KR19980055138A - 자동차의 배기가스 정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 배기가스 정화장치에 관한 것으로서, 종래에는 초기 시동시 연소실에서 기본적으로 발생하는 배기가스가 배기포트를 통해 그대로 외부로 배출되어 배기가스 후처리에 한계를 가지고 있는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은, 실린더 헤드에 설치되어 흡기포트(201)에서 공급되는 공기압에 의해 인젝터를 통한 연료를 연소하여 실린더 헤드로 공급하는 연소실(200)과; 상기 연소실(200)에서 발생되는 미연소에 기인한 배기가스를 외부로 배출하는 배기포트(202)와; 초기 시동시 전자콘트롤 유니트(203)에 의해 동작하여 배기관 (204a)을 통해 상기 배기포트(202)로 세컨더리 에어를 공급하여 혼합시키는 펌프(204)와; 상기 배기포트(205)에 설치되어 상기 펌프(204)에서 공급된 세컨더리 에어와 연소실(200)에서 발생된 배기가스의 혼합가스가 일정온도 이상이면 동작하여 외부로 배출시키는 카트리스트 컨버터(205)로 구성하여 배기가스를 완전히 정화시키게 되는 이점이 있는 것이다.

Description

자동차의 배기가스 정화장치.

본 발명은 자동차의 배기가스 정화에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 배기포트에 카타리스트 컨버터를 설치하여, 초기 시동시 세컨더리 에어 공급으로 배기가스와 혼합하여 미연소가스를 다시 혼합 연소하여 배기가스를 완전히 정화시키도록 하는 자동차의 배기가스 정화장치를 제공하기 위한 것이다.

일반적으로, 자동차의 연료분사 장치는 압력을 높인 연료를 흡기 매니폴드 또는 흡기 연소실에 분사하는 장치로서, 특히 가솔린 엔진은 흡기 매니폴드에, 디젤엔진은 흡기 연소실에 분사하는 것이 대부분이다.

상기 디젤엔진에서의 연료분사 장치에 있어서는 흡기 연소실의 흡기관에 내장된 니들밸브, 즉 인젝터(injector)가 연료의 압력이 설정값에 도달하게 되면 분사구, 즉 팁(TIP)을 열어 연료를 흡기 연소실의 흡기관으로 분사하고 그 분사된 연료는 흡기관에서 발생되는 공기압에 의해 미립화 된후 실린더 헤드쪽으로 공급이 된다.

그러나, 이와 같은 일반적인 연료분사 장치에 있어서, 초기 시동시 상기 인젝터에서 공급된 연료와 흡기포트에서 공급된 공기가 연소실에서 연소시 불완전 연소가 되어 배기포트로의 배기가스가 상당량 배출되는 단점이 있었다.

즉, 도 1 에서 도시한 바와같이 본 발명은, 실린더 헤드(100)에 장착되며 캠샤프트(도면에 미 도시)에 연결되어 그 캠샤프트의 회전에 따라 밸브 리프터 (102)와의 접촉으로 공기를 흡입하도록 하는 한쌍의 캠(101)과; 상기 밸브 리프터(102)에 각각 내장되어 캠(101)의 운동에 의해 상,하 이동하는 밸브 샤프트 (102a)와; 상기 밸브 샤프트(102a)의 상하 이동에 의해 개폐되어 공기를 실린더에 공급하여 주는 흡기밸브(103)와; 상기 실린더 헤드(100)에 설치되어 상기 흡기밸브(103)에서 공급되는 공기압에 의해 연료를 연소하여 다수의 흡기포트(106)를 통해 실린더 헤드(100)로 공급하는 연소실(104)과; 상기 연소실(104)의 흡기포트 (106)에 설치되고 연료의 압력이 설정값에 도달하면 그의 팁(105a)을 통해 연료를 분사하여 연소실(104)로 공급하는 인젝터(105)와; 상기 연소실(104)에서 발생된 배기가스를 외부로 배출하는 배기포트(107)로 구성된다.

이와 같이 구성되는 종래 자동차의 배기가스 정화장치는, 먼저 엔진이 시동되면 크랭크 샤프트와 타이밍벨트로 연결된 실린더 헤드(100)측의 타이밍 기어가 회전을 하게 되고 상기 실린더 헤드(100)측의 타이밍 기어가 회전을 하게 되면 흡기쪽의 캠샤프트가 회전하게 된다.

