KR101942753B1 - Vortex generator for internal combustion engine of automobile - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 내연기관의 와류발생기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 테일파이프(tailpipe) 종단에 부가장착된 상태로 배기가스의 배출흐름을 제어하여 출력향상 및 연비개선을 도모할 수 있도록 한 자동차 내연기관의 와류발생기에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 자동차의 머플러 종단 테일파이프에 연계장착된 상태로, 배기가스의 배출흐름을 이어가는 하우징강관; 상기 하우징강관 내부에 부가결합된 상태로, 상기 하우징강관을 통과하는 배기가스가 와류를 일으키며 배출될 수 있도록 유체이동의 흐름을 관장하는 보텍스강관;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vortex generator for an internal combustion engine of an automobile, and more particularly, to a vortex generator for a vortex generator of an automobile internal combustion engine, To a vortex generator of an internal combustion engine of an automobile.
According to the present invention, there is provided a gas turbine comprising: a housing steel pipe connected to a muffler end tail pipe of an automobile and connected to a discharge flow of exhaust gas; And a vortex steel pipe that is connected to the inside of the housing steel pipe and controls the flow of the fluid so that the exhaust gas passing through the housing steel pipe is vapored and discharged.

Description

자동차 내연기관의 와류발생기{VORTEX GENERATOR FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF AUTOMOBILE}Technical Field [0001] The present invention relates to a vortex generator for an internal combustion engine of an automobile,

본 발명은 자동차 내연기관의 와류발생기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 테일파이프(tailpipe) 종단에 부가장착된 상태로 배기가스의 배출흐름을 제어하여 출력향상 및 연비개선을 도모할 수 있도록 한 자동차 내연기관의 와류발생기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vortex generator for an internal combustion engine of an automobile, and more particularly, to a vortex generator for a vortex generator of an automobile internal combustion engine, To a vortex generator of an internal combustion engine of an automobile.

현대사회에서 자동차(自動車, automobile)의 수효(數爻)는 갈수록 늘어나고 있으나 점차 환경에 대한 관심이 높아지면서 자동차에서 발생하는 여러 가지 환경파괴요소에 대한 관심도 늘어나고 있는 실정이다.In the modern society, the number of automobiles (automobile) is increasing, but as interest in the environment is increasing, interest in various environmental destruction factors occurring in automobiles is increasing.

따라서, 자동차의 개발에 있어서 배기소음과 배기가스 절감에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 온실가스 절감과 유해요소의 발생을 억제하는 규정들을 더욱 강화하는 추세이다.Therefore, studies on exhaust noise and exhaust gas reduction have been actively conducted in the development of automobiles, and there is a tendency to further strengthen the regulations to reduce greenhouse gas emissions and the generation of harmful elements.

이러한 정책에 의거하여 자동차 제작시 배기장치에 관한 설계에 관심을 집중하게 되었는바, 특히 머플러(muffler / 소음기)는 배기소음과 고온·고압의 배기가스를 저온·저압의 가스로 만드는 것과 동시에 배기소음을 줄여주는 역할을 수행한다.As a result of this policy, attention has been paid to the design of the exhaust system in the manufacture of automobiles. In particular, the muffler / silencer makes exhaust noise, high-temperature and high-pressure exhaust gas low-temperature and low- As shown in FIG.

한편, 내연기관을 이용하는 자동차는 주지된 바와 같이, 흡입, 압축, 폭발, 배기의 4행정(four cycle)에 의해 동력을 얻게 되는데, 상기 행정들 중의 공기(흡, 배기) 흐름을 살펴보면 흡입과정에서는 에어크리너(air cleaner), 스로틀밸브(throttle valve) 등을 통과할 때는 비교적 커다란 저항없이 유입이 이루어진다.On the other hand, an automobile using an internal combustion engine obtains power by four cycles of suction, compression, explosion, and exhaust, as is well known. As for the air (intake and exhaust) Air cleaner, throttle valve, etc., the inflow takes place without a relatively large resistance.

그러나, 배기과정에서는 배기매니폴드(exhaust manifold), 촉매를 이용하는 공기정화장치 및 상기 머플러의 테일파이프(Tailpipe / 배기관) 등을 통해 외부로 배출되므로 배기 흐름에 상당한 저항이 발생하게 된다.However, in the exhaust process, since exhaust is discharged to the outside through an exhaust manifold, an air purifier using a catalyst, and a tail pipe of the muffler, a considerable resistance is generated in the exhaust flow.

또한, 상기 내연기관의 실린더에서 소음기의 테일파이프까지 배출되는 과정에서 배기매니폴드에서는 내연기관의 4행정 중에 흡기밸브와 배기밸브가 순간적으로 동시에 개방되는 이른바 밸브오버랩(valve overlap)이 발생하는 시기가 있고, 이 과정에서 배출되던 가스가 실린더 내로 재유입되는 현상이 발생하면서 순간적으로 배기매니폴드 내에는 진공상태가 형성되며, 이로 인하여 배기가스 배출을 방해하는 1차 배기압이 형성된다.Also, during the process of discharging from the cylinder of the internal combustion engine to the tail pipe of the muffler, the so-called " valve overlap " in which the intake valve and the exhaust valve are instantaneously opened simultaneously during four strokes of the internal combustion engine In this process, the exhaust gas is re-introduced into the cylinder, and a vacuum state is instantly formed in the exhaust manifold. As a result, a primary exhaust pressure that hinders the exhaust gas is formed.

