KR19990003631A - Test Rig of EGR Pipe - Google Patents
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Abstract
본 발명은 흡기 매니폴드에 장착되는 EGR 파이프를 제작 설계할 때에 간단한 실험기구를 설치하여 엔진에 가장 적절한 EGR 파이프의 형상과 그에 따른 각종 부속 기기를 제작하기 위한 실험기기인 EGR 파이프의 테스트 리그장치에 관한 것으로서, 배기포트와 흡기 매니폴드사이에 설치되어 배기가스를 재순환 시키는 EGR장치에 있어서, 상기 EGR장착가 장착되는 위치와 같도록 흡기 매니폴드에 연결되는 소정 지름의 공기흡입관을 형성하고, 이 공기흡입관으로 유입된 공기가 지나가는 소정위치에는 상기 공기흡입관과 수직되도록 관통공을 형성하되, 이 관통공의 외주연부에는 플랜지를 형성하는 한편, 상기 플랜지에 삽탈 가능한 커버를 설치하되, 이 커버의 중앙부를 관통하여 배기포트로부터 배출되는 배기가스가 유입되도록 EGR 파이프를 형성하며, 상기 공기흡입관으로 유입된 공기와 배기가스가 혼합되어 토출되는 출구는 팬이 장착된 배출관을 형성하여 신속히 배출되도록 구성하여, 종래의 EGR시스템을 직접 장착하여 시행착오에 의한 결과를 얻는 방식에서, 간단한 실험기구를 이용하여 높은 실험 효과를 얻을 수 있는 유용한 발명이다.The present invention provides a test rig device for an EGR pipe which is an experimental device for manufacturing a shape of an EGR pipe that is most suitable for an engine and various accessories according to the present invention by installing a simple experimental device when manufacturing and designing an EGR pipe mounted on an intake manifold. In the EGR apparatus, which is provided between the exhaust port and the intake manifold to recycle the exhaust gas, an air intake pipe having a predetermined diameter connected to the intake manifold is formed so as to be the same position where the EGR mount is mounted. A through hole is formed at a predetermined position through which the air introduced into the air passes, and a through hole is formed to be perpendicular to the air suction pipe, and a flange is formed on the outer periphery of the through hole, and a cover that can be inserted into and detached from the flange is provided. To form an EGR pipe so that the exhaust gas discharged from the exhaust port flows in, A simple experiment is performed in such a way that the outlet in which the air introduced into the air suction pipe and the exhaust gas are mixed and discharged is formed to form a discharge pipe equipped with a fan so as to be discharged quickly. It is a useful invention which can obtain a high experimental effect using an apparatus.
Description
본 발명은 연소 과정에서 발생하는 유해 물질인 CO, HC, NOX의 발생량을 줄이는 EGR(Exhaust Gas Recirculation:배기가스 재순환장치)파이프의 테스트 리그장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡기 매니폴드에 장착되는 EGR 파이프를 제작 설계할 때에 간단한 실험기구를 설치하여 엔진에 가장 적절한 EGR 파이프의 형상과 그에 따른 각종 부속 기기를 제작하기 위한 실험기기인 EGR 파이프의 테스트 리그장치에 관한 것이다.The present invention relates to a test rig for an exhaust gas recirculation (EGR) pipe that reduces the amount of CO, HC, and NOx, which are generated during combustion, and more particularly, is mounted on an intake manifold. The present invention relates to a test rig device for an EGR pipe, which is an experimental device for manufacturing a shape of an EGR pipe that is most suitable for an engine by installing a simple experimental device when manufacturing and designing an EGR pipe, and various accessories.
