KR20100060646A - 자동차용 ｅｇｒ 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드 - Google Patents

자동차용 ｅｇｒ 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드에 관한 것으로서, 종래에는 EGR가스를 순환시켜주는 EGR가스 통로가 인테이크 메니폴드와 별도의 부품으로 형성되어 있어서 설치구조가 복잡했으며, 또한 별도의 냉각시스템을 구비해야함으로써 EGR쿨러의 용량이 커지고 별도의 EGR쿨러 장착부를 형성해야하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 자동차의 엔진과 결합되어 실린더에서 배출되는 배기가스를 재순환 시켜주는 EGR장치와 흡기 조절장치인 스월시스템이 설치되는 인테이크 메니폴드에 있어서, 일측에 엔진에서 배출된 EGR가스가 유입되는 EGR가스 유입관(110)이 형성되고, EGR가스 유입관(110)을 통해 유입된 EGR가스가 몸체 내부에서 유통되도록 EGR가스 통로(120)가 내부에 형성되며, EGR가스 통로(120)에 각각 EGR밸브(200)가 결합되는 EGR밸브 하우징 장착부(130)와 EGR쿨러(400)가 결합되는 EGR쿨러 장착부(140)가 차례로 형성되는 EGR장치부(100);와 EGR장치부(100) 상부에서 EGR장치부(100)와 일체로 형성되며, 몸체에 메니폴드 런너(310)가 다수 개 형성하되, 두개가 한쌍으로 이루어지는 메니폴드 런너(310) 중 하나의 런너에는, 스월밸브 제어기(500)에 의해 작동되는 스월밸브(510)가 설치되는 메니폴드부(300);와 EGR장치부(100)의 EGR가스 통로(120)를 통해 EGR쿨러(400)를 지나 메니폴드부(300)로 유입되어 다시 실린더로 보내질 수 있도록, 일측은 EGR장치부(100)에 EGR밸브(200) 및 EGR쿨러(400)와 결합되며, 타측은 메니폴드부(300) 전면에 결합되는 인 테이크 메니폴드 어퍼(700);로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.
EGR장치부, 스월시스템, 인테이크메니폴드, 인테이크메니폴드 어퍼

Description

자동차용 ＥＧＲ 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드{intake manifold combination EGR and swirl system for automobile}
본 발명은 자동차용 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 자동차의 내연기관인 엔진에 설치되는 EGR장치 중, 기존에는 별도의 파이프 등으로 연결되던 EGR가스 통로 및 엔진 냉각수 통로와 인테이크 메니폴드 런너를 포함하여 메니폴드의 일부를, 알루미늄 소재를 사용하여 일체로 제작한 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드에 관한 것이다.
그리고, 알루미늄으로 제작된 인테이크 메니폴드에 EGR밸브 하우징 장착부를 함께 구성하고, 스월시스템 및 EGR쿨러를 장착할 수 있는 구조로 형성하여, 별도의 부품없이 알루미늄 메니폴드에 조립될 수 있도록 한 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드에 관한 것이다.
일반적으로 배기가스 재순환장치인 EGR장치는, 연소 후 배출되는 배기가스속의 질산산화물을 감소시키기 위해 실린더에서 스로틀바디 부분에 위치한 흡입다기 관 포트로 재순환시켜 가능한한 출력감소를 최소로 하면서 최고연소온도를 낮추어 NOX의 배출량을 감소시킨다.
혼합기에 공기중의 질소(N2)에 비해 열용량이 큰 이산화탄소(CO2)가스를 함유한 배출가스를 적절한 혼입하면 동일한 발열량의 연소를 하더라도 배출가스를 혼입하지 않는 경우에 비하여 연소온도가 내려가 질소산화물(NOX)의 발생을 억제할 수 있기 때문에 배출가스 EGR장치는 질소산화물(NOX) 저감장치로 많이 이용되고 있다.
한편, 배출가스를 연소실내로 재순환할 경우 혼합기의 착화성이나 엔진출력은 떨어지기 때문에 질소산화물(NOX)의 배출량이 많은 중속 운전영역을 선택하여 배기가스 재순환을 실시하여야 한다.
