KR100339509B1

KR100339509B1 - 크랭크 케이스 부재들 사이에 블로우바이 가스 통로를갖춘 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템

Info

Publication number: KR100339509B1
Application number: KR1020000004740A
Authority: KR
Inventors: 사야마다케히코; 아키마가즈히로; 후지이노리아키
Original assignee: 가와모토 노부히코; 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-02-01
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2002-06-01
Also published as: EP1026372B1; DE60013923T2; US6279554B1; DE60013923D1; CA2297307C; CA2297307A1; KR20000057847A; EP1026372A1

Abstract

엔진 크랭크 케이스 환기 시스템에 있어서, 블오우바이 가스 통로(25)와 신기 통로(26)는 서로 인접하는 크랭크 케이스 부재들에 의하여 형성되고, 이들은 상기 크랭크 케이스 조립체의 하부의 일면을 따라 크랭크 샤프트 축선과 평행하게 연장된다. 크랭크 케이스는 카운터웨이트를 장작하고 회전하는 크랭크 샤프트(7)를 포함하도록 설계되기 때문에, 크랭크 케이스의 단면은 필수적으로 원형이 되어야한다. 따라서, 상기의 배열에 따르면 유효공간을 효율적으로 사용하는 것이 가능하게 된다. 즉, 효율적인 오일분리와 압력맥동 완충에 필요한 충분한 공간을 갖는 공동을, 부품수를 증가시키거나 전체 구조의 대형화,복잡화를 초래함이 없이 엔진본체내에서 형성할 수 있는 것이다.

Description

크랭크 케이스 부재들 사이에 블로우바이 가스 통로를 갖춘 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템{Engine crankcase ventilation system including a blowby gas passage defined between crankcase members}

본 발명은 엔진 크랭크 케이스의 환기 시스템, 특히 엔진의 크기를 증가시키지 않으면서도 상대적으로 넓은 오일 분리 챔버 혹은 분리 통로가 형성되게 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템에 관한 것이다.

통상적으로 피스톤과 실린더와의 틈새를 통과한 블로우바이 가스(blowby gas)를 흡기 시스템으로 환류시키는 동시에, 피스톤의 왕복운동에 기인하는 압력맥동(pressure pulsation)을 제어하기 위하여 크랭크 케이스 환기통로가 엔진의 크랭크 케이스로 열려 있다.(일본특허공개공보 번호 61-135914 참조)

크랭크 케이스내에는 윤활유 미스트(lubrication oil mist)가 채워지고, 상기 환기통로에 윤활유 미스트의 일정량이 불가피하게 흘러 들어가게 된다. 그러나, 블로우바이 가스로 윤활유가 과도하게 흡입되는 것은 배기가스의 질을 악화시키고, 오일 소비량의 증가를 가져오는 원인이 되는바, 바람직한 일이 못된다. 그러한 문제점을 해결하고자하는 목적에서, 예를 들어 일본 특허공개공보 제 61-135914에는 브이(V)자형 엔진의 두 개의 실린더 뱅크사이에 오일 분리 챔버를 설치하는 것에 대하여 개시하고있다.

그러나, 적절한 오일 분리 능력을 얻기 위해서는 적절한 용적의 오일 분리실이 요구되는데, 충분한 공간의 오일 분리실을 엔진내에 제공하는 것은 구성부품의 수를 증가시키게 되며, 전체적 구조의 복잡화, 대형화를 초래하게 된다.

크랭크 케이스로부터 블로우바이 가스가 빠져나가면 이는 대기의 신선한 공기로 대치되어야 한다. 크랭크 케이스내의 압력맥동은 크랭크 케이스안으로 신선한 공기를 유입시키는 신기(fresh air) 통로로부터 전달될 수 있다. 또한, 어떤 특수한 상황에서는 블로우바이 가스가 역류될 수도 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는, 효율적인 잡음 제거와 오일 분리를 위하여 비교적 넓은 통로나 챔버를 제공하는 것이 바람직하다. 그러나, 이는 엔진의 집약화 설계를 막는다.

블로우바이 가스안에 포함되어 있을 수 있는 탄화수소를 다시 엔진 흡기 시스템로 순환시켜 연료 효율을 높이고 엔진의 배출물을 감소시킬 수 있도록 하기 위하여, 블로우바이 가스는 통상적으로 오일 미스트를 제거하도록 적합화된 통로를 지나쓰로틀 밸브의 하류로 보내어진다. 따라서, 엔진의 하부에 통상적으로 제공되어 있는 크랭크 케이스와 엔진의 상부에 통상적으로 제공되어 있는 흡기 시스템과의 사이에 하나의 통로가 한정되어져야 하며, 그러한 통로의 필요성은 엔진 구조를 복잡하게 하는 경향이 있다. 통상적으로는, 블로우바이 가스를 크랭크 케이스에서 흡기 시스템으로 유도시키기 위하여 고무 호스가 사용된다.

