KR20080098220A

KR20080098220A - Exhaust Manifold for Ship Engine

Info

Publication number: KR20080098220A
Application number: KR1020070043632A
Authority: KR
Inventors: 이위용
Original assignee: 현대산업엔진(주)
Priority date: 2007-05-04
Filing date: 2007-05-04
Publication date: 2008-11-07

Abstract

본 발명은 선박 엔진용 배기매니폴드에 관한 것이다. The present invention relates to an exhaust manifold for a marine engine.

본 발명은 배기가스 입구(1a) 및 출구(1b)가 형성된 서로 다른 재질의 배기가스 순환부(1)와, 냉각수 입구(2a) 및 출구(2b)가 형성된 냉각수 순환부(2)가 용접되고 이들의 각 입, 출구(1a)(1b)(2a)(2b)에 플랜지(3)가 용접, 고정 된 통상의 배기매니폴드에 있어서, 상기 배기가스 순환부(1)와 냉각수 순환부(2) 그리고 플랜지(3)를 쉘주조 성형에 의해 단일화된 일체형의 몸체로 구성하여 된 구조이다. According to the present invention, the exhaust gas circulation part 1 of different materials having the exhaust gas inlet 1a and the outlet 1b and the cooling water circulation part 2 having the coolant inlet 2a and the outlet 2b are welded together. In the normal exhaust manifold in which the flange 3 is welded and fixed to each of these inlets and outlets 1a, 1b, 2a and 2b, the exhaust gas circulation section 1 and the cooling water circulation section 2 ) And the flange 3 is composed of a unitary body united by shell casting molding.

본 발명은 종래 용접을 이용한 매니폴드의 제작에서 탈피하여 용접결함으로인한 고장의 우려를 해소하며 성능이 우수한 매니폴더를 저렴한 가격에 제공할 수 있으며 특히, 제품의 신뢰성 확보는 물론 선박의 해상 안전운항에 기여하는 효과가 있다.The present invention eliminates the risk of failure due to welding defects by avoiding the manufacture of manifolds using conventional welding, and can provide a manifold with excellent performance at a low price. To contribute to.

Description

Exhaust Manifold for Ship Engine {Seonbakenjinyongbaegimaenipoldeu}

도 1 은 본 발명의 사시도 1 is a perspective view of the present invention

도 2 는 본 발명의 일부 단면구성도 2 is a partial cross-sectional view of the present invention

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 > <Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

1 : 배기가스 순환부 1a : 배기가스 입구 1: exhaust gas circulation part 1a: exhaust gas inlet

1b : 배기가스 출구 2 : 냉각수 순환부 1b: exhaust gas outlet 2: cooling water circulation

2a : 냉각수 입구 2b : 냉각수 출구 2a: cooling water inlet 2b: cooling water outlet

3 : 플랜지부 3: flange part

본 발명은 특히, 배기매니폴드를 일체형의 몸체로 구성하여 생산성 향상은 물론 용접결함으로 인한 기관의 고장을 방지하고자 한다. In particular, the exhaust manifold is configured as an integral body to improve productivity as well as to prevent engine failure due to welding defects.

매니폴드는 다기관 다실린더 기관에서 각 실린더에 흡기 또는 배기를 인도하 기 위한 관을 여러개씩 또는 전부를 집합시킨 것으로써 흡기매니폴드와 배기매니폴드로 나누어진다. The manifold is divided into intake manifolds and exhaust manifolds by collecting several or all pipes for guiding intake or exhaust to each cylinder in a manifold polycylinder engine.

이와같은 매니폴드는 엔진에서 발생되는 고온(400。C ∼ 600。C )의 배기가스를 기관실내에서 배출시키지 못하고 이를 계속 유지하였을 경우 엔진의 과열로 인한 화재 및 요소기능의 중단 등으로 말미암아 결과적으로 엔진의 수명을 단축시키게 되는 요인이 되고 있다. Such manifolds can cause high temperature (400 ° C ~ 600 ° C) exhaust gases from the engine room and continue to maintain them, resulting in fire and cessation of urea due to engine overheating. It is a factor that shortens the life of the engine.

이러한 매니폴드는 날로 발전되고 있는 선박 및 차량용 엔진에 필수적으로 부설되는 것임에도 성능이 우수한 매니폴드의 제작은 그 기대에 미치지 못하고 있는 실정이다. Although such manifolds are essentially installed in the ship and vehicle engines that are being developed day by day, the manufacture of excellent manifolds does not meet their expectations.

