KR20180137692A - 흡기매니폴드의 가스유입구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 크랭크케이스로부터 빠져나온 블로우바이가스 및 연료탱크에서 생성되는 증발가스를 흡기매니폴드로 유도하기 위한 흡기매니폴드의 가스유입구조에 관한 것으로, 흡기매니폴드의 플래넘챔버로 신기를 유도하는 신기유입유로상에 블로우바이가스 및 증발가스가 함께 유입되는 가스유입홀이 형성되고, 상기 신기유입유로로 유입되는 신기가 상기 가스유입홀로부터 멀어지면서 통과하도록 신기의 방향을 상기 신기유입유로의 가운데로 유도하는 언덕부가 상기 신기유입유로의 내측벽에 돌출되게 형성되어 있다. 따라서, 블로우바이가스와 증발가스 및 신기의 유동성을 높여 정체에 의한 결빙을 방지할 수 있고 하나의 사출물로 제조하여 제조비용을 절감할 수 있게 된다.

Description

흡기매니폴드의 가스유입구조{GAS INFLOWING STRUCTURE OF INTAKE MANIFOLD }

본 발명은 흡기매니폴드의 가스유입구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 블로우바이가스와 증발가스 및 신기가 유입되는 흡기매니폴드의 가스유입구조에 관한 것이다.

일반적으로, 흡기매니폴드(Intake Manifold)는 기화기에서 형성된 혼합기를 연소실에 균일하게 공급하는 기능을 한다. 흡기매니폴드는 하부 일측에 공급된 혼합기를 일시 저장하는 플래넘챔버(Plenum chamber), 플래넘챔버의 일측에 연통하도록 부설되어 기화기를 거친 혼합기가 유동하게 하는 신기유입유로(Throttle body), 및 플래넘 챔버에 저장된 혼합기가 각 연소실로 유동하도록 안내하는 인테이크 러너(Intake runner) 등으로 구성된다.

인테이크 러너를 통해 각 연소실로 공급되는 혼합기 중 압축행정과 팽창행정 동안 실린더와 피스톤의 간극을 통하여 연소실로부터 크랭크 케이스로 빠져나온 미연소 배출가스를 블로우바이가스(Blow by Gas)라 하는데, 블로우바이가스는 연소실로부터 크랭크 케이스로 빠져나온 뒤 PCV(Positive Crankcase Ventilation) 시스템을 통해 실린더 블록 및 실린더 헤드의 배출통로와 헤드커버를 통과하고 별도의 PCV호스를 통해 흡기매니폴드로 재순환하게 된다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, PCV호스(도면 미도시)는 PCV니플(111)에 연결되어 블로우바이가스가 PCV니플(111)을 통해 PCV유로(112)로 유입되고, PCV유로(112)로 유입된 블로우바이가스는 플래넘챔버(121)로 토출된 후 신규로 공급되는 혼합기와 혼합되어 각 인테이크러너(122)로 분배된다.

그러나, 혹한 지역에서는 외기와의 온도차로 인해 흡기매니폴드로 유입된 블로우바이가스 내의 수분이 결빙되어 유로를 막게 된다. 즉 PCV유로(130)로부터 신기유입유로(111)로 블로우바이가스가 유입되는 가스유입홀(115)의 주위에서 신기나 블로우바이가스의 정체가 발생하여 결빙이 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 엔진에서 소모되는 연료를 저장하는 연료탱크에서는 탄화수소(HC)가 다량 함유된 연료증발가스가 대량으로 배출된다. 이와 같이 연료탱크에서 생성되는 연료증발가스는 엔진 가동시 연소실로 공급되어 재연소될 수 있도록 구성된다. 이러한 증발가스가 엔진측으로 공급되는 량을 제어하기 위하여 퍼지 콘트롤 솔레노이드 밸브(PCSV, Purge Control Solenoid Valve)가 형성된다.

특허문헌 1에 개시된 바와 같이 PCV호스와 PCSV호스가 서지탱크에 각각 연결되어 있다. 즉 서지탱크의 서로 다른 부분에서 각각의 유입홀을 통해 블로우바이가스와 증발가스를 각각 유입시키게 되는데, 이러한 구조는 서지탱크에 2개의 유입홀을 형성하고 주위의 구조와 저촉되지 않게 설계를 해야하는 복잡한 구조이고, 그로 인해 제조비용이 높아지는 문제점이 있었다.

