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KR20150044499A - Line assembly for engine system - Google Patents

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Publication number
KR20150044499A
KR20150044499A KR20130123427A KR20130123427A KR20150044499A KR 20150044499 A KR20150044499 A KR 20150044499A KR 20130123427 A KR20130123427 A KR 20130123427A KR 20130123427 A KR20130123427 A KR 20130123427A KR 20150044499 A KR20150044499 A KR 20150044499A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
line
egr
engine
air
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
KR20130123427A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박형근
강민구
김진원
박현춘
Original Assignee
현대중공업 주식회사
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 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR20130123427A priority Critical patent/KR20150044499A/en
Publication of KR20150044499A publication Critical patent/KR20150044499A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/045—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0475—Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly the intake air cooler being combined with another device, e.g. heater, valve, compressor, filter or EGR cooler, or being assembled on a special engine location
    • 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
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    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 시스템용 라인어셈블리는, 엔진에 연결되어 공기를 유입시키고, 적어도 어느 일부가 환형으로 이루어지는 흡기라인; 및 상기 흡기라인 상에 마련되는 에어쿨러의 하류에 연결되어, 상기 엔진으로 EGR가스를 유입시키되, 상기 흡기라인의 환형 부분에 연통되는 EGR라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 엔진 시스템용 라인어셈블리는, EGR가스를 재순환시킬 때, 에어쿨러의 하류에서 엔진으로 유입되는 공기로 EGR가스가 빨아들여지도록 하여, 혼합이 고르게 이루어진 EGR가스와 공기를 엔진으로 공급할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a line assembly for an engine system, comprising: an intake line connected to an engine to introduce air into the engine and at least a part of which is annular; And an EGR line connected to the downstream of the air cooler provided on the intake line for introducing EGR gas into the engine and communicating with an annular portion of the intake line.
The line assembly for an engine system according to the present invention is characterized in that the EGR gas is sucked into the engine at the downstream side of the air cooler when the EGR gas is recirculated so that the EGR gas and the air, have.

Description

엔진 시스템용 라인어셈블리{Line assembly for engine system}[0001] The present invention relates to a line assembly for an engine system,

본 발명은 엔진 시스템용 라인어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a line assembly for an engine system.

디젤엔진 시스템(이하 엔진 시스템)은 연소실에 유입된 공기를 고온 고압으로 압축하고 보다 큰 압력의 연료를 분사 및 미립화시켜 점화시킨 후 배기가스를 방출한다. 이때, 엔진 시스템은 연료의 효율을 상승시키기 위하여, 공기를 미리 압축하여 연소실에 공급한다. 이를 위해, 엔진 시스템에서 배출되는 배기가스 압력을 이용해 공기를 압축해 주입하는 과급기(Turbo Charger)가 엔진 시스템에 연결된다. 여기서, 엔진 시스템은 고온에서 공기와 연료의 연소가 일어나게 되므로 유해물질인 질소산화물이 다량으로 배출된다. A diesel engine system (hereinafter referred to as an engine system) compresses air introduced into a combustion chamber at a high temperature and a high pressure, and injects and atomizes a fuel having a larger pressure, ignites the fuel, and then discharges the exhaust gas. At this time, the engine system compresses the air in advance and supplies it to the combustion chamber in order to increase the efficiency of the fuel. To this end, a turbocharger for compressing and injecting air using the exhaust gas pressure discharged from the engine system is connected to the engine system. Here, since the engine system burns air and fuel at high temperature, a large amount of nitrogen oxide, which is a harmful substance, is discharged.

그러나, 환경문제에 대한 규제에 의해, 유해물질을 제거할 필요가 있다. 따라서, 엔진 시스템의 배기가스를 다시 흡기 쪽으로 재순환시켜 연소시의 배기가스 내에 존재하는 유해물질을 저감시키기도 한다.However, it is necessary to remove harmful substances by regulations on environmental problems. Therefore, the exhaust gas of the engine system is recirculated back to the intake side to reduce the harmful substances present in the exhaust gas at the time of combustion.

여기서, 배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation, EGR) 어셈블리가 엔진 시스템에 연결되어, 배기가스의 일부를 흡입공기에 공급함으로써, 연소실 온도와 압력을 떨어뜨려 질소산화물의 생성을 억제할 수 있다. Here, an exhaust gas recirculation (EGR) assembly is connected to the engine system, and by supplying a part of the exhaust gas to the intake air, the combustion chamber temperature and pressure can be lowered to suppress the generation of nitrogen oxides.

