KR19990028341U

KR19990028341U - Particle Combustor of Diesel Vehicle

Info

Publication number: KR19990028341U
Application number: KR2019970040967U
Authority: KR
Inventors: 최의락
Original assignee: 양재신; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-15

Abstract

본 고안은 디젤 차량의 배기장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배기장치에서 파티큘레이트 트랩으로 배기가스를 보내는 배기관에 설치되어, 배기가스에 포함되어 있는 미연소 입자인 파티큘레이트를 재연소시키는 디젤 차량의 파티큘레이트 연소장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust device of a diesel vehicle, and more particularly, is installed in an exhaust pipe that sends exhaust gas from an exhaust device to a particle trap to reburn the particulates, which are unburned particles contained in the exhaust gas. A particulate combustion device of a diesel vehicle.

본 고안에 따른 디젤 차량의 파티큘레이트 연소장치는 엔진에서 배출되는 배기가스 중에 미연소 입자인 파티큘레이트가 배기관을 통해 파티큘레이트 트랩을 통과하면서 연소되어 외부로 방출되는 차량에 있어서, 파티큘레이트 트랩(6)으로 배기가스를 안내하는 배기관(4)에 설치되고, 내부에는 배기관(4)과 서로 연통되도록 연소실(12)이 형성되며, 이 연소실(12)의 어느 한 부분에는 외부의 공기가 유입되는 공기통로가 형성된 연소통(10)과; 연소통(10)의 일측에 장착되어 연소실(12)내에서 서로 혼합되어 있는 배기가스와 공기가 연소되도록 연소실(12)내에 스파크를 발생시키는 점화플러그(14)들과; 점화플러그(14)들과 파티큘레이트 트랩(6)의 사이에 전기적으로 연결되어 파티큘레이트 트랩(6)의 온도가 활성화온도보다 낮으면 이를 감지하여 점화플러그(14)를 작동시키고, 파티큘레이트 트랩(6)의 온도가 활성화온도에 도달하면 이를 감지하여 점화플러그(14)의 작동을 해제하는 제어부(20)로 구성된다.Particle combustion apparatus of a diesel vehicle according to the present invention is a particle in the exhaust gas discharged from the engine in the vehicle in which the unburned particles of the particle is combusted while passing through the particle trap through the exhaust pipe is discharged to the outside, It is installed in the exhaust pipe 4 which guides exhaust gas to the rate trap 6, The combustion chamber 12 is formed in internal communication with the exhaust pipe 4, The outside of the combustion chamber 12 in any part of the combustion chamber 12 Combustion tube 10 and the air passage is formed; Spark plugs 14 mounted on one side of the combustion cylinder 10 and generating sparks in the combustion chamber 12 so that the exhaust gas and air mixed with each other in the combustion chamber 12 are combusted; It is electrically connected between the spark plugs 14 and the particle trap 6 to detect if the temperature of the particle trap 6 is lower than the activation temperature to activate the spark plug 14, When the temperature of the rate trap (6) reaches the activation temperature is configured to the control unit 20 for detecting this to release the operation of the spark plug (14).

Description

Particle Combustor of Diesel Vehicle

일반적으로, 자동차의 배출가스를 그 배출원에 따라 구분하여 보면, 연료와 공기의 혼합기가 실린더 내에서 연소된 다음 배기관을 통해 대기로 방출되는 배기가스와, 연료탱크 내의 연료가 증발되는 증발가스 및 피스톤과 실린더 벽과의 틈새를 통해 연소실의 혼합기나 미연소가스가 크랭크 케이스로 유출되는 블로바이 가스로 나눌 수 있다.In general, when the exhaust gas of a vehicle is classified according to the emission source, the exhaust gas of the fuel and air mixture is combusted in a cylinder and then released to the atmosphere through an exhaust pipe, and the evaporation gas and piston from which the fuel in the fuel tank evaporates The gap between the cylinder wall and the cylinder can be divided into a blow-by gas in which the combustion chamber's mixer or unburned gas flows into the crankcase.

여기에서, 배기관을 통해 엔진으로부터 배출되는 배기가스 내에는 많은 유해가스가 포함되어 있으며, 환경오염을 방지하기 위해서는 이들 유해가스를 대기 중으로 방출되기 전에 촉매기(Catalytic Converter)에 의해 처리하여 무해한 가스로 변환시켜 방출하여야 한다.Here, the exhaust gas discharged from the engine through the exhaust pipe contains a large number of harmful gases, and in order to prevent environmental pollution, these harmful gases are treated by a catalytic converter before being released into the atmosphere to be harmless. It must be converted and released.

