KR20200111523A - 배기 매니폴드 - Google Patents

배기 매니폴드 Download PDF

Info

Publication number
KR20200111523A
KR20200111523A KR1020190031328A KR20190031328A KR20200111523A KR 20200111523 A KR20200111523 A KR 20200111523A KR 1020190031328 A KR1020190031328 A KR 1020190031328A KR 20190031328 A KR20190031328 A KR 20190031328A KR 20200111523 A KR20200111523 A KR 20200111523A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust
manifold
exhaust pipe
recirculation
cylinders
Prior art date
Application number
KR1020190031328A
Other languages
English (en)
Inventor
홍승우
추동호
한동희
권상욱
안길현
이관희
오희창
박영섭
강재구
박성봉
강동진
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020190031328A priority Critical patent/KR20200111523A/ko
Priority to US16/595,220 priority patent/US11073113B2/en
Priority to DE102019131966.8A priority patent/DE102019131966A1/de
Priority to CN201911182941.0A priority patent/CN111720199A/zh
Publication of KR20200111523A publication Critical patent/KR20200111523A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector
    • 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
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209—Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10222—Exhaust gas recirculation [EGR]; Positive crankcase ventilation [PCV]; Additional air admission, lubricant or fuel vapour admission
    • 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
    • F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • 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
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • 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
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • 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
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • 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
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • 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
    • 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
    • F01N3/24—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 constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/06—Cutting-out cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
    • F02D17/02—Cutting-out
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087—Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/04—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning exhaust conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1005—Details of the flap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1035—Details of the valve housing
    • 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
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • 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
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/08—EGR systems specially adapted for supercharged engines for engines having two or more intake charge compressors or exhaust gas turbines, e.g. a turbocharger combined with an additional compressor
    • 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
    • F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F02M26/15—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
    • 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
    • F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F02M26/16—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system with EGR valves located at or near the connection to the exhaust system
    • 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
    • F02M26/42—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders
    • F02M26/43—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders in which exhaust from only one cylinder or only a group of cylinders is directed to the intake of the engine
    • 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
    • F02M26/65—Constructional details of EGR valves
    • F02M26/70—Flap valves; Rotary valves; Sliding valves; Resilient valves
    • 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
    • F02M26/65—Constructional details of EGR valves
    • F02M26/71—Multi-way valves
    • 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
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104—Intake manifolds
    • 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
    • F01N3/101—Three-way catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804—Number of cylinders
    • F02B2075/1816—Number of cylinders four
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • 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
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • 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
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

배기 매니폴드가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 배기 매니폴드는 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 제1 내지 제4 실린더가 순차적으로 구비되는 엔진에 적용되고 상기 제1 실린더 내지 제4 실린더에 각각 연결되는 제1 배기관 내지 제4 배기관을 포함하는 배기 매니폴드로써, 상기 배기 매니폴드는 상기 제2 배기관과 상기 제3 배기관을 포함하고, 상기 제2 배기관과 상기 제3 배기관은 배기 가스를 정화하는 촉매 컨버터가 장착되는 컨버터 하우징에 직접 연결되는 제1 배기 매니폴드; 및 상기 제1 배기관, 상기 제1 배기관과 연결되는 상기 제4 배기관, 및 상기 제1 배기관에 설치되는 재순환 밸브를 포함하고, 상기 제4 배기관은 상기 재순환 밸브 상류의 상기 제1 배기관과 연결되고, 상기 제1 배기관은 상기 컨버터 하우징에 직접 연결되는 제2 배기 매니폴드를 포함할 수 있다.

Description

배기 매니폴드 {EXHAUST MANIFOLD}
본 발명은 배기 매니폴드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 별도의 기통 휴지 장치를 사용하지 않고, 기통 휴지 효과를 구현할 수 있는 엔진 시스템에 적용되는 배기 매니폴드에 관한 것이다.
일반적으로, 내연기관(internal combustion engine)은 실린더에 연료와 공기를 받아들여 이를 연소함으로써 동력을 발생한다. 공기를 흡입할 때에는 캠축(camshaft)의 구동에 의해 흡기밸브(intake valves)를 작동시키고, 흡기밸브가 열려있는 동안 연료와 공기가 실린더에 흡입된다. 또한, 캠축의 구동에 의해 배기밸브(exhaust valve)를 작동시키고 배기밸브가 열려있는 동안 공기가 실린더에서 배출된다.
그런데, 최적의 흡기밸브/배기밸브 동작은 엔진의 회전속도에 따라 달라진다. 즉, 엔진의 회전속도에 따라 적절한 리프트(lift) 또는 밸브 오프닝/클로징 타임이 달라진다. 이와 같이 엔진의 회전속도에 따라 적절한 밸브 동작을 구현하기 위하여, 밸브를 구동시키는 캠의 형상을 복수 개로 설계하거나, 밸브가 엔진회전수에 따라 다른 리프트(lift)로 동작하도록 구현하는 가변 밸브 리프트(variable valve lift; VVL) 장치가 연구되고 있다.
상기 VVL 장치와 유사한 개념으로 CDA 장치가 있는데 일반적으로 실린더 디액티베이션(Cylinder De-Activation 이하, CDA) 장치, 즉, CDA 장치는 제동시나 정속 주행시에 전체 실린더 중 일부를 휴지(deactivation)시키는 기술을 말하는 것으로, CDA 작동 중에는 휴지 대상이 되는 실린더로의 연료 공급과 흡/배기 밸브들의 작동이 정지하게 된다.
이러한 CDA 장치를 통해 일부 기통을 휴지시키는 경우, 휴지되는 기통의 펌핑 손실(pumping loss)가 최소화되어야 하고, 촉매의 효율을 유지하기 위해 촉매로 유입되는 공기의 유실이 최소화되어야 한다.
따라서, 종래에는 일반적으로 흡기 밸브와 배기 밸브의 구동을 정지시키는 기계적인 구성을 활용하여 펌핑 손실과 촉매로의 공기 유동을 최소화시키는 방안을 사용하였다.
이와 같은 종래 기술에 의한 CDA 장치에 의하면, 흡기 밸브와 배기 밸브의 구동을 정지시키는 기계적인 구성이 추가로 필요하고, 이로 인해 실린더 헤드와 같은 엔진의 주요 부품의 변경이 요구되었다.
