KR200170995Y1 - 블로바이 가스를 이용한 연소실의 압축비 조정 구조 - Google Patents

블로바이 가스를 이용한 연소실의 압축비 조정 구조 Download PDF

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Abstract

본 고안은 엔진 작동시 발생하는 블로바이 가스를 이용한 연소실의 압축비 조정 구조에 관한 것으로서, 블로바이 가스가 연소실에 재흡입되어 압축비가 커지도록 실린더 블럭에 크랭크 케이스에서 연소실로 연통되는 가스 흡입 통로를 형성하고, 상기 가스 흡입 통로 상에 연소실에서 크랭크 케이스로 가스가 역류되는 것을 방지하는 역류 방지 수단이 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 본 고안의 블로바이 가스를 이용한 연소실의 압축비 조정 구조는 연소실에 재 흡입된 블로바이 가스가 흡기매니폴드를 통해 흡입된 혼합가스와 혼합되면서 압축비를 상승시키기 때문에 폭발효율이 증대되어 엔진의 성능이 향상되는 효과가 있다.

Description

블로바이 가스를 이용한 연소실의 압축비 조정 구조
제1도는 종래의 블로바이 가스 발생 및 환원 구조를 도시한 개략도.
제2도는 본 고안에 의한 블로바이 가스를 이용한 연소실의 압축비 조정 구조를 나타내는 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
50 : 실린더 블럭 51 : 피스톤
52 : 실린더 52a : 그루브
53 : 크랭크 케이스 60 : 가스 흡입 통로
70 : 역류 방지 수단 72 : 쇠볼
74 : 리턴 스프링
본 고안은 엔진 작동시 발생하는 블로바이 가스를 이용한 연소실의 압축비 조정 구조에 관한 것으로서, 특히 실린더 블럭내에 크랭크 케이스에서 연소실로 연통되는 블로바이 가스 흡입통로를 형성함으로써 엔진의 고속 작동시 연소실내의 혼합기량을 증대시켜 엔진 효율을 향상시킨 블로바이 가스를 이용한 연소실의 압축비 조정 구조에 관한 것이다.
일반적으로 엔진 운전시 발생하는 블로바이 가스는 제1도에 도시된 바와 같이 피스톤(1)과 실린더(2)의 틈새를 지나 크랭크 케이스(3) 안으로 빠져 나가는 가스를 말하며, 그 성분은 70~95%가 미연소된 연료(HC)이고, 나머지는 연소가스와 부분 산화된 혼합가스이다.
상기 블로바이 가스는 크랭크 케이스(3) 안에 체류하면 엔진 내부가 부식하고, 엔진오일이 나빠지므로 지금까지는 크랭크 케이스(3)의 환기를 충분히하여 대기 속으로 방출했으나 유해물질인 미연가스(HC)의 배출 비율이 크기 때문에 이것을 재연소시켜 방출하는 장치를 부착하도록 되어 있다.
그래서, 블로바이 가스를 대기중에 방출하지 않고 재 연소시키기 위해 크랭크 케이스(3)에서 흡기계통에 다시 보내는 블로바이 가스 환원장치가 있으며, 그 종류는 클로즈드방식과 시일드 방식이 있다.
상기 클로즈드 방식은 부분 부하가 걸린 운전상태일 때, 블로바이 가스는 공기 청정기를 통하는 신선한 공기와 함께 실린더 헤드 커버에서 PCV(Positive Crankcase Ventilation)밸브를 거쳐 연소실로 들어간다. 그리고 전부하의 운전 상태일 때는 흡기 매니폴드의 부압이 적어져 상기 PVC밸브가 적게 열리므로, 공기 청정기 안의 부압을 이용하여 블로바이 가스를 공기 청정기에서 기화기로 흡입하도록 되어 있다.
상기 시일드 방식은 블로바이 가스를 실린더 헤드 커버실로 도입하여 공기 청정기를 거쳐 신선한 공기과 함께 기화기로 흡입하는 방식으로서, 공기 청정기 엘리먼트나 기화기가 블로바이 가스의 성분으로 오염될 염려가 있으므로 이것을 방지하기 위해 실린저 헤드커버에는 블로바이 가스 속의 오일을 분리하도록 몇개의 세퍼레이터를 설치하거나 연결 호오스 속에 유량을 제한하는 제어 밸브 등을 설치한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 블로바이 가스 환원장치는 블로바이 가스가 흡기 매니폴드를 통해 일정량의 연료와 공기에 혼합되어 흡입되기 때문에 엔진의 고속운전시 압축비 상승에 도움이 되지 못하고, 그 구조가 복잡하여 원가가 상승하는 문제점이 있다.
