KR200234198Y1 - 차량용배기장치 - Google Patents

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Abstract

촉매 컨버터의 위치를 배기 매니폴더와 가까운 배기 파이프의 일측에 위치시킨 상태에서 저온에서 발생하는 NO, HC는 물론 고온에서 발생하는 NOx도 동시에 저감시킬 수 있는 차량용 배기장치를 제공하기 위하여,
엔진의 연소실과 연결되어 배기가스가 배출되는 배기 매니폴더와; 상기 배기 매니폴더와 연결되어 배기를 대기중으로 배출시키는 배기 파이프와; 상기 배기 매니폴더와 가까운측 배기 파이프의 일측에 장착되어 배기가스중에 함유된 유해성분을 정화시키는 촉매 컨버터와; 차량의 중,고속 주행시 작동되어 배기가스와 흡기를 혼합하여 촉매 컨버터로 유입시켜 촉매 컨버터의 정화율을 증대시키는 정화율 증대수단을 포함하는 차량용 배기장치를 제공한다.

Description

차량용 배기장치
본 고안은 배기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유해 배기가스를 정화시키기 위한 촉매 컨버터가 장착된 배기장치에 관한 것이다.
일반적으로 배기장치는 각 연소실에서 연소가 이루어진 후의 배기가스를 대기중으로 방출시키는 역할을 하는 장치이다.
이러한 배기장치는 도 2에 도시된 바와 같이 엔진의 연소실(108)과 연결되어 있는 배기 매니폴드(102)와, 이 배기 매니폴드(102)와 연결되어 배기가스를 대기로 방출하는 배기 파이프(104)와 이 배기 파이프(104)의 일측에 장착되어 배기가스중에 함유된 유해 배기가스의 정화작용을 하는 촉매 컨버터(106)와 배기 소음을 저감시키는 머플러(110) 등으로 구성된다.
상기한 촉매 컨버터(106)는 촉매가 개재되어 있는데, 이 촉매는 차체는 변환되지 않고, 반응물질을 적당한 조건하에서 산화 또는 환원하는 것을 돕는 성질의 물질로 그 정화율은 낮은 온도에서는 HC, CO의 활성이 떨어지고, 고온에서는 NOx의 성분이 증가하므로 양측을 일정선에서 만족시키는 범위의 배기 파이프의 적당한 위치에 배치시킨다.
상기한 바와 같은 배기장치에서 촉매 컨버터의 장착위치에 따라 유해 배기가스의 정화율이 달라진다. 즉 배기 매니폴더와 가까운 곳에 위치시키면 고온에서 발생하는 NOx성분의 정화율이 저하되고, 배기 매니폴더에서 멀리 위치시키면 저온에서 발생하는 HC, CO의 정화율이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 촉매 컨버터의 위치를 배기 매니폴더와 가까운 배기 파이프의 일측에 위치시킨 상태에서 저온에서 발생하는 NO, HC는 물론 고온에서 발생하는 NOx도 동시에 저감시킬 수 있는 차량용 배기장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 고안에 따른 배기장치의 구성도이고,
도 2는 본 고안에 따른 배기장치의 작동상태의 회로도이고,
도 3은 종래 기술에 따른 배기장치의 구성도이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 엔진의 연소실과 연결되어 배기가스가 배출되는 배기 매니폴더와; 상기 배기 매니폴더와 연결되어 배기를 대기중으로 배출시키는 배기 파이프와; 상기 배기 매니폴더와 가까운측 배기 파이프의 일측에 장착되어 배기가스중에 함유된 유해성분을 정화시키는 촉매 컨버터와; 차량의 중,고속 주행시 작동되어 배기가스와 흡기를 혼합하여 촉매 컨버터로 유입시켜 촉매 컨버터의 정화율을 증대시키는 정화율 증대수단을 포함하는 차량용 배기장치를 제공한다.
상기한 바와 같이 이루어진 배기장치는 촉매 컨버터가 배기 파이프의 가까운 측에 장착되어 차량의 저속시 저온상태에서 발생하는 HC, NO의 정화율을 증대시키고, 차량의 중,고속시 정화율 증대수단에 의해 NOx의 정화율을 증대시킨다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 고안에 따른 배기장치의 구성도로서, 엔진의 연소실(2)과 연결되어 배기가스가 배출되는 배기 매니폴더(4)와, 이 배기 매니폴더(4)와 연결되어 배기가스를 대기중으로 방출시키는 배기 파이프(6)와, 이 배기 파이프(6)의 일측에 장착되어 유해 배기가스를 정화시키는 촉매 컨버터(8)와, 차속의 변화에 따라 촉매 컨버터(8)로 유입되는 배기가스의 온도를 조절하여 촉매 컨버터(8)의 정화율을 증대시키는 정화율 증대수단을 포함한다.
상기한 촉매 컨버터(8)는 배기 매니폴더(4)와 가장 가까운측의 배기 파이프(6)의 일측에 장착되고, 내측으로 배출가스의 정화에 사용되는 촉매가 내장된다.
이 촉매는 배기가스의 산화 또는 환원하는 것을 도와주는 성질의 물질로서, 촉매 컨버터가 배기 파이프(6)의 가장 가까운측에 장착되므로 차량의 저속주행시 저온상태의 배기가스에서 발생되는 CO, HC의 활성작용은 증대된다.
상기 정화율 증대수단은 촉매 컨버터(8)가 배기 매니폴더(4)와 가까운 곳에 위치하므로 고속주행시 고온의 배기가스에서 발생하는 NOx의 정화율을 높이기 위하여 장착된다.
이러한 정화율 증대수단은 배기 매니폴더(4)와 배기 파이프(6) 사이에 배기가 배출되는 배기 배출라인(10)을 형성하고, 2차 공기가 유입시키기 위해 에어크리너(14)와 촉매 컨버터의 전방측 배기 파이프(6) 사이에 2차 공기 유입라인(12)을 형성하고, 상기 배기 배출라인(10)의 일측에 개폐작용을 하는 개폐밸브(18)가 장착되고, 상기 배기 배출라인(10)과, 2차 공기 흡입라인(12) 사이에 터보챠저(20)가 장착되어 이루어진다.
상기 배기 배출라인(10)은 배기 매니폴더(4)의 일측에서 연장되어 배기 파이프의 촉매 컨버터(8)가 장착되는 전방측 사이를 연통시켜 배기 가스가 통과할 수 있도록 이루어진다.
상기 2차 공기 흡입라인(12)은 흡기 매니폴더로 흡기를 유입시키는 에어크리너(14)의 일측과 배기 파이프(6) 사이에 연결되어 배기계통측으로 흡기를 유입시키는 라인이다.
상기 터보차저(20)는 배기 배출라인(10)을 유입되는 배기가스의 압력에 회전하는 임펠러(22)가 배기 배출라인상에 장착되고, 이 임펠러(20)의 회전에 의해 같이 회전하는 터빈(24)이 2차 공기 흡입라인상에 장착된다.
즉 배기 배출라인(10)상으로 배기가스가 유입되면 그 압력에 의해 임펠러(22)가 회전하고, 이 임펠러(22)와 연결된 터빈(24)이 같이 회전하면서 2차 공기를 배기 파이프(6)로 유입시키는 송풍작용을 한다.
상기 개폐밸브(18)는 배기가스가 고온일 때, 즉 차량의 속도가 고속일 때 개방되는 밸브로서, 제어수단에 의해 개폐작용을 한다.
상기 제어수단은 차속을 검출하여 그 신호를 전자제어유닛(ECU)(28)에 전달하는 차속센서(26)와, 이 전자제어유닛(ECU)(28)의 신호에 의해 상기 개폐밸브(18)를 작동시키는 액츄에이터(16)를 포함한다.
이와 같이 이루어진 배기장치는 차량의 속도가 저속일 때는 촉매 컨버터가 배기 매니폴더의 가까운 곳에 위치하므로 저온상태에서 발생하는 HC,NO이 정화율을 증대시킨다.
그리고 차속이 중, 고속 일 경우에는 차속센서(26)가 차속을 검출하여 설정치 이상되면 신호를 검출하여 전자제어유닛(ECU)(28)에 전달하고, 이 전자제어유닛(ECU)(28)은 액츄에이터(16)를 작동시켜 개폐밸브(18)를 개방시킨다.
그러면 배기 배출라인(10)상으로 배기가스가 유입되고, 이때 배기가스의 압력으로 임펠러(22)가 회전함과 동시에 2차 공기 흡입라인(12)상에 장착된 터빈(24)이 회전하면서 흡기를 배기 파이프(6)로 불어넣는다.
그러므로 배기 매니폴더(4)에서 배출되는 고온의 배기가스가 대기인 2차 공기와 혼합되어 그 온도가 일정온도로 저하된 상태로 촉매 컨버터(8)측으로 유입되어 고온일 때 발생하는 NOx를 저감시킨다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 고안에 따른 배기장치는 촉매 컨버터를 흡기 매니폴더의 가까운 곳에 설치하여 배기가스가 저온일 때 발생하는 HC, NO의 정화율을 증대시킴과 아울러 정화율 증대수단에 의해 고온일 때 발생하는 NOx의 정화율도 동시에 증대시킬 수 있어 유해 배기가스를 최소한으로 줄일 수 있다.