또한, 각 기통의 흡배기 밸브를 제어하기 위한 추가적인 구동 장치(actuator)가 요구되기 때문에, 부품 수가 증가하고 차량의 제조 원가가 증가하는 문제가 발생하였다.
또한, 부품 수의 증가로 인해 각 부품의 고장 발생 가능성이 증가하고, 각 부품의 고장을 진단하는데 어려움이 발생하였다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 기계적인 구성에 의하지 않고 CDA 기능을 구현할 수 있는 새로운 구조의 엔진 시스템에 적용되는 배기 매니폴드를 제공하는 것으로 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 배기 매니폴드는 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 제1 내지 제4 실린더가 순차적으로 구비되는 엔진에 적용되고 상기 제1 실린더 내지 제4 실린더에 각각 연결되는 제1 배기관 내지 제4 배기관을 포함하는 배기 매니폴드로써, 상기 배기 매니폴드는 상기 제2 배기관과 상기 제3 배기관을 포함하고, 상기 제2 배기관과 상기 제3 배기관은 배기 가스를 정화하는 촉매 컨버터가 장착되는 컨버터 하우징에 직접 연결되는 제1 배기 매니폴드; 및 상기 제1 배기관, 상기 제1 배기관과 연결되는 상기 제4 배기관, 및 상기 제1 배기관에 설치되는 재순환 밸브를 포함하고, 상기 제4 배기관은 상기 재순환 밸브 상류의 상기 제1 배기관과 연결되고, 상기 제1 배기관은 상기 컨버터 하우징에 직접 연결되는 제2 배기 매니폴드를 포함할 수 있다.
상기 재순환 밸브는 상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더에서 배출되는 배기 가스가 상기 촉매 컨버터로 배출되거나, 또는 상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더에서 배출되는 배기 가스가 상기 실린더로 공급되도록 삼방 밸브로 구성될 수 있다.
상기 재순환 밸브는 상기 제1 배기관에 설치되고 내부에 배기 입구, 상기 배기 입구의 하류에 형성되는 배기 출구, 및 상기 배기 입구와 상기 배기 출구를 연결하는 배기 통로가 형성되는 밸브 몸체; 상기 밸브 몸체에 형성되고 상기 실린더로 공급되는 배기 가스가 흐르는 재순환 라인과 연통하는 재순환 배기 유출구; 및 상기 배기 통로에 회전 가능하게 설치되어 상기 배기 출구 또는 상기 재순환 배기 유출구를 선택적으로 개폐하는 플랩을 포함할 수 있다.
상기 제1 실린더 내지 상기 제4 실린더가 활성화되는 경우, 상기 플랩은 상기 배기 출구는 개방되고 상기 재순환 배기 유출구는 차단되도록 회전하여 상기 제1 배기관과 상기 제4 배기관을 통해 배출되는 배기 가스는 상기 촉매 컨버터로 배출될 수 있다.
상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더가 활성화되고 상기 제2 실린더와 상기 제3 실린더가 휴지되는 경우, 상기 플랩은 상기 배기 출구는 차단되고 상기 재순환 배기 유출구는 개방되도록 회전하여 상기 제1 배기관과 상기 제4 배기관을 통해 배출되는 배기 가스는 상기 재순환 배기 유출구를 통해 배출될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 배기 매니폴드는 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 제1 내지 제4 실린더가 순차적으로 구비되는 엔진; 흡기 라인과 연결되고 상기 제1 내지 제4 실린더 중 일부 실린더로 흡기를 분배하는 제1 흡기 매니폴드, 및 상기 제1 흡기 매니폴드와 연결되고 상기 제1 내지 제4 실린더 중 나머지 실린더로 흡기를 분배하는 제2 흡기 매니폴드를 포함하는 흡기 매니폴드; 상기 제1 흡기 매니폴드와 연결되는 상기 일부 실린더에 연결되는 제1 배기 매니폴드, 및 상기 제2 흡기 매니폴드와 연결되는 상기 나머지 실린더와 연결되는 제2 배기 매니폴드를 포함하는 배기 매니폴드; 및 상기 제2 배기 매니폴드에서 분기하여 상기 제2 흡기 매니폴드로 합류하는 재순환 라인; 을 포함하는 엔진 시스템에 적용되고 상기 제1 내지 제4 실린더와 각각 연결되는 제1 배기관 내지 제4 배기관을 포함하는 배기 매니폴드로써, 상기 배기 매니폴드는 상기 제2 배기관과 상기 제3 배기관을 포함하고, 상기 제2 배기관과 상기 제3 배기관은 배기 가스를 정화하는 촉매 컨버터가 장착되는 컨버터 하우징에 직접 연결되는 제1 배기 매니폴드; 및 상기 제1 배기관, 상기 제1 배기관과 연결되는 상기 제4 배기관, 및 상기 제1 배기관에 설치되는 재순환 밸브를 포함하고, 상기 제4 배기관은 상기 재순환 밸브 상류의 상기 제1 배기관과 연결되고, 상기 제1 배기관은 상기 컨버터 하우징에 직접 연결되는 제2 배기 매니폴드를 포함할 수 있다.
상기 재순환 밸브는 상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더에서 배출되는 배기 가스가 상기 촉매 컨버터로 배출되거나, 또는 상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더에서 배출되는 배기 가스가 상기 실린더로 공급되도록 삼방 밸브로 구성될 수 있다.
상기 재순환 밸브는 상기 제1 배기관에 설치되고 내부에 배기 입구, 상기 배기 입구의 하류에 형성되는 배기 출구, 및 상기 배기 입구와 상기 배기 출구를 연결하는 배기 통로가 형성되는 밸브 몸체; 상기 밸브 몸체에 형성되고 상기 실린더로 공급되는 배기 가스가 흐르는 재순환 라인과 연통하는 재순환 배기 유출구; 및 상기 배기 통로에 회전 가능하게 설치되어 상기 배기 출구 또는 상기 재순환 배기 유출구를 선택적으로 개폐하는 플랩을 포함할 수 있다.
상기 제1 실린더 내지 상기 제4 실린더가 활성화되는 경우, 상기 플랩은 상기 배기 출구는 개방되고 상기 재순환 배기 유출구는 차단되도록 회전하여 상기 제1 배기관과 상기 제4 배기관을 통해 배출되는 배기 가스는 상기 촉매 컨버터로 배출될 수 있다.
