KR20180068154A - Reforming system - Google Patents
Reforming system Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180068154A KR20180068154A KR1020160169808A KR20160169808A KR20180068154A KR 20180068154 A KR20180068154 A KR 20180068154A KR 1020160169808 A KR1020160169808 A KR 1020160169808A KR 20160169808 A KR20160169808 A KR 20160169808A KR 20180068154 A KR20180068154 A KR 20180068154A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- engine
- reformer
- cooling water
- exhaust gas
- exhaust
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
- F02M27/02—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by catalysts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
- F01N3/0885—Regeneration of deteriorated absorbents or adsorbents, e.g. desulfurization of NOx traps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
- F01N2570/14—Nitrogen oxides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 개질 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, EGR 쿨러 일체형 개질기를 구비하는 개질 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a reforming system, and more particularly, to a reforming system having an EGR cooler integrated reformer.
일반적으로, 배기가스 재순환(exhaust gas recirculation; EGR) 시스템은 유해 배기가스의 저감을 위해 차량에 장착되는 시스템이다.Generally, an exhaust gas recirculation (EGR) system is a system mounted on a vehicle for the reduction of harmful exhaust gases.
이러한 배기가스 재순환 시스템은 엔진에서 배출되는 배기가스의 일부를 흡기로 순환시켜 혼합기 속의 산소량을 줄이고, 배기가스의 배출량을 줄이며, 배기가스 내의 유해물질을 저감시키도록 기능한다.Such an exhaust gas recirculation system functions to circulate a part of the exhaust gas discharged from the engine to the intake air to reduce the amount of oxygen in the mixer, reduce the amount of exhaust gas, and reduce harmful substances in the exhaust gas.
또한, 엔진에서 배출되는 배기가스는 고온이므로 그것의 열에너지를 활용하면, 엔진의 효율이 향상될 수 있다.Further, since the exhaust gas discharged from the engine is at a high temperature, the efficiency of the engine can be improved by utilizing its thermal energy.
한편, 연료 개질기(fuel reformer)는 촉매를 이용하여 연료의 특성을 변화시키는 장치로서, 연소효율의 증대 또는 후처리 장치의 활성화를 위하여 상기 연료 개질기가 적용될 수 있다.Meanwhile, the fuel reformer is a device for changing the characteristics of the fuel using a catalyst. The fuel reformer can be applied to increase the combustion efficiency or activate the post-treatment device.
연료 개질기를 냉각하기 위해서, 연료 개질기 내에 형성된 냉각수 유로를 통해 엔진의 냉각수 온도 제어 장치를 거쳐 냉각수가 순환하며, 연료 개질기 후단에 설치되는 배기가스 재순환 쿨러(EGR cooler)를 통해서도 냉각수 유로가 별도로 설치되고 있다. In order to cool the fuel reformer, the cooling water is circulated through the cooling water temperature control device of the engine through the cooling water flow path formed in the fuel reformer, and the cooling water flow path is also installed separately through the exhaust gas recirculation cooler (EGR cooler) have.
그러나, 연료 개질기와 EGR 쿨러의 개별 냉각 구조에 의해 개질 시스템의 구조가 복잡해지고, 시스템 원가 및 중량이 증대되는 문제가 있다.However, the structure of the reforming system is complicated by the individual cooling structure of the fuel reformer and the EGR cooler, and the system cost and weight are increased.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 개발된 것으로, 연료 개질기와 EGR 쿨러를 일체화하여 단일의 냉각수 유로를 구비하는 개질 시스템을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been developed to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a reforming system having a single cooling water channel by integrating a fuel reformer and an EGR cooler.
