KR20040020315A - 엔진의 실린더 블록 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 V형 엔진의 실린더 블록 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 크랭크 축을 기준으로 하여 좌우로 배치되어 V형을 이루고 있는 좌우 양 측 뱅크의 사이 공간에 실린더 블록의 길이방향을 따라 일체로 주조된 충분히 큰 체적의 블로바이 가스 통로가 형성되어, 엔진 운전 중 연소실로부터 크랭크 케이스로 빠져 나온 블로바이 가스가 상기와 같이 구비된 블로바이 가스 통로를 통해 통과하도록 구성됨으로써, 실린더 블록을 통과한 블로바이 가스의 유속을 현저히 낮출 수 있음은 물론 이후 가스와 오일이 쉽게 분리될 수 있도록 하고, 결국 오일 소모 과다 및 배기가스 과다를 방지할 수 있으며, 디젤링 위험을 줄일 수 있는 엔진의 실린더 블록 구조에 관한 것이다.

Description

엔진의 실린더 블록 구조{Structure of cylinder block for engine}

본 발명은 V형 엔진의 실린더 블록 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 크랭크 축을 기준으로 하여 좌우로 배치되어 V형을 이루고 있는 좌우 양 측 뱅크의사이 공간에 실린더 블록의 길이방향을 따라 일체로 주조된 충분히 큰 체적의 블로바이 가스 통로가 형성되어, 엔진 운전 중 연소실로부터 크랭크 케이스로 빠져 나온 블로바이 가스가 상기와 같이 구비된 블로바이 가스 통로를 통해 통과하도록 구성됨으로써, 실린더 블록을 통과한 블로바이 가스의 유속을 현저히 낮출 수 있음은 물론 이후 가스와 오일이 쉽게 분리될 수 있도록 하고, 결국 오일 소모 과다 및 배기가스 과다를 방지할 수 있으며, 디젤링 위험을 줄일 수 있는 엔진의 실린더 블록 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 엔진 중 V형 엔진은 여러 개의 실린더를 2분할하여 크랭크 축의 좌우로 배치시킨 구조로 되어 있으며, 뱅크가 어느 정도의 각도를 이루고 있는가에 따라 60도V 또는 90도V로 구분되고 있다.

대량 생산의 V형 엔진은 대부분이 60도와 90도의 뱅크로 설계되어 있으며, 같은 V형 엔진이라면 8기통에서는 90도, 6기통에서는 60도가 일반적인 뱅크의 구조이다.

상기와 같이 실린더 블록을 2분할하여 V형으로 구성하는 큰 이유 중의 하나는 6기통 또는 8기통이나 그 이상의 기통수를 갖는 엔진을 만들기 위해서는 엔진의 전체 길이, 크랭크 축의 길이가 자연히 길어질 수 밖에 없기 때문에 이를 줄이기 위함이다.

따라서, 실린더 블록을 V형으로 구성하는 것은 다기통 엔진의 원활성과 강한 토크를 요구하는 승용차용 엔진으로서는 큰 장점이 된다.

한편, 블로바이 가스(blow-by gas)는 압축행정과 팽창행정에서 실린더와 피스톤의 간극을 통해 연소실로부터 크랭크 케이스로 빠져 나온 가스를 말한다.

이러한 블로바이 가스는 엔진 오일을 열화시키고 엔진 내부를 부식시키는 원인이 되므로 예전에는 신속히 외부로 나오게 하였으나, 최근에는 대기오염의 문제로 인하여 흡기계통으로 되돌려 보낸 후 재연소시키는 것이 일반적이다.

상기한 V형 엔진에서는 블로바이 가스가 로커 커버 상부 혹은 실린더 블록의 측면부에 일정 체적을 확보한 통로를 통과한 후 엔진 외부 혹은 로커 커버에 일체형으로 장착된 오일 세퍼레이터를 거치도록 하고 있는 바, 이 오일 세퍼레이터에 의해 블로바이 가스로부터 분리된 엔진 오일은 오일팬으로 복귀시키는 한편, 나머지 블로바이 가스는 흡기계통으로 되돌려 보내는 구조로 되어 있다.

상기와 같이 블로바이 가스를 엔진의 흡기계통으로 되돌려 보내는 과정에서 블로바이 가스의 유속이 높을 경우에는 가스와 오일이 분리되지 않은 채로 흡기계통으로 들어가 오일소모 과다 및 배기가스 과다를 초래할 수 있다.

또한, 더욱 심한 경우에는 디젤링(오일에 의해 엔진이 운전되는 현상)을 일으켜 엔진에 심각한 문제점을 발생시키게 된다.

따라서, 블로바이 가스의 유속을 낮추어 가스와 오일의 분리가 용이하도록 하기 위해서는 로커 커버 혹은 실린더 블록의 측면부에 블로바이 가스의 유속을 크게 낮출 수 있는 충분한 공간이 형성되어 있어야 한다.

