KR19980019585U

KR19980019585U - 촉매 컨버터 장착 구조

Info

Publication number: KR19980019585U
Application number: KR2019960032749U
Authority: KR
Inventors: 이필기
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1996-10-04
Publication date: 1998-07-15

Abstract

본 고안은 엔진의 촉매 컨버터 장착 구조에 관한 것으로서, 배기포트와 배기 플랜지 사이의 배기 매니폴드에 촉매 담체를 설치할 수 있는 촉매 설치 공간을 형성하여, 상기한 촉매 설치 공간에 촉매 담체를 장착하도록 한 촉매 컨버터 장착 구조를 제공함으로써, 엔진의 성능향상과 배기가스의 누출 억제에 효과가 있다.

Description

촉매 컨버터 장착 구조

제1도는 종래 기술에 의한 촉매 컨버터 장착 구조를 도시한 구조도,

제2도는 본 고안에 따른 촉매 컨버터 장착 구조를 도시한 구조도,

제3도는 제2도의 측면 상태를 도시한 측면 구조도이다.

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＊

1:배기 포트2:배기 플랜지

3:배기 매니폴드4:촉매 담체

5:촉매 설치 공간6:매트

본 고안은 자동차의 유해 배기 가스를 산화 및 환원시키는 촉매 컨버터를 엔진의 배기 장치에 장착하는 구조에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 실린더와 실린더 헤드 및 상기 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤의 사이에 형성되는 연소실에서 연료를 연소시켜 발생된 폭발력을 상기 피스톤에 연결된 커넥팅 로드를 통해 크랭크샤프트를 회전시킴으로서 열에너지를 기계적인 회전력으로 변환하는 장치이다.

상기한 엔진에는 연소된 혼합기를 배기하는 배기 장치가 요구되는 바, 상기 배기 장치는 연소실과 연결된 배기 매니폴드와, 상기한 배기 매니폴드에 연결되어 있는 배기관과, 상기한 배기관과 연결되어 있는 소음기로 구성되어 있다.

상기한 바와 같은 배기 장치는 연소실에서 연소된 후의 연소 가스를 온도와 압력을 낮춰 외부로 배출하게 되는 바, 이는 소음기를 통해 온도와 압력을 낮춰 고온, 고압인 연소 가스가 외부 배출 시 발생되는 소음을 감소시키게 된다.

여기서, 상기한 연소 가스에는 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 질소 화합물(NOx), 아황산 가스등이 포함되어 대기 오염이 유발되기 때문에 이를 제거한 상태로 대기 방출하도록 규제를 하고 있다.

상기와 같이 유해한 배기 가스를 정화하기 위한 장치로서 3원 촉매 컨버터(C)가 사용되는 바, 상기 촉매 컨버터(C)는 담체(substrate)에 백금(Pt)과 소량의 로듐(Ph)을 혼합한 것이 부착되어 구성되며, 상기 백금은 주로 일산화탄소와 탄화수소의 산화 작용에 사용되고 로듐은 주로 질소 화합물의 환원 작용을 위해서 사용된다.

종래에 상기한 바와 같은 촉매 컨버터(C)를 엔진의 배기 매니폴드에 장착하는 구조는 제1도에 도시된 바와 같이 엔진의 배기 매니폴드(EX)에 형성된 배기 플랜지(50)에 촉매 컨버터 케이스(C)를 볼트 결합하도록 되어 있다.

물론, 상기 촉매 컨버터 케이스의 내부에는 실질적인 촉매작용을 위한 담체(51)가 설치되어 있고 상기 배기 플랜지(50)와 촉매 컨버터 케이스(C)의 접촉 연결부위에는 별도의 가스킷(52)을 개재하여 배기가스의 누출을 방지하도록 하고 있다.

