KR0159736B1

KR0159736B1 - A cooling system of cylinder block

Info

Publication number: KR0159736B1
Application number: KR1019960048324A
Authority: KR
Inventors: 김규완
Original assignee: 박병재; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 1998-12-15
Also published as: KR19980029083A

Abstract

본 발명은 엔진의 실린더를 냉각시키기 위해 형성된 워터재킷의 냉각수 와류형성 장치에 관한 것으로서, 크랭크 축에 설치된 구동 헤리컬기어와, 상기 구동 헤리컬 기어와 맞물려 직각방향으로 회전력을 전달하는 수동 헤리컬 기어와, 상기 수동 헤리컬 기어의 축에 연결되어 워터 재킷의 냉각수에 와류를 형성시키는 와류 발생 수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a cooling water vortex forming apparatus for a water jacket formed for cooling a cylinder of an engine, and more particularly, to a cooling water vortex forming apparatus for cooling a cylinder of an engine, which comprises a driving helical gear provided on a crankshaft and a manual helical gear engaged with the driving helical gear, And vortex generating means connected to the shaft of the manual helical gear to form a vortex in the cooling water of the water jacket.

상기 본 발명에 따른 워터 재킷의 와류 형성 장치는 크랭크 축의 회전력의 동력을 헤리컬 기어로 전달받은 회전 날개가 워터재킷의 냉각수에 와류를 형성시키기 때문에 냉각수의 열교환 능력을 높여 실린더의 냉각 효과가 상승되고, 더불어 엔진 출력이 향상되는 효과가 있다.In the apparatus for forming a vortex of a water jacket according to the present invention, since the rotating vane that receives the power of rotational force of the crankshaft by the helical gear forms a vortex in the cooling water of the water jacket, the cooling effect of the cylinder is increased by increasing the heat- In addition, the engine output is improved.

Description

Cooling device of cylinder block

제1도는 종래 엔지의 수냉식 냉각 경로를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing a water-cooled cooling path of a conventional engine;

제2도는 종래 실린더 블록의 냉각 구조를 나타낸 부분 개략도.2 is a partial schematic view showing a cooling structure of a conventional cylinder block;

제3도는 본 발명의 따른 실린더 블록의 냉각장치를 나타낸 도면으로서, (a)는 전체적인 개략도, (b)는 실린더 블록의 횡방향 단면 구성도, (c)는 상기 (b)의 B-B선의 단면 구성도이다.(B) is a cross-sectional view of the cylinder block in a lateral direction, and (c) is a cross-sectional view of the BB line of the above-mentioned (b). Fig. .

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

50 : 서지뱅크 52 : 신기 통로50: surge bank 52:

53 : 신기 리턴관 55 : 신기 개폐수단53: wound return pipe 55: wound opening / closing means

60 : 실린더 블록 62 : 공기 통로60: cylinder block 62: air passage

64 : 워터 재킷 66 : 실린더64: Water jacket 66: Cylinder

70 : 배기 파이프 72 : 배기 통로70: exhaust pipe 72: exhaust passage

73 : 배기 유입관 74 : 배기 리턴관73: exhaust inlet pipe 74: exhaust return pipe

75 : 배기 개폐수단 80 : ECU75: exhaust opening / closing means 80: ECU

56,57,76,77 : 제 1,2,3,4 솔레노이드 밸브56,57,76,77: 1st, 2nd, 3, 4 solenoid valve

본 발명은 엔진의 실린더를 냉각시키는 실린더 블록의 냉각장치에 관한 것으로서, 실린더 블록내에 서지탱크와 배기파이프에 연결되는 공기통로를 형성하여 실린더를 냉각 또는 가열시킴으로써 연소실을 적정온도로 유지하여 엔진의 성능을 향상시킨 실린더 블록의 냉각장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cooling apparatus for a cylinder block for cooling a cylinder of an engine, in which an air passage connected to a surge tank and an exhaust pipe is formed in a cylinder block to cool or heat the cylinder, To a cooling apparatus for a cylinder block.

