KR200151550Y1 - Eahaust apparatus of engine with ignition plug at exhaust pipe - Google Patents
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Abstract
본 고안은 점화 플러그를 배기파이프에 설치한 엔진의 배기장치에 관한 것으로, 특히 배기파이프 라인에 에어를 공급하기 위하여 에어펌프를 설치하고, 상기 에어펌프의 작동에 의해서 공급되는 에어를 제어하기 위해 에어 제어밸브를 배기파이프 라인에 설치하되 배기매니폴드 방향에 설치하며, 상기 에어펌프의 에어공급으로 인한 혼합 배기가스를 재점화하기 위한 배기가스 연소실과 점화 플러그를 촉매 컨버터 방향에 설치하고, 상기 배기가스 연소실 하단에는 연소실 내부의 온도를 센싱하는 온도센서를 설치하며, 상기 점화 플러그에 고전압을 공급하는 전압 조정부 및, 상기 배기매니폴드의 산소센서와 배기가스 연소실의 온도센서로부터 입력된 데이터로써 에어펌프와 전압조정부의 동작시간을 제어하는 컨트롤러를 포함한 구성을 갖는 것이 특징이다.The present invention relates to an exhaust device of an engine having a spark plug installed in an exhaust pipe, and in particular, to install an air pump to supply air to the exhaust pipe line, and to control the air supplied by the operation of the air pump. Install the control valve in the exhaust pipe line, but in the direction of the exhaust manifold, install an exhaust gas combustion chamber and a spark plug in the direction of the catalytic converter to re-ignite the mixed exhaust gas caused by the air supply of the air pump, and the exhaust gas In the lower part of the combustion chamber, a temperature sensor for sensing a temperature inside the combustion chamber is installed, and a voltage adjusting unit for supplying a high voltage to the spark plug, and an air pump as data input from the oxygen sensor of the exhaust manifold and the temperature sensor of the exhaust gas combustion chamber. Having a configuration including a controller for controlling the operation time of the voltage adjusting section It is characteristic.
Description
본 고안은 점화 플러그를 배기파이프에 설치한 엔진의 배기장치에 관한 것으로, 특히 배기파이프 라인의 배기매니폴드 방향에 에어펌프 및 에어 제어밸브를 설치하고, 배기파이프 라인의 촉매 컨버터 방향에 전압조정기 및 점화 플러그를 설치하여 엔진 워밍업시 발생하는 다량의 배기가스를 줄이도록 하는 것을 특징으로 하는 점화 플러그를 배기파이프에 설치한 엔진의 배기장치에 관한 것이다.The present invention relates to an engine exhaust apparatus provided with a spark plug in an exhaust pipe, and in particular, an air pump and an air control valve are installed in the exhaust manifold direction of the exhaust pipe line, and a voltage regulator and The present invention relates to an exhaust device for an engine having a spark plug installed in an exhaust pipe, the spark plug being installed to reduce a large amount of exhaust gas generated during engine warm-up.
일반적으로 엔진(10)의 흡배기 장치는 도 1과 같이 나타낼 수 있는바, 흡기장치(intake system)는 실린더에 흡입하는 공기중의 먼지 등을 제거하는 에어 클리너 및 각 실린더에 혼합기를 분배하는 흡기 매니폴드(1) 등으로 구성되어 있으며, 배기장치(exhaust system)는 각 실린더의 배기가스를 종합하는 배기 매니폴드(2), 배기 가스중 유해가스를 차단하는 촉매 컨버터(3)와, 배기 가스를 대기중으로 배출하는 배기 파이프(4) 및, 배기소음을 저하시키는 소음기(5) 등으로 구성되어 있다.In general, an intake and exhaust device of the engine 10 may be represented as shown in FIG. 1. An intake system is an air cleaner that removes dust in the air sucked into a cylinder, and an intake manifold that distributes a mixer to each cylinder. The exhaust system includes an exhaust manifold (2) that aggregates the exhaust gas of each cylinder, a catalytic converter (3) that blocks harmful gases in the exhaust gas, and an exhaust gas. The exhaust pipe 4 discharge | released to air | atmosphere, the silencer 5 which reduces exhaust noise, etc. are comprised.
