KR101724503B1 - 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템 - Google Patents

크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템은, 크랭크 케이스와 실린더 헤드를 연통하도록 실린더 블록에 형성되는 메인 블로바이 통로; 헤드 커버의 내부에 형성되는 메인 세퍼레이팅 통로; 상기 메인 블로바이 통로를 통하여 상기 실린더 헤드로 이동된 블로바이 가스를 상기 메인 세퍼레이팅 통로로 흡입하도록 형성되는 유입 통로; 상기 크랭크 케이스로부터 블로바이 가스의 일부를 전달받아 엔진 오일을 분리하고 수집하며, 상기 크랭크 케이스로 수집된 엔진 오일을 회수시키도록 기능하는 프리 세퍼레이터; 상기 헤드 커버의 내부에 형성되는 보조 세퍼레이팅 통로; 상기 프리 세퍼레이터를 경유한 블로바이 가스를 상기 보조 세퍼레이팅 통로에 전달하도록 상기 프리 세퍼레이터와 상기 보조 세퍼레이팅 통로를 연통하는 보조 블로바이 통로; 상기 메인 세퍼레이팅 통로 및 상기 보조 세퍼레이팅 통로를 통과한 블로바이 가스로부터 엔진 오일을 분리하고 수집하도록 상기 헤드 커버의 내부에 구비되는 메인 세퍼레이터; 및 상기 메인 세퍼레이터를 경유한 블로바이 가스를 상기 헤드 커버의 외부로 유출시키는 환원 출구;를 포함할 수 있다.

Description

크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템{CRANK CASE VENTILATION SYSTEM}
본 발명은 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크랭크 케이스 내부의 압력 불균형을 해소하고, 엔진 오일 분리 성능을 향상시킬 수 있는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 내연기관 엔진(internal combustion engine)은, 엔진 속으로 공기와 연료를 받아들여 연소시킴으로써 동력을 생성하는 장치이다. 이러한 내연기관 엔진이 동작하면, 압축 행정과 팽창 행정에서 블로바이 가스(blow-by gas)가 발생된다. 특히, 상기 블로바이 가스는 대부분 압축 행정에서 발생된다.
상기 블로바이 가스는 엔진의 압축 행정과 팽창 행정에서 실린더와 피스톤의 간극으로부터 크랭크 케이스로 빠져 나온 가스이다. 이러한 블로바이 가스는 엔진 오일을 열화시켜 엔진의 내부를 녹슬게 하는 원인이 될 수 있다. 또한, 크랭크 케이스 내부는 블로바이 가스에 의해 높은 압력을 가지게 된다.
종래에는 상기의 문제점을 방지하기 위해 블로바이 가스를 신속히 외부로 배출시키는 방법을 사용하였으나, 최근에는 대기 오염을 방지하기 위해 블로바이 가스를 흡기 계통으로 되돌려 보내는 방법이 사용되고 있다. 이와 같이, 블로바이 가스를 크랭크 케이스에서 밖으로 누출되지 않도록 연소실로 순환시킴으로써 재연소시키는 장치를 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템(crank case ventilation system)이라 한다.
통상적인 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템에서는 크랭크 케이스와 실린더 헤드 사이에 형성된 관통로를 통해 블로바이 가스가 크랭크케이스로부터 실린더 헤드로 공급된다. 또한, 실린더 헤드로 공급된 블로바이 가스는 흡기 매니폴드(intake manifold)에 공급되고, 흡기포트(intake port)를 통해 연소실에 공급된다.
