KR100535495B1 - Pressure control apparatus of diesel engine crank case - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 스로틀 밸브가 없는 디젤엔진에서 엔진의 전 rpm 운전 영역에 걸쳐 크랭크 케이스내의 부압 유지가 가능하고, 또 고속 운전시의 과도한 크랭크 케이스의 부압 형성을 차단하는 디젤엔진 크랭크 케이스의 압력 조절장치를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to maintain the negative pressure in the crankcase over the entire rpm operating range of the engine in a diesel engine without a throttle valve, and to control the pressure of the diesel engine crankcase to block the formation of excessive negative pressure in the crankcase during high speed operation. To provide a device.

이를 위해 본 발명은 실린더 헤드 카바와 흡기계를 연결하는 브리더 라인의 도중에 설치되는 팬케이스와;To this end, the present invention and the fan case is installed in the middle of the breather line connecting the cylinder head cover and the intake machine;

상기 팬케이스내에 회전 가능하게 설치되는 팬과;A fan rotatably installed in the fan case;

상기 팬을 정역구동하는 모우터와;A motor for driving the fan forward and backward;

크랭크 케이스내의 압력을 검출하는 압력센서와;A pressure sensor for detecting pressure in the crankcase;

상기 압력센서로부터 검출된 크랭크 케이스내의 압력이 정압일 경우는 상기 모우터를 정회전시켜 실린더 헤드 카바내의 블로바이가스를 흡기계측에 강제 송풍하며, 크랭크 케이스내의 압력이 설정 한계 부압보다 과도해지면 상기 모우터를 역회전시키도록 제어하는 전자제어장치;를 포함하여 구성 한다.When the pressure in the crankcase detected from the pressure sensor is a positive pressure, the motor is rotated forward to force blow blow gas in the cylinder head cover to the intake side, and when the pressure in the crankcase becomes more than the set limit negative pressure, And an electronic controller for controlling the rotor to reverse rotation.

Description

디젤엔진 크랭크 케이스의 압력 조절장치{Pressure control apparatus of diesel engine crank case} Pressure control apparatus of diesel engine crank case

본 발명은 디젤엔진 크랭크 케이스의 압력 조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure regulator of a diesel engine crankcase.

디젤엔진에서는 피스톤과 실린더 라이너 틈새를 통하여 크랭크 케이스로 누설되는 블로바이가스를 실린더 블록 일측에 실린더 헤드 카바까지 연통하도록 설치되는 브리더 라인을 통하여 실린더 헤드 카바로 유입시킨 후 다시 흡기계(터보차저입구단)와 실린더 헤드 카바를 연결하는 브리더 라인을 통하여 흡기 부압에 의해 흡기계측으로 흡입하여 외기와 함께 실린더로 송입시켜 연소시키고 있다.In the diesel engine, the blow-by gas leaked to the crankcase through the gap between the piston and the cylinder liner is introduced into the cylinder head cover through a breather line installed to communicate with the cylinder head cover on one side of the cylinder block, and then the intake machine (turbocharger inlet end) ) Is sucked to the intake side by the intake negative pressure through the breather line connecting the cylinder head cover to the cylinder.

그런데 배기 관련 규제 법률에 의하면 크랭크 케이스 압력에 대한 규정이 엔진의 전체 회전수 운전 구간에서 부압이 유지되도록 하고 있는데, 스로틀 밸브가 없는 디젤 엔진의 경우 전 rpm 운전 구간의 경우 흡기측 부압이 충분치 못하므로 일정 블로바이가스가 배출될 때 도 2에 도시하는 것과 같이 크랭크 케이스내에 정압이 형성되어지게 되므로써 부압 유지 조건을 만족시키지 못하고 있다.However, according to the exhaust gas regulation law, the regulation on the crankcase pressure ensures that the negative pressure is maintained in the engine's entire rotational speed.In the case of diesel engines without a throttle valve, the intake side negative pressure is not sufficient in the full rpm speed. When the constant blow-by gas is discharged, as shown in Fig. 2, since a positive pressure is formed in the crankcase, the negative pressure holding conditions are not satisfied.