엔진을 냉각하여 과열을 방지하고, 또한 적정온도로 유지하는 장치를 엔진의 냉각장치라 한다. 실린더 내에 연소가스의 온도는 2000℃ 이상에 달하지만, 이 열의 상당량이 실린더, 실린더 헤드, 피스톤 등에 흡수된다. 이들 부분의 온도가 과도하게 상승하면, 실린더에 변형을 일으키거나 또는 실린더 벽의 유막이 파괴되어 윤활불량이 되며 심할 때는 엔진을 손상시킨다. 또한 연소상태도 나빠지는 결과 노킹이나 조기점화를 일으켜 출력은 급격히 저하한다.A device that cools the engine to prevent overheating and maintains the temperature at the proper temperature is called the cooling device of the engine. The temperature of the combustion gas in the cylinder reaches 2000 ° C or more, but a considerable amount of this heat is absorbed into the cylinder, the cylinder head, the piston, and the like. If the temperature of these parts excessively increases, the cylinder will be deformed or the oil film on the cylinder wall will be destroyed, resulting in poor lubrication and damage to the engine in severe cases. In addition, as the combustion condition is deteriorated, knocking and early ignition are caused, and the output rapidly decreases.

반대로 너무 냉각되면 연소에 의해 생긴 열 중에서, 냉각으로 상실되는 양이 많아져 엔진의 열효율을 저하시켜 연료소비를 증대시킨다. 또한 실린더 중에서 가솔린의 무화가 불충분한 혼합기가 공급되기 때문에 가솔린에 의해 엔진 오일을 묽게 만드는 원인이 되며 실린더의 마모를 촉진시키는 원인이 된다.On the other hand, if it is cooled too much, the amount of loss due to the cooling increases in the heat generated by the combustion, thereby lowering the thermal efficiency of the engine and increasing the fuel consumption. In addition, since a mixer in which gasoline is inadequately atomized in the cylinder is supplied, it causes the engine oil to be diluted by gasoline, which causes the cylinder to be worn out.

엔진을 냉각시키는 방식에는 외기를 이용하여 엔진의 외부를 직접 냉각하는 공랭식과 냉각수를 엔진 내부로 순환시켜 냉각하는 수냉식이 있다.The cooling method of the engine includes an air-cooling type in which the outside of the engine is directly cooled using outside air and a water-cooled type in which cooling water is circulated to the inside of the engine.

상기 수냉식은 제1도에 도시된 바와 같이 워터 펌프(1)에 의해 냉각수를 실린더 블록(3) 및 실린더 헤드(2)에 워터 재킷(4)으로 보내고 냉각시키며 다시 라디에이터(5)로 끌어들여 방열하며 데워진 물은 또다시 워터 펌프(1)를 이용해 순환시킨다.As shown in FIG. 1, in the water-cooled type, cooling water is sent to the cylinder block 3 and the cylinder head 2 through the water jacket 4 by the water pump 1, cooled and drawn back into the radiator 5, And the heated water is circulated again using the water pump (1).

여기서, 종래의 실린더 블록 냉각장치는 제2도에 도시된 바와 같이 실린터(6) 인근의 실린더 블록(3)에 냉각수 통로, 즉 워터 재킷(4)이 형성된다. 상기 워터 재킷(4)을 통과하는 냉각수는 상기한 바와 같이 제1도에서 워터 펌프(1)에 의해 실린더 블록(3)의 워터 재킷(4) 내부를 순환하고 라디에이터(5)에 보내져서 냉각되어 재 순환하게 된다.Here, in the conventional cylinder block cooling apparatus, a cooling water passage, that is, a water jacket 4 is formed in the cylinder block 3 near the cylinder 6 as shown in FIG. The cooling water passing through the water jacket 4 is circulated in the water jacket 4 of the cylinder block 3 by the water pump 1 in the first figure as described above and is sent to the radiator 5 to be cooled Recirculated.

그러나, 종래의 실린더 블록의 냉각장치에서 워터재킷(4)을 통과하는 냉각수가 연소실(A)에서 발생하는 고열에 의해 고온이 되는 실린더(6)를 충분히 냉각시키지 못해 실린더(6)와 피스톤(7)이 손상되거나 엔진의 출력이 떨어지는 문제점이 있다.However, in the cooling apparatus of the conventional cylinder block, the cooling water passing through the water jacket 4 can not sufficiently cool the cylinder 6 which becomes hot due to the high temperature generated in the combustion chamber A, and the cylinder 6 and the piston 7 ) Is damaged or the output of the engine is reduced.

