KR19980027851U - 자동차용 블로바이가스 환원장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종래의 자동차용 블로바이가스 환원장치에서는 블로바이가스와 함께 엔진 오일이 환원되어 이러한 엔진 오일이 연소실에서 연소되므로 대기 오염을 야기한다는 문제점이 있고 또한 엔진 오일이 연소된 가스에 의하여 배기계의 3원 촉매가 크게 연화한다는 문제점이 있어서 이를 해결할 목적으로, 블로바이가스 및 엔진 오일을 일시 보관하며 엔진 오일을 여과하는 필터(102)가 내장된 저장탱크(100)와, 상기 저장탱크(100)에 블로바이가스 및 엔진 오일을 유입하기위하여 크랭크케이스(26)와 상기 저장탱크(100)의 사이에 설치되며 유량조절밸브(120)를 갖는 유입관(106)과, 상기 저장탱크(100)에서 엔진 오일만을 크랭크케이스(26)에 되돌리기 위하여 상기 크랭크케이스(26)와 상기 저장탱크(100)의 사이에 설치되며 체크 밸브(124)를 갖는 복귀관(104)과, 상기 저장탱크(100)와 흡기다기관(14)을 연결하는 배출관(108)을 포함하는 자동차용 블로바이가스 환원장치를 제공한다.

Description

자동차용 블로바이가스 환원장치

본 고안은 자동차용 블로바이가스 환원장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는엔진오일이 연소되는 것을 방지함으로써 대기오염을 방지할 수 있고, 또한 배기계의 3원 촉매의 연화를 방지할 수 있는 자동차용 블로바이가스 환원장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에서 배출되는 가스는 주로 배기 파이프에서 나오는 배기가스, 기관의 크랭크 케이스에서 나오는 블로바이가스 및 연료 탱크나 기화기 등에서 증발하는 연료증발가스가 있다.

그런데 근래에는 자동차의 배출가스로 인한 대기 오염을 방지하는 것이 환경 위생상 중요한 문제로 되었으며 이에 따라 배출가스에 대한 대책이 시급히 요청되고 있는 실정이다.

상기 블로바이가스(Blow-by gas)는 엔진의 압축행정과 팽창행정시 연소실에서 실린더와 피스톤의 간극을 통하여 크랭크케이스로 빠져나온 가스이며, 크랭크케이스 에미션(crankcase emission)이라고도 한다.

그리고 상기 블로바이가스 성분의 70-95%가 미연소된 연료(HC)이고 나머지는 연소가스와 부분 산화된 혼합가스이다.

이러한 블로바이 가스가 크랭크케이스 안에 체류하면 기관 내부가 부식되고 기관 오일이 나빠지므로 지금까지는 환기를 충분히 하여 대기로 방출했으나, 유해물질인 탄화수소(HC)의 배출비율이 크므로 이 것을 대기로 방출하지 않고 재연소시키기 위해서 크랭크케이스에서 흡기계통으로 다시보내는 블로바이가스 환원장치가 사용되고 있다.

상기 블로바이가스 환원장치는 오픈(open)방식, 클로즈드(closed) 방식과 시일드(shield) 방식 등으로 나누어지며, 일반적으로 클로즈드 방식이 많이 사용된다.

시일드 방식은 크랭크케이스와 공기청정기를 파이프를 연결한 것 뿐이고, 클로즈드 방식은 흡기다기관의 부압을 이용하여 크랭크케이스 내의 가스를 빨아내도록 하므로 PCV(Positive Crankcase Ventilation :적극적 환원장치)라고도 한다.

종래 클로즈드 방식의 자동차용 블로바이가스 환원장치를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

실린더 블록(20)에는 혼합기를 유입하는 흡기다기관(14) 및 연소가스를 배출하는 배기다기관(18)이 연결되며, 내부에는 피스톤(22)이 장착된다.

그리고 상기 흡기다기관(14)은 기화기(12)를 매개로 공기청정기(10)에 연결된다.

한편 상기 실린더 블록(20)의 내부에는 크랭크케이스(26)에 모이는 블로바이가스의 통로인 내부통로(24)가 형성되며, 상기 내부통로(24)는 실린더 블록(20) 상부의 공간(21)에 연결되며, 상기 실린더 블록(20) 상측의 공간(21)은 부압 파이프(32)를 통하여 상기 흡기다기관(14)에 연결되며, 상기 부압 파이프(32)의 소정위치에는 유량조절밸브(36)가 설치된다.

