KR20150079026A

KR20150079026A - 배기가스 배기 시스템

Info

Publication number: KR20150079026A
Application number: KR1020130168971A
Authority: KR
Inventors: 장천순
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2015-07-08

Abstract

배기가스 배기 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 배기가스 배기 시스템은 터보 차저와, 상기 터보 차저의 하류측에 배치되는 웜업 촉매컨버터와, 상기 터보 차저와 상기 웜업 촉매컨버터를 연결하는 제1 부재 및 상기 제1 부재와 절개부를 통해 체결되는 제2 부재로 이루어진 연결 파이프를 포함하는 배기가스 배기 시스템에 있어서, 상기 연결파이프는 상기 제1 부재는 SUS재질을 주조를 통해 성형되며, 상기 제2 부재는 SUS재질의 판재를 통해 프레스 성형하고, 이를 체결함으로써 이루어진다.

Description

배기가스 배기 시스템{EXHAUST GAS EXHAUST SYSTEM}

본 발명은 엔진에서 배출되는 배기가스를 외부로 배출하는 배기라인에 설치되는 터보 차저와 웜업 촉매컨버터를 연결하는 콘형태의 연결 파이프를 구비한 배기가스 배기 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 터보 차저와 웜업 촉매컨버터 사이에는 플랜지와 콘형태의 연결 파이프가 적용된다. 아울러, 플랜지와 연결 파이프를 내면용접을 적용하면서, 배기라인의 내부에 용접부위가 많아진다.

또한, 상기 콘형태의 연결 파이프가 주물재질로 형성되어 전체적인 중량이 증가한다. 그리고 용접부위가 고온의 배기가스에 의해서 재질특성이 변화되어, 배기가스가 새거나 내구성이 줄어들 수 있다.

특히, 터보 차저를 구비한 엔진의 경우에 있어서, 일반적인 MPI 또는 GDI 엔진에 비교하여 진동과 온도변화율이 크기 때문에, 터보 차저와 웜업 촉매컨버터를 연결하는 콘 형태의 연결 파이프의 구조개선이 필요하다.

본 발명의 실시 예는 배기가스에 의해서 용접부위의 재질변화를 최소화하여 배기가스가 새는 것을 방지하고 내구성을 향상시키며 연결 파이프의 중량을 절감할 수 있는 배기가스 배기 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 터보 차저와, 상기 터보 차저의 하류측에 배치되는 웜업 촉매컨버터와, 상기 터보 차저와 상기 웜업 촉매컨버터를 연결하는 제1 부재 및 상기 제1 부재와 절개부를 통해 체결되는 제2 부재로 이루어진 연결 파이프를 포함하는 배기가스 배기 시스템에 있어서, 상기 연결파이프는 상기 제1 부재는 SUS재질을 주조를 통해 성형되며, 상기 제2 부재는 SUS재질의 판재를 통해 프레스 성형하고, 이를 체결함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 배기가스 배기 시스템이 제공될 수 있다.

또한, 상기 연결 파이프의 제2 부재에는 상기 연결파이프의 내부에서 외부로 통하는 적어도 하나 이상의 센서홀이 형성될 수 있다.

또한, 상기 연결 파이프의 제1 부재에는 상기 터보 차저와 연결되는 플랜지가 일체로 형성될 수 있다.

상기 연결 파이프의 제1 부재에는 다른 부품과 체결되는 적어도 하나 이상의 체결용 보스가 일체로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 터보 차저와 웜업 촉매컨버터를 연결하는 연결 파이프를 주물재질로 만드는 경우에 비해, SUS 재질을 프레스 성형과, 주조를 통해, 제1 부재와 제2 부재로 제작함으로써, 전체적인 중량의 감소와, 크랙 발생 억제를 통해 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 터보 차저의 출구부 재질과 동일한 SUS주강 플랜지를 연결 파이프에 일체로 적용함으로써 전체적인 열변형이 줄어들고, 배기가스가 새는 것을 방지할 수 있다.

또한, 내구성 측면에서 불리한 체결용 보스들을 SUS주조로 제작된 제1 부재 상에 일체화하여, 용접부의 삭제와 내구성능을 개선할 수 있다.

