KR20040091244A - Distributor for EGR apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 EGR 가스의 분배장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배기계를 통과하는 배기 가스의 일부를 흡기계로 유도하여 연소실 내의 유해 가스 생성을 억제하기 위한 배기 가스 재순환장치에서 흡기계로 재순환되는 EGR 가스가 신기와 균일하게 혼합될 수 있도록 하기 위한 EGR 가스의 분배장치에 관한 것이다.The present invention relates to an EGR gas distribution device, and more particularly, an EGR recycled to an intake machine in an exhaust gas recirculation device for guiding a part of the exhaust gas passing through the exhaust system to the intake machine to suppress the generation of harmful gas in the combustion chamber. A dispensing apparatus for an EGR gas for allowing a gas to be uniformly mixed with a novelty.
일반적으로 디젤엔진은 엔진의 운전 중 디젤의 압축착화 방식의 특성상 탄화수소, 녹스(NOx) 등의 유해물질이 많이 배출되어 대기를 오염시키는 문제를 가지고 있다. 따라서 디젤엔진의 경우에 상기한 문제점을 해소하고자 도 4에 도시되는 바와 같이 엔진(10)의 배기 매니폴드(11)에서 방출되는 배기 가스의 일부를 흡기 매니폴드(12) 측으로 유도하기 위해 배기 가스 재순환 라인(13)이 형성된다. 그리고 상기한 흡기 매니폴드(12)와 연결되는 배기 가스 재순환 라인(13)의 연결부에는 배기 가스의 유입량을 조절하기 위한 EGR 밸브(14)가 형성된다.In general, a diesel engine has a problem of polluting the air by releasing a lot of harmful substances such as hydrocarbons and NOx due to the characteristics of the compression compression method of diesel during operation of the engine. Therefore, in the case of a diesel engine, as shown in FIG. 4, in order to solve the above-mentioned problem, exhaust gas is used to guide a part of the exhaust gas emitted from the exhaust manifold 11 of the engine 10 to the intake manifold 12 side. Recirculation line 13 is formed. In addition, an EGR valve 14 is formed at the connection portion of the exhaust gas recirculation line 13 connected to the intake manifold 12 to adjust the flow rate of the exhaust gas.
상기와 같이 구성되는 배기 가스 재순환 장치는 배출 가스의 일부를 흡기로 되돌려 혼합된 기체의 열용량이 증가되어 연소 최고 온도가 내려가도록 하므로서 NOx의 생성이 억제되도록 하기 위한 것이다.The exhaust gas recirculation apparatus configured as described above is to return a part of the exhaust gas to the intake so that the heat capacity of the mixed gas is increased so that the maximum combustion temperature is lowered so that the generation of NOx is suppressed.
그런데 배기 가스 재순환 장치의 작동은 신기 대신에 배기 가스의 혼입으로 인해서 산소의 농도가 감소하므로 엔진의 고부하 영역에서는 스모크와 탄화수소가 증가하고 엔진의 내구력에 나쁜 영향을 미치기 때문에 중, 저부하 영역에 한정된다.However, the operation of the exhaust gas recirculation device reduces the concentration of oxygen due to the mixing of exhaust gas instead of the fresh air, so smoke and hydrocarbons increase in the high load region of the engine and adversely affect the durability of the engine. do.
한편, 최근에 강화되고 있는 각국의 배출가스규제에 대응하기 위해서는 EGR 시스템의 높은 정밀도가 요구되기 때문에 운전 조건에서의 부스트 압력, 흡입 공기량, EGR 밸브의 위치, 흡/배기의 차압 및 온도 등에 따라 EGR 가스의 흐름에 영향을 받게 되므로 보다 정확한 제어를 위해 전자제어가 요구된다. 특히, 흡기 유동 내에 EGR 가스가 공평히 분배될 수 있는 분배성의 최적화가 배기 가스 재순환장치의 성능에 많은 영향을 끼치게 된다.On the other hand, in order to cope with the recently tightened emission regulations of each country, high precision of the EGR system is required. Therefore, the EGR depends on the boost pressure, the intake air amount, the position of the EGR valve, the differential pressure and temperature of the intake / exhaust under the operating conditions. Because of the influence of gas flow, electronic control is required for more accurate control. In particular, the optimization of distributiveity in which EGR gas can be evenly distributed in the intake flow has a great influence on the performance of the exhaust gas recirculator.