그리고, 공기정화기인 삼차원 촉매장치에서는 허니컴(honeycomb) 형태의 배기가스 정화기의 미세한 통기공을 경유하면서 배기가스의 유속이 현저하게 줄어들게 되어 2차 배기압이 형성되며, 소음기에 유입되면 다단으로 구획된 칸막이를 돌아 흡음될 때 3차 배기압이 형성된다.In the three-dimensional catalytic device, which is an air purifier, the flow rate of the exhaust gas is remarkably reduced through the minute ventilation holes of the honeycomb type exhaust gas purifier to form a secondary exhaust pressure. When the exhaust gas flows into the silencer, A third evacuation pressure is formed when the partition is turned back and absorbed.

이러한 배기과정의 저항으로 인하여, 내연기관의 연소가스가 원활히 배출되지 못하므로 출력의 약 20∼25%가 감소되는 폐단이 있다. 따라서, 상기 배기가스를 원활하게 배출시키는 것만으로도 내연기관의 출력향상과 연비개선이 가능할 수 있다.Due to the resistance of the exhaust process, the combustion gas of the internal combustion engine can not be discharged smoothly, and thus, the output is reduced by about 20 to 25%. Therefore, the output of the internal combustion engine can be improved and the fuel consumption can be improved by simply discharging the exhaust gas smoothly.

이러한 제반문제점을 다소나마 해결하기 위하여, 대한민국 공개특허 제10-2000-0056951호에서는, 자동차 주행에 따른 공기 흐름을 이용하여 유선형의 배기구 몸통을 테일파이프에 결합하여 상기 유선형의 배기구 몸통을 스쳐 지나가는 공기의 유속에 따라 저압지역이 형성되도록 하고 이 저압에 의하여 배기가스가 급속하게 빨려나오면서 배기를 돕도록 하는 공기의 흐름을 이용한 자동차의 배기통이 개시된바 있으나, 상기와 같은 유선형의 배기구 몸통을 자동차에 부착하기에는 구조적으로 비대하고 번잡한 단점으로 실용화가 어려운 문제가 있다.In order to solve all of these problems, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2000-0056951 discloses a structure in which a streamline exhaust body is coupled to a tail pipe by using an air flow caused by driving of a vehicle, A low-pressure region is formed in accordance with the flow rate of the exhaust gas, and the exhaust gas is rapidly sucked by the low pressure to help the exhaust gas. However, the streamlined exhaust body is attached to the vehicle There is a problem in that it is difficult to put it into practical use due to a disadvantage that it is structurally large and troublesome.

또한, 대한민국 등록특허 제10-0257874호에서는, 배기가스 경로에 형성되어 있는 소음기의 전단에 외부 공기를 유입하는 관로를 별도로 부가하고 상기 관로에 외기 유입을 와류(渦流, vortex)로 형성하는 베인(vane)을 내장하며 스로틀밸브의 개방도와 동조(同調)되도록 외기 유입 조절용 댐퍼를 형성하여 이루어진 와류를 이용한 배기가스 배출장치가 개시된바 있으나, 이는 배기소음을 제거하기 위한 소음기의 전단에 외기가 유통되는 서브덕트를 형성하므로 배기소음이 그 서브덕트로 새어나가 심한 소음이 발생되며, 내연기관의 스로틀밸브와 연동하는 외기 조절용 댐퍼를 구성하므로 설비 구조 및 시설이 복잡해지는 폐해가 발생된다.In Korean Patent No. 10-0257874, a duct for introducing outside air is additionally provided to the front end of a silencer formed in an exhaust gas path, and a vane (vortex) for introducing outside air into the duct is formed as a vortex a damper for controlling the inflow of the outside air is formed so that the opening of the throttle valve is integrated with the damper for preventing the exhaust noise from flowing out of the muffler. The exhaust noise leaks into the sub ducts due to the formation of the sub-duct, so that a severe noise is generated, and a damper for controlling the outside air, which is linked to the throttle valve of the internal combustion engine, is constituted.