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 에어쿨러의 하류에서 EGR가스와 공기의 혼합이 고르게 이루어질 수 있는 엔진 시스템용 라인어셈블리를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a line assembly for an engine system in which an EGR gas and air can be mixed evenly in the downstream of an air cooler.

본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 시스템용 라인어셈블리는, 엔진에 연결되어 공기를 유입시키고, 적어도 어느 일부가 환형으로 이루어지는 흡기라인; 및 상기 흡기라인 상에 마련되는 에어쿨러의 하류에 연결되어, 상기 엔진으로 EGR가스를 유입시키되, 상기 흡기라인의 환형 부분에 연통되는 EGR라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a line assembly for an engine system, comprising: an intake line connected to an engine to introduce air into the engine and at least a part of which is annular; And an EGR line connected to the downstream of the air cooler provided on the intake line for introducing EGR gas into the engine and communicating with an annular portion of the intake line.

여기서, 상기 EGR라인은, 상기 흡기라인의 환형부분 연결지점의 접선 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.Here, the EGR line is formed in the tangential direction of the annular partial connection point of the intake line.

또한, 상기 흡기라인은 사이클론 배관의 형태로 이루어지고, 상기 EGR라인은 상기 흡기라인의 하측에 연결되는 것을 특징으로 한다.Further, the intake line may be a cyclone pipe, and the EGR line may be connected to a lower side of the intake line.

또한, 상기 EGR라인은, 복수개로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Further, the EGR line is characterized by a plurality of EGR lines.

또한, 상기 흡기라인은, 환형의 전단에서 환형으로 갈수록 직경이 작아지는 것을 특징으로 한다.Further, the intake line is characterized in that the diameter decreases from the annular front end to the annular shape.

본 발명에 따른 엔진 시스템용 라인어셈블리는, EGR가스를 재순환시킬 때, 에어쿨러의 하류에서 엔진으로 유입되는 공기로 EGR가스가 빨아들여지도록 하여, 혼합이 고르게 이루어진 EGR가스와 공기를 엔진으로 공급할 수 있다.The line assembly for an engine system according to the present invention is characterized in that the EGR gas is sucked into the engine at the downstream side of the air cooler when the EGR gas is recirculated so that the EGR gas and the air, have.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 시스템용 라인어셈블리가 설치된 엔진 시스템을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 시스템용 라인어셈블리를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 시스템용 라인어셈블리의 흡기라인을 도시한 도면이다.1 is a view conceptually showing an engine system equipped with a line assembly for an engine system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual view of a line assembly for an engine system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing an intake line of a line assembly for an engine system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 시스템용 라인어셈블리가 설치된 엔진 시스템을 개념적으로 도시한 도면이다.1 is a view conceptually showing an engine system equipped with a line assembly for an engine system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 엔진 시스템(100)은 엔진(110), 터보차저(120), 소기우회라인(130), 가습장치(140), 에어쿨러(150), EGR라인(161), EGR밸브(162), 리드밸브(163) 및 EGR쿨러(164)를 포함한다.
1, the engine system 100 includes an engine 110, a turbocharger 120, a scavenging line 130, a humidifier 140, an air cooler 150, an EGR line 161, An EGR valve 162, a reed valve 163, and an EGR cooler 164.

엔진(110)은 배기가스를 배출하는 배기라인(113)과 공기(수증기 등을 포함할수 있음)가 흡입되는 흡기라인(114)을 포함한다. 엔진(110)은 그 내부에 연소실을 구비하여 연소실 내부로 연료가 주입되면, 연료(공기 등)는 엔진(110)에서 연소되어 배출되고, 배출된 배기가스가 터빈(122)과 압축기(121)를 구동하도록 배기라인(113)을 거쳐 터빈(122)으로 도입된다. 여기서, 배기라인(113)에는 별도의 밸브(113A)가 구비되어 배기가스의 흐름을 조절할 수 있다.The engine 110 includes an exhaust line 113 for exhausting the exhaust gas and an intake line 114 for sucking air (which may include water vapor or the like). When the engine 110 is provided with a combustion chamber therein and fuel is injected into the combustion chamber, fuel (air or the like) is burned and discharged from the engine 110. The exhaust gas discharged from the engine 110 flows through the turbine 122 and the compressor 121, Is introduced into the turbine 122 via the exhaust line 113 to drive the turbine. Here, the exhaust line 113 is provided with a separate valve 113A to control the flow of the exhaust gas.

