KR20070005828A - Exhaust gas recirculation system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 배기가스 재순환장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of an exhaust gas recirculation apparatus according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치의 구성도이다.2 is a block diagram of an exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치의 EGR 밸브 및 EGR 쿨러의 사시도이다.3 is a perspective view of an EGR valve and an EGR cooler of the exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치의 오일히터 컨트롤 밸브의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of the oil heater control valve of the exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치의 오일히터 컨트롤 밸브의 작동 상태도이다. 5 is an operational state diagram of the oil heater control valve of the exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10 : 엔진 12 : 배기 매니폴드 10
14 : 흡기 매니폴드 16 : EGR 파이프 14 Intake manifold 16: EGR pipe
18 : EGR 밸브 20 : EGR 쿨러18: EGR valve 20: EGR cooler
22 : 오일히터 30 : 오일히터 컨트롤 밸브22: oil heater 30: oil heater control valve
38 : 제1배관 40 : 작동로드38: first pipe 40: operating rod
42 : 밸브판 44 : 작동부 42: valve plate 44: operating part
본 발명은 차량의 배기가스 재순환장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 EGR 밸브에 오일 히터를 설치하여 엔진오일을 히팅함으로써, 차량의 초기 주행시 엔진오일을 배기가스에 의해 가열하여 시동성 및 연비를 향상시킬 수 있는 차량의 배가스 재순환장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas recirculation apparatus of a vehicle, and more particularly, by installing an oil heater in an EGR valve to heat engine oil, thereby improving startability and fuel economy by heating engine oil by exhaust gas during initial driving of the vehicle. The present invention relates to a flue gas recirculation apparatus for a vehicle.
일반적으로 배기가스 재순환장치는 배기가스 중 일부를 배기계에서 흡기계로 재순환시키고 공기와 연료의 혼합기에 혼합하여 연소실에 공급하는 시스템을 말한다. 이와 같이 배기가스를 재순환시키면 연소온도가 낮아지게 되어 질소산화물(NOx)의 생성을 억제시킬 수 있다. In general, the exhaust gas recirculation apparatus refers to a system in which a part of the exhaust gas is recycled from the exhaust system to the intake machine, mixed with an air and fuel mixer, and supplied to the combustion chamber. By recycling the exhaust gas in this way, the combustion temperature is lowered, and the generation of nitrogen oxides (NOx) can be suppressed.
도 1은 종래 기술에 따른 배기가스 재순환장치의 구성도이다.1 is a block diagram of an exhaust gas recirculation apparatus according to the prior art.
종래 기술에 따른 배기가스 재순환장치는 엔진(102)에서 연소된 후 배기가스가 배출되는 배기 매니폴드(104)와 엔진(102)으로 흡기가 공급되는 흡기 매니폴드(106) 사이에 연결되어 배기 매니폴드(104)를 통과하는 배기가스 중 일부를 상기 흡입 매니폴드(106)로 재순환시키는 EGR 파이프(108)와, 상기 EGR 파이프(108) 상에 설치되어 상기 EGR 파이프(108)의 개폐 작용을 하는 EGR 밸브(110)와, 상기 EGR 파이프(108) 상에 설치되어 상기 EGR 파이프(108)를 통과하는 배기가스를 냉각하는 EGR 쿨러(112)로 구성된다.The exhaust gas recirculation apparatus according to the related art is connected between an
상기 EGR 밸브(110)는 상기 흡기 매니폴드(106)에 형성되는 부압에 의해 개폐되어서 흡입 매니폴드(106)로 재순환되는 배기가스량을 조절한다. The
상기 EGR 쿨러(112)는 상기 EGR 파이프(108)가 양단에 연결되고 그 일측에는 엔진의 냉각수가 유입되는 유입구(120)가 형성되고 타측에는 EGR 쿨러(112)를 통과하면서 냉각작용을 완료한 냉각수가 배출되는 배출구(122)가 형성된다.The EGR
이와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 배기가스 재순환장치는 흡기관에 형성되는 부압에 의해 상기 EGR 밸브(110)가 작동되면서 상기 EGR 파이프(108)를 개방하면 배기 매니폴드(104)를 통과하는 배기가스 중 일부가 EGR 파이프(108)를 통해 흡입 매니폴드(106)로 공급되어 흡기와 함께 엔진(102)의 연소실로 공급된다. 이때, 상기 EGR 파이프(108)를 통과하는 배기가스는 EGR 클러(112)에 의해 냉각된다. Exhaust gas recirculation apparatus according to the prior art configured as described above is the exhaust gas passing through the
그러나, 상기한 바와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 배기가스 재순환장치는 배기가스의 효과적인 냉각을 위해 EGR 쿨러의 용량을 증대시켜야 되는 데, 그에 따라 배압이 상승하게 되고 무게 및 크기가 증가되어 설치 공간이 커지고 설계상 많은 제약을 받게 되는 문제점이 있다. However, the exhaust gas recirculation apparatus according to the prior art configured as described above needs to increase the capacity of the EGR cooler for effective cooling of the exhaust gas, thereby increasing the back pressure and increasing the weight and size, thereby increasing the installation space. There is a problem that becomes large and subject to many restrictions in design.