하지만, 블로바이 가스의 열 등에 의해 오일 팬으로부터 증발되어 블로바이 가스에 함유된 엔진 오일이 제거되지 않으면, 흡기 매니폴드에 공급된 블로바이 가스가 연소실에 공급되는 경로 상의 고무 연결부 등이 오일에 접촉되어 내구성이 악화될 수 있다. 한편, 엔진 오일이 과다하게 함유된 블로바이 가스가 연소실에 공급되면 조기 점화(preignition)가 유발될 수 있다. 또한, 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템이 크랭크 케이스 내부의 압력변동을 해소하지 못할 경우, 엔진의 구동에 이상이 생겨 엔진이 정지되거나 폭발되는 원인이 될 수 있다. 나아가, 크랭크 케이스 내부의 압력변동에 의한 엔진 내부의 압력 불균형은 엔진의 실링 성능을 저하시킬 수 있다. 특히, 두 개의 피스톤이 동시에 상승 및 하강을 함에 따라 크랭크 케이스 내부의 압력변동이 심한 2기통 엔진에서는 이러한 악영향이 증폭될 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 엔진 오일 분리 성능을 향상시킬 수 있는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 크랭크 케이스의 압력 불균형을 해소할 수 있는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템은, 크랭크 케이스와 실린더 헤드를 연통하도록 실린더 블록에 형성되는 메인 블로바이 통로; 헤드 커버의 내부에 형성되는 메인 세퍼레이팅 통로; 상기 메인 블로바이 통로를 통하여 상기 실린더 헤드로 이동된 블로바이 가스를 상기 메인 세퍼레이팅 통로로 흡입하도록 형성되는 유입 통로; 상기 크랭크 케이스로부터 블로바이 가스의 일부를 전달받아 엔진 오일을 분리하고 수집하며, 상기 크랭크 케이스로 수집된 엔진 오일을 회수시키도록 기능하는 프리 세퍼레이터; 상기 헤드 커버의 내부에 형성되는 보조 세퍼레이팅 통로; 상기 프리 세퍼레이터를 경유한 블로바이 가스를 상기 보조 세퍼레이팅 통로에 전달하도록 상기 프리 세퍼레이터와 상기 보조 세퍼레이팅 통로를 연통하는 보조 블로바이 통로; 상기 메인 세퍼레이팅 통로 및 상기 보조 세퍼레이팅 통로를 통과한 블로바이 가스로부터 엔진 오일을 분리하고 수집하도록 상기 헤드 커버의 내부에 구비되는 메인 세퍼레이터; 및 상기 메인 세퍼레이터를 경유한 블로바이 가스를 상기 헤드 커버의 외부로 유출시키는 환원 출구;를 포함할 수 있다.
상기 메인 블로바이 통로는 상기 실린더의 양측에 형성될 수 있다.
상기 프리 세퍼레이터는 상기 실린더 블록에서 상기 크랭크 케이스의 측단에 구비될 수 있다.
4기통 엔진의 경우, 상기 프리 세퍼레이터는 제2, 3 실린더의 측단에 구비되어 상기 제2, 3 실린더에 연통된 크랭크 케이스로부터 블로바이 가스의 일부를 전달받을 수 있다.
상기 보조 블로바이 통로는 상기 실린더 블록 및 상기 실린더 헤드에 형성될 수 있다.
상기 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템은, 상기 메인 세퍼레이터에 수집된 엔진 오일이 상기 실린더 헤드로 드레인 되도록 상기 헤드 커버에 형성되는 드레인 통로를 더 포함할 수 있다.
상기 드레인 통로를 통과한 엔진 오일은 상기 메인 블로바이 통로를 통하여 상기 크랭크 케이스에 전달될 수 있다.
상기 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템은, 상기 드레인 통로를 통하여 드레인 되는 엔진 오일의 역류를 방지하도록 상기 드레인 통로 상에 배치되는 체크 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템은, 상기 환원 출구를 선택적으로 개폐하도록 상기 환원 출구 상에 배치되는 환원 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 환원 밸브가 개방되면, 상기 메인 세퍼레이팅 통로 및 상기 보조 세퍼레이팅 통로의 저압이 형성됨으로써, 상기 메인 블로바이 통로 및 상기 보조 블로바이 통로를 통하여 블로바이 가스가 상기 메인 세퍼레이팅 통로 및 상기 보조 세퍼레이팅 통로에 전달될 수 있다.
상기 환원 출구를 통하여 유출된 블로바이 가스는 연소실로 환원될 수 있다.
상기 메인 세퍼레이팅 통로 및 상기 보조 세퍼레이팅 통로는 격벽에 의해 구획될 수 있다.
상기 격벽은 상기 메인 세퍼레이팅 통로와 상기 보조 세퍼레이팅 통로를 통과하는 블로바이 가스가 상기 메인 세퍼레이터에 도달하기 전에 하나로 합쳐지도록 형성될 수 있다.
