KR20020046532A - Heat protector for exhaust manifold - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배기 다기관의 히트 프로텍터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배기 다기관의 주위의 공기 흐름을 활성화시켜 열적 부하기 취약한 부분을 집중적으로 냉각시킬 수 있도록 하는 배기 다기관의 히트 프로텍터에 관한 것이다.The present invention relates to a heat protector of an exhaust manifold, and more particularly, to a heat protector of an exhaust manifold that enables intensive cooling of a portion that is susceptible to thermal load by activating an air flow around the exhaust manifold.
일반적으로 차량 엔진의 배기 다기관은 엔진의 각 실린더로부터 배출되는 배기 가스를 모으는 관으로서, 이 배기 가스는 대략 600 ~ 900℃ 정도로 상당히 고온이며, 배기관 및 소음기를 거쳐 차량 외부로 방출된다.In general, the exhaust manifold of a vehicle engine is a pipe that collects the exhaust gas discharged from each cylinder of the engine, and the exhaust gas is extremely high at about 600 to 900 ° C., and is discharged to the outside of the vehicle via the exhaust pipe and the silencer.
이러한 배기 다기관에 체결 부착되는 히트 프로텍터(Heat Protector)는 엔진 운전시 고온으로 달구어진 배기 다기관의 주위 부품에 열적 손상을 가하는 것을 방지하기 위한 보호 덮개이다.The heat protector fastened to the exhaust manifold is a protective cover for preventing thermal damage to the surrounding parts of the exhaust manifold, which is heated to a high temperature during engine operation.
도 1 은 종래의 실시예에 따른 배기 다기관의 히트 프로텍터의 조립 상태를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an assembled state of a heat protector of an exhaust manifold according to a conventional embodiment.
도 1 에서 보면, 실린더 블록(1)의 상단에 실린더 헤드(2)가 복수의 연소실을 이루도록 결합되고, 상기 실린더 헤드(2)의 일측면에는 폭발, 배기 행정시 각 연소실로부터 생성되는 고열의 배기 가스를 외부로 내보낼 수 있는 배기 다기관(3)이 결합된다. 이 배기 다기관(3)은 각 연소실로부터 별개로 연결된 복수의 분기관(3a)이 하나로 합쳐지는 형태를 이룬다. 상기 배기 다기관(3)의 분기관(3a) 외면 쪽에는 덮개판으로 이루어진 히트 프로텍터(4)가 소정 간격을 이루도록 결합된다.In FIG. 1, the cylinder head 2 is coupled to the upper end of the cylinder block 1 to form a plurality of combustion chambers, and one side surface of the cylinder head 2 has high heat exhaust generated from each combustion chamber during explosion and exhaust stroke. Exhaust manifolds 3 are coupled which allow gas to be sent out. The exhaust manifold 3 has a form in which a plurality of branch pipes 3a connected separately from each combustion chamber are merged into one. On the outer surface side of the branch pipe 3a of the exhaust manifold 3, a heat protector 4 made of a cover plate is coupled to form a predetermined interval.
이와 같이 구비된 종래의 히트 프로텍터(4)는 배기 다기관(3), 특히 여러 개의 분기관(3a)으로부터 발산되는 고열을 차단시켜 주위의 다른 구성부가 열화되는 것을 막을 수 있다.The conventional heat protector 4 provided in this way can block the high heat dissipated from the exhaust manifold 3, in particular several branch pipes 3a, to prevent the deterioration of other components around it.
그러나, 도 2 에서 나타낸 바와 같이, 배기 다기관(3)에서 각 분기관(3a)들 사이, 즉 여러 분기관(3a)이 하나로 합쳐지는 부분 쪽에는 화살표 방향과 같이 공기의 흐름이 매우 미약하게 이루어지므로 냉각 성능이 취약해지는 문제점이 있다. 이는 배기 다기관(3)에 열적 부하를 발생시키므로 내열성이 약화되어 내구성이 저하되는 원인이 된다.However, as shown in FIG. 2, the flow of air is very weak in the exhaust manifold 3 between the branch pipes 3a, that is, the side where the various branch pipes 3a merge into one, as shown by the arrow direction. There is a problem that the cooling performance is weak. This generates a thermal load on the exhaust manifold 3, and therefore, the heat resistance is weakened, which causes a decrease in durability.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 배기 다기관 주위의 공기 흐름을 활성화시켜 열적으로 취약한 부분을 집중적으로 냉각시킬 수 있는 배기 다기관의 히트 프로텍터를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a heat protector of an exhaust manifold capable of intensively cooling a thermally vulnerable portion by activating air flow around the exhaust manifold. have.
