KR19980701348A

KR19980701348A - 내연기관의 통기시스템(a breather system for an internal combustion engine)

Info

Publication number: KR19980701348A
Application number: KR1019970704737A
Authority: KR
Inventors: 윌리엄 리차드 허친스
Original assignee: 데이비드 죤 버레지; 로버 그룹 리미티드
Priority date: 1995-01-28
Filing date: 1995-12-19
Publication date: 1998-05-15
Also published as: AU4267896A; EP0805913B1; US5664549A; ATE170952T1; BR9510100A; GB9501713D0; EP0805913A1; WO1996023132A1; DE69504709D1; DE69504709T2

Abstract

내연기관은 캠샤프트(28)가 장착되고 통기통로(70)가 통해 있는 실린더헤드 조립체를 갖추고 있다. 가드부재(38)는 헤드 캐스팅(12)에 장착되고 캠(42)상에 가드(40), 측벽(39) 그리고 캠샤프트용 베어링 래더를 포함하고 있다. 가드부재(38)와 커버(44) 사이에 가스킷(46)이 가드부재(38)로 분리구역(50)을 형성하는데 이 분리구역은 가스킷(46)을 통해 구멍의 형태로 출구(51)와 통기통로에 의해 공급되는 입구(72)를 갖추고 있다. 통기통로로부터 출구(51)로 흐를수 있는 가스는 서행하고 그리고 수평이므로 오일은 가스로부터 분리될 수 있다. 가드(40)는 캠(42)으로부터의 오일이 통기가스와 혼합되는 것을 방지한다.

Description

내연기관의 통기시스템

예를들면 GB 2 125 482호에 개시된 바와 같이 가스가 캠샤프트로부터 흐르는 실린더의 구역을 분리하므로서 이러한 문제를 극복하려는 여러 가지 개발이 이루어졌다. 하지만, 본 발명의 목적은 이러한 문제를 더 효과적으로 해결하고 더 간단한 장치를 제공하는 것이다.

내연기관은 일반적으로 흡기가스에 통기 시스템이 필요한데, 이 가스는 실린더로부터 크랭크케이스 구역내로 도피하고 실린더 블록과 헤드를 통해서 위로, 그리고 이들의 커버를 통해 실린더용 흡기 시스템내로 피드백되는 커버를 통해 바깥으로 나간다. 통기가스는 일반적으로 엔진에서 오일배출통로를 통해 위로 지나간다. 오버헤드 캠샤프트를 갖춘 엔진에서 이들은 캠샤프트 주위를 통과하는데, 이것은 상당량의 오일이 통기가스와 함께 이송되어 엔진으로부터 유해한 배기가스를 증가시킨다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진의 개략단면도;

도 2는 도 1의 엔진을 통해 평행한 개략 부분 단면도;

도 3은 도 1의 엔진의 캠샤프트 가드의 단면도;

도 4는 도 3에 도시된 가드의 평면도;

도 5는 도 1의 엔진의 가스킷의 저면도;

도 6은 도 1의 엔진의 가스킷과 커버의 단면도;

본 발명에 따라서 복수의 캠을 갖춘 캠샤프트, 캠샤프트를 지지하는 캠샤프트 베어링, 헤드조립체를 통해 뻗어 있는 적어도 하나의 통기통로, 그리고 상기 적어도 하나의 통기통로에 연결되어 사용중에 가스가 상기 적어도 하나의 통기통로로부터 오일이 가스로부터 분리될 수 있는 분리구역을 통해 흐르도록 된 분리구역을 포함하고 있는 실린더 헤드 조립체를 갖춘 내연기관에 있어서, 헤드 조립체는 캠샤프트 베어링의 부분을 형성하는 베어링부와 캠으로부터 분리구역을 분리하는 가드부를 갖춘 가드부재로 더 구성되어 있는 내연기관이다.

분리된 오일배출통로는 캠샤프트로부터 헤드와 블록을 통해 아래로 섬프로 구비될 수 있다.

이러한 장치는 통기가스와 혼합되는 캠샤프트로부터의 오일의 양을 줄일뿐만 아니라 이미 가스에 있는 오일을 분리한다.

바람직하게, 분리구역의 단면은 입구수단의 단면보다 상당히 커서 가스가 분리구역에서 감속된다. 이것은 가스에서의 오일이 분리구역에서 더욱 용이하게 떨어지게 한다.

