KR20200023942A - 오일 분리 기능을 갖는 엔진 - Google Patents

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KR20200023942A
KR20200023942A KR1020180100475A KR20180100475A KR20200023942A KR 20200023942 A KR20200023942 A KR 20200023942A KR 1020180100475 A KR1020180100475 A KR 1020180100475A KR 20180100475 A KR20180100475 A KR 20180100475A KR 20200023942 A KR20200023942 A KR 20200023942A
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Abstract

본 발명에 의한 오일 분리 기능을 갖는 엔진은, 실린더헤드와 체인케이스 사이에 설치되고, 크랭크케이스에서 발생되어 체인케이스를 통해 유입되는 블로바이가스를 헤드커버 방향으로 통과시키되, 블로바이가스에 포함된 오일의 통과를 억제하는 분리홀이 형성된 체인케이스 플레이트;를 포함한다.

Description

오일 분리 기능을 갖는 엔진 {ENGINE HAVING FUNCTION OF OIL SEPARATING}
본 발명은 오일 분리 기능을 갖는 엔진에 관한 것으로, 보다 상세하게는 블로바이가스에서 오일을 분리시킬 수 있는 오일 분리 기능을 갖는 엔진에 관한 것이다.
블로바이가스는 엔진오일의 산화, 연소 등에 의해 크랭크케이스 내부에서 발생하게 되고, 이러한 블로바이가스는 체인케이스를 거쳐 실린더헤드로 유입된 후 배출되게 된다.
그러나 블로바이가스에는 엔진오일 등의 오일이 폼 형태로 포함되어 있기 때문에, 별도의 오일세퍼레이터를 설치하여 블로바이가스와 오일을 분리시킨 후, 분리된 오일은 오일팬으로 보내고, 블로바이가스는 컴프레서 전단으로 전달하여 연소실로 보내게 된다.
그러나 오일세퍼레이터까지 전달되는 블로바이가스와 오일의 혼합물에는 별도의 간섭이나 저항이 발생하지 않기 때문에, 오일세퍼레이터에서 수행되는 가스-오일 분리 작업에 어려움이 있고, 오일세퍼레이터의 분리 용량을 초과하는 경우가 발생되고 있다.
따라서, 오일세퍼레이터에서 가스-오일 분리 작업을 수행하기 이전에, 선제적으로 가스-오일 분리 작업을 수행하여 오일세퍼레이터의 부담을 경감시킬 수 있는 새로운 엔진 구조가 요구되고 있는 실정이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-0589149 B1 (2006.06.12)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 체인케이스에서 실린더헤드로 블로바이가스를 배출시킬 때, 블로바이가스에서 오일을 분리시킬 수 있는 오일 분리 기능을 갖는 엔진을 제공하는 데 있다.
위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 분리 기능을 갖는 엔진은, 실린더헤드와 체인케이스 사이에 설치되고, 크랭크케이스에서 발생되어 체인케이스를 통해 유입되는 블로바이가스를 헤드커버 방향으로 통과시키되, 블로바이가스에 포함된 오일의 통과를 억제하는 분리홀이 형성된 체인케이스 플레이트;를 포함한다.
체인케이스 플레이트는 플레이트 형상으로 형성되어 복수 개의 상기 분리홀이 형성된 베이스부; 및 상기 베이스부의 양측에서 연장 형성되어 실린더헤드에 고정되는 고정부;로 구분될 수 있다.
상기 베이스부에는 체인케이스와의 결합을 위한 제1체결홀이 형성되고, 상기 체인케이스를 관통하여 상기 제1체결홀에 삽입되는 제1고정수단을 더 포함할 수 있다.
상기 고정부에는 제2체결홀이 형성되고, 상기 제2체결홀을 관통하여 상기 실린더헤드에 삽입되는 제2고정수단을 더 포함할 수 있다.
상기 고정부의 하측에는 실린더헤드의 상면과 밀착되어 밀폐하는 장착면이 형성될 수 있다.
