KR20200040530A

KR20200040530A - 엔진의 블로바이 가스 처리장치

Info

Publication number: KR20200040530A
Application number: KR1020180120566A
Authority: KR
Inventors: 추동호
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2018-10-10
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2020-04-20
Also published as: CN111022148A; US20200116055A1; US10662837B2

Abstract

본 발명은 실린더헤드 측에 설치된 PCV밸브와; 상기 PCV밸브의 토출측과 연통되도록 실린더헤드에 형성된 헤드통로와; 상기 실린더헤드와 흡기매니폴드 사이에 개재되며, 상기 흡기매니폴드의 각 흡기러너를 상기 실린더헤드의 각 흡기포트로 연통시키도록 다수의 흡기연통홀이 형성되고, 상기 헤드통로에 연통되는 입구홀을 구비한 포트어댑터와; 상기 입구홀로 유입된 블로바이 가스를 상기 다수의 흡기연통홀로 분기시켜 공급할 수 있도록 상기 포트어댑터 내에 형성된 분배통로를 포함하여 구성된다.

Description

엔진의 블로바이 가스 처리장치{BLOW-BY GAS PURGE APPARATUS OF ENGINE}

본 발명은 엔진의 크랭크케이스에 발생되는 블로바이 가스(BLOW-BY GAS)를 처리하는 장치에 관한 기술이다.

종래 엔진의 블로바이 가스는 PCV(Positive Crankcase Ventilation) 밸브를 통해 엔진 흡기관으로 전달되고, 결국 연소실에서 연소됨에 의해 처리되도록 하고 있다.

이를 위해 통상 헤드커버와 엔진 흡기관을 PCV호스로 연결하여, 블로바이 가스가 상기 PCV호스를 통해 엔진 흡기관으로 전달되도록 하고 있다.

차량이 매우 추운 저온 지역에서 운행되는 경우, 상기한 바와 같이 엔진 외부로 노출된 PCV호스의 냉각은 내부의 블로바이 가스에 포함된 수분이 빙결되도록 하며, 이러한 현상이 지나친 경우에는 빙결에 의해 PCV호스가 막히는 소위 'ICING 문제'가 발생할 수 있다.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 1020110062184 A

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 간단한 구성으로 차량의 저온 운행 상황에서도 블로바이 가스 유동로의 ICING 문제가 발생하는 것을 방지함으로써, 항상 블로바이 가스의 원활한 처리가 가능하도록 한 엔진의 블로바이 가스 처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 엔진의 블로바이 가스 처리장치는

실린더헤드 측에 설치된 PCV밸브와;

상기 PCV밸브의 토출측과 연통되도록 실린더헤드에 형성된 헤드통로와;

상기 실린더헤드와 흡기매니폴드 사이에 개재되며, 상기 흡기매니폴드의 각 흡기러너를 상기 실린더헤드의 각 흡기포트로 연통시키도록 다수의 흡기연통홀이 형성되고, 상기 헤드통로에 연통되는 입구홀을 구비한 포트어댑터와;

상기 입구홀로 유입된 블로바이 가스를 상기 다수의 흡기연통홀로 분기시켜 공급할 수 있도록 상기 포트어댑터 내에 형성된 분배통로;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 PCV밸브는 헤드커버에 일체로 형성될 수 있다.

상기 헤드통로는 실린더헤드 벽 내부를 통해 다수의 흡기포트가 흡기매니폴드와 연결되는 면으로 연통되도록 형성될 수 있다.

상기 포트어댑터는 상기 흡기매니폴드와 실린더헤드 사이에 개재되는 평판에 상기 흡기연통홀이 다수 천공된 형상으로 형성되고;

상기 입구홀은 인접한 두 흡기연통홀 사이로 개구되어 형성되며;

상기 분배통로는 상기 입구홀에 인접한 두 흡기연통홀을 상기 입구홀에 연결시키는 제1분배통로와, 상기 제1분배통로가 연결되는 두 흡기연통홀 이외 나머지 흡기연통홀들에 상기 입구홀을 연통시키는 제2분배통로로 이루어질 수 있다.