한편, 디젤엔진은 스로틀 밸브가 없기 때문에 엔진의 rpm이 증가하면 곧바로 흡기부압이 점점 커지게 되며, 이에따라 크랭크 케이스내의 부압도 커지게 되나 크랭크 케이스내의 부압의 급증은 크랭크 케이스의 시일링에 문제를 유발하게 되며 , 또 에어크리너가 오염되어 막힐수록 부압은 더욱더 증가하게 되는 문제점이 있 다.On the other hand, since the diesel engine does not have a throttle valve, as the rpm of the engine increases, the intake negative pressure gradually increases. Accordingly, the negative pressure in the crankcase also increases, but the increase in the negative pressure in the crankcase causes a problem in the crankcase sealing. In addition, there is a problem that the negative pressure is further increased as the air cleaner is blocked by contamination.

일부 엔진에서는 고속에서의 과도한 크랭크 케이스내 부압 형성을 막기 위해 다이어프램을 설치하는 경우도 있으나, 이 역시 저속 운전 구간에서의 정압 발생을 피할 수가 없어 배기 관련 규제 법규를 충족시키지 못하는 한계는 여전히 남아 있다.In some engines, diaphragms may be installed to prevent excessive negative pressure in the crankcase at high speeds. However, this still prevents the occurrence of static pressure in low-speed operation sections, which still limits the exhaust gas regulation.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 스로틀 밸브가 없는 디젤엔진에서 엔진의 전 rpm 운전 영역에 걸쳐 크랭크 케이스내의 부압 유지가 가능하고, 또 고속 운전시의 과도한 크랭크 케이스의 부압 형성을 차단하는 디젤엔진 크랭크 케이스의 압력 조절장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above, and its object is to maintain the negative pressure in the crankcase over the entire rpm operating region of the engine in a diesel engine without a throttle valve, and to provide excessive crankcase during high speed operation. It is to provide a pressure regulator of the diesel engine crankcase to block the negative pressure formation.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 디젤 엔진 크랭크 케이스의 압력 조절장치는 실린더 헤드 카바와 흡기계를 연결하는 브리더 라인의 도중에 설치되는 팬케이스와;In order to achieve the above object, the pressure control device of the diesel engine crankcase of the present invention includes a fan case installed in the middle of a breather line connecting a cylinder head cover and an intake machine;

상기 팬케이스내에 회전 가능하게 설치되는 팬과;A fan rotatably installed in the fan case;

상기 팬을 정역구동하는 모우터와;A motor for driving the fan forward and backward;

크랭크 케이스내의 압력을 검출하는 압력센서와;A pressure sensor for detecting pressure in the crankcase;

상기 압력센서로부터 검출된 크랭크 케이스내의 압력이 정압일 경우는 상기 모우터를 정회전시켜 실린더 헤드 카바내의 블로바이가스를 흡기계측에 강제 송풍하며, 크랭크 케이스내의 압력이 설정 한계 부압보다 과도해지면 상기 모우터를 역회전시키도록 제어하는 전자제어장치;를 포함하여 구성되어 있다.When the pressure in the crankcase detected from the pressure sensor is a positive pressure, the motor is rotated forward to force blow blow gas in the cylinder head cover to the intake side, and when the pressure in the crankcase becomes more than the set limit negative pressure, And an electronic controller for controlling the rotor to rotate in reverse.

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 디젤엔진 크랭크 케이스의 압력조절장치를 나타내는 도면으로 도면중 부호 1은 실린더 블록이고, 부호 2는 실린더블록 하부의 크랭크 케이스이며, 부호 3은 실린더 헤드이다.1 is a view showing a pressure regulating device of a diesel engine crankcase according to the present invention, wherein 1 is a cylinder block, 2 is a crank case below the cylinder block, and 3 is a cylinder head.

그리고 부호 4는 실린더 헤드 상부에 장착되어 캠축등을 보호하고 밀봉하는 실린더 헤드 카바이며, 부호 5는 엔진 오일을 저장하는 오일팬이다.Reference numeral 4 is a cylinder head cover that is mounted on the cylinder head and protects and seals the camshaft and the like, and reference numeral 5 is an oil pan for storing engine oil.