종래 기술의 그러한 문제점에 비추어, 본 발명에 있어서 제1의 목적은, 엔진의 크기를 크게 하거나 부품의 수를 증가시키지 않으면서도 비교적 넓은 블로우바이 가스 통로를 한정할 수 있게 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2의 목적은, 엔진의 크기를 증가시키지 않으면서 비교적 넓은 블로우바이 가스 통로(blowby gas passage)뿐만 아니라 비교적 넓은 신기 통로(fresh air passage)가 제공된 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 제3의 목적은, 그 크기가 작으면서도 블로우바이 가스로부터 오일을 제거하는데 효율적인 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템을 제시하는 것이다.

도 1은 본 발명을 구체화한 브이(V)자형 엔진의 크랭크 풀리단측의 정면도를 나타낸다.

도 2는 도 1에 도시된 엔진의 하부 블록에 대한 저면도를 나타내며, 이는 오일팬의 상부 부재에 결합하도록 적합화된 것이다.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이다.

도 4는 도 1에 도시된 브이(V)자형 엔진의 크랭크 풀리단부에 대한 부분 정면이다.

도 5는 도 4에서 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 주요 부분의 단면도를 나타낸다.

도 6은 도 1의 브이(V)자형 엔진의 변속기 단부에 대한 부분도를 나타낸다.

도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선에 따른 주요 부분에 대한 단면도를 나타낸다.

도 8은 도 6의 Ⅷ-Ⅷ 선에 따른 주요 부분에 대한 단면도를 나타낸다.

도 9는 도 1에 보여진 엔진에 흡기 시스템이 결합된 상태의 평면도이다.

도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ 선에 따른 주요 부분에 대한 부분단면도를 나타낸다.

도 11은 도 9의 Ⅵ-Ⅵ 선에 따른 주요 부분에 대한 부분단면도를 나타낸다.

도 12는 도 10의 Ⅶ-Ⅶ 선에 따른 주요 부분에 대한 부분단면도를 나타낸다.

도 13은 도 1에 보여진 엔진의 실린더 블록에 대한 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1.상부 블록 2.하부 블록

3.오일팬 7.크랭크 샤프트

25.블로우바이 가스 챔버 26.신기 챔버

28.카운터웨이트 30.밸런서축 챔버

46.블로우바이 가스 통로 47.신기 통로

48,49.오목부 51,52.연결 통로

53.흡기 매니폴드 결합체 54.쓰로틀 본체

56.흡기 챔버 57.흡기 포트

본 발명에 의하면, 크랭크 케이스 조립체(assembly)를 결합 한정하는 복수의 크랭크 케이스 부재를 구비하는 내연기관용 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템을 제공함으로서 그러한 목적을 달성할 수 있는데, 상기 크랭크 케이스 조립체는 인접하는 크랭크 케이스 부재사이에서 서로로부터 독립적으로 한정된 블로우바이 가스 통로와신기 통로가 형성된다. 그리하여, 블로우바이 가스의 제거와 신선한 공기의 도입이 효율적으로 이루어질 수 있게 되는 것이다.

바람직하게는, 블로우바이 가스 통로는 크랭크 케이스 조립체 하부의 제1 측을 따라 크랭크 샤프트 축선과 평행하게 연장된다. 그리고, 신기 통로는 크랭크 케이스 조립체 하부의 제2 측을 따라 크랭크 샤프트 축선과 평행하게 연장된다.

크랭크 케이스는 카운터웨이트가 제공된 회전하는 크랭크 샤프트를 수용하도록 구성되기 때문에, 그 단면이 원형일 필요가 있다. 따라서, 블로우바이 가스 통로와 신기 통로를 크랭크 케이스 조립체 하부의 양측을 따라서 한정시킴으로서, 가용공간을 효율적으로 활용할 수 있는 것이다. 그러므로, 부품의 수를 늘리거나 전체적인 구조의 크기를 증대 또는 복잡화시키지 않으면서도, 효율적인 오일분리와 압력맥동(pressure pulsation)의 감쇠를 이루는데 필요한 체적의 공동을 엔진 본체내에 형성할 수 있는 것이다.

블로우바이 가스 통로로부터 오일을 효율적으로 제거시키기 위해서는, 블로우바이 가스 통로안의 유체속도를 감소시키는 것이 바람직스럽다. 이러한 목적을 위하여는, 비교적 넓은 체적의 블로우바이 가스 통로를 확보하는 것이 유리하다. 같은 이유로, 그 입구단부와 비교하여 확장된 중간이 제공된 팽창공간을 한정하도록 블로우바이 가스 통로가 제공되는 것이 바람직하다. 또한, 블로우바이 가스 통로에 미로를 한정하기 위하여 배플판(baffle plate)을 제공하는 것도 블로우바이 가스로부터 오일을 제거하는데 유효한 역할을 하는 것이다.

신기 통로에 대하여도 유사한 배열을 함으로써, 저주파수의 엔진 소음을 억제하고, 블로우바이 가스가 역류되는 경우에 있어서 오일을 효율적으로 제거하는데 유리하다.