또한 상기 크랭크케이스(26)와 상기 공기청정기(10)는 보조 부압 파이프(34)를 매개로 연결된다.

상기 유량조절밸브(36)는 통상 PCV(positive crankcase ventilation) 밸브라고 하며, 크랭크케이스(26)로부터 흡기다기관(14)으로 연결되어 있는 부압 파이프(32)의 중간에 설치되어 블로바이 가스의 유량을 조절하는 밸브이다.

종래 자동차용 블로바이가스 환원장치의 작용을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

블로바이가스는 연소실(25)에서 실린더(23)와 피스톤(22)의 간극을 통하여 크랭크케이스(26)로 유입되어 저장된다.

상기 크랭크케이스(26)에 저장된 블로바이가스는 부하가 적을 때는 흡기다기관(14)의 부압에 의하여 부압 파이프(32) 및 유량조절밸브(36)를 통하여 상기 흡기다기관(14)으로 유입되고 결국 연소실(25)로 유입되어 연소된다.

그리고 고부하 운전시에는 상기 흡기다기관(14)의 부압이 적어져 상기 유량조절밸브(36)가 적게 열리므로 블로바이가스는 공가청정기(10) 안의 부압에 의하여 상기 공기청정기(10)에 유입되고 여기서 공기와 섞이고 기화기(12) 및 흡기다기관(14)을 통하여 결국 연소실(25)로 유입되어 연소된다.

그러나 앞에서 설명한 종래의 자동차용 블로바이가스 환원장치에서는 블로바이가스와 함께 엔진 오일이 환원되어 이러한 엔진 오일이 연소실에서 연소되므로 대기 오염을 야기한다는 문제점이 있었다.

또한 엔진 오일이 연소된 가스에 의하여 배기계의 3원 촉매가 크게 연화한다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 고안의 목적은 대기 오염을 저감하고 또한 3원 촉매의 연화를 방지할 수 있는 자동차용 블로바이가스 환원장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 자동차용 블로바이가스 환원장치의 구성을 나타낸 개략도이고,

도 2는 본 고안에 따른 자동차용 블로바이가스 환원장치의 구성을 나타낸 개략도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호 설명)

10 : 공기청정기 14 : 흡기다기관

20 : 실린더 블록 24 : 내부통로

26 : 크랭크케이스 100 : 저장탱크(reserve tank)

102 : 필터 104 : 복귀관

106 : 유입관 108 : 배출관

110 : 보조유입관 124 : 체크 밸브

120, 122 : 유량제어밸브

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 특징은 블로바이가스에 섞인 엔진 오일을 여과하여 블로바이가스 만을 환원시킴으로써 엔진 오일이 연소되는 것을 방지하는 데에 있다.

즉 본 고안에 따른 자동차용 블로바이가스 환원장치는 블로바이가스 및 엔진 오일을 일시 보관하며 엔진 오일을 여과하는 필터가 내장된 저장탱크와, 상기 저장탱크에 블로바이가스 및 엔진 오일을 유입하기위하여 크랭크케이스와 상기 저장탱크의 사이에 설치되며 유량조절밸브를 갖는 유입관과, 상기 저장탱크에서 엔진 오일만을 크랭크케이스에 되돌리기 위하여 크랭크케이스와 상기 저장탱크의 사이에 설치되며 체크밸브를 갖는 복귀관과, 상기 저장탱크와 흡기다기관을 연결하는 배출관을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 저장탱크와 실린더 블록 상측의 공간 사이에는 보조 유입관이 설치되며, 상기 배출관에도 유량조절밸브가 설치되는 것이 바람직하다.

이상과 같은 구성에 의하면, 블로바이가스에 섞인 엔진 오일을 저장탱크의 필터에서 여과할 수 있으므로 엔진 오일이 환원되어 연소되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면를 참조하여 설명한다.

본 실시예에서 종래기술과 동일한 구성은 동일 명칭 및 동일 부호를 병기하며 그에 대한 설명은 생략한다.

도 2는 본 고안이 적용되는 실시예를 도시한 개략도로서 이를 참조하여 본 고안에 따른 자동차용 블로바이가스 환원장치를 설명하면 다음과 같다.

실린더 블록(20) 하측의 크랭크케이스(26)와 저장탱크(100)의 사이에는 블로바이가스 및 엔진 오일을 유입하는 유입관(106)과 엔진 오일만을 상기 크랭크케이스(26)에 되돌리기 위한 복귀관(104)이 연결된다.