상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더가 활성화되고 상기 제2 실린더와 상기 제3 실린더가 휴지되는 경우, 상기 플랩은 상기 배기 출구는 차단되고 상기 재순환 배기 유출구는 개방되도록 회전하여 상기 제1 배기관과 상기 제4 배기관을 통해 배출되는 배기 가스는 상기 재순환 배기 유출구를 통해 배출될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배기 매니폴드는 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 제1 내지 제4 실린더가 순차적으로 구비되는 엔진; 흡기 라인과 연결되고 상기 제1 내지 제4 실린더 중 일부 실린더로 흡기를 분배하는 제1 흡기 매니폴드, 및 상기 제1 흡기 매니폴드와 연결되고 상기 제1 내지 제4 실린더 중 나머지 실린더로 흡기를 분배하는 제2 흡기 매니폴드를 포함하는 흡기 매니폴드; 상기 제1 흡기 매니폴드와 연결되는 상기 일부 실린더에 연결되는 제1 배기 매니폴드, 및 상기 제2 흡기 매니폴드와 연결되는 상기 나머지 실린더와 연결되는 제2 배기 매니폴드를 포함하는 배기 매니폴드; 상기 제2 배기 매니폴드에서 분기하여 상기 제2 흡기 매니폴드로 합류하는 재순환 라인; 상기 제1 배기 매니폴드에서 배출되는 배기 가스에 의해 회전하는 터빈, 및 상기 제1 흡기 매니폴드 상류의 흡기 라인에 설치되어 상기 터빈과 연동하여 회전하는 컴프레서를 포함하는 터보차저; 및 상기 제1 흡기 매니폴드와 상기 컴프레서 사이의 흡기 라인에 설치되고, 상기 복수의 실린더들로 과급 공기를 공급하도록 모터와 상기 모터에 의해 작동하는 전동식 컴프레서를 포함하는 전동식 과급기;을 포함하는 엔진 시스템에 적용되고 상기 제1 내지 제4 실린더와 각각 연결되는 제1 배기관 내지 제4 배기관을 포함하는 배기 매니폴드로써, 상기 배기 매니폴드는 상기 제2 배기관과 상기 제3 배기관을 포함하고, 상기 제2 배기관과 상기 제3 배기관은 배기 가스를 정화하는 촉매 컨버터가 장착되는 컨버터 하우징에 직접 연결되는 제1 배기 매니폴드; 및 상기 제1 배기관, 상기 제1 배기관과 연결되는 상기 제4 배기관, 및 상기 제1 배기관에 설치되는 재순환 밸브를 포함하고, 상기 제4 배기관은 상기 재순환 밸브 상류의 상기 제1 배기관과 연결되고, 상기 제1 배기관은 상기 컨버터 하우징에 직접 연결되는 제2 배기 매니폴드;를 포함할 수 있다.
상기 재순환 밸브는 상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더에서 배출되는 배기 가스가 상기 촉매 컨버터로 배출되거나, 또는 상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더에서 배출되는 배기 가스가 상기 실린더로 공급되도록 삼방 밸브로 구성될 수 있다.
상기 재순환 밸브는 상기 제1 배기관에 설치되고 내부에 배기 입구, 상기 배기 입구의 하류에 형성되는 배기 출구, 및 상기 배기 입구와 상기 배기 출구를 연결하는 배기 통로가 형성되는 밸브 몸체; 상기 밸브 몸체에 형성되고 상기 실린더로 공급되는 배기 가스가 흐르는 재순환 라인과 연통하는 재순환 배기 유출구; 및 상기 배기 통로에 회전 가능하게 설치되어 상기 배기 출구 또는 상기 재순환 배기 유출구를 선택적으로 개폐하는 플랩;을 포함할 수 있다.
상기 제1 실린더 내지 상기 제4 실린더가 활성화되는 경우, 상기 플랩은 상기 배기 출구는 개방되고 상기 재순환 배기 유출구는 차단되도록 회전하여 상기 제1 배기관과 상기 제4 배기관을 통해 배출되는 배기 가스는 상기 촉매 컨버터로 배출될 수 있다.
상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더가 활성화되고 상기 제2 실린더와 상기 제3 실린더가 휴지되는 경우, 상기 플랩은 상기 배기 출구는 차단되고 상기 재순환 배기 유출구는 개방되도록 회전하여 상기 제1 배기관과 상기 제4 배기관을 통해 배출되는 배기 가스는 상기 재순환 배기 유출구를 통해 배출될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 배기 매니폴드에 의하면, 별도의 기계적인 구성에 의하지 않고 CDA 기능을 구현하는 엔진 시스템에 적용되는 배기 매니폴드를 제공함으로써, 차량의 부품 수를 줄일 수 있고 제조 원가를 절감할 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엔진 시스템의 구성을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템에 적용되는 배기 매니폴드의 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템에 적용되는 배기 매니폴드의 구성을 다른 방향에서 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 재순환 밸브의 구성을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 재순환 밸브의 구성을 다른 방향에서 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 재순환 밸브의 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엔진 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 엔진 시스템의 구성을 도시한 개념도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 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.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 배기 매니폴드에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 의한 배기 매니폴드가 적용되는 엔진 시스템에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엔진 시스템의 구성을 도시한 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 엔진 시스템은 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 복수의 실린더(11, 12, 13, 14)를 포함하는 엔진(10), 상기 실린더들(11, 12, 13, 14)로 흡기를 배분하기 위한 복수의 흡기 매니폴드, 상기 실린더들(11, 12, 13, 14)에서 배출되는 배기 가스를 모아 배기 라인(50)으로 배출하는 복수의 배기 매니폴드를 포함한다.
상기 엔진(10)의 실린더들(11, 12, 13, 14)은 네 개의 실린더를 구비한 4기통 엔진일 수 있다. 즉, 상기 복수의 실린더들은 순차적으로 제1 실린더(11), 제2 실린더(12), 제3 실린더(13), 및 제4 실린더(14)가 배치될 수 있다.
상기 복수의 흡기 매니폴드는 제1 흡기 매니폴드(31)와 제2 흡기 매니폴드(32)를 포함할 수 있다. 상기 제1 흡기 매니폴드(31)는 외기가 흐르는 흡기 라인(20)과 연결되어 상기 복수의 실린더(11, 12, 13, 14) 중 일부 실린더로 외기를 공급한다. 상기 제2 흡기 매니폴드(32)는 상기 제1 흡기 매니폴드(31)를 통해 상기 복수의 실린더(11, 12, 13, 14) 중 나머지 다른 일부 실린더로 외기를 공급한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제1 흡기 매니폴드(31)는 제2 실린더(12)와 제3 실린더(13)로 흡기를 공급하고, 상기 제2 흡기 매니폴드(32)는 제1 실린더(11)와 제4 실린더(14)로 흡기를 공급한다.