상기 제1분배통로와 제2분배통로 중 적어도 하나는 상기 포트어댑터가 상기 실린더헤드와 마주하는 면에 노출된 그루브의 형태로 형성될 수 있다.

상기 포트어댑터는 상기 흡기매니폴드와 실린더헤드 사이에 개재되는 평판에 상기 다수의 흡기연통홀이 직선적으로 배치되어 천공된 형상으로 형성되고;

상기 입구홀은 상기 다수의 흡기연통홀들이 형성하는 직선의 중앙에 상당하는 위치에 개구되어 형성되며;

상기 분배통로는 상기 입구홀로부터 각 흡기연통홀에 이르는 거리가 동일하게 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 엔진의 블로바이 가스 처리장치에 사용되는 포트어댑터는,

실린더헤드와 흡기매니폴드 사이에 개재되며, 상기 흡기매니폴드의 각 흡기러너를 상기 실린더헤드의 각 흡기포트로 연통시키도록 다수의 흡기연통홀이 형성되고, 상기 실린더헤드를 향한 면에 블로바이 가스를 공급받기 위한 입구홀을 구비하며, 상기 입구홀로 유입된 블로바이 가스를 상기 다수의 흡기연통홀로 분기시켜 공급할 수 있도록 형성된 분배통로가 일체로 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 간단한 구성으로 차량의 저온 운행 상황에서도 블로바이 가스 유동로의 ICING 문제가 발생하는 것을 방지함으로써, 항상 블로바이 가스의 원활한 처리가 가능하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진의 블로바이 가스 처리장치를 설명한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 포트어댑터의 일 실시예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 포트어댑터와 흡기매니폴드를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 포트어댑터의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명 엔진의 블로바이 가스 처리장치는, 실린더헤드 측에 설치된 PCV밸브(1)와; 상기 PCV밸브(1)의 토출측과 연통되도록 실린더헤드(3)에 형성된 헤드통로(5)와; 상기 실린더헤드(3)와 흡기매니폴드(7) 사이에 개재되며, 상기 흡기매니폴드(7)의 각 흡기러너(9)를 상기 실린더헤드(3)의 각 흡기포트(11)로 연통시키도록 다수의 흡기연통홀(13)이 형성되고, 상기 헤드통로(5)에 연통되는 입구홀(15)을 구비한 포트어댑터(17)와; 상기 입구홀(15)로 유입된 블로바이 가스를 상기 다수의 흡기연통홀(13)로 분기시켜 공급할 수 있도록 상기 포트어댑터(17) 내에 형성된 분배통로(19)를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명은 PCV밸브(1)를 통과한 블로바이 가스가 상기 헤드통로(5)와 입구홀(15) 및 분배통로(19)를 통해 엔진의 흡기포트(11) 쪽으로 공급되어, 궁극적으로 흡입되는 공기들과 함께 연소실로 공급되어 연소되도록 하는 것으로서, 상기와 같이 PCV밸브(1)를 통과한 블로바이 가스가 엔진의 외부로 노출된 통로를 통과하지 않고, 엔진의 내부 구조물을 통해 흡입공기와 합류될 수 있도록 함으로써, 극 저온은 차량 운행 상황에서도, 블로바이 가스의 ICING 문제가 발생하지 않도록 한 것이다.

상기 PCV밸브(1)는 실린더헤드 측, 즉, 실린더헤드(3) 자체, 헤드커버(21), 또는 헤드커버(21)와 실린더헤드(3) 사이의 공간 등에 설치되어, 엔진의 크랭크케이스로부터 전달되는 블로바이 가스를 엔진의 흡기계통으로 조절하여 전달할 수 있도록 한다.

본 실시예에서 상기 PCV밸브(1)는 헤드커버(21)에 일체로 형성된 구조이다. 즉, 헤드커버(21) 자체가 PCV밸브(1)의 밸브바디 역할을 하도록 형성되어, 밸브스풀이 헤드커버(21) 내에서 이동됨에 의해 실린더헤드(3)와 헤드커버(21) 사이의 공간을 상기 헤드통로(5)로 연통시키는 정도를 조절할 수 있도록 구성된 것이다.