또한, 엔지 초기 시동시 연소실(A)의 온도가 낮아 연소 효율이 떨어지기 때문에 엔진의 온도를 일정 온도 이상으로 높여야 하는데 종래에는 실린더 블록(3)의 워터 재킷(4) 내의 냉각수를 순환시키지 않는 방법으로 연소실(A)의 온도를 상승시켜 초기 시동시 엔지 적정 온도 상승이 지연되는 문제점이 있었다.In addition, since the combustion temperature of the combustion chamber A is low at the initial start of the engine, the combustion efficiency is lowered, so that the temperature of the engine must be raised to a certain temperature or higher. Conventionally, the cooling water in the water jacket 4 of the cylinder block 3 is not circulated , The temperature of the combustion chamber (A) is increased to delay the rise of the engine proper temperature at the time of the initial start.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 서지탱크에서 흡입되는 신기와 배기가스가 통과하는 공기 통로를 형성하여 실린더 블록을 냉각 또는 가열함으로써 연소실의 온도를 적정하게 유지하고 엔진의 출력도 향상시킨 실린더 블록의 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an air- And an object of the present invention is to provide a cooling device for a cylinder block having improved output.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 실린더 블록의 냉각장치는, 서지탱크와 연결되어 신기가 통과하는 신기 통로와, 배기파이프와 연결되넝 배기가스가 통과하는 배기 통로와, 실린더 블록에 형성되고 상기 신기통로 및 배기 통로와 연결되어 실린더 블록을 냉각 또는 가열시키도록 상기 신기와 배기가스에 통과되는 공기 통로와, 상기 신기 통로를 개폐하는 신기 개폐수단과, 상기 배기 통로를 개폐하는 배기 개폐수단과, 상기 신기 개폐수단 및 배기 개폐수단을 제어하는 ECU로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a cooling device for a cylinder block of the present invention for realizing the above object is a cooling device for a cylinder block, comprising a fresh air passage which is connected to a surge tank and through which a fresh air passes, an exhaust passage through which exhaust gas passes, An air passage which is connected to the fresh air passage and the exhaust passage so as to cool or heat the cylinder block and which is passed through the fresh air passage and the exhaust gas; an opening / closing means for opening / closing the fresh air passage; And an ECU for controlling the wearer opening / closing means and the exhaust opening / closing means.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 의한 실린더 블록의 냉각장치는 제3도에 도시된 바와 같이 서지탱크(50)와 연결되어 신기가 통과되는 신기 통로(52)와, 배기파이프(70)와 연결되어 배기가스가 통과되는 배기 통로(72)와, 실린더 블록(60)에 형성되고 상기 신기통로(52) 및 배기 통로(72)와 연결되어 실린더 블록(60)을 냉각 또는 가열시키도록 상기 신기와 배기가스에 통과되는 공기 통로(62)와, 상기 신기 통로(52)를 개폐하는 신기 개폐수단(55)과, 상기 배기 통로(72)를 개폐하는 배기 개폐수단(75)과, 상기 신기 개폐수단(55) 및 배기 개폐수단(77)을 제어하는 ECU(80)로 구성된다.3, the cooling device of the cylinder block according to the present invention is constituted by a generator path 52 connected with a surge tank 50 to which a fresh air is passed and an exhaust pipe 70 connected to the exhaust pipe 70, An exhaust passage 72 formed in the cylinder block 60 and connected to the fresh air passage 52 and the exhaust passage 72 so as to cool or heat the cylinder block 60, A fresh air passage opening and closing means 55 for opening and closing the fresh air passage 52, an exhaust opening and closing means 75 for opening and closing the exhaust passage 72, And an ECU (80) for controlling the means (77).

상기 신기 통로(52)는 상기 서지탱크(50)에서 상기 공기 통로(62)로 신기가 유입되는 신기 유입관(53)과, 상기 공기 통로(62)를 통과한 신기가 상기 서지탱크(50)에 배출되는 신기 리턴관(54)으로 구성된다.The fresh air passage 52 includes a fresh air inlet pipe 53 through which the fresh air flows into the air passage 62 from the surge tank 50 and a fresh air passage passing through the air passage 62 from the surge tank 50. [ And a fresh-gas return pipe (54) discharged to the outside.