상기 헤드 커버의 하판에는 상기 보조 블로바이 통로가 상기 헤드 커버의 하판을 관통하도록 삽입되는 블로바이 홀이 형성될 수 있다.
상기 헤드 커버의 하판 둘레를 따라 가스켓이 장착되고, 상기 가스켓에는 상기 블로바이 홀의 둘레를 따라 배치되는 홀 씰링부가 형성될 수 있다.
상기 가스켓은 고무재질로 형성될 수 있다.
상기 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템은, 상기 헤드 커버의 내부에 구비되고, 상기 크랭크 케이스 및 상기 헤드 커버의 외부와 연통되는 브리더 하우징을 더 포함할 수 있다.
상기 브리더 하우징에는 상기 크랭크 케이스와 연통되는 순환 입구 및 상기 헤드 커버의 외부와 연통되는 순환 출구가 형성되며, 상기 환원 밸브가 폐쇄될 때에도 상기 크랭크 케이스 내부의 기체가 상기 브리더 하우징을 통해 순환될 수 있다.
상기 브리더 하우징을 통과하는 기체에서 미세 엔진 오일을 분리해내는 세퍼레이터가 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 블로바이 가스의 일부는 2차에 걸쳐 엔진 오일이 분리됨으로써, 엔진 오일 분리 성능이 향상될 수 있다.
또한, 실린더 블록에 구비되는 프리 세퍼레이터에 의해 블로바이 가스의 고온 상태에서 엔진 오일을 분리해 내는 것이 가능하다.
나아가, 블로바이 가스가 메인 환원장치에 전달되지 않는 경우에도 브리더 하우징을 통하여 크랭크 케이스 내부의 기체를 순환시켜 크랭크 케이스의 압력을 균형 있게 유지시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템의 기본 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템의 추가 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템의 기본 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템(1)은 메인 블로바이 통로(19), 유입 통로(112), 메인 세퍼레이팅 통로(114), 메인 세퍼레이터(116), 드레인 통로(118), 체크 밸브(117), 환원 출구(119), 및 환원 밸브(115)를 포함한다.
상기 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템(1)은 실린더(10)와 피스톤(17) 사이의 간극을 통하여 연소실(15)로부터 크랭크 케이스(9)로 유출된 블로바이 가스(blow-by gas)를 순환시켜 상기 연소실(15)로 공급하도록 제공된다. 도 1에는 상기 실린더(10)와 상기 피스톤(17) 사이의 간극을 통과하는 블로바이 가스의 흐름이 1점 쇄선으로 도시되었다.
여기서, 실린더 블록(5)에 형성되거나 구비된 상기 실린더(10), 실린더 블록(5)에 실린더 헤드(3)가 결합됨으로써 혼합기의 압축 및 폭발이 수행되도록 형성되는 상기 연소실(15), 상기 실린더(10)의 내부에서 왕복운동 하는 상기 피스톤(17), 상기 실린더 블록(5)에 오일 팬(7)이 결합됨으로써 내부에 크랭크 축(도시하지 않음)이 배치되도록 형성되는 크랭크 케이스(9), 그리고 이러한 엔진을 구성하는 상기 실린더 헤드(3), 상기 실린더 블록(5), 및 상기 오일 팬(7)은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, 당업자)에게 자명하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 도 1에는 상기 실린더 헤드(3)와 상기 실린더 블록(5)의 경계 및 상기 실린더 블록(5)과 상기 오일 팬(7)의 경계가 점선으로 도시되었다.
상기 메인 블로바이 통로(19)는 상기 크랭크 케이스(9)와 상기 실린더 헤드(3)를 연통하도록 상기 실린더 블록(5)에 형성된다. 또한, 상기 메인 블로바이 통로(19)는 상기 실린더(10)의 둘레 또는 양측에 형성될 수 있다. 나아가, 상기 메인 블로바이 통로(19)를 통해 블로바이 가스가 상기 크랭크 케이스(9)로부터 상기 실린더 헤드(3)로 이동한다. 도 1에는 상기 메인 블로바이 통로(19)를 통과하는 블로바이 가스의 흐름이 실선으로 도시되었다.