따라서 배기 가스 재순환장치의 전자제어를 위해서 상기한 EGR 밸브(14)의 다이아프램 작동실 일측이 진공 펌프(15)의 진공 라인(16)과 연결되고, 상기 진공 라인(16)의 도중에는 전자제어장치(18)에 의해 작동되는 솔레노이드 밸브(17)가 설치된다. 즉, 상기한 전자제어장치(18)에 입력되는 엔진의 각종 운전 정보를 기초로 엔진의 운전영역을 판단하고, 전자제어장치(18)에서는 그 결과에 따라서 상기한 EGR 밸브(14)의 개폐여부를 결정하고 솔레노이드 밸브(18)를 ON/OFF 작동시키게 된다. 한편, 재순환되는 배기 가스의 양을 보다 정확하게 제어하기 위해서 밸브의 상단에 스텝 모터가 장착되는 전자식 EGR 밸브가 사용되기도 한다.Therefore, one side of the diaphragm operating chamber of the EGR valve 14 is connected to the vacuum line 16 of the vacuum pump 15 for the electronic control of the exhaust gas recirculation apparatus, and the electronic control device in the middle of the vacuum line 16. A solenoid valve 17 actuated by 18 is provided. That is, the operation region of the engine is determined based on the various operation information of the engine input to the electronic controller 18, and the electronic controller 18 determines whether the EGR valve 14 is opened or closed according to the result. And turn solenoid valve 18 ON / OFF. On the other hand, in order to more accurately control the amount of exhaust gas recycled, an electronic EGR valve may be used, in which a stepper motor is mounted on the top of the valve.
그런데 상술한 바와 같이 배기 매니폴드 측에서 흡기측으로 재순환되기 위해서 입력되는 배기 가스의 양은 전자제어에 의해서 정밀하게 제어되고 있지만, 재순환된 배기 가스가 흡기계로 분배되는 과정에서는 배기 가스가 흡기에 균일하게 분배되도록 하기 위한 측면에서는 별도의 장치가 마련되어 있지 않으므로서 정밀제어가 이루어지지 못하고 있는 실정이다.However, as described above, the amount of exhaust gas inputted to be recycled from the exhaust manifold side to the intake side is precisely controlled by electronic control, but in the process of distributing the recycled exhaust gas to the intake machine, the exhaust gas is uniformly taken into the intake air. In terms of dispensing, since no separate device is provided, precise control is not achieved.
즉, 배기 가스 재순환 라인을 따라서 흡기계로 유도된 EGR 가스는 흡기관의 어느 일측에서만 유입되므로서 신기의 유동에 의해 EGR 가스의 혼합이 결정되며, 신기의 흡입 속도가 상당히 빠르기 때문에 신기와 EGR 가스가 불균일하게 혼합된 상태로 연소실로 유입될 수 밖에 없었다. 한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 배기 가스 재순환 라인의 길이를 길게 하면 혼합조건은 다소 향상되겠지만 배기 가스 재순환 라인의 저항이 커지게 되어 압력손실이 발생된다. 또한, 흡기계 측으로 EGR 가스가 입력되는 위치를 다양하게 설정하기 위해서 EGR 가스유입통로를 여러 곳에 설치하는 것은 차량 설계시 레이아웃에 불리하게 작용되므로서 실시가 불가능한 문제점이 있었다.That is, the EGR gas induced into the intake machine along the exhaust gas recirculation line flows from only one side of the intake pipe, and the mixing of the EGR gas is determined by the flow of the fresh air, and the fresh and EGR gas because the suction speed of the fresh air is considerably fast. Was forced to flow into the combustion chamber in an unevenly mixed state. On the other hand, if the length of the exhaust gas recirculation line is increased to solve the above problems, the mixing conditions will be slightly improved, but the resistance of the exhaust gas recirculation line becomes large, resulting in pressure loss. In addition, the installation of the EGR gas inlet passages in various places to variously set the position where the EGR gas is input to the intake system has a problem that cannot be implemented because it is disadvantageous to the layout during vehicle design.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 배기계를 통과하는 배기 가스의 일부를 흡기계로 유도하여 연소실 내의 유해 가스 생성을 억제하기 위한 배기 가스 재순환장치에서 흡기계로 재순환되는 EGR 가스가 신기와 균일하게 혼합될 수 있도록 하기 위한 EGR 가스의 분배장치를 제공하는 데 문제가 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, EGR is recycled to the intake machine in the exhaust gas recirculation device for suppressing the generation of harmful gas in the combustion chamber by inducing a part of the exhaust gas passing through the exhaust system to the intake machine There is a problem in providing a distribution device for an EGR gas to allow the gas to be uniformly mixed with the novelty.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,