한편, 디젤 차량의 경우에는 배기가스가 대기 중으로 방출될 때, 엔진으로부터 배출되는 카본 입자, 연료, 오일의 탄찌꺼기 등의 파티큘레이트(Particulate)가 배기가스와 함께 대기 중으로 방출되며, 디젤 차량의 경우에는 이와 같은 파티큘레이트로 환경이 오염되는 것을 방지하기 위해 촉매기 대신에 파티큘레이터 트랩(Particulate Trap)이라 불리는 필터가 배기라인 중에 장착되어 있다.On the other hand, in the case of diesel vehicles, when exhaust gas is released into the atmosphere, particulates such as carbon particles, fuel, and oil residues from the engine are emitted to the atmosphere together with the exhaust gas. In this case, a filter called a Particulate Trap is installed in the exhaust line instead of a catalyst to prevent the environment from being contaminated with such particles.

그 점이 도 1에 개략적으로 도시되어 있으며, 이를 참고하여 디젤차량에 채용되는 종래의 배기장치를 개략적으로 설명하면, 엔진(2)에서 배출되는 배기가스는 배기관을 통해 파티큘레이트 트랩(6)으로 유입된다. 파티큘레이트 트랩(6)으로 유입되는 배기가스에는 미연소 입자인 파티큘레이트가 포함되어 있으며, 이 파티큘레이트가 파티큘레이트 트랩(6)을 통과할 때 파티큘레이트 트랩(6)의 온도에 의해 연소되어 저감되는 것이다. 이렇게 파티큘레이트 트랩(6)를 통과한 배기가스는 머플러(8)를 통해 소음이 저감되어 외부로 방출된다.The point is schematically illustrated in FIG. 1, and when the exhaust gas discharged from the engine 2 is briefly described, the exhaust gas discharged from the engine 2 is transferred to the particulate trap 6 through the exhaust pipe. Inflow. The exhaust gas flowing into the particle trap 6 contains particles of unburned particles, the temperature of the particle trap 6 when the particle passes through the particle trap 6. It is burned by and reduced. The exhaust gas that has passed through the particle trap 6 is reduced through the muffler 8 and is discharged to the outside.

그러나, 이와 같이 구성된 디젤 차량에서 종래의 배기장치의 파티큘레이트 트랩(6)은 자동차에 시동을 건 다음, 몇 분이 지난 후에야 과열되므로 파티큘레이트 트랩(6)이 과열되기 전까지는 배기가스 중에 미연소 입자인 파티큘레이트가 파티큘레이트 트랩(6)에서 연소되지 않고 그대로 외부로 방출되어 환경을 오염시키는 문제점이 있었다.However, in the diesel vehicle configured as described above, the particulate trap 6 of the conventional exhaust system is overheated only after a few minutes after starting the vehicle, so that the particulate trap 6 is not in the exhaust gas until the particulate trap 6 is overheated. Particlerate, which is a combustion particle, is not burned in the particle trap 6 and is discharged to the outside as it is, thereby contaminating the environment.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 배기가스 중에 미연소 입자인 파티큘레이트가 파티큘레이트 트랩이 가열되기 전에 파티큘레이트 트랩을 통과하여 연소되지 않은채로 외부로 방출되는 것을 방지하기 위해 구성된 디젤 차량의 파티큘레이트 연소장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the purpose of which is that the unburned particles of particulate in the exhaust gas is passed through the particulate trap before the particulate trap is heated without being burned. It is to provide a particulate combustion device of a diesel vehicle configured to prevent the discharge to the outside.

도 1은 디젤 차량에서 종래의 배기장치를 개략적으로 나타낸 도면,1 is a view schematically showing a conventional exhaust device in a diesel vehicle,

도 2는 디젤 차량에서 본 고안에 따른 파티큘레이트 연소장치가 채용된 배기장치를 개략적으로 나타낸 도면,2 is a view schematically showing an exhaust system employing a particulate combustion device according to the present invention in a diesel vehicle,

도 3은 본 고안에 따른 디젤 차량의 파티큘레이트 연소장치의 구성을 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the configuration of a particulate combustion device of a diesel vehicle according to the present invention.

♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣

2: 엔진 4: 배기관2: engine 4: exhaust pipe

6: 파티큘레이트 트랩 10: 연소통6: particle trap 10: combustion container

12: 연소실 14: 점화플러그12: combustion chamber 14: spark plug

16: 조립구멍 20: 제어부16: assembly hole 20: control unit

22: 온도센서 24: 디스트리뷰터22: Temperature sensor 24: Distributor

이러한, 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 엔진에서 배출되는 배기가스 중에 미연소 입자인 파티큘레이트가 배기관을 통해 파티큘레이트 트랩을 통과하면서 연소되어 외부로 방출되는 차량에 있어서, 파티큘레이트 트랩으로 배기가스를 안내하는 배기관에 설치되고, 내부에는 배기관과 서로 연통되도록 연소실이 형성되며, 이 연소실의 어느 한 부분에는 외부의 공기가 유입되는 공기통로가 형성된 연소통과; 연소통의 일측에 장착되어 연소실내에서 서로 혼합되어 있는 배기가스와 공기가 연소되도록 연소실내에 스파크를 발생시키는 점화플러그들과; 점화플러그들과 파티큘레이트 트랩의 사이에 전기적으로 연결되어 파티큘레이트 트랩의 온도가 활성화온도보다 낮으면 이를 감지하여 점화플러그를 작동시키고, 파티큘레이트 트랩의 온도가 활성화온도에 도달하면 이를 감지하여 점화플러그의 작동을 해제하는 제어부로 구성된 디젤 차량의 파티큘레이트 연소장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a particulate trap in a vehicle in which unburned particles of particulates in the exhaust gas discharged from the engine are burned while passing through the particulate traps through an exhaust pipe and discharged to the outside. It is installed in the exhaust pipe for guiding the exhaust gas, the combustion chamber is formed so as to communicate with the exhaust pipe therein, any one of the combustion chamber is formed with an air passage in which the outside air flows; Ignition plugs mounted on one side of the combustion cylinder and generating sparks in the combustion chamber such that exhaust gas and air mixed with each other in the combustion chamber are combusted; An electrical connection between the spark plugs and the particle trap detects when the temperature of the particle trap is lower than the activation temperature and activates the spark plug, and detects when the temperature of the particle trap reaches the activation temperature. It provides a particulate combustion device of a diesel vehicle consisting of a control unit for releasing the operation of the spark plug.

이하, 본 고안에 따른 디젤 차량의 파티큘레이트 연소장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 그리고, 종래와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 사용하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a particulate combustion device of a diesel vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same components as in the prior art.

도 2는 디젤 차량에서 본 고안에 따른 파티큘레이트 연소장치가 채용된 배기장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 고안에 따른 디젤 차량의 파티큘레이트 연소장치의 구성을 나타낸 단면도이다.2 is a view schematically showing an exhaust system employing a particulate combustion device according to the present invention in a diesel vehicle, Figure 3 is a cross-sectional view showing the configuration of a particulate combustion device of a diesel vehicle according to the present invention.

도 2를 참고하여 설명하면, 엔진(2)에서 배출되는 배기가스가 배기관을 통해 파티큘레이트 연소장치를 통과한 후, 파티큘레이트 트랩(6)으로 유입된다. 파티큘레이트 트랩(6)으로 유입되는 배기가스에는 미연소 입자인 파티큘레이트가 포함되어 있으며, 이 파티큘레이트가 파티큘레이트 트랩(6)을 통과할 때 파티큘레이트 트랩(6)의 온도에 의해 연소되어 저감되는 것이다. 이렇게 파티큘레이트 트랩(6)를 통과한 배기가스는 머플러(8)를 통해 소음이 저감되어 외부로 방출된다.Referring to FIG. 2, the exhaust gas discharged from the engine 2 passes through the particle combustion apparatus through the exhaust pipe, and then flows into the particle trap 6. The exhaust gas flowing into the particle trap 6 contains particles of unburned particles, the temperature of the particle trap 6 when the particle passes through the particle trap 6. It is burned by and reduced. The exhaust gas that has passed through the particle trap 6 is reduced through the muffler 8 and is discharged to the outside.

