KR20060003533A - 자동차의 에어 인테이크 시스템 - Google Patents

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Abstract

상기 PCV 호스와 상기 서지탱크의 체임버를 연결하는 PCV 채널은 상기 인테이크 매니폴드에서 상기 서지탱크의 체임버의 내부로 돌출되어 형성된다. 상기 블로우 바이 가스가 경사진 방향으로 상기 서지탱크의 체임버로 공급되도록, 상기 PCV 채널은 하방으로 경사지게 형성된다. 상기 블로우 바이 가스가 통과되는 상기 PCV 호스에 블로우 바이 가스의 결빙을 방지하도록 PCV 호스 외부에 보온용 패드가 장착된다. 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 에어 인테이크 시스템은, 공기가 저장되는 체임버(chamber)를 형성하는 서지탱크(surge tank); 상기 서지탱크에 연결되며, 상기 서지탱크의 체임버 내의 공기를 연소실로 안내하는 복수개의 인테이크 런너(intake runner)가 구비되는 인테이크 매니폴드(intake manifold); 및 실린더 헤드 커버와 상기 인테이크 매니폴드를 연결하는 PCV(Positive Crankcase Ventilation) 호스;를 포함한다. 상기 PCV 호스를 통해서 공급되는 블로우 바이 가스가 상기 서지탱크로 유입되도록, 상기 인테이크 매니폴드에는 상기 PCV 호스와 상기 서지탱크의 체임버를 연결하는 PCV 채널(PCV channel)이 형성된다.
PCV, PCV 밸브, PCV 니플, 인테이크 시스템, 서지탱크, 블로우 바이 가스

Description

자동차의 에어 인테이크 시스템{AIR INTAKE SYSTEM FOR VEHICLE}
도1은 본 발명의 실시예에 의한 에어 인테이크 시스템(Air Intake System)의 사시도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 에어 인테이크 시스템의 인테이크 매니폴드와 서지탱크의 분해 사시도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 에어 인테이크 시스템의 인테이크 매니폴드의 하면을 보여주는 도면이다.
도4는 본 발명의 실시예에 의한 에어 인테이크 시스템의 서지탱크를 보여주는 도면이다.
본 발명은 자동차의 에어 인테이크 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PCV 밸브와 PCV니플의 결빙을 방지할 수 있는 에어 인테이크 시스템에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 내연기관(internal combustion engine)은, 연소실에서 공기와 연료의 혼합기를 연소시켜 동력을 생성하는 장치이다. 내연기관에서는 연소 실(combustion chamber)로부터 크랭크 케이스(crankcase)로 소량의 가스(즉, 블로우 바이 가스(blowby gas))가 누출된다. 이러한 블로우 바이 가스는 대기오염의 원인이 되므로, 블로우 바이 가스를 연소실에 다시 공급하여 연소시킨다. 이러한 블로우 바이 가스의 재연소를 위해 엔진에 갖춰지는 시스템을 흔히 PCV(Positive Crankcase System) 시스템이라고 하고 실린더에 공기를 공급하는 시스템을 에어 인테이크 시스템(intake system)이라고 한다.
통상적인 PCV 시스템에서, 블로우 바이 가스는 실린더 블록에 형성된 관통로를 통해 크랭크 케이스로부터 실린더 헤드로 일차적으로 공급된다. 그런 다음 블로우 바이 가스는, 실린더 헤드로부터 PCV 시스템의 PCV 밸브, PCV 호스와 PCV 니플을 통하여 인테이크 매니폴드(intake manifold)에 공급되고 이로부터 다시 인테이크 시스템의 인테이크 런너(intake runner)를 통해 연소실에 공급된다.
그러나, 블로우 바이 가스 속에는 수증기 성분이 포함되어 있기 마련인데 이 수증기가 저온 환경에서는 응축되어 응축수로 변하게 되고 응축수가 PCV 시스템의 PCV 니플 또는 PCV 밸브에 고임으로써 결빙을 일으키게 된다.