일반적으로 가솔린기관에서 배출되는 가스 즉, 연소실 내에서 완전하게 연소되지 못한 가스는 배기기관을 통해 대기중으로 배출되는 데 이렇게 배출되는 배기가스는 그 안에 포함하고 있는 물질이 대기는 물론, 사람에게도 심각한 유해 물질인 CO, HC, NOX등을 포함하고 있다. 이와 같은 배기가스의 물질중 CO, HC에 대해서 NOX는 항상 반대의 관계를 가지고 있어, 실용적인 엔진의 출력범위 중 CO, HC가 가장 감소하는 시점에서 NOX의 발생량이 가장 증가하고 있다. 따라서 EGR장치는 상기와 같은 배기가스를 흡기계로 재순환시켜 실린더내의 연소 온도를 낮추어 NOX의 량을 억제하는 장치이다. 또한 상기 배기가스의 재순환 과정에서는 엔진의 출력, 연비, 운전성 등의 향상을 위해 최적의 상태를 제어하는 부가적 수단의 추과적으로 형성되어 구성됨이 통상적이다.In general, gas emitted from a gasoline engine, that is, gas which is not completely burned in the combustion chamber, is discharged into the atmosphere through the exhaust pipe. The exhaust gas emitted therein is a serious hazard to humans as well as to the atmosphere. It contains substances such as CO, HC and NOX. NOx always has the opposite relationship with respect to CO and HC among the materials of the exhaust gas, and the amount of NOX is most increased at the point where CO and HC are most decreased among practical engine output ranges. Therefore, the EGR device is a device for reducing the NOx amount by recycling the exhaust gas to the intake system to lower the combustion temperature in the cylinder. In addition, in the exhaust gas recirculation process, an additional means for controlling an optimal state is usually formed and configured to improve the output, fuel efficiency, and operability of the engine.
이와 같은 EGR장치를 도 1을 참조하여 설명하면, 엔진(E)에 일체로 형성되어 있는 흡기포트(14)는 흡기 매니폴드(12)를 개재하여 서어지탱크(11)와 연통되어 있고, 이 서어지탱크(11)를 통해 에어크리너(10)에서 여과된 청정공기가 엔진(E)의 실린더로 유입된다. 이때 엔진(E)은 다른 편으로 배기포트(13)를 갖추고 있으며, 이 배기포트(13)에는 배기 매니폴드(15)가 연통 접속되어서 배기가스를 배출시키게 된다. 또한 EGR장치는 흡기 매니폴드(12)와 배기포트(13)사이에 배치된다.Referring to FIG. 1, such an EGR device is described. The intake port 14 integrally formed in the engine E communicates with the surge tank 11 via the intake manifold 12. Clean air filtered by the air cleaner 10 is introduced into the cylinder of the engine E through the surge tank 11. At this time, the engine E has an exhaust port 13 on the other side, and an exhaust manifold 15 is connected to the exhaust port 13 to exhaust the exhaust gas. The EGR device is also disposed between the intake manifold 12 and the exhaust port 13.
그러나, 상기와 같은 EGR장치는 엔진을 설계할시 엔진의 특성 및 기능에 맞게 제작함에 있어 종래에 장착되었던 EGR장치를 기본으로 여러개 변형시킨 EGR 파이프를 제작하여 사용하므로 그 제작비용이 가중됨은 물론, 다양한 실험결과치 즉, EGR 파이프의 형상과 EGR장치를 구성하는 덕트관의 재질이 배기가스와 고열에 미치는 영향등에 대해 전혀 알 수 없는 문제점이 있었다.However, the above-described EGR apparatus is manufactured and used according to the characteristics and functions of the engine when designing the engine, so that the manufacturing cost is increased because the EGR pipe is manufactured by using a plurality of modified EGR pipes. Various experimental results, that is, the shape of the EGR pipe and the effect of the material of the duct pipe constituting the EGR device on the exhaust gas and high heat, there was no problem at all.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 엔진의 특성에 맞게 EGR 파이프가 최적의 효율을 낼 수 있으며, 그에 따른 디자인은 물론, 그 재질 또한 변형 설계할 수 있는 EGR 파이프 테스트 리그장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, the EGR pipe test rig that can achieve the optimum efficiency of the EGR pipe according to the characteristics of the engine, according to the design, as well as its material can be modified design The purpose is to provide a device.