KR20050048152A - Reducing apparatus of engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진의 피스톤이 이동행정에서 연소실 내의 미연소가스가 크랭크 케이스로 유입되어 발생되는 블로바이 가스량을 줄이기 위한 엔진의 블로바이 가스 저감장치에 관한 것으로,The present invention relates to an engine blow-by gas reducing device for reducing the amount of blow-by gas generated by the unburned gas in the combustion chamber flows into the crankcase in the movement stroke of the engine,
연소실과 크랭크 케이스 간의 기밀이 유지되도록 피스톤의 랜드부 도중에 압축링이 장착되는 피스톤에 있어서,In the piston to which the compression ring is mounted in the middle of the land portion of the piston to maintain the airtight between the combustion chamber and the crankcase,
상기한 피스톤의 상측 랜드부 중앙으로 마련되는 부가 실린더와;An additional cylinder provided in the center of the upper land portion of the piston;
상기한 부가 실린더의 상부에 개재된 스톱 링에 의해서 상부 이탈이 방지되도록 상기 부가 실린더에 수용되는 부가 피스톤과;An additional piston accommodated in the additional cylinder to prevent the upper part from being separated by the stop ring interposed on the upper part of the additional cylinder;
상기한 압축링이 장착되는 링 홈의 내측과 상기 부가 실린더 간을 연결하는 유로와;A flow path for connecting the inner side of the ring groove in which the compression ring is mounted and the additional cylinder;
상기한 유로의 외측단에 위치되어 상기 부가 실린더에서 전달되는 압력에 의해 상기 압축링의 내주면을 밀도록 형성되는 압축 피스톤; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A compression piston positioned at an outer end of the flow path and formed to push the inner circumferential surface of the compression ring by the pressure transmitted from the additional cylinder; Characterized in that comprises a.
Description
본 발명은 엔진의 블로바이 가스 저감장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 피스톤이 이동행정에서 연소실 내의 미연소가스가 크랭크 케이스로 유입되어 발생되는 블로바이 가스량을 줄이기 위한 엔진의 블로바이 가스 저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for reducing blow-by gas of an engine, and more particularly, to reduce blow-by gas of an engine for reducing the amount of blow-by gas generated by inflow of unburned gas in a combustion chamber into a crankcase in a moving stroke of an engine. Relates to a device.
일반적으로 차량의 엔진에 적용되는 피스톤은 실린더를 왕복운동하면서 팽창행정에서 고온고압의 가스 압력을 받아 피스톤 로드를 거쳐 크랭크 샤프트에 회전력을 주는 기구이다.In general, a piston applied to an engine of a vehicle is a mechanism for applying a gas pressure of high temperature and high pressure in an expansion stroke while reciprocating a cylinder to give a rotational force to a crankshaft through a piston rod.
도 4는 종래의 일반적인 피스톤의 구조를 설명하기 위한 도면으로서, 피스톤(20)의 도중에 커넥팅 로드(21)의 상단과 피스톤 핀(22)으로써 결합된 채로 실린더(10)의 라이너에 수용된다. 한편, 상기한 피스톤(20)의 랜드부 도중에는 제1 압축링(24)과 제2 압축링(25) 및 오일링(26)이 각각의 링 홈에 장착된다. 따라서 상기 제1 압축링(24) 및 제2 압축링(25)에 의해서 연소실(11)의 연소가스가 크랭크 케이스(12)로 이동되는 것을 막아 연소실의 기밀이 유지되며, 상기 오일링(26)에 의해서 엔진 오일의 연소실(11)로 유입되는 것이 방지되고 실린더(10)의 내벽에 소정의 유막이 형성된다.4 is a view for explaining the structure of a conventional general piston, which is accommodated in the liner of the cylinder 10 while being coupled with the upper end of the connecting rod 21 and the piston pin 22 in the middle of the piston 20. On the other hand, during the land portion of the piston 20, the first compression ring 24, the second compression ring 25 and the oil ring 26 is mounted in each ring groove. Therefore, the combustion chamber 11 of the combustion chamber 11 is prevented from moving to the crankcase 12 by the first compression ring 24 and the second compression ring 25, thereby maintaining the airtightness of the combustion chamber, and by the oil ring 26. The inflow of the engine oil into the combustion chamber 11 is prevented and a predetermined oil film is formed on the inner wall of the cylinder 10.