대한민국 공개특허 제10-2000-0056951호(공개일자 : 2000. 09. 15.)Korean Patent Publication No. 10-2000-0056951 (published on September 15, 2000) 대한민국 등록특허 제10-0257874호(등록일자 : 2000. 03. 06.)Korean Registered Patent No. 10-0257874 (Registered on March 23, 2000)

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동차 머플러 종단 테일파이프로부터 배기가스의 배출흐름을 이어가는 하우징강관 및 그 하우징강관 내부에서 배기가스가 와류를 일으키며 배출되도록 한 보텍스강관의 구비로, 배기행정에 따라 테일파이프를 통해 외부로 최종배출되는 배기가스의 배출흐름을 빠르고 강하게 만들어 배기효율이 향상될 수 있도록 하는 자동차 내연기관의 와류발생기를 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a housing steel pipe for continuing exhaust flow of exhaust gas from a tail pipe of an automobile muffler, and a vortex steel pipe for allowing vapors to vortex in the housing steel pipe The present invention provides a vortex generator for an internal combustion engine of an automotive internal combustion engine capable of enhancing the exhaust efficiency by making the exhaust flow of the exhaust gas finally discharged through the tail pipe according to the exhaust stroke fast and strong.

본 발명의 다른 목적은, 배기가스의 경로변경을 위한 다수의 엠보를 상기 보텍스강관에 형성하여, 상기 보텍스강관 내부에서 형성되는 배기가스의 와류 유발작용이 극대화될 수 있도록 하는 자동차 내연기관의 와류발생기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a vortex generator of an automotive internal combustion engine capable of maximizing vortex action of exhaust gas formed inside the vortex steel pipe by forming a plurality of embosses for changing the route of the exhaust gas in the vortex steel pipe, .

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 자동차의 머플러 종단 테일파이프에 연계장착된 상태로, 배기가스의 배출흐름을 이어가는 하우징강관; 상기 하우징강관 내부에 부가결합된 상태로, 상기 하우징강관을 통과하는 배기가스가 와류를 일으키며 배출될 수 있도록 유체이동의 흐름을 관장하는 보텍스강관;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a muffler comprising: a housing steel pipe connected to a muffler end tail pipe of an automobile and connected to exhaust flow of exhaust gas; And a vortex steel pipe that is connected to the inside of the housing steel pipe and controls the flow of the fluid so that the exhaust gas passing through the housing steel pipe is vapored and discharged.

또한, 상기 하우징강관은, 상기 테일파이프를 통해 외부로 배출되는 배기가스의 이동흐름이 형성되는 배출로가 관통된 강관이고, 상기 테일파이프와 접속되는 선단으로부터 종단으로 이어질수록 직경이 미세하게 좁아지는 형태를 이룸으로써, 배기가스의 배출흐름 가속화를 유도하는 유도관부를 기준하여, 상기 테일파이프의 종단을 둘러 감쌀 수 있게 직경이 확대된 체결단부가 상기 유도관부의 선단에 연장형성되고, 중앙부 집중의 배기가스 배출흐름 유도를 위해, 내측으로 굴곡져 직경이 축소된 만곡단부가 상기 유도관부의 종단에 연장형성된다.In addition, the housing steel pipe is a steel pipe through which an exhaust passage through which a flow of exhaust gas discharged to the outside is formed through the tail pipe is passed, and the diameter becomes finer as it goes from the front end to the tail end connected to the tail pipe A fastening end portion having a diameter enlarged so as to surround the end of the tail pipe is formed on the distal end of the guide pipe portion so as to extend around the end portion of the tail pipe to guide the acceleration of exhaust flow of the exhaust gas, In order to induce the exhaust gas discharge flow, a curved end curved inward and reduced in diameter is formed at the end of the guide tube portion.

더하여, 상기 보텍스강관은, 배기가스의 배출흐름이 이어지는 토출로가 관통된 강관이고, 배기가스의 배출흐름을 강하게 만들기 위해, 선단부의 직경에 비해 후단부의 지름이 작은 전광후협의 사다리꼴 형태를 이루며, 상기 토출로의 진입위치인 선단부에는, 절개부위를 기준으로 일측은 외측으로 절곡시키고 타측은 내측으로 절곡시켜서 된 다수의 외향베인 및 내향베인의 형성에 따라 바람개비 형태를 이룬다.In addition, the vortex steel pipe is a steel pipe that passes through a discharge path followed by a discharge flow of exhaust gas, and has a trapezoidal shape in which the diameter of the rear end portion is smaller than the diameter of the front end portion in order to strengthen the discharge flow of exhaust gas, The leading end portion, which is the entry position of the discharge path, forms a vane shape in accordance with the formation of a plurality of outward vanes and inward vanes formed by bending one side outwardly with respect to the incision site and bending the other side toward the inside.

또한, 상기 보텍스강관에는, 배기가스 배출흐름의 방향전환을 통한 와류 유발작용 증대를 위해, 외측으로 볼록하게 돌출됨으로써 내면으로부터는 오복하게 내향된 형태를 가진 엠보가 다수 배열형성된다.In addition, the vortex steel pipe is formed with a plurality of embossments protruding outwardly convexly and having a shape that is inwardly inward from the inner surface in order to increase vortex-inducing action by changing the direction of the exhaust gas discharge flow.

더하여, 상기 보텍스강관을 복수로 구비하고, 복수의 상기 보텍스강관을 상기 하우징강관 내에 길이방향을 따라 일렬로 배치하여, 와류의 유발작용이 극대화되도록 한다.In addition, a plurality of the above-mentioned vortex steel pipes are arranged in a row along the longitudinal direction in the housing steel pipe, so that the inducing action of the vortex is maximized.

