KR101115815B1 - 블로우바이 가스의 균등한 분배 기능이 향상된 인테이크 매니폴드 - Google Patents

Abstract

PCV Gas의 균등한 분배 기능이 향상된 인테이크 매니폴드가 제공된다. 개시된 인테이크 매니폴드는 본체, 상기 본체의 일측에 연통하도록 부설되며 기화기에서 생성된 혼합기를 전달하는 트로틀 바디, 상기 본체 내부에 형성되어 상기 트로틀 바디를 거쳐 공급되는 혼합기의 일시적인 저장조 기능을 하며, 엔진 연소실로부터의 PCV 가스가 재인입되어지는 플레넘 챔버, 상기 본체 주위를 따라 형성되어 상기 플레넘 챔버의 혼합기가 복수의 연소실로 균등하게 공급되도록 유선형으로 이루어지는 복수의 인테이크 러너, 및 상기 플레넘 챔버 상에 배치되고 상기 인테이크 러너에 상기 PCV 가스가 균일하게 유입되도록 안내하는 가스 토출포트를 포함하며, 상기 가스 토출포트는 중공의 몸체, 상기 몸체의 일측을 개방하도록 형성되어 상기 PCV 가스가 유입되도록 유도하는 유입구, 및 상기 본체의 타측에 배치되고 안내돌기가 돌출 형성되는 안내판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

인테이크 매니폴드, PCV 가스, 토출포트, 분배, 균등

Description

블로우바이 가스의 균등한 분배 기능이 향상된 인테이크 매니폴드{Intake Manifold Advanced In Uniform Distributing of Blowby Gas}

본 발명은 PCV Gas의 균등한 분배 기능이 향상된 인테이크 매니폴드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실린더 헤드커버를 거쳐 플레넘 챔버로 유입되는 PCV Gas가 각 인테이크 러너로 균등하게 유동하게 하도록 상기 플레넘 챔버 상에 PCV 가스 토출포트를 구성함으로써 PCV Gas의 균등한 분배 기능이 향상된 인테이크 매니폴드에 관한 것이다.

인테이크 매니폴드(Intake Manifold, 흡기 매니폴드)는 기화기에서 형성된 혼합기가 저항을 가능한 받지 않는 상태로 유지하여 운동기관의 동력을 발생하는 연소실에 균일하게 공급하는 기능을 한다. 인테이크 매니폴드는 하부 일측에 공급된 혼합기를 일시 저장하는 플레넘 챔버(Plenum chamber), 상기 플레넘 챔버의 일측에 연통하도록 부설되어 기화기를 거친 혼합기가 유동하게 하는 트로틀 바디(Throttle body), 및 상기 플레넘 챔버에 저장된 혼합기가 각 연소실로 유동하도 록 안내하는 인테이크 러너(Intake runner) 등으로 구성된다.

상기 인테이크 러너를 통해 각 연소실로 공급되는 혼합기 중 피스톤 및 실린더의 내벽 사이를 통해 크랭크실로 유입되는 블로우바이 가스(Blowby Gas)가 존재한다. 상기 블로우바이 가스는 그대로 배출되면 공기오염 및 엔진의 효율 저하에 끼치는 영향이 지대하므로 이를 재사용하는 과정을 통해서 상기 블로우바이 가스를 연소실 내에서 완전 연소에 부합하는 상태로 설계하는 방안이 연구되고 있다.

일반적으로 블로우바이 가스는 크랭크실에서 실린더 헤드 커버에 모이고 별도의 PCV Cable을 통해 상기 실린더 헤드 커버로부터 플레넘 챔버 상에 형성된 PCV 니플에 연결되어져 유동한다. 여기에서, 보통 PCV 니플(nipple)이 플레넘 챔버의 중앙부 상에 배치되는 구조로 유지되어지는데, 공급되는 블로우바이 가스 즉, PCV gas가 플레넘 챔버 내로 신규로 공급되는 혼합기와 원활하게 섞이는 과정이 요구된다.