도 1 은 종래의 실시예에 따른 배기 다기관의 히트 프로텍터의 조립 상태를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing an assembled state of a heat protector of an exhaust manifold according to a conventional embodiment.
도 2 는 종래의 실시예에 따른 배기 다기관의 히트 프로텍터 주위의 공기 흐름을 나타낸 작용 상태도.2 is an operational state diagram illustrating air flow around a heat protector of an exhaust manifold according to a conventional embodiment.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 배기 다기관의 히트 프로텍터를 나타낸 사시도.3 is a perspective view showing a heat protector of the exhaust manifold according to the embodiment of the present invention;
도 4 는 도 3 의 A - A 선 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 다기관의 히트 프로텍터의 요부 사시도.5 is a perspective view of main parts of a heat protector of an exhaust manifold according to another embodiment of the present invention;
도 6a 및 도 6b 는 본 발명의 실시예에 따른 배기 다기관의 히트 프로텍터 주위의 공기 흐름을 나타낸 조립 및 작용 상태도.6A and 6B are assembly and operating state diagrams illustrating air flow around a heat protector of an exhaust manifold in accordance with an embodiment of the present invention.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing
30 : 배기 다기관 32 : 분기관30: exhaust manifold 32: branch pipe
40 : 히트 프로텍터 42 : 덮개판40: heat protector 42: cover plate
44, 440 : 공기 유도관 442 : 안내판44, 440: air guide pipe 442: guide plate
444 : 통기공444: ventilator
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배기 다기관의 히트 프로텍터는, 배기 다기관의 분기관 상부에 소정 간격을 두고 결합되는 덮개판과, 상기 덮개판의 배면에 상기 배기 다기관의 각 분기관 사이로 유동되는 공기 흐름을 강제로 유도할 수 있도록 덧붙여지는 복수의 공기 유도관을 포함하는 것을 특징으로 한다.The heat protector of the exhaust manifold according to the present invention for achieving the above object is a cover plate coupled to the upper portion of the branch pipe of the exhaust manifold, and flows between each branch pipe of the exhaust manifold on the back of the cover plate. It characterized in that it comprises a plurality of air induction pipes added so as to forcibly guide the air flow.
상기 공기 유도관의 내부면에는 원하는 방향으로 공기를 유도할 수 있는 안내판이 더 구비되는 것이 바람직하다.The inner surface of the air induction pipe is preferably further provided with a guide plate for inducing air in a desired direction.
상기 공기 유도관의 내부면에는 공기 흐름이 취약한 부분을 향하여 공기를 집중적으로 분무시킬 수 있는 복수의 통기공이 더 구비되는 것이 바람직하다.Preferably, the inner surface of the air induction pipe is further provided with a plurality of vents capable of intensively spraying air toward a portion where air flow is weak.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 배기 다기관의 히트 프로텍터를 나타낸 사시도이고, 도 4 는 도 3 의 A - A 선 단면도이다. 도 6a 및 도 6b 는 본 발명의 실시예에 따른 배기 다기관의 히트 프로텍터 주위의 공기 흐름을 나타낸 조립 및 작용 상태도이다.3 is a perspective view illustrating a heat protector of an exhaust manifold according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 6A and 6B are assembly and operational state diagrams illustrating air flow around a heat protector of an exhaust manifold in accordance with an embodiment of the present invention.
상기 도면에서, 부호 40 은 히트 프로텍터(Heat Protector)를 나타낸 것으로서, 이는 덮개판(42)과 공기 유도관(44)으로 이루어진다. 즉, 상기 덮개판(42)은 배기 다기관(30)의 분기관(32) 상부에 소정 간격을 두고 덮여질 수 있도록 결합된다. 상기 공기 유도관(44)은 상기 덮개판(42)의 배면에 소정 간격을 두고 덧붙여지는 대략 반원형의 개구관으로서, 상기 배기 다기관(30)의 각 분기관(32) 사이의 위치에 여러 개(복수)가 부착된다. 이는 배기 다기관(30)의 각 분기관(32) 사이로 유동되는 공기 흐름을 강제로 유도할 수 있는 역할을 한다.In the figure, reference numeral 40 denotes a heat protector, which is composed of a cover plate 42 and an air induction pipe 44. That is, the cover plate 42 is coupled to cover the upper portion of the branch pipe 32 of the exhaust manifold 30 at a predetermined interval. The air induction pipe 44 is an approximately semi-circular opening pipe which is attached to the rear surface of the cover plate 42 at predetermined intervals, and is provided at a position between each branch pipe 32 of the exhaust manifold 30. Plural) are attached. This serves to force the air flow flowing between each branch pipe 32 of the exhaust manifold 30.