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 엔진의 출력과 온도에 비례하여 배기가스에 포함되어 배출되는 유해물질인 CO, HC, NOX를 가장 적절하게 조절하며, 엔진의 출력 및 연비 운전성등을 향상하기 위해 배기포트와 흡기 매니폴드사이에 설치되어 배기가스를 재순환 시키는 EGR장치에 있어서, 상기 EGR장치가 장착되는 위치와 같도록 흡기 매니폴드에 연결되는 소정 지름의 공기흡입관을 형성하고, 이 공기흡입관으로 유입된 공기가 지나가는 소정위치에는 상기 공기흡입관과 수직되도록 관통공을 형성하되, 이 관통공의 외주연부에는 플랜지를 형성하는 한편, 상기 플랜지에 삽탈 가능한 커버를 설치하되, 이 커버의 중앙부를 관통하여 배기 포트로부터 배출되는 배기가스가 유입되도록 EGR 파이프를 형성하며, 상기 공기흡입관으로 유입된 공기와 배기가스가 혼합되어 토출되는 출구는 팬이 장착된 배출관을 형성하여 신속히 배출되도록 구성한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, according to the output and the temperature of the engine in proportion to the harmful substances emitted in the exhaust gas, CO, HC, NOX is most appropriately adjusted, and the output and fuel efficiency of the engine In the EGR apparatus provided between the exhaust port and the intake manifold to improve the exhaust gas, an air suction pipe having a predetermined diameter connected to the intake manifold is formed so as to be the same position where the EGR apparatus is mounted. At a predetermined position through which the air introduced into the suction pipe passes, a through hole is formed so as to be perpendicular to the air suction pipe, and a flange is formed at the outer periphery of the through hole, and a cover that can be inserted into the flange is provided. The EGR pipe is formed to penetrate the exhaust gas discharged from the exhaust port, and the air introduced into the air suction pipe Outlet from which exhaust gases are mixed discharge is characterized by being configured to rapidly discharged form the discharge pipe of the fan is mounted.
한편, 상기 플랜지에 체결되는 커버를 관통하여 연결되는 EGR 파이프는 그 형상을 자유로이 변형하여 연결할 수 있도록 분리식으로 형성한다.On the other hand, the EGR pipe connected through the cover fastened to the flange is formed detachably so that the shape can be freely deformed and connected.
도 1 은 종래의 배기가스 재순환 장치를 나타낸 개략적인 구성도,1 is a schematic configuration diagram showing a conventional exhaust gas recirculation apparatus,
도 2 는 본 발명에 따른 EGR 파이프의 테스트 리그장치를 나타낸 부분 단면도,2 is a partial cross-sectional view showing a test rig device of the EGR pipe according to the present invention;
도 3 은 본 발명에 따른 EGR 파이프의 테스트 리그장치가 분리/결합 될 수 있음을 나타낸 분해도,Figure 3 is an exploded view showing that the test rig device of the EGR pipe according to the present invention can be separated / combined,
도 4 는 실험을 위한 변형된 EGR 파이프의 결합상태를 나타낸 부분 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view showing the bonding state of the modified EGR pipe for the experiment.
＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＊ Explanation of symbols on main parts of drawing
30:EGR 파이프의 테스트 리그장치 32:공기 흡입관,30: test rig of EGR pipe 32: air suction pipe,
33:관통공, 34:배출관,33: through-hole, 34: discharge pipe,
40:플랜지, 41:후크핀,40: flange, 41: hook pin,
50:커버, 60:EGR 파이프.50: Cover, 60: EGR pipe.
이하에서는 본 발명의 특징적인 구성 및 이에 따른 작용을 첨부된 도면을 참조한 실시예를 통해 상세히 설명한다.Hereinafter will be described in detail with reference to the accompanying drawings, the characteristic configuration of the present invention and its operation according to the accompanying drawings.
