KR100401606B1 - 에어 세퍼레이터가 채용된 블로바이 시스템 - Google Patents

Abstract

에어 세퍼레이터(air separator)가 채용된 블로바이 시스템(blow-by system)이 개시된다. 개시된 에어 세퍼레이터가 채용된 블로바이 시스템은, 실린더 블록과; 상기 실린더 블록 상부에 설치된 실린더 헤드와; 상기 실린더 헤드를 덮는 헤드 커버와; 상기 실린더 헤드 커버 일측에 설치되어 블로바이 가스가 지나는 에어 호스와; 상기 에어 호스와 연결되어 오일과 에어가 분리되어 유동되도록 하는 것으로, 일단에 형성되어 상기 에에 호스와 연결되는 에어 아웃렛부와, 상기 에어 아웃렛부에 인접하여 상기 에어 아웃렛부와는 분리되어 형성되어 상기 실린더 헤드에 설치된 내부 드레인 라인과 연결되는 오일 인렛부와, 타단에 병목되게 형성되어 상기 실린더 블록 하단에 설치된 오일 팬에 연결된 외부 드레인 라인과 연결되는 오일 아웃렛부와, 상기 오일 인렛부, 상기 에어 아웃렛부, 및 상기 오일 아웃렛부와 연결되어 오일 또는 에어가 지나도록 단일 통로로 이루어진 연결부와, 상기 오일 인렛부와 상기 에어 아웃렛부의 경계 일측에 형성되어 상기 에어 아웃렛부 쪽으로 오일이 튀지 않도록 하는 오일 퍼짐 방지턱이 구비된 에어 세퍼레이터;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 오일의 블로 오버가 발생되지 않은 이점이 있다.

Description

에어 세퍼레이터가 채용된 블로바이 시스템{BLOW-BY SYSTEM HAVING AN AIR SEPARATOR}

본 발명은 에어 세퍼레이터(air separator)가 채용된 블로바이 시스템(blow-by system)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오일이 실린더 헤드 측으로 넘치지 않도록 하여 엔진의 신뢰성이 향상되도록 개선된 에어 세퍼레이터가 채용된 블로바이 시스템에 관한 것이다.

엔진의 압축 행정과 팽창 행정에서 실린더와 피스톤의 간극으로부터 크랭크 케이스에 빠져나온 가스를 블로바이 가스라 한다.

이러한 블로바이 가스의 구성은 압축 행정에서 새어나온 혼합기가 75%∼90%를 점유하며, 10%∼25%가 팽창 행정에서 발생하는 연소가스이다. 엔진 오일을 열화시켜 엔진 내부를 녹슬게 하는 원인이 되므로 예전에는 신속히 외부로 나오게 하였으나, 대기오염의 문제로 흡기 계통으로 되돌려 보내게 되었다.

이와 같이 블로바이 가스를 흡기계통으로 환원하는 장치로 블로바이 가스 환원장치(PCV; Positive Crankcase Ventilation)가 있다. 이는 크랭크 케이스와 에어 크리너를 파이프로 연결한 것뿐이므로 흡기 매니폴드의 부압을 이용하여 크랭크 케이스 내의 가스를 빨아내도록 한 것이 있다.

한편, 중형 및 대형의 디젤엔진의 경우, 블로바이 가스를 엔진의 상부에 구비된 로커 커버(rocker cover)(미도시) 등에 장착되어 있는 브리더 시스템을 통해 대기중으로 배출하게 된다.

다른 한편으로 블로바이 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더 블록(16) 상부에 설치된 실린더 헤드(11)와, 이 실린더 헤드(11) 상부를 덮는 헤드 커버(12)와, 상기 헤드 커버(12)에 연결된 에어 호스(air hose)(13)를 포함하여 구성된다. 이와 같이 구성된 블로바이 시스템은 상기 에어 호스(13) 측으로 흡입된 블로바이 가스는 연소실로 흡입되는 폐쇄 회로이다.