이러한 PCV 니플 또는 PCV 밸브의 결빙을 방지하지 위하여, 인테이크 매니폴드의 인테이크 런너에 PCV 호스가 연결되는 PCV 니플을 설치하는 방안이 소개된 바 있다. 인테이크 런너에 PCV 호스가 연결됨으로써, 엔진에서 발생하는 열에 의해 PCV 니플 등의 결빙을 방지할 수 있다.
그러나, 이러한 시스템에서는 PCV 니플을 통해 공급된 블로우 바이 가스가 특정 인테이크 런너를 통해 특정 연소실로 공급되므로, 연소실 별로 블로우 바이 가스의 공급의 편차가 발생하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, PCV 밸브와 PCV 니플에서의 결빙의 발생을 방지할 수 있는 에어 인테이크 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 에어 인테이크 시스템은,
공기가 저장되는 체임버(chamber)를 형성하는 서지탱크(surge tank);
상기 서지탱크에 연결되며, 상기 서지탱크의 체임버 내의 공기를 연소실로 안내하는 복수개의 인테이크 런너(intake runner)가 구비되는 인테이크 매니폴드(intake manifold); 및
실린더 헤드 커버와 상기 인테이크 매니폴드를 연결하는 PCV(Positive Crankcase Ventilation) 호스;를 포함하되,
상기 PCV 호스를 통해서 공급되는 블로우 바이 가스가 상기 서지탱크로 유입되도록, 상기 인테이크 매니폴드에는 상기 PCV 호스와 상기 서지탱크의 체임버를 연결하는 PCV 채널(PCV channel)이 형성된다.
상기 PCV 호스와 상기 서지탱크의 체임버를 연결하는 PCV 채널은 상기 인테이크 매니폴드에서 상기 서지탱크의 체임버의 내부로 돌출되어 형성된다. 상기 블로우 바이 가스가 경사진 방향으로 상기 서지탱크의 체임버로 공급되도록, 상기 PCV 채널은 하방으로 경사지게 형성된다. 상기 블로우 바이 가스가 통과되는 상기 PCV 호스에 블로우 바이 가스의 결빙을 방지하도록 PCV 호스 외부에 보온용 패드가 장착된다.상기 인테이크 매니폴드의 복수개의 인테이크 런너 중 최외측에 위치하는 인테이크 런너에는 상기 PCV 채널과 연결되는 PCV 니플이 구비되고, 상기 PCV 호스는 상기 PCV 니플에 연결되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명한다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 에어 인테이크 시스템의 사시도이고, 도2는 본 발명의 실시예에 의한 에어 인테이크 시스템의 인테이크 매니폴드와 서지탱크의 분해 사시도이다.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 내연기관(internal combustion engine)의 에어 인테이크 시스템(air intake system)은, 서지탱크(surge tank)(101)와, 인테이크 매니폴드(intake manifold)(103)와, PCV(Positive Crankcase Ventilation) 호스(105)를 포함한다.
서지탱크(101)는 공기가 저장되는 체임버(chamber)(107)를 형성한다.
서지탱크(101)는 인테이크 매니폴드(103)와 스로틀 바디(throttle body)(200)를 연결한다. 즉,서지탱크(101)는 스로틀 바디(200)의 하류측에 연결되며, 서지탱크(101)의 하류측에는 인테이크 매니폴드(103)가 연결된다. 스로틀 바디(200)를 통과한 공기는 서지탱크(101)에 일시적으로 저장된 후, 인테이크 매니폴드(103)를 통하여 연소실로 공급된다.
도2에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 서지탱크(101)는 상부 부재(109)와 하 부 부재(111)의 결합을 통하여 구성될 수 있다. 상부 부재(109)와 하부 부재(111)가 상호 부착됨으로써, 서지탱크(101)가 형성되며 상부 부재(109)와 하부 부재(111) 사이에 공기가 저장되는 체임버(107)가 형성된다.
본 실시예에서는 서지탱크(101)가 두 개의 부재의 결합에 의해 이루어지나, 서지탱크가 하나의 부재로 형성될 수 있음은 물론이다.