이때, 상기 캠샤프트는 크랭크 샤프트가 2회전하는 사이에 1회의 속도로 회전을 하게 된다.

상기 캠샤프트가 회전을 하게 되면 이에 고정된 한쌍의 캠(101)이 회전을 하면서 밸브 리프터(102)와 접촉되어 흡기밸브(103)를 밸브 샤프트(102a)를 통해 개폐하여 흡기포트(106)를 갖는 연소실(104)에 공기를 공급하게 된다.

즉, 상기 크랭크 샤프트가 2회전하는 사이에 흡기밸브(103)는 캠 샤프트의 캠(101)에 의해 1회씩 개폐가 된다.

상기 연소실(104)은 상기 흡기밸브(103)에서 공급되는 공기압으로 인젝터 (105)에서 분사되는 연료를 연소하여 실린더 헤드(100)쪽으로 공급하게 된다.

즉, 이를 구체적으로 설명하면, 상기 흡기밸브(103)에서 공기의 량이 조절되어 연소실(104) 및 흡기포트(106)를 통해 실린더 헤드(100)쪽으로 공급되는데, 이때, 연료의 압력이 설정값에 도달하면 상기 연소실(104)의 흡기포트(106)내에 설치된 인젝터(105)의 팁(105a)이 열려 연료를 분사하게 된다.

상기 인젝터(105)에서 분사된 연료는 연소실(104)에서 발생되는 공기압에 의해 기화되어 실린더 헤드(100)쪽으로 공급되고 아울러 상기 실린더 헤드(100)에 설치된 흡기밸브(103)는 엔진의 회전속도에 따라 실린더 내로 공기를 유입하여 주게 된다.

그리고, 상기 연소실(104)에서 연소시에 기본적으로 발생하는 배기가스는 배기포트(107)를 통해 외부로 배출된다.

그러나, 이와 같은 종래 자동차의 배기가스 정화장치는, 초기 시동시 상기 인젝터에서 공급된 연료와 흡기포트에서 공급된 공기가 연소실에서 연소시 불완전 연소가 되어 기본적으로 발생된 배기가스가 배기포트를 통해 그대로 외부로 배출되어 배기가스 후처리에 한계를 가지고 있는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 배기포트내에 세컨더리 에어를 공급하여 엔진에서 초기 시동시 연소실의 불완전 연소에 의해 발생되는 배기가스를 정화하여 주도록 하는 자동차의 배기가스 정화장치를 제공함에 있다.

이와 같은 본 발명의 목적은 실린더 헤드에 설치되어 흡기밸브에서 공급되는 공기압에 의해 연료를 연소하여 다수의 흡기포트를 통해 실린더 헤드로 공급하는 연소실과; 상기 연소실에서 발생되는 미연소에 기인한 배기가스를 외부로 배출하는 배기포트로 구성된 배기가스 정화장치에 있어서, 초기 시동시 전자콘트롤 유니트에 의해 동작하여 배기포트로 세컨더리 에어를 공급하는 펌프와; 상기 펌프에서 공급된 세컨더리 에어와 연소실에서 발생된 배기가스를 혼합하는 배기포트와; 상기 배기포트에 설치되어 그 배기포트의 배기가스가 일정온도 이상이면 작동하여 배출하는 카트리스트 컨버터로 이루어지므로써 달성된다.

이러한 본 발명은 초기 시동시에는 배기포트에 설치된 카타리스트 컨버터가 닫혀 있다가 펌프에서 공급된 세컨더리 에어와 연소실의 배기가스가 혼합된 가스가 일정온도 이상이되면 다시 열려 배출하게 됨으로써, 결과적으로 미연소된 배기가스가 상기 세컨더리 에어와의 혼합으로 정화되므로서 상기의 목적을 달성할수 있다.

도 1 은 종래 자동차 배기가스 정화장치를 보인 개략 구성도.

도 2 는 본 발명 자동차의 배기가스 정화장치를 보인 구성도.