한국공개특허공보 제10-2005-0108562호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 흡기매니폴드의 가스유입구조가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 블로우바이가스와 증발가스 및 신기의 유동성을 높여 정체에 의한 결빙을 방지할 수 있고 하나의 사출물로 제조하여 제조비용을 절감할 수 있는 흡기매니폴드의 가스유입구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 흡기매니폴드의 가스유입구조는, 엔진의 크랭크케이스로부터 빠져나온 블로우바이가스 및 연료탱크에서 생성되는 증발가스를 흡기매니폴드로 유도하기 위한 흡기매니폴드의 가스유입구조로서, 흡기매니폴드의 플래넘챔버로 신기를 유도하는 신기유입유로상에 블로우바이가스 및 증발가스가 함께 유입되는 가스유입홀이 형성되고, 상기 신기유입유로로 유입되는 신기가 상기 가스유입홀로부터 멀어지면서 통과하도록 신기의 방향을 상기 신기유입유로의 가운데로 유도하는 언덕부가 상기 신기유입유로의 내측벽에 돌출되게 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡기매니폴드의 가스유입구조에 있어서, 상기 언덕부는 상기 가스유입홀의 가장자리를 따라 형성되는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 상기 언덕부는 상기 가스유입홀의 가장자리 중 신기가 유입되는 쪽으로 부분적으로 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡기매니폴드의 가스유입구조에 있어서, 상기 언덕부는 상기 가스유입홀의 내측벽에 연속하여 형성되는 클리프부, 및 상기 신기유입유로의 내측벽에 연속하여 형성되되 상기 신기유입유로의 중앙을 향하여 경사지게 형성된 슬로우프부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡기매니폴드의 가스유입구조에 있어서, 상기 슬로우프부는 상기 클리프부와의 사이각이 20~22도인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡기매니폴드의 가스유입구조에 있어서, 상기 슬로우프부는 인접하는 상기 신기유입유로 내측벽에 대한 경사각이 120~130도인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡기매니폴드의 가스유입구조에 있어서, 흡기매니폴드의 외측에 상기 가스유입홀로 블로우바이가스를 유도하는 PCV유로가 구비되고, 상기 가스유입홀로 증발가스를 유도하는 PCSV유로가 상기 PCV유로와 연통되어 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡기매니폴드의 가스유입구조에 있어서, 상기 PCSV유로의 단부는 상기 PCV유로를 가로지르는 방향으로 형성되되 상기 가스유입홀을 마주보게 형성될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 흡기매니폴드의 가스유입구조에 의하면, 신기의 진행방향을 블로우바이가스 및 증발가스의 유입홀로부터 멀어지게 유도함으로써 블로우바이가스와 증발가스 및 신기의 유동성을 높여 정체에 의한 결빙을 방지할 수 있고, 하나의 가스유입홀을 공유함으로써 하나의 사출물로 제조할 수 있게 되어 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 기술에 따른 흡기매니폴드의 가스유입구조를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡기매니폴드의 가스유입구조를 나타낸 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 PCV유로를 나타낸 절개사시도,
도 5는 도 3에 도시된 흡기매니폴드의 가스유입구조의 언덕부를 나타낸 사시도,
도 6은 도 5의 A-A선을 따라 절개한 개략적 측단면도,
도 7은 도 6의 언덕부를 나타낸 확대도,
도 8은 도 6에 도시된 언덕부의 작용상태를 나타낸 개략적 측단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡기매니폴드의 가스유입구조는, 흡기매니폴드(10)의 신기유입유로(11)상에 가스유입홀(15)이 형성되고, 상기 신기유입유로(11)의 내측벽에 신기의 방향을 상기 신기유입유로(11)의 가운데로 유도하는 언덕부(20)가 돌출되게 형성되어 있다.

상기 흡기매니폴드(10)는 신기가 유입되는 신기유입유로(11)와, 각 연소실로 혼합가스를 공급하는 인테이크러너(12), 상기 신기유입유로(11)로부터 유입되는 가스를 상기 인테이크러너(12)로 분배하는 플래넘챔버(13)를 포함하고 있다.

상기 신기유입유로(11)의 내측벽에 상기 가스유입홀(15)이 형성되어 있고, 상기 가스유입홀(15)에는 PCV유로(30)와 PCSV유로(40)가 연결되어 있다. PCV유로(30)는 엔진의 크랭크케이스로부터 빠져나온 블로우바이가스가 상기 가스유입홀(15)로 유입되는 유로이고, 상기 PCSV유로(40)는 연료탱크에서 생성되는 증발가스가 상기 가스유입홀(15)로 유입되는 유로이다.

