KR800001493B1 - 다기통 내연기관의 배기 재연소 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

다기통 내연기관의 배기 재연소 장치

도면은 본 발명의 1실시예를 표시한 것으로

제1도는 절단 측면도.

제2도는 그 일부를 절제한 평면도.

제3도는 제1도의 Ⅲ-Ⅲ선 절단면도.

본 발명은 다기통 내연기관의 배기 재연소장치에 관한 것이다. 종래 이러한 종류의 장치는 각 실린더의 배기 포오트를 이것에 연결되는 각 배기관을 통하여 비교적 큰 용량을 가진 재연소실에 각각 별도로 개구시키는 것이 일반적이다. 따라서 각 배기로는 각 실린더에서 배출되는 배기 가스의 단순한 통로로서 구성되어 있고, 이 통로는 이 배기가스로 가열될 뿐이므로 배기가스가 통과한 후는 이 배기로의 온도가 경시적으로 저하하고, 이 온도저하는 다음의 배기가스의 온도까지도 저하시키게 되므로, 재연소실에 있어서의 HC 및 CO의 연소가 나빠져서, 이것을 많이 함유한 배기가스가 대기중에 방출되는 결점을 수반하게 된다. 본 발명은 이러한 결점을 제거한 배기 재연소장치를 제공하는 것을 목적으로 한 것으로, 다기통 내연기관에 있어서의 복수의 배기포오트를 여기에 연결된 복수의 배기관 선단에서 서로 합류시키고 그 합류점을 반응실에 설치한 공통된 1개의 배기가스 공급구에 접속시킨 것을 특징으로 한다.

다음에 본 발명의 1실시예를 별지도면에 의해서 설명한다. 도면에서 (1)은 주연소실(2)과 부연소실(3)을 구비한 4개의 실린더(4)로 이루어진 4기통형의 내연기관을 표시하며, 이들 실린더(4)의 배기 포오트(5), 즉 4개의 포오트(5),(5),(5),(5)를 좌우 2개의 2그룹 A,B로 나누고, 각 그룹 A,B의 좌우 배기포오트(5),(5)를 실린더 헤드(6)내의 각 통로(7)에서 접속해서 공통의 배기구(8)를 좌우 한쌍으로 설치하였다. 그리고 이들 배기구(8),(8)를 각 배기관(9a),(9b)을 통하여 반응실(10)에 설치한 공통된 1개의 배기가스 공급구(11)에 접속하였다. 즉 도면에서는 양배기관(9a),(9b)을 일체로 된 U자형관(9)으로 구성함과 동시에 U자형 관(9)을 위요(圍繞)해서 반응실(10)을 형성하고, 그 U자형 관(9)의 중간에 상기한 공통된 1개의 공급구(11)를 개구시켰다. 배기관(9a),(9b)은 배기구(8),(8)에서 토출하는 배기가스가 그 배기관(9a),(9b)내에서 확산되지 않도록 그 전길이를 대략같은 단면적으로 하고 공급구(11)를 그 배기관(9a),(9b)의 단면적과 대략 같게함과 동시에 각 배기포오트(5)로부터 같은 거리에서 개구하였다.

또 이들 배기관(9a),(9b)은 도시한 바와같이 반응실(10)으로 위요될 경우, 열전도가 양호한 재료, 예를들면 얇은 금속관으로 구성하여, 그 반응실(10)에 의해서 가열 보온되게 하였다. 반응실(10)은 U자형 관(9)을 위요한 제1실(14)과 그 제1실(14) 및 그 양측의 배기관(9a),(9b)을 위요한 제2실(15)로 되고, 제1실(14)은 배플(baffle)(16)로 구획된 상류측의 실(室)(17)과 하류측의 실(18)로 되고, 공급구(11)에서 실(17)에 공급된, 배기가스는 배플(16)에 닿아서 이 배플(16) 양측의 통공(19),(19)을 통과해서 실(18)로 들어가고, 다시 개구(20)를 통과해서 제2실(15)에 들어가고, 제1실(14) 및 배기관(9a),(9b)의 외주를 통과해서 배기통(21)에서 방출되도록 하였다.

