KR102658308B1 - System for exhaust gas recirculation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배기가스 재순환 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 배기가스수송파이프의 종단에 소정의 직선 구간을 구비하여 배기가스의 유동에 의한 배기가스재순환밸브(EGR valve)에서의 진동을 억제함으로써, 재순환되는 배기가스 비율을 정확하게 조절하고, 나아가 질소산화물(NOx) 등의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 배기가스 재순환 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스재순환시스템(10)은, 농작업차량(1)에 구비되는 배기가스재순환시스템(10)으로서, 엔진으로 인입되는 배기가스를 조절하는 배기가스재순환밸브(100); 및 상기 엔진에서 배출된 배기가스를 상기 배기가스재순환밸브(100)로 수송하는 배기가스수송파이프(200);를 포함하며, 상기 배기가스수송파이프(200)의 상기 배기가스재순환밸브(100)측 종단에는 상기 배기가스재순환밸브(100)에서의 개폐부(120)의 개폐시 구동 방향과 동일한 방향으로 소정 길이의 직선 구간을 이루는 직선부(210)가 구비되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an exhaust gas recirculation system, and more specifically, by providing a predetermined straight section at the end of the exhaust gas transport pipe to suppress vibration in the exhaust gas recirculation valve (EGR valve) due to the flow of exhaust gas, This relates to an exhaust gas recirculation system that can accurately control the rate of recirculated exhaust gas and further effectively suppress the generation of nitrogen oxides (NOx).
The exhaust gas recirculation system 10 according to an embodiment of the present invention is an exhaust gas recirculation system 10 provided in an agricultural vehicle 1, and includes an exhaust gas recirculation valve 100 that controls the exhaust gas flowing into the engine. ); and an exhaust gas transport pipe 200 that transports the exhaust gas discharged from the engine to the exhaust gas recirculation valve 100, wherein the exhaust gas recirculation valve 100 side of the exhaust gas transport pipe 200 At the end, a straight portion 210 forming a straight section of a predetermined length is provided in the same direction as the driving direction when the opening and closing portion 120 of the exhaust gas recirculation valve 100 is opened and closed.
Description
본 발명은 배기가스 재순환 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 배기가스수송파이프의 종단에 소정의 직선 구간을 구비하여 배기가스의 유동에 의한 배기가스재순환밸브(EGR valve)에서의 진동을 억제함으로써, 재순환되는 배기가스 비율을 정확하게 조절하고, 나아가 질소산화물(NOx) 등의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 배기가스 재순환 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas recirculation system, and more specifically, by providing a predetermined straight section at the end of the exhaust gas transport pipe to suppress vibration in the exhaust gas recirculation valve (EGR valve) due to the flow of exhaust gas, This relates to an exhaust gas recirculation system that can accurately control the rate of recirculated exhaust gas and further effectively suppress the generation of nitrogen oxides (NOx).
배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation, EGR)은 엔진에서 배출되는 배기가스 내의 질소산화물(NOx)의 양을 감소시키는 기술로서, 디젤 엔진 등의 내연 기관에 다양하게 적용되고 있으며, 특히 환경 규제가 엄격한 차종에서 폭넓게 사용되고 있다.Exhaust Gas Recirculation (EGR) is a technology that reduces the amount of nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas emitted from the engine, and is widely applied to internal combustion engines such as diesel engines, especially vehicles with strict environmental regulations. It is widely used in.
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 배기가스 재순환 시스템에서는 엔진에서 배출되는 배기가스(Exhaust gas)의 일부를 배기가스냉각기(EGR cooler) 등을 거쳐 재순환하여 흡입 공기와 혼합시켜 엔진의 실린더 내로 유입시킴으로써, 엔진에 인입되는 공기의 산소량 등을 적절하게 조절하여 연소 온도를 낮추어 줌으로써 배기가스 내에 포함되는 질소산화물(NOx)의 양을 감소시켜 주게 된다.As can be seen in Figure 2, in the exhaust gas recirculation system, part of the exhaust gas discharged from the engine is recirculated through an exhaust gas cooler (EGR cooler), mixed with intake air, and introduced into the engine cylinder. , the amount of oxygen in the air entering the engine is appropriately adjusted to lower the combustion temperature, thereby reducing the amount of nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas.