흡기 라인(20)과 연결된 상기 제1 흡기 매니폴드(31)의 입구에는 흡기 유량을 조절하는 스로틀 밸브(21)가 설치되고, 흡기 라인(20)에는 외기를 정화하는 에어 클리너(23)가 설치된다.
상기 복수의 배기 매니폴드는 제1 배기 매니폴드(100)와 제2 배기 매니폴드(200)를 포함할 수 있다. 상기 제1 배기 매니폴드(100)는 상기 제1 흡기 매니폴드(31)와 연결된 일부 실린더와 연결된다. 상기 제2 배기 매니폴드(200)는 상기 제2 흡기 매니폴드(32)와 연결된 다른 일부 실린더와 연결된다.
본 발명의 실시 예에서, 배기 매니폴드를 통해 배출되는 배기 가스는 촉매 컨버터(55)로 배출될 수 있다.
상기 촉매 컨버터(55)는 질소 산화물을 정화하기 위한 LNT(lean NOx trap), 디젤 산화 촉매(diesel oxidation catalyst) 및 디젤 매연 필터(diesel particulate filter)를 포함할 수 있다. 또는, 상기 촉매 컨버터(55)는 질소 산화물을 정화하기 위한 삼원촉매(three way catalyst)를 포함할 수 있다. 삼원촉매는 배기가스의 유해 성분인 일산화탄소, 질소산화물 및 탄화수소계 화합물이 동시에 반응하여 이들을 제거하는 촉매로, 주로 Pd 단독, Pt/Rh, Pd/Rh 또는 Pt/Pd/Rh 계의 삼원촉매가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제1 배기 매니폴드(100)는 제1 실린더(11)와 제4 실린더(14)에서 배출되는 배기 가스를 모아 촉매 컨버터(55)로 배출하고, 상기 제2 배기 매니폴드(200)는 제2 실린더(12)와 제3 실린더(13)에서 배출되는 배기 가스를 모아 촉매 컨버터(55)로 배출한다. 촉매 컨버터(55)는 배기 매니폴드(100, 200)와 연결되는 메인 배기 라인(50)에 설치된다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 엔진 시스템은 상기 제2 배기 매니폴드(200)에서 분기하여 상기 제2 흡기 매니폴드(32)로 합류하는 재순환 라인(60)을 포함한다.
상기 재순환 라인(60)과 상기 제2 배기 매니폴드(200)가 합류하는 지점에는 재순환 밸브(300)(자세한 내용은 후술함)가 설치되고, 상기 제1 흡기 매니폴드(31)와 상기 제2 흡기 매니폴드(32) 사이에는 매니폴드 연결 밸브(63)가 설치된다.
이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 엔진 시스템에 적용되는 배기 매니폴드에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템에 적용되는 배기 매니폴드의 구성을 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 엔진 시스템에 적용되는 배기 매니폴드의 구성을 다른 방향에서 도시한 사시도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 재순환 밸브의 구성을 도시한 사시도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 재순환 밸브의 구성을 다른 방향에서 도시한 사시도이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 재순환 밸브의 단면도이다.
도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 배기 매니폴드는 제1 실린더 내지 제4 실린더와 각각 연결되는 제1 배기관(210) 내지 제4 배기관(240)을 포함한다.
구체적으로, 배기 매니폴드는 제2 배기관(120)과 제3 배기관(130)을 포함하는 제1 배기 매니폴드(100), 및 제1 배기관(210), 제4 배기관(240), 및 제1 배기관(210)에 설치되는 재순환 밸브(300)를 포함하는 제2 배기 매니폴드(200)를 포함한다.
제1 배기관(210)은 제1 실린더의 상측(도면을 기준으로 z방향)으로 연장되는 제1 수직부(211), 제1 수직부(211)의 단부에서 측면 방향(제4 배기관(240)을 향하는 방향, 또는 도면을 기준으로 -x방향)으로 절곡되는 제1 절곡부(213); 및, 제1 절곡부(213)의 단부에서 컨버터 하우징 쪽(도면을 기준으로 y방향)으로 연장되는 제1 연장부(215)를 포함할 수 있다.
제1 배기관(210)에는 재순환 밸브(300)가 설치된다. 바람직하게는, 재순환 밸브(300)는 제1 배기관(210)의 제1 절곡부(213)에 설치될 수 있다.
제2 배기관(120)은 제2 실린더의 상측(도면을 기준으로 z방향)으로 연장되는 제2 수직부(121), 및 제2 수직부(121)의 단부에서 컨버터 하우징 쪽(도면을 기준으로 y방향)으로 절곡되는 제2 절곡부(123)를 포함할 수 있다.
제2 배기관(120)은 촉매 컨버터(55)에 직접 연결된다. 바람직하게는, 제2 배기관(120)의 제2 절곡부(123)의 단부가 컨버터 하우징(51)에 연결됨으로써, 제2 배기관(120)이 컨버터 하우징을 통해 촉매 컨버터(55)에 직접 연결될 수 있다.
제2 배기관(120)이 제2 수직부(121)와 제2 절곡부(123)를 포함하도록 함으로써, 제2 배기관(120)의 전체 길이가 길어지고, 복수의 실린더 중 일부 실린더가 휴지될 때, 배압이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
제3 배기관(130)은 제3 실린더의 상측(도면을 기준으로 z방향)으로 연장되는 제3 수직부(131), 및 제3 수직부(131)의 단부에서 컨버터 하우징 쪽(도면을 기준으로 y방향)으로 절곡되는 제3 절곡부(133)를 포함할 수 있다.
제3 배기관(130)은 촉매 컨버터(55)에 직접 연결된다. 바람직하게는, 제3 배기관(130)의 제3 절곡부(133)의 단부가 컨버터 하우징(51)에 연결됨으로써, 제3 배기관(130)이 컨버터 하우징(51)을 통해 촉매 컨버터(55)에 직접 연결될 수 있다.