한편, 상기 크랭크 케이스(9)로 유출되어 머무르는 블로바이 가스는 고온의 열을 발생시키고, 이러한 열에 의해 상기 오일 팬(7)에 저장된 엔진 오일이 증발한다. 또한, 증발된 엔진 오일은 블로바이 가스에 함유된다. 도 1에는 상기 오일 팬(7)으로부터 증발하는 엔진 오일의 흐름이 2점 쇄선으로 도시되었다.
상기 유입 통로(112)는 상기 메인 블로바이 통로(19)를 통하여 상기 실린더 헤드(3)로 이동된 블로바이 가스를 헤드 커버(100)의 내부로 흡입하도록 상기 헤드 커버(100)에 형성된다. 여기서, 상기 실린더 헤드(3)의 상부 덮개인 상기 헤드 커버(100)의 기본적인 기능 및 구성은 당업자에게 자명하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 메인 세퍼레이팅 통로(114)는 상기 헤드 커버(100)의 내부에 형성된다. 또한, 상기 메인 세퍼레이팅 통로(114)는 상기 유입 통로(112)와 연통된다. 즉, 상기 유입 통로(112)를 통과한 블로바이 가스는 상기 메인 세퍼레이팅 통로(114)로 유입된다.
상기 메인 세퍼레이터(116)는 상기 메인 세퍼레이팅 통로(114) 상에 배치된다. 또한, 상기 메인 세퍼레이터(116)는 상기 메인 세퍼레이팅 통로(114)를 통과하는 블로바이 가스로부터 엔진 오일을 분리하고 수집하도록 기능한다.
상기 드레인 통로(118)는 상기 메인 세퍼레이터(116)에 수집된 엔진 오일이 상기 실린더 헤드(3)로 드레인(drain) 되도록 상기 헤드 커버(100)에 형성된다. 또한, 상기 드레인 통로(118)를 통과한 엔진 오일은 상기 실린더 헤드(3)와 상기 크랭크 케이스(9)를 연통하는 상기 메인 블로바이 통로(19)를 통하여 상기 크랭크 케이스(9)에 전달되고, 상기 오일 팬(7)으로 회수된다. 도 1에는 상기 드레인 통로(118), 상기 메인 블로바이 통로(19), 및 상기 크랭크 케이스(9)를 순차적으로 경유하여 상기 오일 팬(7)에 회수되는 엔진 오일의 흐름이 점선으로 도시되었다.
상기 체크 밸브(117)는 상기 드레인 통로(118) 상에 배치된다. 또한, 상기 체크 밸브(117)는 상기 메인 세퍼레이터(116)로부터 상기 드레인 통로(118)를 통하여 상기 실린더 헤드(3)에 드레인 되는 엔진 오일의 역류를 방지하도록 기능한다.
상기 환원 출구(119)는 상기 헤드 커버(100)의 외부와 상기 메인 세퍼레이팅 통로(114)를 연통한다. 또한, 상기 환원 출구(119)는 상기 메인 세퍼레이팅 통로(114)를 통과한 블로바이 가스를 상기 헤드 커버(100)의 외부로 유출시킨다.
상기 환원 밸브(115)는 상기 환원 출구(119)를 선택적으로 개폐하도록 상기 환원 출구(119) 상에 배치된다. 또한, 상기 환원 밸브(115)가 개방되면, 상기 메인 세퍼레이팅 통로(114)의 내부가 저압이 됨으로써, 상기 유입 통로(112)를 통하여 블로바이 가스가 흡입된다. 나아가, 상기 환원 밸브(115)가 개방되면, 블로바이 가스가 상기 환원 출구(119)와 연통된 서지 탱크(20)를 경유하여 흡기매니폴드(30)로 전달되고, 궁극적으로 연소실로 환원된다.
여기서, 혼합기를 각 실린더에 안내하는 통로 상기 흡기매니폴드(30) 및 상기 흡기매니폴드(30)와 스로틀 밸브(도시하지 않음)의 사이에 배치되어 흡입 맥동의 간섭을 통제하는 상기 서지 탱크(20)는 당업자에게 자명하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템의 추가 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템(1)은 메인 환원장치(110), 프리 세퍼레이터(120), 보조 블로바이 통로(122), 보조 세퍼레이팅 통로(124), 블로바이 홀(126), 브리더 하우징(130), 순환 입구(132), 순환 출구(139), 및 가스켓(140)을 포함한다.