본 발명의 일 실시예에 따른 개질 시스템은, 개질가스를 연소시켜서 기계적인 동력을 발생시키는 엔진과, 상기 엔진과 연결되며 상기 엔진으로 개질가스 및 공기를 공급하는 흡기 라인과, 상기 엔진과 연결되며 상기 엔진에서 배출되는 배기가스를 유통시키는 배기 라인과, 상기 배기라인으로부터 분기되는 배기가스 재순환(EGR) 라인에 구비되며, 상기 배기가스를 연료와 혼합시키고, 상기 배기가스에 혼합된 연료를 개질시키는 개질기와, 상기 개질기 후단에 상기 개질기와 일체로 구비되며, 상기 엔진과 상기 개질기를 통과한 개질가스를 냉각시키는 EGR 쿨러와, 상기 엔진에 구비되어 상기 엔진을 냉각시키는 냉각수의 온도를 제어하는 냉각수 온도 제어부(WTC), 및 상기 냉각수 온도 제어부, 상기 개질기, 상기 EGR 쿨러, 및 라디에이터를 냉각수가 순환하도록 구비되는 냉각수 유로를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a reforming system including an engine for generating a mechanical power by burning a reformed gas, an intake line connected to the engine and supplying reformed gas and air to the engine, And an exhaust gas recirculation (EGR) line branched from the exhaust line, wherein the exhaust gas is mixed with the fuel and the fuel mixed with the exhaust gas is reformed An EGR cooler provided integrally with the reformer at a rear end of the reformer for cooling the reformed gas passing through the engine and the reformer; a cooling water temperature control unit for controlling the temperature of the cooling water for cooling the engine, The control unit WTC, and the cooling water temperature control unit, the reformer, the EGR cooler, and the radiator, And a cooling water flow path provided to the outside.
상기 냉각수 온도 제어부는 상기 엔진 출구측에 구비될 수 있다.The cooling water temperature control unit may be provided at the engine outlet side.
상기 개질기 출구에 구비된 냉각수 유로는 상기 EGR 쿨러 입구에 구비되는 냉각수 유로와 일체로 연결될 수 있다. The cooling water flow path provided at the reformer outlet may be integrally connected to the cooling water flow path provided at the inlet of the EGR cooler.
상기 냉각수 유로는 상기 엔진 출구, 상기 개질기 입구, 상기 EGR 쿨러 입구, 상기 EGR 쿨러 출구, 상기 라디에이터, 및 상기 엔진 입구를 순차적으로 연결하도록 구비될 수 있다.The cooling water channel may be connected to sequentially connect the engine outlet, the reformer inlet, the EGR cooler inlet, the EGR cooler outlet, the radiator, and the engine inlet.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 시스템은, 상기 흡기라인에 연결 설치되고 상기 개질가스 및 공기를 압축시켜 상기 엔진으로 공급하는 압축기, 및 상기 배기라인에 연결 설치되어 상기 배기가스에 의하여 회전되어 동력을 발생시키는 터빈을 더 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a reforming system including: a compressor connected to the intake line for compressing and supplying the reformed gas and air to the engine; and a compressor connected to the exhaust line, And a turbine for generating power.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 시스템은, 상기 EGR 라인 후방의 배기라인에 배치되며, 배기가스에 포함된 질소산화물을 정화시키는 촉매를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the reforming system according to an embodiment of the present invention may further include a catalyst disposed in an exhaust line behind the EGR line and purifying nitrogen oxides contained in the exhaust gas.
상기 촉매는 연한(lean) 분위기에서 배기가스에 포함된 질소산화물을 흡장하고, 농후한(rich) 분위기에서 흡장된 질소산화물을 탈착하며 배기가스에 포함된 질소산화물 또는 탈착된 질소산화물을 환원시키는 질소산화물 흡장 촉매(Lean NOx Trap; LNT)를 포함할 수 있다. The catalyst adsorbs nitrogen oxides contained in the exhaust gas in a lean atmosphere, desorbs nitrogen oxides occluded in a rich atmosphere, removes nitrogen oxides contained in exhaust gases or nitrogen oxides contained in exhaust gases And an oxide storage catalyst (Lean NOx Trap; LNT).