여기서, 연소실은 연료가 폭발하는 공간으로서, 엔진(110)에 구비되는 실린더(111)의 내부에 피스톤(도시하지 않음)이 왕복될 수 있도록 형성된 공간이 된다. 이러한, 실린더(111)로 공기를 유입시키기 위한 흡기통로가 매니폴드(112)와 연통되어 이루어질 수 있다. 피스톤은 연료의 폭발에 따라 실린더(111)의 안내로 승하강될 수 있다.Here, the combustion chamber is a space in which fuel explodes, and is a space formed so that a piston (not shown) can be reciprocated inside a cylinder 111 provided in the engine 110. An intake passage for introducing air into the cylinder 111 may be communicated with the manifold 112. The piston can be raised and lowered by the guide of the cylinder 111 according to the explosion of the fuel.

이러한, 피스톤에는 크랭크축(도시하지 않음)과 커넥팅로드(도시하지 않음)가 연결되고, 피스톤의 승하강 운동에 연동하여 동력축(도시하지 않음)이 회전될 수 있다. 여기서, 동력축은 피스톤의 직선운동을 전달받아 회전되며, 동력축은 발전기와 연결될 수 있어, 동력축으로부터 발전기가 회전력을 전달받아 전기에너지가 발생될 수 있다. 이와 달리, 동력축에는 프로펠러(도시하지 않음)가 연결되어, 동력축과 함께 프로펠러가 회전하여 선체가 전진 또는 후진될 수도 있다.A crankshaft (not shown) and a connecting rod (not shown) are connected to the piston, and a power shaft (not shown) can be rotated in conjunction with the upward / downward movement of the piston. Here, the power shaft is rotated by receiving the linear motion of the piston, the power shaft can be connected to the generator, and electric energy can be generated by receiving the rotational force of the generator from the power shaft. Alternatively, a propeller (not shown) may be connected to the power shaft so that the propeller rotates together with the power shaft so that the hull can be moved forward or backward.

흡기라인(114)의 형상 및 기능 등에 대하여 엔진 시스템용 라인어셈블리(A)에서 후술하도록 한다.
The shape and function of the intake line 114 will be described later in the line assembly A for the engine system.

터보차저(Turbo Charger, 120)는 엔진(110)에서 배출되는 배기가스 압력을 이용해 공기를 압축해 엔진(110)으로 주입하여, 엔진(110)에서 이용되는 연료의 효율을 상승시킨다. 이를 위해, 터보차저(120)는 공기를 미리 압축하여 연소실에 공급하는 것이며, 이러한, 터보차저(120)는 압축기(121), 터빈(122)을 포함한다.The turbocharger 120 compresses the air using the exhaust gas pressure discharged from the engine 110 and injects the compressed air into the engine 110 to increase the efficiency of the fuel used in the engine 110. The turbocharger 120 includes a compressor 121 and a turbine 122. The turbocharger 120 compresses the air beforehand and supplies the compressed air to the combustion chamber.

압축기(121)는 흡기라인(114)에 연결되어 공기를 압축하여 엔진(110)으로 공급한다. 압축기(121)에는 외부로부터 공기가 유입되는데, 압축기(121)에 내장된 휠(도시하지 않음)의 회전에 의해서 유입된 공기가 압축되어 과급공기가 될 수 있다. The compressor 121 is connected to the intake line 114 to compress the air and supply it to the engine 110. Air is introduced into the compressor 121 from the outside, and the air introduced by the rotation of a wheel (not shown) incorporated in the compressor 121 is compressed to become the supercharging air.

터빈(122)은 배기라인(113)에 연결되어 엔진(110)으로부터 배기가스를 공급받아 구동되며 회전력을 압축기(121)로 전달하도록 축(부호 도시하지 않음)으로 압축기(121)와 연결된다. 터빈(122)의 구동은 엔진(110)에서 연소된 배기가스가 유입되어, 배기가스가 가지는 에너지에 의해 터빈(122) 내에 자유롭게 지지된 터빈(122)의 휠(도시하지 않음)이 회전됨으로써 이루어진다. 이때, 터빈(122)에 내장된 휠의 회전 토크가 축에 의해 압축기(121)의 휠로 전달되는 것이다.The turbine 122 is connected to the exhaust line 113 and is connected to the compressor 121 via an axis (not shown) for receiving exhaust gas from the engine 110 and transmitting rotational force to the compressor 121. The driving of the turbine 122 is performed by rotating the wheel (not shown) of the turbine 122, which is freely supported in the turbine 122 by the energy of the exhaust gas into which the exhausted gas is introduced from the engine 110 . At this time, the rotational torque of the wheel built in the turbine 122 is transmitted to the wheel of the compressor 121 by the shaft.