한편, 트로틀 바디를 통해 신규 유입되는 혼합기의 유동으로 인해 상기 플레넘 챔버 내로 공급되는 PCV gas가 복수의 인테이크 러너 내로 균일하게 혼합되어 들어가야 각 기통에서의 폭발 과정으로 인한 연소 효율이 균일하게 되는데, 기존에는 이를 유지하는 데에 문제가 있어 왔다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서, PCV 니플과 연통되는 플레넘 챔버의 내측면 상에 PCV 가스 토출포트를 부설하여 상기 PCV 니플을 통해 플레넘 챔버로 유입된 블로우바이 가스가 각 인테이크 러너에 균일한 양으로 공급될 수 있게 하는 PCV Gas의 균등한 분배 기능이 향상된 인테이크 매니폴드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 PCV Gas의 균등한 분배 기능이 향상된 인테이크 매니폴드는 본체, 상기 본체의 일측에 연통하도록 부설되며 기화기에서 생성된 혼합기를 전달하는 트로틀 바디, 상기 본체 내부에 형성되어 상기 트로틀 바디를 거쳐 공급되는 혼합기의 일시적인 저장조 기능을 하며, 엔진 연소실로부터의 PCV 가스가 재인입되어지는 플레넘 챔버, 상기 본체 주위를 따라 형성되어 상기 플레넘 챔버의 혼합기가 복수의 연소실로 균등하게 공급되도록 유선형으로 이루어지는 복수의 인테이크 러너, 및 상기 플레넘 챔버 상에 배치되고 상기 인테이크 러너에 상기 PCV 가스가 균일하게 유입되도록 안내하는 가스 토출포트를 포함하며, 상기 가스 토출포트는 중공의 몸체, 상기 몸체의 일측을 개방하도록 형성되어 상기 PCV 가스가 유입되도록 유도하는 유입구, 및 상기 본체의 타측에 배치되고 안내돌기가 돌출 형성되는 안내판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 몸체와 상기 안내판 사이에는 유출구가 형성되어 상기 가스 토출포트 내의 PCV 가스가 상기 플레넘 챔버 내로 유출 가능하게 된다.

또한, 상기 유출구는 상기 안내돌기를 중간에 두고 복수개로 배치될 수 있 다.

한편, 상기 유출구는 상기 트로틀 바디 측을 향하도록 형성되는 제1유출구와 상기 안내돌기를 사이에 두고 상기 제1유출구와 마주보도록 배치되는 제2유출구로 이루어지며, 상기 안내돌기는 상기 제1유출구보다는 상기 제2유출구 측에 가깝게 배치하여 상기 제1유출구를 통해 배출되는 혼합기의 양이 제2유출구보다 많아지게 할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 PCV Gas의 균등한 분배 기능이 향상된 인테이크 매니폴드는 PCV 니플을 통해 플레넘 챔버로 유입된 블로우바이 가스가 각 인테이크 러너에 균일한 양으로 공급될 수 있게 하여 엔진의 각 실린더로 균등하게 분포하게 하는 효과가 있게 된다.

상기의 균등분포의 PCV Gas는 특정 인테이크 러너 또는 연소실 등에 쌓여져 발생할 수 있는 엔진 부조화의 문제를 사전에 방지하는 기능이 있다. 더불어, 엔진 내에서 미연소 가스를 효율적으로 재순환하게 함으로써 배출가스 관리에 향상을 기할 수 있다.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 PCV 가스의 균등한 분배 기능이 향상된 인테이크 매니폴드를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 인테이크 매니폴드의 내부에 PCV 가스 토출포트가 장착된 상태를 보이는 사시도, 도 2는 PCV 가스 토출포트의 일 방향에서의 사시도, 및 도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 인테이크 매니폴드(1)의 구조에 대해 설명한다. 인테이크 매니폴드(1)는 본체(10), 본체(10)의 일측에 연통하도록 부설되며 기화기(3)에서 생성된 혼합기를 전달하는 트로틀 바디(20), 본체(10) 내부에 형성되어 트로틀 바디(20)를 거쳐 공급되는 혼합기의 일시적인 저장조 기능을 하며, 연소실(5)로부터의 PCV 가스가 재인입되어질 수 있게 하는 플레넘 챔버(30), 본체(10) 주위를 따라 형성되어 플레넘 챔버(30) 내의 혼합기가 복수의 연소실로 균등하게 공급되도록 유선형으로 이루어지는 복수의 인테이크 러너(40), 및 플레넘 챔버(30) 상에 배치되고 인테이크 러너(40)에 균일하게 유입되도록 안내하는 가스 토출포트(50)로 이루어진다.

본체(10), 트로틀 바디(20), 및 인테이크 러너(40)는 일체화된 하나의 단품으로 주조되어 이루어질 수 있거나, 각각 별도의 단품으로 제조되어 결합가공되는 방식으로 제조가능하다. 엔진의 일측 부분을 커버하는 부품이므로 일정 수준 이상의 강도가 요구된다고 할 것이므로 하나의 일체화된 구조로 만들어지는 것이 바람직할 수 있을 것이다.