상기 촉매는 환원제를 이용하여 배기가스에 포함된 질소산화물을 환원시키는 선택적환원촉매(Selective Catalytic Reducer; SCR)를 포함할 수 있다. The catalyst may include a selective catalytic reducer (SCR) for reducing the nitrogen oxide contained in the exhaust gas using a reducing agent.
상기 EGR 쿨러 후단에는, 상기 개질가스의 유량을 조절하는 EGR 밸브가 구비될 수 있다.At the downstream end of the EGR cooler, an EGR valve for regulating the flow rate of the reformed gas may be provided.
본 발명의 실시예에 따르면, 연료 개질기 후단에, 개질기와 일체화한 EGR 쿨러를 구비함으로써, 단일의 냉각수 유로 구조가 가능하여 개질 시스템의 구조를 단순화할 수 있고, 시스템 원가 및 중량을 감소시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, by providing the EGR cooler integrated with the reformer at the rear end of the fuel reformer, it is possible to simplify the structure of the reforming system and reduce the system cost and weight by providing a single cooling water channel structure .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic view of a reforming system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예들에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.In addition, in the various embodiments, elements having the same configuration are denoted by the same reference numerals, and only other configurations will be described in the other embodiments.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며, 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고, 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다. 어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수도 있다.The drawings are schematic and illustrate that they are not drawn to scale. The relative dimensions and ratios of the parts in the figures are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the figures, and any dimensions are merely illustrative and not restrictive. Also, to the same structure, element, or component appearing in more than one of the figures, the same reference numerals are used to denote similar features. When referring to a portion as being "on" or "on" another portion, it may be directly on the other portion or may be accompanied by another portion therebetween.
본 발명의 실시예는 본 발명의 한 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.The embodiments of the present invention specifically illustrate one embodiment of the present invention. As a result, various variations of the illustration are expected. Thus, the embodiment is not limited to any particular form of the depicted area, but includes modifications of the form, for example, by manufacture.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 시스템에 관하여 설명한다.Hereinafter, a reforming system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 1 is a schematic view of a reforming system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 개질 시스템은 엔진(10)과, 흡기라인(5)과, 배기라인(15) 과, 개질기(20)와, EGR 쿨러(25)와, 냉각수 온도 제어부(WTC, 12)와, 냉각수 유로(16)를 포함한다. 1, the reforming system includes an
엔진(10)은 연료와 공기가 혼합된 혼합기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다. 엔진(10)은 흡기 매니폴드에 연결되어 연소실 내부로 공기를 유입받으며, 연소 과정에서 발생된 배기가스는 배기 매니폴드에 모인 후 엔진(10) 밖으로 배출되게 된다. 연소실에는 인젝터가 장착되어 연료를 연소실 내부로 분사한다.The
여기에서는 디젤 엔진을 예시하였으나 희박 연소(lean burn) 가솔린 엔진을 사용할 수도 있다. 가솔린 엔진을 사용하는 경우, 흡기 매니폴드를 통하여 혼합기가 연소실 내부로 유입되며, 연소실 상부에는 점화를 위한 점화플러그가 장착된다. 또한, 가솔린 직접 분사(Gasoline Direct Injection; GDI) 엔진을 사용하는 경우, 디젤 엔진과 마찬가지로 인젝터가 연소실의 상부에 장착된다. Here, a diesel engine is exemplified, but a lean burn gasoline engine may be used. When a gasoline engine is used, the mixer is introduced into the combustion chamber through an intake manifold, and an ignition plug for ignition is mounted in the upper portion of the combustion chamber. Also, when a gasoline direct injection (GDI) engine is used, the injector is mounted on the top of the combustion chamber, like a diesel engine.
