KR19990027657U - 자동차 배기계통의 팝-업 컨버터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차 배기계통의 팝-업 컨버터에관한 것으로서, 종래에의한 자동차의 배기계통은 엔진이 정상상태로 작동할 때에 약500℃∼600℃의 고온에의해 내구성에 떨어지는 문제점이 발생되었다.

따라서, 본 고안은 엔진(100)과 배기매니폴드(110), 팝-업컨버터(116) 및 촉매컨버터(118) 그리고 머플러(119)로 이어지는 자동차의 배기계통에 있어서, 상기 배기매니폴드(110)와 촉매컨버터(118)사이에 개폐밸브(115)를 형성하고, 상기 개폐밸브(115)와 촉매컨버터(118)로 직접 배기관(120)을 형성하고, 팝-업컨버터(116)를 경유하여 촉매컨버터(118)로 배기관(122)을 연결하는 것을 특징으로하여, 엔진을 콜드 스타트(cold start)할 때에는 배기가스가 팝-업 컨버터를 지나도록 하고, 그렇지 않을 경우에는 촉매컨버터로 직접유입되도록 하여 팝-업 컨버터를 열로 인한 손상으로부터 보호하는 효과가 있는 매우 유용한 고안이다.

Description

자동차 배기계통의 팝-업 컨버터

본 고안은 자동차 배기계통의 팝-업 컨버터 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콜드 스타트(cold start)시에는 배기가스가 팝-업 컨버터를 지나도록 하고, 그렇지 않을 경우에는 촉매컨버터로 직접유입되도록 하여 팝-업 컨버터를 열로 인한 손상으로부터 보호하는 자동차 배기계통의 팝-업 컨버터 에 관한 것이다.

엔진은 흡입되는 공기와 연료를 적당한 비율로 혼합하여 이를 연소시켜 일정한 동력을 얻는 것인데, 이때의 부산물로 배기가스가 형성된다. 이 배기가스에는 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물 등의 유해가스가 함유되어 있기 때문에 근래에 들어 심각한 환경오염의 주 원인이되고 있다.

따라서, 미국이나 유럽등 선진국 여러나라에서는 배기가스에 따른 대기오염과 소음에 대한 규제치를 엄격히 법률로 시행예정인 OBDⅡ(On Board Diagnosics Ⅱ)나 EPA(Evironmental Protection Agency) 등의 규정에서 차량의 노킹이나 실화등에대한 자기진단장치를 차량에 장착하도록 요구하기까지 하고 있다.

도1은 일반적인 자동차 엔진의 흡·배기계통을 도시한 도면이다.

자동차 엔진(10)은 도시하지않은 액셀레이터페달을 밟으면 에어크리너(12)를 통해 흡입되는 공기가 드로틀밸브(14)의 열리는 정도에 만큼의 유입량으로 서어지탱크(16)로 들어와 각 실린더의 흡입포트로 들어간다.

각 실린더에서 폭발행정을 마치고 배기가스는 배기관을 통해 외부로 배출되는 데, 이 배기가스를 모으는 배기매니폴드(20)와 배기가스를 대기중으로 배출하는 배기관(22) 및 배기소음을 저하시키는 머플러(26) 등을 통하여 배출된다.

그런데, 배기장치는 연소후 외부로 배출되는 배기가스에는 상기한 바와같이 통상 대기의 오염원인 탄화수소(HC)와 일산화 탄소(CO)및 질소산화물(NOx)등과 같은 유해한 가스가 포함되기 때문에, 이와같은 유해가스를 정화하기 위해 상기 배기매니폴드(20)와 머플러(26)사이에 배기가스의 제거율을 높이도록 촉매컨버터(30)를 장착하고 있다.

상기와 같은 상기한 촉매컨버터(30)는 배기가스를 촉매를 통해 화학 반응을 일으키도록 하여 배기매니폴드(20)로 모아진후 배기관(22)을 통과하면서 포함된 유해가스인 탄화수소(HC)와 일산화 탄소(CO)및 질소산화물(NOx)등이 각각 무해한 물(H2O)과 이산화탄소(CO2)및 질소(N2)로 변환되게 함으로써 유해가스를 제거하는 방식이므로,유해가스의 화학반응이 가장 잘 일어나는 활성화 온도에 따라 그 성능이 좌우되어 진다.

도2는 종래의 기술에 따른 엔진의 배기계통을 개략적인 도시한 것으로, 상기 촉매컨버터(30)으로 배기가스가 진행되기전에 팝-업 컨버터(pup-up converter,32)를 지나도록 하고 있다.

상기 팝-업 컨버터(32)는 상기 촉매컨버터(30)의 온도가 활성화 온도(약 350℃이상)에 다다르도록 도와주는 것이다. 이는 콜드 스타트(cold start)시에 배기가스 배출규제를 만족시키기 위한 것이지만, 평상시에 배출되는 배기가스의 약500℃∼600℃의 고온에서는 내구성에 따른 문제가 발생된다.