나아가, 통상 상기 흡입 공기와 혼합되는 배기가스 비율이 낮으면 질소산화물(NOx) 생성이 증가하고, 배기가스 비율이 높으면 그을음이 많이 발생하게 되므로, 엔진 실린더(연소실)에 공급되는 공기/배기가스 혼합물 내의 배기가스의 비율은 적절하게 조절되어야 한다. 따라서, 질소산화물(NOx)과 그을음의 발생량을 줄이면서 나아가 엔진의 최적 성능을 끌어내기 위해서는, 엔진의 구동 환경 등을 고려하여 배기가스의 비율을 지속적으로 조절하면서 최적 비율을 구현하는 것이 바람직하다.Furthermore, if the ratio of exhaust gas mixed with the intake air is generally low, the production of nitrogen oxides (NOx) increases, and if the ratio of exhaust gas is high, a lot of soot is generated, so the air/exhaust gas mixture supplied to the engine cylinder (combustion chamber) The proportion of exhaust gases within must be adjusted appropriately. Therefore, in order to reduce the amount of nitrogen oxides (NOx) and soot generated and further achieve optimal performance of the engine, it is desirable to realize the optimal ratio by continuously adjusting the ratio of exhaust gas in consideration of the operating environment of the engine.
도 3에서는 종래 기술에 따른 통상적인 배기가스 재순환 시스템의 구조를 예시하고 있다. 도 3(a)에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래 통상적인 배기가스 재순환 시스템(10)에서는 엔진에서 배출되어 배기가스냉각기(EGR Cooler)(300) 등을 거친 배기가스가 배기가스수송파이프(200)를 거쳐, 배기가스재순환밸브(EGR valve)(100)로 인입되게 된다(도 3(b)의 (A)). 이때, 상기 배기가스수송파이프(200) 종단의 절곡 영역(도 3(b)의 (B) 영역) 또는 상기 배기가스수송파이프(200)의 종단에 부착되는 연결부(flange) 영역 등에서 배기가스의 진행 방향이 바뀌면서 유발되는 배기가스의 유동(fluctuation)이 발생할 수 있고(도 4의 (A)), 이로 인하여 상기 배기가스재순환밸브(100)의 개폐부에서 진동(oscillation)이 유발될 수 있다. 이에 따라, 상기 엔진으로 흡입되는 배기가스 비율이 정확하게 제어되지 못하면서, 질소산화물(NOx)의 발생이 적절하게 억제되지 못하거나, 엔진의 성능이 저하되는 등의 문제가 나타날 수 있게 된다.Figure 3 illustrates the structure of a typical exhaust gas recirculation system according to the prior art. As can be seen in FIG. 3(a), in a conventional exhaust gas recirculation system 10, the exhaust gas discharged from the engine and passing through the exhaust gas cooler (EGR Cooler) 300, etc., flows through the exhaust
따라서, 상기 배기가스의 유동에 의한 배기가스재순환밸브(100)의 개폐부에서의 진동 발생을 방지하여 질소산화물(NOx)의 발생을 적절하게 억제하고, 나아가 엔진의 성능 저하를 효과적으로 방지할 수 있는 방안이 지속적으로 요구되고 있다.Therefore, a method to appropriately suppress the generation of nitrogen oxides (NOx) by preventing vibration at the opening and closing portion of the exhaust
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 배기가스의 유동에 의한 배기가스재순환밸브(EGR valve)(100)에서의 진동을 방지함으로써, 질소산화물(NOx)의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 배기가스재순환시스템(10)를 개시하는 것을 목적으로 한다.The present invention was developed to solve the above problems. By preventing vibration in the exhaust gas recirculation valve (EGR valve) 100 due to the flow of exhaust gas, the generation of nitrogen oxides (NOx) can be effectively suppressed. The purpose is to disclose an exhaust gas recirculation system (10).