제3 배기관(130)이 제3 수직부(131)와 제3 절곡부(133)를 포함하도록 함으로써, 제3 배기관(130)의 전체 길이가 길어지고, 복수의 실린더 중 일부 실린더가 휴지될 때, 배압이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
제4 배기관(240)은 제4 실린더의 상측(도면을 기준으로 z방향)으로 연장되는 제4 수직부(241), 제4 수직부(241)의 단부에서 측면 방향(제1 배기관(210)의 제1 수직부(211)를 향하는 방향, 또는 도면을 기준으로 x방향)으로 절곡되는 제4 절곡부(243)를 포함할 수 있다.
제4 배기관(240)은 제1 배기관(210)과 연결된다. 바람직하게는, 제4 배기관(240)의 제4 절곡부(243)가 제1 배기관(210)의 제1 수직부(211)에 연결된다. 즉, 제4 배기관(240)의 제4 절곡부(243)는 제1 배기관(210)에 설치되는 재순환 밸브(300) 하류의 제1 수직부(211)에 연결된다.
재순환 밸브(300)는 제1 실린더와 제4 실린더에서 배출되는 배기 가스가 촉매 컨버터로 배출되거나, 또는 제1 실린더와 제4 실린더에서 배출되는 배기 가스가 실린더로 공급되도록 삼방 밸브로 구성되는 것이 바람직하다.
이를 위해, 재순환 밸브(300)는 제1 배기관(210)의 제1 절곡부(213)에 설치되고, 배기 입구(311), 배기 입구(311)의 하류에 형성되는 배기 출구(313), 및 배기 입구(311)와 배기 출구(313)를 연결하는 배기 통로(315)가 형성되는 밸브 몸체(310), 밸브 몸체(310)에 형성되고 실린더로 공급되는 배기 가스가 흐르는 재순환 라인과 연통하는(또는, 재순환 라인이 설치되는) 재순환 배기 유출구(317), 및 배기 통로(315)에 회전 가능하게 설치되는 플랩(330)을 포함할 수 있다.
이때, 밸브 몸체(310)에 형성되는 배기 입구(311)는 제1 배기관(210)의 일측과 연통하고, 배기 입구(311)의 하류에 형성되는 배기 출구(313)는 제1 배기관(210)의 타측과 연통한다. 즉, 배기 통로(315)는 배기 입구(311)와 배기 출구(313) 사이를 연결하는 통로이다.
그리고 배기 통로(315)와 재순환 배기 유출구(317)는 플랩(330)의 회전 반경에 배치된다. 따라서, 플랩(330)의 회전에 따라 배기 출구(313)와 재순환 배기 유출구(317)는 선택적으로 개폐될 수 있다.
제1 실린더 내지 제4 실린더가 활성화되는 경우, 제2 배기관(120)과 제3 배기관(130)을 통해 배출되는 배기 가스는 촉매 컨버터로 배출되고, 또한 플랩(330)은 배기 출구(313)는 개방되고 재순환 배기 유출구(317)가 차단되도록 회전하여(도 4를 기준으로 플랩(330)이 시계 방향으로 회전) 제1 배기관(210)과 제4 배기관(240)을 통해 배출되는 배기 가스도 촉매 컨버터(55)로 배출된다.
그러나 제1 실린더와 제4 실린더가 활성화되고 제2 실린더와 제3 실린더가 휴지되는 경우, 제2 배기관(120)과 제3 배기관(130)을 통해 배출되는 배기 가스는 촉매 컨버터로 배출되지만, 플랩(330)은 배기 출구(313)는 차단되고 재순환 배기 유출구(317)는 개방되도록 회전하여(도 4를 기준으로 플랩(330)이 반시계 방향으로 회전) 제1 배기관(210)과 제4 배기관(240)을 통해 배출되는 배기 가스는 재순환 배기 유출구(317)로 배출된다. 따라서, 제1 실린더와 제4 실린더에서 배출되는 배기 가스는 재순환 라인과 제2 흡기 매니폴드를 통해 제1 실린더와 제4 실린더로 재공급된다.
이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 엔진 시스템의 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 7을 참조하면, 엔진(10)이 정상적으로 동작될 때(제1 실린더 내지 제4 실린더가 활성화 되는 경우)는, 재순환 밸브(300)의 플랩(330)이 회전하여 배기 출구(313)는 개방되고 재순환 배기 유출구(317)가 차단된다. 그리고 매니폴드 연결 밸브(63)는 개방된다.
따라서, 흡기 라인(20)으로부터 제1 흡기 매니폴드(31)로 유입된 외기는 제2 실린더(12)와 제3 실린더(13)로 공급된다. 그리고 제1 흡기 매니폴드(31)를 통해 제2 흡기 매니폴드(32)로 유입된 외기는 제1 실린더(11)와 제4 실린더(14)로 공급된다.
연소과정에서 제2 실린더(12)와 제3 실린더(13)에서 발생된 배기 가스는 제1 배기 매니폴드(100)를 통해 촉매 컨버터로 배출된다. 그리고 제1 실린더(11)와 제4 실린더(14)에서 발생된 배기 가스는 제2 배기 매니폴드(200)를 통해 촉매 컨버터로배출된다.
도 8을 참조하면, 차량이 저속 주행 또는 타력 주행하는 경우와 같이, 엔진(10)의 일부 기통(예를 들어, 제1 실린더 및 제4 실린더)이 휴지될 필요가 있는 경우에는, 재순환 밸브(300)의 플랩(330)이 회전하여 배기 출구(313)는 차단되고 재순환 배기 유출구(317)는 개방되며, 매니폴드 연결 밸브(63)는 차단된다. 그리고 휴지되는 실린더(예를 들어, 제1 실린더 및 제4 실린더)로는 연료가 분사되지 않는다.
따라서, 흡기 라인(20)으로부터 제1 흡기 매니폴드(31)로 유입된 외기는 활성화된 실린더(예를 들어, 제2 실린더 및 제3 실린더)로 공급된다. 그리고 활성화된 실린더에서 배출되는 배기 가스는 제1 배기 매니폴드(100)에서 모아져 촉매 컨버터를 통해 외부로 배출된다.
그러나 매니폴드 연결 밸브(63)에 의해 제1 흡기 매니폴드(31)와 제2 흡기 매니폴드(32) 사이가 차단되기 때문에, 제1 흡기 매니폴드(31)를 통해 제2 흡기 매니폴드(32)로 외기가 유입되지 않고 휴지되는 실린더(예를 들어, 제1 실린더와 제4 실린더)로 외기가 공급되지 않는다.