배기계로 배출되는 배기 가스의 일부를 흡기계로 재순환시키는 배기 가스 재순환장치에 있어서,In the exhaust gas recirculation apparatus for recycling a part of the exhaust gas discharged to the exhaust system to the intake machine,
전단 및 후단이 흡기계의 도중에 접속되며, 그 내부는 신기의 흐름이 유지되도록 통형상으로 형성되는 바디와;A front end and a rear end are connected in the middle of the intake machine, the inside of which is formed in a tubular shape so that the flow of wear is maintained;
상기한 바디의 일측면에 배기 가스 재순환 라인이 접속 가능하도록 형성되어, 상기 바디의 내측으로 EGR 가스가 입력되는 것을 허용하기 위한 EGR 접속구;와An EGR connector for allowing an exhaust gas recirculation line to be connected to one side of the body to allow an EGR gas to be input into the body; and
상기한 바디의 길이방향으로 삽입되는 통형으로 형성되어, 상기 EGR 접속구를 통해 입력되는 EGR 가스가 관의 외측에서 내측을 향해 유입될 수 있도록 그 외주연에 소정의 각도 간격으로 다수의 분배공이 형성된 분배관; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.It is formed in a tubular shape inserted in the longitudinal direction of the body, the minute formed with a plurality of distribution holes at predetermined angular intervals on the outer periphery so that the EGR gas input through the EGR connection port flows inward from the outside of the tube pipe; Characterized in that comprises a.
도 1은 본 발명에 의해 형성된 EGR 분배장치의 구성도.1 is a block diagram of an EGR distribution device formed by the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 EGR 분배장치의 분해사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of the EGR distribution device according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 EGR 분배장치의 조립상태 단면도.Figure 3 is an assembled state cross-sectional view of the EGR distribution device according to the present invention.
도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.4 is a diagram for explaining a conventional technology.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
20 : EGR 분배장치 21 : 몸체20: EGR distribution device 21: body
22 : 내부공간 23 : EGR 접속구22: internal space 23: EGR connection port
24 : 유입공 25 : 체결공24: inlet hole 25: fastening hole
26 : 분배관 27 : 분배공26: distribution pipe 27: distribution hole
30 : 흡기 라인 40 : 배기 가스 재순환 라인30: intake line 40: exhaust gas recirculation line
이하, 본 발명에 의한 EGR 분배장치의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the configuration and operation of the EGR distribution device according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의해 형성된 EGR 분배장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 EGR 분배장치의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 EGR 분배장치의 조립상태 단면도이다.1 is a configuration diagram of an EGR distribution device formed by the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of the EGR distribution device according to the present invention, Figure 3 is an assembled state cross-sectional view of the EGR distribution device according to the present invention.
도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의한 EGR 분배장치를 지시하는 것이고, 도면부호 30은 엔진의 흡기 라인을 지시하는 것이다.Reference numeral 20 shown in the figure indicates an EGR distribution device according to the present invention, and reference numeral 30 indicates an intake line of the engine.