배출가스 재순환 제어량의 지표로서 EGR율이 사용된다.
즉, 도 1 은 종래의 EGR시스템을 보여주는 사시도이고, 도 2 는 종래의 EGR시스템에 메니폴드가 결합된 모습을 보여주는 결합사시도이다.
엔진에서 발생한 고온의 EGR가스가 EGR인입 파이프(11)로 유입되어 EGR밸브(20)가 결합된 EGR밸브하우징(13)을 통해 EGR배출 파이프(12)를 거쳐 인테이크 메니폴드(30)로 유입되는 것이다.
이때, EGR밸브 하우징(13)과 EGR배출 파이프(12) 사이에는, 별도로 형성되는 EGR쿨러 장착 브래킷(14)에 EGR쿨러가 결합되며, 별도로 구비되는 냉각수 인입관(81)과 인출관(83)을 통해 EGR가스를 냉각시키게 되는 것이다.
하지만, 이와 같은 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드 시 스템은 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 종래의 EGR장치는 EGR가스 통로가 별도의 스틸파이프로 구성되어 EGR가스의 냉각효율이 떨어지게 되며, 이는 엔진 외부에 뜨거운 부품이 노출되어 열로 인한 다른 부품의 손상의 위험성이 있으며, 파이프의 구성이 복잡하고 구비되는 부품의 수가 많아 원가 및 조립성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 별도의 EGR밸브 하우징은 냉각기능이 없어서, EGR밸브를 구성하는 부품들이 열에 의해 손상될 가능성이 크며, EGR밸브 하우징의 소재도 주철 등으로 형성하여 무게가 많이나가는 문제점도 있었다.
그리고, 종래의 EGR장치는 별도의 냉각기능이 없어서 EGR쿨러의 용량이 커지게 되며, 별도의 EGR쿨러 장착용 브래킷을 구비하여야 하여야 하기 때문에, 부품의 수가 많아지고 조립성이 떨어지며 구성이 복잡해지는 문제점도 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 자동차의 내연기관인 엔진에 설치되는 EGR장치 중, EGR가스 통로 및 엔진 냉각수 통로와 인테이크메니폴드 런너를 포함하여 메니폴드의 일부를, 알루미늄 소재를 사용하여 일체로 제작함으로써, 종래에 별도로 설치되는 EGR장치 내부로 유입되는 EGR가스의 냉각효율이 떨어지게 되며, 엔진 외부에 뜨거운 부품이 노출되어 열로인해 부품이 손상되고, 또한 파이프의 구성이 복잡하고 구비되는 부품의 수가 많아 원가 및 조립성이 떨어지는 문제점을 효과적으로 해결 할 수 있도록 한 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드를 제공하는데 있다.
그리고, EGR장치 내부에 형성되는 EGR가스 통로와 함께 냉각수 통로를 형성함으로써, 종래에 별도의 냉각기능이 없어서 EGR쿨러의 용량이 커지게 되며, 별도의 EGR쿨러 장착용 브래킷을 구비하여야 하여야 하기 때문에, 부품의 수가 많아지고 조립성이 떨어지며 구성이 복잡해지는 문제점을 효과적으로 해결할 수 있도록 한 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드를 제공하는데 있다.