또한, 연결 파이프의 입구부를 일체로 형성하고, 배기유로 상에 용접부가 사라짐으로써 배기가스가 새는 것을 방지하고 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배기가스 배기 시스템의 전체적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배기가스 배기 시스템에 적용되는 연결 파이프의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배기가스 배기 시스템에 적용되는 연결 파이프의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배기가스 배기 시스템에 적용되는 연결 파이프의 분해 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배기가스 배기 시스템에 적용되는 연결 파이프의 입구부와 출구부의 형태를 개략적으로 보여준다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

단, 도면에 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 본 발명의 실시 예에 따른 배기가스 배기 시스템은 배기가스에 의해서 용접부위의 재질변화를 최소화하여 배기가스가 새는 것을 방지하고 내구성을 향상시키며 연결 파이프의 중량을 절감할 수 있도록 된 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배기가스 배기 시스템의 전체적인 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배기가스 배기 시스템은 엔진(110), 터보 차저(100), 플랜지(142), 연결파이프(140), 웜업촉매컨버터(130), 및 머플러(120)를 포함한다.

상기 엔진(110)에서 배출되는 배기가스는 배기 매니폴드를 통해서 상기 터보 차저(100)로 유입되고, 상기 터보 차저(100)의 출구로 배출되는 배기가스는 상기 연결파이프(140)를 통해서 상기 웜업촉매컨버터(130)로 공급된다.

상기 웜업촉매컨버터(130)에서 배출되는 배기가스는 상기 머플러(120)를 통해서 외부로 배출된다. 상기 웜업촉매컨버터(130)의 기능에 대해서는 공지기술을 참조하며 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 터보 차저(100)와 상기 연결 파이프(140)는 플랜지(142)를 통해서 연결된다.

여기서, 상기 플랜지(142)는 상기 연결 파이프(140)와 일체로 형성된다. 따라서, 배기유로 내부의 열변형을 방지하고 리크가 줄어들며 내구성이 향상될 수 있다.

상기 플랜지(142)는 SUS주강 재질이며 상기 터보 차저(100)의 출구부와 동일한 재질을 사용함으로써 전체적인 열변형이 균일하게 되어 배기가스의 리크를 줄일 수 있다.

이때, 상기 연결 파이프(140)는 SUS 재질을 주조로 성형한 제1 부재(200) 및 SUS 재질을 프레스 성형한 제2 부재(210)를 서로 체결함으로써, 전체적인 부품의 중량을 절감시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배기가스 배기 시스템에 적용되는 연결 파이프의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배기가스 배기 시스템에 적용되는 연결 파이프의 측면도이며, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배기가스 배기 시스템에 적용되는 연결 파이프의 분해 측면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 연결 파이프(140)는 제1 부재(200) 및 제2 부재(210)를 포함하고, 상기 제1 부재(200)와 상기 제2 부재(210)가 서로 접합되어 파이프 형태의 상기 연결 파이프(140)를 형성한다.

상기 연결 파이프(140)에서 상기 터보 차저(100)와 연결되는 입구부(400)의 내경은 짧고, 상기 웜업 촉매컨버터(130)에 연결되는 출구부(440)의 내경은 길다.

상기 제2 부재(210)에는 두 개의 센서홀(220)이 형성되고, 상기 센서홀(220)을 통해서 배기가스의 특성을 감지하는 센서(미도시)가 삽입되어 장착된다. 상기 센서홀(220)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 연결 파이프(140)의 상기 제1 부재(200)의 일측에는 입구부(400)가 형성된다. 상기 입구부(400)에는 상기 플랜지(142)가 일체로 형성된다.

상기 제1 부재(200)의 일단부에는 상기 입구부(400)가 형성되고, 타단부에는 제1 출구부(410)를 형성한다. 상기 제1 출구부(410)는 상기 웜업 촉매컨버터(130)의 입구의 일부와 연결된다.

상기 제1 부재(200)에는 절개부(430)가 형성되는데, 상기 절개부(430)는 상기 출구부(440)로부터 상기 입구부(400) 근처까지 형성된다.

상기 제2 부재(210)에는 상기 절개부(430)와 대응하는 형태의 대응절개부(430)가 형성된다. 여기서, 상기 절개부(430)와 상기 대응절개부(430)가 체결되어 상기 연결 파이프(140)가 완성된다.

이때, 상기 제1 부재(200) 상에 일체로 형성되는 적어도 하나 이상의 체결용 보스(201)를 통하여 다른 파트의 부품(미도시)과 체결될 수 있다.

아울러, 상기 제1 출구부(410)와 대응하여 제2 출구부(420)가 형성된다. 상기 제2 출구부(420)는 상기 웜업 촉매컨버터(130)의 입구의 나머지와 접합된다. 즉, 상기 제1 출구부(410)와 상기 제2 출구부(420)가 하나의 출구부(440)를 형성한다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 연결 파이프(140)는 전체적으로 설정된 각도로 꺽인 구조로, 상기 입구부(400)와 상기 출구부(440)는 서로 수직하게 배치된다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배기가스 배기 시스템에 적용되는 연결 파이프의 입구부와 출구부의 형태를 개략적으로 보여준다.