또한, 다양한 압축비, 바람직하게는 16.5 이하의 압축비를 가지는 엔진(10)이 사용될 수 있다. Further, the
흡기라인(5)은 엔진(10)의 입구와 연결되며 엔진(10)으로 개질가스 및 공기를 공급하며, 배기라인(15)도 엔진(10)의 출구와 연결되며 엔진(10)에서 배출되는 배기가스를 유통시킨다. The
EGR 라인(17)을 통해 엔진(10)에서 배출되는 배기가스 일부가 엔진(10)에 재공급된다. 또한, EGR 라인(17)은 엔진(10)의 흡기 매니폴드에 연결되어 배기가스 일부가 공기와 섞여 연소 온도가 제어된다. 이러한 연소 온도의 제어는 흡기 매니폴드에 공급되는 배기가스의 양을 조절함으로써 수행된다. 따라서, EGR 라인(17)에는 개질가스의 유량을 조절하는 EGR 밸브(26)가 장착될 수 있다. A part of the exhaust gas discharged from the
EGR 라인(17)에 의해 구현되는 배기가스 재생 시스템은 엔진(10)의 운전 상태에 따라 질소산화물의 배출 양을 저감시킬 필요가 있을 때에, 배기가스의 일부를 엔진(10)의 흡기계에 공급하여 연소실로 유입시키면, 체적이 변하지 않는 불활성 가스인 배기가스가 상대적으로 혼합기의 밀도를 저하시켜 연료의 연소시 화염 전파 속도가 저하됨으로써, 연료의 연소 속도가 저하됨과 더불어 연소 온도의 상승도 억제되어 질소산화물의 생성이 억제되게 된다.The exhaust gas recycling system implemented by the EGR
개질기(20)는 배기라인(15)으로부터 분기되는 EGR 라인(17)에 구비되며, EGR 라인(17)을 통해 유입되는 배기가스를 연료와 혼합시키고, 배기가스가 혼합된 연료를 개질시킨다. The
개질기(20)는 배기가스가 유입되는 유입구, 배기가스와 연료가 혼합되는 믹싱부, 연료를 개질시키는 개질부, 및 개질가스가 유출되는 유출부를 포함할 수 있다. The
EGR 라인(17)에는 엔진(10)과 개질기(20)를 통과한 개질가스를 냉각시키는 EGR 쿨러(25)가 구비될 수 있다. EGR 쿨러(25)는 개질기 후단에 구비되며, 개질기와 일체로 구비될 수 있다. The EGR
한편, 냉각수 온도 제어부(12, Water Temperature Controller, WTC)는 엔진에 구비되며, 엔진을 냉각시키는 냉각수의 온도를 제어한다. 냉각수 온도 제어부(12)는 엔진(10)의 출구측에 구비될 수 있다. On the other hand, a water temperature controller (WTC) 12 is provided in the engine to control the temperature of cooling water for cooling the engine. The cooling water
냉각수 유로는 냉각수 온도 제어부(12), 개질기(20), EGR 쿨러(25), 및 라디에이터(27)를 냉각수가 순환하도록 설치될 수 있다. The cooling water flow path may be provided such that the cooling water circulates through the cooling water
라디에이터(27)는 내연 기관에서 발생한 열의 일부를 냉각수를 통해서 대기 속으로 방출하는 장치로, 가는 관 속으로 고온의 냉각수를 흘려보내고 냉각팬에 의해 공기를 관 사이로 통과시켜서 냉각시키는 구조일 수 있다.The radiator 27 is a device for discharging part of the heat generated in the internal combustion engine through the cooling water to the atmosphere. The radiator 27 may be structured such that high-temperature cooling water flows into a thin tube and air is passed through the tubes by cooling fans.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 시스템은, 흡기라인(5)에 연결 설치되고 개질가스 및 공기를 압축시켜 엔진(10)으로 공급하는 압축기(6), 및 배기라인(15)에 연결 설치되어 배기가스에 의하여 회전되어 동력을 발생시키는 터빈(7)을 더 포함할 수 있다. The reforming system according to one embodiment of the present invention includes a
또한, 압축기(6)와 연결되며 엔진(10)의 흡기라인(5)에 유입되는 공기와 개질가스를 재차 냉각시키는 인터쿨러(8) 및 유량을 조절하는 스로틀밸브(9)를 구비할 수 있다. An
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 시스템은, EGR 라인(17) 후방의 배기라인(15)에 배치되며, 배기가스에 포함된 질소산화물을 정화시키는 촉매(30)를 더 포함할 수 있다. The reforming system according to an embodiment of the present invention may further include a