그런데 상기와 같이 연소실(11)과 크랭크 케이스(12) 간에 가스 및 오일의 유출입이 허용되지 않도록 하기 위한 압축링(24,25) 및 오일링(26)이 장착됨에도 불구하고, 실제의 엔진에서는 폭발 연소과정에서 상승되는 압력으로 인하여 실린더 보어가 순간 팽창되므로서 압축링과 실린더 보어 간의 간격이 생기게 되어 연소실 내의 미연소 가스가 크랭크 케이스(12)로 유입되는 블로바이 가스가 생성되는 문제점이 있었다.However, although compression rings 24 and 25 and oil rings 26 are installed between the combustion chamber 11 and the crankcase 12 to prevent the inflow and outflow of gas and oil as described above, in the actual engine, explosion combustion Due to the pressure rising in the process, the cylinder bore is instantaneously expanded, thereby creating a gap between the compression ring and the cylinder bore, which causes a blow-by gas in which unburned gas in the combustion chamber flows into the crankcase 12.
이러한 블로바이 가스는 크랭크 케이스의 압력을 높여 엔진 성능에 영향을 미치고 오일과 반응하여 오일의 탄화를 촉진시키게 된다.This blow-by gas increases the pressure of the crankcase, affects engine performance and reacts with the oil to promote carbonization of the oil.
따라서 상기와 같이 생성되는 블로바이 가스를 엔진의 흡기계로 유도하여 재연소되도록 하기 위한 블로바이 가스 재순환장치가 일부의 엔진에 마련된다. 그런데 블로바이 가스에 포함된 오일성분으로 인하여 스로틀 바디 등에 카본의 퇴적이 일어나게 되고, 이러한 카본의 퇴적은 엔진의 흡기 성능에 악영향을 미치는 원인이 된다.Therefore, a part of the engine is provided with a blow-by gas recirculation apparatus for inducing the combustion of the blow-by gas generated as described above to the intake system of the engine to be re-burned. However, due to the oil contained in the blow-by gas, carbon deposition occurs in the throttle body and the like, and the deposition of carbon causes a bad influence on the intake performance of the engine.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진의 피스톤이 이동행정에서 연소실 내의 미연소가스가 크랭크 케이스로 유입되어 발생되는 블로바이 가스량을 줄이기 위한 엔진의 블로바이 가스 저감장치를 제공하는 데 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, the engine blow-by gas reducing apparatus for reducing the amount of blow-by gas generated by the unburned gas in the combustion chamber flows into the crankcase in the movement stroke The purpose is to provide.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,
연소실과 크랭크 케이스 간의 기밀이 유지되도록 피스톤의 랜드부 도중에 압축링이 장착되는 피스톤에 있어서,In the piston to which the compression ring is mounted in the middle of the land portion of the piston to maintain the airtight between the combustion chamber and the crankcase,
상기한 피스톤의 상측 랜드부 중앙으로 마련되는 부가 실린더와;An additional cylinder provided in the center of the upper land portion of the piston;
상기한 부가 실린더의 상부에 개재된 스톱 링에 의해서 상부 이탈이 방지되도록 상기 부가 실린더에 수용되는 부가 피스톤과;An additional piston accommodated in the additional cylinder to prevent the upper part from being separated by the stop ring interposed on the upper part of the additional cylinder;
상기한 압축링이 장착되는 링 홈의 내측과 상기 부가 실린더 간을 연결하는 유로와; A flow path for connecting the inner side of the ring groove in which the compression ring is mounted and the additional cylinder;
상기한 유로의 외측단에 위치되어 상기 부가 실린더에서 전달되는 압력에 의해 상기 압축링의 내주면을 밀도록 형성되는 압축 피스톤; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A compression piston positioned at an outer end of the flow path and formed to push the inner circumferential surface of the compression ring by the pressure transmitted from the additional cylinder; Characterized in that comprises a.
이하, 본 발명에 의한 블로바이가스 저감장치의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the configuration and operation of the blow-by gas reducing apparatus according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의해 형성된 피스톤의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의해 형성된 피스톤의 평단면도이고, 도 3은 본 발명의 작동상태도이다.1 is a cross-sectional view of a piston formed by the present invention, Figure 2 is a plan sectional view of the piston formed by the present invention, Figure 3 is an operating state diagram of the present invention.
도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명에 의해 형성된 피스톤을 지시하는 것이고, 도면부호 40은 본 발명에 의한 부가 피스톤을 지시하는 것이다.Reference numeral 30 shown in the drawings indicates a piston formed by the present invention, and reference numeral 40 indicates an additional piston according to the present invention.