도 2 는 본 발명에 따른 EGR 파이프의 테스트 리그장치를 나타낸 부분 단면도이고, 도 3 은 본 발명에 따른 EGR 파이프의 테스트 리그장치가 분리/결합 될 수 있음을 나타낸 분해도이며, 도 4 는 실험을 위한 변형된 EGR 파이프의 결합상태를 나타낸 부분 단면도이다.Figure 2 is a partial cross-sectional view showing a test rig device of the EGR pipe according to the invention, Figure 3 is an exploded view showing that the test rig device of the EGR pipe according to the invention can be separated / combined, Figure 4 is for the experiment Partial cross-sectional view showing the bonded state of the modified EGR pipe.
이에 도시된 바와 같이, 엔진의 출력 및 연비 운전성등을 향상하기 위해 배기포트와 흡기 매니폴드사이에 설치되어 배기가스를 재순환 시키는 EGR장치에 있어서, 상기 EGR장치가 장착되는 위치와 같도록 즉, 흡기 매니폴드(12)와 배기 포트(13)에 체결되는 구조로 소정 지름을 갖는 공기흡입관(32)을 형성한다.As shown in the drawing, in the EGR device installed between the exhaust port and the intake manifold to recycle the exhaust gas in order to improve the engine output and fuel efficiency, the same as the position where the EGR device is mounted, An air intake pipe 32 having a predetermined diameter is formed to be fastened to the intake manifold 12 and the exhaust port 13.
한편, 상기 공기흡입관(32)으로 유입된 공기가 지나가는 소정위치에는 상기 공기흡입관(32)과 수직 되도록 관통공(33)을 형성하고 이 관통공(33)의 외주연부에는 플랜지(40)를 연장되게 형성하며, 상기 플랜지(40)의 개구부 외주연에는 커버(50)의 삽탈이 가능하도록 후크핀(41)을 형성한다. 이렇게 구성된 플랜지(40)의 재질은 합성수지로 구성함이 바람직한다. 또한, 커버(40)의 중앙부를 관통하여 배출되는 배기가스가 유입되도록 EGR 파이프(60)를 형성한다. 이때 EGR 파이프(60)는 배기가스의 고온에 견딜 수 있도록 스틸재질로 구성함 바람직하다. 그리고 상기 공기흡입관(32)으로 유입된 공기와 배기가스가 혼합되어 토출되는 출구는 팬(70)이 장착된 배출관(34)을 형성하여 신속히 배출되도록 구성한다.Meanwhile, a through hole 33 is formed at a predetermined position through which the air introduced into the air suction pipe 32 passes so as to be perpendicular to the air suction pipe 32, and the flange 40 is extended to the outer circumferential portion of the through hole 33. The hook pin 41 is formed at the outer circumference of the opening of the flange 40 so that the cover 50 can be inserted and removed. The material of the flange 40 configured as described above is preferably composed of synthetic resin. In addition, the EGR pipe 60 is formed so that the exhaust gas discharged through the central portion of the cover 40 is introduced. At this time, EGR pipe 60 is preferably composed of a steel material to withstand the high temperature of the exhaust gas. In addition, the outlet in which the air introduced into the air suction pipe 32 and the exhaust gas are discharged is formed to form a discharge pipe 34 equipped with a fan 70 so as to be discharged quickly.
또한, 상기 플랜지(40)에 체결되는 커버(50)와 이를 관통하여 삽입 연결되는 EGR 파이프(60)는 엔진을 설계하여 최상의 효과를 얻을 수 있는 형상과 그에 따른 디자인을 설계할 수 있도록 자유로이 변형하며 연결하여 실험 할 수 있도록 분리 결합식으로 형성한다.In addition, the cover 50 fastened to the flange 40 and the EGR pipe 60 inserted and connected therethrough are freely deformed to design a shape and a design according to which the engine can obtain the best effect. Form in a separate bond so that you can connect and experiment.