바람직하게, 분리구역을 통한 가스의 흐름이 주요수평성분을 갖추도록 입구수단과 출구수단이 배치되어 있다. 이것은 또한 오일분리를 돕는다.

바람직하게, 엔진은 가스킷과 같은 저지수단과 출구구역을 형성하는 커버로 더 구성되어 있는데, 이것은 분리구역으로부터 출구구역을 분리하며, 입구수단으로부터 오프셋되고 그리고 출구수단을 형성하는 구멍을 갖추고 있다

바람직하게, 가드수단은 캠샤프트의 각각의 캠위에 가드를 갖춘 단일 가드부재로 구성되어 있다.

바람직하게, 엔진은 캠샤프트 베어링 지지수단으로 더 구성되어 있는데, 이것은 단일 부품으로서 가드수단과 일체로 형성된 캠샤프트의 각각의 베어링을 위한 지지대로 구성될 수 있다.

편리하게, 헤드조립체는 실린더헤드부재를 포함하고 있고, 가드수단은 헤드부재에 장착되고 커버는 가드수단에 장착된다.

본 발명의 바람직한 실시예가 첨부도면을 참조하여 아래에서 설명된다.

엔진은 실린더 블록(10), 실린더헤드 캐스팅(12), 실린더 블록과 일체로 형성된 크랭크케이스(14), 그리고 섬프(16)로 구성되어 있다. 블록(10)은 4개의 실린더 보어(18)로 형성된다. 크랭크 샤프트(20)는 베어링 캡(22)과 크랭크 샤프트 베어링 래더(ladder)(24) 사이에서 지지되어 있다. 헤드(12)에서 흡기 및 배기밸브(26)는 캠샤프트(28)에 의해 작동된다.

엔진의 양쪽에 2개씩 3쌍의 6개의 오일배출통로(30)는 헤드캐스팅(12)의 하부와 블럭(10)을 통해 수직으로 뻗어 있다. 각각의 쌍은 실린더중의 하나의 밸브의 스프링(35)과 스템(34)을 둘러싸는 헤드 캐스팅(12)에서 각각의 챔버(32)에 수렴되어 있다. 그러므로 밸브의 이 부분으로부터 오일은 오일배출통로(30)로 아래로 배출될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 캠샤프트(20)는 헤드캐스팅(12)과 캠샤프트 베어링 래더(37) 사이에서 각각 지지된 5개의 베어링(36)을 갖추고 있다. 캠샤프트 베어링 래더(37)는 가드부재(38)의 형태로 단일 캐스트 부품의 일부로 형성되는데, 이 가드부재는 또한 도 1에 도시된 바와 같이 캠샤프트에서 캠(42)의 상부에 뻗어 있다. 커버(44)는 가드부재(38)의 측벽(39)에 장착되어 있다. 가스킷(46)은 가드부재(38)와 커버(44) 사이에 배치되어 있다. 가드(40)와 헤드 캐스팅(12)은 캠(42)을 감싸는 폐쇄챔버(48)를 형성하고 있다. 분리구역(50)은 그 기능을 나중에 설명하는데, 가드부재(38)와 가스킷(46) 사이에 형성되어 있고, 가드(40)에 의해 캠챔버(48)로부터 분리되어 있다. 가스킷을 통한 구멍(51)은 분리구역(50)으로부터 출구를 형성하여 커버에 의해 형성된 출구구역(53)에 연결된다. 가드(40)는 캠(42)위에서 아치형으로 되어 있고, 가드부재(38)의 측벽(39)의 하나와 각각의 가드 사이에는 얕은 홈(52)이 있고 측벽(39)의 다른 하나와 각각의 가드 사이에는 깊은 홈(54)이 있다. 드릴구멍(56)은 각각의 캠챔버(48)를 챔버(32)중 하나에 연결하여 오일이 캠으로부터 오일배출통로내로 배출되게 한다. 가드(40)에서 개구부(58)는 각각의 얕은 홈(52)을 캠챔버(48)에 연결한다. 각각의 깊은 홈(54)은 헤드캐스팅(12)에서 나팔형 통로(62)를 통해 챔버(32)중 하나에 유도되는 바닥에서 긴 개구부(60)를 갖추고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 엔진의 각각의 끝에서, 통기통로(70)는 크랭크케이스(14)로부터 블록(10)과 헤드캐스팅(12)을 통해 위로 뻗어 있다. 가드부재(38)에서 구멍(72)은 통기통로(70)에 연결되는 분리구역(50)으로의 입구를 형성한다. 구멍(72)주위의 상승된 벽(74)은 오일이 분리구역(50)으로부터 통기통로(70) 아래로 배출되는 것을 방지한다.