블로우바이 가스 통로의 유효 체적을 최대화시키기 위해서는, 블로우바이 가스 통로는 실린더 블록 하부 케이스와 오일팬 상부 부재에 의해 한정될 수 있으며, 블로우바이 가스 통로 축단에 설치된 개구를 통해서 오일팬안으로 유입된 오일의 상부 공간과 교통한다. 본 발명의 특히 바람직한 구현예에 의하면, 블로우바이 가스 통로 축단의 개구는 크랭크 케이스 조립체의 크랭크 샤프트 축단에 있는 오목부에 제공되고, 오일 상부의 공간과 통하고 있는 개구도 역시 이 오목부에 제공되어 있으며, 오목부 상부에 놓여진 덮개판에 의하여 이 두 개의 개구사이에 하나의 연결통로가 한정된다. 이러한 배열을 취함으로서써, 제조공정을 복잡화시키지 않으면서 블로우바이 가스 통로 축단에 입구를 제공한다. 신기 통로에 대하여도 역시 비슷한 배열을 취할 수 있다.

블로우바이 가스 통로의 출구단을 그 반대편 축단에 제공할 수 있다. 이 경우, 블로우바이 가스 통로는 크랭크 케이스 조립체의 반대편 축단에 제공된 오목부에 형성된 개구에 의해 한정된 블로우바이 가스 통로의 출구단을 거쳐, 이 오목부와 그 상부에 위치된 덮개판 사이에 한정된 연결통로를 통하여 쓰로틀밸브의 하류와 교통한다.

내연기관엔진이 다중 실린더 브이자형 엔진으로 구성되어 있고, 흡기 시스템이 브이자형 엔진의 두 개의 실린더 뱅크(cylinder bank)들 사이에 위치하는 경우에는, 연결통로가 크랭크 케이스의 상부 중간부분에서 크랭크 샤프트 축선과 평행하게한정된 제1통로를 거쳐, 실린더 뱅크의 측을 따라 한정되고 제1통로의 중간부분으로부터 직각으로 실린더 축선을 따라 연장된 제2통로를 통하여 쓰로틀 본체(throttle body)의 하류와 연결되도록 배치될 수 있다.

블로우바이 가스 통로와 흡기 시스템과의 연결을 단순화하기 위하여는, 실린더 헤드 표면과 흡기 시스템의 서로 짝을 이루는 표면상에서 대응하는 개구를 통하여 실린더 헤드통로와 흡기 시스템 통로가 서로 연결되는 방식으로 통로들이 실린더 헤드와 흡기 시스템 내에 한정될 수 있다.

가용공간을 최적으로 이용하기 위하여 흡기 시스템이 실린더뱅크의 일측에 근접하도록 제2통로를 형성하기 위해서는, 각 돌출부를 수용하는 오목부를 흡기 시스템에 마련하면서, 실린더뱅크내 대응하는 부분에 형성된 돌출부안에 제2통로를 한정할 수 있다.

블로우바이 가스 통로에 대한 이러한 배열은 같은 장점을 위하여 신기 통로에도 동일하게 적용될 수 있다. 실린더 헤드안의 캠 챔버(cam chamber)내부를 환기시키는 것이 바람직하다. 이러한 목적으로, 신선한 공기용의 제1통로는, 제1통로로부터 실린더 축선을 따라서 직각으로 연장된 제3통로를 거쳐 실린더 헤드 위의 캠 챔버와 교통할 수 있다.

도 1은 본 발명을 구현한 4행정, 8기통 브이(V)자형 엔진의 크랭크 풀리 단부를 도시하는 정면도이다. 도 1에서, 본 명세서중 후에 기술될 흡기 시스템은 도면의 간단화를 위하여 생략하였다.

이 엔진 E는, 실린더 뱅크(B)의 두 축선이 90도를 한정하도록 브이(V)자 형상을 가지는 상부 블록(1); 상기 상부 블록(1)의 하부 표면에 부착되는 하부 블록(2); 상기 하부 블록(2)의 하부 표면에 부착되는 오일팬(3); 그리고 상기 상부 블록(1)의 각 실린더 뱅크(B)의 상부 표면에 부착되는 실린더 헤드(4);를 구비한다. 본 구현예에서, 오일팬(3)은 다이캐스트 알루미늄 합금으로 만들어진 상부부재(3a); 스탬프 강철판(stamped steel plate)으로 된 하부부재(3b);를 구비하며, 상기 두 부분은 수 개의 볼트로 서로 부착된다. 한 쌍의 캠축(5)은 각 실린더 헤드(4)의 상부에 위치한다. 이 캠축(5)은 대응하는 실린더 헤드(4)의 상부표면에 부착된 헤드커버(6)로 덮혀 있다. 크랭크 샤프트(7)은 상부 블록(1)과 하부 블록(2) 사이의 계면에서 주베어링을 통하여 지지된다.

에어컨용 컴프레서(8)는, 크랭크 샤프트(7)의 일측상에서(도1에서는 오른쪽) 상부 블록(1)의 일부분에 부착되고, 교류 제너레이터는 크랭크 샤프트(7)의 다른 측상에서(도1에서는 왼쪽) 하부 블록(2)의 일부에 부착되어 있다. 컴프레서(8)와 교류 제너레이터(9)는 본 도면에서는 나타나지 않았지만 벨트와 풀리 기구를 통하여 크랭크 샤프트(7)와 구동가능하게 연결된다.