나아가, 본 발명은 배기가스의 비율을 정확하게 제어하여 줌으로써, 엔진 성능의 저하를 효과적으로 방지할 수 있는 배기가스재순환시스템(10)를 개시하는 것을 목적으로 한다.Furthermore, the purpose of the present invention is to disclose an exhaust gas recirculation system (10) that can effectively prevent deterioration of engine performance by accurately controlling the ratio of exhaust gas.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.Other detailed purposes of the present invention will be clearly understood and understood by experts or researchers in this technical field through the detailed contents described below.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스재순환시스템(10)은, 농작업차량(1)에 구비되는 배기가스재순환시스템(10)으로서, 엔진으로 인입되는 배기가스를 조절하는 배기가스재순환밸브(100); 및 상기 엔진에서 배출된 배기가스를 상기 배기가스재순환밸브(100)로 수송하는 배기가스수송파이프(200);를 포함하며, 상기 배기가스수송파이프(200)의 상기 배기가스재순환밸브(100)측 종단에는 상기 배기가스재순환밸브(100)에서의 개폐부(120)의 개폐시 구동 방향과 동일한 방향으로 소정 길이의 직선 구간을 이루는 직선부(210)가 구비되는 것을 특징으로 한다.The exhaust gas recirculation system 10 according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is an exhaust gas recirculation system 10 provided in an agricultural vehicle 1, and regulates the exhaust gas flowing into the engine. Exhaust gas recirculation valve (100); and an exhaust
이때, 상기 배기가스수송파이프(200)의 타측 종단에는 상기 직선부(210)와 수직하는 방향으로 수평 구간을 이루는 제1수평부(220)가 구비되며, 상기 직선부(210)와 상기 제1수평부(220) 사이에는 상기 직선부(210)와 상기 제1수평부(220)를 연결하는 절곡부(230)가 구비될 수 있다.At this time, the other end of the exhaust
나아가, 상기 절곡부(230)에는, 상기 제1수평부(230)에서 보다 낮은 방향으로 절곡하는 제2절곡부(236)와, 상기 직선부(210)에서 상기 제2절곡부(236) 방향으로 절곡하는 제1절곡부(232)가 구비될 수 있다.Furthermore, the
여기서, 상기 절곡부(230)에는, 상기 제2절곡부(236)와 상기 제1절곡부(232)를 연결하는 제2수평부(234)가 구비될 수 있다.Here, the
또한, 상기 배기가스재순환밸브(100)는 상기 엔진의 흡기매니폴드(410)에 장착되며, 상기 배기가스수송파이프(200)의 타측 종단은 상기 엔진의 배기매니폴드(420) 인근에 구비되어 상기 배기가스를 냉각하는 배기가스냉각기(300)에 연결될 수 있다.In addition, the exhaust
이때, 상기 배기가스냉각기(300)는, 상기 직선부(210)의 하단보다 높은 위치에 구비될 수 있다.At this time, the exhaust gas cooler 300 may be provided at a higher position than the lower end of the
또한, 상기 직선부(210)의 길이는 30mm 이상일 수 있다.Additionally, the length of the
본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스재순환시스템(10)에서는, 배기가스재순환밸브(100)로 배기가스를 수송하는 배기가스수송파이프(200)의 종단에 소정 길이의 직선 구간을 이루는 직선부(210)를 구비함으로써, 배기가스의 유동에 의한 배기가스재순환밸브(100)에서의 진동을 억제하여 엔진으로 인입되는 배기가스를 정확하게 조절하고, 이에 따라 질소산화물(NOx)의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다는 효과를 가진다.In the exhaust gas recirculation system 10 according to an embodiment of the present invention, a straight portion forming a straight section of a predetermined length at the end of the exhaust
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스재순환시스템(10)에서는, 배기가스의 유동에 의한 배기가스재순환밸브(100)에서의 진동을 억제하여 엔진으로 인입되는 배기가스의 비율을 정확하게 제어하여 줌으로써, 엔진 성능의 저하를 효과적으로 방지할 수 있다는 효과를 가진다.Furthermore, in the exhaust gas recirculation system 10 according to an embodiment of the present invention, vibration in the exhaust
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 통상의 농작업차량(1)의 측면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 배기가스재순환시스템(10)의 동작에 대한 설명도이다.
도 3는 종래 기술에 따른 배기가스재순환시스템(10)의 예시도이다.
도 4과 도 5는 종래 기술에 따른 배기가스재순환시스템(10)에서의 배기가스의 유동에 의한 배기가스재순환밸브(EGR valve)에서의 진동을 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스재순환시스템(10)의 구조를 예시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스재순환시스템(10)에서의 공기 흐름을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 직선 구간이 구비된 배기가스수송파이프(200)의 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스재순환시스템(10)에 대한 사시도이다.
도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스재순환시스템(10)에서의 성능 개선을 보여주는 그래프이다.The accompanying drawings, which are included as part of the detailed description to aid understanding of the present invention, provide embodiments of the present invention and explain the technical idea of the present invention together with the detailed description.
Figure 1 is a side view of a typical agricultural vehicle 1.
Figure 2 is an explanatory diagram of the operation of the exhaust gas recirculation system 10 according to the prior art.
Figure 3 is an exemplary diagram of an exhaust gas recirculation system 10 according to the prior art.
Figures 4 and 5 are diagrams for explaining the vibration in the exhaust gas recirculation valve (EGR valve) due to the flow of exhaust gas in the exhaust gas recirculation system 10 according to the prior art.
Figure 6 is a cross-sectional view illustrating the structure of the exhaust gas recirculation system 10 according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is an exemplary diagram for explaining the air flow in the exhaust gas recirculation system 10 according to an embodiment of the present invention.