그리고 배기관(9a),(9b)이 제1실(14) 및 제2실(15)을 구성하는 각체(殼體)(14a),(15a)의 양단에 있어서만 지지되고, 이들 배기관(9a),(9b)이 그들 각체(14a),(15a)에 의해서 냉각되는 일이 없도록 함과 동시에 각체(14a),(15a)는 내열성의 예를들면 스테인레스 철판재의 얇은 금속관으로 구성시켰다. 각 배기포오트(5)를 배기구(8)에 접속시키는 통로(7),(7)는 실린더헤드(6)내에서 중간에 공기층을 가진 내열금속제의 라이너로 형성시켜서 단열을 양호하게 하였다. 또 통로(7),(7)는 실린더헤드(6) 바깥에서 배기관(9a),(9b)에 각각 공통으로 접속시켜도 좋다. (22)는 반응실(10)을 간격을 두고 위요한 비교적 두꺼운 부재로 된 아우터 각체로서, 그 간격의 공기층에 의해서 그 반응실(10)이 보온되도록 하였다. (23)은 주연소실(2)에 연결되는 주기화기이고, (24)는 부연소실(3)에 연결되는 부기화기, (25)는 주연소실(2)에 희박혼합기체를, 부연소실(3)에 농후 혼합기체를 공급하는 흡기 매니폴드를 표시한다. 다음에 본 장치의 작동을 설명한다. 각 배기포오트(5)에서 배출되는 배기가스는 위상(位相)을 다르게 해서 순차로 배출이 행해지고, 각 배기관(9a),(9b)을 통과해서 공통된 1개의 공급구(11)에 집합하여 그 공급구(11)에서 반응실(10)내에 공급되므로, 그 공급구(11)부분은 항상 고온으로 가열된 상태에 놓여지게 되어, 여기를 통과하는 배기가스의 재연소는 촉진됨과 동시에, 또 1개의 배기포오트(5)에서 배출되어서 배기관(9a)에 잔류하는 비교적 저온의 배기가스는 다른 배기관(9b)에서 토출되는 비교적 고온의 배기가스에 의해서 재차 활성화되므로, 그 배기관(9a),(9b)내에서 재연소가 지속된다. 즉 배기가스의 동압(動壓)과 배기 포오트에서의 강압에 의해서 한쪽의 배기관(9a)에서 다른쪽 배기관(9b)으로 고온의 배기가스가 이동되어서 재연소가 되는 것이다. 이렇게하여 배기가스중의 CO 및 HC가 감소된다. 이것은 특히 배기가스의 양이 적고, 또한 그 온도가 낮은 저부하 운전하여 효과적이다. 또 공급구(11)를 지나서 반응실(10)내에 보내지는 배기가스는 고온이므로 그 반응실(10)내에서의 반응을 촉진함과 동시에, 배기관(9a),(9b)은 반응실(10)로서 위요되어 보온되고 있으므로, 이들 배기관(9a),(9b)내에서의 반응을 촉진하고, 이들의 작용이 서로 조화되어 반응이 더욱 촉진되어 CO, HC를 한층 더 감소시킬 수 있다. 또 도면에서는 인접된 배기 포오트(5),(5)를 통로(7),(7)에서 배기구(8)에 합류 접속시켰으나, 각 배기 포오트(5),(5)를 각각 별개의 배기관을 통하여 합류시켜서 공급구(11)에 접속시켜도 좋다. 그러나 도시한 바와같이 할 때에는 1사이클에 각 배기 포오트가 두번 배기가스로 가열되는 결과가 되므로, 그 온도 강하를 작게하는데 유효하다. 또 도면에서는 내연기관(1)으로서 주,부연소실(2),(3)을 구비하고 종합공연비(綜合空燃比)가 희박하게 운전되는 식의 것을 표시하였으나, 공연비가 이론치보다도 진한 혼합기체로 연소시키는 식의 것에 있어서는 배기 포오트에 재연소용 공기를 공급할 수 있는 것으로 구성한다.

본 발명에 의할 때에는, 복수의 배기 포오트를 이들에 연결된 복수의 배기관 선단에서 서로 합류하여서 반응실에 설치한 공통된 1개의 공급구에 접속하였기 때문에, 각 배기 포오트에서 배출되는 배기가스는 공급구에 집합되어서 이 공급구 부분은 고온으로 유지되고, 여기를 통과하는 배기가스의 재연소가 촉진됨과 동시에 한쪽의 배기관의 동압이, 다른 배기관의 저압에 작용해서 그 배기관에 체류하는 저온의 배기가스를 고온으로 하기 때문에 각 배기관에서도 재연소가 되어, 결국 두가지의 작용이 서로 조화되어서 배기가스중의 CO 및 HC가 감소되고, 또 고온으로 반응실내에 공급되기 때문에 반응실에서의 재연소 효율까지도 올릴 수가 있는 등 효과가 있다.

Claims (1)

1. 복수 개의 실린더를 가진 다기통 내연기관에 있어서, 이 실린더의 각각 1개에 각각 연통하는 배기통로와, 이 배기통로의 복수 개에 각각 연통함과 동시에 여기에서 나오는 배기가스를 받는 배기구와, 이 배기구에 연결됨과 동시에, 이 배기구에서 등간격으로 위치하는 1개의 공급구를 가지는 배기관과, 내열금속제의 얇은 벽을 가지는 배기가스 반응실로서 되고, 이 반응실의 벽은 이 공급구와 이 공급구의 각 측면의 이 배기관의 일부를 위요하고, 또한 이 반응실의 벽을 위요함과 동시에 거기에서 격리되는 두꺼운 벽 상자체와, 배기가스를 이 상자체 밖으로 내보내기 위하여 이 반응실에 연통되는 배기통으로서 된 다기통 내연기관의 배기 재연소장치.

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