상기 실린더 헤드(3)에 흡기를 공급하는 흡기계(6)는 브리더 라인(7)을 통하여 실린더 헤드 카바(4)와 연통하며, 브리더 라인(7)의 도중에는 팬케이스(8)가 설치되어 있다.The intake machine 6 for supplying the intake air to the cylinder head 3 communicates with the cylinder head cover 4 via the breather line 7, and a fan case 8 is provided in the middle of the breather line 7. .

이 팬케이스(8)내에는 정역 구동하는 모우터(9)에 의해 회전하는 팬(10)이 설치되어 있으며, 모우터(9)는 전자제어장치(11)의 제어에 따라 정회전 구동 또는 역회전 구동된다.The fan case 8 is provided with a fan 10 which is rotated by a motor 9 for forward and reverse driving, and the motor 9 is driven forward or reverse under the control of the electronic controller 11. Rotationally driven.

그리고 전자제어장치(11)는 크랭크 케이스(2)내의 압력을 측정하기 위하여 설치되는 압력센서(12)로부터 전달되는 압력 정보에 의해 상기 모우터(9)를 구동 제어한다.The electronic controller 11 drives and controls the motor 9 by the pressure information transmitted from the pressure sensor 12 installed to measure the pressure in the crankcase 2.

또 크랭크 케이스(2)는 실린더 블록의 일측에 형성된 브리더 라인(13)을 통하여 실린더 헤드 카바(4)와 연통한다.In addition, the crank case 2 communicates with the cylinder head cover 4 through the breather line 13 formed on one side of the cylinder block.

이하에 본 발명의 작동에 대하여 설명한다.The operation of the present invention will be described below.

엔진이 구동되어 피스톤과 실린더 보어와의 틈새를 통해 크랭크 케이스내로 누설된 블로바이가스는 흡기계(6)측에 작용하는 흡기부압에 의해 실린더 헤드 카바(4)로 이송된 후 다시 브리더 라인(7)을 통하여 흡기계(6)로 흡입된 후 도입되는 외부 공기와 함께 연소실에 공급되어 함께 연소된다.The blow-by gas leaked into the crankcase through the gap between the piston and the cylinder bore driven by the engine is transferred to the cylinder head cover 4 by the intake negative pressure acting on the intake machine 6 side, and then again the breather line 7 After being sucked into the intake machine (6) through the () is supplied to the combustion chamber with the external air introduced and burned together.

이때 엔진이 저속 운전, 예를 들면 800∼1500rpm으로 운전되어 크랭크 케이스(2)내의 압력이 정압이 되면, 이 압력 정보는 압력 센서(12)에 의해 검출되어 전자제어장치(12)로 인가되며, 전자제어장치(11)는 모우터(9)를 정회전 구동하여 팬(10)이 정회전 하게 되며, 이에따라 실린더 헤드 카바(4)내의 블로바이가스가 강제적으로 흡기계(6)측에 송풍되므로 실린더 헤드 카바(4)내는 부압이 형성되어지게되며, 실린더 헤드 카바(4)와 연통된 크랭크 케이스(2)내부도 부압이 되어 배기 관련 규제 법규를 만족시키게 된다.At this time, when the engine is operated at low speed, for example, 800 to 1500 rpm, and the pressure in the crankcase 2 becomes a constant pressure, this pressure information is detected by the pressure sensor 12 and applied to the electronic controller 12, The electronic controller 11 drives the motor 9 forward and forward so that the fan 10 rotates forward. Accordingly, the blow-by gas in the cylinder head cover 4 is forcibly blown to the intake machine 6. A negative pressure is formed in the cylinder head cover 4, and the inside of the crankcase 2 communicated with the cylinder head cover 4 also becomes a negative pressure to satisfy the exhaust gas regulation regulations.

그런데 만일 엔진이 고속 운전, 예를 들면 3500rpm 이상으로 운전되어 크랭크 케이스(2)내의 부압이 설정한계 부압보다 커지면(절대수치 개념) 압력센서(12)로부터 송출되는 압력정보에 의해 전자제어장치(11)는 상기 모우터(9)를 역회전 구동시킨다.However, if the engine is operated at a high speed, for example, 3500 rpm or more and the negative pressure in the crankcase 2 becomes larger than the set limit negative pressure (absolute value concept), the electronic controller 11 is controlled by the pressure information sent from the pressure sensor 12. ) Drives the motor 9 in reverse rotation.