상기 PCV유로(30)는 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 플래넘챔버(13)와 상기 신기유입유로(11)의 외측에 접촉되게 형성되어 있다. 즉 상기 PCV유로(30)는 상기 플래넘챔버(13)와 신기유입유로(11)의 외측에 그 형상을 따라 상하방향으로 길게 형성되어 있다. 상기 PCV유로(30)의 하단은 상기 가스유입홀(15)로 연결되고 상단은 PCV니플(31)을 통해 PCV호스(도면미도시)와 연결된다. 상기 PCV니플(31)에 연결된 상기 PCV호스를 통해 블로우바이가스가 상기 PCV유로(30)로 유입되고 상기 가스유입홀(15)을 통해 상기 신기유입유로(11)로 유입된다.

상기 PCSV유로(40)는 상기 PCV유로(30)의 하단에 연통되게 구비됨으로써 상기 가스유입홀(15)로 증발가스를 유입시킨다. 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 PCSV유로(40)의 단부는 상기 PCV유로(30)를 가로지르는 방향으로 형성되어 있다. 즉 상기 플래넘챔버(13)와 상기 신기유입유로(11)의 외측 형상을 따라 상하방향으로 길게 형성된 PCV유로(30)를 횡단하는 방향으로 상기 PCSV유로(40)의 단부가 형성됨으로써 상기 가스유입홀(15)을 마주보게 형성된다. 이와 같이 상기 PCSV유로(40)의 단부가 상기 PCV유로(30)의 하단부에서 절곡되어 형성됨으로써 상기 PCSV유로(40)로부터 토출되는 증발가스가 상기 PCV유로(30)로 유입되지 않고 상기 가스유입홀(15)로 직접 유입될 수 있게 된다. 또한 상기 PCV유로(30)로부터 토출되는 블로우바이가스도 상기 PCSV유로(40)로 유입되지 않고 상기 가스유입홀(15)로 직접 유입될 수 있게 된다. 상기 PCV유로(30)와 상기 PCSV유로(40)가 상기 가스유입홀(15)에 인접한 위치에서 서로 직각에 가깝게 연통됨으로써 블로우바이가스와 증발가스가 상기 PCV유로(30) 및 상기 PCSV유로(40)로 역류하지 않고 상기 가스유입홀(15)로 원활하게 유입될 수 있게 되는 것이다.

상기 PCSV유로(40)의 단부에 PCSV니플(41)이 절곡되어 구비되고, 상기 PCSV니플(41)에 PCSV호스(도면미도시)가 연결된다.

한편, 상기 PCSV유로(40)를 상기 PCV유로(30)의 하단부에 연통시켜 상기 가스유입홀(15)로 증발가스와 블로우바이가스를 함께 유입시키는 구조로 인해 상기 PCSV유로(40) 및 상기 PCSV니플(41)을 상기 PCV유로(30)와 함께 일체로 사출성형할 수 있게 된다. 종래에는 서로 다른 가스유입홀을 통해 블로우바이가스와 증발가스가 각각 신기유입유로로 유입되는 구조였으나, 본 발명에서와 같이 하나의 가스유입홀을 공유함으로써 하나의 사출물로 제조할 수 있게 되고, 그로 인해 제조비용을 절감할 수 있게 되는 것이다.

상기 언덕부(20)는 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상기 가스유입홀의 가장자리를 따라 형성되고 상기 신기유입유로(11)의 내측방향으로 돌출되어 형성됨으로써 상기 신기유입유로(11)로 유입되는 신기가 상기 가스유입홀(15)로부터 멀어지면서 통과하도록 유도한다.

이를 위해 상기 언덕부(20)는 상기 가스유입홀(15)의 내측벽에 연속하여 형성되는 클리프부(21), 및 상기 신기유입유로(11)의 내측벽에 연속하여 형성되되 상기 신기유입유로(11)의 중앙을 향하여 경사지게 형성된 슬로우프부(22)를 포함하고 있다.

상기 클리프부(21)는 상기 가스유입홀(15)의 내측벽의 연장선상에 연속하여 형성됨으로써 상기 가스유입홀(15)로부터 상기 신기유입유로(11)의 내부로 토출되는 블로우바이가스와 증발가스의 직진성을 향상시키게 되고 그로 인해 상기 신기유입유로(11)의 내측 깊숙한 곳으로 유입될 수 있게 된다. 따라서 블로우바이가스와 증발가스가 상기 가스유입홀(15)의 입구에 정체되지 않고 원활하게 토출될 수 있게 된다. 이러한 유동성은 상기 슬로우프부(22)에 의해 더욱 극대화된다.

