KR19980049484A

KR19980049484A - 자동차용 배기 장치

Info

Publication number: KR19980049484A
Application number: KR1019960068199A
Authority: KR
Inventors: 박상권
Original assignee: 양재신; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 1998-09-15

Abstract

본 발명의 목적은 배기 매니폴드의 하부에 결합되어 주 촉매 컨버터의 보조 기능을 수행하는 보조 촉매 컨버터에 관한 것이다.

본 발명의 구성은 보조 촉매 컨버터(140)의 내부에 중앙으로 수직상의 원형 통로(150)가 구비되는 여과 부재(148)를 내삽하고, 전자제어유닛에 의해 제어되는 액츄에이터(142)의 작동로드(144)에 원형의 플레이트(152)를 설치하되, 이 플레이트(152)가 상기 원형 통로(150)에서 개폐되도록 하는 것이다.

Description

자동차용 배기 장치

본 발명은 배기 매니폴드의 하부에 결합되어 주 촉매 컨버터의 보조 기능을 수행하는 보조 촉매 컨버터에 관한 것으로, 특히, 촉매 컨버터의 내부에 중앙으로 수직 관통된 홀이 구비되는 여과 부재를 충전재와 함께 내삽하고, 관통된 홀의 중단부에는 전자제어유닛에 의해 제어되어 개폐되는 원형의 플레이트를 설치하여서 사용할 때 플레이트를 닫아 두어 배기 가스가 여과 부재를 통과되게 함으로써, 주 촉매 컨버터가 환원 성능을 향상되도록 하며, 배기 가스의 온도가 규정치 이상일 때에는 플레이트를 개방하여 내부의 배압을 저감시킬 수 있도록 하는 자동차용 배기 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 배기 장치는 도 1 에서와 같이 엔진(10)의 폭발 행정후 이어서 수행되는 배기 행정시 실린더에서 배출되는 배기 가스 중에 포함된 유해 성분을 저감시켜 차 외부로 배출되게 하는 것으로, 엔진(10)의 배기 매니폴드(12)를 통해 배출되는 배기 가스는 촉매 컨버터(14,16)와 소음기(18) 및 배기구(20)를 통해 차 외부로 배출되는 것이다.

엔진(10)의 배기 매니폴드(12)를 통해 배출되는 배기 가스중 포함된 일산화탄소, 탄화수소, 질소 산화물을 이산화탄소, 수증기, 산소, 질소로 환원시키는 촉매 컨버터(16)와, 이 촉매 컨버터(16)의 기능을 향상시키도록 배기 매니폴드(12)의 직하방에 직접 결합되는 보조 촉매 컨버터(14)와, 배출 가스의 음압 및 음파를 저감시키는 소음기(18)로 구성된다.

그리고, 자동차에서 배출되는 가스에는 폭발 행정후 배기 파이프를 통해서 나오는 배기 가스와, 엔진의 크랭크 케이스로부터의 블로우바이 가스, 그리고 연료 탱크나 기화기의 증발 가스등의 3가지로 나누어지고 있다.

상기 배기 파이프를 통해 배출되는 배기 가스는 주성분이 수증기와 이산화탄소이며, 그 밖에 일산화탄소, 탄화수소, 질소 산화물, 납 산화물, 탄소 입자 등이 포함되어 있으나, 이 중에서 일산화탄소, 질소 산화물, 탄화수소가 유해 물질이다.

또한 촉매 컨버터는 반응 물질로 백금, 로듐, 파라듐을 사용하여 배기 가스 중에 포함된 일산화탄소, 탄화수소, 질소 산화물을 이산화탄소, 수증기, 산소, 질소로 환원시켜 대기중으로 배출한다.

종래에도 배기 매니폴드 하부의 배기관과 소음기의 사이에 촉매 컨버터를 설치하여서 배기 가스의 유해 성분을 저감시켜 배출되도록 하고 있었다.

그러나, 배기 가스 중에 포함된 유해 성분을 저감시키는 촉매 컨버터가 배기 가스의 온도가 약 300∼350。 정도일 때 반응 물질이 활성화되어 배기 가스 중에 포함된 유해 성분을 무해한 상태로 환원시키게 되는 문제점이 있었다.

그래서 배기 가스의 온도가 규정치 이하일 때에는 촉매 컨버터의 성능이 저하되는 문제점으로 인해 배기 가스의 유해 성분을 효과적으로 정화하지 못하여 대기 오염을 가중시키게 되는 등의 문제점이 있었다.

더욱이 자동차의 시동 초기에는 주 촉매 컨버터가 충분히 가열되지 않아 제 기능을 효과적으로 발휘하지 못함으로 인해 엔진에 가까운 쪽에 주 촉매 컨버터 보다 작은 보조 촉매 컨버터를 장착하여 배기 가스의 유해 가스를 저감시키고 있었다.

그래도, 주 촉매 컨버터가 충분히 가열되면 보조 촉매 컨버터는 아무런 필요가 없게 되는 문제점이 있었다.

또한 불필요하게 되는 보조 촉매 컨버터는 격자형의 작은 통로로 이루어진 여과 부재의 구조로 인해 배압이 상승하여 배기 작용을 방해하는 문제점도 있었다.

