KR101449325B1 - Device for reducing blowby gas of vehicle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a device for reducing blowby gas of a vehicle and, more specifically, to a device for reducing blowby gas of a vehicle which enables the reduction of blow-by gas leaking through a rift between a cylinder inner wall and a piston by using an electromagnet. Therefore, the present invention is to provide the device for reducing blowby gas of a vehicle which enables the reduction of blowby gas through airtightness between the inner wall of a cylinder block and the piston, by mounting the electromagnet in the cylinder block of an engine, by mounting the electromagnet at a position corresponding to a top dead center of the piston, and by inflating an oil ring of the piston by the suction force of the electromagnet from the top dead center of the piston.

Description

자동차용 블로바이 가스 저감 장치{Device for reducing blowby gas of vehicle}Technical Field [0001] The present invention relates to a blow-

본 발명은 자동차용 블로바이 가스 저감 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자석을 이용하여 실린더 내벽과 피스톤 간의 틈새를 통하여 새어 나오는 블로바이 가스를 저감시킬 수 있도록 한 자동차용 블로바이 가스 저감 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blow-by gas reducing apparatus for an automotive vehicle, and more particularly, to a blow-by gas reducing apparatus for an automotive vehicle which can reduce blow-by gas leaked through a gap between an inside wall of a cylinder and a piston using an electromagnet will be.

일반적으로, 자동차의 블로바이 가스는 많은 수의 엔진 행정으로 인한 실린더 내벽의 마모와 엔진오일의 점성이 떨어져 발생되는 현상이며, 엔진의 흡입행정 시 실린더 내벽과 피스톤 오일링 간의 미세한 간격 사이로 오일이 새어 나와, 흡기계(intake system)의 에어클리너(air cleaner) 및 쓰로틀 밸브(throttle valve) 등에 묻어 나는 현상을 말한다.Generally, the blowby gas of a vehicle is a phenomenon in which the wear of the inner wall of the cylinder due to a large number of engine strokes and the viscosity of the engine oil are reduced, and oil leaks into the minute gap between the inner wall of the cylinder and the piston oil ring during the intake stroke of the engine It is a phenomenon that appears on the air cleaner and throttle valve of the intake system.

상기 블로바이 가스는 엔진 오일 및 불순물들을 함유하고 있기 때문에, 오일의 불필요한 소모를 초래하는 동시에 카본 등이 서지탱크와 실린더 및 배기계에 침착되어 오염시키는 원인이 된다.Since the blowby gas contains engine oil and impurities, unnecessary consumption of oil is caused, and carbon and the like are deposited on the surge tank, the cylinder and the exhaust system, and cause pollution.

이러한 블로바이 가스를 저감시키기 위한 블로바이 가스 환원장치가 차량에 의무적으로 탑재되고 있다.A blow-by gas reduction device for reducing such blow-by gas is mandatory in a vehicle.

종래의 블로바이 가스 환원장치는 엔진의 실린더헤드에 장착되는 일방향 체크밸브 타입의 PCV(Positive Crankcase Ventilation) 밸브와, PCV 밸브가 연결되도록 서지탱크에 설치된 니플과, 실린더헤드와 쓰로틀 밸브 간을 연결하는 브리더(Breather)호스 등을 포함하여 구성되어 있다.A conventional blow-by gas reduction apparatus includes a one-way check valve type PCV (Positive Crankcase Ventilation) valve mounted on a cylinder head of an engine, a nipple installed in a surge tank to connect the PCV valve, A breather hose, and the like.

따라서, 엔진의 실린더블록과 피스톤 사이의 틈새를 통해서 오일팬으로 누출되는 블로바이 가스는 실린더헤드로 유입된 다음, PCV밸브를 거쳐 서지탱크로 다시 유입되어 엔진의 연소실로 보내어지고, 실린더헤드내의 압력이 높으면 브리더호스를 통해 블로바이 가스가 흡기호스를 거쳐서 서지탱크로 유입되어 연소실로 보내어져 연소된다.Thus, the blowby gas leaking to the oil pan through the clearance between the cylinder block of the engine and the piston flows into the cylinder head, then flows back to the surge tank via the PCV valve and is sent to the combustion chamber of the engine. The blowby gas flows into the surge tank through the intake hose and is sent to the combustion chamber to be burnt through the breather hose.