또한, 매니폴드 연결 밸브(63)에 의해 제1 흡기 매니폴드(31)와 제2 흡기 매니폴드(32) 사이가 차단되고, 재순환 밸브(300)에 의해 제1 배기관(210)과 재순환 라인이 연통되고, 휴지된 실린더(예를 들어, 제1 실린더와 제4 실린더)에서 배출되는 모든 배기 가스는 휴지된 실린더로 재유입된다.
이와 같이, 제2 흡기 매니폴드(32)를 포함한 흡기계와 제2 배기 매니폴드(200)를 포함한 배기계가 서로 연통되기 때문에, 휴지되는 제1 실린더(11)와 제4 실린더(14)의 흡압(Pint)과 배압(Pexh14)이 거의 일치된다. 따라서, 휴지되는 제1 실린더(11)와 제4 실린더(14)의 펌핑 손실(pumping loss)이 최소화된다.
또한, 활성화된 제2 실린더(12)와 제3 실린더(13)의 배압(Pexh23)이 휴지된 제1 실린더(11)와 제4 실린더(14)의 배압 보다 크고, 재순환 밸브(300)에 의해 제1 배기관(210)과 재순환 라인이 연통되어, 휴지되는 제1 실린더(11)와 제4 실린더(14)에서 배출되는 상대적으로 저온의 배기 가스가 촉매 컨버터(55)로 배출되지 않기 때문에, 촉매 컨버터(55)의 촉매의 온도가 활성화 온도 아래로 낮아지는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 촉매의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 엔진 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 엔진 시스템의 구성을 도시한 개념도이다.
도 9에 도시된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 엔진 시스템의 기본적인 구성은 앞에서 설명한 엔진 시스템과 기본적으로 동일하다. 다만, 엔진의 실린더(11, 12, 13, 14)로 과급 공기를 공급하기 위한 터보차저(70)와 전동식 슈퍼차저(80)를 더 포함하는 점에서 상이하다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하고, 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하도록 한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 엔진 시스템은 엔진(10)의 실린더로 과급 공기를 공급하는 터보차저(70), 및 전동식 슈퍼차저(80)를 더 포함할 수 있다.
상기 터보차저(70)는 제2 흡기관(120)과 제3 흡기관(130)과 연결되는 보조 배기 라인(52)에 설치되어 배기 가스에 의해 회전하는 터빈(71), 및 상기 제1 흡기 매니폴드(31) 상류의 흡기 라인(20)에 설치되어 상기 터빈(71)과 연동하여 회전하는 컴프레서(73)를 포함한다.
상기 전동식 슈퍼차저(80)는 외기가 유입되는 흡기 라인(20)에 설치되고, 모터(81), 및 상기 모터(81)에 의해 작동하는 전동식 컴프레서(83)를 포함한다.
상기 흡기 라인(20)에는 상기 전동식 슈퍼차저(80)로 공급되는 일부 공기를 우회시키는 바이패스 라인에 구비되고, 상기 바이패스 라인에는 바이패스 밸브가 설치된다. 상기 바이패스 밸브의 개도량을 통해 상기 전동식 슈퍼차저(80)를 우회하는 흡기량이 조절된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 엔진 시스템은 터보차저(70)와 전동식 슈퍼차저(80)를 통해 엔진(10)의 실린더(11, 12, 13, 14)로 과급 공기를 공급할 수 있어, 엔진(10)의 운전 영역을 확장할 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 엔진 시스템의 동작은 앞에서 설명한 제1 실시 예와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 엔진 시스템에 적용되는 흡기 매니폴드의 구성도 제1 실시예와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 엔진
11, 12, 13, 14: 실린더
20: 흡기 라인
21: 스로틀 밸브
31: 제1 흡기 매니폴드
32: 제2 흡기 매니폴드
50: 배기 라인
51: 컨버터 하우징
55: 촉매 컨버터
60: 재순환 라인
63: 매니폴드 연결 밸브
70: 터보차저
71: 터빈
73: 컴프레서
80: 전동식 슈퍼차저
81: 모터
83: 전동식 컴프레서
100: 제1 배기 매니폴드
120: 제2 배기관
121: 제2 수직부
123: 제2 절곡부
130: 제3 배기관
131: 제3 수직부
133: 제3 절곡부
200: 제2 배기 매니폴드
210: 제1 배기관
211: 제1 수직부
213: 제1 절곡부
215: 제1 연장부
240: 제4 배기관
241: 제4 수직부
243: 제4 절곡부
300: 재순환 밸브
310: 밸브 몸체
311: 배기 입구
313: 배기 출구
315: 배기 통로
317: 재순환 배기 유출구
330: 플랩

Claims (15)

  1. 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 제1 내지 제4 실린더가 순차적으로 구비되는 엔진에 적용되고 상기 제1 실린더 내지 제4 실린더에 각각 연결되는 제1 배기관 내지 제4 배기관을 포함하는 배기 매니폴드로써,
    상기 배기 매니폴드는
    상기 제2 배기관과 상기 제3 배기관을 포함하고, 상기 제2 배기관과 상기 제3 배기관은 배기 가스를 정화하는 촉매 컨버터가 장착되는 컨버터 하우징에 직접 연결되는 제1 배기 매니폴드; 및
    상기 제1 배기관, 상기 제1 배기관과 연결되는 상기 제4 배기관, 및 상기 제1 배기관에 설치되는 재순환 밸브를 포함하고, 상기 제4 배기관은 상기 재순환 밸브 상류의 상기 제1 배기관과 연결되고, 상기 제1 배기관은 상기 컨버터 하우징에 직접 연결되는 제2 배기 매니폴드;
    를 포함하는 배기 매니폴드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재순환 밸브는
    상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더에서 배출되는 배기 가스가 상기 촉매 컨버터로 배출되거나, 또는 상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더에서 배출되는 배기 가스가 상기 실린더로 공급되도록 삼방 밸브로 구성되는 배기 매니폴드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 재순환 밸브는
    상기 제1 배기관에 설치되고 내부에 배기 입구, 상기 배기 입구의 하류에 형성되는 배기 출구, 및 상기 배기 입구와 상기 배기 출구를 연결하는 배기 통로가 형성되는 밸브 몸체;
    상기 밸브 몸체에 형성되고 상기 실린더로 공급되는 배기 가스가 흐르는 재순환 라인과 연통하는 재순환 배기 유출구; 및
    상기 배기 통로에 회전 가능하게 설치되어 상기 배기 출구 또는 상기 재순환 배기 유출구를 선택적으로 개폐하는 플랩;
    을 포함하는 배기 매니폴드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 실린더 내지 상기 제4 실린더가 활성화되는 경우,
    상기 플랩은 상기 배기 출구는 개방되고 상기 재순환 배기 유출구는 차단되도록 회전하여 상기 제1 배기관과 상기 제4 배기관을 통해 배출되는 배기 가스는 상기 촉매 컨버터로 배출되는 배기 매니폴드.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더가 활성화되고 상기 제2 실린더와 상기 제3 실린더가 휴지되는 경우,
    상기 플랩은 상기 배기 출구는 차단되고 상기 재순환 배기 유출구는 개방되도록 회전하여 상기 제1 배기관과 상기 제4 배기관을 통해 배출되는 배기 가스는 상기 재순환 배기 유출구를 통해 배출되는 배기 매니폴드.