또한, 상기 체결단부에는, 제각기 다른 직경의 상기 테일파이프 규격에 대응한 직경의 축소 및 확대가 가능토록, 다수의 절개홈이 일정간격마다 형성된다.Further, a plurality of cutting grooves are formed in the fastening end portions at predetermined intervals so that the diameters corresponding to the tail pipe sizes of different diameters can be reduced and enlarged.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 자동차 내연기관용 와류발생기는, 자동차 내연기관의 4행정 중 배기행정에 의해 머플러 종단의 테일파이프를 통해 최종적으로 외부배출되는 배기가스가 와류를 일으키며 배출되도록 함을 통해, 배기효율이 신속하게 이루어짐으로써 내연기관의 행정능력이 향상되고 그로써 해당 자동차의 출력향상과 더불어 이를 통한 연료소모율 감소에 따른 연비개선의 효과를 가져다준다.As apparent from the above description, the vortex generator for an automotive internal combustion engine according to the present invention causes the exhaust gas finally discharged to the outside through the tail pipe at the muffler end by the exhaust stroke during the four strokes of the automobile internal combustion engine to be vortexed and discharged The efficiency of the internal combustion engine is improved, thereby improving the output of the vehicle and improving the fuel efficiency by reducing the fuel consumption rate through the improvement of the output of the vehicle.

또한, 별도의 구동장치가 없이도 자동차 주행 중에 자연히 발생하는 공기의 흐름을 이용하여 배기가스의 원활한 배기를 유도함으로써, 엔진의 배기성능 및 에너지효율을 향상시키고, 흡기계 및 배기계에 설치되는 각종 부품들의 기능을 도와 부품의 내구성을 향상시키며, 배기소음이 줄어들게 되는 효과를 나타낸다.Further, it is possible to improve the exhaust performance and energy efficiency of the engine by inducing smooth exhaust of exhaust gas by using the air flow naturally generated in the running of the vehicle without a separate drive device, It improves the durability of the parts and reduces the exhaust noise.

이와 함께, 지금까지 설명한 바와 같은 각종 효과의 달성에 따라, 결국 배기가스의 배기 흐름의 제어를 통한 소멸 에너지의 효율적 활용으로, 배기효율 증대 및 차량 주행추력 향상을 도모함과 더불어 배기가스의 무분별한 배출에 따른 환경오염의 문제를 해결하는데 큰 도움이 되며 이와 관련된 산업분야의 발전 및 활성화에 크게 기여할 수 있는 아주 유용한 발명이다.At the same time, with the achievement of various effects as described so far, exhaust emission energy can be efficiently utilized by controlling the exhaust flow of the exhaust gas, so that the exhaust efficiency can be increased and the driving force of the vehicle can be improved. It is a very useful invention that can greatly contribute to solving the problem of environmental pollution and contribute to the development and activation of related industries.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 자동차 내연기관의 와류발생기의 구성관계를 나타낸 사시도와 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 자동차 내연기관의 와류발생기의 내부구조를 나타낸 측단면도.
도 4는 본 발명에 따른 자동차 내연기관의 와류발생기에 있어서, 보텍스강관의 전면구조를 나타낸 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 자동차 내연기관의 와류발생기의 다른 구성관계를 나타낸 나타낸 측단면도.
도 6은 본 발명에 따른 자동차 내연기관의 와류발생기의 장착관계를 나타낸 사용상태도.
도 7은 본 발명에 따른 자동차 내연기관의 와류발생기에 있어서, 배기가스 배출흐름의 작용관계를 나타낸 예시단면도.1 and 2 are a perspective view and an exploded perspective view showing a constitutional relationship of a vortex generator of an automotive internal combustion engine according to the present invention.
3 is a side sectional view showing the internal structure of a vortex generator of an automotive internal combustion engine according to the present invention.
4 is a front view showing a front structure of a vortex steel pipe in a vortex generator of an automotive internal combustion engine according to the present invention.
5 is a side cross-sectional view illustrating another configuration of a vortex generator of an automotive internal combustion engine according to the present invention.
6 is a use state diagram showing a mounting relationship of a vortex generator of an automotive internal combustion engine according to the present invention.
7 is an exemplary cross-sectional view showing the working relationship of the exhaust gas discharge flow in the vortex generator of the automotive internal combustion engine according to the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. First, in adding reference numerals to the constituents of the drawings, it is to be noted that the same constituents are denoted by the same reference numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