8 to 10 are exemplary diagrams of an exhaust
Figure 11 is a perspective view of the exhaust gas recirculation system 10 according to an embodiment of the present invention.
Figure 12 is a graph showing performance improvement in the exhaust gas recirculation system 10 according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, when adding reference signs to components in each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, preferred embodiments of the present invention will be described below, but of course, the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto and can be practiced by those skilled in the art.
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래에는 통상적으로 엔진에서 배출되어 배기가스냉각기(300) 등을 거친 배기가스가 배기가스수송파이프(200)를 거쳐 배기가스재순환밸브(100)로 인입됨에 있어, 상기 배기가스수송파이프(200) 종단의 절곡 영역 또는 상기 배기가스수송파이프(200)의 종단에 부착되는 연결부(flange) 영역 등에서 배기가스의 진행 방향이 바뀌면서 배기가스의 유동(fluctuation)이 발생될 수 있고, 이에 따라 상기 배기가스재순환밸브(100)의 개폐부에서의 진동(oscillation)이 유발되어 상기 엔진으로 흡입되는 배기가스 비율이 정확하게 제어되지 못하면서, 질소산화물(NOx)의 발생이 적절하게 억제되지 못하거나, 엔진의 성능이 저하되는 등의 문제가 나타날 수 있다.As can be seen in Figure 4, conventionally, the exhaust gas discharged from the engine and passing through the exhaust gas cooler 300, etc. is introduced into the exhaust
특히, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이 트랙터 등 농작업차량(1)에서는 엔진룸(2) 등 보다 한정된 공간에 배기가스재순환밸브(100), 배기가스수송파이프(200), 배기가스냉각기(300) 뿐만 아니라 배기가스후처리장치(DPF) 등 다양한 장치가 배치되어야 하는 바, 공간적인 제약으로 인하여 배기가스수송파이프(200) 등에서의 절곡에 의한 배기가스의 유동이 쉽게 상기 배기가스재순환밸브(100)에 영향을 미칠 수 있게 된다.In particular, as can be seen in Figure 1, in agricultural vehicles such as tractors (1), an exhaust gas recirculation valve (100), an exhaust gas transport pipe (200), and an exhaust gas cooler (300) are installed in a more limited space such as the engine room (2). ) In addition, various devices such as an exhaust gas post-treatment device (DPF) must be placed, and due to space constraints, the exhaust gas recirculation valve (100) can easily flow by bending the exhaust gas transport pipe (200). ) can affect.
이에 대하여, 본 발명에 따른 배기가스재순환시스템(10)에서는 배기가스재순환밸브(100)로 배기가스를 수송하는 배기가스수송파이프(200)의 종단에 소정 길이의 직선 구간을 이루는 직선부(210)를 구비함으로써, 배기가스의 유동에 의한 배기가스재순환밸브(100)에서의 진동을 억제하여 엔진으로 인입되는 배기가스를 정확하게 조절하고, 이에 따라 질소산화물(NOx)의 발생 및 엔진 성능의 저하를 효과적으로 억제할 수 있게 된다.In contrast, in the exhaust gas recirculation system 10 according to the present invention, a
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스재순환시스템(10)의 예시적인 실시형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the exhaust gas recirculation system 10 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
먼저, 도 5와 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스재순환시스템(10)에서의 배기가스의 유동에 의한 배기가스재순환밸브(100)에서의 진동(oscillation) 발생을 억제하는 메커니즘을 보다 자세하게 설명한다.First, referring to FIGS. 5 and 6, a method for suppressing oscillation in the exhaust
우선, 도 5에서는 종래 기술에 따른 배기가스재순환시스템(10)에서의 배기가스의 유동에 의한 배기가스재순환밸브(100)에서의 진동 발생을 설명하고 있다.First, Figure 5 illustrates the occurrence of vibration in the exhaust