상기한 피스톤(30)은 엔진의 실린더(10)에 수용되어 엔진의 행정에 따라 상하작동될 수 있도록 구성되고, 그 하부는 커넥팅 로드에 연결된다. 또한 상기한 피스톤(30)의 상부 랜드부에는 연소실(11)과 크랭크 케이스(12) 간의 기밀유지를 위한 압축링(31) 및 오일링(32)이 장착되기 위한 다수의 링 홈(33,34)이 형성된다.The piston 30 is accommodated in the cylinder 10 of the engine is configured to be operated up and down in accordance with the stroke of the engine, the lower portion is connected to the connecting rod. In addition, the upper land portion of the piston 30 has a plurality of ring grooves 33 and 34 for mounting the compression ring 31 and the oil ring 32 for airtightness between the combustion chamber 11 and the crankcase 12. Is formed.
한편, 상기한 피스톤(30)의 상부 랜드부의 중앙위치에는 소정의 용적을 갖는 부가 실린더(35)가 형성되고, 상기한 부가 실린더(38)의 내부에는 부가 피스톤(40)이 수용된다. 상기 부가 피스톤(40)의 상부 이탈을 방지하기 위해서 상기 부가 실린더(35)의 상부에는 스톱 링(36)이 개재된다.On the other hand, an additional cylinder 35 having a predetermined volume is formed at the center position of the upper land portion of the piston 30, and the additional piston 40 is accommodated inside the additional cylinder 38. The stop ring 36 is interposed on the upper portion of the additional cylinder 35 to prevent the upper piston from being separated from the upper portion.
그리고 상기한 압축링(31)의 장착을 위한 링 홈(33)의 내부와 상기 부가 실린더(35)의 내부 하측이 서로 연통되도록 하기 위한 유로(37)가 형성되는데, 상기한 유로(37)는 도 2에 도시되는 바와 같이 방사상의 방향으로 다수 형성되는 것이 바람직하다.In addition, a flow path 37 is formed to allow the inside of the ring groove 33 for mounting the compression ring 31 and the inside lower side of the additional cylinder 35 to communicate with each other. As shown in Fig. 2, it is preferable that a plurality be formed in the radial direction.
상기한 각각의 유로(37)의 끝단에는 압축 피스톤(42)이 개재되는데, 상기 압축 피스톤(42)의 외측단은 압축링(31)의 내주면에 접하도록 장착된다.Compression piston 42 is interposed at the end of each of the flow paths 37, and the outer end of the compression piston 42 is mounted to contact the inner circumferential surface of the compression ring 31.
그리고 상기한 부가 피스톤(40)의 상부에서 가해지는 연소실의 압력이 상기한 압축 피스톤(42)으로 전달될 수 있도록 상기 부가 실린더(35)의 내부에는 유체(50)가 채어진다. 즉, 엔진의 연소실(11)에서 발생되는 압력이 상기한 부가 피스톤(40), 유체(50) 및 압축 피스톤(42)을 통해서 상기한 압축링(31)의 내주연에 작용되므로서, 엔진의 폭발연소 행정시에 상기한 압축링(31)의 지름이 확장되어 실린더(10)의 내경과 압축링(31) 간에 간격이 줄게 되도록 구성되는 것이다.The fluid 50 is filled inside the additional cylinder 35 so that the pressure of the combustion chamber applied at the upper portion of the additional piston 40 can be transmitted to the compression piston 42. That is, the pressure generated in the combustion chamber 11 of the engine is applied to the inner circumference of the compression ring 31 through the additional piston 40, the fluid 50, and the compression piston 42, so that the explosion of the engine In the combustion stroke, the diameter of the compression ring 31 is expanded to reduce the gap between the inner diameter of the cylinder 10 and the compression ring 31.
또한, 엔진의 흡/배기 행정시에는 상기한 부가 피스톤(40)에 걸렸던 압력이 해소되므로서 상기한 압축 피스톤(42)은 유로(37)의 내측으로 이동되고, 상기 압축링(31)은 원래의 상태가 유지될 수 있도록 구성되는 것이다.In addition, during the intake / exhaust stroke of the engine, the pressure applied to the additional piston 40 is released, so that the compression piston 42 is moved to the inside of the flow path 37, and the compression ring 31 is the original. It is configured to maintain state.