크랭크 스프라켓(10)은 크랭크 풀리의 안간 안쪽에서 크랭크 샤프트(7)의 일부분에 장착되고, 구동 피니언(11)은 보다 안쪽에서 크랭크 샤프트(7)의 일부분에 장착된다.

구동피니언(11)은, 두 개의 실린더 뱅크(B) 사이의 각도를 2등분하며 크랭크 샤프트(7) 축심을 관통하는 평면에 대하여 대칭되는 위치에 배치된 한 쌍의 피동 피이언(12)과 맞물려있다. 이 피동 피니언의 각각에는 작은 스프라켓(13)이 일체로 제공되며, 사이런트 체인(silent chain)(15)은 각각의 작은 스프라켓(13)의 둘레와, 캠을 구동하는 한 쌍의 캠축(5)상에 장착된 캠 스프라켓의 둘레에서 회전한다. 따라서, 크랭크 샤프트(7)의 회전력은 각각의 실린더 헤드(4)에 제공된 두 개의 캠축(5)으로 전달된다.

상부 블록(1)과 하부 블록(2)은 크랭크 샤프트(7)의 축 중심을 관통하는 수평 평면에 의하여 서로로부터 분리되며, 그 축선이 크랭크 샤프트(7)의 축선과 평형하게 연장되는 한쌍의 밸런서축(16a)(16b)이 상기 수평평면에 대하여 대칭되는 위치에서 회전가능토록 지지되어져 있다.

하부 블록(2)측상에 지지되어있는 밸런서 축(16b)들중 하나에는 밸런서축(16b)의 축단에 밸런서축 스프라켓(17)이 설치된다. 이 밸런서축 스프라켓(17)과 크랭크 스프라켓(10) 그리고 하부 블록(2)의 하부 표면에 장착된 오일펌프(도면에는 나타나지 않았지만)에 부착되어 있는 있는 펌프 스프라켓(18)의 둘레에는 사일런트 체인(19)이 통과함으로써, 하부 밸런서축(16b)과 오일펌프가 크랭크 샤프트(4)에 의해 회전될 수 있다.

대응하는 밸런서축(16a)(16b)상에서 스프라켓(17)의 뒤에 설치되고 동일 개수의 치를 가지는 치차(gear) (20a),(20b)들이 서로 맞물려 회전하기 때문에, 두 개의 밸런서축(16a),(16b)은, 상호 반대방향으로 그러나 동일한 회전 속도(크랭크 샤프트의 회전 속도의 2배)로 회전한다. 이 배치는 브이(V)자형 실린더 뱅크내 피스톤의 운동으로 인한 불평형 관성력(unbalance inertia force)의 수평 성분을 제거하도록 적합화된다.

밸런서축 스프라켓(17) 및 펌프 스프라켓(18)에 물려 돌아가는 사일런트체인(19)뿐만 아니라 대응하는 캠축(5)의 캠 스프라켓(14)에 물려 돌아가는 사일런트체인(15)의 각각에는, 유압플런저(21)를 이용하여 체인에 부과되는 압력을 자동적으로 조절하는 체인텐셔너(chain tensioner)(22)와, 체인의 축방향 운동을 제한하기 위한 체인가이드(23)가 제공되어 있다. 체인 텐셔너(22)와 체인가이드(23)는 상부 블록(1), 하부 블록(2), 오일팬(3)，그리고 실린더 헤드(4)의 각 크랭크 풀리측 단부표면에 볼트로 고정되어 있다. 그리고 이 엔진E의 크랭크 풀리측 단부는(도면에 표시되지는 않았지만) 실질적으로 전체가 체인 커버로 덮여져있다.

도 2와 3을 참조하면, 도 1에 나타나 있는 하부 블록(2)과 오일팬(3)사이의 계면의 우측에는, 크랭크 케이스(24)로부터 흡기 시스템으로 환류되는 블로우바이 가스로부터 오일을 제거하기 위한 블로우바이 가스 챔버(25)가 형성되어 있다. 신선한 공기를 흡기 시스템에서 크랭크 케이스(24)내로 받아들이는 신기 챔버(26)는 이 계면면의 좌측에 제공되어 있다.

두 개의 챔버(25),(26) 각각은 하부 블록(2)의 크랭크 축 방향 단부 표면에서 개방되어 있다. 챔버(25),(26) 각각은 일반적으로 축방향 단부상의 개구부보다 더 넓은 단면적을 가지고 있으며, 유기(flow line)방향이나 크랭크 샤프트(7)의 축선에 관하여 수직방향으로 각 측벽으로부터 교번하면서 돌출된 복수개의 리브(27)에 의하여 미로인 통로를 한정한다. 이 리브(27)에 의하여 통로가 미로형상으로 한정됨으로써 오일분리능력이 증가될뿐만 아니라, 큰 공동을 형성함으로 인하여 발생하는 강성의 저하도 효과적으로 억제될 수 있다.