Claims (1)

  1. 엔진의 연소실과 연결되어 배기가스가 배출되는 배기 매니폴더와;
    상기 배기 매니폴더와 연결되어 배기를 대기중으로 배출시키는 배기 파이프와;
    상기 배기 매니폴더와 가까운측 배기 파이프의 일측에 장착되어 배기가스중에 함유된 유해성분을 정화시키는 촉매 컨버터와;
    차량의 중,고속 주행시 작동되어 배기가스와 흡기를 혼합하여 촉매 컨버터로 유입시켜 촉매 컨버터의 정화율을 증대시키도록 상기 배기 매니 폴더와 배기파이프 사이에 연결되는 배기 배출라인과; 흡기가 유입되는 에어크리너의 일측과, 배기 파이프 사이를 연결하는 2차 공기 유입라인과; 배기 배출라인상에 장착되어 배기가스의 압력에 의해 회전하는 임펠러와, 이에 연결되어 같이 회전하고, 2차 공기 흡입라인상에 장착되어 2차 공기를 배기 파이프로 송풍시키는 터빈으로 된 터보챠저와; 상기 배기 배출라인상에 장착되어 개쳬 작용을 하는 개폐밸브와; 차속센서에 의해 차량의 차속을 검출하여 설정치 이상이 되면 그 신호를 전자제어유닛(ECU)에 전달하여 상기 전자제어유닛(ECU)의 전기적인 신호에 따라 상기 개폐 밸브를 작동시키는 액츄에이터로 이루어진 정화율 증대수단을 포함하는 차량용 배기장치.
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