KR20020052370A

KR20020052370A - 열팽창에 따른 균열을 방지한 차량용 매니폴드

Info

Publication number: KR20020052370A
Application number: KR1020000081610A
Authority: KR
Inventors: 조청훈
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2002-07-04
Also published as: KR100398205B1

Abstract

본 발명은 열팽창에 따른 균열을 방지한 차량용 매니폴드에 관한 것으로, 열팽창에 의한 포트의 변형을 엔진쪽으로 흡수하여 분기관들이 갈라지는 브랜치부위의 균열을 방지하면서 가스의 누출도 방지함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진의 연소실에서 발생된 배기가스를 수집하는 배기 매니폴드는 그 전단이 엔진의 각 연소실로 장착되는 포트(1)의 서로 다른 길이(La,Lb)를 갖는 여러 분기관(1a,...,1n)이 각 분기관들을 감싸도록 큰 직경으로 이루어진 간격유지부재(3)에 용접(K)고정된 플랜지(1a',...,1n')를 매개로 연소실이 형성된 실린더(C)에 고정되어진 것을 특징으로 한다.

Description

열팽창에 따른 균열을 방지한 차량용 매니폴드{An automotive manifold for protecting crack causing to thermal expansion}

본 발명은 열팽창에 따른 균열을 방지한 차량용 매니폴드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가열 시 엔진의 실린더쪽으로 인장되어 포트들이 분기된 브랜치부위의 열팽창에 따른 균열을 방지한 차량용 매니폴드에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 동력을 발생하는 엔진은 외부로부터 공기를 유입시켜 연료와 함께 연소한 후 생성된 배기가스를 외부로 배출하도록 되며, 이러한 배기가스는 엔진의 연소실에 형성된 배출통로와 결합된 배기 매니폴드를 통해 수집되어 배기가스의 소음을 줄이고 오염물질을 정화하는 배기시스템으로 흐르게 된다.

이와 같이 엔진의 연소실에서 발생된 배기가스를 수집하는 배기 매니폴드는 도 1에 도시된 바와 같이, 그 끝단이 배기파이프(2)에 연결됨과 더불어 그 전단이 엔진의 각 연소실로 장착되도록 그 길이(La,Lb)가 각각 다른 여러 분기관(1a,...,1n)으로 형성된 포트(1)로 이루어진다.

여기서, 상기 분기관(1a,...,1n)은 도 2에 도시된 바와 같이 그 끝단에 플랜지(1a',...,1n')를 형성하여 고정부재(B)를 매개로 연소실이 형성된 실린더(C)에 고정되어진다.

이때, 상기 분기관(1a,...,1n)의 플랜지(1a',...,1n')와 실린더(C)에는 기밀성을 유지하기 위해 가스켓(G)이 구비됨은 물론이다.

그러나, 이와 같이 매니폴드의 분기관(1a,...,1n)이 실린더(C)에 고정부재(B)를 매개로 고정되어지면, 연소 후 배출되는 고온(약 700℃ - 800℃)인 배기가스로 인해 극심한 열 부하 즉, 엔진 미작동시의 상온과 작동 시 고온사이의 광역 온도 영역으로 인한 열팽창을 받게되는 문제가 있게 된다.

또한, 상기 매니폴드의 분기관(1a,...,1n)은 그 위치가 서로 다른 연소실의 위치에 적합하도록 그 길이(La,Lb)가 각각 다르므로 인해 열 팽창 정도가 다르므로결국, 도 1에 도시된 바와 같이 변형전(O)에 비해 변형후(O')에는 상당한 변형이 발생되지만, 매니폴드의 특성상 이와 같은 변형을 저지하여야만 되어 상기 분기관(1a,...,1n)들이 갈라지는 브랜치(B')부위에 균열이 발생하는 문제가 있게 된다.