두 개의 챔버(25),(26)의 상부 벽은, 크랭크 샤프트(7)과 일체로 형성된 카운터웨이트(28)의 회전궤적에 대응하는 격벽(29)에 의하여 한정되며, 상부 블록(1)과 하부 블록(2)내에 한정되는 크랭크 케이스(24)을 오일팬(3)으로부터 분리한다. 크랭크 케이스(24)의 왼쪽에 한정되어 있는 밸런서축챔버(30)와 블로우바이 가스 챔버(25)는 측면에서 보았을 경우 부분적으로 겹친다. 즉, 크랭크 샤프트(7)의 축단 방향으로부터 본다면, 블로우바이 가스 챔버(25)는 격벽(29)과 밸런서축챔버(30)와의 사이에 한정된다. 따라서, 가용공간이 낭비되지 않고, 엔진 전체 크기의 대형화를 초래하지 않으면서도 비교적 큰 체적의 오일 분리 챔버를 형성할 수가 있는 것이다.

신기 챔버(26)에는 계속 신선한 공기를 받아들이기 때문에 정상적으로는 오일의 혼입은 없으나, 블로우바이 가스가 역류될 가능성에 비추어 그 측면을 미로형상으로 만들어 놓고 있다.

도 3에서 보는 바와 같이, 하부 블록(2)내 격벽(29)이 그 위에 위치하는 좌측 벽의 내표면 일부에는, 밸런서축챔버(30)의 저면을 향해 아래로 경사져 있는 경사통로(31)가 제공된다. 또 밸런서축챔버(30)는, 그 저면의 적당한 곳에서 열려있는 수직통로(33)를 통하여, 하부 블록(2)와 오일팬(3) 사이의 계면에 형성되어 있는 좌측오일유로(32)에 개방되어 있다.

도 3에서 보는 바와 같이, 하부 블록(2)의 우측 내벽과 인접하고 있는 격벽(29)에는, 하부 블록(2)과 오일팬(3) 사이의 계면에 형성되어있는 우측오일유로(34)로 통하는 주조공(cast hole)(35)이 제공된다. 크랭크 케이스의 하부 카운터웨이트(28) 궤적을 따라서 연장되며 형단조된 강철판(stamped steel plate)으로 만들어진 판 부재(36)가 한정되어 있다. 크랭크 샤프트(7)의 카운터웨이트(28)로부터 이탈된 크랭크 케이스내의 오일은 신속히 통로(31) 내지 통로(35)를 통하여 오일팬(3)으로 귀환될 수 있다. 판부재는 크랭크 샤프트(7)의 운동이나 이 운동에 의하여 야기된 풍압이 오일팬(3)으로 유입된 윤활유의 표면이 교란되는 것을 방지하여 준다.

도 4와 5에 표시된 바에 의하면, 하부 블록(2)의 크랭크 풀리측 단면에 형성된 블로우바이 가스 챔버(25)의 개구는 복수의 소공(small hole)(37)으로 이루어지며, 상기 소공은 오일팬(3)의 단부벽에 형성되어있는 개구(38)를 통하여 오일팬(3) 내부의 오일표면의 상부공간으로 연결될 수 있도록 구성되어 있다. 소공(37)과 개구(38)가 제공된 이 공간은, 리브(39)로 둘러싸여져 있는 동시에, 밸런서축 스프라켓(17)과 펌프 스프라켓(18)과의 사이에서 리브(39)의 자유 단부에 부착된 체인가이드(23)의 지지베이스(23a)로 그 전면이 폐쇄되어져 있다.

따라서, 오일 미스트를 포함하고 있는 블로우바이 가스는, 체인가이드(23) 지지베이스(23a)와 하부 블록(2) 전면 사이의 틈(G)으로부터, 소공(37)을 통하여 블로우바이 가스 챔버(25)로 유입되는 것이다.

체인가이드(23)는 하부 블록(2)과 오일팬(3)에 그 상단부와 하단부에서 제1결합부(F1)와 제2결합부(F2)로 각각 고정되어있으며, 지지베이스(23a)는 부가적으로 제3결합부(F3)으로 고정되어져 있다.

신기 챔버(26)를 감싸는 크랭크 풀리측 단부벽의 일부분은 상기와 같이리브(40)가 제공된다. 이 경우에 리브(40)는, 도면에 표시되지는 않았지만, 체인커버의 안쪽 면상에 설치되어 있는 리브와 협동하여, 하부 블록(2) 단부벽의 개구(41)와 오일팬(3) 단부벽내의 개구(42)와의 사이에 하나의 통로를 형성시킨다. 또, 체인커버 내부 공간에 신선한 공기를 유입시킬 수 있도록, 노치(notch)(43)가 리브(40)에 형성되어 있다.

