KR20070117088A - 차량의 블로우 바이 가스 흐름 경로 동결방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 블로우 바이 가스 흐름 경로 동결방지장치에 관한 것으로, 블로우 바이 가스의 배출 통로를 고온 배기 가스를 이용하여 결빙 현상을 방지해 블로우 바이 가스를 항상 원활하게 배출하도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 동결방지장치가 외기가 유입되는 흡기인테이크에 구비된 스로틀밸브의 전단부위에서 브레더호스(2)가 연결된 엔진(ENG)의 실린더헤드(1)와, 상기 흡기인테이크에 구비되어 진공 부압을 형성하면서 엔진(ENG)의 연소실로 혼합기를 공급하는 서지탱크(3), 상기 실린더헤드(1)로 모여지는 블로우 바이 가스를 서지탱크(3)쪽으로 배출하도록 연결 통로를 형성하는 블로우 바이 가스 배출기 및 엔진(ENG)에서 배출되는 고온의 배기 가스를 상기 배출기쪽으로 우회시켜 배출기를 지나는 블로우 바이 가스와 열교환을 수행하는 가열기로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 블로우 바이 가스 흐름 경로 동결방지장치{Preventing icing device of blow by gas influx path in vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 차량의 블로우 바이 가스 흐름 경로 동결방지장치의 구성 및 작동도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 엔진 2 : 브레더호스

3 : 서지탱크 4 : 배기매니폴드

5 : PCV 6 : 바이패스호스

7 : 배기가스수용케이스 8 : 배기가스유입관

9 : 제어밸브 10 : ECU

11 : 흡기온센서 12 : 배기가스배출관

본 발명은 차량 엔진의 블로우 바이 가스 배출에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진에서 서지탱크로 배출되는 블로우 바이 가스의 흐름 경로에 대한 결빙현 상을 방지하는 동결방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관인 차량용 엔진은 작동 중 연소실로부터 크랭크 케이스내에 어느 정도의 배기가스나 혼합기가 새어 들어오고 이로 인해, 엔진오일이 열이나 연소가스의 수분 및 가솔린등의 영향으로 엷어지거나 변질되어 슬러지(Sludge)가 발생되므로 통상, 이를 방지하기 위해 강제적으로 흡기계로 유입시켜 다시 연소실로 보내서 연소시키거나 또는 서지탱크로 유입시키는 블로우 바이 가스(Blow-By Gas) 배출 시스템이 구비되어진다.

이와 같이 엔진에서 발생된 블로우 바이 가스를 서지탱크로 배출하는 시스템은, 통상적으로 흡기매니폴드에 구비된 스로틀밸브의 전단부위에서 브레더호스가 엔진의 실린더헤드부위로 이어지면서, 이와 더불어 실린더헤드부위에서 바이패스 호스(PCV호스라 칭함)가 서지탱크로 연결되도록 구성되어져, 발생된 블로우 바이 가스를 서지탱크쪽으로 배출해주게 된다.

그러나, 이와 같이 엔진에서 발생되는 블로우 바이 가스를 바이패스호스를 통해 서지탱크쪽으로 배출하게 되면, 겨울철 외부기온이 영하 20℃ 이하인 조건에서는 외부로 노출된 바이패스 호스를 통과하는 블루바이 가스가 급격히 냉각되는 현상이 발생되는데, 이는 서지탱크와의 연결부위로 구비된 니플(Nipple)부위에 대한 결빙을 초래해, 엔진으로부터 블로우 바이 가스가 배출되지 못하여 실린더헤드내에 머무르게 되는 현상을 가져오게 된다.

또한, 이와 같이 블로우 바이 가스의 흐름 통로에 대한 결빙 현상이 진행되면, 점진적으로 블로우 바이 가스가 브레더호스쪽으로 역류되어 스로틀밸브부위까 지 결빙이 확산되며, 이는 차량 감속의 어려움과 더불어 엔진 아이들(Idle)회전수의 급상승 현상이 있게 된다.