엔진(110)에서 연소된 배기가스는 터빈(122)으로 유입되거나 압축기(121)에서 압축된 공기와 합류하여 다시 엔진(110)으로 공급될 수 있고, 터빈(122)에서 방출되는 배기가스는 모두 외부로 유출될 수 있다. 이는 이하의 구성에 의해 이루어질 수 있다.
The exhaust gas burned in the engine 110 can be introduced into the turbine 122 or combined with the compressed air in the compressor 121 to be supplied to the engine 110 again and the exhaust gas emitted from the turbine 122 It can be leaked to the outside. This can be achieved by the following arrangement.

소기우회라인(130)은 공기의 유량을 조절하여 터보차저(120)의 이상운전 상태인 서지(surge)가 발생하는 것을 방지하는 구성으로서, 배기라인(113)과 흡기라인(114) 사이에 연결되어 공기를 배기라인(113)으로 우회시킨다. 소기우회라인(130)의 일단은 흡기라인(114)에서 분기되고, 타단은 배기라인(113)에서 분기된 형태로 이루어질 수 있다.The scavenging bypass line 130 is configured to control the flow rate of the air to prevent a surge which is in an abnormal operation state of the turbocharger 120 and is connected between the exhaust line 113 and the intake line 114 Thereby bypassing air to the exhaust line 113. One end of the scavenging line 130 may be branched from the intake line 114 and the other end may be branched from the exhaust line 113. [

즉, 압축기(121)는 서지한계(surge limit)에 의하여 제한되는데, 압축기(121)가 서지현상을 일으키면 엔진(110)에 공급되는 연소공기의 압력과 유량이 감소되어, 압축기(121)의 서지가 엔진(110)의 동작에 영향을 미칠 수 있다. 이를 방지하기 위해, 가습장치(140)에 의해 공기의 유량이 증가시, 소기우회라인(130)을 통해 초과된 양의 공기를 배기라인(113)을 통해 배출시킬 수 있다. That is, the compressor 121 is limited by the surge limit. If the compressor 121 generates a surge, the pressure and the flow rate of the combustion air supplied to the engine 110 are reduced, May affect the operation of the engine 110. In order to prevent this, when the flow rate of the air is increased by the humidification device 140, an excess amount of air can be discharged through the exhaust line 113 through the scavenging line 130.

이러한, 소기우회라인(130)은 공기가 가습되기 이전에 공기를 우회시키도록, 가습장치(140)의 상류에 연결될 수 있으며, 가습장치(140)가 동작시 소기우회라인(130)을 통해 공기가 우회될 수 있다. 소기우회라인(130)을 통해 반출되는 공기의 유량은 제어밸브(131)에 의해 조절될 수 있다.
This scavenging line 130 may be connected upstream of the humidifier 140 to bypass the air before it is humidified and may be connected to the humidifier 140 via the scavenging line 130, Can be bypassed. The flow rate of the air taken out through the scavenging line 130 can be controlled by the control valve 131.

가습장치(140)는 공기에 물을 첨가하여 연소시 발생하는 질소산화물의 발생을 저감시키는 구성으로서, 흡기라인(114) 상에 마련되어 공기를 가습시킨다. 예를 들어, 가습장치(140)는 분사노즐을 통해 흡기라인(114) 내부로 물방울 또는 안개 형태의 습기를 분사할 수 있다. The humidifying device 140 is provided on the intake line 114 to humidify the air by adding water to the air to reduce the generation of nitrogen oxides generated during combustion. For example, the humidifying device 140 may spray moisture or moisture in the form of droplets or mist into the intake line 114 through the injection nozzle.

가습장치(140)에 의해 공기로 물을 첨가하여 연소처리하면, 실린더(111) 내의 온도는 저하되고 그에 의하여 질소산화물이 덜 발생될 수 있다. 한편, 가습장치(140)에 의해 공급되는 물에 의해 터빈(122)을 통과하는 배기가스의 유량이 증가되는 것은 앞서 설명한 소기우회라인(130)을 통해 감소시킬 수 있다.
When water is added to the air by the humidification device 140 and subjected to the combustion treatment, the temperature in the cylinder 111 is lowered, and thereby nitrogen oxides are less likely to be generated. On the other hand, the flow rate of the exhaust gas passing through the turbine 122 by the water supplied by the humidifier 140 can be reduced through the scavenging line 130 described above.

에어쿨러(150)는 공기를 냉각시켜 엔진(110)의 효율을 향상시키기 위한 구성으로서, 흡기라인(114)에서 EGR라인(161)이 연결되는 지점의 상류에 마련되어 공기를 냉각한다.
The air cooler 150 is provided upstream of the point where the EGR line 161 is connected to the intake line 114 to cool the air by cooling the air to improve the efficiency of the engine 110.