또한, 이와 같은 변형력이 지속적으로 가해지게 되므로 실린더(C)와 매니폴드의 기밀을 위해 덧대어진 가스켓(G)부위가 완전 밀착되지 못해 배기가스가 누출되는 문제도 있게됨은 물론이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 열팽창에 의한 포트의 변형을 엔진쪽으로 흡수하여 분기관들이 갈라지는 브랜치부위의 균열을 방지하면서 가스의 누출도 방지함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진의 연소실에서 발생된 배기가스를 수집하는 배기 매니폴드는 그 전단이 엔진의 각 연소실로 장착되는 포트의 서로 다른 길이를 갖는 여러 분기관이 각 분기관들을 감싸도록 큰 직경으로 이루어진 간격유지부재에 용접고정된 플랜지를 매개로 연소실이 형성된 실린더에 고정되어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 차량용 매니폴드의 구성도

도 2는 동래에 따른 매니폴드의 엔진 실린더 연결 단면도

도 3은 본 발명에 따른 매니폴드의 엔진 실린더 연결 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 포트1a,...,1n : 분기관

1a',...,1n' : 플랜지2 : 배기파이프

3 : 간격유지부재

B : 고정부재B' : 브랜치부위

C : 실린더G : 가스켓

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 매니폴드의 엔진 실린더 연결 단면도를 도시한 것인바, 본 발명은 엔진의 연소실에서 발생된 배기가스를 수집하는 배기 매니폴드는 그전단이 엔진의 각 연소실로 장착되는 포트(1)의 서로 다른 길이(La,Lb)를 갖는 여러 분기관(1a,...,1n)으로 형성되되, 이 분기관 (1a,...,1n)은 그 외면으로 고정되면서 소정 간격을 유지하도록 상대적으로 큰 직경으로 이루어진 간격유지부재(3)에 용접(K)고정된 플랜지(1a',...,1n')를 매개로 연소실이 형성된 실린더(C)에 고정되어진다.

여기서, 상기 플랜지(1a',...,1n')는 실린더(C)에 고정부재(B)를 매개로 고정되는 한편, 상기 플랜지(1a',...,1n')와 실린더(C)사이에는 가스켓(G)이 구비됨은 물론이다.

이에 따라, 연소 후 배출되는 고온(약 700℃ - 800℃)인 배기가스로 인해 극심한 열 부하에 따른 열팽창이 발생되면, 상기 매니폴드의 분기관(1a,...,1n)이 초기위치(O)에서 열팽창에 의한 이동위치(O')로 신장되지만, 이와 같은 분기관(1a,...,1n)의 신장이 실린더(C)의 연소실쪽으로 발생하므로 상기 분기관(1a,...,1n)의 브랜치(B')부위에 대한 균열이 발생되지 않게 된다.

한편, 엔진이 정지되어 고온의 배기가스가 배출되지 않게 되면 연소실 쪽으로 신장된 분기관(1a,...,1n)이 다시 후퇴하여 초기 위치로 복귀되어지므로 결국, 고온의 배기가스에 의한 분기관(1a,...,1n)의 열팽창이 매니폴드의 브랜치(B')부위나 가스켓(G)부위에 아무런 응력을 발생시키지 않게 됨은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 매니폴드의 열변형을 엔진의 실린더쪽으로 유도하여 연소실부위로 장착된 포트 자체만의 독립적인 변형으로 한정하게 되므로 분기관들이 갈라지는 브랜치부위의 균열을 방지함은 물론 실린더와 매니폴드의 기밀을 위해 덧대어진 가스켓부위의 기밀을 유지시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

엔진의 연소실에서 발생된 배기가스를 수집하는 배기 매니폴드는 그 전단이 엔진의 각 연소실로 장착되는 포트(1)의 서로 다른 길이(La,Lb)를 갖는 여러 분기관(1a,...,1n)으로 형성되되, 이 분기관 (1a,...,1n)은 그 외면으로 고정되면서 소정 간격을 유지하도록 상대적으로 큰 직경으로 이루어진 간격유지부재(3)에 용접(K)고정된 플랜지(1a',...,1n')를 매개로 연소실이 형성된 실린더(C)에 고정되어진 열팽창에 따른 균열을 방지한 차량용 매니폴드.