도 5(a)에서 볼 수 있는 바와 같이, 배기가스재순환밸브(100)가 닫혀있는 경우에는 배기가스가 흐르지 못하게 되는 바, 상기 배기가스의 유동에 의한 배기가스재순환밸브(100)에서의 진동(Oscillation)도 발생할 여지가 없다.As can be seen in FIG. 5(a), when the exhaust
그런데, 도 5(b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 배기가스재순환밸브(100)의 개폐부(120)가 하강하여 상기 배기가스재순환밸브(100)의 흡입구(110)가 개방되면, 배기가스냉각기(300) 등을 거쳐 상기 배기가스수송파이프(200)로 인입된 배기가스의 압력에 의하여 상기 배기가스가 상기 배기가스재순환밸브(100)의 흡입구(110)로 인입되게 된다. 이때, 상기 배기가스는 도 5(b)의 (A)에서 볼 수 있는 바와 같이, 배기가스수송파이프(200)의 절곡부를 거치면서 유동(fluctuation)이 발생하게 되고, 상기 배기가스의 유동에 의하여 상기 배기가스재순환밸브(100)의 개폐부(120)에 진동(Oscillation)이 유발될 수 있게 된다(도 5(b)의 (B)).However, as can be seen in FIG. 5(b), when the opening/
이때, 통상적으로 상기 배기가스재순환밸브(100)의 개폐부(120)는 개방시 미세하게 하강(예를 들어, 약 0.6mm 정도)하여 상기 흡입구(110)를 개방하게 되는데, 상기 개폐부(120)에 진동이 발생하는 경우 상기 흡입구(110)를 거쳐 인입되는 배기가스의 양이 예상보다 많거나 적어지면서, 질소산화물(NOx)의 발생이 적절하게 제어되지 못하거나, 나아가 엔진 성능의 저하를 초래할 수 있게 된다.At this time, usually the opening/
이에 대하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스재순환시스템(10)은, 농작업차량(1)에 구비되는 배기가스재순환시스템(10)으로서, 엔진으로 인입되는 배기가스를 조절하는 배기가스재순환밸브(100); 및 상기 엔진에서 배출된 배기가스를 상기 배기가스재순환밸브(100)로 수송하는 배기가스수송파이프(200);를 포함하여 구성될 수 있으며, 이때 상기 배기가스수송파이프(200)의 상기 배기가스재순환밸브(100)측 종단에는 상기 배기가스재순환밸브(100)에서의 개폐부(120)의 개폐시 구동 방향(예를 들어, 도 6의 (D) 방향)과 동일한 방향으로 소정 길이의 직선 구간을 이루는 직선부(210)가 구비되게 된다.In contrast, the exhaust gas recirculation system 10 according to an embodiment of the present invention is an exhaust gas recirculation system 10 provided in an agricultural vehicle 1, and is an exhaust gas recirculation system that regulates the exhaust gas flowing into the engine. valve (100); And it may be configured to include an exhaust
즉, 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 배기가스수송파이프(200)의 종단에 소정 길이(도 6에서 l)의 직선 구간을 구비하여 배기가스의 유동을 해소하고 이에 따른 배기가스재순환밸브(100)에서의 진동을 억제함으로써, 재순환되는 배기가스 비율을 정확하게 조절하여 질소산화물(NOx) 등의 발생을 억제하고, 나아가 엔진 성능의 저하를 효과적으로 방지할 수 있게 된다. That is, as can be seen in FIG. 6, a straight section of a predetermined length (l in FIG. 6) is provided at the end of the exhaust
즉, 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 배기가스가 배기가스수송파이프(200)의 절곡부를 거치면서 유동(fluctuation)이 발생(도 6의 (A))하게 되더라도, 충분한 길이의 직선 구간(도 6에서 l 구간)을 거치면서 상기 배기가스의 유동이 해소(도 6의 (B) 및 도 6의 (C))되도록 함으로써, 상기 배기가스재순환밸브(100)에서의 진동을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.That is, as can be seen in FIG. 6, even if the exhaust gas flows through the bent part of the exhaust gas transport pipe 200 ((A) in FIG. 6), a straight section of sufficient length (FIG. Vibration in the exhaust
또한, 도 7에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스재순환시스템(10)에서의 공기 흐름을 예시하고 있다. 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 배기가스수송파이프(200)의 상기 배기가스재순환밸브(100)측 종단은 상기 흡기매니폴드(410)에 고정될 수 있으며, 이때 상기 직선부(210)로 인입되는 배기가스는 소정 길이의 직선 구간(도 7의 l 구간)을 거치면서 유동이 해소될 수 있고, 이어서 상기 배기가스가 흐름 방향을 유지하면서 상기 배기가스재순환밸브(100)로 인입될 수 있는 바, 상기 배기가스재순환밸브(100)에서의 진동을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.Additionally, Figure 7 illustrates the air flow in the exhaust gas recirculation system 10 according to an embodiment of the present invention. As can be seen in FIG. 7, the end of the exhaust