이와 같은 본 발명은 자동차의 엔진과 결합되어 실린더에서 배출되는 배기가스를 재순환 시켜주는 EGR장치와 흡기 조절장치인 스월시스템이 설치되는 인테이크 메니폴드에 있어서, 일측에 엔진에서 배출된 EGR가스가 유입되는 EGR가스 유입관이 형성되고, EGR가스 유입관을 통해 유입된 EGR가스가 몸체 내부에서 유통되도록 EGR가스 통로가 내부에 형성되며, EGR가스 통로에 각각 EGR밸브가 결합되는 EGR밸브 하우징 장착부와 EGR쿨러가 결합되는 EGR쿨러 장착부가 차례로 형성되는 EGR장치부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, EGR장치부 상부에서 EGR장치부와 일체로 형성되며, 몸체에 메니폴드 런너가 다수 개 형성하되, 두개가 한쌍으로 이루어지는 메니폴드 런너 중 하나의 런너에는, 스월밸브 제어기에 의해 작동되는 스월밸브가 설치되는 메니폴드부;와 EGR장치부의 EGR가스 통로를 통해 EGR쿨러를 지나 메니폴드부로 유입되어 다시 실 린더로 보내질 수 있도록, 일측은 EGR장치부의 EGR쿨러와 결합되며, 타측은 메니폴드부 전면에 결합되는 인테이크메니폴드 어퍼;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
특히, EGR장치부 내부에는, 일측면에 냉각수 유입관을 형성하고, EGR장치부와 메니폴드부 사이에서 EGR장치부 내부에 형성되는 EGR가스 통로를 따라 냉각수 통로를 형성하되, EGR밸브 하우징 장착부에서 냉각수가 순환되어 EGR장치부 중앙에 형성되는 냉각수 배출구로 배출되도록 형성하여, 메니폴드부와 EGR밸브 및 EGR가스를 효과적으로 냉각할 수 있도록 하고, EGR가스 통로와 냉각수 통로를 내부에 형성하는 EGR장착부와 메니폴드부를 알루미늄 소재로 형성하여, 메니폴드부와 EGR밸브 및 EGR가스의 냉각효과를 높일 수 있도록 형성하고, 인테이크 메니폴드 어퍼는 플라스틱 소재로 형성하여, 부품의 원가가 절감되고 중량을 줄일 수 있도록 함으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다.
이와 같은 본 발명은 알루미늄 소재로 제작된 인테이크메니폴드에 EGR밸브 하우징 장착부를 함께 구성하고, 스월시스템 및 EGR쿨러를 장착할 수 있는 구조로 형성하여, 별도의 부품없이 알루미늄 메니폴드에 조립될 수 있도록 형성하고, EGR장치 중, 기존에는 별도의 파이프 등으로 연결되던 EGR가스 통로 및 엔진 냉각수 통로와 인테이크메니폴드 런너를 포함하여 메니폴드의 일부를, 알루미늄 소재를 사용하여 일체로 제작함으로써, EGR장치의 구조가 간단해지고, 부품수가 줄어서 조립성이 향상되며 EGR가스 통로와 냉각수 통로가 함께 구비되어 EGR가스의 온도를 낮 출 수 있고 주변부품을 열로부터 냉각시켜주며, EGR 관련부품의 장착이 용이하고, 장착부가 알루미늄 소재로 형성되어 있어서 장착부품의 온도저감효과와 내구성이 향상되는 효과가 있는 것이다.
이하 본 발명의 특징을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
즉, 도 3 은 본 발명에 따른 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드의 구조를 보여주는 평면도이고, 도 4 는 본 발명에 따른 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드의 내부 구조를 보여주는 단면도이며, 도 5 는 본 발명에 따른 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드에 EGR밸브와 EGR쿨러가 장착된 모습을 보여주는 결합평면도이고, 도 6 은 본 발명에 따른 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드의 각각의 부품이 결합된 모습을 보여주는 결합평면도이다.
이와 같은 본 발명은 자동차의 엔진과 결합되어 실린더에서 배출되는 배기가스를 재순환 시켜주는 EGR장치와 흡기 조절장치인 스월시스템이 설치되는 인테이크 메니폴드에 있어서, 일측에 엔진에서 배출된 EGR가스가 유입되는 EGR가스 유입관(110)이 형성되고, EGR가스 유입관(110)을 통해 유입된 EGR가스가 몸체 내부에서 유통되도록 EGR가스 통로(120)가 내부에 형성되며, EGR가스 통로(120)에 각각 EGR밸브(200)가 결합되는 EGR밸브 하우징 장착부(130)와 EGR쿨러(400)가 결합되는 EGR쿨러 장착부(140)가 차례로 형성되는 EGR장치부(100);와 EGR장치부(100) 상부에서 EGR장치부(100)와 일체로 형성되며, 몸체에 메니폴드 런너(310)가 다수 개 형성하되, 두개가 한쌍으로 이루어지는 메니폴드 런너(310) 중 하나의 런너에는, 스월밸브 제어기(500)에 의해 작동되는 스월밸브(510)가 설치되는 메니폴드부(300);로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.