그런데, 고속 엔진 회전 예컨대 4000rpm 이상의 영역에서는 상기 실린더 헤드(11)와 오일 팬(14)을 연결하는 외부 드레인 라인(15)에 에어가 가득 차게 된다. 이에 따라 오일 드레인 불량으로 오일이 실린더 측으로 넘치는 현상이 발생한다. 이로 인해 실린더 헤드(11)에 오일이 축적되어 헤드 커버(12)의 배플 플레이트(baffle plate)까지 오일이 차서 블로오버(blow over)가 발생한다.

즉, 흡기 측으로 오일이 과다하게 흡입되므로 예컨대 경사로에서 엔진 페일(fail)이 발생되는 등의 엔진에 대한 신뢰성을 떨어뜨리게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 실린더 헤드 측으로 블로오버가 발생되지 않도록 하여 엔진의 신뢰성이 향상되도록 한 에어 세퍼레이터가 채용된 블로바이 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 블로바이 시스템이 채용된 엔진을 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 에어 세퍼레이터가 채용된 블로바이 시스템이 구비된 엔진을 나타내 보인 사시도.

도 3은 도 2의 에어 세퍼레이터의 구성을 상세하게 나타내 보인 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21. 실린더 블록 22. 실린더 헤드

23. 헤드 커버 24. 에어 호스

25. 내부 드레인 라인 26. 오일 팬

27. 외부 드레인 라인 30. 오일 세퍼레이터

31. 에어 아웃렛부 32. 오일 인렛부

33. 오일 아웃렛부 34. 연결부

35. 오일 퍼짐 방지턱

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에어 세퍼레이터가 채용된 블로바이 시스템은, 실린더 블록과; 상기 실린더 블록 상부에 설치된 실린더 헤드와; 상기 실린더 헤드를 덮는 헤드 커버와; 상기 실린더 헤드 커버 일측에 설치되어 블로바이 가스가 지나는 에어 호스와; 상기 에어 호스와 연결되어 오일과 에어가 분리되어 유동되도록 하는 것으로, 일단에 형성되어 상기 에에 호스와 연결되는 에어 아웃렛부와, 상기 에어 아웃렛부에 인접하여 상기 에어 아웃렛부와는 분리되어 형성되어 상기 실린더 헤드에 설치된 내부 드레인 라인과 연결되는 오일 인렛부와, 타단에 병목되게 형성되어 상기 실린더 블록 하단에 설치된 오일 팬에 연결된 외부 드레인 라인과 연결되는 오일 아웃렛부와, 상기 오일 인렛부, 상기 에어 아웃렛부, 및 상기 오일 아웃렛부와 연결되어 오일 또는 에어가 지나도록 단일 통로로 이루어진 연결부와, 상기 오일 인렛부와 상기 에어 아웃렛부의 경계 일측에 형성되어 상기 에어 아웃렛부 쪽으로 오일이 튀지 않도록 하는 오일 퍼짐 방지턱이 구비된 에어 세퍼레이터;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 에어 세퍼레이터가 채용된 블로바이 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있다. 여기에서는 일반적인 블로바이 시스템의 구성 설명은 생략하고, 본 발명의 특징에 따른 구성만을 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에어 세퍼레이터가 채용된 블로바이 시스템은, 보통 주철이나 알루미늄 합금으로 이루어져 엔진의 중심이 되는 실린더 블록(21) 상부에 설치되어 기밀과 수밀을 유지하여 열에너지를 얻을 수 있도록 하는 실린더 헤드(22)와, 상기 실린더 헤드(22)를 덮는 것으로 엔진의 디자인 역할을 하는 헤드 커버(23)와, 상기 헤드 커버(23) 일측에 설치되어 블로바이 가스를 통과시켜 연소실로 흡입되도록 하는 에어 호스(24)와, 상기 에어 호스(24)와 일측이 연결되어 오일과 에어가 분리되어 유동토록 하는 에어 세퍼레이터(air separator)(30)를 포함하여 구성된다.