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스재순환시스템(10)에서 본 발명자들은 상기 직선부(210)의 길이를 30mm 이상 확보함으로써 상기 배기가스의 유동을 해소하여 상기 배기가스재순환밸브(100)에서의 진동을 효과적으로 방지할 수 있음을 확인하였다. More specifically, in the exhaust gas recirculation system 10 according to an embodiment of the present invention, the present inventors resolved the flow of the exhaust gas by securing the length of the
도 8 내지 도 10에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 직선 구간이 구비된 배기가스수송파이프(200)를 다양하게 예시하고 있다.8 to 10 illustrate various examples of an exhaust
먼저, 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스수송파이프(200)는, 일측 종단에 상기 배기가스재순환밸브(100)에서의 개폐부(120)의 개폐시 구동 방향과 동일한 방향으로 소정 길이의 직선 구간을 이루는 직선부(210)가 구비되고, 타측 종단에는 상기 직선부(210)와 수직하는 방향으로 수평 구간을 이루는 제1수평부(220)가 구비되며, 또한 상기 직선부(210)와 상기 제1수평부(220) 사이에는 상기 직선부(210)와 상기 제1수평부(220)를 연결하는 절곡부(230)가 구비될 수 있다. 이때, 상기 제1수평부(220)는 배기가스냉각기(300) 등에 연결될 수 있다.First, as can be seen in FIG. 8, the exhaust
나아가, 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 배기가스수송파이프(200)의 상기 배기가스재순환밸브(100)측 종단에는 상기 흡기매니폴드(410)에 고정되는 제1연결부(260)이 구비될 수 있고, 상기 제1연결부(260)는 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 배기가스수송파이프(200)가 상기 흡기매니폴드(410) 등에 고정되어 상기 배기가스재순환밸브(100)에 대하여 상기 직선부(210)의 위치가 안정적으로 유지될 수 있도록 고정력을 제공하게 된다.Furthermore, as can be seen in FIG. 8, a
또한, 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스수송파이프(200)는, 상기 제1수평부(230)에서 보다 낮은 방향으로 절곡하는 제2절곡부(236)와 상기 직선부(210)에서 상기 제2절곡부(236) 방향으로 절곡하는 제1절곡부(232)를 구비하여 구성될 수 있다. 나아가, 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제2절곡부(236)와 상기 제1절곡부(232)를 연결하는 제2수평부(234)가 구비될 수도 있다.In addition, as can be seen in FIG. 9, the exhaust
상기 도 9 내지 도 10과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스수송파이프(200)가 제1절곡부(232) 및 제2절곡부(236)를 구비하는 경우, 상기 제1절곡부(230)와 제2절곡부(236)의 길이와 경사값을 조절함으로써 상기 제2연결부(270)의 위치를 조절할 수 있게 된다. 나아가 상기 제1절곡부(230)와 제2절곡부(236) 사이에 위치하는 제2수평부(234)의 길이를 함께 조절하는 경우 상기 제2연결부(270)의 위치를 보다 자유롭게 조절할 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 제2연결부(270)가 연결되는 배기가스냉각기(300) 등의 위치를 보다 자유롭게 배치하여, 트랙터 등 농작업차량(1)의 엔진룸(2) 등 제한된 공간에 대하여 최적의 배치 설계를 구현할 수 있게 된다. 9 to 10, when the exhaust
특히, 상기 배기가스수송파이프(200)가 연결되는 배기가스냉각기(300) 등이 상기 배기가스수송파이프(200)의 직선부(210)의 하단(도 9 및 도 10의 (A))보다 높은 위치에 배치되더라도 상기 직선부(210)에 요구되는 길이를 확보하면서 상기 배기가스재순환밸브(100)와 상기 배기가스냉각기(300) 등을 연결할 수 있는 배기가스수송파이프(200)의 형상을 자유롭게 확보할 수 있게 된다. (반면, 도 6의 배기가스수송파이프(200)는 상기 배기가스냉각기(300) 등이 상기 직선부(210)의 하단 보다 낮은 위치에 배치되는 경우에 적용이 가능).In particular, the exhaust gas cooler 300 to which the exhaust
특히, 트랙터 등 농작업차량(1)에서는 한정된 공간의 엔진룸(2)에 다양한 장치들을 배치하여야 하는 제약이 따르는 바, 도 9 내지 도 10의 배기가스수송파이프(200)를 적용함으로써, 엔진룸(2)의 한정된 공간을 효율적으로 설계하여 사용할 수 있다는 장점을 가질 수 있다.In particular, in agricultural vehicles (1) such as tractors, there is a restriction that various devices must be placed in the engine room (2) of limited space, and by applying the exhaust gas transport pipe (200) of FIGS. 9 to 10, the engine room (200) (2) can have the advantage of being able to efficiently design and use the limited space.