도 5를 참조하면, 상기 제1 부재(200)의 입구부(400)는 원형의 폐곡선을 따라서 형성된다. 본 발명의 실시 예에서, 상기 입구부(400)가 원형이 아닌 다른 여러 가지 폐곡선을 따라서 형성될 수 있다.

상기 제1 부재(200)의 플랜지(142)에는 상기 입구부(400)와 대응하는 배기가스통로가 중심부에 형성된다.

또한, 상기 제1 부재(200)의 제1 출구부(410)는 반원형의 곡선을 따라서 형성되고, 상기 제2 부재(210)의 제2 출구부(420)는 상기 제1 출구부(410)와 대칭적인 반원형의 곡선을 따라서 형성된다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 제1 출구부(410)와 상기 제2 출구부(420)가 모두 서로 대칭적인 반원형의 곡선을 따라서 형성되는 것을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다.

따라서, 상기 제1 및 제2 출구부(440)는 하나의 폐곡선을 형성하는 어떤 형태로도 변형되어 실시될 수 있다.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

100: 터보 차저 110: 엔진
120: 머플러 130: 웜업 촉매컨버터
140: 연결 파이프 142: 플랜지
200: 제1 부재 210: 제2 부재
220: 센서홀 400: 입구부
410: 제1 출구부 420: 제2 출구부
430: 절개부 432: 대응 절개부
440: 출구부

Claims

터보 차저와, 상기 터보 차저의 하류측에 배치되는 웜업 촉매컨버터와, 상기 터보 차저와 상기 웜업 촉매컨버터를 연결하는 제1 부재 및 상기 제1 부재와 절개부를 통해 체결되는 제2 부재로 이루어진 연결 파이프를 포함하는 배기가스 배기 시스템에 있어서,
상기 연결파이프는
상기 제1 부재는 SUS재질을 주조를 통해 성형되며, 상기 제2 부재는 SUS재질의 판재를 통해 프레스 성형하고, 이를 체결함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 배기가스 배기 시스템.
제1항에 있어서,
상기 연결 파이프의 제2 부재에는
상기 연결파이프의 내부에서 외부로 통하는 적어도 하나 이상의 센서홀이 형성되는 것을 특징으로 배기가스 배기 시스템.
제1항에 있어서,
상기 연결 파이프의 제1 부재에는
상기 터보 차저와 연결되는 플랜지가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 배기 시스템.
제1항에 있어서,
상기 연결 파이프의 제1 부재에는
다른 부품과 체결되는 적어도 하나 이상의 체결용 보스가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 배기 시스템.
배기가스에 의해서 동작되는 터보 차저;
상기 터보 차저의 하류측에 배치되는 웜업 촉매컨버터; 및
상기 터보 차저에서 배출되는 상기 웜업 촉매컨버터로 전달하도록 양단부에 입구부와 출구부가 형성되는 연결파이프; 를 포함하고,
상기 연결파이프는,
일단부에는 상기 터보 차저와 연결되는 플랜지가 일체로 이루어지고, 상기 터보 차저로부터 배기가스를 공급받는 폐곡선형태의 상기 입구부가 형성되며, 타단부에는 상기 출구부의 일부를 형성하는 제1 출구부가 형성되고, 그 내부에서 외부로 통하도록 상기 제1 출구부로부터 상기 입구부 근처까지 절개부가 형성된 제1 부재; 및
상기 제1부재의 절개부와 대응하는 대응 절개부를 가지고, 상기 절개부와 상기 대응절개부가 서로 접합되며, 상기 제1출구부와 함께 폐곡선형태의 출구부를 형성하는 제2출구부가 형성된 제2부재; 를 포함하고,
상기 제1부재는 SUS재질을 주조로 성형하고, 상기 제2부재는 SUS재질을 프레스 성형하여, 이를 체결함으로써 상기 연결파이프를 구성하는 것을 특징으로 하는 배기가스 배기 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제1부재의 제1출구부와 상기 제2부재의 제2출구부는 서로 체결되어 하나의 폐곡선 형태의 출구부를 형성하는 것을 특징으로 하는 배기가스 배기 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제1부재의 상기 입구부는 원형이고, 상기 제1부재의 제1출구부와 상기 제2부재의 제2출구부는 서로 대응하는 반원형을 가지며, 이들이 서로 체결되어 원형의 출구부를 형성하는 것을 특징으로 하는 배기가스 배기 시스템.