따라서 본 고안의 목적은 상기한 문제점을 해결하기위한 것으로, 엔진을 콜드 스타트(cold start)할 때에는 배기가스가 팝-업 컨버터를 지나도록 하고, 그렇지 않을 경우에는 촉매컨버터로 직접유입되도록 하여 팝-업 컨버터를 열로 인한 손상으로부터 보호하는 자동차 배기계통의 팝-업 컨버터를 제공하는 데에 있다.

이와 같은 본 고안의 목적은,엔진의 실린더와 배기매니폴드 그리고 팝-업컨버터와 촉매컨버터 및 머플러로 구성된 자동차의 배기계통에 있어서, 상기 배기매니폴드와 팝-업 컨버터의 사이에 개폐밸브를 장착하여 촉매컨버터로 직접연결하는 배기관을 형성하는 것을 특징으로하여 달성되는 것이다.

이러한 본 고안은, 자동차가 콜드 스타트(cold start)를 할 때에는 운전자가 개폐밸브를 작동하여 배기가스를 배기매니폴드에서 팝-업 컨버터를 경유하여 촉매컨버터로 진행하도록 하다가, 엔진이 정상상태에 있을 때에 운전자가 개폐밸브를 작동하여 배기가스를 상기 촉매컨버터로 직접 진행하도록 하여 상기 목적을 달성할 수 있는 것이다.

도1은 일반적인 자동차 엔진의 흡배기시스템을 도시한 도면이며,

도2는 종래의 기술에 따른 자동차의 배기계통을 개략적으로 도시한 도면,

도3은 본 고안의 일실시예에 따른 자동차 배기계통의 팝-업 컨버터를 장착한 상태를 도시한 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 엔진 110 : 배기매니폴드

115 : 개폐밸브 116 : 팝-업 컨버터

118 : 촉매컨버터 119 : 머플러

120,122 : 배기관

이하, 본 고안의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예로서 그 기술 구성 및 작용 효과를 첨부한 별첨의 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 고안의 일실시예에 따른 자동차 배기계통의 팝-업 컨버터를 장착한 상태를 도시한 도면이다.

본 고안에 따른 배기계통은 엔진(100)과 배기매니폴드(110) 그리고 개폐밸브(115)를 사이에 두고 팝-업컨버터(116) 및 촉매컨버터(118) 그리고 머플러(119)로 이어진다.

특히, 상기 개폐밸브(115)는 촉매컨버터(118)로 직접 배기관(120)을 형성하고 또, 팝-업컨버터(116)를 경유하여 촉매컨버터(118)로 배기관(122)을 연결하기도 한다.

그러므로, 상기 개폐밸브(115)는 상기 배기매니폴드(110)를 통하여 배출되는 배기가스를 상기 촉매컨버터(118)로 직접배출하거나 팝-업컨버터(116)를 경유하도록 하게 된다.

상기 후자의 경우에는 종래와 같은 경로를 하고 있으나, 본 실시예에서는 엔진이 콜드 스타트시에만 경유하도록 하는 것이고, 전자의 경우에는 콜드 스타트를 지나 정상적인 작동을 할 때에 배기가스를 배출하는 경로이다.

따라서, 상술한 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 운전자가 자동차를 운전하기전에 충분히 워밍업시켜 엔진을 안정시키기 위하여 엔진을 적정수준 이하로 공회전시키게 되는 데, 이때에는 개폐밸브를 조작하여 배기가스를 팝-업컨버터를 경유하도록 하고, 엔진을 공회전시킨후에 정상적인 회전수로 작동시킬 때에는 배기가스를 직접 촉매컨버터로 공급시킨다.

이상에서 상술한 바와같이 본 고안은 엔진을 콜드 스타트(cold start)할 때에는 배기가스가 팝-업 컨버터를 지나도록 하고, 그렇지 않을 경우에는 촉매컨버터로 직접유입되도록 하여 팝-업 컨버터를 열로 인한 손상으로부터 보호하는 효과가 있는 매우 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. 엔진(100)과 배기매니폴드(110), 팝-업컨버터(116) 및 촉매컨버터(118) 그리고 머플러(119)로 이어지는 자동차의 배기계통에 있어서, 상기 배기매니폴드(110)와 촉매컨버터(118)사이에 개폐밸브(115)를 형성하고, 상기 개폐밸브(115)와 촉매컨버터(118)로 직접 배기관(120)을 형성하고, 팝-업컨버터(116)를 경유하여 촉매컨버터(118)로 배기관(122)을 연결하는 것을 특징으로하는 자동차 배기계통의 팝-업 컨버터.