첨부도면 중 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 자동차 내연기관의 와류발생기의 구성관계를 나타낸 사시도와 분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자동차 내연기관의 와류발생기의 내부구조를 나타낸 측단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 자동차 내연기관의 와류발생기에 있어서 보텍스강관의 전면구조를 나타낸 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 자동차 내연기관의 와류발생기의 다른 구성관계를 나타낸 나타낸 측단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 자동차 내연기관의 와류발생기의 장착관계를 나타낸 사용상태도이고, 도 7은 본 발명에 따른 자동차 내연기관의 와류발생기에 있어서 배기가스 배출흐름의 작용관계를 나타낸 예시단면도이다.1 is a perspective view and an exploded perspective view showing a constitutional relationship of a vortex generator of an automotive internal combustion engine according to the present invention, and FIG. 3 is a side sectional view showing an internal structure of a vortex generator of an automotive internal combustion engine according to the present invention. FIG. 4 is a front view showing a front structure of a vortex steel pipe in a vortex generator of an automotive internal combustion engine according to the present invention, and FIG. 5 is a side sectional view showing another constitutional relationship of a vortex generator of an automotive internal combustion engine according to the present invention And FIG. 6 is an explanatory sectional view showing a mounting relationship of a vortex generator of an automotive internal combustion engine according to the present invention, and FIG. 7 is an exemplary sectional view showing an operational relationship of an exhaust gas discharge flow in a vortex generator of an automotive internal combustion engine according to the present invention .

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 내연기관의 와류발생기(A)는, 자동차(b)의 머플러 종단 테일파이프(b-1)에 연계장착된 상태로 배기가스의 배출흐름을 이어가는 하우징강관(1)과, 상기 하우징강관(1) 내부에 부가결합된 상태로 하우징강관(1)을 통과하는 배기가스가 와류를 일으키며 배출될 수 있도록 유체이동의 흐름을 관장(管掌)하는 보텍스강관(2)을 포함하여 구성된다.1 and 2, the vortex generator A of the automotive internal combustion engine according to the present invention is installed in association with the muffler end tail pipe b-1 of the automobile b, and discharges the exhaust gas (1), and a flow of fluid movement is controlled so that the exhaust gas passing through the housing steel pipe (1) while being additionally coupled to the inside of the housing steel pipe (1) And a vortex steel pipe (2).

하우징강관(1)은, 자동차(b)의 테일파이프(b-1) 종단에서 배기가스의 배출흐름이 효율적으로 진행될 수 있도록 하기 위한 수단으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 자동차 내연기관의 4행정 중 배기행정에 의해 테일파이프(b-1)를 통해 외부로 배출되는 배기가스의 이동흐름이 형성되는 배출로(1a)가 관통된 강관(鋼管, steel pipe)인바, 상기 테일파이프(b-1)와 접속되는 선단으로부터 종단으로 이어질수록 직경이 미세하게 좁아지는 형태를 이룸으로써 배기가스의 배출흐름 가속화를 유도하는 유도관부(11)를 기준하여, 상기 테일파이프(b-1)의 종단을 둘러 감쌀 수 있게 직경이 확대된 체결단부(12)가 선단부에 연장되고, 중앙부 집중의 배출흐름 유도를 위해 내측으로 굴곡져 직경이 축소된 만곡단부(13)가 종단부에 연장되어 있다.The housing steel pipe 1 is a means for efficiently discharging exhaust gas from the end of the tail pipe b-1 of the automobile b, and as shown in Fig. 3, (B-2) is a steel pipe through which a discharge passage (1a) through which a flow of exhaust gas discharged to the outside through a tail pipe (b-1) is formed by an exhaust stroke during a stroke, (B-1) on the basis of the guide tube portion 11 which induces acceleration of exhaust flow of the exhaust gas by forming a shape in which the diameter becomes finer as it goes from the front end connected to the tail pipe The clamping end 12, which is enlarged in diameter so that it can be wrapped around it, extends at the distal end, and a curved end 13, which is curved inwardly and reduced in diameter,

그리고, 상기 체결단부(12)에는, 제각기 다른 직경의 테일파이프(b-1) 규격에 대응한 직경의 축소/확대가 가능토록 다수의 절개홈(121)이 일정간격마다 형성되어 있다.A plurality of cut-out grooves 121 are formed in the fastening end portion 12 at regular intervals so that the diameters corresponding to the tail pipe (b-1) standard of different diameters can be reduced / enlarged.

보텍스강관(2)은, 상기 하우징강관(1)을 통해 배출되는 배기가스가 강하게 회전하면서 흐르는 소용돌이(와류)를 일으키며 배출되도록 하는 배기흐름의 제어를 위한 것으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 배기가스의 배출흐름이 이어지는 토출로(2a)가 관통된 강관인바, 선단부의 직경에 비해 후단부의 지름이 작은 전광후협(前廣後狹)의 사다리꼴 형태를 이룸으로써, 베르누이 정리(Bernoulli's theorem)의 법칙에 입각하여 배기가스의 배출흐름을 보다 강하게 만들어 배기효율이 크게 향상될 수 있도록 한다.The vortex steel pipe 2 is for controlling the exhaust flow which causes the exhaust gas discharged through the housing steel pipe 1 to be discharged while generating a vortex (vortex) flowing while rotating strongly. As shown in Figs. 2 and 3 Similarly, by forming a trapezoidal shape in which the diameter of the rear end portion is smaller than the diameter of the front end portion, which is a steel pipe passing through the discharge path 2a through which the discharge flow of the exhaust gas is continued, the Bernoulli's theorem ), The discharge flow of the exhaust gas is made stronger so that the exhaust efficiency can be greatly improved.

