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KR-20260060800-A - Vehicle for an intake manifold

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Abstract

차량용 흡기 매니폴드가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예는 맵 센서의 결빙을 방지하여 차량의 안정적인 작동을 도모할 수 있다.

Inventors

  • 한바로
  • 김지선

Assignees

  • 주식회사 현대케피코

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241025

Claims (10)

  1. 신기(Fresh Air)가 유입되는 공간을 제공하며 소정의 크기로 형성된 서지 파트(100); 상기 서지 파트(100)에 설치된 맵 센서(10)의 결빙을 방지하기 위해 구비된 결빙 방지부(200); 및 상기 결빙 방지부(200)로 소정의 온도로 상승된 열교환 유체를 공급하는 열공급 유닛(300)을 포함하는 차량용 흡기 매니폴드.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 서지 파트(100)는 소정의 크기로 외형을 이루는 제1 단위 서지 파트(102); 상기 제1 단위 서지 파트(102)의 하면에 융착된 제2 단위 서지 파트(104); 상기 제2 단위 서지 파트(104)의 하면에 융착된 제3 단위 서지 파트(106)를 포함하고, 상기 결빙 방지부(200)는 상기 제2 단위 서지 파트(104)에 형성된 차량용 흡기 매니폴드.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 결빙 방지부(200)는 제2 단위 서지 파트(104)에 진동 융착 방식으로 고정된 상태가 유지되는 차량용 흡기 매니폴드.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 결빙 방지부(200)는 상기 맵 센서(10)를 감싸며 설치되되, 열교환 유체가 유입되는 제1유로(210); 상기 제1 유로(210)와 연통되고 상기 맵 센서(10)와 상기 제1 단위 서지 파트(102) 사이를 경유하며 연장된 제2 유로(220); 상기 제2 유로(220)와 연통되고, 상기 맵 센서(10)를 감싸면서 연장된 제3 유로(230)를 포함하는 차량용 흡기 매니폴드.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 제3 유로(230)는 상기 제1 유로(210) 보다 길게 연장된 차량용 흡기 매니폴드.
  6. 제4 항에 있어서, 상기 제1 유로(210)와 상기 제2 유로(220)가 서로 간에 연결되는 연결 부위에는 열교환 유체의 이동을 가이드 하기 위한 가이드 부재(400)가 구비된 차량용 흡기 매니폴드.
  7. 제4 항에 있어서, 상기 열교환 유체는 신기의 유동 방향과 별도의 독립된 경로로 상기 제1 내지 제3 유로(210, 220, 230)를 따라 이동이 이루어지는 차량용 흡기 매니폴드.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 열공급 유닛(300)은 엔진(20)에서 열교환된 고온의 냉각수가 공급되는 라디에이터가 사용되는 차량용 흡기 매니폴드.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 엔진(20)에서 열교환된 냉각수가 상기 열공급 유닛(300)으로 이동되도록 구비된 제1 연결 호스(302); 상기 열공급 유닛(300)에 일단이 연결되고, 타단이 상기 결빙 방지부(200)에 연결된 제2 연결 호스(304); 상기 결빙 방지부(200)에 일단이 연결되고, 타단이 상기 엔진(20)과 연결되어 상기 결빙 방지부(200)에서 열교환이 이루어진 열교환 유체가 이동되는 제3 연결 호스(306)가 구비된 차량용 흡기 매니폴드.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 결빙 방지부(200)에는 상기 제2 연결 호스(304)의 고정 상태를 유지하기 위해 제1 고정 클립(40)이 설치되고, 상기 결빙 방지부(200)에 결합된 제3 연결 호스(306)의 고정 상태를 유지하기 위해 제2 고정 클립(42)이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 흡기 매니폴드.

Description

차량용 흡기 매니폴드{Vehicle for an intake manifold} 본 발명은 차량용 흡기 매니폴드에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 내연기관에 구비된 실린더 내부로 연소용 혼합기를 공급하는 흡기 매니폴드로 공급되는 신기(Fresh Air)에 의한 맵 센서(Manifold Absolute Pressure)의 결빙을 방지하기 위한 차량용 흡기 매니폴드에 관한 것이다. 일반적으로 차량용 엔진은 실린더 헤드 및 실린더 블록에 의해 형성된 하나 이상의 실린더가 구비되고, 각 실린더 내에서 적정 비율의 연료와 공기가 혼합된 혼합기가 연소됨으로써 발생하는 운동에너지를 차량의 구동에 이용한다. 흡기 매니폴드(Intake Manifold)는 기화기에서 형성된 혼합기를 연소실에 균일하게 공급하는 기능을 한다. 상기 흡기 매니폴드는 하부 일측에 공급된 혼합기를 일시 저장하는 플래넘 챔버(Plenum chamber)와, 상기 플래넘 챔버의 일측에 연통 되도록 부설되어 기화기를 거친 혼합기가 유동하게 하는 신기 유입 유로(Throttle body) 및 상기 플래넘 챔버에 저장된 혼합기가 각 연소실로 유동하도록 안내하는 인테이크 러너(Intake runner)를 포함하여 구성된다. 상기 인테이크 러너를 통해 각 연소실로 공급되는 혼합기 중 압축행정과 팽창행정 동안 실린더와 피스톤의 간극을 통하여 연소실로부터 크랭크 케이스로 빠져나온 미연소 배출가스를 블로우 바이 가스(Blow by Gas)라 한다. 상기 블로우 바이 가스는 연소실로부터 크랭크 케이스로 빠져나온 뒤 PCV(Positive Crankcase Ventilation) 시스템을 통해 실린더 블록 및 실린더 헤드의 배출통로와 헤드커버를 통과하고 별도의 PCV호스를 통해 흡기 매니폴드로 재순환 하게 된다. 상기 흡기 매니폴드에는 신기(Fresh Air)의 정보를 ECU로 전달하는 역할을 하며, 상기 정보를 바탕으로 연료와의 적정한 혼합비를 조절하기 위한 맵 센서(Manifold Absolute Pressure)가 설치된다. 종래의 흡기 매니폴드에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 흡기 매니폴드(50)에는 맵 센서(Manifold Absolute Pressure) (10)가 설치되고, 상기 맵 센서(10)는 흡기 매니폴드(50)의 외측 상부에 도면에 도시된 위치에 노출되게 설치된다. 상기 종래의 흡기 매니폴드(50)에 설치된 맵 센서(10)는 혹한기 저온 다습한 공기가 EGR 가스 등과 노출 시 센싱부에 결빙이 발생하여 파손 및 응답 지연 발생할 수 있다. 이 경우 맵 센서(10)가 오작동 되거나 이로 인해 운전자가 경고 알람으로 인해 운전에 불안감을 유발하게 되었다. 따라서 상기 흡기 매니폴드에 설치된 맵 센서의 결빙을 방지하기 위한 장치가 필요하게 되었다. 도 1은 종래의 흡기 매니폴드에 설치된 맵 센서를 도시한 사시도. 도 2는 본 실시 예에 의한 흡기 매니폴드에 설치된 결빙 방지부를 도시한 사시도. 도 3은 본 실시 예에 의한 제2 단위 서지 파트에 형성된 결빙 방지부를 도시한 단면도. 도 4는 본 실시 예에 의한 흡기 매니폴드와, 엔진 및 열공급 유닛과 제1 내지 제3 연결 호스의 결합 관계를 도시한 도면. 도 5는 본 실시 예에 의한 흡기 매니폴드에 설치된 결빙 방지부의 종 단면도. 도 6은 본 실시 예에 의한 흡기 매니폴드의 작동 상태도. 본 개시물의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시물은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 개시물의 개시가 완전하도록 하며, 본 개시물이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시물의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시물은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)"이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시물을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)." 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 비록 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 의한 차량용 흡기 매니폴드에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 2는 본 실시 예에 의한 흡기 매니폴드에 설치된 결빙 방지부를 도시한 사시도 이고, 도 3은 본 실시 예에 의한 제2 단위 서지 파트에 형성된 결빙 방지부를 도시한 단면도 이며, 도 4는 본 실시 예에 의한 흡기 매니폴드와, 엔진 및 열공급 유닛과 제1 내지 제3 연결 호스의 결합 관계를 도시한 도면 이고, 도 5는 본 실시 예에 의한 흡기 매니폴드에 설치된 결빙 방지부의 종 단면도 이다. 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 실시 예는 신기(Fresh Air)가 유입되는 공간을 제공하며 소정의 크기로 형성된 서지 파트(100)와, 상기 서지 파트(100)에 설치된 맵 센서(10)의 결빙을 방지하기 위해 구비된 결빙 방지부(200) 및 상기 결빙 방지부(200)로 소정의 온도로 상승된 열교환 유체를 공급하는 열공급 유닛(300)을 포함한다. 상기 서지 파트(100)는 판 형태의 직육면체 형태로 이루어져 있으며 일측에 도시되지 않은 스로틀 바디로부터 공급된 공기가 유입되는 흡입구가 형성되고, 상기 흡입구와 서지 파트(100)를 연결하는 덕트가 일체로 형성된다. 또한 상기 서지 파트(100)에는 타측에 엔진의 작동 상태에 따라서 서지 파트(100) 내부의 공기 유로를 가변 시키는 밸브(미도시)를 작동시키기 위한 밸브 액츄에이터(미도시)가 설치된다. 어댑터는 상기 서지 파트(100)의 하부에 배치되고, 하부면이 미 도시된 실린더 헤드에 체결되며, 상기 서지 파트(100) 내부에 일시적으로 저장된 공기를 실린더 내부로 전달하는 유로를 제공하게 된다. 상기 서지 파트(100)와 어댑터는 서로 별개의 부품으로 제작되고, 실린더 헤드에 체결될 때 상기 어댑터만을 먼저 실린더 헤드에 체결한 후 나중에 결합한다. 본 실시 예에 의한 서지 파트(100)는 소정의 크기로 외형을 이루는 제1 단위 서지 파트(102)와, 상기 제1 단위 서지 파트(102)의 하면에 융착된 제2 단위 서지 파트(104)와, 상기 제2 단위 서지 파트(104)의 하면에 융착된 제3 단위 서지 파트(106)를 포함하고, 상기 결빙 방지부(200)는 상기 제2 단위 서지 파트(104)에 형성된다. 상기 제1 내지 제3 단위 서지 파트(102, 104, 106)는 서로 간에 진동 융착 방식으로 밀착되게 결합되므로 조립이 용이하고 작업자의 작업성 향상과 작업 속도 향상을 동시에 도모할 수 있다. 상기 맵 센서(10)는 제2 단위 서지 파트(104)에 설치되고, 상기 결빙 방지부(200)도 제2 단위 서지 파트(104)에 진동 융착 방식으로 고정된 상태가 유지된다. 상기 결빙 방지부(200)는 제2 단위 서지 파트(104)에 진동 융착 방식으로 고정되나 다른 방식으로 고정되는 것도 가능할 수 있다. 본 실시 예에 의한 결빙 방지부(200)는 상기 맵 센서(10)를 감싸며 설치되되, 열교환 유체가 유입되는 제1유로(210)와, 상기 제1 유로(210)와 연통되고 상기 맵 센서(10)와 상기 제1 단위 서지 파트(102) 사이를 경유하며 연장된 제2 유로(220)와, 상기 제2 유로(220)와 연통되고, 상기 맵 센서(10)를 감싸면서 연장된 제3 유로(230)를 포함한다. 상기 제1 내지 제3 유로(210, 220, 230)는 모두 동일 직경으로 연장되나 다른 직경으로 구성되는 것도 가능할 수 있다. 상기 제1 유로(210)와 제3 유로(230)에는 니플이 설치된다. 상기 맵 센서(10)는 겨울철과 같이 외기가 영하의 온도에서 결빙되지 않도록 제1 내지 제3 유로(210, 220, 230)가 도면에 도시된 바와 같이 외측을 감싸며 연장된 경로가 유지된다. 상기 제1 유로(210)는 열교환 유체가 유입되기 위해 구비되고, 제2 유로(220)는 맵 센서(10)의 장변을 따라 최대한 인접하여 도면에 도시된 바와 같이 연장된다. 또한 제3 유로(230)는 제2 유로(220)와 마찬가지로 맵 센서(10)를 감싸면서 최대로 근접하게 연장된 경로로 배치된다. 상기 결빙 방지부(200)는 제1 내지 제3 유로(210, 220, 230)로 공급 및 이동되는 열교환 유체를 통해 상기 맵 센서(10)로 소정의 온도로 열을 전달시켜 상기 맵 센서(10)가 결빙되는 현상을 사전에 예방할 수 있다. 본 실시 예에 의한 제3 유로(230)는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1 유로(210) 보다 길게 연장된다. 상기 제1 유로(210)는 열교환 유체가 최초 유입되는 곳으로 맵 센서(10)를 향해 상기 열교환 유체가 빠르게 이동되기 위해 제3 유로(230) 보다 짧게 연장된다. 상기 제3 유로(230)는 맵 센서(10)로 열 에너지를 최대한 오래 전달하기 위해 도면에 도시된 바와 같이 제1 유로(2