상기 슬로우프부(22)는 상기 신기유입유로(11)의 내측벽에 대하여 경사지게 형성되어 신기의 진행방향을 바꾸게 된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 슬로우프부(22)는 상기 클리프부(21)와의 사이각(α)이 20~22도로 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 슬로우프부(22)는 인접하는 상기 신기유입유로(11) 내측벽에 대한 경사각(β)이 120~130도로 형성된다.

상기 슬로우프부(22)와 상기 클리프부(21)와의 사이각은 상기 블로우바이가스 및 증발가스의 토출각과 신기가 진행하는 방향이 교차하는 교차각을 나타내는데, 이러한 교차각을 줄임으로써 블로우바이가스와 증발가스 및 신기의 유동성을 높일 수 있게 되고 정체에 의한 결빙을 방지할 수 있게 된다. 교차각이 작아질 때 블로우바이가스 및 증발가스와 신기의 직접적인 접촉을 지연시킴으로써 블로우바이가스 및 증발가스와 신기의 유동성이 커지고 유동관성에 의해 정체점이 제거되어 결빙을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기 슬로우프부(22)의 경사가 위의 한정된 범위를 벗어나 더 가파르게 형성되면 신기의 진행방향이 급격하게 꺽여 신기의 유동성을 오히려 저해할 수 있다. 또한, 상기 슬로우프부(22)의 경사가 위에서 한정된 범위보다 더 완만하게 형성되면 교차각이 지나치게 커짐으로써 블로우바이가스와 증발가스의 정체성을 높이게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10 : 흡기매니폴드 11 : 신기유입유로
12 : 인테이크러너 13 : 플래넘챔버
15 : 가스유입홀 20 : 언덕부
21 : 클리프부 22 : 슬로우프부
30 : PCV유로 31 : PCV니플
40 : PCSV유로 41 : PCSV니플

Claims (8)

1. 엔진의 크랭크케이스로부터 빠져나온 블로우바이가스 및 연료탱크에서 생성되는 증발가스를 흡기매니폴드로 유도하기 위한 흡기매니폴드의 가스유입구조에 있어서,
   흡기매니폴드의 플래넘챔버로 신기를 유도하는 신기유입유로상에 블로우바이가스 및 증발가스가 함께 유입되는 가스유입홀이 형성되고,
   상기 신기유입유로로 유입되는 신기가 상기 가스유입홀로부터 멀어지면서 통과하도록 신기의 방향을 상기 신기유입유로의 가운데로 유도하는 언덕부가 상기 신기유입유로의 내측벽에 돌출되게 형성된 것을 특징으로 하는 흡기매니폴드의 가스유입구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 언덕부는,
   상기 가스유입홀의 가장자리에 형성된 것을 특징으로 하는 흡기매니폴드의 가스유입구조.
3. 제2항에 있어서, 상기 언덕부는,
   상기 가스유입홀의 가장자리 중 신기가 유입되는 쪽으로 부분적으로 형성된 것을 특징으로 하는 흡기매니폴드의 가스유입구조.
4. 제1항에 있어서, 상기 언덕부는,
   상기 가스유입홀의 내측벽에 연속하여 형성되는 클리프부; 및
   상기 신기유입유로의 내측벽에 연속하여 형성되되 상기 신기유입유로의 중앙을 향하여 경사지게 형성된 슬로우프부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡기매니폴드의 가스유입구조.
5. 제4항에 있어서, 상기 슬로우프부는,
   상기 클리프부와의 사이각이 20~22도인 것을 특징으로 하는 흡기매니폴드의 가스유입구조.
6. 제4항에 있어서, 상기 슬로우프부는,
   인접하는 상기 신기유입유로 내측벽에 대한 경사각이 120~130도인 것을 특징으로 하는 흡기매니폴드의 가스유입구조.
7. 제1항에 있어서,
   흡기매니폴드의 외측에 상기 가스유입홀로 블로우바이가스를 유도하는 PCV유로가 구비되고,
   상기 가스유입홀로 증발가스를 유도하는 PCSV유로가 상기 PCV유로와 연통되어 구비되는 것을 특징으로 하는 흡기매니폴드의 가스유입구조.
8. 제7항에 있어서, 상기 PCSV유로는,
   그 단부가 상기 PCV유로를 가로지르는 방향으로 형성되되 상기 가스유입홀을 마주보게 형성된 것을 특징으로 하는 흡기매니폴드의 가스유입구조.

Images