상기 고정부는 베이스부의 상부 양측에서 연장 형성되어 장착면이 베이스부의 하면보다 상측에 형성되고, 상기 실린더헤드의 일측면에는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부는 상기 베이스부의 하면 및 측면과 상기 고정부의 장착면에 밀착할 수 있도록 상기 베이스부 및 상기 고정부의 형상과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 베이스부의 상측에는 제3체결홀이 형성되고, 상기 헤드커버를 관통하여 상기 제3체결홀에 삽입되는 제3고정수단을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 분리 기능을 갖는 엔진은, 실린더헤드; 실린더헤드의 일측에 설치되어 체인을 감싸는 체인케이스; 실린더헤드의 상측에 설치되는 헤드커버; 및 플레이트 형상으로 형성되고 복수 개의 분리홀이 형성되어 크랭크케이스에서 발생되어 체인케이스를 통해 유입되는 블로바이가스를 헤드커버 방향으로 통과시키되, 블로바이가스에 포함된 오일의 통과를 억제하는 베이스부 및 상기 베이스부의 양측에서 연장 형성되어 실린더헤드에 고정되는 고정부로 구분되고, 체인케이스를 통해 공급되는 블로바이가스에서 엔진오일을 분리하는 체인케이스 플레이트;를 포함한다.
본 발명에 의한 오일 분리 기능을 갖는 엔진에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 오일세퍼레이터에서 가스-오일 분리 작업을 수행하기 이전에 선제적으로 분리를 수행하기 때문에, 블로바이가스와 오일의 분리 효율이 향상된다.
둘째, 금속제의 체인케이스 플레이트를 사용함으로써 헤드커버를 플라스틱 재질로 제조하더라도 충분한 강성을 확보할 수 있다.
셋째, T조인트를 감소시킴으로써 누유성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 분리 기능을 갖는 엔진의 개략도이고,
도 2는 체인케이스 플레이트의 모습을 나타낸 도면이고,
도 3은 체인케이스 플레이트가 실린더헤드에 결합된 모습을 나타낸 도면이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 오일 분리 기능을 갖는 엔진에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 분리 기능을 갖는 엔진의 개략도이고, 도 2는 체인케이스 플레이트의 모습을 나타낸 도면이고, 도 3은 체인케이스 플레이트가 실린더헤드에 결합된 모습을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 오일 분리 기능을 갖는 엔진은 실린더헤드(10)와 체인케이스(30) 사이에 설치되고, 크랭크케이스(미도시)에서 발생되어 체인케이스(30)를 통해 유입되는 블로바이가스(G)를 헤드커버(20) 방향으로 통과시키되, 블로바이가스(G)에 포함된 오일의 통과를 억제하는 분리홀(112)이 형성된 체인케이스 플레이트(100)를 포함하여 구성된다. 이때, 체인케이스(30)의 외측에는 추가로 체인커버(40)가 설치될 수 있다.
실린더헤드(10)의 아래에 설치된 실린더블록(50)의 내부에는 크랭크케이스가 설치되어 있다. 이러한 크랭크케이스는 오일을 통해 윤활되는데, 이러한 오일이 산화, 연소되면서 블로바이가스(G)가 발생하게 된다. 이러한 블로바이가스(G) 순수한 가스의 형태가 아니라, 오일과 혼합되어 일종의 폼 형상을 이루고 있다.
블로바이가스(G)는 체인케이스(30)를 거쳐 헤드커버(20)로 유입되고, 헤드커버(20) 내부에 설치되어 있는 오일세퍼레이터(미도시)에서 가스-오일 분리 작업이 수행되게 된다.
본 발명에서는 실린더헤드(10)와 체인케이스(30) 사이에 체인케이스 플레이트(100)를 설치하고, 이러한 체인케이스 플레이트(100)에서 가스-오일 분리 작업을 선제적으로 수행함으로써, 오일세퍼레이터의 부담을 경감하고 가스-오일 분리 효율을 향상시킬 수 있다.
체인케이스 플레이트(100)는 크게 베이스부(110)와 고정부(120)로 구분될 수 있다.