그리고 상기 저장탱크(100)와 흡기다기관(14)의 사이에는 블로바이가스가 배출되는 배출관(108)이 설치된다.

또한 상기 저장탱크(100)에는 엔진 오일을 여과하는 필터(102)가 내장되며, 상기 유입관(106)에는 유량조절벨브(120)가 설치되며, 상기 복귀관(104)에는 체크 밸브(124)가 설치된다.

또한 실린더 블록(20)의 상측에 형성되는 공간(21)과 상기 저장탱크(100)의 사이에 보조 유입관(110)을 더욱 연결하고, 상기 배출관(108)에 유량조절밸브(122)가 설치하여 구성하는 것도 가능하다.

각각의 구성요소에 대하여 상세히 설명하면, 상기 유량조절밸브(120, 122)는 종래의 PCV 밸브를 사용하며, 상기 체크 밸브(124)는 엔진 오일이 상기 저장탱크(100)에서 크랭크케이스(26)로만 흐르도록 하는 역할을 한다.

그리고 상기 필터(102)는 엔진 오일을 여과하는 역할을 하는 것으로서 차콜(charcoal)을 사용하는 것이 바람직하다.

상기에서 설명한 본 고안에 따른 실시예의 작용을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

크랭크케이스(26)에 저장된 블로바이가스는 유입관(106)을 통하여 저장탱크(100)로 흐르며 일부는 보조 유입관(110)을 통하여 상기 저장탱크(100)에 유입된다.

이때 유입되는 블로바이가스에는 엔진 오일이 어느 정도 섞이게 되는데, 이러한 엔진 오일은 상기 저아탱크(100)내의 필터(102)에 의하여 여과되고,여과된 엔진 오일은 복귀관(104)을 통하여 상기 크랭크케이스(26)로 되돌아 간다.

여기서 체크 밸브(124)는 크랭크케이스(26)의 엔진 오일이 상기 저장탱크(100)로 역류되는 것을 방지하게 된다.

그리고 상기 필터(102)를 통과한 블로바이가스는 배출관(108)을 통하여 흡기다기관(14)으로 흐르고, 상기 흡기다기관(14)에서 공기와 혼합되어 결국 연소실(25)이 유입되어 연소된다.

한편 상기 배출관(108)에 형성된 유량조절밸브(122)에 의하여 블로바이가스의 유량을 더욱 효율적으로 조절할 수 있게 된다.

상기에서 설명한 본 고안에 따른 실시예의 효과를 설명하면 다음과 같다.

위에서 설명한 본 고안에 의하면, 블로바이가스에 섞인 엔진 오일을 여과함으로써 엔진 오일이 블로바이가스와 함께 연소되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이에 따라 엔진 오일의 연소 가스에 의한 대기 오염 및 촉매의 연화를 방지할 수 있다는 이점이 있다.

또한 실린더 헤드의 구조 및 형상을 단순화할 수 있다는 이점도 있다.

상기에서 본 고안은 하나의 실시예만을 설명하였으나, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 고안이 속한 분야의 통상의 지식을 가진자는 본 고안의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 고안의 범위에 속한다는 것을 이해할 것이다.

Claims (2)

1. 블로바이가스 및 엔진 오일을 일시 보관하며 엔진 오일을 여과하는 필터(102)가 내장된 저장탱크(100)와;

   상기 저장탱크(100)에 블로바이가스 및 엔진 오일을 유입하기위하여 크랭크케이스(26)와 상기 저장탱크(100)의 사이에 설치되며 유량조절밸브(120)를 갖는 유입관(106)과;

   상기 저장탱크(100)에서 엔진 오일만을 크랭크케이스(26)에 되돌리기 위하여 상기 크랭크케이스(26)와 상기 저장탱크(100)의 사이에 설치되며 체크 밸브(124)를 갖는 복귀관(104)과;

   상기 저장탱크(100)와 흡기다기관(14)을 연결하는 배출관(108)을 포함하는 자동차용 블로바이가스 환원장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 저장탱크(100)와 실린더 블록 상측의 공간(21) 사이에는 보조 유입관(110)이 추가로 설치되며,

   상기 배출관(108)에도 유량조절밸브(122)가 추가로 설치되는 자동차용 블로바이가스 환원장치.