상기 메인 환원장치(110)는 상기 헤드 커버(100)의 하판에 장착된다. 또한, 상기 유입 통로(112), 상기 메인 세퍼레이팅 통로(114), 상기 메인 세퍼레이터(116), 및 상기 드레인 통로(118)는 상기 메인 환원장치(110)를 구성하는 구성요소로서, 상기 메인 환원장치(110)의 내부에 배치된다. 또한, 상기 유입 통로(112) 및 상기 드레인 통로(118)는 상기 메인 환원장치(110)의 내부에서 상기 헤드 커버(100)의 하판에 형성된다. 나아가, 상기 환원 출구(119)는 상기 메인 환원장치(110)의 내부와 상기 헤드 커버(100)의 외부를 연통시킨다.
상기 프리 세퍼레이터(120)는 상기 실린더 블록(5)에서 상기 크랭크 케이스(9)의 측단에 구비된다. 또한, 상기 프리 세퍼레이터(120)는 상기 크랭크 케이스(9)로부터 블로바이 가스의 일부를 전달받아 블로바이 가스에 함유된 엔진 오일을 분리하고 수집한다. 나아가, 상기 프리 세퍼레이터(120)는 수집된 엔진 오일을 상기 크랭크 케이스(9)에 회수시킨다. 즉, 상기 프리 세퍼레이터(120)는 상기 메인 환원장치(110)의 상기 메인 세퍼레이터(116)와는 별도인 보조 세퍼레이터로서 기능한다. 한편, 제1, 2, 3, 4 실린더(11, 12, 13, 14)가 구비된 4기통 엔진의 경우에는 상기 프리 세퍼레이터(120)가 상기 제2 실린더(12) 및 상기 제3 실린더(13)의 측단에 구비되어 상기 제2 실린더(12) 및 상기 제3 실린더(13)와 연통된 각 크랭크 케이스(9)로부터 블로바이 가스의 일부를 전달받아 엔진 오일을 분리하고 수집하며, 수집된 엔진 오일을 상기 크랭크 케이스(9)에 회수시킨다.
상기 보조 블로바이 통로(122)는 상기 프리 세퍼레이터(120)와 상기 메인 환원장치(110)의 내부를 연통하도록 상기 실린더 블록(5) 및 상기 실린더 헤드(3)에 형성된다. 또한, 엔진 오일이 1차 분리된 블로바이 가스는 상기 보조 블로바이 통로(122)를 통하여 상기 메인 환원장치(110)의 내부에 전달된다. 한편, 상기 보조 블로바이 통로(122)를 통한 블로바이 가스의 이동은 상기 환원 밸브(115)의 개방에 의해 상기 메인 환원장치(110)의 내부가 저압이 됨으로써, 수행될 수 있다.
상기 보조 세퍼레이팅 통로(124)는 격벽(128)에 의해 상기 메인 환원장치(110)의 내부에 형성된 상기 메인 세퍼레이팅 통로(114)와 별개의 통로이다. 즉, 상기 메인 환원장치(110)의 내부는 상기 격벽(128)에 의해 상기 메인 세퍼레이팅 통로(114)와 상기 보조 세퍼레이팅 통로(124)로 구획된다. 또한, 상기 보조 블로바이 통로(122)를 통과한 블로바이 가스는 상기 보조 세퍼레이팅 통로(124)및 상기 메인 세퍼레이터(116)를 순차적으로 경유하여 상기 환원 출구(119)로 유출된다. 나아가, 상기 메인 세퍼레이팅 통로(114)와 상기 보조 세퍼레이팅 통로(124)는 블로바이 가스가 상기 메인 세퍼레이터(116)에 도달하기 전에 하나로 합쳐지도록 형성된다. 즉, 상기 격벽(128)은 블로바이 가스의 순환 방향을 따라 상기 메인 세퍼레이터(116)의 전단까지만 연장된다.
상기 블로바이 홀(126)은 상기 헤드 커버(100)의 하판에 형성된다. 또한, 상기 보조 블로바이 통로(122)는 상기 블로바이 홀(126)을 통하여 상기 헤드 커버(100)의 하판을 관통하도록 삽입된다.