상기 에어 세퍼레이터(30)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 그 일단에 상기 에에 호스(24)와 연결되도록 형성된 에어 아웃렛부(31)와, 상기 에어 아웃렛부(31)와 인접되어 에어 아웃렛부(31)와는 분리 형성되어 실린더 헤드(22)에 설치된 내부 드레인 라인(25)과 연결되는 오일 인렛부(32)와, 그 타단에 병목되게 형성되어 실린더 블록(21) 하단에 설치된 오일 팬(oil pan)(26)에 연결된 외부 드레인 라인(27)과 연결되는 오일 아웃렛부(33)와, 상기 에어 아웃렛부(31), 오일 인렛부(32), 및 오일 아웃렛부(33)와 연결되어 오일 또는 에어가 유동토록 형성된 연결부(34)를 포함하여 구성된다.

상기 오일 인렛부(32)와 에어 아웃렛부(31)의 경계 일측에는 에어 아웃렛부(31) 쪽으로 오일이 튀지 않도록 하는 오일 퍼짐 방지턱(35)이 형성된다. 그리고 상기 연결부(34)는 통로가 하나의 중공으로 형성된 단일 통로로 이루어진다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 에어 세퍼레이터가 채용된 블로바이 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다. 여기에서는 일반적인 블로바이 시스템의 작용 설명은 생략하고, 본 발명의 특징에 따른 작용만을 설명하기로 한다.

도면을 다시 참조하면, 상기 외부 드레인 라인(27)에 에어 세퍼레이터(30)를 설치하여 각각 그 단부에 에어 호스(24)와 내부 드레인 라인(25)을 각각 연결하므로서 엔진의 고속 영역에서 상기 외부 드레인 라인(27) 및 에어 세퍼레이터(30)에 에어가 발생되면 상기 에어 아웃렛부(31)를 통하여 에어는 배출된다. 따라서 오일이 실린더 헤드(22) 쪽으로 축적되는 일이 발생되지 않는다.

그리고 오일은 외부 드레인 라인(27) 및 에어 세퍼레이터(30)의 오일 인렛부 및 아웃렛부(32,33)를 통하여 정상적으로 유동된다. 이때, 상기 에어 세퍼레이터(30)의 내부에는 오일 퍼짐 방지턱(35)의 형성으로 오일 유동시 오일이 에어 아웃렛부(31) 쪽으로 튀지 않는다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 에어 세퍼레이터가 채용된 블로바이 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.

엔진의 고속 영역에서 블로오버가 발생되지 않아 엔진 오일 과다 주입에 대한 엔진 페일 위험성이 현저히 감소한다. 이에 따라 각 경사로에 대한 엔진의 신뢰성이 향상된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. (정정) 실린더 블록과;

   상기 실린더 블록 상부에 설치된 실린더 헤드와;

   상기 실린더 헤드를 덮는 헤드 커버와;

   상기 실린더 헤드 커버 일측에 설치되어 블로바이 가스가 지나는 에어 호스와;

   상기 에어 호스와 연결되어 오일과 에어가 분리되어 유동되도록 하는 것으로, 일단에 형성되어 상기 에에 호스와 연결되는 에어 아웃렛부와,

   상기 에어 아웃렛부에 인접하여 상기 에어 아웃렛부와는 분리되어 형성되어 상기 실린더 헤드에 설치된 내부 드레인 라인과 연결되는 오일 인렛부와,

   타단에 병목되게 형성되어 상기 실린더 블록 하단에 설치된 오일 팬에 연결된 외부 드레인 라인과 연결되는 오일 아웃렛부와,

   상기 오일 인렛부, 상기 에어 아웃렛부, 및 상기 오일 아웃렛부와 연결되어 오일 또는 에어가 지나도록 단일 통로로 이루어진 연결부와,

   상기 오일 인렛부와 상기 에어 아웃렛부의 경계 일측에 형성되어 상기 에어 아웃렛부 쪽으로 오일이 튀지 않도록 하는 오일 퍼짐 방지턱이 구비된 에어 세퍼레이터;를포함하는 것을 특징으로 하는 에어 세퍼레이터가 채용된 블로바이 시스템.
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