여기서 상기 흡기 매니폴드는 기화기에서 만든 혼합기를 될 수 있는대로 저항을 적게하여 실린더로 유도하는 관이며, 2 실린더 이상의 다실린더 기관에서는 질과 양이 균일한 혼합기를 각 실린더에 분배하는 역할을 한다.Here, the intake manifold is a tube that leads to a cylinder with as little resistance as possible to the mixer made in the vaporizer, and serves to distribute a mixer having a uniform quality and quantity to each cylinder in a multicylinder engine having two or more cylinders.
그런데, 동절기 등 냉각된 상태에서 엔진의 초기시동시, 흡기 매니폴드의 상부 끝단 가장자리에 설치되어 있는 인젝터에서 분사되는 연료는 냉각수와 흡기포트 내부의 온도가 낮아 가장 농후한 연료를 분사하는데, 이 연료의 일부가 완전히 연소되지 못하고 불완전 연소 상태인 그대로 배기가스가 되어 배출되는 문제가 있다.However, during the initial startup of the engine in a cooled state such as winter season, the fuel injected from the injector installed at the upper end edge of the intake manifold injects the richest fuel due to the low temperature of the coolant and the intake port. There is a problem in that part of the gas is not completely burned and is exhausted as it is in an incomplete combustion state.
따라서 이를 해결하기 위해 배기가스 재순환 시스템(EGR, Exhast Gas Recirculation System)을 탑재하고 있는바, 엔진의 배기포트에서 출력되는 배기가스의 일부를 재순환 파이프라인을 통해 흡기 매니폴드로 재순환토록하여 질소산화물의 발생을 감소시킨다.Therefore, in order to solve this problem, an Exhast Gas Recirculation System (EGR) is installed. Part of the exhaust gas output from the engine exhaust port is recycled to the intake manifold through the recirculation pipeline to remove nitrogen oxides. Reduce the occurrence.
또한 배기가스를 방출하는 배기매니폴드(2)의 출력단에 촉매 컨버터(3)를 설치하여 배기가스중에 유해한 CO, HC, NOX를 무해한 CO2, H2O, N2로 산화 환원시키고 있다.In addition, a catalytic converter 3 is provided at the output end of the exhaust manifold 2 that emits exhaust gas, thereby oxidizing and reducing harmful CO, HC, and NO X into harmless CO 2 , H 2 O, and N 2 in the exhaust gas.
그러나 상기와 같이 재순환 파이프 라인과 촉매 컨버터를 설치하여도 엔진을 워밍업시에 발생하는 유해가스를 차단하기는 어려운 문제점이 있다.However, even when the recirculation pipeline and the catalytic converter are installed as described above, it is difficult to block harmful gases generated when the engine is warmed up.
이는 촉매 컨버터가 재기능을 발휘하기 위해서는 350℃정도로 온도가 상승되어야 하나, 최초 차량을 워밍업시에는 배기가스의 온도가 낮기 때문에 촉매 컨버터의 최적작동시까지 일정한 시간이 필요로하여 이시간에 이르기 까지는 인체에 유해한 CO, HC, NOX를 걸러내지 못하고 그대로 외부에 방출하게 되는 문제점이 있었다.In order for the catalytic converter to function again, the temperature must rise to about 350 ° C. However, since the temperature of the exhaust gas is low when the vehicle is warmed up for the first time, a certain time is required until the optimum operation of the catalytic converter. There was a problem in that it does not filter CO, HC, NO X harmful to the human body and release it to the outside as it is.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 최단시간내에 배기가스의 온도를 상승시켜 촉매 컨버터에서 최대한 걸러지게 함으로써 유해가스가 외부로 방출되는 일을 막도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, the object is to prevent the emission of harmful gases to the outside by raising the temperature of the exhaust gas in the shortest time to filter as much as possible in the catalytic converter.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,As a means for achieving the above object,
본 고안은 배기파이프 라인에 에어를 공급하기 위하여 에어펌프를 설치하고, 상기 에어펌프의 작동에 의해서 공급되는 에어를 제어하기 위해 에어 제어밸브를 배기파이프 라인에 설치하되 배기매니폴드 방향에 설치하며, 상기 에어펌프의 에어공급으로 인한 혼합 배기가스를 재점화하기 위한 배기가스 연소실과 점화 플러그를 촉매 컨버터 방향에 설치하고, 상기 배기가스 연소실 하단에는 연소실 내부의 온도를 센싱하는 온도센서를 설치하며, 상기 점화 플러그에 고전압을 공급하는 전압 조정부 및, 상기 배기매니폴드의 산소센서와 배기가스 연소실의 온도센서로부터 입력된 데이터로써 에어펌프와 전압조정부의 동작시간을 제어하는 컨트롤러를 포함한 구성을 갖는 것이 특징이다.The present invention is to install an air pump to supply air to the exhaust pipe line, to install the air control valve in the exhaust pipe line to control the air supplied by the operation of the air pump, but in the exhaust manifold direction, An exhaust gas combustion chamber and a spark plug are installed in the catalytic converter direction to re-ignite the mixed exhaust gas from the air supply of the air pump, and a temperature sensor is installed at the lower end of the exhaust gas combustion chamber to sense a temperature inside the combustion chamber. And a controller for controlling the operation time of the air pump and the voltage regulator by data input from the oxygen sensor of the exhaust manifold and the temperature sensor of the exhaust gas combustion chamber. .