상기 브리더 하우징(130)은 상기 헤드 커버(100)의 내부에 구비된다. 또한, 상기 브리더 하우징(130)은 상기 크랭크 케이스(9)의 압력을 균형 있게 유지하도록 상기 크랭크 케이스(9)와 연통된다. 브리더(breather)는 통상적으로 크랭크 케이스(9) 등에 공기를 빼거나 공기가 드나들 수 있도록 뚫어 놓은 구멍을 말하며, 여기서의 브리더 하우징(130)은 내부가 상기 순환 입구(132)를 통하여 상기 크랭크 케이스(9)와 연통되고, 상기 순환 출구(139)를 통하여 상기 헤드 커버(100)의 외부와 연통된다. 또한, 상기 환원 밸브(115)가 폐쇄되어 상기 메인 환원장치(110)를 통한 블로바이 가스의 벤틸레이션(ventilation)이 수행되지 않을 때에도 상기 브리더 하우징(130)을 통해 상기 크랭크 케이스(9) 내부의 기체가 순환함으로써, 상기 크랭크 케이스(9)의 압력을 균형 있게 유지된다.
한편, 상기 브리더 하우징(130)의 내부에는 상기 브리더 하우징(130)을 통과하는 기체에서 미세 엔진 오일을 분리해내는 또 다른 세퍼레이터(136)이 구비될 수 있다.
상기 가스켓(140)은 상기 헤드 커버(100)의 하판 둘레를 따라 장착된다. 또한, 상기 가스켓(140)에는 상기 블로바이 홀(126)의 둘레를 따라 배치되는 홀 씰링부(142)가 형성된다. 나아가, 상기 가스켓(140)은 고무재질로 형성될 수 있다.
상기 홀 씰링부(142)는 상기 헤드 커버(100)의 하판에 형성된 상기 블로바이 홀(126)에 의해 기밀 성능이 저하되는 것을 방지하도록 기능한다. 한편, 상기 가스켓(140)이 기밀을 유지하기 위하여 장착되는 것은 당업자에게 자명하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 블로바이 가스의 일부는 2차에 걸쳐 엔진 오일이 분리됨으로써, 엔진 오일 분리 성능이 향상될 수 있다. 또한, 실린더 블록에 구비되는 프리 세퍼레이터(120)에 의해 블로바이 가스의 고온 상태에서 엔진 오일을 분리해 내는 것이 가능하다. 나아가, 블로바이 가스가 메인 환원장치(110)에 전달되지 않는 경우에도 브리더 하우징(130)을 통하여 크랭크 케이스(9) 내부의 기체를 순환시켜 크랭크 케이스(9)의 압력을 균형 있게 유지시킬 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
1: 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템
3: 실린더 헤드 5: 실린더 블록
7: 오일 팬 9: 크랭크 케이스
10: 실린더 11: 제1 실린더
12: 제2 실린더 13: 제3 실린더
14: 제4 실린더 15: 연소실
17: 피스톤 19: 메인 블로바이 통로
20: 서지 탱크 30: 흡기매니폴드
100: 헤드 커버 110: 메인 환원장치
112: 유입 통로 114: 메인 세퍼레이팅 통로
115: 환원 밸브 116: 메인 세퍼레이터
117: 체크 밸브 118: 드레인 통로
119: 환원 출구 120: 프리 세퍼레이터
122: 보조 블로바이 통로 124: 보조 세퍼레이팅 통로
126: 블로바이 홀 128: 격벽
130: 브리더 하우징 132: 순환 입구
136: 세퍼레이터 139: 순환 출구
140: 가스켓 142: 홀 씰링부

Claims (19)

  1. 크랭크 케이스와 실린더 헤드를 연통하도록 실린더 블록에 형성되는 메인 블로바이 통로;
    헤드 커버의 내부에 형성되는 메인 세퍼레이팅 통로;
    상기 메인 블로바이 통로를 통하여 상기 실린더 헤드로 이동된 블로바이 가스를 상기 메인 세퍼레이팅 통로로 흡입하도록 형성되는 유입 통로;
    상기 크랭크 케이스로부터 블로바이 가스의 일부를 전달받아 엔진 오일을 분리하고 수집하며, 상기 크랭크 케이스로 수집된 엔진 오일을 회수시키도록 기능하는 프리 세퍼레이터;
    상기 헤드 커버의 내부에 형성되는 보조 세퍼레이팅 통로;
    상기 프리 세퍼레이터를 경유한 블로바이 가스를 상기 보조 세퍼레이팅 통로에 전달하도록 상기 프리 세퍼레이터와 상기 보조 세퍼레이팅 통로를 연통하는 보조 블로바이 통로;
    상기 메인 세퍼레이팅 통로 및 상기 보조 세퍼레이팅 통로를 통과한 블로바이 가스로부터 엔진 오일을 분리하고 수집하도록 상기 헤드 커버의 내부에 구비되는 메인 세퍼레이터; 및
    상기 메인 세퍼레이터를 경유한 블로바이 가스를 상기 헤드 커버의 외부로 유출시키는 환원 출구;