한편, 도 4 는 EGR 파이프(60)의 외측면상에 공기와 배기가스가 혼합되는 율을 높이도록 가이드날개(62)를 형성하여 실험함을 나타내는 다른 실시예를 나타내고 있다. 그리고 상기 EGR장치를 구성하는 공기흡입관(32)의 내벽에 온도측정기를 부착하여 배기가스의 유입에 따른 온도변화를 측정하여 그 온도에 맞는 재질로 다향하게 공기흡입관(32)을 제작할 수 있다.On the other hand, Figure 4 shows another embodiment showing the experiment by forming the guide blade 62 to increase the rate of mixing the air and exhaust gas on the outer surface of the EGR pipe (60). In addition, by attaching a temperature measuring instrument to the inner wall of the air suction pipe 32 constituting the EGR device to measure the temperature change according to the inflow of the exhaust gas it can be produced in a variety of air suction pipes 32 to the material suitable for the temperature.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above in detail.
도면을 참조하여 설명하면, 엔진의 출력과 온도는 비례적으로 고온일 경우 엔진의 출력이 증가한다. 즉, 엔진에서 연료가 완전히 연소하며, 엔진이 고온일수록 유해물질인 NOX 의 발생량이 증가한다. 따라서 배기가스에 포함되어 배출되는 유해물질인 CO, HC, NOX를 가장 적절하게 조절하기 위해 EGR장치와 같은 구조인 EGR 파이프 테스트 리그장치를 실제로 엔진에 장착하기 전에 엔진의 환경과 같은 조건의 배기포트와 흡기 매인폴드를 만들어 장착한다.Referring to the drawings, when the output of the engine and the temperature is proportionally high temperature, the output of the engine increases. That is, the fuel is completely burned in the engine, and the higher the engine temperature, the higher the amount of NOx that is harmful. Therefore, in order to control CO, HC, NOX, which are harmful substances contained in the exhaust gas, the exhaust port in the same condition as the engine environment before the EGR pipe test rig device, which is the same structure as the EGR device, is actually installed in the engine. And make the intake main fold.
한편, EGR장치는 그 흡입되는 공기와 혼합되는 배기가스의 혼합 비율에 따라 그 효과가 다르기 때문에 배기가스를 분출하는 EGR 파이프의 다양하게 설계하여 실험자가 직접 커버(24)에 EGR 파이프(60)를 삽입하여 실험한 후 그에 따른 결과치를 얻어 새로운 EGR장치를 만든다.On the other hand, since the effect of the EGR apparatus varies depending on the mixing ratio of the intake air and the exhaust gas to be mixed, the experimenter directly designs the EGR pipe 60 to the cover 24 by designing various EGR pipes for ejecting the exhaust gas. After inserting and experimenting, the result is made and a new EGR device is made.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 EGR 파이프의 테스트 리그장치는 하나의 테스트 장치를 구성하여 여러가지 즉, 엔진의 조건에 맞추어 다양의 실험할 수 있어 그 효과는 물론, 종래의 EGR시스템을 직접 장착하여 시행착오에 의한 결과를 얻는 방식에서, 간단한 실험기구를 이용하여 높은 실험 효과를 얻으므로 시행착오에 의한 실험로스를 크게 줄이는 유용한 발명이다.As described above, the test rig device of the EGR pipe according to the present invention constitutes one test device, and thus, various experiments can be performed in accordance with various engine conditions. In the method of obtaining a result by error, it is a useful invention that greatly reduces the experimental loss due to trial and error because a high experimental effect is obtained by using a simple experimental apparatus.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110207993A (en) * | 2019-04-30 | 2019-09-06 | 天津大学 | A kind of pilot system of double fuel single-cylinder engine machine frame |
-
1997
- 1997-06-26 KR KR1019970027529A patent/KR19990003631A/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
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| CN110207993A (en) * | 2019-04-30 | 2019-09-06 | 天津大学 | A kind of pilot system of double fuel single-cylinder engine machine frame |
| CN110207993B (en) * | 2019-04-30 | 2024-04-02 | 天津大学 | Test system of dual-fuel single-cylinder engine bench |
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