지금까지 알려진 배기매니폴드로는 상부 배기가스 순환부(FC25)가 형성된 상판과 " ㄷ " 자 형으로 절곡시켜서 된 하부 냉각수 순환부(SS41)가 전둘레 용접되고 측판으로 양측을 밀폐시켜 된 구조로 제공되며 상부 배기가스 순환부와 하부 냉각수 순환부가 기능상 서로 다른재질로서 용착,구성되며 몸체의 정면 양쪽과 배면의 양쪽에 대칭된 냉각수 입,출구와, 정면 중앙 및 양측에 배기가스 출구, 그리고 상면에 배기가스 입구측에 플랜지를 용접하여 사용하거나 불필요한 입, 출구를 막아 사용하게 된다. The exhaust manifold known to date is a structure in which the upper plate on which the upper exhaust gas circulation unit (FC25) is formed and the lower cooling water circulation unit (SS41) bent in a "c" shape are welded all around and the both sides are sealed by side plates. The upper exhaust gas circulation section and the lower cooling water circulation section are welded and configured as functionally different materials, and have symmetrical coolant inlets and outlets on both sides of the front and rear sides of the body, exhaust outlets on the front center and both sides, and on the upper surface. Flange is welded to the exhaust gas inlet side or unnecessary inlet and outlet are blocked.

특히, 해양 선박용 매니폴드는 해수(바닷물)를 직접 냉각수로 사용하고 있기 때문에 배기가스 순환부와 냉각수 순환부 그리고 몸체의 각 용접부위가 해수에 의해 쉽게 부식되며 용접으로 인하여 그 내부의 용착부위가 매끄럽지 못하기 때문에 냉각수의 원활한 공급에 지장을 주게된다. In particular, since marine marine manifolds use sea water (sea water) directly as cooling water, each of the exhaust gas circulation section, the cooling water circulation section, and the welding parts of the body are easily corroded by the sea water. This will interfere with the smooth supply of coolant.

또한, 이와같은 배기메니폴드의 제작은 용접에 따르는 전문성, 그리고 용접을 위한 추가적인 보완, 예열, 후열, 내지는 응력제거공정 등이 수반되며 이러한 제작은 제품단가의 상승을 초래할 뿐만 아니라 엔진의 진동에 의한 용접부 균열발생으로 냉각수가 엔진실내로 유출됨으로써 선박운항중 해상에서 기관을 정지시키게 되는 매우 심각한 결과를 초래하게 된다. In addition, the manufacture of such exhaust manifolds involves the expertise of welding, and additional supplementary, preheating, postheating, or stress relief processes for welding, which not only increase the cost of the product but also weld parts due to vibration of the engine. The cracking causes the coolant to leak into the engine compartment, which has a very serious consequence of stopping the engine at sea.

본 발명은 배기매니폴드를 제작함에 있어서, 배기가스 순환부와 냉각수 순환부 그리고 공급관 및 배출관들이 보울트 결합되는 플랜지부를 일체형으로 제작하여 용접작업에 따르는 제반 불필요한 공정을 배제하고자 한다. In the present invention, in manufacturing the exhaust manifold, the exhaust gas circulation unit, the cooling water circulation unit, and the flange portion to which the supply pipes and the discharge pipes are bolted together are integrally manufactured to exclude all unnecessary processes due to the welding operation.

또한, 본 발명은 주물성형이 우수한 것으로 알려진 쉘주조형 공법을 채택하여 제작함으로써 견고성 내구성 그리고 기밀성 등 기계적성질이 양호한 배기메니폴더를 제공하고자 한다. In addition, the present invention is to provide an exhaust manifold having good mechanical properties, such as solid durability and airtightness by adopting the shell casting method known to be excellent in molding.

이와같이 구성된 본 발명의 내부구조는 도 2 에서 나타내고 있다. The internal structure of the present invention thus constructed is shown in FIG.

즉, 도 2 는 본발명 매니폴드의 일부단면 구성도로서 상부 배기가스 순환 부(1)와 하부 냉각수 순환부(2)가 일체형을 이루고 있음을 나타내고 있다. That is, FIG. 2 is a partial cross-sectional configuration diagram of the present invention manifold, showing that the upper exhaust gas circulation section 1 and the lower cooling water circulation section 2 are integrated.