이에따라 팬(10)이 역회전하면서 흡기계(6)측에서 실린더 헤드 카바(4)측으로 공기를 송풍하므로 실린더 헤드 카바내의 압력이 상승하게 되며, 이와 연통된 크랭크 케이스(2)내의 압력이 상승한다.Accordingly, as the fan 10 rotates in reverse, air is blown from the intake system 6 to the cylinder head cover 4, so that the pressure in the cylinder head cover increases, and the pressure in the crank case 2 communicated with the fan 10 increases. .

한편, 압력센서(12)로부터 측정되는 크랭크 케이스(2)내의 압력이 허용치를 넘지 않는 부압을 유지할 때 전자제어장치(11)는 팬(10)을 구동하지 아니한다.On the other hand, the electronic controller 11 does not drive the fan 10 when the pressure in the crankcase 2 measured from the pressure sensor 12 maintains a negative pressure not exceeding an allowable value.

이상과 같은 본 발명은 실린더 헤드 카바와 흡기계를 연결하는 브리더 라인의 도중에 정역 회전 구동되는 팬을 설치하고 크랭크 케이스내에서 검출된 압력이 정압이거나 또는 설정 한계치 이상의 부압을 나타낼 때 팬을 정방향 또는 역방향 구동하여 크랭크 케이스내의 압력이 허용치를 넘지 않은 범위의 부압을 항시 유지시키게 되므로써 배기 관련 법규를 충족하고 크랭크 케이스의 시일성 저하를 방지하게 되는 효과가 있다. As described above, the present invention provides a fan which is driven in reverse rotation in the middle of a breather line connecting a cylinder head cover and an intake machine, and when the pressure detected in the crankcase is a positive pressure or a negative pressure above a set limit, the fan is turned forward or reverse. By maintaining the negative pressure in the range in which the pressure in the crankcase does not exceed the allowable value at all times, it satisfies the exhaust regulations and prevents the crankcase from deteriorating the sealability.

도 1은 본 발명에 의한 디젤엔진 크랭크 케이스의 압력 조절장치를 나타내는 도면1 is a view showing a pressure regulator of a diesel engine crankcase according to the present invention

도 2는 종래 크랭크 케이스의 압력과 운전 rpm과의 관계를 나타내는 도면2 is a view showing the relationship between the pressure of the conventional crankcase and the operating rpm

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※ Explanation of code for main part of drawing

1 : 실린더 블록 2 : 크랭크 케이스1: cylinder block 2: crankcase

4 : 실린더 헤드 카바 6 : 흡기계4: cylinder head cover 6: intake machine

7 : 브리더 라인 8 : 팬케이스7: breather line 8: fan case

9 : 모우터 10 : 팬9: motor 10: fan

11 : 전자제어장치 12 : 압력센서11: electronic control device 12: pressure sensor

Claims (1)

실린더 헤드 카바와 흡기계를 연결하는 브리더 라인의 도중에 설치되는 팬케이스와;A fan case installed in the middle of a breather line connecting the cylinder head cover and the intake machine; 상기 팬케이스내에 회전 가능하게 설치되는 팬과;A fan rotatably installed in the fan case; 상기 팬을 정역구동하는 모우터와;A motor for driving the fan forward and backward; 크랭크 케이스내의 압력을 검출하는 압력센서와;A pressure sensor for detecting pressure in the crankcase; 상기 압력센서로부터 검출된 크랭크 케이스내의 압력이 정압일 경우는 상기 모우터를 정회전시켜 실린더 헤드 카바내의 블로바이가스를 흡기계측에 강제 송풍하며, 크랭크 케이스내의 압력이 설정 한계 부압보다 과도해지면 상기 모우터를 역회전시키도록 제어하는 전자제어장치;를 포함하여 구성 하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 크랭크 케이스의 압력 조절장치. When the pressure in the crankcase detected from the pressure sensor is a positive pressure, the motor is rotated forward to force blow blow gas in the cylinder head cover to the intake side, and when the pressure in the crankcase becomes more than the set limit negative pressure, An electronic control device for controlling the rotor to rotate in reverse; Pressure control device for a diesel engine crankcase comprising a.
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