이상과 같이 본 발명에 의해 구성된 블로바이가스 저감장치의 작동상태를 설명한다.The operating state of the blow-by gas reducing apparatus constructed by the present invention as described above will be described.
엔진의 운전행정에 따라서 실린더(10) 내를 상하이동하는 피스톤(30)의 상부 도중에 연소실(11)의 압력에 의해서 작용되는 상기한 부가 피스톤(40)이 형성되므로서, 상기 연소실(11)에 압력이 걸리게 되면 상기 부가 피스톤(40)은 하강되면서 유체를 통해 압축 피스톤(42)에 힘을 전달하게 된다.In the combustion chamber 11, the additional piston 40, which is operated by the pressure of the combustion chamber 11, is formed in the middle of the upper portion of the piston 30 moving in and out of the cylinder 10 in accordance with the operation of the engine. When the pressure is applied, the additional piston 40 descends and transmits a force to the compression piston 42 through the fluid.
이렇게 압축 피스톤(42)으로 전달된 힘은 압축링(31)의 지름을 확장시키게 되므로서, 실린더(10)의 내경과 압축링(31) 간의 간격이 상대적으로 줄어들게 된다.The force transmitted to the compression piston 42 thus expands the diameter of the compression ring 31, so that the distance between the inner diameter of the cylinder 10 and the compression ring 31 is relatively reduced.
따라서 연소실(11)과 크랭크 케이스(12) 간의 기밀이 유지되어 연소실(11)의 미연소 가스가 크랭크 케이스(12) 내로 스며드는 것이 원인이 되는 블로바이가스의 발생이 저감되는 것이다.Therefore, the airtightness between the combustion chamber 11 and the crankcase 12 is maintained, and the generation of blow-by gas which causes the unburned gas of the combustion chamber 11 to seep into the crankcase 12 is reduced.
한편, 엔진의 흡/배기 행정시에는 상기한 부가 피스톤(40)에 걸리는 압력이 해소되므로서 압축 피스톤(42)은 유로(37)의 내측으로 이동되고 압축링(31)의 지름은 원래의 상태로 되돌아오게 된다.On the other hand, during the intake / exhaust stroke of the engine, the pressure applied to the additional piston 40 is released so that the compression piston 42 is moved to the inside of the oil passage 37 and the diameter of the compression ring 31 is returned to its original state. Come back.
이상과 같이 구성된 본 발명에 의하면, 엔진의 연소실에서의 폭발 및 연소에 의한 압력이 상승되면 압력을 받은 부가 피스톤이 하강되고, 유체를 통해 힘을 전달받은 압축 피스톤이 압축링의 지름을 확장시키게 되므로서, 실린더의 내경과 압축링 간의 간격이 좁아지게 되어 연소실과 크랭크 케이스 간의 기밀성능이 좋아져 블로바이가스의 발생이 억제되는 커다란 장점이 있는 것이다.According to the present invention configured as described above, when the pressure due to explosion and combustion in the combustion chamber of the engine is increased, the additional piston under pressure is lowered, and the compression piston receiving the force through the fluid expands the diameter of the compression ring. In addition, the gap between the inner diameter of the cylinder and the compression ring is narrowed, so that the airtight performance between the combustion chamber and the crankcase is improved, so that the generation of blow-by gas is suppressed.
도 1은 본 발명에 의해 형성된 피스톤의 단면도.1 is a cross-sectional view of a piston formed by the present invention.
도 2는 본 발명에 의해 형성된 피스톤의 평단면도.2 is a cross-sectional plan view of a piston formed by the present invention.
도 3은 본 발명의 작동상태도.3 is an operational state diagram of the present invention.
도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.4 is a diagram for explaining a conventional technology.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
10 : 실린더 11 : 연소실10 cylinder 11 combustion chamber
12 : 크랭크 케이스 30 : 피스톤12: crankcase 30: piston
31 : 압축링 32 : 오일링31: compression ring 32: oil ring
33,34 : 링홈 35 : 부가 실린더33,34: ring groove 35: additional cylinder
36 : 스톱 링 37 : 유로36: stop ring 37: euro
40 : 부가 피스톤 42 : 압축 피스톤40: additional piston 42: compression piston
50 : 유체50: fluid
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| KR1020030082001A KR20050048152A (en) | 2003-11-19 | 2003-11-19 | Reducing apparatus of engine |
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2003
- 2003-11-19 KR KR1020030082001A patent/KR20050048152A/en not_active Application Discontinuation
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