이에 더해, 결빙 현상의 심화는 브레더호스 부위까지 진행되면서 블로우 바이 가스의 배출 차단에 의해 실린더헤드 내부 공간 압력을 상승시켜, 엔진 성능에 좋지 않은 영향을 주어 성능 저하도 가져오게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 블로우 바이 가스의 배출 통로를 고온 배기 가스를 이용하여 결빙 현상을 방지해 블로우 바이 가스를 항상 원활하게 배출하도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진(ENG)에서 발생된 블로우 바이 가스를 실린더헤드쪽에서 외기가 유입되는 흡기매니폴드에 장착된 서지탱크쪽으로 배출하도록 연결 통로를 형성하는 블로우 바이 가스 배출기와;

상기 배출기를 감싸는 배기가스수용케이스와, 엔진(ENG)에 구비된 배기매니폴드를 지나는 고온 배기 가스를 우회시켜 배기가스수용케이스쪽으로 유입시키는 배기가스유입관, 상기 배기가스수용케이스를 통과한 고온 배기가스를 다시 배기매니폴드쪽으로 배출하는 배기가스배출관 및 흡기매니폴드로 유입되는 외기 온도에 따라 배기가스유입관에 구비된 제어밸브를 온(On)·오프(Off)시키는 ECU로 이루어진 가열기;

로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 블로우 바이 가스 흐름 경로 동결방지장치의 구성 및 작동도를 도시한 것인바, 본 발명은 외기가 유입되는 흡기매니폴드에 구비된 스로틀밸브의 전단부위에서 브레더호스(2)가 연결된 엔진(ENG)의 실린더헤드(1)와, 상기 흡기매니폴드에 구비되어 진공 부압을 형성하면서 엔진(ENG)의 연소실로 혼합기를 공급하는 서지탱크(3), 상기 실린더헤드(1)로 모여지는 블로우 바이 가스를 서지탱크(3)쪽으로 배출하도록 연결 통로를 형성하는 블로우 바이 가스 배출기 및 엔진(ENG)에서 배출되는 고온의 배기 가스를 상기 배출기쪽으로 우회시켜 배출기를 지나는 블로우 바이 가스와 열교환을 수행하는 가열기로 구성되어진다.

여기서, 상기 블로우 바이 가스 배출기는 엔진(ENG)의 실린더헤드(1)에 체결된 PCV(5)와, 상기 PCV(5)에서 서지탱크(3)쪽으로 이어져 블로우 바이 가스가 흐르는 통로를 형성하는 바이패스호스(6)로 이루어진다.

또한, 상기 가열기는 블로우 바이 가스가 흐르는 통로를 감싸는 배기가스수용케이스(7)와, 엔진(ENG)에 구비된 배기매니폴드(4)를 지나는 고온 배기 가스를 우회시켜 배기가스수용케이스(7)쪽으로 유입시키는 배기가스유입관(8), 상기 배기가스수용케이스(7)를 통과한 고온 배기가스를 다시 배기매니폴드(4)쪽으로 배출하는 배기가스배출관(12) 및 흡기매니폴드로 유입되는 외기 온도에 따라 배기가스유입관(8)에 구비된 제어밸브(9)를 온(On)·오프(Off)시키는 ECU(10)로 구성되어진다.

여기서, 상기 흡기매니폴드로 유입되는 외기 온도를 측정하는 흡기온센서(11)는, 외기 온도의 정확한 반영을 위해 브레더호스(2)의 전단 부위에 설치되어지는 것이 바람직함은 물론이다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 엔진으로 유입되는 외기 온도에 따라 블로우 바이 가스의 흐름 통로에 대한 열 교환 작동을 수행하게 되는데 즉, 흡기매니폴드로 유입되는 외기 온도를 측정하는 흡기온센서(11)에서 측정되는 외기 온도를 기준으로 하여 ECU(10)가 동결방지를 위한 가열기의 작동여부를 판단하게 된다.

이는, 먼저 흡기온센서(11)를 통해 측정된 흡기매니폴드의 유입 외기 온도가 일정 값 이상(예를 들어, -10℃ 이상)인 경우, 상기 흡기온센서(11)의 측정값을 전송 받은 ECU(10)는 가열기 작동을 위한 임계값을 초과한 외기 온도에 따라 가열기 작동을 하지 않게 된다.

즉, 상기 ECU(10)는 블로우 바이 가스 배출기를 이루는 PCV(5)와 바이패스호스(6)를 감싸 수용하는 배기가스수용케이스(7)로 연결된 배기가스유입관(8)의 제어밸브(9)를 오프(Off) 상태로 유지하게 되고, 이에 따라 배기매니폴드(4)쪽으로 배출되는 고온 배기가스가 배기가스유입관(8)을 통해 배기가스수용케이스(7)로 유입되지 못하고, 엔진(ENG)에서 배기매니폴드(4)를 거쳐 외부로 배출되어진다.