상기한 EGR 분배장치(20)는 엔진의 흡기 매니폴드에 접속되는 흡기 라인(30)의 도중에 접속되기 위해서 통형상의 바디(21)로 구성된다. 도면에 도시된 바와 같이 상기한 바디(21)의 내부에는 원통형상의 내부공간이 마련되어, 바디(21)가 상기한 흡기 라인(30)의 도중에 접속되더라도 흡입공기의 흐름에는 지장이 없도록 형성된다.The EGR distribution device 20 described above is constituted by a cylindrical body 21 to be connected in the middle of the intake line 30 connected to the intake manifold of the engine. As shown in the figure, the interior of the body 21 is provided with a cylindrical inner space, even if the body 21 is connected in the middle of the intake line 30 is formed so as not to interfere with the flow of intake air.
그리고 상기한 바디(21)의 일측면에는 배기 가스 재순환 라인(40)이 접속되어 EGR 가스가 상기 흡기 라인(30)으로 유입될 수 있도록 하기 위한 EGR 접속구(23)가 형성된다. EGR 접속구(23)의 측면에는 배기 가스 재순환 라인(40)이 플랜지결합 될 수 있도록 체결공(25)이 형성되고, 그 내측으로 상기 내부공간(22)과 연통되는 유입공(24)이 형성된다. 즉, 상기한 EFR 접속구(23)는 바디(21)와 함께 일체로 주물공정을 통해 형성되는 것이 바람직한 것이다.In addition, an exhaust gas recirculation line 40 is connected to one side of the body 21 to form an EGR connector 23 for allowing the EGR gas to flow into the intake line 30. A fastening hole 25 is formed at the side of the EGR connection port 23 so that the exhaust gas recirculation line 40 can be flanged, and an inlet hole 24 is formed in the inner side thereof to communicate with the inner space 22. . That is, the EFR connector 23 is preferably formed through the casting process together with the body 21.
한편, 상기한 바디(21)의 전단과 후단은 원통의 도중보다 축관된 형상으로 형성되는데, 이는 후설할 분배관(26)이 결합되었을 경우에 EGR 가스가 원주방향으로 유동될 수 있도록 하기 위한 공간을 확보하기 위한 것이다.On the other hand, the front end and the rear end of the body 21 is formed in a more concentric shape than the middle of the cylinder, which is a space for allowing the EGR gas to flow in the circumferential direction when the distribution pipe 26 to be installed later To secure.
상기한 분배관(26)은 상기 바디(21)의 내부공간(22)에 수용되어 상기 EGR 접속구(23)를 통해 유입된 EGR 가스가 관의 외측에서 중심방향을 향해 입력될 수 있도록 하기 위한 것으로, 원통형상의 도중에 길이방향으로 긴 장공형상의 분배공(27)이 소정의 각도 간격으로 다수 형성된 것이다. 특히, 상기한 분배공(27)의 형성위치는 상기 바디의 유입공(24)과 대비할 때, 상기 유입공(24)보다 전방에 위치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기한 유입공(24)을 통해 입력된 EGR 가스가 바디(21)이 내주연과 분배관(26)의 외주연 사이의 내부공간(22)을 따라 원주방향으로 이동한 후 상기 각각의 분배공(27)으로 유입되도록 구성되는 것이다.The distribution pipe 26 is to be accommodated in the inner space 22 of the body 21 so that the EGR gas introduced through the EGR connection port 23 can be input toward the center direction from the outside of the pipe. In the middle of the cylindrical shape, a plurality of long elongated distribution holes 27 are formed at predetermined angular intervals. In particular, the formation position of the distribution hole 27 is preferably located in front of the inlet hole 24 as compared to the inlet hole 24 of the body. That is, the EGR gas input through the inlet hole 24 moves in the circumferential direction along the inner space 22 between the inner circumference of the body 21 and the outer circumference of the distribution pipe 26. Is configured to flow into the distribution hole (27).