이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 토출로(2a)의 진입위치인 선단부에는 절개부위를 기준으로 일측은 외측으로 절곡시키고 타측은 내측으로 절곡시켜서 된 다수의 외향베인(21) 및 내향베인(22)의 형성에 따라 바람개비 형태를 이루는바, 이들 외향베인(21)과 내향베인(22)에 의해 하우징강관(1)의 배출로(1a)와 상기 토출로(2a)를 통과하는 배기가스의 배출흐름이 간섭되는 것으로써 와류가 유발된다.4, a plurality of outward vanes 21, which are formed by bending one side outwardly and the other side bent inward, are formed at the leading end of the discharge path 2a, The outlet vane 21 and the inward vane 22 form an outlet passage 1a of the housing steel pipe 1 and an outlet passage 2a through the outlet passage 2a, The vortex is induced by interfering the exhaust stream of the gas.

더하여, 둘레면 전체 및 상기 외향베인(21)과 내향베인(22)에는, 배출흐름의 방향전환을 유도하여 상기 배출로(1a) 및 토출로(2a)에서의 와류 유발작용이 극대화되도록 하기 위하여, 외측으로 볼록하게 돌출됨으로써 내면으로부터는 오목하게 내향된 형태를 가진 엠보(200)가 고른 분포로 다수 배열형성되어 있다.In addition, in order to maximize the vortex-inducing action in the discharge passage (1a) and the discharge passage (2a) by inducing a change in direction of the discharge flow to the entire peripheral surface and the outward vane (21) and the inward vane And a plurality of embossments 200 protruding outwardly and convexly inwardly from the inner surface are arranged in an even distribution.

한편, 도 5는 본 발명에 따른 자동차 내연기관의 와류발생기의 다른 구성관계를 나타낸 측단면도로써, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 보텍스강관(2)을 상기 하우징강관(1) 내에 복수 및 길이방향을 따라 일렬배치하는 구조로 구성관계를 달리함을 통해 상기한 배출로(1a) 및 토출로(2a)에서 형성되는 와류의 유발작용을 극대화할 수도 있음이 가능하다.5 is a sectional side view showing another configuration of the vortex generator of the automotive internal combustion engine according to the present invention. As shown in FIG. 5, the vortex steel pipe 2 is divided into a plurality It is possible to maximize the inducing action of the eddy currents formed in the discharge path 1a and the discharge path 2a through the constitutional relationship.

미 설명부호, (c)는 상기 테일파이프(b-1)의 종단에 본 발명에 따른 와류발생기(A)의 결속 및 그 결속상태 유지를 위한 통상의 밴드형 클램프(clamp)이다.(C) is a conventional band-type clamp for binding and holding the vortex generator A according to the present invention at the end of the tail pipe b-1.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 자동차 내연기관의 와류발생기(A)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the vortex generator A of the automotive internal combustion engine according to the present invention will be described in detail.

먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 와류발생기(A)를 자동차(b)의 테일파이프(b-1) 종단에 부가장착하여 배기가스의 배출흐름이 와류를 형성하도록 하는 것을 통해 배기효율 극대화 및 그에 따른 연비개선이 달성되도록 한다.6, the vortex generator A according to the present invention is attached to the end of the tail pipe b-1 of the vehicle b so that the exhaust flow of the exhaust gas forms a vortex. Thereby maximizing the exhaust efficiency and thereby improving the fuel economy.

여기서, 상기 하우징강관(1)의 체결단부(12) 내측으로 상기 테일파이프(b-1) 종단이 일부 삽입되도록 한 상태에서, 별도의 클램프(c)를 이용하여 상기한 체결단부(12)가 테일파이프(b-1)의 외면을 강하게 압박한 상태가 되도록 함을 통해 견고한 장착상태가 유지될 수 있으며, 이때 상기 체결단부(12)에 일정간격마다 형성된 절개홈(121)에 의해 체결단부(12)의 직경을 축소시키거나 혹은 확대시킬 수 있는 것에 의해 테일파이프(b-1)의 규격이 다양하더라도 대응장착이 가능하다.The end of the tail pipe (b-1) is partially inserted into the fastening end portion (12) of the housing steel pipe (1), and the fastening end portion (12) The fastening end portion 12 may be provided with a fastening end 121 formed at a predetermined interval so that the fastening end portion 12 is fastened to the fastening end portion 12 by a tightly pressing force of the outer surface of the tail pipe b- 12 of the tail pipe b-1 can be reduced or enlarged, so that the tail pipe b-1 can be mounted correspondingly even if the specifications of the tail pipe b-1 vary.