상기 배기 통로(72)는 상기 배기파이프(70)에서 공기 통로(62)로 배기가스가 유입되는 배기 유입관(73)과, 상기 공기 통로(72)를 통과한 배기가스가 배기파이프(70)로 배출되는 배기 리턴관(74)으로 구성된다.The exhaust passage 72 includes an exhaust inlet pipe 73 through which the exhaust gas flows from the exhaust pipe 70 into the air passage 62 and an exhaust pipe 70 through which the exhaust gas passing through the air passage 72 flows, And an exhaust return pipe 74 for exhausting the exhaust gas.

상기 신기 개폐수단(55)은 상기 신기 유입관(53)을 개폐하는 제1솔레노이드 밸브(56)와, 상기 신기 리턴관(54)을 개폐하는 제2솔레노이드밸브(57)로 구성되고, 상기 배기 개폐수단(75)은 상기 배기 유입관(73)을 개폐하는 제3솔레노이드 밸브(76)와, 상기 배기 리턴과(74)을 개폐하는 제4솔레노이드 밸브(77)로 구성된다.The fresh air opening and closing means 55 is constituted by a first solenoid valve 56 for opening and closing the fresh air inlet pipe 53 and a second solenoid valve 57 for opening and closing the fresh air return pipe 54, The opening and closing means 75 includes a third solenoid valve 76 for opening and closing the exhaust inlet pipe 73 and a fourth solenoid valve 77 for opening and closing the exhaust return pipe 74.

그리고, 상기 ECU(80)의 제어에 의해 상기 실린더 블록(60)의 공기통로(62)에 신기를 유입할 때는 상기 신기 개폐수단(55)은 개방하고 상기 배기 개폐수단(75)은 폐쇄하며, 상기 공기 통로(62)에 배기가스를 유입할 때는 상기 신기 개폐수단(55)은 폐쇄하고 상기 배기 개폐수단(75)은 개방하도록 설치된다.When the fresh air is introduced into the air passage 62 of the cylinder block 60 under the control of the ECU 80, the fresh air opening / closing means 55 is opened and the exhaust opening / closing means 75 is closed, When the exhaust gas flows into the air passage (62), the fresh air opening / closing means (55) is closed and the exhaust opening / closing means (75) is opened.

한편, 상기 실린터 블록(60)에 형성되는 공기 통로(62)는 실린더 블록(60)에 형성되어 냉각수가 통과하는 워터 재킷(64) 상측 위치에 설치되는 것이 바람직하다.The air passage 62 formed in the cylinder block 60 may be formed in the cylinder block 60 and installed at a position above the water jacket 64 through which the cooling water passes.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effect of the present invention will be described.

본 발명을 장착한 엔진의 초기 시동시에는 ECU(80)에서 엔진의 온도를 감지하여 엔진의 온도가 적정 온도 이하 일 때 실린더 블록(60)의 공기 통로(62)에 배기가스를 유입하여 실린더 블록(60)과 연소실(A)의 온도를 상승시킨다. 즉, 상기 ECU(80)가 제3솔레노이드 밸브(76)와 제4솔레노이드 밸브(77)는 열고, 제1솔레노이드 밸브(56)와 제2솔레노이드 밸브(57)는 닫아 배기 파이프(70)를 통해 배출되는 배기가스를 배기 유입관(73)을 통해 상기 공기 통로(62)로 순환시키고 배기 리턴관(74)으로 빠져나가도록 한다.The ECU 80 senses the temperature of the engine, and when the temperature of the engine is lower than the proper temperature, the exhaust gas flows into the air passage 62 of the cylinder block 60, (60) and the combustion chamber (A). That is, the ECU 80 opens the third solenoid valve 76 and the fourth solenoid valve 77, closes the first solenoid valve 56 and the second solenoid valve 57, The exhaust gas discharged is circulated through the exhaust inlet pipe 73 to the air passage 62 and escapes to the exhaust return pipe 74.