한편, 상기 흡기온센서(11)를 통해 측정된 흡기매니폴드의 유입 외기 온도가 일정 값 이하(예를 들어, -10℃ 이하)인 경우, 상기 흡기온센서(11)의 측정값을 전 송 받은 ECU(10)는 가열기 작동을 위한 임계값을 이하인 외기 온도에 따라 가열기 작동을 하게 된다.

즉, 상기 ECU(10)는 블로우 바이 가스 배출기를 이루는 PCV(5)와 바이패스호스(6)를 감싸 수용하는 배기가스수용케이스(7)로 연결된 배기가스유입관(8)의 제어밸브(9)를 온(On) 상태로 전환시켜주고, 이와 같은 제어밸브(9)의 열림에 따라 배기매니폴드(4)쪽으로 배출되는 고온 배기가스의 일부가 배기가스유입관(8)을 통해 배기가스수용케이스(7)로 유입되어진다.

이어, 상기 배기가스수용케이스(7)로 유입된 고온 배기가스는 엔진(ENG)에 장착된 PCV(5)와 흡기매니폴드에 장착된 서지탱크(3)간을 연결해 블로우 바이 가스가 흐르는 바이패스호스(6)를 가열하게 되는데 즉, 상기 배기가스수용케이스(7)내 수용된 PCV(5)와 바이패스호스(6)를 가열해 외부 온도가 아무리 낮은 경우라도 블로우 바이 가스의 흐름 경로상에 결빙현상이 일어나는 것을 방지해주게 된다.

즉, 엔진(ENG)에서 발생되어 서지탱크(3)로의 배출되는 블로우 바이 가스의 배출 경로가, 외부의 기온 변화에 관계없이 결빙 온도 이하로 저하되지 않고 항상 일정한 온도를 유지하므로, 블로우 바이 가스내 수증기가 함유된 경우라도 결빙과 같은 현상의 발생이 방지되어진다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 엔진에서 발생되어 외부로 배출되는 고온 배기 가스를 블로우 바이 가스가 흐르는 흐름 경로 영역으로 순환시켜 열 교환을 통해 항상 일정한 온도가 유지되도록 해, 겨울철 외부 온도의 급격한 저하 시라도 블로우 바이 가스의 흐름 경로에 대한 결빙을 방지하여 항상 안정적인 배출 경로를 유지할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 블로우 바이 가스의 흐름 경로에 대한 결빙을 방지 함에 따라, 차량 운행중 현장(Field)에서 발생되는 PVC의 결빙에 따른 비용증가를 방지함은 물론, 결빙 장지를 위한 구성요소간 설계 변경등이 없어 금형등의 개발 비용을 절약할 수 있는 효과가 있음은 물론이다.

Claims (3)

1. 엔진(ENG)에서 발생된 블로우 바이 가스를 실린더헤드(1)쪽에서 외기가 유입되는 흡기매니폴드에 장착된 서지탱크(3)쪽으로 배출하도록 연결 통로를 형성하는 블로우 바이 가스 배출기와;

   상기 배출기를 감싸는 배기가스수용케이스(7)와, 엔진(ENG)에 구비된 배기매니폴드(4)를 지나는 고온 배기 가스를 우회시켜 배기가스수용케이스(7)쪽으로 유입시키는 배기가스유입관(8), 상기 배기가스수용케이스(7)를 통과한 고온 배기가스를 다시 배기매니폴드(4)쪽으로 배출하는 배기가스배출관(12) 및 흡기매니폴드로 유입되는 외기 온도에 따라 배기가스유입관(8)에 구비된 제어밸브(9)를 온(On)·오프(Off)시키는 ECU(10)로 이루어진 가열기;

   로 구성된 차량의 블로우 바이 가스 흐름 경로 동결방지장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 블로우 바이 가스 배출기는 엔진(ENG)의 실린더헤드(1)에 체결된 PCV(5)와, 상기 PCV(5)에서 서지탱크(3)쪽으로 이어져 블로우 바이 가스가 흐르는 통로를 형성하는 바이패스호스(6)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 블로우 바이 가스 흐름 경로 동결방지장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 흡기온센서(11)는 흡기매니폴드에 구비된 스로틀밸브의 전단부위에서 실린더헤드(1)에 연결되는 브레더호스(2)의 전단 부위에 설치되어지는 것을 특징으로 하는 차량의 블로우 바이 가스 흐름 경로 동결방지장치.

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