더욱이, 도 5 에서 나타낸 본 발명의 다른 실시예와 같이, 공기 유도관(440)의 내부면에 필요한 방향으로 플랜지(Flange)와 같은 형상의 안내판(442)이 더 부착되면, 원하는 방향, 즉 공기의 흐름이 취약한 부분 쪽으로 공기 유동을 더 효율적으로 유도할 수 있어서 매우 바람직하다.Furthermore, as in the other embodiment of the present invention shown in FIG. 5, when the guide plate 442 having a flange-like shape is further attached to the inner surface of the air induction pipe 440, the desired direction, that is, air It is highly desirable to be able to guide the air flow more efficiently towards the weaker part of the stream.
또한, 상기 공기 유도관(440)의 내부면에 필요한 방향으로 복수의 통기공(444)이 더 관통 형성되면, 공기 유도관(440) 내부로 유입되는 공기를 공기 흐름이 취약한 부분을 향하여 집중적으로 분무시킬 수 있어서 매우 바람직하다.In addition, when a plurality of vents 444 are further penetrated in the required direction on the inner surface of the air induction pipe 440, the air flowing into the air induction pipe 440 concentrated toward the weak air flow portion It is very desirable to be able to spray.
미 설명 부호 10 은 실린더 블록이고, 부호 20 은 실린더 헤드이다.Reference numeral 10 denotes a cylinder block, and reference numeral 20 denotes a cylinder head.
이와 같이 구비된 본 실시예에 따른 히트 프로텍터(40)는, 도 6a 및 도 6b 에서 나타낸 바와 같이, 덮개판(42)이 배기 다기관(30)의 분기관(32)을 모두 커버할 수 있도록 결합되고, 여기서 복수의 공기 유도관(44)은 배기 다기관(30)의 분기관(32) 사이에 각 각 위치하도록 조립된다.The heat protector 40 according to the present embodiment provided as described above is coupled to cover the branch pipe 32 of the exhaust manifold 30, as shown in FIGS. 6A and 6B. Here, the plurality of air guide pipes 44 are assembled so as to be located between the branch pipes 32 of the exhaust manifold 30, respectively.
이 때, 배기 다기관(30) 사이에 유동되는 공기는 각 공기 유동관(44)을 통하여 강제로 유동케되므로 열적으로 취약한 부분인 배기 다기관(30)의 분기관(32) 사이 쪽의 공기 흐름도 (점선 화살표와 같이) 원활하게 이루어진다. 물론, 다른 실시예에서와 같이 공기 유동관(440) 내부에 안내판(442)이나 복수의 통기공(444)이 더 구비되면, 열적으로 취약한 부분에서 더욱 더 공기 유동이 활성화될 수 있음은 당연하다. 따라서, 배기 다기관(30)의 하단 부위 온도를 강제로 집중 냉각시킬 수 있으므로, 예를 들어 촉매 위치를 조금 더 분기관(32) 쪽으로 전진 배치하여 배기 가스에 포함된 유독 성분(예; CO, NOx)도 줄일 수 있다.At this time, the air flowing between the exhaust manifolds 30 is forced to flow through each of the air flow pipes 44, so an air flow chart between the branch pipes 32 of the exhaust manifold 30, which is a thermally fragile part (dotted line) As shown by the arrow). Of course, when the guide plate 442 or the plurality of vent holes 444 are further provided inside the air flow pipe 440 as in other embodiments, it is natural that the air flow may be activated even more in the thermally vulnerable portion. Therefore, since the temperature of the lower end portion of the exhaust manifold 30 can be forcibly concentrated, for example, the position of the catalyst is further advanced toward the branch pipe 32 so that the toxic components contained in the exhaust gas (eg, CO, NO) x ) can also be reduced.
상술한 본 발명에 의하면, 배기 다기관에서 열적으로 취약한 부분을 집중적으로 냉각시킬 수 있으므로 내열성 및 내구성을 더욱 강화시킬 수 있다. 또한, 배기 다기관 형상의 제약을 줄일 수 있으므로 이에 따라 주변 구성부의 최적 배치를 통한 운전자의 편의성도 향상시킬 수 있다. 또한 냉각 성능의 향상에 따라 엔진 연소 온도를 높일 수 있으므로 배기 가스 정화에 의한 환경 오염도 방지할 수 있다.According to the present invention described above, the thermally vulnerable portion of the exhaust manifold can be intensively cooled, thereby further enhancing heat resistance and durability. In addition, since the limitation of the exhaust manifold shape can be reduced, the convenience of the driver can be improved through the optimum arrangement of the peripheral components. In addition, since the combustion temperature of the engine can be increased by improving the cooling performance, it is possible to prevent environmental pollution by exhaust gas purification.
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