KR970001459B1 - 자동차용 배기 유해 가스 저감 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동차용 배기 유해 가스 저감 장치

제1도는 본 발명에 따른 자동차용 배기 유해 가스 저감 장치의 주요부를 도시한 개략 사시도.

제2도는 제1도에서 혼합 링을 도시한 단면도.

제3도는 제2도의 평면도.

제4도는 본 발명에 따른 배기 가스의 혼합 상태를 도시한 개략도.

제5도는 일반적인 자동차용 배기 유해 가스 저감 장치를 도시한 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 혼합 부재 2 : 나선 돌기

본 발명은 자동차용 배기 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차에서 배기 가스를 통해 배출되는 유해 성분을 감소시키는 자동차용 배기 유해 가스 저감 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 차체와 새시로 구분되는 바, 상기한 새시는 엔진, 동력 전달 장치, 흡, 배기 장치, 서스펜션등이 서로 유기적으로 연결 구성되어 있고, 차체는 상기한 각 장치를 지지함과 아울러 외관을 이루도록 구성되어 있다.

상기한 배기 장치는 연소실과 연결된 배기 매니폴드와, 상기한 배기 매니폴드에 연결되어 있는 배기관과, 상기한 배기관과 연결되어 있는 소음기로 구성되어 있다.

상기한 바와 같은 배기 장치는 연소실에서 연소된 후의 연소 가스를 온도와 압력을 낮춰 외부로 배출하게 되는 바, 이는 소음기를 통해 온도와 압력을 낮춰 고온, 고압인 연소 가스와 외부 배출 시 발생되는 소음을 감소시키게 된다.

여기서, 상기한 연소 가스에는 탄화 수소(HC), 일산화탄소(CO), 질소 화합물(NOx), 아황산가스등이 포함되어 대기 오염이 유발되기 때문에 이를 제거한 상태로 대기 방출하도록 규제를 하고 있다.

상기한 유해 가스 제거 장치에는 2차 공기 공급 장치, 성층 급기 방식, 더어멀 리액터 방식, 촉매 컨버터방식등이 사용되는 바, 이중에서 상기한 여러 가스를 동시에 제거 가능한 3원 촉매 컨버터가 많이 사용된다.

이는 제5도에 도시된 바와 같이 엔진의 배기 매니폴드(미 도시)에서 연결된 배기관(50)과, 상기한 배기관(50)의 중간에 설치된 컨버터(51)와, 상기한 컨버터(51)의 후면에 결합된 엘보우(52)에 설치되어 있는 산소센서(53)와, 상기한 산소 센서(53)와 진기적으로 연결되고 엔진(E)의 유량 센서(54)에 연결된 ECU(Electric Control Unit)(55)로 구성되어 있다.

물론, 상기한 배기관(50)의 종단에는 배기 소음을 감소시킬 수 있는 소음기(56)가 설치되어 있다.

상기한 바와 같은 3원 촉매 컨버터는 엔진(E)이 시동되어 연소실에서 연소된 연소 가스가 배기 매니폴드(미도시)와 배기관(50)을 통해 배출되면 컨버터(51)를 통해 유해 가스가 제거된 배기 가스가 소음기(56)를 통해 외부로 배출된다.

이때, 상기한 산소 센서(53)와 유량 센서(54)에서 신호를 전달받아 ECU(55)는 배기 가스의 혼합기가 이론 공연비에 근접되는 지를 측정하게 된다.

상기한 바와 같이 배기 가스의 혼합기를 측정하는 것은 3원 촉매 컨버터 방식에서 배기 가스가 이론 공연비 즉, 12≤AF≤18에 근접되지 않으면 3원인 탄화 수소, 일산화 탄소, 질소 화합물이 균일하게 제거되지 않기 때문이다.

그래서, 상기한 컨버터(51)를 통과한 배기 가스의 혼합기를 측정하는 산소 센서(53)가 배기 가스의 일부분만을 측정하지 않도록 산소 센서(53)의 위치 및 주위 온도가 매우 중요하게 된다.

즉, 산소 센서(53)가 컨버터(51)와 되도록 멀리 이격되어 배기 가스가 양호하게 혼합되어 있어야 함과 아울러 주위 온도가 낮아야 한는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같이 산소 센서를 컨버터와 연결된 엘보우의 일 부분에 설치함은 상기한 엘보우의 길이 및 위치가 차체에 대해 한 정적이기 때문에 배기 가스가 양호하게 혼합되지 않게 되어 산소 센서의 측정치가 불안정하게 되는 문제점이 있다.