EGR라인(161)은 엔진(110)으로부터 배기가스가 배출시 일부가 회수되도록 흡기라인(114)에 연결된다. 본 실시예의 EGR라인(161)은 일단이 배기라인(113)에 연결되고(엔진에 연결될 수도 있음) 타단이 흡기라인(114)에서 에어쿨러(150)의 하류에 연결될 수 있다.The EGR line 161 is connected to the intake line 114 so that a portion of the exhaust gas is withdrawn from the engine 110. One end of the EGR line 161 of the present embodiment may be connected to the exhaust line 113 (may be connected to the engine) and the other end thereof may be connected to the downstream side of the air cooler 150 in the intake line 114.

흡기라인(114)에서 공기가 압축기(121)를 경유하여 엔진(110)으로 공급될 때, 출력감소를 최소로 하면서 최고연소온도를 낮추어 질소산화물의 배출량 감소시킨다. 이는, 실린더(111)에 유입되는 공기에 배기가스를 혼입하면, 산소농도가 낮아져 연소온도가 내려가며 질소산화물의 발생을 억제할 수 있기 때문이다. 또한, 에어쿨러(150) 하류에 배기가스를 유입시켜, 에어쿨러(150)를 보호하기 위한 별도의 정화장치를 생략할 수 있다.When the air is supplied to the engine 110 via the compressor 121 in the intake line 114, the maximum combustion temperature is lowered while minimizing the output reduction, thereby reducing the emission amount of nitrogen oxides. This is because if the exhaust gas is mixed into the air flowing into the cylinder 111, the oxygen concentration is lowered and the combustion temperature is lowered, and generation of nitrogen oxides can be suppressed. In addition, a separate purifier for introducing exhaust gas into the air cooler 150 downstream and protecting the air cooler 150 may be omitted.

이러한, EGR라인(161) 상에 EGR밸브(162), EGR쿨러(164), 리드밸브(163)가 상류에서 하류로 직렬로 마련될 수 있다.The EGR valve 162, the EGR cooler 164, and the reed valve 163 may be provided in series from the upstream side to the downstream side on the EGR line 161.

EGR라인(161)의 형상 및 기능 등에 대하여 엔진 시스템용 라인어셈블리(A)에서 후술하도록 한다.
The shape and function of the EGR line 161 will be described later in the line assembly A for the engine system.

EGR밸브(162)는 EGR라인(161)을 통해 배기가스가 재순환되도록 배기가스의 유량을 조절하는 구성으로서, EGR라인(161) 상에 마련된다. 예를 들어, EGR밸브(162)는 밸브와 스텝 모터 등으로 구성되어 개폐를 구동하는 액추에이터를 포함할 수 있다. EGR밸브(162)는 EGR라인(161)을 통해 배기가스가 재순환될 경우 개방될 수 있다.
The EGR valve 162 is provided on the EGR line 161 to regulate the flow rate of the exhaust gas so that the exhaust gas is recirculated through the EGR line 161. For example, the EGR valve 162 may include an actuator that is constituted by a valve, a step motor, and the like and drives opening and closing. The EGR valve 162 can be opened when the exhaust gas is recirculated through the EGR line 161.

리드밸브(163)는 EGR라인(161) 상에서 EGR밸브(162)의 하류에 마련되어, 배기가스는 배출시키되 공기의 유입은 차단한다. 이러한, 리드밸브(163)는 일단은 EGR라인(161) 상에 고정되고 타단은 자유단으로 이루어져 배기가스의 토출압에 의해 개방될 수 있다. The reed valve 163 is provided on the EGR line 161 downstream of the EGR valve 162 to exhaust the exhaust gas but blocks the inflow of air. One end of the reed valve 163 is fixed on the EGR line 161, and the other end is a free end and can be opened by the discharge pressure of the exhaust gas.

일례로, 리드밸브(163)는 유연성있는 재질로 이루어지고, 배기가스가 일방향으로 흘러 엔진(110)에서 배출되는 배기가스가 흡기라인(114)으로 공급되도록 배기가스의 토출압에 의해 일방향으로 개방된다.
For example, the reed valve 163 is made of a flexible material, and is opened in one direction by the discharge pressure of the exhaust gas so that the exhaust gas flows in one direction and the exhaust gas discharged from the engine 110 is supplied to the intake line 114 do.

EGR쿨러(164)는 EGR라인(161) 상에서 배기가스를 냉각한다. 예를 들어, EGR쿨러(164)는 블로어(도시하지 않음)의 손상을 방지할 수 있도록, 배기가스의 온도를 낮출 수 있다. 이러한, EGR쿨러(164)는 물을 냉매로 이용하여 배기가스와 열교환이 행해져 배기가스를 냉각시킬 수 있다. The EGR cooler 164 cools the exhaust gas on the EGR line 161. For example, the EGR cooler 164 can lower the temperature of the exhaust gas so as to prevent damage to the blower (not shown). The EGR cooler 164 uses water as a refrigerant and performs heat exchange with the exhaust gas to cool the exhaust gas.

여기서, EGR쿨러(164)를 경유한 배기가스의 압력이 압축기(121)에서 배출되는 고압의 과급공기에 비하여 상대적으로 낮아, 블로어가 EGR쿨러(164)를 경유하는 배기가스를 엔진(110)으로 강제 유입시킬 수 있다.
Since the pressure of the exhaust gas passed through the EGR cooler 164 is relatively low as compared with the high-pressure supercharged air discharged from the compressor 121, the blower blows the exhaust gas passing through the EGR cooler 164 to the engine 110 Forced entry.

본 실시예는 배기가스가 배기라인(113)과 EGR라인(161)을 통해 외부로 배출되거나 일부가 엔진(110)으로 다시 회수되도록 흐를 수 있다. 배기가스가 배기라인(113)을 통해 외부로 배출되는 경우, 터빈(122)으로 배기가스가 공급되어 배기가스가 가지는 에너지가 터빈(122)을 구동시킨 후 배출된다.The present embodiment can flow so that the exhaust gas is discharged to the outside through the exhaust line 113 and the EGR line 161 or a part of the exhaust gas is returned to the engine 110 again. When the exhaust gas is discharged to the outside through the exhaust line 113, the exhaust gas is supplied to the turbine 122, so that the energy of the exhaust gas drives the turbine 122 and is discharged.

배기가스가 EGR라인(161)을 통해 엔진(110)으로 회수되는 경우, 배기가스는 EGR라인(161)을 통해 흡기라인(114)으로 공급되어 엔진(110)의 연소실로 유입될 수 있다. 배기가스가 EGR라인(161)으로 공급되는 경우, 배기가스는 EGR밸브(162), EGR쿨러(164), 리드밸브(163)를 차례로 경유할 수 있고, EGR라인(161)을 경유하면서 배기가스가 냉각될 수 있다. 그리고 나서 배기가스는 흡기라인(114)에서 냉각된 공기와 합류하여 엔진(110)의 실린더(111)로 공급될 수 있다.
When the exhaust gas is recovered to the engine 110 through the EGR line 161, the exhaust gas may be supplied to the intake line 114 through the EGR line 161 and into the combustion chamber of the engine 110. When the exhaust gas is supplied to the EGR line 161, the exhaust gas can pass through the EGR valve 162, the EGR cooler 164 and the reed valve 163 in turn, Can be cooled. The exhaust gas then joins with the air cooled in the intake line 114 and can be supplied to the cylinder 111 of the engine 110.

또한, 본 실시예는 공기가 흡기라인(114)과 소기우회라인(130)을 통해 엔진(110)으로 공급되거나, 일부 배출되게 흐를 수 있다. Also, in the present embodiment, air may be supplied to the engine 110 through the intake line 114 and the scavenging line 130, or may be partially discharged.

공기는 흡기라인(114)을 통해 외부에서 흡입공기가 공급되어 엔진(110)의 실린더(111)로 공급되는데, 흡기라인(114) 상에서 압축기(121)에 의해 공기가 압축된 후 공급된다. 여기서, 공기의 압축은 배기가스의 에너지에 의해 구동되는 터빈(122)으로부터 회전력을 전달받은 압축기(121)에 의해 이루어진다.The air is supplied from the outside through the intake line 114 to the cylinder 111 of the engine 110 where the air is compressed by the compressor 121 on the intake line 114 and then supplied. Here, the compression of the air is performed by the compressor 121 receiving the rotational force from the turbine 122 driven by the energy of the exhaust gas.

게다가, 질소산화물의 발생을 저감시키도록 가습장치(140)가 동작되는 경우, 흡기라인(114)에서 분기되는 소기우회라인(130)을 통해 공기가 배기라인(113)으로 우회되어 배출될 수 있다.In addition, when the humidifier 140 is operated to reduce the generation of nitrogen oxides, air can be bypassed to the exhaust line 113 and discharged through the scavenging line 130 branched at the intake line 114 .

이러한 엔진 시스템(100)은 EGR가스의 균일한 배분을 위해서, 흡기라인(114)과 EGR라인(161) 각각을 통해 유입되는 공기와 EGR가스의 혼합이 균일하게 이루어질 필요가 있어 개선이 요구된다.
In order to uniformly distribute the EGR gas, the engine system 100 needs to uniformly mix the EGR gas and the air introduced through each of the intake line 114 and the EGR line 161, thereby requiring improvement.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 시스템용 라인어셈블리를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 시스템용 라인어셈블리의 흡기라인을 도시한 도면이다.FIG. 2 conceptually illustrates a line assembly for an engine system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 illustrates an intake line of a line assembly for an engine system according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 엔진 시스템용 라인어셈블리(A)는 흡기라인(114) 및 EGR라인(161)을 포함한다.
As shown in Figs. 2 and 3, the line assembly A for the engine system includes an intake line 114 and an EGR line 161. Fig.

흡기라인(114)은 엔진(110)에 연결되어 공기를 유입시키는 구성으로서, 압축기(121)에서 압축된 공기를 엔진(110)으로 공급한다. 본 실시예에서는 EGR라인(161)이 에어쿨러(150)의 하류에 연결되어, 엔진(110)으로 공급되는 EGR가스와 공기가 혼합되기 이전에 에어쿨러(150)에서 공기가 쿨링된 후 유입될 수 있다.The intake line 114 is connected to the engine 110 and supplies air to the engine 110. The intake line 114 supplies compressed air from the compressor 121 to the engine 110. [ The EGR line 161 is connected to the downstream side of the air cooler 150 so that the air is cooled in the air cooler 150 before the EGR gas supplied to the engine 110 and the air are mixed, .

흡기라인(114)은 엔진(110)에 인접하여 적어도 어느 일부가 환형으로 이루어진다. 본 실시예의 흡기라인(114)은 환형의 전단에서 환형으로 갈수록 직경이 작아질 수 있으며(도 3을 참조하면, A > B), 이에 의해 공기의 속도가 환형에서 빨라지게 되고, 압력은 줄어들어, 후술되는 EGR가스가 빨려 들어가기가 용이해 질 수 있다. 이러한, 흡기라인(114)은 예를 들어, 사이클론 배관의 형태로 이루어질 수 있다.
The intake line 114 is adjacent to the engine 110 and at least a part thereof is annular. The intake line 114 of this embodiment can be made smaller in diameter from the annular front end to the annular shape (refer to FIG. 3, A > B), whereby the speed of the air becomes faster in the annular shape, The EGR gas to be described later can be sucked in easily. This intake line 114 may be in the form of, for example, a cyclone piping.

EGR라인(161)은 흡기라인(114) 상에 마련되는 에어쿨러(150)의 하류에 연결되어, 엔진(110)으로 EGR가스를 유입시키되, 흡기라인(114)에 연통된다.The EGR line 161 is connected to the downstream side of the air cooler 150 provided on the intake line 114 so as to introduce EGR gas into the engine 110 and communicate with the intake line 114.

배기가스가 EGR라인(161)을 통해 압축기(121)를 경유하여 엔진(110)으로 공급되는 공기와 합류됨으로써, 출력감소를 최소로 하면서 최고연소온도를 낮추어 질소산화물의 배출량 감소시킨다. 이는, 실린더(111)에 유입되는 공기에 배기가스를 혼입하면, 산소농도가 낮아져 연소온도가 내려가며 질소산화물의 발생을 억제할 수 있기 때문이다.The exhaust gas merges with the air supplied to the engine 110 via the EGR line 161 via the compressor 121 to reduce the maximum combustion temperature while minimizing the output reduction and reduce the emission amount of the nitrogen oxide. This is because if the exhaust gas is mixed into the air flowing into the cylinder 111, the oxygen concentration is lowered and the combustion temperature is lowered, and generation of nitrogen oxides can be suppressed.

본 실시예의 EGR라인(161)은 EGR가스가 공기에 빨려 들어가도록, 흡기라인(114)의 환형 부분에 연통될 수 있다. 이에 따라, EGR가스와 공기의 혼합이 용이하게 이루어질 수 있다.The EGR line 161 of this embodiment can communicate with the annular portion of the intake line 114 so that the EGR gas is sucked into the air. Thus, mixing of the EGR gas and air can be facilitated.