이때, 상기 고온의 배기가스에 의해 실린더 블록(60)과 연소실(A)의 온도는 빠르게 상승하게 되고 엔진의 연소 효율이 향상되게 된다. 그리고 엔진의 온도가 일정 온도까지 상승하게 되면 상기 ECU(80)가 배기 개폐수단(75)을 닫아 배기가스의 유입을 차단한다.At this time, the temperatures of the cylinder block 60 and the combustion chamber A rapidly rise due to the high-temperature exhaust gas, and the combustion efficiency of the engine is improved. When the temperature of the engine rises to a predetermined temperature, the ECU 80 closes the exhaust opening / closing means 75 to shut off the exhaust gas.

상기와 반대로 연속적인 엔진 작동중 엔진의 온도가 높아지면 상기 ECU(80)가 신기 개폐수단(55)을 개방하여 실린더 블록(60)의 공기통로(62)에 신기를 유입시켜 실린더 블록(60)과 실린더(66)를 냉각하게 된다. 즉, 상기 배기 개폐수단(75)이 닫혀진 상태에서 상기 ECU(80)가 제1솔레노이드 밸브(56)와 제2솔레노이드 밸브(57)를 개방하여 서지탱크(50)를 통해 흡입되는 신기의 일부를 신기 유입관(53)을 통해 실린더 블록(60)의 공기 통로(62)로 순환시키고, 다시 신기 리턴관(54)을 통해 서지탱크(50)로 빠져나가게 한다.When the temperature of the engine is increased during the continuous engine operation, the ECU 80 opens the fresh air opening / closing means 55 to introduce the fresh air into the air passage 62 of the cylinder block 60, And the cylinder 66 are cooled. That is, when the exhaust opening / closing means 75 is closed, the ECU 80 opens the first solenoid valve 56 and the second solenoid valve 57 so that a part of the fresh air sucked through the surge tank 50 Through the fresh air inlet pipe 53 to the air passage 62 of the cylinder block 60 and again to the surge tank 50 through the fresh water return pipe 54. [

이때, 제3도의 (c)에서 워터재킷(64) 내의 냉각수와 함께 공기 통로(62)의 신기가 순환하면서 실린더 블록(60)과 실린더(66)를 냉각시키게 된다.At this time, in (c) of FIG. 3, the cylinder block 60 and the cylinder 66 are cooled while the coolant in the air passage 62 circulates together with the cooling water in the water jacket 64.

상기와 같이 구성되고 작동되는 본 발명에 따른 실린더 블록의 냉각 장치는 서지탱크(50)의 신기와 배기파이프(70)의 배기가스를 이용하여 실린더 블록(60)을 냉각 및 가열시키기 때문에 실린더 블록(60)을 포함한 엔진이 적정온도로 유지되어 엔진의 출력이 향상되는 잇점이 있다.Since the cooling device of the cylinder block according to the present invention constructed and operated as described above cools and heats the cylinder block 60 using the generator of the surge tank 50 and the exhaust gas of the exhaust pipe 70, 60 is maintained at an appropriate temperature, and the output of the engine is improved.

Claims

And an exhaust passage formed in the cylinder block and connected to the fresh air passage and the exhaust passage so as to cool or heat the cylinder block. An exhaust passage opening / closing means for opening / closing the exhaust passage, and an ECU for controlling the fresh air passage opening / closing means and the exhaust opening / closing means. The exhaust passage opening / closing means opens / closes the fresh air passage, The cooling device of the cylinder block.

The air conditioner according to claim 1, wherein the fresh air passage comprises a fresh air inlet pipe through which the fresh air flows into the air passage from the surge tank and a fresh air return pipe through which the fresh air passing through the air passage is discharged to the surge tank, Wherein the passage comprises an exhaust inlet pipe through which the exhaust gas flows into the air passage from the exhaust pipe and an exhaust return pipe through which the exhaust gas passed through the air passage is exhausted to the exhaust pipe.

[2] The apparatus according to claim 1, wherein the fresh mouth opening / closing means comprises a first solenoid valve for opening / closing the fresh air inlet pipe, and a second solenoid valve for opening / closing the fresh air return pipe; Wherein the exhaust opening / closing means comprises a third solenoid valve for opening / closing the exhaust inflow pipe, and a fourth solenoid valve for opening / closing the exhaust return pipe; Wherein when the fresh air is introduced into the air passage under the control of the ECU, the fresh air opening / closing means is opened and the exhaust opening / closing means is closed. When the exhaust gas flows into the air passage, the fresh air opening / closing means is closed, Wherein the means for cooling is provided so as to open.