본 발명 매니폴드는 엔진에서 발생되는 고온의 배기가스를 견디기위한 내열성 및 내구성 그리고 주물성형이 양호한 재질 즉 (FC25)를 채택하여 배기가스 순환부(1)와 냉각수 순환부(2) 그리고 각 배기가스 입,출구(1a)(1b) 및 냉각수 입출구(2a)(2b)에 공급관 및 배출관을 결합시켜주기 위한 플랜지(3)를 일체형으로 구성하고 있다. The manifold of the present invention adopts a material having good heat resistance, durability, and casting molding (FC25) to withstand high temperature exhaust gases generated from an engine, and thus, exhaust gas circulation unit 1, cooling water circulation unit 2, and each exhaust gas. The flange 3 for coupling the supply pipe and the discharge pipe to the inlet and outlet 1a and 1b and the cooling water inlet and outlet 2a and 2b is integrally formed.

그리고 매니폴드의 내측으로는 엔진에서 발생되는 고온의 배기가스가공급관을 통해 매니폴드의 상면에 형성된 배기가스입구(1a) 내측으로 유입되게 되면 매니폴드의 정면 양쪽에 형성된 냉각수 입, 출구(2a)(2b)를 통해 순환되는 냉각수에 의해 배기가스의 온도를 신속히 낮추어 주게 된다. When the high temperature exhaust gas generated from the engine is introduced into the exhaust gas inlet 1a formed on the upper surface of the manifold through the supply pipe, the coolant inlet and outlet 2a formed on both front surfaces of the manifold. The cooling water circulated through 2b quickly lowers the temperature of the exhaust gas.

또한, 저부에 냉각수 입, 출구(2a)(2b)가 대각선 방향으로 서로 연통되게 구성된 냉각수 순환부(2)는 그 내측이 종래 용접으로 인한 이음새의 해소로 냉각수의 흐름을 크게 개선하며 매니폴더의 내부구조가 배기가스 순환부(1)를 제외한 나머지 내부구성이 냉각수 통로로 구성되어 열교환량을 극대화할 수 있게 된다. In addition, the coolant circulation part 2 configured such that the coolant inlet and outlets 2a and 2b communicate with each other in a diagonal direction at the bottom thereof greatly improves the flow of the coolant by eliminating the seams due to conventional welding. Internal structure of the internal structure except the exhaust gas circulation unit 1 is composed of a cooling water passage to maximize the heat exchange amount.

이와같은 본 발명의 매니폴드는 주물성형이 우수한 것으로 알려진 쉘주조공법을 통하여 제작됨으로써 종래에서와 같이 용접결함으로 인한 다양한 문제점들을 해소하게 된다. Such a manifold of the present invention is manufactured through a shell casting method known to have excellent casting molding, thereby solving various problems due to welding defects as in the prior art.

본 발명의 매니폴드는 선박엔진은 물론 자동차 건설장비 농업기계의 엔진 등 산업분야 전반에 걸쳐 다양하게 적용할 수 있다. Manifold of the present invention can be applied to a variety of industries, such as the engine of the marine engine as well as automobile construction equipment agricultural machinery.

본 발명은 종래 용접을 이용한 매니폴드의 제작에서 탈피하여 용접결함으로인한 고장의 우려를 해소하며 엔진의 열교환 효율성 및 배기가스의 분해성 그리고 기계적 성질이 양호한 매니폴드를 저렴한 가격에 제공할 수 있으며 특히, 제품의 신뢰성 확보는 물론 선박의 해상 안전운항에 기여하는 효과가 있다.The present invention eliminates the risk of failure due to welding defects by avoiding the manufacture of manifolds using conventional welding, and can provide a manifold having good heat exchange efficiency and exhaust gas decomposition and mechanical properties of the engine at a low price. It has the effect of securing the reliability of the product and of contributing to the safe operation of the ship.

Claims

The exhaust gas circulation part 1, in which the exhaust gas inlet 1a and outlet 1b are formed, and the cooling water circulation part 2, in which the cooling water inlet 2a and the outlet 2b are formed, are welded and configured, and each mouth, In a conventional exhaust manifold in which a flange 3 is welded to outlets 1a, 1b, 2a, and 2b, the exhaust gas circulation section 1, the cooling water circulation section 2, and the flange section 3 The manifold for ship engines, characterized in that consisting of a unitary body united by shell casting.