그러나, 엔진 구조상 충분한 공간을 확보하는 것이 매우 어려우며, 결국 기존의 실린더 블록에서는 상기의 문제가 블로바이 가스량 및 엔진 오일 주입량에 따라 매우 민감하게 발생하는 경우가 빈번하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 크랭크 축을 기준으로 하여 좌우로 배치되어 V형을 이루고 있는 좌우 양 측 뱅크의 사이 공간에 실린더 블록의 길이방향을 따라 일체로 주조된 충분히 큰 체적의 블로바이 가스 통로가 형성되어, 엔진 운전 중 연소실로부터 크랭크 케이스로 빠져 나온 블로바이 가스가 상기와 같이 구비된 블로바이 가스 통로를 통해 통과하도록 구성됨으로써, 실린더 블록을 통과한 블로바이 가스의 유속을 현저히 낮출 수 있음은 물론 이후 가스와 오일이 쉽게 분리될 수 있도록 하고, 결국 오일 소모 과다 및 배기가스 과다를 방지할 수 있으며, 디젤링 위험을 줄일 수 있는 엔진의 실린더 블록 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실린더 블록을 절개하여 나타낸 횡단면도

도 2a와 2b는 본 발명에 따른 실린더 블록의 블로바이 가스 통로를 형성하기 위한 코어를 보여주는 사시도

도 3은 본 발명에 따른 실린더 블록의 주조를 위한 코어의 조립상태를 보여주는 사시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 실린더 블록12, 14 : 뱅크

16 : 블로바이 가스 통로19 : 오일배출구

30 : 블로바이 카스 통로 코어

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 자동차 V형 엔진의 실린더 블록 구조에 있어서,

크랭크 축을 기준으로 하여 좌우로 배치되어 V형을 이루고 있는 좌우 양 측 뱅크(12,14)의 사이 공간에 실린더 블록(10)의 길이방향을 따라 일체로 주조된 형태의 블로바이 가스 통로(16)가 형성되어, 엔진 운전 중 연소실로부터 크랭크 케이스로 빠져 나온 블로바이 가스가 상기 블로바이 가스 통로(16)를 통과하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 블로바이 가스 통로(16)에는 내부를 통과하는 블로바이 가스로부터 분리된 오일이 오일팬으로 복귀될 수 있도록 그 저면에 크랭크 케이스 내부와 연통된 다수의 오일배출구(19)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 실린더 블록을 절개하여 나타낸 횡단면도이다.

본 발명은 V형 엔진의 실린더 블록 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는좌우측 뱅크(12,14) 사이의 공간에 블록(10)의 길이방향을 따라 일체로 주조된 블로바이 가스 통로(16)가 형성되어 있는 V형 엔진의 실린더 블록 구조에 관한 것이다.

먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, V형 엔진의 실린더 블록(10)에서는 실린더 보어(11)가 블록(10)의 길이방향으로 배열되어 이루고 있는 일측 그리고 타측의 두 뱅크(12,14)가 크랭크 축(미도시됨)을 기준으로 하여 좌우측으로 V형을 이루어 배치됨은 주지의 사실이다.

또한, V형 엔진에서는, 직렬형 엔진과는 달리, 좌우측의 V형 뱅크(12,14) 사이에 빈 공간이 존재하며, 이 빈 공간은 충분히 큰 체적의 확보가 용이할 뿐만 아니라 공간 활용시 엔진의 전체적인 크기에 영향을 주지 않는 공간이다.

따라서, 본 발명에 따른 엔진의 실린더 블록(10)에서는, 측면부에 일정 체적을 확보하여 블로바이 가스 통로를 구비하고 있는 기존의 실린더 블록과는 달리, V형 실린더 블록의 특징을 이용하여 상기한 바와 같이 충분히 큰 체적의 확보가 용이한 V형 뱅크(12,14) 사이의 공간에 블로바이 가스 통로(16)가 마련된다.

본 발명에 따른 엔진의 실린더 블록(10)에서 블로바이 가스 통로(16)는 실린더 블록(10)에 일체로 주조된 블로바이 가스의 전용 통로로서, 크랭크 축을 기준으로 하여 좌우 양 측으로 배치된 뱅크(12,14) 사이의 공간에서 실린더 블록(10)의 길이방향으로 형성되고, 일단부에는 크랭크 케이스(미도시됨)와 연통된 블로바이 가스 입구(17)가 구비되며, 그 타단부에는 오일 세퍼레이터(미도시됨)로 연결되는 블로바이 가스 출구(18)가 구비된다.

또한, 상기 블로바이 가스 통로(16)에서는, 크랭크 케이스에서 올라온 블로바이 가스가 통과하면서 이에 함유된 일부 오일이 분리된 후 오일 팬(미도시됨)으로 복귀될 수 있도록, 저면에 크랭크 케이스 내부와 연통된 다수의 오일배출구(19)가 형성된다.

