KR19980062693U - 배기가스 재순환 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 배기가스 재순환 시스템에 관한 것으로, 특히 실린더 블록내의 각 연소실 흡기 포트와 긴밀하게 연결되게 형성된 흡기 매니폴드와, 흡기 계통에 흡기 맥동이 발생되지 않도록 상기 흡기 매니폴드에 일단부가 연결되고 타단부에 스로틀 바디가 형성된 서지탱크와, 개폐가 단속되게 중간부분에 EGR 제어밸브가 구비되고 일단이 배기 매니폴드에 연결되고 타단이 상기 스로틀 바디의 유입구 전 흡기 라인상에 연결되어 배기가스 일부가 스로틀 바디를 통해 공기와 함께 흡기되게 형성된 EGR 파이프로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 고안에 따르면 배기다기관에 일단이 연결된 EGR파이프의 타단이 스로틀 바디의 유입구 전 흡기 라인상에 연결되어 무부하 공회전시에 스로틀 바디가 닫혀서 배기가스 재순환의 영향을 받지 않도록 하여 공회전시나 rpm 천이지역에서 작동시 연소의 효율성을 극대화시켜 주행성이 높아짐은 물론 유해성분이 함유된 배기가스의 배출량이 저감과 동시에 배기가스 규제에 적절하게 대응되어 제품에 대한 상품성과 신뢰성이 향상될 수 있는 효과를 나타낸다.

Description

배기가스 재순환 시스템

본 고안은 배기가스 재순환 시스템(EGR : Exhaust Gas Recirculation)에 관한 것으로, 특히 배기다기관에 일단이 연결된 EGR파이프의 타단이 스로틀 바디의 유입구 전 흡기 라인상에 연결되어 무부하 공회전시에 스로틀 바디가 닫혀서 배기가스 재순환의 영향을 받지 않도록 하여 공회전시나 rpm 천이지역에서 작동시 연소의 효율성을 극대화시켜 배기가스의 배출량이 저감 될 수 있는 배기가스 재순환 시스템에 관한 것이다.

자동차의 내연기관은 연료가 실린더 내에서 연소된 후 배기가스를 대기중으로 배출한다. 이러한 배기가스는 유해성 가스인 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NO_X), 납산화물, 탄소입자가 무해성 가스인 수증기(H₂O), 이산화탄소(CO₂)가 혼합되어 배출된다. 따라서 각국은 인체에 해로운 유해가스를 무해가스로 정화시켜 배출하도록 의무화하고 있다.

이를 위해 일반적으로 배기관으로부터 배출되는 기쳬나 미립자에 함유되는 대기 오염 물질을 줄이는 촉매컨버터, 배기가스 재순환(EGR)시스템, 2차 공기 공급 장치 등으로 이루어지는 배기가스 정화 장치를 채용하고 있다.

이와 같은 배기가스 중 미립자 형태의 가스는 촉매 컨버터나, 연소필터 등을 이용하여 정화하며 연소시 압력피크(Peak)에 의한 순간적인 국부고온에 의해 주로 발생하는 질소산화물(NO_X)은 EGR시스템에 의해 배기가스의 일부를 흡기계통으로 다시 순환시켜서 혼합기가 연소할 때 최고온도를 낮추어 질소산화물의 생성량을 적게 해주는 역할을 한다.

또한 흡기다기관과 연결되는 에어 파이프를 통하여 맑은 공기를 배기다 기관에 유입하면서 배기가스의 연소를 촉진시켜 탄화수소(HC)의 발생을 저감시켜 미립자의 탄소입자가 배출되는 것을 방지한다.

상기와 같은 EGR 시스템은 흡기관과 배기관 사이의 EGR 파이프 중에 EGR 제어 밸브를 구비하고 스로틀 밸브 부근의 부압이나 배기관내의 배기압에 의해 이를 제어하여 배기가스의 귀환량을 조절하고 있다.

상기한 바와 같은 종래의 배기가스 재순환 시스템를 도 1를 참고하여 간단히 살펴보면 다음과 같다.