도면의주요부분에대한부호의설명

200 : 연소실 201 : 흡기포트

202 : 배기포트 203 : 전자콘트롤 유니트

204 : 펌프 205 : 카타리스트 컨버터

이하, 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 별첨의 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명 자동차의 배기가스 정화장치를 보인 구성도로서 이에 도시된 바와같이 본발명은 실린더 헤드에 설치되어 흡기포트(201)에서 공급되는 공기압에 의해 인젝터(도면에 미 도시)를 통한 연료를 연소하여 실린더 헤드로 공급하는 연소실(200)과; 상기 연소실(200)에서 발생되는 미연소에 기인한 배기가스를 외부로 배출하는 배기포트(202)와; 초기 시동시 전자콘트롤 유니트(203)에 의해 동작하여 배기관(204a)을 통해 상기 배기포트(202)로 세컨더리 에어를 공급하여 혼합시키는 펌프(204)와; 상기 배기포트(205)에 설치되어 상기 펌프(204)에서 공급된 세컨더리 에어와 연소실(200)에서 발생된 배기가스의 혼합가스가 일정온도 이상이면 동작하여 외부로 배출시키는 카트리스트 컨버터(205)로 구성한다.

이와 같이, 구성된 본 발명은 엔진이 시동되면 흡기포트(201)에서 공기 량이 조절되어 연소실(200)로 공급되는데, 이때, 연료의 압력이 설정값에 도달하면 상기 연소실(200)의 흡기포트(201)내에 설치된 인젝터(도면에 미도시)가 열려 연소실(200)로 연료를 분사하게 된다.

상기 연소실(200)은 흡기포트(201)에서 공급된 강한 압력의 에어와 인젝터에서 분사된 연료를 혼합 연소하여 실린더 헤드로 공급하게 되는데, 이때 불완전 연소에 의한 배기가스는 본 발명에 의해 배기포트(202)를 통해 외부로 배출되지 않고 정화가 된다.

즉 다시말해서, 초기 시동시에 배기포트(202)에 설치된 카타리스트 컨버터(205)는 닫혀 있는 상태가 된다.

그리고, 전자 콘트롤 유니트(203)는 펌프(204)를 작동시키게 된다.

상기 펌프(204)는 전자 콘트롤 유니트(203)에 의해 동작하여 그의 배기관 (204a)을 통해 세컨더리 에어를 상기 배기포트(202)에 공급하게 된다.

상기 배기포트(202)에 공급된 세컨더리 에어는 연소실(200)의 미연소에 의한 배기가스와 혼합되어 다시 타게 된다. 즉 HC를 줄이게 된다.

이때, 타는 효과로 배기가스의 온도가 증가되어 카타리스트 컨버터(205)에 공급된다.

상기 카타리스트 컨버터(205)는 배기포트(202)에서 공급되는 배기가스가 일정온도 이상이되면 작동하여 그 배기가스를 외부로 배출하게 됨으로써, 결과적으로 초기 시동시 배기가스가 카타리스트 컨버터(205) 및 펌프에 의해 정화되어 배출되는 것이다.

이와 같이, 본 발명은 초기 시동시에는 배기포트(202)에 설치된 카타리스트 컨버터(205)가 닫혀 있다가 펌프(204)에서 공급된 세컨더리 에어와 연소실 (200)의 배기가스가 혼합된 가스가 일정온도 이상이되면 다시 열려 배출하게 됨으로써, 결과적으로 미연소된 배기가스가 상기 세컨더리 에어와의 혼합으로 정화되는 것이다.

이상에서 상술한 바와같이 본 발명은 세컨더리 에어 공급으로 배기가스와 혼합하여 미연소 가스를 다시 혼합하여 타게 함으로써 배기가스가 줄어들뿐 아니라 이때의 온도 상승으로 초기 시동시 카타리스트 컨버터의 작동시기를 앞당겨 배기가스 배출을 줄여주는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 실린더 헤드에 설치되어 흡기포트(201)에서 공급되는 공기압에 의해 인젝터를 통한 연료를 연소하여 실린더 헤드로 공급하는 연소실(200)과;상기 연소실 (200)에서 발생되는 미연소에 기인한 배기가스를 외부로 배출하는 배기포트(202)와; 초기 시동시 전자콘트롤 유니트(203)에 의해 동작하여 배기관(204a)을 통해 상기 배기포트(202)로 세컨더리 에어를 공급하여 혼합시키는 펌프(204)와;상기 배기포트(205)에 설치되어 상기 펌프(204)에서 공급된 세컨더리 에어와 연소실(200)에서 발생된 배기가스의 혼합가스가 일정온도 이상이면 동작하여 외부로 배출시키는 카트리스트 컨버터(205)로 이루어짐을 특징으로 한 자동차의 배기가스 정화장치.