用于cda发动机的排放系统的结构的制作方法
【专利说明】用于CDA发动机的排放系统的结构
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年10月15日提交的韩国专利申请第10_2013_0122374号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
[0003]本发明涉及用于车辆的排放系统的结构，更特别地，涉及用于停缸技术(CDA)发动机的排放系统的结构，其中主消音器被三个隔板分隔成四个空间，并且设置了第一连接管、第二连接管、第一阀和第二阀，所述第一连接管和第二连接管连接第二空间和第三空间，所述第一阀联接至所述第一连接管的通道，所述第二阀联接至所述第二连接管的通道，由此根据发动机的特性以最大效率减少排放气体中的噪音。
【背景技术】
[0004]最近，关于日益增加的有关环境的关注，例如车辆的排放气体的过度排放而引起的环境问题、由于原油成本的增加使得消费者更偏爱高效率车辆的重要问题已经成为焦点。
[0005]因此，为了改进车辆的燃料效率、增加发动机的输出，发展了各种技术。
[0006]例如，为了改进燃料效率，已经发展并使用了根据取决于发动机的旋转区域的变化的进气阻力而改变进气歧管的长度或横截面面积的可变进气系统(VIS)、依据发动机的旋转区域来调节阀的打开时机和打开程度的可变气门正时(VVT)、调节阀的提升高度的可变阀升程(VVL)以及根据行驶状态将发动机中的一些汽缸转换至非操作状态或全操作状态的停缸技术(CDA)。
[0007]在上述技术中，CDA发动机是指在车辆制动时或在车辆以恒定速度行驶时使一些汽缸停缸并且燃料供应和进气/排放阀的操作在停缸侧停止的发动机。
[0008]因为仅当车辆加速或上坡行驶时需要车辆的发动机的最大输出，在仅使用发动机的部分输出就可以操作车辆的情况下，可以通过选择性地不点燃汽缸中的燃料来减少燃料消耗。
[0009]例如，在安装了四汽缸发动机的车辆中，因为当在行驶状态中制动车辆时或当车辆处于低怠速条件或低负载条件时，没有理由操作全部汽缸以产生动力，所以使两个汽缸停缸，仅由剩下的两个汽缸产生动力。
[0010]然而，虽然CDA发动机相比于常规发动机具有燃料消耗低、燃料效率高的优点，但是其具有这样的问题:因为一些汽缸中的燃料没有点燃，所以发动机噪音的主要分量改变，低频噪音增加。
[0011]为了解决上述问题，如图1所示的相关技术中的用于CDA发动机的排放系统的结构中，额外的消音器2安装在排放管4中，其连接副消音器I和主消音器3，使得整个排放管4分成若干部段，由此减少噪音。
[0012]亦即，在仅操作四汽缸发动机的两个汽缸的CDA模式中，额外地产生半阶(halforder)低频噪音分量(在发动机噪音的主要分量中对应于Cl、C3等的噪音分量)，并在现有排放管中与低频共振模组合，由此存在车辆的噪音特性劣化的问题，其中所述半阶低频噪音分量在普通模式中是难以产生的。
[0013]因此，如图2中所示，额外的消音器2安装在排放系统的第二共振模和排放系统的第四共振模的峰值点从而减少排放系统的共振模。
[0014]然而，在相关技术中的安装了分离的额外的消音器的用于CDA发动机的排放系统的结构中，仍然存在着这样的问题:需要减少用于其他组件(油箱、后悬挂、内部空间等等)的空间，以便在副消音器和主消音器之间安装额外的消音器，并且由于额外的消音器使得车辆的重量过度地增加。
[0015]公开于该发明【背景技术】部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般【背景技术】的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0016]本发明的各个方面旨在提供一种用于CDA发动机的排放系统的结构，其中主消音器被分隔成四个空间，并且设置了连接各自空间的连接管和阀，由此在不安装分离的额外的消音器的情况下解决因应用CDA模式而在排放管中产生的共振问题。