그리고, EGR장치부(100)의 EGR가스 통로(120)를 통해 EGR쿨러(400)를 지나 메니폴드부(300)로 유입되어 다시 실린더로 보내질 수 있도록, 일측은 EGR장치부(100)의 EGR쿨러(400)와 결합되며, 타측은 메니폴드부(300) 전면에 결합되는 인테이크메니폴드 어퍼(700);로 이루어지되, EGR장치부(100) 내부에는, 일측면에 냉각수 유입관(810)을 형성하고, EGR장치부(100)와 메니폴드부(300) 사이에서 EGR장치부(100) 내부에 형성되는 EGR가스 통로(120)를 따라 냉각수 통로(820)를 형성하되, EGR밸브 하우징 장착부(130)에서 냉각수가 순환되어 EGR장치부(100) 중앙에 형성되는 냉각수 배출구(830)로 배출되도록 형성하여, 메니폴드부(300)와 EGR밸브 하우징(130) 및 EGR가스를 효과적으로 냉각할 수 있도록 형성하고, EGR가스 통로(120)와 냉각수 통로(820)를 내부에 형성하는 EGR장착부(100)와 메니폴드부(300)를 알루미늄 소재로 형성하여, 메니폴드부(300)와 EGR밸브(200) 및 EGR가스의 냉각효과를 높일 수 있도록 형성하고, 인테이크 메니폴드 어퍼(700)는 플라스틱 소재로 형성하여, 부품의 원가가 절감되고 중량을 줄일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.
이와 같은 본 발명은 자동차의 내연기관인 엔진의 실린더 내부에서 발생하는 EGR가스가 EGR가스 유입관(110)을 통해 EGR가스 통로(120)로 유입되는 것이다.
이렇게, EGR가스 통로(120)로 유입된 EGR가스는, EGR밸브(200)를 지나 EGR쿨러로 유입되는데, 이때 EGR밸브(200)와 EGR쿨러(400)는 EGR장치부(100)에 일체로 형성되는 EGR밸브 하우징 장착부(130)와 EGR쿨러 장착부(140)에 결합되는 것이다.
특히, EGR장치부(100) 내부에는 EGR가스 통로(120)와 함께, 냉각수 유입관(810)으로 부터 유입되는 냉각수가 EGR가스를 냉각시킬 수 있도록 냉각수가 통로(820)가 형성되므로써, EGR가스의 냉각을 효과적으로 할 수 있고, EGR쿨러(400)의 용량도 줄일 수 있게 되는 것이다.
그리고, EGR쿨러(400)로 유입된 EGR가스는 인테이크 메니이폴더 어퍼(700)를 통해 메니폴드부(300)로 보내지는데, 이때 EGR가스가 냉각수에 의해 적정한 온도로 식어진 상태이기 때문에 인테이크 메니폴드 어퍼(700)의 소재를 플라스틱 소재로 형성하여 무게를 줄일 수 있게 되는 것이다.
이렇게, 인테이크 메니폴드 어퍼(700)로 유입된 EGR가스는 메니폴드부(300)에 형성되는 메니폴드 런너(310)를 통해 다시 실린더로 보내지는 것이다.
특히, 메니폴드부(300)에 형성된 메니폴드 런너(310)에는, 스월밸브 제어기(500)로 부터 제어되는 스월밸브(510)가 구비되어 엔진을 효과적으로 작동시킬 수 있게 되는 것이다.
그리고, EGR장치부(100)와 메니폴드부(300)가 일체로 형성되어, 부품의 수를 줄여 작업성이 향상되고, 또한 EGR장치부(100)와 메니폴드부(300)를 알루미늄 소재로 형성하여, 부품의 무게를 줄일수 있게 되는 것이다.