  6. 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 제1 내지 제4 실린더가 순차적으로 구비되는 엔진;
    흡기 라인과 연결되고 상기 제1 내지 제4 실린더 중 일부 실린더로 흡기를 분배하는 제1 흡기 매니폴드, 및 상기 제1 흡기 매니폴드와 연결되고 상기 제1 내지 제4 실린더 중 나머지 실린더로 흡기를 분배하는 제2 흡기 매니폴드를 포함하는 흡기 매니폴드;
    상기 제1 흡기 매니폴드와 연결되는 상기 일부 실린더에 연결되는 제1 배기 매니폴드, 및 상기 제2 흡기 매니폴드와 연결되는 상기 나머지 실린더와 연결되는 제2 배기 매니폴드를 포함하는 배기 매니폴드; 및
    상기 제2 배기 매니폴드에서 분기하여 상기 제2 흡기 매니폴드로 합류하는 재순환 라인;
    을 포함하는 엔진 시스템에 적용되고 상기 제1 내지 제4 실린더와 각각 연결되는 제1 배기관 내지 제4 배기관을 포함하는 배기 매니폴드로써,
    상기 배기 매니폴드는
    상기 제2 배기관과 상기 제3 배기관을 포함하고, 상기 제2 배기관과 상기 제3 배기관은 배기 가스를 정화하는 촉매 컨버터가 장착되는 컨버터 하우징에 직접 연결되는 제1 배기 매니폴드; 및
    상기 제1 배기관, 상기 제1 배기관과 연결되는 상기 제4 배기관, 및 상기 제1 배기관에 설치되는 재순환 밸브를 포함하고, 상기 제4 배기관은 상기 재순환 밸브 상류의 상기 제1 배기관과 연결되고, 상기 제1 배기관은 상기 컨버터 하우징에 직접 연결되는 제2 배기 매니폴드;
    를 포함하는 배기 매니폴드.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 재순환 밸브는
    상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더에서 배출되는 배기 가스가 상기 촉매 컨버터로 배출되거나, 또는 상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더에서 배출되는 배기 가스가 상기 실린더로 공급되도록 삼방 밸브로 구성되는 배기 매니폴드.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 재순환 밸브는
    상기 제1 배기관에 설치되고 내부에 배기 입구, 상기 배기 입구의 하류에 형성되는 배기 출구, 및 상기 배기 입구와 상기 배기 출구를 연결하는 배기 통로가 형성되는 밸브 몸체;
    상기 밸브 몸체에 형성되고 상기 실린더로 공급되는 배기 가스가 흐르는 재순환 라인과 연통하는 재순환 배기 유출구; 및
    상기 배기 통로에 회전 가능하게 설치되어 상기 배기 출구 또는 상기 재순환 배기 유출구를 선택적으로 개폐하는 플랩;
    을 포함하는 배기 매니폴드.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 실린더 내지 상기 제4 실린더가 활성화되는 경우,
    상기 플랩은 상기 배기 출구는 개방되고 상기 재순환 배기 유출구는 차단되도록 회전하여 상기 제1 배기관과 상기 제4 배기관을 통해 배출되는 배기 가스는 상기 촉매 컨버터로 배출되는 배기 매니폴드.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더가 활성화되고 상기 제2 실린더와 상기 제3 실린더가 휴지되는 경우,
    상기 플랩은 상기 배기 출구는 차단되고 상기 재순환 배기 유출구는 개방되도록 회전하여 상기 제1 배기관과 상기 제4 배기관을 통해 배출되는 배기 가스는 상기 재순환 배기 유출구를 통해 배출되는 배기 매니폴드.
  11. 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 제1 내지 제4 실린더가 순차적으로 구비되는 엔진;
    흡기 라인과 연결되고 상기 제1 내지 제4 실린더 중 일부 실린더로 흡기를 분배하는 제1 흡기 매니폴드, 및 상기 제1 흡기 매니폴드와 연결되고 상기 제1 내지 제4 실린더 중 나머지 실린더로 흡기를 분배하는 제2 흡기 매니폴드를 포함하는 흡기 매니폴드;
    상기 제1 흡기 매니폴드와 연결되는 상기 일부 실린더에 연결되는 제1 배기 매니폴드, 및 상기 제2 흡기 매니폴드와 연결되는 상기 나머지 실린더와 연결되는 제2 배기 매니폴드를 포함하는 배기 매니폴드;
    상기 제2 배기 매니폴드에서 분기하여 상기 제2 흡기 매니폴드로 합류하는 재순환 라인;
    상기 제1 배기 매니폴드에서 배출되는 배기 가스에 의해 회전하는 터빈, 및 상기 제1 흡기 매니폴드 상류의 흡기 라인에 설치되어 상기 터빈과 연동하여 회전하는 컴프레서를 포함하는 터보차저; 및
    상기 제1 흡기 매니폴드와 상기 컴프레서 사이의 흡기 라인에 설치되고, 상기 복수의 실린더들로 과급 공기를 공급하도록 모터와 상기 모터에 의해 작동하는 전동식 컴프레서를 포함하는 전동식 과급기;
    을 포함하는 엔진 시스템에 적용되고 상기 제1 내지 제4 실린더와 각각 연결되는 제1 배기관 내지 제4 배기관을 포함하는 배기 매니폴드로써,
    상기 배기 매니폴드는
    상기 제2 배기관과 상기 제3 배기관을 포함하고, 상기 제2 배기관과 상기 제3 배기관은 배기 가스를 정화하는 촉매 컨버터가 장착되는 컨버터 하우징에 직접 연결되는 제1 배기 매니폴드; 및
    상기 제1 배기관, 상기 제1 배기관과 연결되는 상기 제4 배기관, 및 상기 제1 배기관에 설치되는 재순환 밸브를 포함하고, 상기 제4 배기관은 상기 재순환 밸브 상류의 상기 제1 배기관과 연결되고, 상기 제1 배기관은 상기 컨버터 하우징에 직접 연결되는 제2 배기 매니폴드;
    를 포함하는 배기 매니폴드.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 재순환 밸브는
    상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더에서 배출되는 배기 가스가 상기 촉매 컨버터로 배출되거나, 또는 상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더에서 배출되는 배기 가스가 상기 실린더로 공급되도록 삼방 밸브로 구성되는 배기 매니폴드.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 재순환 밸브는
    상기 제1 배기관에 설치되고 내부에 배기 입구, 상기 배기 입구의 하류에 형성되는 배기 출구, 및 상기 배기 입구와 상기 배기 출구를 연결하는 배기 통로가 형성되는 밸브 몸체;
    상기 밸브 몸체에 형성되고 상기 실린더로 공급되는 배기 가스가 흐르는 재순환 라인과 연통하는 재순환 배기 유출구; 및
    상기 배기 통로에 회전 가능하게 설치되어 상기 배기 출구 또는 상기 재순환 배기 유출구를 선택적으로 개폐하는 플랩;
    을 포함하는 배기 매니폴드.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 실린더 내지 상기 제4 실린더가 활성화되는 경우,
    상기 플랩은 상기 배기 출구는 개방되고 상기 재순환 배기 유출구는 차단되도록 회전하여 상기 제1 배기관과 상기 제4 배기관을 통해 배출되는 배기 가스는 상기 촉매 컨버터로 배출되는 배기 매니폴드.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 실린더와 상기 제4 실린더가 활성화되고 상기 제2 실린더와 상기 제3 실린더가 휴지되는 경우,
    상기 플랩은 상기 배기 출구는 차단되고 상기 재순환 배기 유출구는 개방되도록 회전하여 상기 제1 배기관과 상기 제4 배기관을 통해 배출되는 배기 가스는 상기 재순환 배기 유출구를 통해 배출되는 배기 매니폴드.