특히, 유입공(24)을 통해 EGR 가스가 입력되는 바디(21)의 후방 내경(D)은 EGR 가스가 분배되는 전방 내경(d)보다 크도록 상기한 바디(21)의 내주연 직경이 2단으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기한 유입공(24)을 통해 바디(21)의 내부공간(22)으로 입력된 EGR 가스가 원주의 반대편까지 충분히 전달될 수 있도록 후방측의 지름은 크게 구성되고, 방사상으로 형성된 각각의 분배공(27)으로 보다 강한 압력으로 EGR 가스가 입력될 수 있도록 전방측의 내경은 그 후방보다 작게 구성되는 것이다.In particular, the inner diameter D of the rear body 21 of the body 21 through which the EGR gas is input through the inlet hole 24 is larger than the front inner diameter d through which the EGR gas is distributed. It is preferable to form in stages. That is, the diameter of the rear side is large and radially formed so that the EGR gas, which is inputted into the internal space 22 of the body 21 through the inlet hole 24, can be sufficiently delivered to the opposite side of the circumference. The inner diameter of the front side is configured to be smaller than the rear side so that the EGR gas can be input to the distribution hole 27 at a higher pressure.
상기와 같이 구성된 EGR 분배장치(20)는 흡기 라인(30)의 도중에 접속되고, 그 바디(21)의 일측에 돌출형성된 EGR 접속구(223)에 배기 가스 재순환 라인(40)의일측단이 플랜지 결합된다. 본 발명에 의한 실시예에서는 상기한 EGR 분배장치(20)를 흡기 라인(30)의 도중에 그 양단을 접속시키는 방법이 적용되었으나, 상기 EGR 분배장치(20)를 흡기계의 도중에 접속시키는 방법이 한정되지는 않는 것이며, 흡기 매니폴드를 제작하는 과정에서 압입형성될 수도 있는 것이다.The EGR distribution device 20 configured as described above is connected in the middle of the intake line 30, and one end of the exhaust gas recirculation line 40 is flanged to the EGR connector 223 protruding from one side of the body 21. . In the embodiment according to the present invention, the method of connecting both ends of the EGR distribution device 20 in the middle of the intake line 30 has been applied, but the method of connecting the EGR distribution device 20 in the middle of the intake machine is limited. If not, it may be press-formed in the process of manufacturing the intake manifold.
따라서 흡기 라인(30)을 통해 유입되던 흡기에 흡기 라인의 원주 방향에서 중심방향으로 EGR 가스가 입력되므로서 종래기술의 경우보다 균일한 혼합비로 신기와 EGR 가스가 혼합되어 연소실로 공급된다.Therefore, since the EGR gas is input from the circumferential direction of the intake line to the center of the intake air introduced through the intake line 30, new and EGR gas are mixed and supplied to the combustion chamber at a uniform mixing ratio than in the case of the prior art.
이상과 같이 EGR 가스의 분배성이 개선되므로서 재순환되는 배기 가스와 신기의 혼합이 골고루 이루어지므로서 배기 가스 재순환에 의한 효율이 극대화된다.As described above, since the distribution of the EGR gas is improved, the mixing of the exhaust gas and the fresh air that is recycled is evenly performed, thereby maximizing the efficiency by the exhaust gas recycling.
이상과 같이 구성된 EGR 분배장치에 의하면 신기와 배기 가스의 혼합이 종래기술에 의한 장치보다 균등하게 이루어지므로서, 배기 가스 재순환 장치의 설치목적이 NOx 및 탄화수소의 발생의 저감시키는 효과가 극대화될 수 있는 커다란 효과가 있는 것이다.According to the EGR distribution device configured as described above, the mixing of the new gas and the exhaust gas is performed more uniformly than the conventional device, so that the purpose of installing the exhaust gas recirculation device can maximize the effect of reducing the generation of NOx and hydrocarbons. It is a great effect.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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2003
- 2003-04-21 KR KR1020030024999A patent/KR100580684B1/en active IP Right Grant
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| KR100580684B1 (en) | 2006-05-15 |
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