상기 헤드통로(5)는 실린더헤드(3) 벽 내부를 통해 다수의 흡기포트(11)가 흡기매니폴드(7)와 연결되는 면으로 연통되도록 형성된다.

즉, 상기 헤드통로(5)는 엔진의 외부로 노출되지 않고, 엔진을 이루고 있는 실린더헤드(3) 자체의 벽면을 통하여 블로바이 가스를 엔진의 흡기계통 쪽으로 이동시킬 수 있도록 하는 것이다.

상기 포트어댑터(17)는 상기 흡기매니폴드(7)와 실린더헤드(3) 사이에 개재되는 평판에 상기 흡기연통홀(13)이 다수 천공된 형상으로 형성된다.

즉, 종래 흡기매니폴드의 플랜지부분이 직접 실린더헤드의 측면에 접촉되는 상태로 결합되었다면, 본 발명은 흡기매니폴드(7)와 실린더헤드(3) 사이에 상기 포트어댑터(17)를 개재한 상태로 결합되는 것이다.

상기 포트어댑터(17)는 상기 실린더헤드(3)를 향한 면과 상기 흡기매니폴드(7)를 향한 면에 씨일(23)이 설치되어, 상기 흡기매니폴드(7)를 상기 포트어댑터(17)를 통해 실린더헤드(3)에 장착하면, 추가의 가스킷 없이 상기 흡기매니폴드(7)로부터 실린더헤드(3)로 연결되는 흡기통로의 씰링이 저절로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

참고로, 도 2 및 도 4의 포트어댑터(17)에는 본 발명의 주요 구성인 입구홀(15)과 분배통로(19)를 보다 명확하게 표시하기 위해, 상기와 같은 씨일(23)의 표시를 생략하였다.

도 2의 실시예에서, 상기 입구홀(15)은 인접한 두 흡기연통홀(13) 사이로 개구되어 형성되고, 상기 분배통로(19)는 상기 입구홀(15)에 인접한 두 흡기연통홀(13)을 상기 입구홀(15)에 연결시키는 제1분배통로(19-1)와, 상기 제1분배통로(19-1)가 연결되는 두 흡기연통홀(13) 이외 나머지 흡기연통홀(13)들에 상기 입구홀(15)을 연통시키는 제2분배통로(19-2)로 이루어진 구성이다.

여기서, 상기 제1분배통로(19)와 제2분배통로(19) 중 적어도 하나는 상기 포트어댑터(17)가 상기 실린더헤드(3)와 마주하는 면에 노출된 그루브의 형태로 형성될 수 있으며, 도 2에서는 상기 제1분배통로(19)가 상기 그루브의 형태로 형성된 것이다.

이와 같은 구성은 상기 포트어댑터(17)의 분배통로(19)를 형성하는 공정을 단순화하여 보다 저렴한 비용으로 포트어댑터(17)를 형성할 수 있도록 하는 장점이 있다.

한편, 도 4는 상기 포트어댑터(17)의 다른 실시예를 도시한 것으로서, 상기 포트어댑터(17)는 상기 흡기매니폴드(7)와 실린더헤드(3) 사이에 개재되는 평판에 상기 다수의 흡기연통홀(13)이 직선적으로 배치되어 천공된 형상으로 형성되고, 상기 입구홀(15)은 상기 다수의 흡기연통홀(13)들이 형성하는 직선의 중앙에 상당하는 위치에 개구되어 형성되며, 상기 분배통로(19)는 상기 입구홀(15)로부터 각 흡기연통홀(13)에 이르는 거리가 동일하게 형성된 구성이다.