그런데, 상기와 같은 촉매 컨버터 장착 구조는 상기 촉매 담체(51)로 엔진의 배기가스가 유입되면서 자연적으로 받게 되는 저항에 의해 발생되는 배압이 엔진의 원활한 배기 작용을 저해하는 요인으로 작용함은 물론 촉매 컨버터 케이스(C)와 배기 플랜지(50)의 연결부위로 배기가스가 누출되도록 하는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같이 배기가스가 촉매 담체(51)로 유입되는 부부에 위치하는 배기 플랜지(50)와 촉매 컨버터 케이스(C)의 연결부는 배기가스의 흐름저항을 유발하는 또 다른 원인이 된다.

따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 배기 매니폴드에서 촉매 컨버터로 흐르는 배기가스의 흐름을 보다 원활히 할 수 있도록 함과 아울러 배기 플랜지의 연결부에서 발생되는 배기가스 누출을 방지할 수 있도록 한 촉매 컨버터 장착 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 촉매 컨버터 장착 구조는 배기 포트와 배기 플랜지 사이의 배기 매니폴드에 촉매 담체를 설치할 수 있는 촉매 설치 공간을 형성하여, 상기한 촉매 설치 공간에 촉매 담체를 장착하도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 고안에 따른 촉매 컨버터 설치 구조를 도시한 것으로서, 배기 포트(1)와 배기 플랜지(2) 사이의 배기 매니폴드(3)에 촉매 담체(4)를 설치할 수 있는 촉매 설치 공간(5)을 형성하여, 상기한 촉매 설치 공간(5)에 촉매 담체(4)를 장착하도록 하였다.

물론, 상기 촉매 담체(4)와 배기 매니폴드(3)의 내측 벽면 사이에는 밀폐 및 촉매 담체(4)의 지지를 위한 매트(6)가 개재되며, 특히, 상기한 바와 같은 촉매 담체(4)로 유입되는 배기 가스가 촉매 담체에 의해 배압을 형성하지 않도록 배기 매니폴드(3)의 형상을 제3도에 도시된 바와 같이 배기 포트(1)에서 촉매 설치 공간(5)으로 가면서 점차 단면적이 증가하도록 형성하였다.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

엔진의 연소작용에 따라 배기포트(1)를 통해 배기되는 배기 가스는 배기 매니폴드(3)를 따라 유동하면서, 상기와 같이 배기 매니폴드(3) 내에 설치된 촉매 담체(4)를 통과하면서 유해성분이 제거된다.

이때, 상기와 같이 배기 매니폴드(3)를 통과하는 배기 가스는 배기포트(1)로부터 촉매 담체에 이르는 동안 계속적인 통로의 단면 확장에 따라 압력이 저하되어 촉매 담체(4)를 통과하면서 발생되는 저항력과 상쇄됨으로써 원활한 배기가스의 배출성을 확보하게 된다.

또한, 상기와 같이 배기 매니폴드(3) 자체에 촉매 컨버터가 설치됨으로 인해, 종래와 같이 촉매 컨버터 장착 부위에서 촉매 담체를 통과하면서 발생되는 저항력에 의해 누출되던 배기가스를 완전히 제거할 수 있다.

따라서, 본 고안은 엔진의 연소가스를 효과적으로 배출시켜 엔진의 성능향상에 기여함과 아울러 정화되지 않은 배기가스의 누출을 방지하여 대기 오염을 감소시키는 효과가 있다.

이상과 같이 본 고안은 배기포트와 배기 플랜지 사이의 배기 매니폴드에 촉매 담체를 설치할 수 있는 촉매 설치 공간을 형성하여, 상기한 촉매 설치 공간에 촉매 담체를 장착하도록 한 촉매 컨버터 장착 구조를 제공함으로써, 엔진의 성능향상과 배기가스의 누출 억제에 효과가 있다.

Claims

배기포트와 배기 플랜지 사이에 배기 매니폴드에 촉매 담체를 설치할 수 있는 촉매 설치 공간을 형성하여, 상기한 촉매 설치 공간에 촉매 담체를 장착하도록 한 것을 특징으로 하는 촉매 컨버터 장착 구조.
제1항에 있어서, 상기 배기 매니폴드는 배기포트에서 상기 촉매 담체 설치 공간에 이르는 방향으로 단면적이 점차 확대되도록 형성된 것을 특징으로 하는 촉매 컨버터 장착 구조.