그러나, 상기한 블로바이 가스 환원장치는 근본적으로 블로바이 가스를 줄이는 개념이 아니기 때문에 일부 차종에서는 여전히 블로바이 가스 현상이 빈번히 발생되고 있어 소비자의 불만을 증폭시키고 있다.
However, since the blow-by gas reduction apparatus is not fundamentally a concept of reducing blow-by gas, the blow-by gas phenomenon frequently occurs in some vehicle types, thereby increasing consumer dissatisfaction.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 엔진의 실린더블록내에 전자석을 장착하되, 피스톤의 상사점 위치와 대응되는 위치에 전자석을 장착하고, 피스톤의 상사점 위치에서 전자석의 흡인력에 의하여 피스톤의 오일링이 팽창되도록 함으로써, 실린더블록의 내벽과 피스톤 간의 기밀 유지를 통하여 블로바이 가스를 용이하게 저감시킬 수 있도록 한 자동차용 블로바이 가스 저감 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide an engine in which an electromagnet is mounted in a cylinder block of an engine and an electromagnet is mounted at a position corresponding to the top dead center position of the piston, And an object of the present invention is to provide a blow-by gas reducing apparatus for an automotive vehicle, which is capable of easily reducing the blow-by gas by maintaining the airtightness between the inner wall of the cylinder block and the piston by expanding the oil ring of the piston.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 엔진의 실린더블록내에 장착되어 전류 인가시 피스톤에 대하여 자기장을 생성하는 전자석과; 상기 전자석의 흡입력에 의하여 외경방향으로 팽창 가능하게 피스톤의 외경에 삽입 장착되는 오일링과; 상기 피스톤의 오일링 위치를 감지하는 크랭크 포지션 센서와; 상기 크랭크 포지션 센서의 감지 신호에 따라 전자석에 전류를 인가하는 컨트롤러; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 블로바이 가스 저감 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electric vehicle including: an electromagnet mounted in a cylinder block of an engine and generating a magnetic field with respect to a piston when an electric current is applied; An oil ring inserted into the outer diameter of the piston so as to be expandable in an outer diameter direction by a suction force of the electromagnet; A crank position sensor for sensing an oil ring position of the piston; A controller for applying a current to the electromagnets in accordance with a detection signal of the crank position sensor; And a blow-by gas blower for blowing the gas.

바람직하게는, 상기 전자석은 피스톤의 상사점 위치와 대응되는 실린더블록의 상부 위치에 한 쌍의 대향되게 내설되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the electromagnets are installed so as to face each other at an upper position of the cylinder block corresponding to the top dead center position of the piston.

또한, 상기 오일링은 한쪽이 절개된 링 형상으로서, 외부로 벌어질 때 탄성복원력을 갖는 구조로 만들어진 것임을 특징으로 한다.In addition, the oil ring is a ring-shaped one having one side cut out, and is made of a structure having an elastic restoring force when it spreads outward.

더욱 바람직하게는, 상기 오일링은 한쪽이 절개된 링 형상으로서, 내경면에 코일 익스펜더가 삽입된 것으로 채택된 것임을 특징으로 한다.
More preferably, the oil ring is a ring-shaped one having one side cut out, and is adopted that a coil expander is inserted into an inner diameter surface.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above-mentioned means for solving the problems, the present invention provides the following effects.

본 발명에 따르면, 피스톤의 상사점과 대응되는 위치의 실린더블럭에 전자석을 장착하고, 피스톤이 압축 및 폭발 행정을 위하여 상사점에 도달할 때 전자석에 전류를 인가하여, 전자석의 흡인력에 의하여 피스톤의 오일링이 외경방향으로 팽창되도록 함으로써, 실린더블록의 내벽과 피스톤 간의 기밀 유지가 면밀하게 이루어지게 되므로, 기존에 실린더블록과 피스톤 간의 틈새를 통하여 블로바이 가스가 새어나가는 것을 용이하게 차단 및 저감시킬 수 있다.According to the present invention, an electromagnet is mounted on a cylinder block at a position corresponding to the top dead center of the piston, and a current is applied to the electromagnet when the piston reaches the top dead center for compression and explosion stroke, Since the oil ring is inflated in the outer diameter direction, the airtightness between the inner wall of the cylinder block and the piston is closely maintained, so that leakage of the blowby gas through the gap between the cylinder block and the piston can be easily cut off and reduced have.