도 1은 일반적인 배기파이프와 촉매 컨버터의 관계도.1 is a relationship between a general exhaust pipe and a catalytic converter.
도 2는 본 고안의 설치 구성도.2 is an installation configuration of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
2: 배기매니폴드 2-1: 산소센서2: exhaust manifold 2-1: oxygen sensor
4: 배기 파이프 라인 5: 촉매 컨버터4: exhaust pipeline 5: catalytic converter
6: 에어펌프 6-1: 에어 제어밸브6: air pump 6-1: air control valve
7: 전압조정부 8: 점화플러그7: Voltage adjustment section 8: Spark plug
9: 배기가스 연소실 9-1: 온도센서9: Exhaust gas combustion chamber 9-1: Temperature sensor
이하 도면을 참조로 상세히 설명하며 종래와 같은 기술은 동일번호로써 표기한다.Hereinafter, a description will be given in detail with reference to the accompanying drawings, and the same technology as the conventional reference numerals.
도 2는 본 고안의 구성도로써, 배기파이프 라인(4)에 에어를 공급하기 위하여 에어펌프(6)를 설치하고, 상기 에어펌프(6)의 작동에 의해서 공급되는 에어를 제어하기 위해 에어 제어밸브(6-1)를 배기파이프 라인(4)에 설치하되 배기매니폴드(2) 방향에 설치하며, 상기 에어펌프(6)의 에어공급으로 인한 혼합 배기가스를 재점화하기 위한 배기가스 연소실(9)과 점화 플러그(8)를 촉매 컨버터(3) 방향의 배기파이프 라인(4)에 설치하고, 상기 배기가스 연소실(9) 하단에는 연소실 내부의 온도를 센싱하는 온도센서(9-1)를 설치하며, 상기 점화 플러그(8)에 고전압을 공급하는 전압 조정부(7) 및, 상기 배기매니폴드(2)의 산소센서(2-1)와 배기가스 연소실(9)의 온도센서(9-1)로부터 입력된 데이터로써 에어펌프(6)와 전압조정부(7)의 동작시간을 제어하는 컨트롤러(30)를 포함한 구성을 갖는다.FIG. 2 is a schematic view of the present invention, in which an air pump 6 is installed to supply air to the exhaust pipe line 4, and air control is performed to control air supplied by the operation of the air pump 6. Install the valve (6-1) in the exhaust pipe line (4) in the direction of the exhaust manifold (2), the exhaust gas combustion chamber for re-ignition the mixed exhaust gas due to the air supply of the air pump ( 9) and the spark plug 8 are installed in the exhaust pipe line 4 in the direction of the catalytic converter 3, and a temperature sensor 9-1 for sensing the temperature inside the combustion chamber is provided at the lower end of the exhaust gas combustion chamber 9. And a voltage adjusting unit (7) for supplying a high voltage to the spark plug (8), and an oxygen sensor (2-1) of the exhaust manifold (2) and a temperature sensor (9-1) of the exhaust gas combustion chamber (9). The controller 30 controls the operation time of the air pump 6 and the voltage adjusting unit 7 as data input from It has a configuration.