도1에서 부제번호 1은 엔진이고, 2는 서지탱크이며, 3은 스로틀 바디이고, 4는 흡기 매니폴드이며, 5는 배기 매니폴드이고, 6은 EGR 파이프이며, 7은 EGR 제어밸브를 각각 가리킨다.

상기와 같은 EGR 시스템에 있어서 EGR 제어밸브(7)는 진공식으로 구성되며, 마이크로 프로세서로서 구성될 수 있는 전자 제어 장치(ECU)로 부터 공급된 제어신호가 EGR 솔레노이드 밸브에 전달되며, 그 결과 이 진공압에 의해 EGR 제어밸브가 개방되어 배기가스가 흡기 매니폴드(4)로 귀환된다.

상기와 같은 EGR시스템은 공기속에 들어있는 먼지 등의 불순물이 에어 크리너에 의해 제거된 공기가 스로틀 바디(3), 서지탱크(2) 및 흡기 매니폴드(4)를 순차적으로 통하여 흡기 포트에 유입된 공기와 인젝터에서 분사되는 연료가 적정하게 혼합된 혼합기가 엔진(1)의 연소실에 공급된다.

또한 연소실에서 폭팔행정으로 연소된 연소가스가 배기 포트를 통해 배기 매니폴드(5)로 배출된다. 이때 배기가스의 일부가 EGR 파이프(6)를 통해 상기 서지탱크(2) 내부로 유입되고 혼합기와 함께 다시 연소실에 유입되어 재연소되므로 배기가스의 배출량 및 유해가스가 저감되게 형성되어 있다.

그러나, 이러한 종래 배기가스 재순환 시스템는 공회전시나 천이지역에서도 스로트 바디의 밸브의 개폐에 관계 없이 항상 배기가스가 서지탱크 내부로 유입되므로 연소불량의 한 원인이 되어 주행성이 악화됨은 물론 유해성분이 함유된 배기가스의 배출량이 높아짐과 동시에 배기가스 규제에 적절한 대응이 어려워 제품에 대한 상품성과 신뢰성이 저하되는 문제점들이 있었다.

따라서 본 고안은 이러한 종래 기술의 근본적인 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 배기다기관에 일단이 연결된 EGR파이프의 타단이 스로틀 바디의 유입구 전 흡기 라인상에 연결되어 무부하 공회전시에 스로틀 바디가 닫혀서 배기가스 재순환의 영향을 받지 않도록 하여 공회전시나 rpm 천이지역에서 작동시 연소의 효율성을 극대화시켜 배기가스의 배출량이 저감될 수 있는 배기가스 재순환 시스템을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 배기가스 재순환 시스템의 개략도,

도 2는 본 고안에 따른 배기가스 재순환 시스템의 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 흡기 매니폴드20 : 서지탱크

21 : 스로틀 바디30 : EGR 파이프

31 : EGR 제어밸브32 : 배기 매니폴드

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 실린더 블록내의 각 연소실 흡기 포트와 긴밀하게 연결되게 형성된 흡기 매니폴드와, 흡기 계통에 흡기 맥동이 발생되지 않도록 상기 흡기 매니폴드에 일단부가 연결되고 타단부에 스로틀 바디가 형성된 서지탱크와, 개폐가 단속되게 중간부분에 EGR 제어밸브가 구비되고 일단이 배기 매니폴드에 연결되고 타단이 상기 스로틀 바디의 유입구 전 흡기 라인상에 연결되어 배기가스 일부가 스로틀 바디를 통해 공기와 함께 흡기 되게 형성된 EGR 파이프로 구성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 재순환 시스템을 제공한다.

상기와 같은 본 고안에 있어서는 배기다기관에 일단이 연결된 EGR파이프의 타단이 스로틀 바디의 유입구 전 흡기 라인상에 연결되어 무부하 공회전시에 스로틀 바디가 닫혀서 배기가스 재순환의 영향을 받지 않도록 하여 공회전시나 rpm 천이지역에서 작동시 연소의 효율성을 극대화시켜 주행성이 높아짐은 물론 유해성분이 함유된 배기가스의 배출량이 저감과 동시에 배기가스 규제에 적절하게 대응되어 제품에 대한 상품성과 신뢰성이 향상될 수 있게 된다.