촉매(30)는 연한(lean) 분위기에서 배기가스에 포함된 질소산화물을 흡장하고, 농후한(rich) 분위기에서 흡장된 질소산화물을 탈착하며 배기가스에 포함된 질소산화물 또는 탈착된 질소산화물을 환원시키는 질소산화물 흡장 촉매(Lean NOx Trap; LNT)를 포함할 수 있다. 질소산화물 흡장 촉매는 배기가스에 포함된 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)를 산화시킬 수 있다. 여기에서, 탄화수소는 배기가스와 연료에 포함된 탄소와 수소로 구성된 화합물을 모두 지칭하는 것으로 이해하여야 할 것이다.The
또한, 촉매(30)는 환원제를 이용하여 배기가스에 포함된 질소산화물을 환원시키는 선택적환원촉매(Selective Catalytic Reducer; SCR)를 포함할 수 있다. 환원제는 분사모듈에서 분사되는 우레아(요소, Urea)일 수 있다.In addition, the
촉매(30) 후단의 배기라인(15)에는 배기가스의 유량을 조절하는 배기압 제어밸브(32)가 구비될 수 있다. An
한편, EGR 라인(17)에는 EGR 쿨러(25) 후단에 구비되어 개질가스의 유량을 조절하는 EGR 밸브(26)가 설치될 수 있다. Meanwhile, the
이와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 개질 시스템에 의해, 연료 개질기 후단에, 개질기와 일체화한 EGR 쿨러를 구비함으로써, 단일의 냉각수 유로 구조가 가능하여 개질 시스템의 구조를 단순화할 수 있고, 시스템 원가 및 중량을 감소시킬 수 있다.By providing the EGR cooler integrated with the reformer at the rear end of the fuel reformer by the reforming system according to the embodiment of the present invention, it is possible to simplify the structure of the reforming system by enabling a single cooling water flow path structure, And weight.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.
5: 흡기라인
6: 압축기
7: 터빈
8: 인터쿨러
9: 스로틀밸브
10: 엔진
12: 냉각수 온도 제어부
15: 배기라인
16: 냉각수 유로
17: EGR 라인
20: 개질기
25: EGR 쿨러
26: EGR 밸브
30: 촉매
32: 배기압 제어밸브5: intake line 6: compressor
7: Turbine 8: Intercooler
9: throttle valve 10: engine
12: cooling water temperature control unit 15: exhaust line
16: cooling water flow path 17: EGR line
20: Reformer 25: EGR cooler
26: EGR valve 30: catalyst
32: Exhaust pressure control valve
Claims (9)
상기 엔진과 연결되며 상기 엔진으로 개질가스 및 공기를 공급하는 흡기 라인;
상기 엔진과 연결되며 상기 엔진에서 배출되는 배기가스를 유통시키는 배기 라인;
상기 배기라인으로부터 분기되는 배기가스 재순환(EGR) 라인에 구비되며, 상기 배기가스를 연료와 혼합시키고, 상기 배기가스에 혼합된 연료를 개질시키는 개질기;
상기 개질기 후단에 상기 개질기와 일체로 구비되며, 상기 엔진과 상기 개질기를 통과한 개질가스를 냉각시키는 EGR 쿨러;
상기 엔진에 구비되어 상기 엔진을 냉각시키는 냉각수의 온도를 제어하는 냉각수 온도 제어부(WTC); 및
상기 냉각수 온도 제어부, 상기 개질기, 상기 EGR 쿨러, 및 라디에이터를 냉각수가 순환하도록 구비되는 냉각수 유로를 포함하는 개질 시스템.An engine for generating a mechanical power by burning the reforming gas;
An intake line connected to the engine and supplying reforming gas and air to the engine;
An exhaust line connected to the engine and circulating the exhaust gas discharged from the engine;
A reformer provided in an exhaust gas recirculation (EGR) line branched from the exhaust line, for mixing the exhaust gas with the fuel and modifying the fuel mixed in the exhaust gas;
An EGR cooler which is provided integrally with the reformer at a downstream end of the reformer and cools the reforming gas passing through the engine and the reformer;
A cooling water temperature controller (WTC) provided in the engine and controlling a temperature of cooling water for cooling the engine; And
Wherein the cooling water temperature control unit, the reformer, the EGR cooler, and the radiator are provided so that cooling water circulates.