또한, 상기 EGR 밸브가 배기가스에 의한 열해가 발생되어 내구성 문제를 발생시킨다. In addition, the EGR valve causes thermal damage due to exhaust gas, which causes durability problems.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 EGR 밸브에 엔진오일이 통과하는 오일히터를 설치하여 엔진오일에 의해 EGR 밸브를 냉각시킴으로써 EGR 밸브 및 EGR 쿨러를 열해로부터 보호할 수 있는 배기가스 재순환장치를 제공하는 데 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to install an oil heater through which engine oil passes through an EGR valve to protect the EGR valve and the EGR cooler from thermal damage by cooling the EGR valve by the engine oil. To provide an exhaust gas recirculation device that can be.
또한, EGR 밸브가 엔진오일에 의해 냉각되도록 하여 배기가스가 통과하는 EGR 파이프의 길이를 짧게 할 수 있어 설치공간을 줄일 수 있고 제조비용을 줄일 수 있는 배기가스 재순환장치를 제공하는 데 있다.In addition, the EGR valve is cooled by the engine oil to shorten the length of the EGR pipe through which the exhaust gas passes to reduce the installation space and to provide an exhaust gas recirculation apparatus that can reduce the manufacturing cost.
또한, EGR 밸브를 통과하는 배기가스에 의해 엔진오일이 가열되도록 하여 혹한기 지역 또는 일교차가 큰 지역에서 시동 초기 엔진 오일의 온도를 높일 수 있어 시동성 및 연비 향상 유해 배기가스를 저감시킬 수 있는 배기가스 재순환장치를 제공하는 데 있다.In addition, the engine oil is heated by the exhaust gas passing through the EGR valve, so that the temperature of the engine oil can be increased in the cold weather region or in a large crossover area, and the exhaust gas recirculation can reduce the starting efficiency and fuel efficiency. To provide a device.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치는 배기 매니폴드의 일측에 연결되는 EGR 밸브와, 상기 EGR 밸브의 토출측에 장착되고 흡기 매니폴더의 일측에 연결되어 상기 배기가스를 냉각시키는 EGR 쿨러와, 상기 EGR 밸브의 외주면에 장착되어 상기 EGR 밸브를 통과하는 배기가스와 엔진 오일이 열교환되면서 EGR 밸브를 냉각함과 아울러 엔진오일을 가열하는 오일히터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention for realizing the above object is mounted to the discharge side of the EGR valve, and connected to one side of the exhaust manifold and connected to one side of the intake manifold to cool the exhaust gas EGR cooler, and is mounted on the outer peripheral surface of the EGR valve characterized in that it comprises an oil heater for heating the engine oil while cooling the EGR valve while the exhaust gas and the engine oil passing through the EGR valve.
상기 오일히터는 엔진 오일이 통과하는 배관이 EGR 밸브의 외주면에 감겨진 상태로 형성되는 것을 특징으로 한다.The oil heater is characterized in that the pipe through which the engine oil passes is formed in a state wound around the outer peripheral surface of the EGR valve.
상기 오일히터의 흡입측에는 오일히터로 공급되는 엔진오일의 개폐작용을 하 는 오일히터 컨트롤 밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.The oil heater control valve is installed on the suction side of the oil heater to open and close the engine oil supplied to the oil heater.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치의 EGR 밸브의 사시도이다.2 is a configuration diagram of the exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention, Figure 3 is a perspective view of the EGR valve of the exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 배기가스 재순환장치는 엔진(10)의 연소실에서 연소가 완료된 배기가스가 배출되는 배기 매니폴드(12)의 일측에 연결되는 EGR 파이프(16)와, 상기 EGR 파이프(16)에 연결되는 EGR 밸브(18)와, 상기 EGR 밸브(18)의 토출측에 장착되고 흡기 매니폴더(14)의 일측에 연결되어 상기 배기가스를 냉각시키는 EGR 쿨러(20)와, 상기 EGR 밸브(18)의 외주면에 장착되어 상기 EGR 밸브(18)를 통과하는 배기가스와 엔진오일이 열교환되면서 EGR 밸브(18)를 냉각함과 아울러 엔진오일을 가열하는 오일히터(22)로 구성된다.Exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention is connected to the EGR
상기 EGR 쿨러(20)는 일측에 엔진의 냉각수가 공급되는 흡입구(24)가 형성되고 타측에 배기가스의 냉각작용을 완료한 냉각수가 배출되는 배출구(26)가 형성된다. The EGR