따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실린더 블록에 연소실로 환원되는 블로바이 가스 흡입 통로를 형성하여 고속 운전시 연소실 내의 혼합기량을 증대시켜 엔진성능을 향상시킨 블로바이 가스를 이용한 연소실의 압축비 조정 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 블로바이 가스를 이용한 연소실의 압축비 조정 구조는, 블로바이 가스가 바로 연소실에 재흡입되어 압축비가 커지도록 실린더 블럭에 크랭크 케이스에서 연소실로 연통되는 가스 흡립 통로를 형성하고, 상기 가스 흡입 통로 상에 연소실에서 크랭크 케이스로 가스가 역류되는 것을 방지하는 역류 방지수단이 설치된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안에 의한 블로바이 가스를 이용한 연소실의 압축비 조정 구조의 실시예를 제2도에 도시된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 고안에 의한 블로바이 가스를 이용한 연소실의 조정 구조는 제2도에 도시된 바와 같이 블로바이 가스가 연소실(A)에 재흡입되어 압축비가 커지도록 실린더 블럭(50)에 크랭크 케이스(53)에서 연소실(A)로 연통되는 가스 흡입 통로(60)를 형성하고, 상기 가스 흡입 통로(60) 상에 연소실(A)에서 크랭크 케이스(53)로 가스가 역류되는 것을 방지하는 역류 방지 수단(70)이 설치된다.
상기 역류 방지 수단(70)은 흡입 행정시 개방되고 압축 행정시 닫히도록 개폐하는 쇠볼(72)과, 상기 쇠볼(72)을 탄발시키는 리턴 스프링(74)으로 구성된다.
상기 가스 흡입 통로(60)는 블로바이 가스가 연소실에 원활하게 유입되도록 연소실(A)에 인접하는 부분이 연소실(A)을 향하여 하향 경사지게 형성되고, 그 끝부분에 연결되는 실린더(52) 내측벽 둘레에 오목한 반구형의 그루브(52a)가 형성된다.
상기와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 고안을 장착한 엔진이 작동되면 흡기 매니폴드(54)를 통해 연소실(A)내로 신기와 연료의 혼합가스가 공급되면서 연속적인 사이클 행정이 이루어지고 피스톤(51)이 왕복운동을 하면서 동력이 발생된다.
여기서, 연소실(A)의 폭발행정후 발생하는 배기가스의 대부분은 배기행정 과정에서 배기 매니폴드(55)를 통해 외부로 배출되는데 미연소가스가 포함된 일부의 배기가스가 피스톤(51)과 실린더(52) 틈새를 통해 크랭크 케이스(53) 내로 새어나오게 된다.
상기 크랭크 케이스(53) 내로 새어나온 블로바이 가스는 흡입 행정시 피스톤(51)의 하강으로 크랭크 케이스(53)내에서 압축된다. 상기 피스톤(51)의 압축력에 의해 가스 흡입 통로(60)로 압입되고, 이 힘으로 역류방지 수단(70)의 쇠볼(72)을 밀어 리턴 스프링(74)을 압축하고 가스 흡입 통로(60)를 개방하면서 연소실(A)내로 유입된다.
이때, 연소실(A)내는 피스톤(51)의 하강으로 부압이 발생하고 이로인하여 혼합가스가 유입되는데 블로바이 가스는 하향 경사진 가스 흡입통로(60)를 통해 저항이 최소화되면서 유입되고 실린더(52) 내벽둘레에 형성된 그루브(52a)에 의해 혼합가스와 섞여 압축비를 상승시키면서 압축된다.
이후, 압축 및 배기 행정시에는 피스톤(51)이 상승하면서 가스 흡입 통로(60) 상의 연소실(A) 쪽 압력은 일정 정도 상승되고 크랭크 케이스(53) 쪽은 부압이 발생하기 때문에 리턴 스프링(74)에 의해 쇠볼(72)이 상기 가스 흡입 통로(60)를 닫게 된다. 그래서 압축가스와 배기가스의 역류는 방지된다.
상기와 같은 본 고안의 블로바이 가스를 이용한 연소실의 압축비 조정 구조는 연소실에 재 흡입된 블로바이 가스가 흡기 매니폴드를 통해 흡입된 혼합가스와 혼합되면서 압축비를 상승시키기 때문에 폭발효율이 증대되어 엔진의 성능이 향상되는 잇점이 있다.

Claims (3)

  1. 블로바이 가스가 바로 연소실에 재흡입되어 압축비가 커지도록 실린더 블럭에 크랭크 케이스에서 연소실로 연통되는 가스 흡입 통로를 형성하고, 상기 가스 흡입 통로 상에 연소실에서 크랭크 케이스로 가스가 역류되는 것을 방지하는 역류 방지 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 블로바이 가스를 이용한 연소실의 압축비 조정 구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 역류 방지 수단은 흡입 행정시 개방되고 압축 행정시 닫히도록 개폐하는 쇠볼과, 상기 쇠볼을 탄발시키는 리턴스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 블로바이 가스를 이용한 연소실의 압축비 조정 구조.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가스 흡입 통로는 블로바이 가스가 연소실에 원활하게 유입되도록 연소실에 인접하는 부분이 연소실을 향하여 하향 경사지게 형성되고, 그 끝부분에 연결되는 실린더 내측벽 둘레에 오목한 반구형의 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 블로바이 가스를 이용한 연소실의 압축비 조정 구조.
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