특히, 실린더블록내에 전자석만을 추가하여, 기존의 블로바이 가스 저감 장치를 함께 적용함으로써, 블로바이 가스 저감 효과를 극대화시킬 수 있다.
In particular, by adding only an electromagnet in the cylinder block and applying the existing blow-by gas reducing apparatus together, the blow-by gas reducing effect can be maximized.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 블로바이 가스 저감 장치의 설치 상태를 나타낸 개략도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 블로바이 가스 저감 장치의 구성을 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 블로바이 가스 저감 장치의 작동 상태를 나타낸 개략도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic view showing an installation state of a blow-
Fig. 2 and Fig. 3 are diagrams showing a configuration of a blow-by gas reducing apparatus for an automobile according to the present invention,
4 is a schematic view showing an operating state of a blow-by gas reducing apparatus for an automobile according to the present invention;

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 기존의 PCV밸브를 포함하는 블로바이 가스 환원장치와 별도로 피스톤이 왕복 운동하는 실린더블록에 전자석을 설치하여, 근본적으로 블로바이 가스가 새어나가는 틈새를 없애줌으로써, 블로바이 가스를 원천적으로 차단할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.In the present invention, an electromagnet is installed in a cylinder block in which a piston reciprocates separately from a blow-by gas reducing apparatus including a conventional PCV valve, thereby basically eliminating a leak gap of blow-by gas, thereby blocking blow- There is one point to be able to do.

이를 위해, 첨부한 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진의 실린더블록(10)내에 전류 인가시 자기장을 형성하는 동시에 피스톤에 대하여 자기장에 의한 흡인력을 발휘할 수 있는 전자석(12)이 설치된다.To this end, as shown in FIGS. 1 and 2, an electromagnet 12 is provided in the cylinder block 10 of the engine, which can generate a magnetic field when a current is applied and can exert a magnetic attraction force on the piston .

보다 상세하게는, 상기 전자석(12)은 피스톤(14)의 상사점 위치와 대응되는 실린더블록(10)의 상부 위치에 한 쌍이 서로 대향되며 내설되어, 피스톤에 대하여 자기장에 의한 흡인력을 발휘할 수 있도록 한다.More specifically, the electromagnet 12 is disposed so that a pair of the electromagnets 12 are opposed to each other at an upper position of the cylinder block 10 corresponding to the top dead center position of the piston 14, so that the electromagnet 12 can exert attractive force do.

이때, 상기 피스톤(14)의 외경면에는 실린더블록의 내벽과 기밀 유지를 위한 피스톤 링 즉, 오일링(16)이 삽입 장착되는 바, 이 오일링(16)은 상기 전자석(12)의 흡입력에 의하여 외경방향으로 팽창 가능하게 피스톤(14)의 외경에 삽입 장착된다.A piston ring or an oil ring 16 for sealing the inner wall of the cylinder block is inserted and mounted on the outer surface of the piston 14. The oil ring 16 is connected to the suction force of the electromagnet 12 The piston 14 is inserted into the outer diameter of the piston 14 so as to be expandable in the outer diameter direction.

바람직하게는, 상기 오일링(16)은 한쪽이 절개된 링 형상으로서, 외부로 벌어질 때 탄성복원력을 갖는 구조로 만들어진 어떠한 구조의 것도 적용 가능하고, 더욱 바람직하게는 외경방향으로 벌어지며 팽창 가능하도록 한쪽이 절개된 링 형상이면서 내경면에 탄성력을 갖는 코일 익스펜더(22)가 삽입된 형태로 채택된다.Preferably, the oil ring 16 is a ring-shaped one having one side cut out, and any structure made of a structure having an elastic restoring force when fired out can be applied. More preferably, the oil ring 16 can be expanded in an outer diameter direction, And a coil expander 22 having an elastic force on an inner diameter surface is inserted.