[0017]根据本发明的各个方案，用于停缸技术(CDA)发动机的排放系统的结构，结构具有连接至副消音器的第一排放管，副消音器连接至车辆的排放管，排放气体经过第一排放管；连接至第一排放管并减少由排放气体产生的噪音的主消音器；连接至主消音器的第二排放管，且经过主消音器的排放管经过第二排放管；结构可以包括在主消音器中以横向方向联接的三个隔板，其将主消音器的内部分隔成第一空间、第二空间、第三空间和第四空间；设置在主消音器的外侧的第一连接管，第一连接管连接主消音器的第二空间和第三空间，并具有排放气体流动的通道；设置在主消音器的外侧的第二连接管，第二连接管连接主消音器的第二空间和第三空间，并具有排放气体流动的通道，形成的第二连接管比第一连接管相对较短；联接至第一连接管的通道并打开或闭合第一连接管的通道的第一阀；联接至第二连接管的通道并打开或闭合第二连接管的通道第二阀，其中联接在第一空间和第二空间之间的三个隔板中的一个和联接在第三空间和第四空间之间的三个隔板中的另一个，每个具有用于排放气体流动通过的孔隙或多个孔。
[0018]用于CDA发动机的排放系统的结构可以进一步包括连接第一阀和第二阀的连杆单元，其中第一阀和第二阀在联接至连杆单元的同时还具有90°相位差，第一阀打开时第二阀闭合，第一阀闭合时第二阀打开。
[0019]三个隔板可以包括设置在第一空间和第二空间之间的第一隔板、设置在第二空间和第三空间之间的第二隔板和设置在第三空间和第四空间之间的第三隔板，其中第一连接管的一个端部可以从第二空间通过第一隔板延伸至第一空间，并可以弯曲并突出至主消音器的外侧，第一连接管的另一个端部可以通过第三隔板从第三空间延伸至第四空间，并可以弯曲并突出至主消音器的外侧。
[0020]第一排放管通过连续经过第三隔板、第二隔板和第一隔板可以延伸进入第一空间。
[0021]第二排放管的端部通过连续经过第一隔板、第二隔板和第三隔板可以延伸进入第四空间。
[0022]对第一隔板和第三隔板形成了多个孔。
[0023]第一阀可以为由电机操作的主动阀。
[0024]当车辆的发动机处于普通模式时，第二阀可以打开，第一阀可以闭合，使得主消音器中的排放气体仅流动通过第二连接管，当车辆的发动机处于CDA模式时，第一阀可以打开，第二阀可以闭合，使得主消音器中的排放气体仅流动通过第一连接管。
[0025]具有上述构造的本发明包括在主消音器中以横向方向联接的三个隔板、第一连接管和连接第二空间和第三空间的第二连接管、联结至第一连接管的通道的第一阀和联结至第二连接管的通道的第二阀，由此解决因应用CDA模式而在排放管中产生共振的问题，同时维持现有排放系统的结构。
[0026]亦即，当车辆的发动机处于CDA模式时，第一阀打开，第二阀闭合，使得主消音器中的排放气体仅流动通过第一连接管，因此，第一消音器和第二消音器的位置相互远离，由此增加整个排放系统的长度，并实现当另外增加另一个消音器时获得的效果。
[0027]当车辆的发动机处于普通模式时，第二阀打开，第一阀闭合，使得主消音器中的排放气体仅流动通过第二连接管，由此通过缩短排放气体的流路而减少整体背压。
[0028]该结构进一步包括连接第一阀和第二阀的连杆单元，其中当第一阀打开时第二阀闭合，当第一阀闭合时第二阀打开，这样即使当仅操作一个阀时，另一个阀也可以有机地操作。
[0029]通过主动地利用现有排放系统的结构，可以使用于其他组件(油箱、后悬挂、内部空间等)的空间的减少和由安装额外的消音器而引起的车辆重量的增加最小化。
[0030]应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的乘用汽车,包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非汽油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
[0031]本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点将在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于解释本发明的某些原理的【具体实施方式】中显现或更详细地阐明