도 3을 참고하여 본 고안에 따른 파티큘레이트 연소장치에 대해 설명하면, 배기가스를 파티큘레이트 트랩(6)으로 안내하는 배기관(4)에는 연소통(10)이 설치되어 있다. 이 연소통(10)의 내부에는 배기관(4)과 서로 연통되도록 연소실(12)이 형성되어 있으며, 이 연소실(12)의 일측에는 조립구멍(16)들이 형성되어 있다.Referring to Figure 3 describes the particulate combustion apparatus according to the present invention, the exhaust pipe 4 for guiding the exhaust gas to the particulate trap (6) is provided with a combustion cylinder (10). The combustion chamber 12 is formed in the combustion cylinder 10 so as to communicate with the exhaust pipe 4, and assembly holes 16 are formed in one side of the combustion chamber 12.

조립구멍(16)에는 점화플러그(14)들이 끼워져 조립되며, 이 점화플러그(14)들은 볼트(14a)에 의해 연소통(10)에 고정되어 있다. 여기에서 점화플러그(14)와 조립구멍(16)의 사이에는 약간의 틈새가 존재하며, 이 틈새로 외부의 공기가 연소실(12)로 유입되는 것이다.The spark plugs 14 are fitted into the assembly holes 16, and the spark plugs 14 are fixed to the combustion cylinder 10 by bolts 14a. Here, a slight gap exists between the spark plug 14 and the assembling hole 16, and outside air flows into the combustion chamber 12 through this gap.

점화플러그(14)들과 파티큘레이트 트랩(6)의 사이에는 제어부(20)가 전기적으로 연결되어 있다. 이 제어부(20)는 파티큘레이트 트랩(6)에 부착되어 있는 온도센서(22)를 통해 파티큘레이트 트랩(6)의 온도가 활성화온도보다 낮으면 이를 감지하여 점화플러그(14)를 작동시키고, 파티큘레이트 트랩(6)의 온도가 활성화온도에 도달하면 이를 감지하여 점화플러그(14)의 작동을 해제하는 것이다.The control unit 20 is electrically connected between the spark plugs 14 and the particle trap 6. The controller 20 detects when the temperature of the particle trap 6 is lower than the activation temperature through the temperature sensor 22 attached to the particle trap 6 to activate the spark plug 14. When the temperature of the particulate trap 6 reaches the activation temperature, the spark plug 14 is deactivated by detecting it.

제어부(20)와 점화플러그(14)들의 사이에는 통상의 디스트리뷰터(24)가 전기적으로 연결되어 있으며, 제어부의 신호를 받아 점화플러그(14)들의 점화시기를 좋게 분배하고 있다.The normal distributor 24 is electrically connected between the control unit 20 and the spark plugs 14, and distributes the ignition timing of the spark plugs 14 in response to a signal from the control unit.

지금부터는, 이와 같은 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 디젤 차량의 파티큘레이트 연소장치의 작동 및 작용을 설명한다.Now, the operation and operation of the particulate combustion device of the diesel vehicle according to the present invention having such a configuration will be described.

자동차에 시동을 걸면 엔진(2)에서 연소된 많은 양의 배기가스가 배출되는데 이와 동시에, 제어부(20)에서는 파티큘레이트 트랩(6)의 온도를 감지하게 된다. 제어부(20)는 파티큘레이트 트랩(6)의 온도를 감지하여 파티큘레이트 트랩(6)의 온도가 활성화온도보다 낮으면, 점화플러그(14)를 작동시켜, 연소실(12)내에서 스파크를 발생시킨다. 이에 따라, 배기가스 중에 포함되어 있는 미연소 입자의 파티큘레이트는 연소실(12)내에서 공기와 혼합되어 재연소되는 것이다. 그리고, 재연소에 의해 파티큘레이트가 저감된 배기가스는 충분히 가열되어 있지는 않지만 파티큘레이트 트랩(6)을 통과하면서 산화되어 외부로 방출되고, 결과적으로는 환경을 오염을 줄이게 되는 것이다.When the vehicle is started, a large amount of exhaust gas combusted by the engine 2 is discharged. At the same time, the controller 20 senses the temperature of the particle trap 6. The control unit 20 senses the temperature of the particle trap 6 and if the temperature of the particle trap 6 is lower than the activation temperature, the ignition plug 14 is operated to spark the spark in the combustion chamber 12. Generate. Accordingly, the particles of the unburned particles contained in the exhaust gas are mixed with air in the combustion chamber 12 and reburned. The exhaust gas whose particles are reduced by recombustion is not sufficiently heated, but is oxidized and released to the outside while passing through the particle trap 6, and consequently, the environment is reduced.