하부 부재(111)에는 스로틀 바디(200)와 연통되는 통로(113)가 형성되고, 상부 부재(109)에는 복수개의 공기통로(115, 117, 119, 121)가 형성된다.
인테이크 매니폴드(103)는 상기 서지탱크(101)에 연결되며, 상기 서지탱크(101)의 체임버(107) 내의 공기를 연소실(도시되지 아니함)로 안내하는 복수개의 인테이크 런너(intake runner)(123, 125, 127, 129)를 포함한다.
도2에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 인테이크 매니폴드(103)는 상부 부재(131)와 하부 부재(133)의 결합을 통하여 구성될 수 있다. 상부 부재(131)와 하부 부재(133)가 상호 부착됨으로써, 복수개의 인테이크 런너(123, 125, 127, 129)를 포함하는 인테이크 매니폴드(103)가 형성된다.
본 실시예에서는 인테이크 매니폴드(103)가 두 개의 부재의 결합에 의해 이루어지나, 인테이크 매니폴드가 하나의 부재로 형성될 수 있음은 물론이다.
복수개의 인테이크 런너(123, 125, 127, 129)는 서지탱크(101)의 상부 부재(109)의 복수개의 공기통로(115, 117, 119, 121)와 각각 연결된다.
PCV 호스(105)는, 실린더 헤드 커버(300)와 인테이크 매니폴드(103)를 연결한다. PCV 호스(105)의 소정의 위치에는 블로우 바이 가스의 흐름을 조절하기 위한 PCV 밸브(도시되지 아니함)가 배치된다. 예를 들어, PCV 밸브는 실린더 헤드 커버(300) 내에 위치하는 PCV 호스(105) 상에 설치될 수 있다.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, PCV 호스(105)가 연결되는 PCV 니플(PCV nipple)(135)이 구비된다.
PCV 호스(105)의 일단(105a)은 PCV 니플(135)에 연결되고 다른 일단(105b)은 실린더 헤드 커버(300)에 연결된다.
인테이크 매니폴드(103)에는 PCV 호스(105)와 서지탱크(101)의 체임버(107)를 연결하는 PCV 채널(PCV channel)(137)이 형성된다. 보다 구체적으로, PCV 채널(137)의 일단은 PCV 니플(135)에 연결되고 다른 일단은 서지탱크(101)의 체임버(107)와 연통된다.
따라서, PCV 호스(105)를 통과한 블로우 바이 가스는 PCV 채널(137)을 통하여 서지탱크(101)의 체임버(107)로 유입되게 된다.
도3에 도시된 바와 같이, 인테이크 매니폴드(103)에는 PCV 채널(137)을 형성하는 PCV 채널 파이프(139)가 형성되고, 이 파이프(139)는 인테이크 매니폴드(103)로부터 아랫방향으로 연장되어 형성된다.
그리고, 도4에 도시된 바와 같이, 서지탱크(101)의 상부 부재(109)에는 PCV 패널 파이프(139)가 삽입되는 삽입홀(141)이 형성된다.
따라서, PCV 호스(105)를 통과한 블로우 바이 가스는 인테이크 매니폴드(103)에 형성된 PCV 채널(137)을 통하여 서지탱크(101)로 유입되며, 블로우 바이 가스는 서지탱크(101) 내에서 흡입공기와 혼합된 후 복수개의 인테이크 런 너(123, 125, 127, 129)를 통하여 각 연소실로 공급된다. 블로우 바이 가스가 서지탱크(101)에서 흡입공기와 혼합된 후 각 연소실로 공급되므로, 블로우 바이 가스가 각 연소실로 균일하게 공급될 수 있다. 또한, PCV 채널(137)이 인테이크 매니폴드(103)에 일체로 형성됨으로써, 보다 간단한 구조를 통하여 블로우 바이 가스가 각 연소실로 균일하게 공급될 수 있게 된다.
또한, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, PCV 니플(135)은 인테이크 매니폴드(103)의 최외측의 인테이크 런너(123)에 설치되는 것이 바람직하다.