나아가, 트랙터 등 농작업차량(1)에서는 엔진룸(2)에서는 공간적 제약 등을 고려하여, 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 배기가스재순환밸브(100)는 상기 엔진의 흡기매니폴드(410)에 장착될 수 있으며, 상기 배기가스수송파이프(200)의 타측 종단은 상기 엔진의 흡기매니폴드(410)에 대응하여 동일한 높이에 위치하는 배기매니폴드(420) 인근에 구비되어 상기 배기가스를 냉각하는 배기가스냉각기(300)에 연결될 수 있는 바, 이에 따라 상기 배기가스냉각기(300)는 상기 배기가스수송파이프(200)의 직선부(210) 하단(도 9 및 도 10의 (A))보다 높은 위치에 배치될 수 있다.Furthermore, in consideration of space constraints in the engine room (2) of an agricultural vehicle (1) such as a tractor, as can be seen in FIG. 10, the exhaust gas recirculation valve (100) is connected to the intake manifold (410) of the engine. ), and the other end of the exhaust
따라서, 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이 제1절곡부(232)와 제2절곡부(236)를 구비(도 10의 (A))하는 배기가스수송파이프(200)가 사용됨으로써, 상기 배기가스냉각기(300) 등의 위치가 보다 자유롭게 선택될 수 있으며, 이에 따라 상기 엔진룸(2)에서의 다양한 장치의 배치를 보다 효율적으로 설계될 수 있게 된다.Therefore, as can be seen in FIG. 10, the exhaust
마지막으로, 도 12에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스재순환시스템(10)에서의 성능 개선을 보여주는 그래프를 예시하고 있다. Lastly, Figure 12 illustrates a graph showing performance improvement in the exhaust gas recirculation system 10 according to an embodiment of the present invention.
보다 구체적으로, 도 12(a)에서는 종래 기술에 의한 배기가스재순환시스템(10)에서 배기가스의 유동에 의하여 배기가스재순환밸브(100)의 진동이 발생하는 경우에 대한 배기가스재순환밸브(100) 개폐부(120)의 위치 기준치 및 실측치 그래프를 도시하고 있다.More specifically, in Figure 12(a), the exhaust
또한, 도 12(b)에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스재순환시스템(10)에서 40mm 길이의 직선부(210)를 구비함으로써 배기가스의 유동이 억제된 경우에 대한 배기가스재순환밸브(100) 개폐부(120)의 위치 기준치 및 실측치 그래프를 도시하고 있다.In addition, Figure 12 (b) shows an exhaust gas recirculation valve ( 100) A graph of the position reference value and actual measurement value of the opening/
도 12(a)을 볼 때, 상기 개폐부(120)의 위치 기준치(전자제어유닛(ECU)의 제어에 따른 개폐부(120)의 위치)와 실측치(실제 개폐부(120) 위치의 측정치) 간에 상당한 오차가 발생하고 있음을 알 수 있으며, 반면 도 12(b)에서는 기준치 및 실측치 간의 오차가 크게 감소하고 있음을 확인할 수 있다.When looking at FIG. 12(a), there is a significant error between the reference position of the opening and closing unit 120 (position of the opening and
보다 구체적으로, 종래 기술에 따른 도 12(a)의 경우 약 10% 이상의 오차가 발생할 수 있는 반면, 본 발명에 따른 도 12(b)의 경우에는 약 3% 이내의 오차에 그치는 바, 배기가스재순환밸브(100) 개폐부(120)의 동작 정확도를 크게 개선할 수 있음을 확인할 수 있다.More specifically, in the case of FIG. 12(a) according to the prior art, an error of about 10% or more may occur, whereas in the case of FIG. 12(b) according to the present invention, the error is only about 3% or less, so the exhaust gas It can be confirmed that the operation accuracy of the opening and closing
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. It would be possible. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the attached drawings. . The scope of protection of the present invention shall be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope thereof shall be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
(1) : 농작업차량 (2) : 엔진룸
(10) : 배기가스재순환시스템 (100) : 배기가스재순환밸브
(110) : 흡입구 (120) : 개폐부
(130) : 배출구 (200) : 배기가스수송파이프
(210) : 직선부 (220) : 제1수평부
(230) : 절곡부 (232) : 제1절곡부
(234) : 제2수평부 (236) : 제2절곡부
(260) : 제1연결부 (270) : 제2연결부
(300) : 배기가스냉각기 (410) : 흡기매니폴드
(420) : 배기매니폴드 (1): Agricultural work vehicle (2): Engine room
(10): Exhaust gas recirculation system (100): Exhaust gas recirculation valve
(110): Inlet (120): Opening/closing part
(130): Outlet (200): Exhaust gas transport pipe
(210): straight portion (220): first horizontal portion
(230): Bend portion (232): First bend portion
(234): Second horizontal portion (236): Second bending portion
(260): first connection part (270): second connection part