엔진이 구동될 때 오일은 캠샤프트(28)와 밸브(26)로부터 오일배출통로(30) 아래로 흐른다. 이 때문에 그리고 오일배출통로(30)와 분리구역(50) 사이의 연결의 비교적 제한된 성질 때문에, 크랭크케이스(14)와 섬프(16)내로 지나는 실린더로부터의 블로우-바이 가스는 통기통로(70)를 통해 도피한다. 이들 가스가 분리구역쪽으로의 입구보다는 확실히 더 큰 단면을 갖춘 분리구역내로의 좁은 통기통로(70)를 통과할 때, 이들은 감속된다. 또한 가스킷(46)에서 구멍(51)이 가스킷을 따라 퍼지고 그리고 입구(72)로부터 분리구역쪽으로 오프셋되어 있기 때문에, 가스는 분리구역을 통해서 실제로 수평방향으로 이송된다. 이것은 블로우-바이 가스에서 오일방울이 떨어져 가드(40)의 상부에 퇴적되게 한다. 여기서부터 오일은 개구부(58,60)를 통해 오일배출통로내로 배출된다. 캠(42)이 회전하면서 캠으로부터 떨어진 오일은 가드(40)에 의해 분리구역(50)으로부터 분리된다. 구멍(51)을 통해서 출구구역(53)내로 상승하는 공기는 그러므로 비교적 깨끗하고 오일이 없다.

통기통로로부터 출구로 흐를수 있는 가스는 서행하고 그리고 수평이므로 오일은 가스로부터 분리될 수 있고 가드는 캠으로부터의 오일이 통기가스와 혼합되는 것을 방지한다.

Claims

복수의 캠을 갖춘 캠샤프트, 캠샤프트를 지지하는 캠샤프트 베어링, 헤드조립체를 통해 뻗어 있는 적어도 하나의 통기통로, 그리고 상기 적어도 하나의 통기통로에 연결되어 사용중에 가스가 상기 적어도 하나의 통기통로로부터 오일이 가스로부터 분리될 수 있는 분리구역을 통해 흐르도록 된 분리구역을 포함하고 있는 실린더헤드 조립체를 갖춘 내연기관에 있어서, 헤드조립체는 캠샤프트 베어링의 부분을 형성하는 베어링부와 캠으로부터 분리구역을 분리하는 가드부를 갖춘 가드부재로 더 구성된 것을 특징으로 하는 내연기관.
제 1 항에 있어서, 분리구역의 단면은 상기 적어도 하나의 통기통로의 단면보다 상당히 커서 가스가 분리구역에서 감속되는 것을 특징으로 하는 내연기관.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 분리구역은 분리구역을 통한 가스의 흐름이 주요수평성분을 갖추도록 배열된 것을 특징으로 하는 내연기관.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한항에 있어서, 분리구역으로부터 출구구역을 분리하는 저지수단과 출구구역을 형성하는 커버로 더 구성된 것을 특징으로 하는 내연기관.
제 4 항에 있어서, 분리구역은 입구수단을 포함하고 있고 저지수단은 입구수단으로부터 오프셋되고 그리고 출구수단을 형성하는 구멍을 갖춘 것을 특징으로 하는 내연기관.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 저지수단은 가스킷으로 구성된 것을 특징으로 하는 내연기관.
제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한항에 있어서, 가드부재는 캠샤프트의 각각의 캠에 뻗어 있는 가드로 구성된 것을 특징으로 하는 내연기관.
제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한항에 있어서, 가드부재는 캠샤프트의 각각의 베어링을 위한 베어링 지지섹션을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한항에 있어서, 헤드조립체는 실린더헤드 조립체를 포함하고 있고 가드부재는 헤드부재에 장착되어 있고 커버는 가드부재에 장착된 것을 특징으로 하는 내연기관.
제 9 항에 있어서, 헤드부재는 캠샤프트를 위한 베어링을 형성하도록 가드부재상에서 협력하는 베어링부를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한항에 있어서, 가드부재는 분리구역에 통기통로중 하나를 연결하는 구멍과 상기 분리구역으로부터 상기 통기통로 아래로 오일이 배출되는 것을 방지하도록 구멍주위에 벽수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 내연기관.
첨부도면을 참조한 상기 설명을 특징으로 하는 내연기관.