(실 시 예)

이하 상기한 바와 같은 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참고하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 배기가스 재순환 시스템의 개략도를 도시하고 있다.

이로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 고안의 배기가스 재순환 시스템은 실린더 블록내의 각 연소실 흡기 포트와 긴밀하게 연결되게 형성된 흡기 매니폴드(10)와, 흡기 계통에 흡기 맥동이 발생되지 않도록 상기 흡기 매니폴드(10)에 일단부가 연결되고 타단부에 스로틀 바디(21)가 형성된 서지탱크(20)와, 개폐가 단속되게 중간부분에 EGR 제어밸브(31)가 구비되고 일단이 배기 매니폴드(32)에 연결되고 타단이 상기 스로틀 바디(21)의 유입구 전 흡기 계통 라인에 연결되어 배기가스 일부가 스로틀 바디(21)를 통해 공기와 함께 흡기 되게 형성된 EGR 파이프(30)로 구성되어 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 배기가스 재순환 시스템은 다음과 같이 조립 설치되어 작동된다.

먼저 연소후 배기 매니폴드(32)를 통해 배출되는 배기가스의 일부가 EGR 파이프(30)를 따라 이동되고 EGR 제어밸브(31)의 개폐에 의해 스로틀 바디(21)의 유입구 전 흡기 계통의 라인상에 배기가스가 유입 또는 차단된다.

여기서 배기가스내에 포함된 수분 등의 성분은 스로틀 바디(21)쪽으로 유입될 수 있으나, 이는 스로틀 바디(21)를 포함한 공기유입의 흡기 계통 라인을 소정각도 경사지게 형성되어 제거된다.

상기 흡기 계통의 라인상에 배기가스가 유입되어 에어 클리너를 통해 여과된 공기와 함께 스로틀 바디(21) 및 서지탱크(20)를 순차적으로 통하여 흡기 매니폴드(10)를 따라 실린더 블록의 흡기 포트에 공급되고 여기서 연료와 혼합된 후 연소실에 유입되어 배기가스가 함께 재연소되어 배출된다.

따라서 공회전시나 천이지역에서의 엔진 부압의 변동시에도 연소 상태가 안전적이므로 실화 발생의 방지됨은 물론 재 순환되는 배기가스를 직접 흡기 매니폴드(10)쪽으로 보내지 않고 스로트 바디(21)로 보냄으로써 스로틀 바디(21)의 밸브가 폐쇠되어도 EGR 시스템의 영향을 받지 않고 계속적인 재연소가 이루어진다.

상기와 같이 본 고안에 따르면 배기다기관에 일단이 연결된 EGR 파이프의 타단이 스로틀 바디의 유입구 전 흡기 라인상에 연결되어 무부하 공회전시에 스로틀 바디가 닫혀서 배기가스 재순환의 영향을 받지 않도록 하여 공회전시나 rpm 천이지역에서 작동시 연소의 효율성을 극대화시켜 주행성이 높아짐은 물론 유해성분이 함유된 배기가스의 배출량이 저감과 동시에 배기가스 규제에 적절하게 대응되어 제품에 대한 상품성과 신뢰성이 향상될 수 있는 효과를 나타낸다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 고안의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 실린더 블록내의 각 연소실 흡기 포트와 긴밀하게 연결되게 형성된 흡기 매니폴드와, 흡기 계통에 흡기 맥동이 발생되지 않도록 상기 흡기 매니폴드에 일단부가 연결되고 타단부에 스로틀 바디가 형성된 서지탱크와, 개폐가 단속되게 중간부분에 EGR 제어밸브가 구비되고 일단이 배기 매니폴드에 연결되고 타단이 상기 스로틀 바디의 유입구 전 흡기 라인상에 연결되어 배기가스 일부가 스로틀 바디를 통해 공기와 함께 흡기 되게 형성된 EGR 파이프로 구성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 재순환 시스템.