KR1020190031328A 2019-03-19 2019-03-19 배기 매니폴드 KR20200111523A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190031328A KR20200111523A (ko) 2019-03-19 2019-03-19 배기 매니폴드
US16/595,220 US11073113B2 (en) 2019-03-19 2019-10-07 Exhaust manifold
DE102019131966.8A DE102019131966A1 (de) 2019-03-19 2019-11-26 Abgaskrümmer
CN201911182941.0A CN111720199A (zh) 2019-03-19 2019-11-27 排气歧管及设有该排气歧管的发动机系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190031328A KR20200111523A (ko) 2019-03-19 2019-03-19 배기 매니폴드

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200111523A true KR20200111523A (ko) 2020-09-29

Family

ID=72334316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190031328A KR20200111523A (ko) 2019-03-19 2019-03-19 배기 매니폴드

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11073113B2 (ko)
KR (1) KR20200111523A (ko)
CN (1) CN111720199A (ko)
DE (1) DE102019131966A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220078252A (ko) 2020-12-03 2022-06-10 엘지전자 주식회사 가스 히트 펌프 및 그 제어방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102394577B1 (ko) 2017-10-27 2022-05-04 현대자동차 주식회사 엔진 시스템

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5672235A (en) * 1979-11-15 1981-06-16 Nissan Motor Co Ltd Safety device for cylinder number controlled engine
US6062026A (en) * 1997-05-30 2000-05-16 Turbodyne Systems, Inc. Turbocharging systems for internal combustion engines
FR2926113A1 (fr) * 2008-01-03 2009-07-10 Valeo Sys Controle Moteur Sas Boucle egr d'un moteur a combustion interne d'un vehicule automobile
FR2930800B1 (fr) * 2008-04-30 2011-09-16 Inst Francais Du Petrole Installation de depollution des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne du type a cylindres selectivement actifs ou inactifs et procede utilisant une telle installation
WO2013111273A1 (ja) * 2012-01-24 2013-08-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気環流装置
FR2992356B1 (fr) * 2012-06-21 2016-04-15 Peugeot Citroen Automobiles Sa Groupe moteur avec ligne de recirculation
FR3039205A1 (fr) * 2015-07-21 2017-01-27 Peugeot Citroen Automobiles Sa Moteur a cylindres selectivement actifs ou inactifs en combustion
DE102016203823B3 (de) * 2016-03-09 2017-08-24 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betreiben einer abgasturboaufgeladenen Brennkraftmaschine mit Teilabschaltung
KR101826571B1 (ko) * 2016-08-30 2018-02-07 현대자동차 주식회사 엔진 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220078252A (ko) 2020-12-03 2022-06-10 엘지전자 주식회사 가스 히트 펌프 및 그 제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019131966A1 (de) 2020-09-24
US20200300200A1 (en) 2020-09-24
US11073113B2 (en) 2021-07-27
CN111720199A (zh) 2020-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102394577B1 (ko) 엔진 시스템
KR101826571B1 (ko) 엔진 시스템
JP4089396B2 (ja) ターボチャージャーを備えた内燃機関のｅｇｒシステム
US8448626B2 (en) Exhaust system for engine braking
JP4363395B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
EP2295769A1 (en) Exhaust system for engine braking
JP2017172477A (ja) エンジン制御装置
JP2008505281A (ja) 排ガス後処理装置を有する内燃機関と、その動作方法
JP2011099375A (ja) 内燃機関の排気還流装置
WO2010075532A1 (en) An apparatus and method for providing thermal management of a system
KR20200111523A (ko) 배기 매니폴드
JP2013002302A (ja) 内燃機関の排気装置
JP2009002275A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6375808B2 (ja) 内燃機関用吸排気装置
US10508578B2 (en) Engine system
US10859041B2 (en) Intake manifold
US20130199176A1 (en) Exhaust gas throttle valve
JP2007315339A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2007285265A (ja) 排気系の排気構造
KR20200031905A (ko) 엔진 시스템
KR20200031908A (ko) 엔진 시스템
KR20180129471A (ko) 고장 검출 수단을 구비한 일체형 배압 및 egr 밸브 모듈
JPH0979043A (ja) 過給機付き内燃機関の排気浄化装置
JP2005282380A (ja) エンジンの排気ガス還流装置
JP2021042719A (ja) 内燃機関の排気マニホールド

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal