KR19980047346A

KR19980047346A - 배기 가스 재순환 장치(egr 시스템)

Info

Publication number: KR19980047346A
Application number: KR1019960065831A
Authority: KR
Inventors: 박신열
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-14
Filing date: 1996-12-14
Publication date: 1998-09-15

Abstract

본 발명은 종래의 배기 가스 재순환 장치가 배기압이 흡기압보다 낮을 경우에는 배기 매니폴드로부터 EGR 가스가 흡기 매니폴드로 이동되지 않고 오히려 흡기 매니폴드의 신기가 배기 매니폴드로 공급되는 문제점이 있기 때문에, EGR 파이프(54)의 중간에 설치되어 EGR 가스를 가압하는 EGR 펌프(56)와, 가압된 EGR 가스가 일시 저장되는 EGR 가스 탱크(57)와, 상기 EGR 가스 탱크(57)의 일측에 설치되어 탱크 내부의 압력이 일정 이상일 경우 배출 파이프(59)를 통해 소음기(60)로 배출시키는 쵸크 밸브(58)를 포함하여 구성됨으로써, 흡기압에 비해 배기압이 낮더라도 EGR 펌프가 EGR 가스를 가압하여 흡기 매니폴드로 공급함으로써 엔진의 전 구동 구간에 걸쳐 사용이 가능하므로 차량의 외부로 배출되는 배기 가스 속의 질소 함유량의 총량을 줄일 수 있는 배기 가스 재순환 장치에 관한 것이다.

Description

배기 가스 재순환 장치(EGR 시스템)

본 발명은 배기 가스의 일부를 재순환시켜 연소시의 최고 온도를 낮춤으로써 질소 산화물의 발생을 저감시키기는 배기 가스 재순환 장치(Exhaust Gas Recircul- ation system)에 관한 것으로서, 특히 터보 차저가 사용되는 디젤 기관에서의 이다.

종래의 배기 가스 재순환 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진(10)에서 배출되는 배기 가스가 통과되는 배기 매니폴드(12)와, 상기 배기 매니폴드(12)의 배기 가스중 일부가 흡기 매니폴드(11)로 재순환되는 통로인 EGR 파이프(14)와, 상기 EGR 파이프(14)의 중간에 설치되어 EGR 가스의 흐름을 단속하는 EGR 밸브(13)와, 부압을 이용하여 상기 EGR 밸브(13)를 작동시키는 부압 발생부(15)로 구성되어 있다.

이때, 상기 부압 발생부(15)는 엔진(10)의 외측에 별도로 설치된 진공 펌프가 사용되거나, 스로틀 바디에서 발생되는 부압을 이용하기도 한다.

상기와 같이 구성된 종래의 배기 가스 재순환 장치는 엔진(10)에서 배출되는 배기 가스를 EGR 파이프(14)를 통해 재순환시켜 연소실의 온도를 낮춤으로써 배기 가스중의 질소 산화물 함유량을 저감시키게 된다.

엔진(10)에서 배출되는 배기 가스는 배기 매니폴드(12)를 통해 빠져 나가게 되는데, 그 중 일부가 상기 EGR 파이프(14)를 통해 흡기 매니폴드(11)로 재순환된다. 이때, 상기 EGR 밸브(13)가 부압 발생부(15)에서 발생된 부압에 의해 작동되어 EGR 파이프(14)로 흐르는 배기 가스를 단속하게 된다.

EGR 파이프(14)를 통해 재순환된 EGR 가스는 신기와 함께 엔진(10)의 연소실에 공급되어 연료를 연소시키게 되는데, EGR 가스는 이미 연소가 된 상태이므로 연소되지 않아 엔진의 이론상 폭발에 비해 작은 폭발이 일어나게 한다. 따라서, 연소실의 온도는 내려가게 되고, 연소실의 온도 저하로 질소 산화물의 발생이 억제되기 때문에 차량의 외부로 배출되는 배기 가스중의 질소 산화물의 농도는 저하된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 배기 가스 재순환 장치는 배기압이 흡기압보다 낮을 경우에는 배기 매니폴드(12)로부터 EGR 가스가 흡기 매니폴드(11)로 이동되지 않고 오히려 흡기 매니폴드(11)의 신기가 배기 매니폴드로(12) 공급되는 문제점이 있다.

즉, 디젤 엔진에서와 같이 터보 차저가 사용되는 엔진에서는 배기압을 이용하여 신기를 압축시킨 후 엔진에 공급하기 때문에 초기 시동시에는 배기압이 흡기압에 비해 낮은 경우가 왕왕 발생되는데, 이러한 경우 배기 가스 재순환 장치가 제 역할을 하지 못하게 된다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, EGR 펌프를 사용하여 배기압이 흡기압보다 낮을 경우라도 배기 가스의 재순환이 이루어짐으로써 엔진의 전 구동 구간에 걸쳐 사용이 가능한 배기 가스 재순환 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 배기 가스 재순환 장치가 개략적으로 도시된 구성도이고,

도 2는 본 발명에 의한 배기 가스 재순환 장치가 개략적으로 도시된 구성도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

50 : 엔진 51 : 흡기 매니폴드

52 : 배기 매니폴드 53 : EGR 밸브

54 : EGR파이프 55 : 부압 발생부

56 : EGR 펌프 57 : EGR 가스 탱크

58 : 쵸크 밸브 59 : 배출 파이프

60 : 소음기

본 발명은 배기 매니폴드의 배기 가스중 일부가 흡기 매니폴드로 재순환되는 통로인 EGR 파이프와, 상기 EGR 파이프의 중간에 설치되고 부압 발생부의 부압에 의해 작동되어 EGR 가스의 흐름을 단속하는 EGR 밸브로 구성된 배기 가스 재순환 장치에 있어서, 상기 EGR 파이프의 중간에 설치되어 EGR 가스를 가압하는 EGR 펌프와, 가압된 EGR 가스가 일시 저장되는 EGR 가스 탱크와, 상기 EGR 가스 탱크의 압력을 조절하는 압력 조절 수단이 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.

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

본 발명에 의한 배기 가스 재순환 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 배기 매니폴드(52)의 배기 가스중 일부가 흡기 매니폴드(51)로 재순환되는 통로인 EGR 파이프(54)와, 상기 EGR 파이프(54)의 중간에 설치되고 부압 발생부(55)의 부압에 의해 작동되어 EGR 가스의 흐름을 단속하는 EGR 밸브(53)와, 상기 EGR 파이프(54)의 중간에 설치되어 EGR 가스를 가압하고 엔진(50)의 크랭크 풀리(미 도시)에 벨트로 연결되어 작동되는 EGR 펌프(56)와, 가압된 EGR 가스가 일시 저장되는 EGR 가스 탱크(57)와, 상기 EGR 가스 탱크(57)의 일측에 설치되어 탱크 내부의 압력이 일정 이상일 경우 배출 파이프(59)를 통해 소음기(60)로 배출시키는 쵸크 밸브(58)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 배기 가스 재순환 장치는 배기 매니폴드(52)를 통해 배출되는 배기 가스의 일부를 강제로 흡기 매니폴드(51)에 재순환시키게 된다.

엔진(50)에서 배출되는 배기 가스는 배기 매니폴드(52)를 통해 빠져 나가게 되는데, 그 중 일부가 상기 EGR 파이프(54)를 통해 흡기 매니폴드(51)로 재순환된다. 이때, 상기 EGR 펌프(56)가 크랭크 풀리(미 도시)에 연결되어 작동되면서 EGR 가스를 가압하여 EGR 가스 탱크(57)에 일시 저장하게 된다.

따라서, 배기 가스의 압력이 흡기 압력에 비해 낮더라도 EGR 가스가 EGR 펌프(56)에 의해 가압되어 EGR 가스 탱크(57)에 저장되므로, 실제로 흡기 매니폴드(51)에 공급되는 EGR 가스의 압력은 흡기압에 비해 높아지게 된다. 결국, 압력차에 의해 EGR 가스가 흡기 매니폴드(51)로 재순환되게 되는 것이다.

EGR 가스 탱크(57)에 일시 저장된 EGR 가스는 상기 EGR 밸브(53)가 부압 발생부(55)에 의해 작동되어 EGR 파이프를(54) 개방시켰을 경우에는 흡기 매니폴드(51)로 재순환되고, EGR 밸브(53)가 EGR 파이프(54)를 닫았을 경우에는 그대로 저장되어 있게 된다. EGR 가스가 순환되지 않아 EGR 가스 탱크(57) 내부의 압력이 상승되면 상기 쵸크 밸브(58)가 개방되어 EGR 가스를 배출 파이프(59)를 통해 소음기(60)로 배출하게 된다. 소음기(60)로 배출된 EGR 가스는 감온 및 감압된 후 외부로 방출된다.

이와 같이, 본 발명의 배기 가스 재순환 장치는 흡기압에 비해 배기압이 낮더라도 EGR 펌프가 EGR 가스를 가압하여 흡기 매니폴드로 공급함으로써 엔진의 전 구동 구간에 걸쳐 사용이 가능하므로 차량의 외부로 배출되는 배기 가스 속의 질소 함유량의 총량이 줄어드는 이점이 있다.

Claims

배기 매니폴드의 배기 가스중 일부가 흡기 매니폴드로 재순환되는 통로인EGR 파이프와, 상기 EGR 파이프의 중간에 설치되고 부압 발생부의 부압에 의해 작동되어 EGR 가스의 흐름을 단속하는 EGR 밸브로 구성된 배기 가스 재순환 장치에 있어서,

상기 EGR 파이프의 중간에 설치되어 EGR 가스를 가압하는 EGR 펌프와, 가압된 EGR 가스가 일시 저장되는 EGR 가스 탱크와, 상기 EGR 가스 탱크의 압력을 조절하는 압력 조절 수단이 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 배기 가스 재순환 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 EGR 밸브는 엔진의 크랭크 풀리에 벨트로 연결되어 작동되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 재순환 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 압력 조절 수단은 상기 EGR 가스 탱크의 일측에 설치되어 탱크 내부의 압력이 일정 이상일 경우 배출 파이프를 통해 소음기로 배출시키는 쵸크 밸브인 것을 특징으로 하는 배기 가스 재순환 장치.