변속장치를 면하는 상부 블록(1)과 하부 블록(2)의 단부벽상에는, 도6에 표시된 바와 같이, 블로우바이 가스 챔버(25) 타단의 구멍(44)과 신기 챔버(26) 타단의 구멍(45)이 열려져 있다. 그리고, 상부 블록(1)에서 양 실린더 뱅크(B)사이의 골 밑 부분에 제공되어 있는 한 쌍의 블로우바이 가스 통로(46)와 신기 통로(47)가 양 챔버(25),(26)의 타단에 있는 구멍(44),(45)과 각각 연결될 수 있도록 그 단부벽에는 오목부(48),(49)가 제공되어 있다. 이들 오목부(48),(49)를 둘러싸는 수직면(V)상에 단부판(end plate)(50)을 부착시킴으로써, 블로우바이 가스 챔버(25)및 신기 챔버(26)와 각각 개별적으로 통할 수 있는 연결통로(51),(52)가 한정된다.(도 7과 8 참조). 또한, 도면에 표시되지는 않았지만, 블로우바이 가스 챔버(25)와 신기 챔버(26)의 경우와 같이, 유선에 대하여 직교 연장하는 리브를 교번하여 제공함으로써그 내부가 미로형상으로 될 수 있도록 하여, 이들 통로(51),(52)안에 오일분리기능을 부여할 수 있다.

양 실린더뱅크(B)사이에는, 도9에서 가장 잘 표시된 바와 같이, 실린더의 축선을 양분하는 대칭 위치에 흡기 매니폴드 조립체(53)가 배치되어 있다. 이 흡기 매니폴드 조립체(53)는, 크랭크 샤프트의 축선을 따라 중간지점에 위치하는 동시에 크랭크 샤프트(7)의 축선과 직각으로 연장되는 축선을 가지는 입구포트를 구비한 한 쌍의 쓰로틀 본체(54); 크랭크 샤프트의 축선을 따라 연장되어있으며 각각의 쓰로틀 본체(54)에 결합된 한 쌍의 써지탱크(surge tank); 상부 블록의 두 개의 실린더뱅크사이에서 크랭크 샤프트의 축선을 따라 연장되어있는 흡기챔버(56); 그리고 흡기챔버(56)의 상부표면에서부터 시작하여 각각 실린더의 흡기포트(57)에까지 나선형으로 연장되는 여덟 개의 흡기파이프(58);로 구성된다. 흡기 매니폴드(53) 그 자체는 두 개의 실린더 뱅크사이의 실린더 헤드(4)에 의하여 형성되는 수평면 H에 부착되어 있다. 본 실시예에 의한 엔진의 경우에는, 흡기포트(57)로의 흡기가 써지탱크(55)를 통하여 직접 이루어지든지 혹은 흡기챔버(56), 나선형 흡기파이프(58)를 거쳐서 이루어지든지, 엔진의 부하 조건에 따라서 두 가지의 가능한 실시형태중의 하나를 선택할 수 있다.

실린더 헤드(4)의 각각에는 통로(59),(69)가 설치되어져 있고, 이들은 각각 대응되는 상부 블록내의 블로우바이 가스 통로(46)와 신기 통로(47)의 일부분(46a),(47a)으로 연결되어 있다. 흡기 매니폴드 조립체(53)에는 상부 블록(1)의 통로(57),(58)로 연결된 통로(61),(62)가 형성되어있다. 따라서, 신선한 공기가 쓰로틀 본체(54)의 쓰로틀 밸브 부근의 상류(54a)로부터 유입되며, 블로우바이 가스는 하류로 향하게 되는 것이다.

다시 말하면, 블로우바이 가스 통로와 신기 통로는 실린더 헤드(4), 상부 블록(1) 그리고 흡기매니폴드(53)들 각각의 결합으로 형성되며, 실린더 헤드(4)안에 형성된 통로(59),(60) 각각은 흡기매니폴드(53)안에서 실린더 헤드(4)와 흡기매니폴드(53)와의 결합면(수평면 H)상에 형성된 각각의 통로(61),(62)와 연결된다.

삐씨브이(PCV)밸브(63)는 실린더 헤드(4)와 흡기 매니폴드 조립체(53)(매니폴드(53) 방향의 실린더 헤드(4)내의 블로우바이 가스 통로(59)의 개구)와의 사이에 단단히 고정되어있으며, 탈락될 염려는 없다.

위에서 언급한 바와 같이, 쓰로틀 본체(54)는 흡기매니폴드(53)의 크랭크 샤프트 축선을 따라 중간부분에 위치하고 있으며, 쓰로틀밸브의 상류(54a)와 연결되는 신기 통로(62)뿐만 아니라 쓰로틀밸브의 하류(54b)와 연결되는 블로우바이 가스 통로(61)는 실린더의 크랭크 샤프트 축선상의 중간 지점에 위치하고 있다. 결과적으로, 상부 블록(1)의 내부 중간부분에 제공되어있는 통로(46a),(47a)와 흡기매니폴드(53)(흡기 시스템)를 통하게 하는 통로의 길이가 최소화될 수 있는 것이며, 이는 다시 환기효율의 개선으로 이어지는 것이다.