즉, 산소 센서의 측정치가 불안정하게 됨으로써 이를 토대로 혼합기를 결정하는 ECU의 측정치가 불안정하게 되어 전체적으로 엔진이 불안정하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 배기 가스가 촉매 컨버터를 통과할 때 배기 가스를 강제 혼합시킬 수 있는 혼합 수단을 설치함으로써 산소 센서의 위치를 변경하지 않고도 정확하고 균일한 측정치를 얻을 수 있는 자동차용 배기 가스 저감장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 3원 촉매 컨버터로 구성된 자동차용 배기 유해 가스 저감 장치에서 상기한 컨버터와 엘보우의 결합 부분 즉, 산소 센서의 전면에 설치되어 배기 가스의 유동을 회전시킴으로써 배기 가스를 혼합하는 혼합 수단을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 상세한 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 자동차용 배기 가스 저감 장치의 주요부를 도시한 분해 사시도로서, 컨버터(51)와 엘보우(52)의 결합 부분 즉, 산소센서(53)의 전면에 배기 가스의 유동을 회전시켜 배기 가스를 혼합하는 혼합수단이 설치되어 있다.

물론, 상기한 엘보우(52)에는 산소 센서(53)가 부착되어 있는 상태가 된다.

상기한 혼합 수단은 엘보우(52)에 삽입되는 링 형상의 홉합 부재(1)와, 상기한 혼합 부재(1)의 내면에 형성되어 배기 가스를 실질적으로 회전시켜주는 나선 돌기(2)로 구성되어 있다.

즉, 제2도와 제3도에 도시된 바와 같이 혼합 부재(1)의 내면에 배기 가스의 이동 방향은 축으로 배기 가스가 회전할 수 있도록 나선형의 돌기(2)가 형성되어 있는 것이다.

특히, 상기한 나선 돌기(2)는 헬리컬 기어 형상으로 형성되어 있기 때문에 소음기 측으로 빠르게 이동하는 배기 가스를 원활하게 회전 및 혼합시킬 수 있게 되어 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 제5도에 도시된 엔진(E)의 연소실에서 배기 가스가 배기관(50)을 타고 컨버터(51) 방향으로 이동하게 되면 상기한 컨버터(51)를 배기 가스가 통과하게 된다.

배기 가스가 컨버터(51)를 통과하게 되면 컨버터(51)에 내재된 촉매(미 도시)에 의해 배기 가스의 3원 즉, 탄화 수소, 이산화탄소, 질소 화합물이 가장 효율적으로 제거되는 바, 유해 가스가 제거된 배기 가스가 컨버터(51)를 통과하여 엘보우(52)에 도달된다.

엘보우(52)에 도달된 배기 가스는 제4도에 도시된 바와 같이 산소 센서(53)에 의해 대기와의 차이가 측정됨과 아울러 유량 센서(54)의 정보와 비교하여 ECU(55)에서 배기 가스의 혼합기가 결정된다.

이때, 상기한 엘보우(52)를 통과하는 배기 가스는 혼합 부재(1)의 내면에 형성된 나선 돌기(2)에 의해 배출 방향을 축으로 강제 회전하게 된다.

즉, 이동하는 방향에 나선형으로 형성된 나선 돌기(2)의 형성 방향을 타고 이동하면서 회전함으로써 배기가스가 혼합되는 것이다.

상기한 바와 같이 배기 가스가 나선돌기(2)에 의해 회전함으로써 배기 가스가 혼합되면 산소 센서(53)가 배기 가스의 균일한 혼합기를 측정할 수 있게 되어 엔진(E)의 불안정성이 감소된다.

이상과 같이 본 발명은 배기 유해 가스 저감 장치에서 산소 센서의 전면에 배기 가스를 혼합할 수 있는 혼합수단을 설치함으로써 산소 센서의 혼합기 측정이 정확하게 되어 엔진의 불안정성이 극히 감소되는 잇점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 3원 촉매 컨버터로 구성된 자동차용 배기 유해 가스 저감 장치에 있어서, 상기한 컨버터(51)와 엘보우(52)의 결합 부분 즉, 산소센서(53)의 전면에 설치되어 배기 가스의 유동을 회전시킴으로써 배기 가스를 혼합하는 혼합 수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 자동차용 배기 유해 가스 저감 장치.
2. 제1항에 있어서, 혼합 수단은 엘보우(52)에 삽입되는 링 형상의 혼합 부재(1)와, 상기한 혼합 부재(1)의 내면에 형성되어 배기 가스를 실질적으로 회전시켜주는 나선 돌기(2)로 구성함을 특징으로 하는 자동차용 배기 유해 가스 저감 장치.