상기 냉각수 온도 제어부는 상기 엔진 출구측에 구비되는 개질 시스템. The method of claim 1,
And the cooling water temperature control unit is provided at the engine outlet side.
상기 개질기 출구에 구비된 냉각수 유로는 상기 EGR 쿨러 입구에 구비되는 냉각수 유로와 일체로 연결되는 개질 시스템.The method of claim 1,
Wherein the cooling water flow path provided at the reformer outlet is integrally connected to the cooling water flow path provided at the inlet of the EGR cooler.
상기 냉각수 유로는 상기 엔진 출구, 상기 개질기 입구, 상기 EGR 쿨러 입구, 상기 EGR 쿨러 출구, 상기 라디에이터, 및 상기 엔진 입구를 순차적으로 연결하도록 구비되는 개질 시스템.4. The method of claim 3,
Wherein the cooling water flow path is configured to sequentially connect the engine outlet, the reformer inlet, the EGR cooler inlet, the EGR cooler outlet, the radiator, and the engine inlet sequentially.
상기 흡기라인에 연결 설치되고 상기 개질가스 및 공기를 압축시켜 상기 엔진으로 공급하는 압축기; 및
상기 배기라인에 연결 설치되어 상기 배기가스에 의하여 회전되어 동력을 발생시키는 터빈을 더 포함하는 개질 시스템.The method of claim 1,
A compressor connected to the intake line and compressing the reformed gas and air to supply the compressed air to the engine; And
And a turbine connected to the exhaust line and rotated by the exhaust gas to generate power.
상기 EGR 라인 후방의 배기라인에 배치되며, 배기가스에 포함된 질소산화물을 정화시키는 촉매를 더 포함하는 개질 시스템.The method of claim 1,
And a catalyst disposed in an exhaust line behind the EGR line for purifying nitrogen oxides contained in the exhaust gas.
상기 촉매는 연한(lean) 분위기에서 배기가스에 포함된 질소산화물을 흡장하고, 농후한(rich) 분위기에서 흡장된 질소산화물을 탈착하며 배기가스에 포함된 질소산화물 또는 탈착된 질소산화물을 환원시키는 질소산화물 흡장 촉매(Lean NOx Trap; LNT)를 포함하는 개질 시스템.The method of claim 6,
The catalyst adsorbs nitrogen oxides contained in the exhaust gas in a lean atmosphere, desorbs nitrogen oxides occluded in a rich atmosphere, removes nitrogen oxides contained in exhaust gases or nitrogen oxides contained in exhaust gases A reforming system comprising an oxide storage catalyst (Lean NOx Trap; LNT).
상기 촉매는 환원제를 이용하여 배기가스에 포함된 질소산화물을 환원시키는 선택적환원촉매(Selective Catalytic Reducer; SCR)를 포함하는 개질 시스템.The method of claim 6,
Wherein the catalyst comprises a Selective Catalytic Reducer (SCR) for reducing the nitrogen oxides contained in the exhaust gas using a reducing agent.
상기 EGR 쿨러 후단에는,
상기 개질가스의 유량을 조절하는 EGR 밸브가 구비되는 개질 시스템.The method of claim 1,
At the downstream end of the EGR cooler,
And an EGR valve for adjusting the flow rate of the reformed gas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160169808A KR102417332B1 (en) | 2016-12-13 | 2016-12-13 | Reforming system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160169808A KR102417332B1 (en) | 2016-12-13 | 2016-12-13 | Reforming system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180068154A true KR20180068154A (en) | 2018-06-21 |
KR102417332B1 KR102417332B1 (en) | 2022-07-05 |
Family
ID=62806940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160169808A KR102417332B1 (en) | 2016-12-13 | 2016-12-13 | Reforming system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102417332B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001140704A (en) * | 1999-10-07 | 2001-05-22 | Cummins Engine Co Inc | High temperature cooling agent loop for recirculating cooling exhaust gas for internal combustion engine |
KR20050025421A (en) * | 2003-09-08 | 2005-03-14 | 현대자동차주식회사 | Exhaust gas recirculation duplex cooling water flux paths |
JP2015121151A (en) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 日産自動車株式会社 | Internal combustion engine system |
JP2016130186A (en) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | 株式会社デンソー | Fuel reformer |
-
2016
- 2016-12-13 KR KR1020160169808A patent/KR102417332B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001140704A (en) * | 1999-10-07 | 2001-05-22 | Cummins Engine Co Inc | High temperature cooling agent loop for recirculating cooling exhaust gas for internal combustion engine |
KR20050025421A (en) * | 2003-09-08 | 2005-03-14 | 현대자동차주식회사 | Exhaust gas recirculation duplex cooling water flux paths |
JP2015121151A (en) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 日産自動車株式会社 | Internal combustion engine system |
JP2016130186A (en) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | 株式会社デンソー | Fuel reformer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102417332B1 (en) | 2022-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1888907B1 (en) | Method and apparatus for supplying air to emission abatement device by use of turbocharger | |
KR101855788B1 (en) | Reforming system and reformer malfunction diagnosis method using pressure sensor | |
US10233809B2 (en) | Apparatus and methods for exhaust gas recirculation for an internal combustion engine powered by a hydrocarbon fuel | |
KR20180054269A (en) | Reforming system and reformer operating method using temperature sensor | |
WO2008150370A1 (en) | Stoichiometric engine system utilizing reformed exhaust gas | |
CZ2005385A3 (en) | Internal combustion engine | |
KR102575182B1 (en) | Fuel injection control method of fuel reformer and fuel reforming system | |
EP3267025B1 (en) | Fuel reforming system for vehicle | |
KR20070038446A (en) | Intermittent application of syngas to nox trap and/or diesel engine | |
US10584654B2 (en) | Fuel reforming system and method of controlling flow rate of exhaust gas recirculation gas in a fuel reformer | |
US9003792B2 (en) | Exhaust aftertreatment and exhaust gas recirculation systems | |
US10196954B2 (en) | Reforming system | |
KR102322256B1 (en) | Fuel Reforming System | |
KR102440602B1 (en) | Fuel reforming system | |
KR102335332B1 (en) | Fuel reforming system using a supercharger | |
KR102417332B1 (en) | Reforming system | |
KR102429015B1 (en) | Fuel reforming system and control method of exhaust gas supply | |
JP5620696B2 (en) | Exhaust purification device | |
US20140086803A1 (en) | Nox reduction | |
KR20080017570A (en) | Fuel suppling and exhaust gas purified system in gasoline engine | |
KR20180050993A (en) | Fuel reform system for intake and exhaust line of vehicle | |
KR102417374B1 (en) | Reforming system and reformer operating method using hydrogen sensor | |
KR20190003137A (en) | Fuel reforming system | |
JP2023099906A (en) | engine system | |
KR101011483B1 (en) | A Catalyst Temperature Adjustment System for a Lean-burn Engine Using a Reforming catalyst |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |