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KR101196305B1 - 배기 매니폴드 - Google Patents

배기 매니폴드 Download PDF

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KR101196305B1
KR101196305B1 KR20100048679A KR20100048679A KR101196305B1 KR 101196305 B1 KR101196305 B1 KR 101196305B1 KR 20100048679 A KR20100048679 A KR 20100048679A KR 20100048679 A KR20100048679 A KR 20100048679A KR 101196305 B1 KR101196305 B1 KR 101196305B1
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KR
South Korea
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exhaust
suction
exhaust ports
engine
hole
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김영태
남광희
백춘호
이동규
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우신공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 자동차의 배기 매니폴드에 관한 것이다.
배기 매니폴드는 엔진 연소 후 제1 내지 제4 배기포트를 통하여 배출되는 배기가스를 포집하는 흡입부, 상기 흡입부로 포집된 상기 배기가스를 배출하는 배출부, 그리고 상기 흡입부와 상기 배출부를 연결하는 관부를 포함하는 배기 매니폴드로서, 상기 흡입부는 일단이 상기 제1 및 제2 배기포트와 통하는 제1 흡입부, 그리고 일단이 상기 제3 및 제4 배기포트와 통하는 제2 흡입부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 엔진의 점화 순서를 고려하여 흡입부를 두 개만으로 구성되도록 함으로써, 제작성 및 경제성이 향상되고 주변 공간이 확보되어 작업성이 향상되며 간결한 외관을 확보할 수 있으면서도, 흡입되는 배기가스 간의 간섭을 효율적으로 방지할 수 있고, 일정한 비율로 배기포트를 크게 함으로써 엔진의 부하를 줄여 연비를 향상시킬 수 있다.

Description

배기 매니폴드{Exhaust manifold}
본 발명은 자동차의 배기 매니폴드에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 엔진은 공기와 적정비율로 혼합된 연료를 연소시켜 열에너지를 발생시키고 다시 이를 기계적인 에너지로 변환시키도록 구성된다.
엔진의 연소과정 중에는 고온, 고압의 배기가스가 발생되는데, 이러한 배기가스는 통상 배기 매니폴드로 모여 배기 파이프로 유도되고, 배기 파이프에 장착된 촉매변환기를 지나 유해한 성분이 제거되며, 소음기로 유입되어 발생되는 소음이 감소되도록 한다.
배기 매니폴드는 상부에 엔진의 실린더의 연소실과 연결되는 흡입구와 하부에 형성되는 배출구를 포함한다.
종래의 배기 매니폴드는 엔진의 연소 후 각 실린더의 연소실로부터 배출되는 배기가스가 유입될 때 서로 간에 간섭이 일어나 기관의 출력이 저하되지 않도록, 흡입구를 엔진의 각 실린더의 연소실 별로 분리하여 복수 개로 구성하였다. 따라서 연소 후 엔진의 각 실린더의 연소실로부터 배출되는 배기가스는 복수의 흡입구를 통해 각각 유입되어 개별적인 관을 따라 이동된다. 이러한 복수의 관은 배기가스가 배출되기 전에 통합되므로 배출구는 하나로 구성되었다.
다만 이와 같이 흡입구가 복수 개로 구성됨으로써 유입되는 배기가스 간의 간섭은 방지될 수 있으나, 흡입구와 관을 각 실린더의 연소실마다 대응되는 개수만큼 제작하여야 하므로 제작성 및 경제성이 떨어지고, 다수의 부품이 조립되면서 결함의 가능성도 높아지며, 공간을 많이 차지하여 작업성이 떨어지고, 외관상 다소 조잡해 보이는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제작성 및 경제성이 향상되고 주변 공간이 확보되어 작업성이 향상되며 간결한 외관을 확보할 수 있으면서도 흡입되는 배기가스 간의 간섭을 효율적으로 방지하고 엔진의 효율을 증대시킬 수 있는 배기 매니폴드를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 배기 매니폴드는 엔진 연소 후 제1 내지 제4 배기포트를 포함하는 복수개의 배기포트를 통하여 배출되는 배기가스를 포집하는 복수의 흡입부, 상기 흡입부로 포집된 상기 배기가스를 배출하는 배출부, 그리고 상기 흡입부와 상기 배출부를 연결하는 관부를 포함하고, 상기 복수의 흡입부는 일단이 상기 제1 및 제2 배기포트와 통하는 제1 흡입부, 그리고 일단이 상기 제3 및 제4 배기포트와 통하는 제2 흡입부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 흡입부 각각은 상기 관부로 갈수록 점점 너비가 작아지는 형상을 갖는 부분을 포함하고, 상기 제1 및 제2 배기포트는 엔진 연소 순서상으로는 인접되지 않지만 배치 순서상으로는 인접되어 상기 제1 흡입부와 통하고, 상기 제3 및 제4 배기포트는 엔진 연소 순서상으로는 인접되지 않지만 배치 순서상으로는 인접되어 상기 제2 흡입부와 통하며, 상기 관부는 일단이 상기 제1 흡입부의 타단과 연결되는 제1 관, 그리고 일단이 상기 제2 흡입부의 타단과 연결되는 제2 관을 포함하고, 상기 제1 및 제2 관 각각은 전체 길이에 대해 동일한 직경을 갖는 형상을 하며, 그리고 상기 제1 및 제2 관의 직경은 상기 제1 및 제2 흡입부의 최소 너비에 각각 대응되는 크기를 갖는다.
상기 흡입부는 일측이 상기 제1 및 제2 배기포트와 연결되고 타측이 상기 제1 흡입부의 일단과 연결되는 제1 통공부, 그리고 일측이 상기 제3 및 제4 배기포트와 연결되고 타측이 상기 제2 흡입부의 일단과 연결되는 제2 통공부를 포함하는 인렛 플랜지를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 통공부는 상기 제1 및 제2 배기포트와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공되고, 상기 제2 통공부는 상기 제3 및 제4 배기포트와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공될 수 있다.
상기 제1 흡입부는 일단이 상기 제1 통공부와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공되고, 상기 제2 흡입부는 일단이 상기 제2 통공부와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공될 수 있다.
상기 제1 통공부는 일측이 상기 제1 배기포트와 연결되는 제1 통공, 그리고 일측이 상기 제2 배기포트와 연결되는 제2 통공을 포함하고, 상기 제2 통공부는 일측이 상기 제3 배기포트와 연결되는 제3 통공, 그리고 일측이 상기 제4 배기포트와 연결되는 제4 통공을 포함할 수 있다.
상기 제1 흡입부는 일단이 상기 제1 및 제2 통공과 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공되고, 상기 제2 흡입부는 일단이 상기 제3 및 제4 통공과 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공될 수 있다.
삭제
상기 배출부는 일단이 상기 제1 및 제2 관의 타단과 각각 연결되도록 분기되고, 타단이 하나의 관으로 형성되도록 통합될 수 있다.
삭제
본 발명에 의하면, 엔진의 점화 순서를 고려하여 흡입부를 두 개만으로 구성되도록 함으로써, 제작성 및 경제성이 향상되고 주변 공간이 확보되어 작업성이 향상되며 간결한 외관을 확보할 수 있으면서도, 흡입되는 배기가스 간의 간섭을 효율적으로 방지할 수 있다.
또한 흡입부가 두 개로 단순화됨으로써, 공간이 확보되므로 설계 자유도가 높아져 배기포트의 크기를 엔진의 인렛 흡입구보다 일정비율 크게 할 수 있고, 이에 따라 배출가스가 쉽게 배출될 수 있으므로 엔진의 부하(배압)가 줄어들어 엔진의 출력이 향상되고 연비가 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 배기 매니폴드의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 배기 매니폴드를 도 1과 다른 시점에서 본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 매니폴드를 도 1과 다른 시점에서 본 사시도이다.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
배기 매니폴드는 통로 또는 관들의 세트로서, 엔진 실린더 헤드의 배기포트로부터 배출되는 배기가스를 이송하는 역할을 한다. 일반적으로 배기 매니폴드는 각 배기포트로부터 배출되는 배기가스를 포집한 후 하나의 흐름으로 합친다.
본 발명은 이러한 자동차의 배기 매니폴드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 점화 순서를 고려하여 배기 매니폴드의 흡입부와 관로부를 단순화함으로써 제작성, 경제성, 작업성 등이 향상되면서 흡입되는 배기가스 간의 간섭도 효율적으로 방지할 수 있는 배기 매니폴드에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 배기 매니폴드의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 배기 매니폴드를 도 1과 다른 시점에서 본 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 배기 매니폴드(100)는 흡입부(1), 배출부(2), 그리고 관부(2)를 포함한다.
흡입부(1)를 통해 엔진 연소 후 제1 내지 제4 배기포트(210, 220, 230, 240)를 통하여 배출되는 배기가스가 포집된다. 또한 배출부(2)를 통해 흡입부(1)로 포집된 배기가스가 배출된다. 그리고 관부(2)는 흡입부(1)와 배출부(3)를 연결한다.
여기서 제1 내지 제4 배기포트(210, 220, 230, 240)는 오름차순 또는 내림차순에 따라 일렬로 배치될 수 있다. 즉 제1 내지 제4 배기포트(210, 220, 230, 240)와 후술할 제1 내지 제4 통공에서 구성의 표기 시 사용되는 "제1", "제2", "제3", 또는 "제4"는 배치 순서를 의미할 수 있다. 예시적으로 도 1에 나타난 바와 같이, 좌측에서 우측으로 차례대로 제1 배기포트(210), 제2 배기포트(220), 제3 배기포트(230), 그리고 제4 배기포트(240)가 배치될 수 있으며, 이하에서는 이러한 순서로 배치된 것으로 보고 설명한다.
또한 도 1 및 도 2를 참고하면, 흡입부(1)는 일단이 제1 및 제2 배기포트(210, 220)와 통하는 제1 흡입부(11), 그리고 일단이 제3 및 제4 배기포트(230, 240)와 통하는 제2 흡입부(12)를 포함한다. 제1 및 제2 흡입부(11, 12) 각각은 관부(2)로 갈수록 점점 너비가 작아지는 형상을 갖는 부분을 포함한다.
4기통 엔진에 있어서, 흡입부(1)가 제1 내지 제4 배기포트(210, 220, 230, 240) 각각과 개별적으로 통하도록 총 4개로 나뉘어 구성되는 종래의 배기 매니폴드와는 달리, 본 발명은 제1 및 제2 배기포트(210, 220)를 한 쌍으로 하여 하나의 흡입부(11)와 통하게 하고, 제3 및 제4 배기포트(230, 240)를 다른 한 쌍으로 하여 다른 하나의 흡입부(12)와 통하게 하였다.
이는 엔진의 점화 순서를 고려하여 개별적으로 나뉘어 있는 흡입부를 통합하면서도 배기가스 간의 간섭을 줄이고자 함이다. 예를 들어, 배기가스의 배출이 1-3-2-4(제1 배기포트-제3 배기포트-제2 배기포트-제4 배기포트)의 순서로 이루어지는 4기통 엔진의 경우, 본 발명은 이러한 배기가스의 배출 순서를 고려하여 배출 순서가 서로 인접되지 않는 배기포트끼리 쌍으로 묶어 제1 흡입부(11)와 제2 흡입부(12)에 나누어 배치함으로써, 쌍으로 묶인 배기포트에서는 순차적으로 배기가스가 배출되지 않기 때문에 배출되는 배기가스 간의 간섭을 방지할 수 있다.
예시적으로 도 1을 참고하여 엔진의 실린더 별 점화 순서에 따른 본 발명의 구동을 설명한다.
먼저 제1 배기포트(210)와 연결된 실린더의 연소실에서 점화가 일어나고 그에 따른 배기가스가 제1 배기포트(210)를 통해 배출된다. 이러한 배기가스는 제1 배기포트(210)와 통하는 제1 흡입부(11)로 포집된다. 다음으로, 제3 배기포트(230)와 연결된 실린더의 연소실에서 점화가 일어나고 그에 따른 배기가스가 제3 배기포트(230)를 통해 배출된다. 이러한 배기가스는 이전과 달리 제3 배기포트(230)와 통하는 제2 흡입부(12)로 포집된다.
그 다음으로, 제2 배기포트(220)와 연결된 실린더의 연소실에서 점화가 일어나고 그에 따른 배기가스가 제2 배기포트(220)를 통해 배출된다. 이러한 배기가스는 이전과 달리 제2 배기포트(220)와 통하는 제1 흡입부(12)로 포집된다. 마지막으로, 제4 배기포트(240)와 연결된 실린더의 연소실에서 점화가 일어나고 그에 따른 배기가스가 제4 배기포트(240)를 통해 배출된다. 이러한 배기가스는 이전과 달리 제4 배기포트(240)와 통하는 제2 흡입부(12)로 포집된다.
이와 같이 흡입부(1)가 종래의 4개에서 2개(11, 12)로 단순화되었음에도 배기가스는 엔진의 점화 순서에 따라 제1 흡입부(11)와 제2 흡입부(12)에 교차로 포집되므로, 배기가스 간의 간섭이 일어나지 않을 수 있다. 또한 흡입부(1)가 2개(11, 12)로 단순화되면서 사용되는 부품의 수가 감소되고 제작비용도 줄어들며, 본 배기 매니폴드(100) 주변에 점검 작업 등을 위한 공간도 보다 많이 확보될 수 있다. 그리고 외관이 간결해지는 측면도 있다. 또한 성능적인 측면에서는 흡입부(1)가 2개(11, 12)로 단순화됨으로써, 공간이 확보되므로 설계 자유도가 높아져 배기포트의 크기를 엔진의 인렛 흡입구보다 일정비율 크게 할 수 있다. 이에 따라 배출가스가 쉽게 배출될 수 있으므로 엔진의 부하(배압)가 줄어들어 엔진의 출력이 향상되고 연비가 개선될 수 있다.
즉 본 발명에 의하면, 엔진의 점화 순서를 고려하여 흡입부(1)가 2개(11, 12)만으로 구성되도록 함으로써, 제작성 및 경제성이 향상되고 주변 공간이 확보되어 작업성이 향상되며 간결한 외관을 확보할 수 있으면서도, 흡입되는 배기가스 간의 간섭을 효율적으로 방지할 수 있고, 일정한 비율로 배기포트를 크게 함으로써 엔진의 부하를 줄여 연비를 향상시킬 수 있다.
또한 도 1 및 도 2를 참고하면, 관부(2)는 일단이 제1 흡입부(11)의 타단과 연결되는 제1 관(21), 그리고 일단이 제2 흡입부(12)의 타단과 연결되는 제2 관(22)을 포함할 수 있다. 흡입부(1)가 제1 흡입부(11)와 제2 흡입부(12) 2개로 구성되는 경우 각각의 흡입부(11, 12)마다 관(21, 22)이 연결될 수 있다. 제1 및 제2 관(21, 22) 각각은 전체 길이에 대해 동일한 직경을 갖는 형상을 하며, 그리고 제1 및 제2 관(21, 22)의 직경은 제1 및 제2 흡입부(11, 12)의 최소 너비에 각각 대응되는 크기를 갖는다.
하지만 제1 흡입부(11)와 제2 흡입부(12)에 반드시 개별적으로 관이 연결되어야 하는 것은 아니다. 예시적으로, 일단은 두 갈래로 분기되고 타단은 한 갈래로 합쳐지는 형태, 즉 와이(Y)자 형태의 하나의 관으로 구성될 수도 있다. 즉 두 갈래로 분기된 일단에 각각 제1 흡입부(11)와 제2 흡입부(12)가 연결될 수 있다.
다만 본 발명은 배기가스 간의 간섭을 최소화하면서도 본 배기 매니폴드(100)를 단순화하는 것이 목적임을 감안하면, 제1 흡입부(11)로 흡입되는 배기가스와 제2 흡입부(12)로 흡입된 배기가스가 이동되는 동안 최대한 오랜 시간 분리되어 있는 것이 바람직할 수 있으므로, 배출부(3)와 연결될 때까지 개별적인 관(21, 22)으로 구성되는 것이 효율적일 수 있다.
그리고 도 1 및 도 2를 참고하면, 배출부(3)는 일단(31)이 제1 및 제2 관(21, 22)의 타단과 각각 연결되도록 분기되고, 타단(32)이 하나의 관으로 형성되도록 통합될 수 있다. 각각의 흡입부(11, 12)마다 개별적인 관(21, 22)이 연결되는 경우 이러한 제1 관(21) 및 제2 관(22)으로부터의 배기가스의 흐름을 합쳐주기 위해, 배출부(3)의 일단(31)에는 두 갈래로 분기되는 부분이 형성되고, 타단(32)에는 한 갈래로 통합되는 부분이 형성될 수 있다. 예시적으로, 배출부(3)는 와이(Y)자 형태의 관일 수 있다.
다만 각각의 흡입부(11, 12)에 이를테면 와이(Y)자 형태의 하나의 관만이 연결되어 있는 경우에는, 배출부(3)의 일단(31)은 분기될 필요가 없으므로 단순한 직선형 파이프 등으로 구성될 수도 있다.
그리고 도 1 및 도 2를 참고하면, 배출부(3)는 아웃렛 플랜지(outlet flange)(33)를 더 포함할 수 있다. 예시적으로 아웃렛 플랜지(33)에는 배기 파이프가 연결되어 촉매 변환기, 머플러 등으로 배기가스가 이송되도록 할 수 있다.
한편 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 흡입부(1)는 제1 통공부(131)와 제2 통공부(132)를 포함하는 인렛 플랜지(inlet flange)(13)를 더 포함할 수 있다.
여기서 도 1 및 도 2를 종합적으로 참고하면, 제1 통공부(131)는 일측이 제1 및 제2 배기포트(210, 220)와 연결되고 타측이 제1 흡입부(11)의 일단과 연결될 수 있다. 또한 제2 통공부(132)는 일측이 제3 및 제4 배기포트(230, 240)와 연결되고 타측이 제2 흡입부(12)의 일단과 연결될 수 있다.
그리고 제1 통공부(131)는 제1 및 제2 배기포트(210, 220)와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공되고, 제2 통공부(132)는 제3 및 제4 배기포트(210, 220)와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공될 수 있다.
일반적인 인렛 플랜지(13)는 각 배기포트(210, 220, 230, 240) 별로 구멍이 형성될 수 있다. 그러나 본 발명의 한 실시예에 따른 배기 매니폴드(100)는 제1 배기포트(210)와 제2 배기포트(220)가 통합되어 하나의 흡입부(11)와 통하게 되고, 제3 배기포트(230)와 제4 배기포트(240)가 통합되어 다른 하나의 흡입부(12)와 통하게 구성되어 있으므로, 인렛 플랜지(13) 또한 2개의 통공(131, 132)만을 포함할 수 있다.
여기서 제1 통공부(131)는 제1 및 제2 배기포트(210, 220)와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공된다 함은, 인렛 플랜지(13) 상에서 제1 배기포트(210)와 연결되는 부분과 제2 배기포트(220)와 연결되는 부분을 전부 포함하는 크기이면서, 인렛 플랜지(13)를 벗어나지 않는 형상으로 제1 통공부(131)가 통공된다는 것을 의미할 수 있다. 제2 통공부(132)는 제3 및 제4 배기포트(230, 240)와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공된다는 것도 상술한 바와 마찬가지의 의미로 해석될 수 있다.
또한 제1 및 제2 통공부(131, 132)는 배기가스의 이동 시 밀폐성이 유지되는 형상으로 통공될 수 있다. 이는 상술한 인렛 플랜지(13)를 벗어나지 않는 형상으로 제1 통공부(131)와 제2 통공부(132)가 통공될 수 있다는 것에서 더 나아가 밀폐가 이루어지는 형상으로 통공될 것을 요구하는 의미이다.
예시적으로 도 1 및 도 2를 참고하여 제1 통공부(131)에 대해서만 살피면, 제1 및 제2 배기포트(210, 220)가 제1 통공부(131)를 통해 제1 흡입부(11)와 연결되고, 이를 통해 배기가스가 이동된다. 이러한 배기가스의 이동 시 제1 및 제2 배기포트(210, 220)와 제1 통공부(131)의 사이, 또는 제1 통공부(131)와 제1 흡입부(11)의 사이에 틈이 생겨 배기가스가 촉매 변환기 등에 도달되기도 전에 외부로 유출되지 않도록 하기 위해 밀폐가 이루어질 수 있는 형상으로 제1 통공부(131)가 통공될 것을 요구한 것이다.
제1 흡입부(11)는 일단이 제1 통공부(131)와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공되고, 제2 흡입부(12)는 일단이 제2 통공부(132)와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공될 수 있다.
즉 제1 흡입부(11) 및 제2 흡입부(12)도 앞서 살핀 제1 통공부(131) 및 제2 통공부(132)와 마찬가지로 일단이 하나로 통공되어 각각 제1 통공부(131) 및 제2 통공부(132)에 연결될 수 있음을 의미한다.
여기서 제1 흡입부(11)는 일단이 제1 통공부(131)와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공된다 함은, 제1 통공부(131)를 전부 포함하는 크기이면서, 제1 흡입부(11)의 일단이 제1 통공부(131)와 연결되었을 때 인렛 플랜지(13)를 벗어나지 않는 형상으로 제1 흡입부(11)의 일단이 통공된다는 것을 의미할 수 있다. 제2 흡입부(12)는 일단이 제2 통공부(132)와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공된다는 것도 상술한 바와 마찬가지의 의미로 해석될 수 있다.
또한 제1 및 제2 흡입부(11, 12)는 배기가스의 이동 시 밀폐성이 유지되는 형상으로 통공될 수 있다. 이는 상술한 인렛 플랜지(13)를 벗어나지 않는 형상으로 제1 흡입부(11)의 일단과 제2 흡입부(12)의 일단이 통공될 수 있다는 것에서 더 나아가 밀폐가 이루어지는 형상으로 통공될 것을 요구하는 의미이다.
한편, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 매니폴드를 도 1과 다른 시점에서 본 사시도이다. 본 발명의 다른 실시예에서는 한 실시예와 동일한 기능을 갖는 중복되는 구성의 설명은 되도록 생략하고, 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.
도 3에 나타난 바와 같이, 제1 통공부(131)는 일측이 제1 배기포트(210)와 연결되는 제1 통공(1311), 그리고 일측이 제2 배기포트(220)와 연결되는 제2 통공(1312)을 포함하고, 제2 통공부(132)는 일측이 제3 배기포트(230)와 연결되는 제3 통공(1321), 그리고 일측이 제4 배기포트(240)와 연결되는 제4 통공(1322)을 포함할 수 있다.
즉 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 매니폴드(100)에 있어서의 인렛 플랜지(13)는 종래의 인렛 플랜지와 같이 4개의 배기포트(210, 220, 230, 240)에 각각 대응되는 4개의 통공(1311, 1312, 1321, 1322)을 포함할 수 있음을 의미한다. 이 경우 종래의 인렛 플랜지(13)를 그대로 활용할 수 있는 이점이 있다.
또한 제1 흡입부(11)는 일단이 제1 및 제2 통공(1311, 1312)과 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공되고, 제2 흡입부(12)는 일단이 제3 및 제4 통공(1321, 1322)과 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공될 수 있다.
여기서 제1 흡입부(11)는 일단이 제1 및 제2 통공(1311, 1312)과 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공된다 함은, 제1 통공(1311)과 제2 통공(1312)을 전부 포함하는 크기이면서, 제1 흡입부(11)의 일단이 제1 및 제2 통공(1311, 1312)과 연결되었을 때 인렛 플랜지(13)를 벗어나지 않는 형상으로 제1 흡입부(11)의 일단이 통공된다는 것을 의미할 수 있다. 제2 흡입부(12)는 일단이 제3 및 제4 통공(1321, 1322)과 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공된다는 것도 상술한 바와 마찬가지의 의미로 해석될 수 있다.
또한 제1 및 제2 흡입부(11, 12)는 배기가스의 이동 시 밀폐성이 유지되는 형상으로 통공될 수 있다. 이는 상술한 인렛 플랜지(13)를 벗어나지 않는 형상으로 제1 흡입부(11)의 일단과 제2 흡입부(12)의 일단이 통공될 수 있다는 것에서 더 나아가 밀폐가 이루어지는 형상으로 통공될 것을 요구하는 의미이다.
한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배기 매니폴드(100)는 엔진 연소 후 복수의 배기포트를 통하여 배출되는 배기가스를 포집하는 복수의 흡입부를 포함하는 배기 매니폴드로서, 복수의 배기포트 중 엔진 연소 순서상으로는 인접되지 않지만 배치 순서상으로는 인접되는 둘 이상의 배기포트에 대해서는 하나의 흡입부가 대응되는 것을 특징으로 한다. 이는 엔진 점화 순서를 고려하여 흡입부의 구성을 단순화함으로써 배기가스 간의 간섭을 최소화하면서도 제작성, 경제성, 작업성, 외관 등을 향상시킬 수 있는 본 발명의 기술적 개념이 4기통 엔진에 한정되지 않도록 확장시킨 것이라 할 수 있다.
예시적으로, 배기포트가 1-2-3-4-5-6의 순서로 배치(제1 내지 제6 배기포트)되어 있는 직렬 6기통 엔진이 1-5-3-6-2-4의 점화 순서를 갖는 경우를 살핀다.
6개의 배기포트 중 엔진 연소 순서상으로는 인접되지 않지만 배치 순서상으로는 인접되는 둘 이상의 배기포트를 찾아보면, 제1 및 제2 배기포트는 엔진 연소 순서상으로는 1번째 및 5번째로 서로 인접되지 않지만 배치 순서상으로는 서로 인접되며, 제3 및 제4 배기포트(3번째 및 6번째) 와 제5 및 제6 배기포트(2번째 및 4번째)도 마찬가지이다. 따라서 제1 및 제2 배기포트에 대해서는 하나의 흡입부가 대응되도록 한다. 즉 제1 및 제2 배기포트를 통하여 배출되는 배기가스는 하나의 흡입부를 통하여 포집되도록 할 수 있다. 또한 제3 및 제4 배기포트에 대해서도 하나의 흡입부가 대응되도록 하고, 제5 및 제6 배기포트에 대해서도 하나의 흡입부가 대응되도록 할 수 있다.
또는 제1 내지 제3 배기포트 역시 엔진 연소 순서상으로는 1번째, 5번째, 그리고 3번째로 서로 인접되지 않지만 배치 순서상으로는 서로 인접된다. 또한 제4 내지 제6 배기포트 역시 엔진 연소 순서상으로는 6번째, 2번째, 그리고 4번째로 서로 인접되지 않지만 배치 순서상으로는 서로 인접된다. 앞서 살핀 경우는 2개의 배기포트마다 하나의 흡입부가 대응되는 경우였다고 한다면, 이는 3개의 배기포트마다 하나의 흡입부가 대응될 수 있는 경우이다. 즉 제1 내지 제3 배기포트를 통하여 배출되는 배기가스는 하나의 흡입부를 통하여 포집되도록 할 수 있으며, 제4 내지 제6 배기포트를 통하여 배출되는 배기가스 역시 다른 하나의 흡입부를 통하여 포집되도록 할 수 있다는 것을 의미할 수 있다.
제1 내지 제4 배기포트도 하나의 흡입부에 대응될 수 있는지 살펴보면, 제2 배기포트와 제4 배기포트는 엔진 연소 순서상으로 5번째와 6번째로 서로 인접되므로 제1 내지 제4 배기포트가 하나의 흡입부에 대응될 수는 없다.
나아가 본 발명이 직렬 5기통 엔진, V-6 엔진, 또는 V-8 엔진 등에도 적용될 수 있음은 물론이다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 엔진의 점화 순서를 고려하여 흡입부가 최소한으로 구성되도록 함으로써, 제작성 및 경제성이 향상되고, 주변 공간이 확보되어 작업성이 향상되며, 간결한 외관을 확보할 수 있으면서도, 흡입되는 배기가스 간의 간섭을 효율적으로 방지하고 엔진의 출력을 향상시켜 연비를 높일 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100. 배기 매니폴드
1. 흡입부 11. 제1 흡입부
12. 제2 흡입부 13. 인렛 플랜지
131. 제1 통공부 1311. 제1 통공
1312. 제2 통공 132. 제2 통공부
1321. 제3 통공 1322. 제4 통공
2. 관로부 21. 제1 관로
22. 제2 관로 3. 배출부
31. 일단 32. 타단
33. 아웃렛 플랜지
210. 제1 배기포트 220. 제2 배기포트
230. 제3 배기포트 240. 제4 배기포트

Claims (9)

  1. 엔진 연소 후 제1 내지 제4 배기포트를 포함하는 복수개의 배기포트를 통하여 배출되는 배기가스를 포집하는 복수의 흡입부, 상기 흡입부로 포집된 상기 배기가스를 배출하는 배출부, 그리고 상기 흡입부와 상기 배출부를 연결하는 관부를 포함하고,
    상기 복수의 흡입부는
    일단이 상기 제1 및 제2 배기포트와 통하는 제1 흡입부, 그리고
    일단이 상기 제3 및 제4 배기포트와 통하는 제2 흡입부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 흡입부 각각은 상기 관부로 갈수록 점점 너비가 작아지는 형상을 갖는 부분을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 배기포트는 엔진 연소 순서상으로는 인접되지 않지만 배치 순서상으로는 인접되어 상기 제1 흡입부와 통하고, 상기 제3 및 제4 배기포트는 엔진 연소 순서상으로는 인접되지 않지만 배치 순서상으로는 인접되어 상기 제2 흡입부와 통하며,
    상기 관부는
    일단이 상기 제1 흡입부의 타단과 연결되는 제1 관, 그리고
    일단이 상기 제2 흡입부의 타단과 연결되는 제2 관을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 관 각각은 전체 길이에 대해 동일한 직경을 갖는 형상을 하며, 그리고
    상기 제1 및 제2 관의 직경은 상기 제1 및 제2 흡입부의 최소 너비에 각각 대응되는 크기를 갖는 배기 매니폴드.
  2. 제1항에서,
    상기 흡입부는
    일측이 상기 제1 및 제2 배기포트와 연결되고 타측이 상기 제1 흡입부의 일단과 연결되는 제1 통공부, 그리고 일측이 상기 제3 및 제4 배기포트와 연결되고 타측이 상기 제2 흡입부의 일단과 연결되는 제2 통공부를 포함하는 인렛 플랜지를 더 포함하는 배기 매니폴드.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 통공부는 상기 제1 및 제2 배기포트와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공되고,
    상기 제2 통공부는 상기 제3 및 제4 배기포트와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공되는 배기 매니폴드.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 흡입부는 일단이 상기 제1 통공부와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공되고,
    상기 제2 흡입부는 일단이 상기 제2 통공부와 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공되는 배기 매니폴드.
  5. 제2항에서,
    상기 제1 통공부는
    일측이 상기 제1 배기포트와 연결되는 제1 통공, 그리고
    일측이 상기 제2 배기포트와 연결되는 제2 통공을 포함하고,
    상기 제2 통공부는
    일측이 상기 제3 배기포트와 연결되는 제3 통공, 그리고
    일측이 상기 제4 배기포트와 연결되는 제4 통공을 포함하는 배기 매니폴드.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 흡입부는 일단이 상기 제1 및 제2 통공과 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공되고,
    상기 제2 흡입부는 일단이 상기 제3 및 제4 통공과 연결되는 부분을 포함하는 크기와 형상으로 하나로 통공되는 배기 매니폴드.
  7. 삭제
  8. 제1항에서,
    상기 배출부는 일단이 상기 제1 및 제2 관의 타단과 각각 연결되도록 분기되고, 타단이 하나의 관으로 형성되도록 통합되는 배기 매니폴드.
  9. 삭제
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