플레넘 챔버(30)는 기화기로부터 신규로 진입하는 혼합기와 실린더 헤드 커버를 통해 취합되어 유입되는 PCV 가스가 전체적으로 일정하게 섞일 수 있도록 하는 공간으로서 인테이크 러너(40)로의 공급 전에 안정화된 상태로 공급이 이루어질 수 있게 한다. 플레넘 챔버(30)에 연통되도록 본체(10) 상에는 PCV 니플(미도시)이 부설될 수 있는데, 상기 PCV 니플은 실린더 헤드커버로부터 PCV 가스가 플레넘 챔버(30) 내로 유입되도록 유도하는 역할을 한다.

인테이크 러너(40)는 복수개로 이루어진 수송관로의 형태로서 본체(10)의 외면을 감싸는 형태로 일정한 간격이 유지된 채 형성된다. 인테이크 러너(40)의 일측단(42)은 플레넘 챔버(30)와 연통하고 타측단(44)은 엔진의 연소실 부위와 가스켓(미도시)을 사이에 두고 연통하도록 배치된다. 상기 인테이크 러너(40)는 각 연소실로 유입되는 혼합기가 별다른 저항없이 유동가능하도록 유선형으로 제작되는 것이 바람직할 수 있다.

이하 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 핵심 구성요소인 가스 토출포트(50)에 대해 설명한다. 가스 토출포트(50)는 용기 형상의 모양을 취하고 있으며, PCV 가스 안내유로의 기능을 담당하게 된다. 가스 토출포트(50)는 외관을 이루는 몸체(51), 몸체(51)의 일측을 개방하도록 형성되어 PCV 가스가 PCV 니플로부터 유입되도록 유도하는 유입구(56), 몸체(51)의 타측에 배치되고 안내돌기(53)가 돌출 형성되는 안내판(52)을 구비한다. 여기에서 상기 유입구(56)와 안내판(52)은 서로 마주보는 위치에 설정되어질 수 있다.

몸체(51)와 안내판(52) 사이에는 가스 토출포트(50) 내의 가스가 유출 가능하도록 유출구(54,55)가 형성된다. 유출구(54,55)는 제1유출구(54)와 제2유출구(55)로 이루어지고 서로 안내돌기(53)를 중간에 두고 배치되는 구조를 취한다. 즉, 몸체(51) 내의 PCV 가스가 안내돌기(53)에 의해 진행방향이 분리되어 각각의 유출구(54,55)로 유동될 수 있다. 제1유출구(54)는 제2유출구(55)에 비해 트로틀 바디(20)에 더 근접하는 구조로 이루어질 수 있다. 유출구(54,55)는 상기의 실시예에서는 2개로 한정이 되어지지만 그 개수는 플레넘 챔버(30)의 공간 상황에 따라서 더 증가될 수 있음은 물론이다.

안내돌기(53)는 안내판(52)의 중앙부에 배치되기보다는 제2유출구(55)에 더 근접하여 위치하는 것이 유입되는 가스의 균일한 분배를 가능하게 할 수 있다. 다시 말하면, 제1유출구(54)로 더 많은 양의 PCV 가스가 배출되도록 하여 트로틀 바디(20)로부터의 고속유동에도 불구하고 트로틀 바디(20)에 가까운 인테이크 러너 측으로 균일한 양의 혼합기가 유입될 수 있게 한다.

정리하면, 트로틀 바디(20)를 통해 고속으로 유입되는 혼합기의 영향으로 트로틀 바디(20)로부터 상대적으로 멀리 이격되어 있는 인테이크 러너 측 부위에 많은 양의 혼합기가 잔유하는 상황이 발생할 수 있으므로 트로틀 바디(20)로부터 더 멀리 이격된 제2유출구(55)로 적은 양의 PCV 가스의 토출을 유도하는 것이 가능할 수 있다. 상기의 구조를 위해서 안내돌기(53)의 위치를 제1유출구(54) 쪽으로 근접 배치함으로써 가능하게 할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 3을 다시 참조하여 본 발명인 PCV Gas의 균등한 분배 기능이 향상된 인테이크 매니폴드에서의 PCV 가스의 유동 과정에 대해 살핀다.