상기와 같이 구성하는 본 고안은 최초 흡기 매니폴드(1)를 통해 혼합가스를 연소실로 공급하여 점화플러그로 혼합가스를 점화시킨다. 여기서 점화된 혼합가스는 피스톤에 압력을 가하여 엔진에 동력을 제공하게 되고, 이후 혼합가스는 배기매니폴드(2)를 통하여 외부로 방출된다.The present invention configured as described above supplies the mixed gas to the combustion chamber through the first intake manifold 1 to ignite the mixed gas with an ignition plug. The mixed gas ignited here energizes the engine by applying pressure to the piston, and then the mixed gas is discharged to the outside through the exhaust manifold 2.
이때 배기매니폴드(2)에 설치된 산소센서(2-1)에 의해서 콘트롤러(30)는 유해가스 농도를 채크할 수 있고, 따라서 콘트롤러(30)는 배기가스 재순환 라인(22)을 구동함과 동시에 본 고안의 배기가스 온도상승 장치를 구동시킨다.At this time, the controller 30 can check the harmful gas concentration by the oxygen sensor 2-1 installed in the exhaust manifold 2, so that the controller 30 drives the exhaust gas recirculation line 22 and at the same time. The exhaust gas temperature increase device of the present invention is driven.
그러나, 워밍업 초기시에는 상기의 배기가스 재순환 라인(22)을 가동시켜도 유해한 배기가스가 상당량 배출되는바, 컨트롤러(30)는 배기가스 연소를 위한 작동모드를 실행하게 된다.However, in the warm-up initial stage, even when the exhaust gas recirculation line 22 is operated, a considerable amount of harmful exhaust gas is discharged, so that the controller 30 executes an operation mode for exhaust gas combustion.
그러면 먼저 에어펌프(6)를 통해 외부공기를 흡입하고, 여기서 흡입된 공기는 에어 제어밸브(6-1)를 통하여 배기 파이프(4)로 공급된다. 그리고 혼합된 배기가스는 배기가스 연소실(9)로 향하게 되고 상기 배기가스 연소실(9) 내부에 위치한 점화 플러그(8)에 의해서 재점화되어 배기가스를 현격히 줄어들게 한다.Then, first, the outside air is sucked through the air pump 6, and the sucked air is supplied to the exhaust pipe 4 through the air control valve 6-1. The mixed exhaust gas is directed to the exhaust gas combustion chamber 9 and is re-ignited by the spark plug 8 located inside the exhaust gas combustion chamber 9 to drastically reduce the exhaust gas.
상기에서 점화 플러그(8)에는 전압조정기가 연결되어 있어 점화에 필요한 고전압을 인가토록 한다.In the above, the spark plug 8 is connected to a voltage regulator to apply a high voltage necessary for ignition.
이때 상기 배기가스 연소실(9)에서 점화플러그(8)를 사용하게 되면 배기가스의 온도가 상승하는바, 촉매 컨버터(3)로 흘러가는 배기가스가 일정온도(역 350℃)이상이 되면 촉매 컨버터(3)에서 충분히 유해가스를 걸러내게 된다.At this time, when the ignition plug 8 is used in the exhaust gas combustion chamber 9, the temperature of the exhaust gas is increased. When the exhaust gas flowing into the catalytic converter 3 is above a predetermined temperature (inverse 350 ° C), the catalytic converter In (3), the harmful gas is sufficiently filtered.
따라서 컨트롤러는 배기 연소실 하단에 설치되는 온도센서로부터 데이터를 입력받아 배기가스가 충분히 데워졌으면 점화플러그의 동작과 에어펌프의 동작을 모두 중단시킨다. 왜냐하면 이때 부터는 촉매 컨버터만으로도 유해가스를 충분히 차단시킬 수 있기 때문이다.Therefore, the controller receives data from the temperature sensor installed at the bottom of the exhaust combustion chamber and stops the operation of the spark plug and the air pump when the exhaust gas is sufficiently heated. This is because from this point, the catalytic converter alone can sufficiently block harmful gases.
상술한 바와같이 본 고안은 에어공급라인과 배기 연소라인을 동시에 배기가스라인에 구축함으로써 엔진 워밍업시 발생하는 유해가스를 차단할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the present invention provides an effect of blocking harmful gas generated during engine warm-up by building the air supply line and the exhaust combustion line at the same time in the exhaust gas line.
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| KR2019970016888U KR200151550Y1 (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Eahaust apparatus of engine with ignition plug at exhaust pipe |
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Family Applications (1)
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