이때, EGR라인(161)은 EGR가스가 공기를 따라 엔진(110)으로 유입되도록, 흡기라인(114)의 환형부분의 연결지점의 접선 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들어, EGR라인(161)은 흡기라인(114)의 외주면에 흡기라인(114)을 따라 연장된 형태로 이루어질 수 있고, EGR라인(161)은 흡기라인(114)의 하측에 연결될 수 있는데 이때, 흡기라인(114)은 사이클론 배관의 형태로 이루어질 수 있다.At this time, the EGR line 161 may be formed in the tangential direction of the connection point of the annular portion of the intake line 114 so that the EGR gas flows into the engine 110 along with the air. For example, the EGR line 161 may extend along the intake line 114 to the outer circumferential surface of the intake line 114, and the EGR line 161 may be connected to the lower side of the intake line 114 At this time, the intake line 114 may be in the form of a cyclone pipe.

게다가, EGR라인(161)은 복수개로 이루어질 수 있으며, 도 2에 도시한 바와 같이, 2개로 이루어져 흡기라인(114)에 마련될 수 있다. 복수개로 이루어지는 EGR라인(161)은 배기라인(113)에서 분기된 하나의 라인이 형성된 후 흡기라인(114)에 인접하여 2개의 라인으로 분기되어 흡기라인(114)의 외주면에 연통될 수 있다. 이와 달리, 배기라인(113)에서 복수개의 EGR라인(161)으로 분기되어 흡기라인(114)에 연결되는 등 다양한 실시예가 가능하다.
In addition, the EGR line 161 may consist of a plurality of EGR lines 161, and may be provided in the intake line 114, as shown in FIG. A plurality of EGR lines 161 may be branched to two lines adjacent to the intake line 114 after one line branched from the exhaust line 113 is formed and communicated to the outer peripheral surface of the intake line 114. Alternatively, various embodiments are possible, such as branching to a plurality of EGR lines 161 at the exhaust line 113 and connecting them to the intake line 114.

이와 같이 본 실시예는, EGR가스를 재순환시킬 때, 엔진(110)으로 유입되는 공기로 EGR가스가 빨아들여지도록 하여, 혼합이 고르게 이루어진 EGR가스와 공기를 엔진(110)으로 공급할 수 있다.Thus, in this embodiment, when the EGR gas is recirculated, the EGR gas is sucked into the engine 110, and the EGR gas and the air having the uniform mixture can be supplied to the engine 110.

100: 엔진 시스템 110: 엔진
111: 실린더 112: 매니폴드
113: 배기라인 114: 흡기라인
120: 터보차저 121: 압축기
122: 터빈 130: 소기우회라인
140: 가습장치 150: 에어쿨러
161: EGR라인 162: EGR밸브
163: 리드밸브 164: EGR쿨러100: engine system 110: engine
111: cylinder 112: manifold
113: exhaust line 114: intake line
120: Turbocharger 121: Compressor
122: turbine 130: scavenging bypass line
140: Humidifier 150: Air cooler
161: EGR line 162: EGR valve
163: Reed valve 164: EGR cooler

Claims (5)

엔진에 연결되어 공기를 유입시키고, 적어도 어느 일부가 환형으로 이루어지는 흡기라인; 및
상기 흡기라인 상에 마련되는 에어쿨러의 하류에 연결되어, 상기 엔진으로 EGR가스를 유입시키되, 상기 흡기라인의 환형 부분에 연통되는 EGR라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 시스템용 라인어셈블리.An intake line connected to the engine to introduce air and at least a part of which is annular; And
And an EGR line connected to an air cooler provided on the intake line and connected to an annular portion of the intake line for introducing EGR gas into the engine. 제1항에 있어서, 상기 EGR라인은,
상기 흡기라인의 환형부분 연결지점의 접선 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 시스템용 라인어셈블리.The exhaust gas recirculation system according to claim 1,
And a tangential direction of the annular partial connection point of the intake line. 제1항에 있어서,
상기 흡기라인은 사이클론 배관의 형태로 이루어지고,
상기 EGR라인은 상기 흡기라인의 하측에 연결되는 것을 특징으로 하는 엔진 시스템용 라인어셈블리.The method according to claim 1,
The intake line is in the form of a cyclone pipe,
And the EGR line is connected to the lower side of the intake line. 제1항에 있어서, 상기 EGR라인은,
복수개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진 시스템용 라인어셈블리.The exhaust gas recirculation system according to claim 1,
Wherein the plurality of line assemblies are formed of a plurality of line assemblies. 제1항에 있어서, 상기 흡기라인은,
환형의 전단에서 환형으로 갈수록 직경이 작아지는 것을 특징으로 하는 엔진 시스템용 라인어셈블리.The air conditioner according to claim 1,
Characterized in that the diameter decreases from the annular front end to the annular end.
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