한편, 상기 크랭크샤프트에는 피스톤의 상사점 및 하사점을 포함하는 피스톤의 위치를 감지하여 컨트롤러(20)에 전송하는 크랭크 포지션 센서(18)가 장착되는 바, 이 크랭크 포지션 센서(18)의 감지 신호에 의하여 피스톤(14)이 상사점에 도달했을 때 컨트롤러(20)에서 전자석(12)에 전류를 인가함으로써, 전자석(12)이 자기장을 형성하며 피스톤(14)의 오일링(16)에 대하여 흡입력을 발휘하게 된다.The crankshaft is mounted with a crank position sensor 18 for detecting the position of the piston including the top dead center and the bottom dead center of the piston and transmitting the sensed position to the controller 20, A current is applied to the electromagnet 12 at the controller 20 when the piston 14 reaches the top dead center by the electromagnet 12 so that the electromagnet 12 forms a magnetic field and the suction force .

여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 블로바이 가스 저감 장치에 대한 작동 흐름을 첨부한 도 3 및 도 4를 참조로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, an operation flow of the blowby gas reducing apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

먼저, 엔진의 흡입행정 시 피스톤(14)에 장착된 오일링(16)의 위치에 대한 데이터가 크랭크 포지션 센서(18, CPS: Crank Position Sensor)를 통해 컨트롤러(20)에 전송된다.First, data on the position of the oil ring 16 mounted on the piston 14 during the intake stroke of the engine is transmitted to the controller 20 via the crank position sensor 18 (CPS: Crank Position Sensor).

이때, 도 4의 (a) 도면에서 보듯이, 상기 컨트롤러(20)에서 피스톤(14)의 오일링(16) 위치가 상사점이 아닌 위치 즉, 하사점 등에 위치하는 것으로 판정되면, 전자석(12)에 전류를 인가하지 않는다.4 (a), when the controller 20 determines that the position of the oil ring 16 of the piston 14 is not at the top dead center, that is, the bottom dead center, The current is not applied.

반면, 도 4의 (b) 도면에서 보듯이, 상기 컨트롤러(20)에서 피스톤(14)의 오일링(16) 위치가 상사점에 도달했을 때, 즉 엔진의 압축행정(블로바이 가스가 발생되는 엔진의 폭발행정 전)을 위하여 피스톤(14)의 오일링(16) 위치가 상사점에 도달하면, 전자석(12)에 전류를 인가하게 된다.4 (b), when the position of the oil ring 16 of the piston 14 in the controller 20 reaches the top dead center, that is, when the compression stroke of the engine The electric current is applied to the electromagnet 12 when the position of the oil ring 16 of the piston 14 reaches the top dead point,

이렇게 상기 컨트롤러(20)에서 오일링(16)이 전자석(12)이 존재하는 상사점 위치에 도달했을 때, 크랭크 포지션 센서로부터의 감지 데이터에 부합하는 전류를 전자석에 인가함으로써, 전자석(12)이 피스톤(14)의 오일링(16)쪽에 대하여 자기장을 생성하며 흡입력을 발휘하게 된다.Thus, when the oil ring 16 reaches the top dead center position of the electromagnet 12 in the controller 20, the electromagnet 12 is energized by applying a current corresponding to the sensed data from the crank position sensor to the electromagnet A magnetic field is generated with respect to the oil ring 16 side of the piston 14 and a suction force is exerted.

따라서, 상기 전자석(12)의 흡입력에 의하여 오일링(16)이 외경방향 즉, 실린더블록의 내벽을 향하여 팽창하게 되며, 상기와 같이 오일링(16)은 한쪽이 절개된 링 형상이면서 내경면에 탄성력을 갖는 코일 익스펜더(22)가 삽입된 형태이므로, 전자석(12)의 흡입력에 의하여 외경방향으로 벌어지며 팽창하게 된다.Accordingly, the oil ring 16 expands in the outer diameter direction, that is, toward the inner wall of the cylinder block by the suction force of the electromagnet 12. As described above, the oil ring 16 has a ring- Since the coil expander 22 having an elastic force is inserted, it is expanded in the outer diameter direction by the suction force of the electromagnet 12, and is expanded.