베이스부(110)는 복수 개의 분리홀(112)이 형성된 플레이트 형상의 구성으로서, 블로바이가스(G)와 오일의 혼합물이 분리홀(112)을 통과하면서, 블로바이가스(G)는 모두 통과시키되 오일의 통과량을 억제하는 방식으로 가스-오일 분리 작업을 수행하게 된다.
오일은 블로바이가스(G)에 비해 점도가 높기 때문에, 블로바이가스(G)와 혼합되어 있는 오일의 일부는 작은 직경의 분리홀(112)을 쉽게 통과하지 못하고 체인케이스(30) 내부에 잔류하게 된다. 여기서 분리홀(112)을 통과한 나머지 오일은 헤드커버(20)에 설치되어 있는 오일세퍼레이터에서 완전히 분리될 수 있다.
베이스부(110)에는 분리홀(112)과 별도로 캠홀(111) 및 제1체결홀(116)이 형성될 수 있다.
캠홀(111)은 실린더헤드(10)에 설치된 캠축(60)이 관통 돌출되기 위한 구멍으로서, 체인케이스 플레이트(100)가 실린더헤드(10)에 조립된 이후에 캠축(60)이 실린더헤드(10)의 반대 방향으로 돌출되게 된다.
제1체결홀(116)은 체인케이스 플레이트(100)에 체인케이스(30)를 결합시키기 위해 형성된다. 즉, 체인케이스(30)를 관통하여 제1체결홀(116)에 삽입되는 제1고정수단(31)을 이용하여, 체인케이스 플레이트(100)와 체인케이스(30)를 일체로 결합시킬 수 있다.
이때, 예를 들어 제1체결홀(116)은 너트 형상으로 내주면에 나사산이 형성될 수 있고, 제1고정수단(31)은 볼트일 수 있다.
고정부(120)는 베이스부(110)의 양측에서 연장 형성되어 실린더헤드(10)에 결합된다. 이를 위해, 고정부(120)의 하측에는 실린더헤드(10)와 밀착될 수 있는 장착면(123)이 마련된다.
고정부(120)는 바람직하게는 베이스부(110)의 양측 상단에서 연장되어, 장착면(123)의 높이가 베이스부(110)의 하면(114)보다 높게 형성된다. 이에 따라서, 베이스부(110)의 하면(114) 및 측면(113)에서 고정부(120)의 장착면(123)으로 이어지는 면을 따라 실린더헤드(10)가 밀착될 수 있다.
이를 위해서, 실린더헤드(10)의 일측에는 베이스부(110) 및 고정부(120)와 대응되는 형상의 돌출부가 형성되어 체인케이스 플레이트(100)와 실린더헤드(10)가 밀착되도록 결합될 수 있다.
한편, 고정부(120)에는 실린더헤드(10)와 결합되기 위한 제2체결홀이 형성된다.
제2체결홀(121)은 체인케이스 플레이트(100)를 실린더헤드(10)에 결합시키기 위해 형성된다. 즉, 제2체결홀(121)을 관통하여 실린더헤드(10)에 삽입되는 제2고정수단(122)을 이용하여, 체인케이스 플레이트(100)를 실린더헤드(10)에 일체로 결합시킬 수 있다.
이때, 예를 들어 제2체결홀(121)은 너트 형상으로 내주면에 나사산이 형성될 수 있고, 제2고정수단(122)은 볼트일 수 있다.
이에 더해서, 베이스부(110)의 상측에는 제3체결홀(130)이 형성될 수 있다. 이러한 제3체결홀(130)은 헤드커버(20)와 체인케이스 플레이트(100)를 결합시키기 위해 마련되고, 헤드커버(20)를 관통하여 제3체결홀(130)에 삽입되는 제3고정수단(131)을 이용하여, 헤드커버(20)와 체인케이스 플레이트(100)를 일체로 결합시킬 수 있다.
이때, 예를 들어 제3체결홀(130)은 너트 형상으로 내주면에 나사산이 형성될 수 있고, 제3고정수단(131)은 볼트일 수 있다.