(300): Exhaust gas cooler (410): Intake manifold
(420): Exhaust manifold
Claims (7)
엔진으로 인입되는 배기가스를 조절하는 배기가스재순환밸브(100); 및
상기 엔진에서 배출된 배기가스를 상기 배기가스재순환밸브(100)로 수송하는 배기가스수송파이프(200);를 포함하며,
상기 배기가스순환밸브(100)는 미세하게 하강하여 상기 배기가스재순환밸브(100)의 흡입구(110)를 개방하는 개폐부(120)를 가지며,
상기 배기가스수송파이프(200)의 상기 배기가스재순환밸브(100)측 종단에는 상기 배기가스재순환밸브(100)에서의 상기 개폐부(120)의 개폐시 상기 개폐부(120)의 동작 정확도를 위해 개폐부(120)의 구동 방향과 동일한 방향으로 소정 길이의 직선 구간을 이루는 직선부(210)가 구비되며,
상기 배기가스재순환밸브(100)는 상기 엔진의 흡기매니폴드(410)에 장착되며,
상기 배기가스수송파이프(200)의 타측 종단은 상기 엔진의 배기매니폴드(420) 인근에 구비되어 상기 배기가스를 냉각하는 배기가스냉각기(300)에 연결되고,
상기 배기가스냉각기(300)는 상기 직선부(210)의 하단보다 높은 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 배기가스재순환시스템(10).In the exhaust gas recirculation system (10) provided in the agricultural vehicle (1),
An exhaust gas recirculation valve (100) that regulates exhaust gas entering the engine; and
It includes an exhaust gas transport pipe (200) that transports the exhaust gas discharged from the engine to the exhaust gas recirculation valve (100),
The exhaust gas circulation valve 100 has an opening/closing portion 120 that slightly descends to open the intake port 110 of the exhaust gas recirculation valve 100,
At the end of the exhaust gas transport pipe 200 on the exhaust gas recirculation valve 100 side, an opening and closing part ( A straight portion 210 forming a straight section of a predetermined length is provided in the same direction as the driving direction of 120),
The exhaust gas recirculation valve 100 is mounted on the intake manifold 410 of the engine,
The other end of the exhaust gas transport pipe 200 is connected to an exhaust gas cooler 300 that is provided near the exhaust manifold 420 of the engine and cools the exhaust gas,
The exhaust gas recirculation system (10) is characterized in that the exhaust gas cooler (300) is provided at a higher position than the lower end of the straight portion (210).
상기 배기가스수송파이프(200)의 타측 종단에는 상기 직선부(210)와 수직하는 방향으로 수평 구간을 이루는 제1수평부(220)가 구비되며,
상기 직선부(210)와 상기 제1수평부(220) 사이에는 상기 직선부(210)와 상기 제1수평부(220)를 연결하는 절곡부(230)가 구비되는 것을 특징으로 하는 배기가스재순환시스템(10).According to paragraph 1,
The other end of the exhaust gas transport pipe 200 is provided with a first horizontal part 220 forming a horizontal section in a direction perpendicular to the straight part 210,
Exhaust gas recirculation, characterized in that a bent portion 230 is provided between the straight portion 210 and the first horizontal portion 220 to connect the straight portion 210 and the first horizontal portion 220. System (10).
상기 절곡부(230)에는,
상기 제1수평부(220)에서 보다 낮은 방향으로 절곡하는 제2절곡부(236)와,
상기 직선부(210)에서 상기 제2절곡부(236) 방향으로 절곡하는 제1절곡부(232)가 구비되는 것을 특징으로 하는 배기가스재순환시스템(10).According to paragraph 2,
In the bent portion 230,
a second bent portion 236 bent in a lower direction from the first horizontal portion 220;
An exhaust gas recirculation system (10), characterized in that a first bent portion (232) is bent from the straight portion (210) toward the second bent portion (236).
상기 절곡부(230)에는,
상기 제2절곡부(236)와 상기 제1절곡부(232)를 연결하는 제2수평부(234)가 구비되는 것을 특징으로 하는 배기가스재순환시스템(10).According to paragraph 3,
In the bent portion 230,
An exhaust gas recirculation system (10), characterized in that a second horizontal part (234) connecting the second bent part (236) and the first bent part (232) is provided.
상기 직선부(210)의 길이는 30mm 이상인 것을 특징으로 하는 배기가스재순환시스템(10).According to paragraph 1,
The exhaust gas recirculation system (10), characterized in that the length of the straight portion (210) is 30 mm or more.
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