복수개의 인테이크 런너(123, 125, 127, 129) 중 최외측의 인테이크 런너(123)가 엔진에서 가장 가까운 위치에 있으므로, 다른 인테이크 런너(125, 127, 129) 보다 최외측 인테이크 매니폴드(123)의 온도가 가장 높다.
따라서, PCV 니플(135)이 상대적으로 온도가 높은 최외측의 인테이크 런너(123)에 설치됨으로써, 블로우 바이 가스에 함유된 수증기가 PCV 니플(135) 내에서 결빙되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 인테이크 매니폴드(103)의 최외측 인테이크 런너(123)에 PCV 니플(135)이 설치되고 이 PCV 니플(135)에 PCV 호스(105)가 연결됨으로써, PCV 니플이 서지탱크(101)에 직접 설치될 때보다 PCV 호스가 짧아져 제품 제조과정이 간단해지고 PCV 호스의 레이아웃(Layout)이 개선된다.
도1 및 도3에 도시된 바와 같이, 서지탱크(101)는 PCV 밸브 및 PCV 니플(135) 보다 낮은 위치에 배치된다.
이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경 및/또는 수정을 포함한다.
본 발명의 실시예에 의한 자동차의 에어 인테이크 시스템은 저온환경에서 주행중 저온의 흠입공기에 의해 PCV 니플 내부에서의 결빙을 방지할 수 있고 자동차의 정지중에 PCV 밸브 내에 잔류하고 있던 수분이 결빙되는 것을 방지할 수 있다.
인테이크 매니폴드에 블로우 바이 가스는 서지탱크로 안내하는 PCV 패널이 형성됨으로써, PCV 호스를 통과한 블로우 바이 가스가 서지탱크 내에서 흡입공기와 균일하게 섞인 후 연소실로 공급되어 블로우 바이 가스가 각 연소실로 균일하게 공급될 수 있다.
또한, PCV 니플이 상대적으로 온도가 높은 최외측의 인테이크 런너에 설치됨으로써, 블로우 바이 가스에 함유된 수증기가 PCV 니플 내에서 결빙되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 공기가 저장되는 체임버(chamber)를 형성하는 서지탱크(surge tank);
    상기 서지탱크에 연결되며, 상기 서지탱크의 체임버 내의 공기를 연소실로 안내하는 복수개의 인테이크 런너(intake runner)가 구비되는 인테이크 매니폴드(intake manifold); 및
    실린더 헤드 커버와 상기 인테이크 매니폴드를 연결하는 PCV(Positive Crankcase Ventilation) 호스;
    를 포함하되,
    상기 PCV 호스를 통해서 공급되는 블로우 바이 가스가 상기 서지탱크로 유입되도록, 상기 인테이크 매니폴드에는 상기 PCV 호스와 상기 서지탱크의 체임버를 연결하는 PCV 채널(PCV channel)이 형성되는 것을 특징으로 하는 에어 인테이크 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 인테이크 매니폴드의 복수개의 인테이크 런너 중 최외측에 위치하는 인테이크 런너에는 상기 PCV 채널과 연결되는 PCV 니플이 구비되고,
    상기 PCV 호스는 상기 PCV 니플에 연결되는 것을 특징으로 하는 에어 인테이크 시스템.
  3. 제1항에서,
    상기 PCV 호스와 상기 서지탱크의 체임버를 연결하는 PCV 채널은 상기 인테이크 매니폴드에서 상기 서지탱크의 체임버의 내부로 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 에어 인테이크 시스템.
  4. 제1항에서,
    상기 블로우 바이 가스가 경사진 방향으로 상기 서지탱크의 체임버로 공급되도록, 상기 PCV 채널은 하방으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 에어 인테이크 시스템.
  5. 제1항에서,
    상기 블로우 바이 가스가 통과되는 상기 PCV 호스에 블로우 바이 가스의 결빙을 방지하도록 PCV 호스 외부에 보온용 패드가 장착된 것을 특징으로 하는 에어 인테이크 시스템.
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