먼저, 연료탱크(미도시) 및 기화기(3)를 거친 혼합기가 트로틀 바디(20)를 통해 플레넘 챔버(30)에 유입되어 각 인테이크 러너(40)로 이동하여 연소실(5)로 공급되는 과정을 거친다. 연소실(5)에서 크랭크실(미도시)로 미연소된 상태에서 누설된 PCV 가스는 플레넘 챔버(30)에 연통된 PCV 니플(미도시)로 재순환되어 유입된다. 여기에서, PCV 니플은 유입구(56)에 직접 연결되도록 구성되므로 유입되는 PCV 가스는 가스 토출포트(50)의 내부를 통해 이동할 수 있다. 이후 가스 토출포트(50)의 유출구(54,55)를 통해 토출되는 PCV 가스는 플레넘 챔버(30) 내에서 계속적으로 신규유입되는 혼합기와 균일하게 섞인 상태에서 인테이크 러너(40)로 진출한다. 이 과정에서 가스 토출포트(50)는 안내돌기(53)에 의해 PCV 가스를 플레넘 챔버(30) 내의 각 방향으로 분할하여 유동하게 하고, 각각의 인테이크 러너(40) 측에 혼합기가 균형된 상태로 유입될 수 있게 안내한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 엔진 연소실(5)에서 누설되는 블로우 가스를 플레넘 챔버(30)에 장착된 가스 토출포트(50)를 통해 각 인테이크 러너로 균등하게 공급하는 과정을 수행하도록 함에 의해서 종래 대비하여 PCV 가스가 각 실린더 별로 균등하게 분포해주는 효과가 있게 된다. 더불어, 균일하게 공급되는 PCV 가스는 기존의 편중된 공급방식에서 문제가 됐던 가스퇴적물에 의한 엔진 부조화를 방지하게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 인테이크 매니폴드의 내부에 PCV 가스 토출포트가 장착된 상태를 보이는 사시도,

도 2는 PCV 가스 토출포트의 일 방향에서의 사시도, 및

도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 인테이크 매니폴드 3 : 기화기

5 : 연소실 10 : 본체

20 : 트로틀 바디 30 : 플레넘 챔버

40 : 인테이크 러너 50 : 가스 토출포트

51 : 몸체 52 : 안내판

53 : 안내돌기 54,55 : 유출구

56 : 유입구

Claims (4)

1. 본체(10);

   상기 본체(10)의 일측에 연통하도록 부설되며 기화기(3)에서 생성된 혼합기를 전달하는 트로틀 바디(20);

   상기 본체(10) 내부에 형성되어 상기 트로틀 바디(20)를 거쳐 공급되는 혼합기의 일시적인 저장조 기능을 하며, 엔진 연소실(5)로부터의 PCV 가스가 재인입되어지는 플레넘 챔버(30);

   상기 본체(10) 주위를 따라 형성되어 상기 플레넘 챔버(30)의 혼합기가 복수의 연소실로 균등하게 공급되도록 유선형으로 이루어지는 복수의 인테이크 러너(40); 및

   상기 플레넘 챔버(30) 상에 배치되고 상기 인테이크 러너(40)에 상기 PCV 가스가 균일하게 유입되도록 안내하는 가스 토출포트(50);를 포함하며,

   상기 가스 토출포트(50)는 중공의 몸체(51), 상기 몸체(51)의 일측을 개방하도록 형성되어 상기 PCV 가스가 유입되도록 유도하는 유입구(56), 상기 몸체(51)의 타측에 상기 유입구(56)와 마주보도록 배치되고 안내돌기(53)가 돌출 형성되는 안내판(52), 및 상기 몸체(51)와 상기 안내판(52) 사이에 형성됨으로써 상기 몸체(51)의 타측 가장자리에 위치하는 유출구(54,55)로 이루어지며,

   상기 유출구(54,55)는 상기 트로틀 바디(20) 측을 향하도록 형성되는 제1유출구(54)와 상기 안내돌기(53)를 사이에 두고 상기 제1유출구(54)와 마주보도록 배치되는 제2유출구(55)로 이루어지며, 상기 안내돌기(53)는 상기 제1유출구(54)보다는 상기 제2유출구(55) 측에 가깝게 배치하여 상기 제1유출구(54)를 통해 배출되는 혼합기의 양이 상기 제2유출구(55)보다 많아지도록 하는 것을 특징으로 하는 PCV Gas의 균등한 분배 기능이 향상된 인테이크 매니폴드(1).
2. 제 1항에 있어서,

   상기 몸체(51)와 상기 안내판(52) 사이에는 상기 유출구(54,55)가 형성되어 상기 가스 토출포트(50) 내의 PCV 가스가 상기 플레넘 챔버(30) 내로 유출 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 PCV Gas의 균등한 분배 기능이 향상된 인테이크 매니폴드(1).
3. 제 2항에 있어서,

   상기 유출구(54,55)는 상기 안내돌기(53)를 중간에 두고 복수개로 배치되는 것을 특징으로 하는 PCV Gas의 균등한 분배 기능이 향상된 인테이크 매니폴드(1).
4. 삭제

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