이에 따라, 상기 오일링(16)이 외경방향으로 팽창하면서 실린더블록(10)의 내벽면에 면밀하게 밀착되어, 실린더블록(10)과 피스톤(14) 간의 틈새를 없애는 기밀 유지가 이루어지게 됨으로써, 엔진 연소실로부터의 블로바이 가스가 새어나가지 않게 된다.Accordingly, the oil ring 16 expands in the outer diameter direction and is tightly brought into close contact with the inner wall surface of the cylinder block 10, so that airtightness is maintained in which the clearance between the cylinder block 10 and the piston 14 is eliminated, The blowby gas from the engine combustion chamber does not leak.

이와 같이, 기존에 실린더블록과 피스톤 간의 틈새를 통하여 블로바이 가스가 새어나가는 것을 전자석을 이용하여 용이하게 차단 및 저감시킬 수 있고, 기존의 블로바이 가스 저감 장치를 함께 적용함으로써, 블로바이 가스 저감 효과를 극대화시킬 수 있다.
As described above, the leakage of the blowby gas through the gap between the cylinder block and the piston can be easily cut off and reduced by using the electromagnet. By applying the existing blowby gas reduction device together, the blowby gas reduction effect Can be maximized.

10 : 실린더블록
12 : 전자석
14 : 피스톤
16 : 오일링
18 : 크랭크 포지션 센서
20 : 컨트롤러
22 : 코일 익스펜더10: Cylinder block
12: Electromagnet
14: Piston
16: Oil ring
18: Crank position sensor
20: Controller
22: Coil expander

Claims (4)

엔진의 실린더블록(10)내에 장착되어 전류 인가시 피스톤에 대하여 자기장을 생성하는 전자석(12)과;
상기 전자석(12)의 흡입력에 의하여 외경방향으로 팽창 가능하게 피스톤(14)의 외경에 삽입 장착되는 오일링(16)과;
상기 피스톤(14)의 오일링(16) 위치를 감지하는 크랭크 포지션 센서(18)와;
상기 크랭크 포지션 센서(18)의 감지 신호에 따라 전자석(12)에 전류를 인가하는 컨트롤러(20);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 블로바이 가스 저감 장치.
An electromagnet (12) mounted in the cylinder block (10) of the engine and generating a magnetic field with respect to the piston upon current application;
An oil ring (16) inserted into the outer diameter of the piston (14) so as to be expandable in an outer diameter direction by a suction force of the electromagnet (12);
A crank position sensor 18 sensing the position of the oil ring 16 of the piston 14;
A controller (20) for applying a current to the electromagnet (12) according to a detection signal of the crank position sensor (18);
And a control unit for controlling the blow-by gas.
청구항 1에 있어서,
상기 전자석(12)은 피스톤(14)의 상사점 위치와 대응되는 실린더블록(10)의 상부 위치에 한 쌍의 대향되게 내설되는 것을 특징으로 하는 자동차용 블로바이 가스 저감 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the electromagnet (12) is inserted in a pair at an upper position of the cylinder block (10) corresponding to the top dead center position of the piston (14).
청구항 1에 있어서,
상기 오일링(16)은 한쪽이 절개된 링 형상으로서, 외부로 벌어질 때 탄성복원력을 갖는 구조로 만들어진 것임을 특징으로 하는 자동차용 블로바이 가스 저감 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the oil ring (16) is a ring-shaped one having one side cut out, and is made of a structure having an elastic restoring force when opened to the outside.
청구항 1에 있어서,
상기 오일링(16)은 한쪽이 절개된 링 형상으로서, 내경면에 코일 익스펜더(22)가 삽입된 것으로 채택된 것임을 특징으로 하는 자동차용 블로바이 가스 저감 장치.The method according to claim 1,
Characterized in that the oil ring (16) is a ring-shaped one having one side cut out, and that the coil expander (22) is inserted into an inner diameter surface of the oil ring (16).
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