마지막으로는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 배기 가스가 보조 촉매 컨버터를 통과하지 않는 상태로 바이패스용 파이프를 설치하는 것이 있으나 이러한 것 역시 보조 촉매 컨버터의 설치 위치에 따른 패키지 상의 문제점이 뒤따르고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 주 촉매 컨버터의 보조 기능을 수행하는 보조 촉매 컨버터의 내부에 중앙에 원형 통로를 구비하는 여과 부재를 내삽하고, 이 원형 통로에 전자제어유닛에 의해 제어되며 개폐되는 플레이트를 설치하여서 주 촉매 컨버터의 환원 성능 향상 및 배압을 저감시킬 수 있도록 하는 자동차용 배기 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 보조 촉매 컨버터의 내부에 중앙으로 수직상의 원형 통로가 구비되는 여과 부재를 내삽하고, 전자제어유닛에 의해 제어되는 액츄에이터의 작동로드에 원형의 플레이트를 설치하되, 이 플레이트가 상기 원형 통로에서 개폐되도록 하는 자동차용 배기 장치를 제공함에 의해 달성된다.

도 1 은 일반적인 자동차 배기 계통도,

도 2 는 본 발명에 적용되는 컨버터의 구성을 보인 단면 예시도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

(10) : 엔진 (12) : 배기 매니폴드

(14,140) : 제 1 컨버터 (16) : 제 2 컨버터

(18) : 소음기 (20) : 배기구

(142) : 액츄에이터 (144) : 작동 로드

(146) : 충전재 (148) : 여과 부재

(150) : 원형 통로 (152) : 플레이트

다음 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 구체적으로 설명하겠다.

도 2 에는 본 발명에 따른 자동차용 배기 장치가 도시되어 있는데, 이 자동차용 배기 장치는 배기 매니폴드의 직하방에 직접 결합되는 보조 촉매 컨버터인 제 1 촉매 컨버터(140)의 내부 여과 부재(148) 중앙에 수직으로 관통되는 원형 통로(150)를 형성하고, 이 원형 통로(150)의 중단부에 개폐되는 원형의 플레이트(152)를 설치하되, 이 원형의 플레이트(152)를 전자제어유닛에 의해 제어되는 액츄에이터(142)의 작동로드(144)에 결합하여서 되는 것이다.

따라서, 종래 원통형 여과 부재의 중앙에 수직상으로 관통되는 원형 통로(150)를 설치하고, 이 원형 통로(150)에 직각으로 회전되어 가변 되는 원형의 플레이트(152)를 설치함과 동시에 이 원형의 플레이트(152)를 전자제어유닛에 의해 제어되는 액츄에이터(142)의 작동로드(144)에 결합하여서 되는 것으로, 시동시 이 제 1 촉매 컨버터(140)의 작용이 필요한 경우에는 플레이트(152)를 닫아 모든 배기 가스가 여과 부재(148)를 통과되게 함으로 촉매의 작용에 의한 배기 가스중 유해 가스를 저감시켜 주 촉매 컨버터를 이송되도록 한다.

그리고, 주 촉매 컨버터가 환원에 필요한 적적 온도에 도달하게 되면 플레이트(152)를 개방하여 배기 가스가 중앙의 원형 통로(150)를 통해 주 촉매 컨버터로 이송되도록 함으로써, 배압을 저감시킴과 동시에 주 촉매 컨버터의 성능 향상을 이룰 수 있는 것이다.

그러므로, 보조 촉매 컨버터(140)의 내구성 향상 및 배기 되는 가스중 유해 성분을 최대한 무해하게 정화하여 대기중으로 배출되게 할 수 있어 대기 오염을 방지할 수 있는 것이다.

다시 설명하면 자동차 엔진(10)의 배기 매니폴드(12) 하부에 결합되어 주 촉매 컨버터(16)의 보조 기능을 수행하는 보조 촉매 컨버터(14)에 있어서, 상기 보조 촉매 컨버터(140)의 내부에 중앙으로 수직상의 원형 통로(150)가 구비되는 여과 부재(148)를 내삽하고, 전자제어유닛에 의해 제어되는 액츄에이터(142)의 작동로드(144)에 원형의 플레이트(152)를 설치하되, 이 플레이트(152)가 상기 원형 통로(150)에서 개폐되도록 하는 것이다.

첨부된 도면중 미설명 부호 (146)은 충전재이다.

그러면 도 2를 참조하여 효과에 관해 설명하겠다.

자동차의 시동 초기에는 제 1 촉매 컨버터(140)내의 원형 통로(150)에 설치된 플레이트(152)를 닫아 두어 배기 가스가 여과 부재(148)를 통과하여 주 촉매 컨버터에 공급되도록 하고, 주 촉매 컨버터가 일정 온도 즉, 환원에 적합한 규정치의 온도에 도달하게 되면 플레이트(152)를 개방하여 배기 가스가 원형 통로(150)를 통해 주 촉매 컨버터로 이송되게 하여서 제 1 촉매 컨버터(140)의 내구성 향상 및 배기 가스중 유해 성분을 효과적으로 정화하여 대기중으로 방출되게 하는 것이다.

따라서, 보조 촉매 컨버터(140)의 내구성 향상 및 대기 오염을 방지할 수 있는 것이다.

Claims

자동차 엔진의 배기 매니폴드 하부에 결합되어 주 촉매 컨버터의 보조 기능을 수행하는 보조 촉매 컨버터에 있어서;

상기 보조 촉매 컨버터(140)의 내부에 중앙으로 수직상의 원형 통로(150)가 구비되는 여과 부재(148)를 내삽하고, 전자제어유닛에 의해 제어되는 액츄에이터(142)의 작동로드(144)에 원형의 플레이트(152)를 설치하되, 이 플레이트(152)가 상기 원형 통로(150)에서 개폐되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기 장치.