한편, 베이스부(110) 및 고정부(120)의 상면(115)은 헤드커버(20)의 하측 형상과 대응되는 형상으로 형성됨으로써, 체인케이스 플레이트(100)와 헤드커버(20)가 밀착되도록 형성될 수 있을 것이다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 오일 분리 기능을 갖는 엔진은, 세 개의 부품이 결합되어 형성되는 T조인트의 개수가 최소화되어 오일의 누유가 최소화되고, 오일세퍼레이터 이전에 1차적으로 체인케이스 플레이트(100)에서 가스-오일 분리 작업을 수행함으로써 가스-오일 분리 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 실린더헤드 20: 헤드커버
30: 체인케이스 31: 제1고정수단
40: 체인커버 50: 실린더블록
60: 캠축 100: 체인케이스 플레이트
110: 베이스부 111: 캠홀
112: 분리홀 113: 측면(베이스부)
114: 하면(베이스부) 115: 상면(베이스부, 고정부)
116: 제1체결홀 120: 고정부
121: 제2체결홀 122: 제2고정수단
123: 장착면 130: 제3체결홀
131: 제3고정수단 G: 블로바이가스

Claims (8)

  1. 실린더헤드와 체인케이스 사이에 설치되고, 크랭크케이스에서 발생되어 체인케이스를 통해 유입되는 블로바이가스를 헤드커버 방향으로 통과시키되, 블로바이가스에 포함된 오일의 통과를 억제하는 분리홀이 형성된 체인케이스 플레이트;를 포함하는 오일 분리 기능을 갖는 엔진.
  2. 청구항 1에 있어서,
    체인케이스 플레이트는 플레이트 형상으로 형성되어 복수 개의 상기 분리홀이 형성된 베이스부; 및 상기 베이스부의 양측에서 연장 형성되어 실린더헤드에 고정되는 고정부;로 구분되는 것을 특징으로 하는 오일 분리 기능을 갖는 엔진.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 베이스부에는 체인케이스와의 결합을 위한 제1체결홀이 형성되고,
    상기 체인케이스를 관통하여 상기 제1체결홀에 삽입되는 제1고정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 분리 기능을 갖는 엔진.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 고정부에는 제2체결홀이 형성되고,
    상기 제2체결홀을 관통하여 상기 실린더헤드에 삽입되는 제2고정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 분리 기능을 갖는 엔진.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 고정부의 하측에는 실린더헤드의 상면과 밀착되어 밀폐하는 장착면이 형성되는 것을 특징으로 하는 오일 분리 기능을 갖는 엔진.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 고정부는 베이스부의 상부 양측에서 연장 형성되어 장착면이 베이스부의 하면보다 상측에 형성되고,
    상기 실린더헤드의 일측면에는 돌출부가 형성되며,
    상기 돌출부는 상기 베이스부의 하면 및 측면과 상기 고정부의 장착면에 밀착할 수 있도록 상기 베이스부 및 상기 고정부의 형상과 대응되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 오일 분리 기능을 갖는 엔진.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 베이스부의 상측에는 제3체결홀이 형성되고,
    상기 헤드커버를 관통하여 상기 제3체결홀에 삽입되는 제3고정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 분리 기능을 갖는 엔진.
  8. 실린더헤드;
    실린더헤드의 일측에 설치되어 체인을 감싸는 체인케이스;
    실린더헤드의 상측에 설치되는 헤드커버; 및
    플레이트 형상으로 형성되고 복수 개의 분리홀이 형성되어 크랭크케이스에서 발생되어 체인케이스를 통해 유입되는 블로바이가스를 헤드커버 방향으로 통과시키되, 블로바이가스에 포함된 오일의 통과를 억제하는 베이스부 및 상기 베이스부의 양측에서 연장 형성되어 실린더헤드에 고정되는 고정부로 구분되고, 체인케이스를 통해 공급되는 블로바이가스에서 엔진오일을 분리하는 체인케이스 플레이트;를 포함하는 오일 분리 기능을 갖는 엔진.
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