한편, 시동을 걸어 본 발명의 와류발생기(A)가 장착된 자동차의 내연기관이 구동을 시작하도록 한 상태에서 운전자가 엑셀레이터패달을 밟는 것으로써 자동차의 주행이 가능한 상태 즉, 내연기관의 4행정(흡입, 압축, 폭발, 배기)이 진행되는 것이며, 이러한 4행정 중 배기행정에 따라 상기 테일파이프(b-1)를 통해 배기가스가 배출되고, 그렇게 배출되는 배기가스는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기한 테일파이프(b-1)를 거쳐 상기 하우징강관(1)과 보텍스강관(2)의 배출로(1a) 및 토출로(2a)를 통해 최종적으로 외부배출되는 과정에서 와류를 유발하게 된다.On the other hand, when the internal combustion engine of the automobile equipped with the vortex generator A of the present invention is started by starting, the driver depresses the accelerator pedal, Exhaust gas is discharged through the tail pipe (b-1) in accordance with the exhaust stroke during the four strokes, and the exhaust gas thus discharged is discharged from the tail pipe (b-1) The vortex is generated in the process of being finally discharged to the exterior via the exhaust pipe 1a and the discharge passage 2a of the housing steel pipe 1 and the vortex steel pipe 2 via the tail pipe b- do.

보다 상세하게는, 상기 하우징강관(1)을 통해 배출흐름을 이어가는 과정에서 상기 유도관부(11)에 의해 배기가스가 분산되지 않고 상기 배출로(1a)의 중앙부로 집중된 상태로 이동흐름을 갖게 됨으로써 배기가스의 배출흐름이 효율적으로 이루어진다.More specifically, in the process of continuing the discharge flow through the housing steel pipe 1, the exhaust gas is not dispersed by the guide tube portion 11 but is concentrated to the central portion of the exhaust passage 1a, The discharge flow of the exhaust gas is efficiently performed.

더하여, 상기 하우징강관(1)의 내부공간에 부가장착된 보텍스강관(2)을 배기가스가 통과하는 과정에서, 상기 토출로(2a) 진입부가 되는 선단 둘레에 절곡형성된 상기 외향베인(21)과 내향베인(22)에 의해 배출흐름이 간섭됨으로써 배기가스가 와류를 일으키게 되고, 선단부의 직경에 비해 후단부의 지름이 작은 전광후협(前廣後狹)의 사다리꼴 형태를 이룸으로써, 배기가스의 배출흐름이 강하게 만들어지는 베르누이 정리 법칙에 따라 배기효율이 크게 향상될 수 있는 것이다.The outward vanes 21 are bent around the leading end of the exhaust passage 2a in the process of passing the exhaust gas through the vortex pipe 2 attached to the inner space of the housing steel pipe 1, The exhaust gas is vortexed due to the interference of the exhaust flow by the inward vane 22 and a trapezoidal shape of the front bulge having a smaller diameter at the rear end than the diameter of the front end portion, The stronger Bernoulli theorem can greatly improve the exhaust efficiency.

또한, 상기 보텍스강관(2)의 둘레면 및 상기 외향베인(21)과 내향베인(22)에 형성된 다수의 엠보(200)에 의해 보텍스강관(2)을 통과하는 배기가스의 이동경로가 변경되는 것에 따라 전술한 바와 같은 와류의 유발작용이 더욱 극대화될 수 있는 것이다.The moving path of the exhaust gas passing through the vortex steel pipe 2 is changed by the circumferential surface of the vortex steel pipe 2 and the plurality of embossments 200 formed on the outward vane 21 and the inward vane 22 Whereby the inducing action of the vortex as described above can be further maximized.

정리하자면, 본 발명의 자동차 내연기관의 와류발생기(A)에 의하면, 내연기관의 4행정 중 배기행정에 의해 자동차(b)의 머플러(muffler) 종단 테일파이프(b-1)를 통해 최종적으로 외부배출되는 배기가스가 와류를 일으키며 배출되도록 함을 통해, 배기효율이 신속하게 이루어짐으로써 내연기관의 행정능력이 향상되고 그로써 해당 자동차의 출력향상과 더불어 이를 통한 연료소모율 감소에 따른 연비개선의 효과를 거둘 수 있다.In summary, according to the vortex generator (A) of the automotive internal combustion engine of the present invention, the muffler termination tail pipe (b-1) of the automobile (b) is finally exhausted through the exhaust stroke during the four strokes of the internal combustion engine The exhaust gas discharged from the engine is vapored to be discharged, so that the exhaust efficiency is improved. As a result, the internal combustion engine's administrative ability is improved, thereby improving the output of the vehicle and improving the fuel efficiency by reducing the fuel consumption rate thereof .

아울러, 별도의 구동장치가 없이도 자동차 주행 중에 자연히 발생하는 공기의 흐름을 이용하여 배기가스의 원활한 배기를 유도함으로써, 엔진의 배기성능 및 에너지효율을 향상시키고, 흡기계 및 배기계에 설치되는 각종 부품들의 기능을 도와 부품의 내구성을 향상시키며, 배기소음이 줄어들게 되는 효과를 거둘 수 있다.In addition, it is possible to improve the exhaust performance and energy efficiency of the engine by inducing the exhaust gas to flow smoothly by using the air flow naturally generated during the running of the vehicle without a separate driving device, It improves the durability of the parts and reduces the exhaust noise.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of the claims should be construed as being included in the scope of the present invention.