이와 같은 구성은 상기 입구홀(15)로부터 각 흡기연통로로 이르는 분배통로(19)의 거리가 동일하여, 각 흡기포트별로 전달되는 블로바이 가스의 양이 거의 동일하게 되는 장점이 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, PCV밸브(1)를 통해 엔진의 흡기계통으로 보내지는 블로바이 가스가 엔진의 외부에 노출된 통로를 통과하면서 발생되었던 ICING 문제가 발생하지 않고, 블로바이 가스는 실린더헤드(3)의 헤드통로(5)와, 포트어댑터(17)의 입구홀(15) 및 분배통로(19)를 통해 엔진의 각 연소실로 항상 고르고 안정되게 공급되게 된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; PCV밸브
3; 실린더헤드
5; 헤드통로
7; 흡기매니폴드
9; 흡기러너
11; 흡기포트
13; 흡기연통홀
15; 입구홀
17; 포트어댑터
19; 분배통로
19-1; 제1분배통로
19-2; 제2분배통로
21; 헤드커버
23; 씨일

Claims

실린더헤드 측에 설치된 PCV밸브와;
상기 PCV밸브의 토출측과 연통되도록 실린더헤드에 형성된 헤드통로와;
상기 실린더헤드와 흡기매니폴드 사이에 개재되며, 상기 흡기매니폴드의 각 흡기러너를 상기 실린더헤드의 각 흡기포트로 연통시키도록 다수의 흡기연통홀이 형성되고, 상기 헤드통로에 연통되는 입구홀을 구비한 포트어댑터와;
상기 입구홀로 유입된 블로바이 가스를 상기 다수의 흡기연통홀로 분기시켜 공급할 수 있도록 상기 포트어댑터 내에 형성된 분배통로;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엔진의 블로바이 가스 처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 PCV밸브는 헤드커버에 일체로 형성된 것
을 특징으로 하는 엔진의 블로바이 가스 처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 헤드통로는 실린더헤드 벽 내부를 통해 다수의 흡기포트가 흡기매니폴드와 연결되는 면으로 연통되도록 형성된 것
을 특징으로 하는 엔진의 블로바이 가스 처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 포트어댑터는 상기 흡기매니폴드와 실린더헤드 사이에 개재되는 평판에 상기 흡기연통홀이 다수 천공된 형상으로 형성되고;
상기 입구홀은 인접한 두 흡기연통홀 사이로 개구되어 형성되며;
상기 분배통로는 상기 입구홀에 인접한 두 흡기연통홀을 상기 입구홀에 연결시키는 제1분배통로와, 상기 제1분배통로가 연결되는 두 흡기연통홀 이외 나머지 흡기연통홀들에 상기 입구홀을 연통시키는 제2분배통로로 이루어진 것
을 특징으로 하는 엔진의 블로바이 가스 처리장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제1분배통로와 제2분배통로 중 적어도 하나는 상기 포트어댑터가 상기 실린더헤드와 마주하는 면에 노출된 그루브의 형태로 형성되는 것
을 특징으로 하는 엔진의 블로바이 가스 처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 포트어댑터는 상기 흡기매니폴드와 실린더헤드 사이에 개재되는 평판에 상기 다수의 흡기연통홀이 직선적으로 배치되어 천공된 형상으로 형성되고;
상기 입구홀은 상기 다수의 흡기연통홀들이 형성하는 직선의 중앙에 상당하는 위치에 개구되어 형성되며;
상기 분배통로는 상기 입구홀로부터 각 흡기연통홀에 이르는 거리가 동일하게 형성된 것
을 특징으로 하는 엔진의 블로바이 가스 처리장치.
실린더헤드와 흡기매니폴드 사이에 개재되며, 상기 흡기매니폴드의 각 흡기러너를 상기 실린더헤드의 각 흡기포트로 연통시키도록 다수의 흡기연통홀이 형성되고, 상기 실린더헤드를 향한 면에 블로바이 가스를 공급받기 위한 입구홀을 구비하며, 상기 입구홀로 유입된 블로바이 가스를 상기 다수의 흡기연통홀로 분기시켜 공급할 수 있도록 형성된 분배통로가 일체로 구비된 것
을 특징으로 하는 포트어댑터.