도 1 은 종래의 EGR시스템을 보여주는 사시도.
도 2 는 종래의 EGR시스템에 메니폴드가 결합된 모습을 보여주는 결합사시도.
도 3 은 본 발명에 따른 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드의 구조를 보여주는 평면도.
도 4 는 본 발명에 따른 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드의 내부 구조를 보여주는 단면도.
도 5 는 본 발명에 따른 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드에 EGR밸브와 EGR쿨러가 장착된 모습을 보여주는 결합평면도.
도 6 은 본 발명에 따른 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드의 각각의 부품이 결합된 모습을 보여주는 결합평면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : EGR장착부 110 : EGR가스 유입관
120 : EGR가스 통로 130 : EGR밸브 하우징 장착부
140 : EGR쿨러 장착부 200 : EGR밸브
300 : 메니폴드부 310 : 메니폴드 런너
400 : EGR쿨러 500 : 스월밸브 제어기
510 : 스월밸브 700 : 인테이크 메니폴드 어퍼
810 : 냉각수 유입관 820 : 냉각수 통로
830 : 냉각수 배출구

Claims (3)

  1. 자동차의 엔진과 결합되어 실린더에서 배출되는 배기가스를 재순환 시켜주는 EGR장치와 흡기 조절장치인 스월시스템이 설치되는 인테이크 메니폴드에 있어서,
    일측에 엔진에서 배출된 EGR가스가 유입되는 EGR가스 유입관(110)이 형성되고, EGR가스 유입관(110)을 통해 유입된 EGR가스가 몸체 내부에서 유통되도록 EGR가스 통로(120)가 내부에 형성되며, EGR가스 통로(120)에 각각 EGR밸브(200)가 결합되는 EGR밸브 하우징 장착부(130)와 EGR쿨러(400)가 결합되는 EGR쿨러 장착부(140)가 차례로 형성되는 EGR장치부(100);와
    EGR장치부(100) 상부에서 EGR장치부(100)와 일체로 형성되며, 몸체에 메니폴드 런너(310)가 다수 개 형성하되, 두개가 한쌍으로 이루어지는 메니폴드 런너(310) 중 하나의 런너에는, 스월밸브 제어기(500)에 의해 작동되는 스월밸브(510)가 설치되는 메니폴드부(300);와
    EGR장치부(100)의 EGR가스 통로(120)를 통해 EGR쿨러(400)를 지나 메니폴드부(300)로 유입되어 다시 실린더로 보내질 수 있도록, 일측은 EGR장치부(100)의 EGR쿨러(400)와 결합되며, 타측은 메니폴드부(300) 전면에 결합되는 인테이크 메니폴드 어퍼(700);
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크메니폴드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    EGR장치부(100) 내부에는,
    일측면에 냉각수 유입관(810)을 형성하고, EGR장치부(100)와 메니폴드부(300) 사이에서 EGR장치부(100) 내부에 형성되는 EGR가스 통로(120)를 따라 냉각수 통로(820)를 형성하되, EGR밸브 하우징 장착부(130)에서 냉각수가 순환되어 EGR장치부(100) 중앙에 형성되는 냉각수 배출구(830)로 배출되도록 형성하여,
    메니폴드부(300)와 EGR밸브 하우징(130) 및 EGR가스를 효과적으로 냉각할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크메니폴드.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    EGR가스 통로(120)와 냉각수 통로(820)를 내부에 형성하는 EGR장착부(100)와 메니폴드부(300)를 알루미늄 소재로 형성하여,
    메니폴드부(300)와 EGR밸브(200) 및 EGR가스의 냉각효과를 높일 수 있도록 형성하고,
    인테이크 메니폴드 어퍼(700)는 플라스틱 소재로 형성하여,
    부품의 원가가 절감되고 중량을 줄일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 EGR 및 스월시스템 통합 인테이크 메니폴드.
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