또한, 상기 블로바이 가스 통로(16)는 전술한 바와 같이 실린더 블록(10)과 일체로 주조되는 바, 본 발명에 따른 실린더 블록의 제조시 이용될 수 있는 블로바이 가스 통로 형성을 위한 코어(30)는 첨부한 도 2a와 도 2b에 나타낸 바와 같다.

도 2a는 블로바이 가스 통로 형성을 위한 코어를 상측에서 바라본 형태로 도시한 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 코어를 하측에서 바라본 형태로 도시한 사시도이다.

도 2a에서 도면부호 32는 코어 프린트를 나타내는 것이고, 도면부호 34는 블로바이 가스 통로의 입구를, 도면부호 36는 블로바이 가스 통로의 출구를 형성하기위한 부분을 나타내는 것이다.

또한, 도 2b에서 도면부호 38는 블로바이 가스 통로의 오일배출구를 형성하기 위한 돌출부분이다.

한편, 첨부한 도 3은 본 발명에 따른 실린더 블록의 주조를 위한 코어의 조립상태를 보여주는 사시도이다.

도 3에서 도면부호 40은 워터자켓 코어를 나타낸다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 실린더 블록(10)에 상기 블로바이 가스 통로(16)를 형성하기 위해서는, 실린더 블록 주조용 코어(20) 조립시, 상기한 바의 블로바이 가스 통로 코어(30)를 좌우측으로 배치된 실린더 보어 형성을 위한 코어(22) 사이의 공간에 실린더 블록 길이방향으로 길게 배치하여 조립한 후 주조하여 실린더 블록을 제조한다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같은 코어 조립 구조를 이용하게 되면 좌우측 뱅크(12,14) 사이의 공간에 블로바이 가스 통로(16)를 형성시킬 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 실린더 블록에서는 실린더 블록(10)에 일체로 주조된 블로바이 가스 전용 통로(16)가 좌우측 뱅크(12,14) 사이의 공간에 구비되는 바, 이 블로바이 가스 통로(16)는 좌우측 뱅크(12,14) 사이의 공간에서 충분히 큰 체적으로 구비될 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 실린더 블록에서는 엔진 운전 중 크랭크 케이스에서 올라온 블로바이 가스가 큰 체적의 블로바이 가스 통로(16)를 통해 실린더블록(10)을 길이방향으로 통과한 후 오일 세퍼레이터로 보내지게 되고, 블로바이 가스 통로(16) 내에서 블로바이 가스로부터 분리된 일부의 오일은 오일배출구(19)를 통해 오일팬으로 복귀된다.

결국, 상기와 같이 블로바이 가스가 큰 체적의 블로바이 가스 통로를 통과하도록 함으로써, 본 발명에 따른 실린더 블록에서는 블로바이 가스의 유속을 현저하게 낮출 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 실린더 블록에서는 이를 통과하는 블로바이 가스의 유속이 현저히 낮아지게 됨에 따라, 가스와 오일이 쉽게 분리될 수 있는 장점이 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 실린더 블록 구조에 의하면, 크랭크 축을 기준으로 하여 좌우로 배치되어 V형을 이루고 있는 좌우 양 측 뱅크의 사이 공간에 실린더 블록의 길이방향을 따라 일체로 주조된 충분히 큰 체적의 블로바이 가스 통로가 형성되어, 엔진 운전 중 연소실로부터 크랭크 케이스로 빠져 나온 블로바이 가스가 상기와 같이 구비된 블로바이 가스 통로를 통해 통과하도록 구성됨으로써, 실린더 블록을 통과한 블로바이 가스의 유속을 현저히 낮출 수 있음은 물론 이후 가스와 오일이 쉽게 분리될 수 있도록 하고, 결국 오일 소모 과다 및 배기가스 과다를 방지할 수 있으며, 디젤링 위험을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 자동차 V형 엔진의 실린더 블록 구조에 있어서,

   크랭크 축을 기준으로 하여 좌우로 배치되어 V형을 이루고 있는 좌우 양 측 뱅크(12,14)의 사이 공간에 실린더 블록(10)의 길이방향을 따라 일체로 주조된 형태의 블로바이 가스 통로(16)가 형성되어, 엔진 운전 중 연소실로부터 크랭크 케이스로 빠져 나온 블로바이 가스가 상기 블로바이 가스 통로(16)를 통과하도록 구성된 것을 특징으로 하는 엔진의 실린더 블록 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 블로바이 가스 통로(16)에는 내부를 통과하는 블로바이 가스로부터 분리된 오일이 오일팬으로 복귀될 수 있도록 그 저면에 크랭크 케이스 내부와 연통된 다수의 오일배출구(19)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 실린더 블록 구조.