흡기 매니폴드(53)를 면하는 상부 블록(1) 표면에는 각 실린더 뱅크상에 돌출부가 형성되어져 있고, 각 실린더뱅크내에는 블로우바이 가스 통로(46a)와 신기 통로(47b)가 형성되어 있다. 흡기 매니폴드(53)에는 돌출부(64)에 각기 대응하는 오목부(65)가 인접하는 한 쌍의 흡기파이프(58) 사이에 제공되어 있다. 결과적으로, 흡기 매니폴드(53)를 상부 블록(1)에 바로 근접시켜 배치시킬 수 있으며, 또 이는 엔진설계에 있어서 집약화로 이어진다.

블로우바이 가스 챔버(25)에서 나온 블로우바이 가스는 두 개의 실린더뱅크(B)사이의 흡기 시스템 사이에서 분리되고, 결국에는 실린더뱅크(B)상의 각각의 흡기 시스템을 통하여 공통의 신기 챔버(26)로 유입된다. 도 13에서 보여진바와 같이, 크랭크 샤프트 축선을 따라서 배열된 상부 블록(1)내의 두 개의 실린더 뱅크(B)사이에 있는 골 밑면에 형성된 신기 통로(47)는 실린더 축선을 따라 연장되어 있는 통로(47b)를 통하여 (본 도면에서는 나타나지 않은) 각각의 캠 액추에이터 챔버(cam actuator chamber)와 통한다. 그래서, 오일이 블로우바이 가스와의 접촉으로 인하여 캠 액추에이터 챔버내 오일의 질이 악화되는 것을 캠구동실 내부를 환기시킴으로서 방지할 수 있다.

위에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 일 특징에 따르면, 엔진 크기의 대형화나 그 구조의 복잡화를 회피하면서 비교적 넓은 블로우바이 가스 통로와 신기 통로가 제공될 수 있다는 것이다. 특히, 이들 통로를 각각 독립적으로 설치함으로써, 환기효율을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 다른 특징에 따르면, 고무호스와 같은 연결부재를 사용할 필요가 없어, 구성 부품 수를 줄이고 제조작업량을 줄이는데 큰 공헌을 하게 되는 것이다. 또한, 통로의 길이가 단축될 수 있기 때문에, 환기효율이 효과적으로 증대될 수 있다는 것이다. 본 발명의 또다른 면은, 상부 블록에 바로 인접하도록 흡기 매니폴드를 배치할 수 있다는 것이고, 이는 다시 엔진 설계의 집약화로 이어진다.

비록 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 참고로 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 명시되어 있는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 여러 가지 변형이나 개선이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 명확하다 할 것이다. 예를 들어, 블로우바이 가스 통로와 신기 통로는 실린더 블록의 하부 케이스와 오일 팬의 상부부재의 사이의 계면에서 형성되었지만, 이들중하나 또는 양자 모두를 실린더의 상부 블록과 하부 블록의 사이의 계면에 형성할 수도 있는 것이다. 전술한 바람직한 구현예에 대한 서술을 참조함으로써, 그러한 구현예에 대한 필요한 변경은 그 기술분야에서 통상적 지식을 가지는 사람들에게 명백하다.

비록 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 참고로 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 명시되어 있는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 여러 가지 변형이나 개선이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 명확하다 할 것이다. 예를 들어, 블로우바이 가스 통로와 신기 통로는 실린더 블록의 하부 케이스와 오일 팬의 상부부재의 사이의 계면에서 형성되었지만, 이들중 하나 또는 양자 모두를 실린더의 상부 블록과 하부 블록의 사이의 계면에 형성할 수도 있는 것이다. 전술한 바람직한 구현예에 대한 서술을 참조함으로써, 그러한 구현예에 대한 필요한 변경은 그 기술분야에서 통상적 지식을 가지는 사람들에게 명백하다.

Claims

크랭크 케이스 조립체를 함께 한정하는 복수개의 크랭크 게이스 부재를 구비하는 내연기관 엔진의 크랭크 케이스 환기 시스템에 있어서, 상기 크랭크 케이스 조립체는, 인접하는 크랭크 케이스 부재(3a,4)사이에서 상호간에 독립적으로 형성된 블로우바이 가스 통로(25)와 신기 통로(26)로 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
제1항에 있어서,

블로우바이 가스 통로(25)는 상기 크랭크 케이스 조립체 하부의 제1측을 따라 크랭크 샤프트 축선과 평행하게 연장되고, 상기 신기 통로(26)는 상기 크랭크 케이스 조립체 하부의 제2측을 따라 크랭크 샤프트 축선과 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
제1항에 있어서,

상기 블로우바이 가스 통로에는, 팽창 챔버를 한정하도록 상기 블로우바이 가스 통로의 입구단부와 비교하여 확대된 중간부분이 제공되는 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
제3항에 있어서,

상기 블로우바이 가스 통로에는, 미로형상을 형성하도록 격벽판(27)이 설치된 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
제2항에 있어서,

상기 블로우바이 가스 통로는, 실린더 블록의 하부 케이스(4)와 오일팬의 상부 부재(3a)로 한정되고, 상기 블로우바이 가스 통로는 상기 블로우바이 가스 통로의 축단부에 설치된 개구(37)를 통하여 오일팬(3b)에 수용된 오일위의 공간과 통하는 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
제5항에 있어서,