    를 포함하고,
    상기 메인 세퍼레이팅 통로 및 상기 보조 세퍼레이팅 통로는 격벽에 의해 구획되며, 상기 격벽은 상기 메인 세퍼레이팅 통로와 상기 보조 세퍼레이팅 통로를 통과하는 블로바이 가스가 상기 메인 세퍼레이터에 도달하기 전에 하나로 합쳐지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 블로바이 통로는 상기 실린더의 양측에 형성되는 것을 특징으로 하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프리 세퍼레이터는 상기 실린더 블록에서 상기 크랭크 케이스의 측단에 구비되는 것을 특징으로 하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    4기통 엔진의 경우, 상기 프리 세퍼레이터는 제2, 3 실린더의 측단에 구비되어 상기 제2, 3 실린더에 연통된 크랭크 케이스로부터 블로바이 가스의 일부를 전달받는 것을 특징으로 하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보조 블로바이 통로는 상기 실린더 블록 및 상기 실린더 헤드에 형성되는 것을 특징으로 하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메인 세퍼레이터에 수집된 엔진 오일이 상기 실린더 헤드로 드레인 되도록 상기 헤드 커버에 형성되는 드레인 통로를 더 포함하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 드레인 통로를 통과한 엔진 오일은 상기 메인 블로바이 통로를 통하여 상기 크랭크 케이스에 전달되는 것을 특징으로 하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 드레인 통로를 통하여 드레인 되는 엔진 오일의 역류를 방지하도록 상기 드레인 통로 상에 배치되는 체크 밸브를 더 포함하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 환원 출구를 선택적으로 개폐하도록 상기 환원 출구 상에 배치되는 환원 밸브를 더 포함하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 환원 밸브가 개방되면, 상기 메인 세퍼레이팅 통로 및 상기 보조 세퍼레이팅 통로의 저압이 형성됨으로써, 상기 메인 블로바이 통로 및 상기 보조 블로바이 통로를 통하여 블로바이 가스가 상기 메인 세퍼레이팅 통로 및 상기 보조 세퍼레이팅 통로에 전달되는 것을 특징으로 하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 환원 출구를 통하여 유출된 블로바이 가스는 연소실로 환원되는 것을 특징으로 하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 헤드 커버의 하판에는 상기 보조 블로바이 통로가 상기 헤드 커버의 하판을 관통하도록 삽입되는 블로바이 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 헤드 커버의 하판 둘레를 따라 가스켓이 장착되고, 상기 가스켓에는 상기 블로바이 홀의 둘레를 따라 배치되는 홀 씰링부가 형성되는 것을 특징으로 하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 가스켓은 고무재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 헤드 커버의 내부에 구비되고, 상기 크랭크 케이스 및 상기 헤드 커버의 외부와 연통되는 브리더 하우징을 더 포함하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 브리더 하우징에는 상기 크랭크 케이스와 연통되는 순환 입구 및 상기 헤드 커버의 외부와 연통되는 순환 출구가 형성되며,
    상기 환원 밸브가 폐쇄될 때에도 상기 크랭크 케이스 내부의 기체가 상기 브리더 하우징을 통해 순환되는 것을 특징으로 하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 브리더 하우징을 통과하는 기체에서 미세 엔진 오일을 분리해내는 세퍼레이터가 구비되는 것을 특징으로 하는 크랭크 케이스 벤틸레이션 시스템.
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