A : 와류발생기, 1 : 하우징강관, 1a : 배출로
2 : 보텍스강관, 2a 토출로, 11 : 유도관부
12 : 체결단부, 13 : 만곡단부, 21 : 외향베인
22 : 내향베인, 121 : 절개홈, 200 : 엠보A: vortex generator, 1: housing steel pipe, 1a: exhaust passage
2: Vortex steel pipe, 2a discharge path, 11: guide pipe
12: fastening end, 13: curved end, 21: outward vane
22: inward vane, 121: incision groove, 200: embossed

Claims (6)

자동차의 머플러 종단 테일파이프에 연계장착된 상태로, 배기가스의 배출흐름을 이어가는 하우징강관; 및 상기 하우징강관 내부에 부가결합된 상태로, 상기 하우징강관을 통과하는 배기가스가 와류를 일으키며 배출될 수 있도록 유체이동의 흐름을 관장하는 보텍스강관;을 포함하여 구성되고,
상기 하우징강관은, 상기 테일파이프를 통해 외부로 배출되는 배기가스의 이동흐름이 형성되는 배출로가 관통된 강관이고, 상기 테일파이프와 접속되는 선단으로부터 종단으로 이어질수록 직경이 미세하게 좁아지는 형태를 이룸으로써, 배기가스의 배출흐름 가속화를 유도하는 유도관부를 기준하여, 상기 테일파이프의 종단을 둘러 감쌀 수 있게 직경이 확대된 체결단부가 상기 유도관부의 선단에 연장형성되고, 중앙부 집중의 배기가스 배출흐름 유도를 위해, 내측으로 굴곡져 직경이 축소된 만곡단부가 상기 유도관부의 종단에 연장형성되며,
상기 보텍스강관은, 배기가스의 배출흐름이 이어지는 토출로가 관통된 강관이고, 배기가스의 배출흐름을 강하게 만들기 위해, 선단부의 직경에 비해 후단부의 지름이 작은 전광후협의 사다리꼴 형태를 이루며, 상기 토출로의 진입위치인 선단부에는, 절개부위를 기준으로 일측은 외측으로 절곡시키고 타측은 내측으로 절곡시켜서 된 다수의 외향베인 및 내향베인의 형성에 따라 바람개비 형태를 이루고, 배기가스 배출흐름의 방향전환을 통한 와류 유발작용 증대를 위해, 외측으로 볼록하게 돌출됨으로써 내면으로부터는 오목하게 내향된 형태를 가진 엠보가 다수 배열형성되고,
상기 보텍스강관을 복수로 구비하고, 복수의 상기 보텍스강관을 상기 하우징강관 내에 길이방향을 따라 일렬로 배치하여, 와류의 유발작용이 극대화되도록 하며,
상기 체결단부에는, 제각기 다른 직경의 상기 테일파이프 규격에 대응한 직경의 축소 및 확대가 가능토록, 다수의 절개홈이 일정간격마다 형성됨을 특징으로 하는 자동차 내연기관의 와류발생기.A housing steel pipe which is connected to the muffler end tail pipe of the automobile and is connected to the discharge flow of the exhaust gas; And a vortex steel pipe connected to the inside of the housing steel pipe to control a flow of fluid movement so that exhaust gas passing through the housing steel pipe may be vortexed and discharged,
The housing steel pipe is a steel pipe through which an exhaust passage through which a flow of exhaust gas discharged to the outside is formed through the tail pipe is passed through and a shape in which the diameter becomes finer as it goes from the front end to the tail end connected to the tail pipe A fastening end portion having a diameter enlarged so as to surround an end portion of the tail pipe is formed on the leading end of the induction pipe portion on the basis of a guide pipe portion for inducing acceleration of exhaust flow of the exhaust gas, In order to induce the discharge flow, a curved end portion bent inward and reduced in diameter is formed at the end of the guide tube portion,
The vortex steel pipe is a steel pipe passing through a discharge path followed by a discharge flow of exhaust gas. The vortex steel pipe has a trapezoidal shape in which the diameter of the rear end portion is smaller than the diameter of the front end portion, And the other side is formed into a vane shape in accordance with the formation of a plurality of outward vanes and inward vanes formed by bending the inside toward the inside and the direction of the exhaust gas discharge flow is changed A plurality of embossments having a convexly protruding shape outwardly from the inner surface and having a concave inwardly directed shape are formed,
A plurality of the vortex steel pipes are arranged in a row along the longitudinal direction in the housing steel pipe to maximize the vortex inducing action,
Wherein a plurality of cut-away grooves are formed in the fastening end portions at predetermined intervals so that diameters corresponding to the tail pipe standards of different diameters can be reduced and enlarged, respectively. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete

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