상기 블로우바이 가스 통로의 축단부내 상기 개구(37)는 상기 크랭크 케이스 조립체의 축단부내에서 오목부(39)안에 제공되고, 상기 오목부안에는 상기 오일위의 공간과 통하는 개구(38)가 제공되고, 상기 두개의 개구 사이에서 상기 오목부 상부에 위치하는 덮개판(23a)에 의하여 연결통로가 한정되는 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
제5항에 있어서,

상기 블로우바이 가스 통로는, 상기 크랭크 케이스 조립체의 반대 축단부에 제공된 오목부(48)안에서 형성된 개구에 의하여 한정되는 상기 블로우바이 가스 통로의 출구(44)를 통하여 쓰로틀밸브의 하류(54b)와 연결되며, 상기 오목부와 상기오목부의 상부에 위치하는 덮개판사이에 연결통로가 한정된 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
제7항에 있어서,

상기 내연기관은 다중실린더 브이자형 엔진으로 구성되며, 흡기 시스템(53)는 상기 브이자형 엔진의 두 실린더 뱅크사이에 위치하고, 상기 연결통로는 크랭크 케이스 조립체의 중앙 상부에서 크랭크 샤프트 축선과 평행하게 한정된 제1통로(46)와, 실린더뱅크의 일측을 따라 한정되고 상기 제1통로의 중간부로부터 실린더 축선을 따라 직각으로 연장된 제2통로(46a)를 통하여 상기 쓰로틀 본체의 하류에 연결되는 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
제8항에 있어서,

상기 두 번째 통로는, 실린더 헤드안에 형성된 통로(59)와 상기 흡기 시스템안에 형성된 통로(61)를 통하여 상기 쓰로틀 본체의 하류에 연결되고, 상기 실린더 헤드통로와 상기 흡기 시스템통로는 상기 실린더 헤드와 흡기 시스템의 짝을 이루는 표면(H)의 대응하는 개구를 통하여 서로 통하는 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
제8항에 있어서,

상기 제2통로는 상기 실린더뱅크의 그에 대응하는 부분안에 형성된돌출부(64)안에 한정되고, 상기 흡기 시스템에는 상기 돌출부를 수용하는 오목부(65)가 제공된 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
제2항에 있어서,

상기 신기 통로(26)은 실린더 블록의 하부케이스와 오일팬의 상부부재로 한정되고, 상기 신기 통로의 축단부에 제공된 개구(41)를 통하여 오일팬내에 수용된 오일위의 공간과 통하는 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
제11항에 있어서,

상기 신기 통로의 축단부에 있는 상기 개구가 상기 크랭크 케이스 조립체의 축단부에 있는 오목부(40)내에 제공되고, 오일위의 공간과 통하는 개구(42)도 역시 상기 오목부안에 제공되고, 이 두 개의 개구사이에 상기 오목부 상부에 위치되는 덮개판으로 연결통로가 한정되는 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
12항에 있어서,

상기 크랭크 케이스 조립체의 반대 축단부에 제공된 상기 오목부(49)안에 형성된 개구(45)로서 한정되는 신기 통로의 입구를 통하여 상기 신기 통로가 쓰로틀밸브의 상류(54a)와 연결되고, 연결통로는 상기 오목부와 상기 오목부 상부에 위치하는 덮개판 사이에서 한정되는 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
제13항에 있어서,

상기 내연기관은 다중실린더 브이자형 엔진으로 구성되며, 흡기 시스템은 상기 브이자형 엔진의 두 실린더 뱅크사이에 위치하고, 상기 연결통로는, 크랭크 케이스 조립체의 중앙 상부에서 크랭크 샤프트 축선과 평행하게 한정된 제1통로(47)와, 실린더뱅크의 측면에서 상기 제1통로의 중간부로부터 직각으로 실린더 축선을 따라 연장된 제2통로(47a)를 통하여 상기 쓰로틀 본체의 상류에 연결되는 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
제14항에 있어서,

상기 제2통로는, 실린더 헤드안에 한정된 통로(60)와 상기 흡기 시스템안에 형성된 통로(62)를 통하여 상기 쓰로틀 본체의 상류에 통하고, 상기 실린더 헤드 통로와 상기 흡기 시스템통로는 상기 실린더 헤드와 흡기 시스템의 짝을 이루는 표면(H)의 대응하는 개구를 통하여 서로 통하는 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
제15항에 있어서,

상기 제2통로는 상기 실린더뱅크의 대응하는 부분안에 형성된 돌출부(64)안에 한정되고, 상기 흡기 시스템은 상기 돌출부 수용을 위한 오목부(65)가 제공된 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.
제15항에 있어서,

신선한 공기용의 제1통로는, 실린더뱅크의 일측을 따라 한정되면서 실린더 축선을 따라 상기 제1통로에서부터 직각으로 연장되는 제3통로(47b)를 통하여 상기 실린더 헤드 상부의 캠 챔버와 연결되는 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 케이스 환기 시스템.