상기 오일히터(22)는 오일이 통과하는 배관이 EGR 밸브(18)의 외주면에 감겨진 상태로 형성되어 엔진오일이 통과하면서 상기 EGR 밸브(18)를 통과하는 배기가스와 열교환된다. 그리고, 상기 오일히터(22)의 흡입측에는 오일히터(22)로 공급되는 엔진오일의 개폐작용을 하는 오일히터 컨트롤 밸브(30)가 설치된다.The
상기 오일히터 컨트롤 밸브(30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 오일히터(22)와 연결되는 제1배관(32)과 EGR 쿨러(20)와 연결되는 제2배관(34)과 상기 엔진오일이 유입되는 제3배관(36)이 각각 연결되는 밸브바디(38)와, 상기 밸브바디(38)의 상측에 설치되는 작동부(44)와, 상기 작동부(44)에 연결되어 상기 밸브바디(38)에 직선 이동 가능하게 배치되는 작동로드(40)와, 상기 작동로드(40)의 끝부분에 장착되어 배관의 개폐작용을 하는 밸브판(42)으로 구성된다.As shown in FIG. 4, the oil
여기에서, 상기 작동부(44)는 부압에 의해 상기 작동로드를 직선 이동시키는 타입 또는 전원이 인가되면 상기 작동로드를 직선 이동시키는 솔레노이드 타입 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. Here, the
이와 같이 구성되는 오일히터 컨트롤 밸브(30)의 작용을 살펴보면, 먼저 엔진오일을 냉각하고 할 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이, 작동부(44)가 작동되어 상기 밸브판(42)이 제1배관(32)을 폐쇄시킨다. 그러면, 상기 제3배관(36)을 통해 공급되는 엔진오일은 제2배관(34)을 통해 EGR 쿨러(20)로 유입되어 상기 EGR 쿨러(20)를 통과하면서 냉각된다.Looking at the operation of the oil
그리고, 엔진오일을 가열하고자 할 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이, 작동부(44)가 작동되어 상기 작동로드(40)가 직선 이동되면서 밸브판(42)이 제2배관(34)을 폐쇄시킨다. 그러면, 제3배관(36)으로 유입되는 엔진오일은 제1배관(32)을 통해 오일히터(22)를 통과하면서 EGR 밸브(18)를 통과하는 배기가스와 열교환되면서 가열된다. When the engine oil is to be heated, as shown in FIG. 5, the
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치의 작용을 다음에서 설명한다. The operation of the exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention configured as described above will be described below.
먼저, EGR 밸브(18)가 작동되면 상기 EGR 파이프(16)가 개방되어 배기 메니 폴드(12)를 통과하는 배기가스 중 일부가 EGR 밸브(18)를 통과한다. 이때, 상기에서 설명한 바와 같이, 엔진오일 컨트롤 밸브(30)가 작동되어 EGR 밸브(18)의 외주면에 장착된 오일히터(22)로는 엔진오일이 통과하면서 EGR 밸브(18)를 통과하는 배기가스와 열교환되면서 엔진오일은 가열되고 배기가스를 냉각된다. 따라서, 상기 EGR 밸브(18)는 엔진오일에 의해 냉각되기 때문에 배기가스에 의해 열화를 입는 것을 방지할 수 있다. First, when the EGR
상기 EGR 밸브(18)를 통과한 배기가스는 EGR 쿨러(20)를 통과하면서 냉각작용을 한다. 즉, EGR 쿨러(20)의 흡입구(24)를 통해 엔진의 냉각수가 유입되어 EGR 쿨러(20)를 통과하는 배기가스를 냉각시킨다. 그리고, 상기 EGR 쿨러(20)를 통과하면서 냉각된 배기가스는 흡입 매니폴드(14)로 공급되어 흡기와 함께 엔진(10)의 연소실로 공급된다. The exhaust gas passing through the EGR
따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치는 EGR 밸브의 외주면에 오일히터를 설치하여 엔진오일이 통과하도록 함으로써, 상기 EGR 밸브를 통과하는 배기가스와 열교환되어 EGR 밸브의 냉각작용을 수행하여 EGR 밸브가 배기가스에 의해 열화를 입는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. Therefore, the exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention constructed and operated as described above allows the engine oil to pass by installing an oil heater on the outer circumferential surface of the EGR valve, thereby exchanging heat with the exhaust gas passing through the EGR valve to cool the EGR valve. By performing the action, there is an advantage that the EGR valve can be prevented from being degraded by the exhaust gas.
또한, 엔진오일에 의해 배기가스가 일정 정도 냉각이 되기 때문에 EGR 쿨러의 용량을 크게 할 필요가 없어 EGR 쿨러의 크기를 줄일 수 있으며, 상기 EGR 밸브와 배기 매니폴드 사이를 연결하는 EGR 파이프의 길이를 짧게 할 수 있어 제조비용 을 줄이고 설치 공간을 축소할 수 있는 이점이 있다. In addition, since the exhaust gas is cooled to some extent by the engine oil, it is not necessary to increase the capacity of the EGR cooler, thereby reducing the size of the EGR cooler. It can be shortened to reduce manufacturing costs and reduce installation space.
또한, 배기가스에 의해 엔진오일을 가열함으로써, 혹한기 지역 또는 일교차가 큰 지역에서 시동 초기 엔진 오일의 온도를 높일 수 있어 시동성 및 연비 향상 유해 배기가스를 저감시킬 수 있다.In addition, by heating the engine oil with the exhaust gas, the temperature of the starting engine oil can be increased in a cold weather region or a region having a large crossover, thereby improving the startability and fuel efficiency, and reducing the harmful exhaust gas.
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