한편, 연소실(12)에서 재연소된 배기가스는 높은 온도를 유지하고 있기 때문에 파티큘레이트 트랩(6)을 통과하면서 파티큘레이트 트랩(6)를 매우 빠르게 가열시켜 파티큘레이트 트랩(6)이 활성화온도에 빠르게 도달하게 한다.On the other hand, since the exhaust gas reburned in the combustion chamber 12 maintains a high temperature, the particle trap 6 is heated very quickly while passing through the particle trap 6 so that the particle trap 6 Allow to quickly reach activation temperature.

이와 같이, 파티큘레이트 트랩(6)이 가열되어 활성화온도에 도달하게 되면 파티큘레이트 트랩(6)이 고유의 기능을 온전하게 수행할 수 있기 때문에, 제어부(20)는 파티큘레이트 트랩(6)의 온도를 감지하여 점화플러그(14)의 작동을 해제하게 된다. 이처럼 점화플러그(14)의 작동이 해제되어 연소실(12)내에서 연소가 일어나지 않는다 하더라도 파티큘레이트 트랩(6)이 활성화온도를 유지하고 있기 때문에 배기가스 중에 포함되어 있는 미연소 입자의 파티큘레이트는 파티큘레이트 트랩(6)에서 연소되어 외부로 방출되는 것이다.As such, when the particle trap 6 is heated to reach an activation temperature, the particle trap 6 can perform its own function intact, and thus the control unit 20 controls the particle trap 6. Detects the temperature of the ignition plug 14 to release the operation. Even if the spark plug 14 is deactivated and no combustion occurs in the combustion chamber 12, the particle trap 6 maintains the activation temperature, so the particles of unburned particles contained in the exhaust gas are kept. Is burned in the particle trap 6 and discharged to the outside.

이상과 같이 상술한 실시예가 본 고안을 제한하는 것은 아니며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 수정예 및 다른 실시예들을 실시할 수 있을 것이다. 따라서, 첨부되는 청구범위는 본 고안의 기술사상에 속하는 수정예들 및 실시예들을 포함할 것이다.The above-described embodiments do not limit the present invention, and those skilled in the art may implement various modifications and other embodiments. Accordingly, the appended claims will include modifications and embodiments belonging to the spirit of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 파티큘레이트 트랩이 활성화온도에 도달할 때까지 파티큘레이트 연소장치에 의해 배기가스를 재연소시켜, 미연소 입자인 파티큘레이트가 연소된 상태에서 배기가스를 외부로 방출하기 때문에 환경 오염을 줄이게 되는 것이며, 또한, 배기가스가 파티큘레이트 트랩에 유입되기 전에 재연소되어 높은 온도를 유지하기 때문에 파티큘레이트 트랩를 보다 빠르게 가열하여 활성화온도에 도달하게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.As described above, the present invention is to re-burn the exhaust gas by the particle combustion apparatus until the particle trap reaches the activation temperature, the exhaust gas in the state in which the unburned particles of the particle is burned It emits to the outside to reduce environmental pollution. Also, because the exhaust gas is re-burned and kept at a high temperature before entering the particle trap, the particle trap can be heated faster to reach the activation temperature. The effect can be obtained.

Claims

In a vehicle in which particulates, which are unburned particles, are combusted while passing through a particulate trap through an exhaust pipe and discharged to the outside in exhaust gas discharged from an engine,

It is installed in the exhaust pipe (4) for guiding the exhaust gas to the particulate trap (6), the combustion chamber 12 is formed therein to communicate with the exhaust pipe (4), any part of this combustion chamber 12 Combustion cylinder 10 is formed in the air passage in which the outside air flows;

Ignition plugs (14) mounted on one side of the combustion cylinder (10) to generate sparks in the combustion chamber (12) so that the exhaust gas and air mixed with each other in the combustion chamber (12) are combusted;

It is electrically connected between the spark plugs 14 and the particle trap 6 to detect when the temperature of the particle trap 6 is lower than the activation temperature to operate the spark plug 14. And a control unit 20 for detecting when the temperature of the particle trap 6 reaches an activation temperature and releasing the operation of the spark plug 14.