KR100210039B1 - Cooling device of water cooling engine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수냉식 엔진의 냉각 장치에 의한 것으로, 상세하게는 라디에이터를 순환하여 유도되는 냉각수를 우선 연소실로 유입되도록 하여 연소실의 과열에 따른 노킹과 체적 효율의 저하를 방지토록 하는 구조에 대한 것이다.The present invention relates to a cooling device of a water-cooled engine, and more particularly, to a structure in which cooling water induced by circulating a radiator is first introduced into a combustion chamber to prevent knocking and a decrease in volume efficiency due to overheating of the combustion chamber.

즉 본 발명을 실린더 헤드를 순환한 냉각수를 크랭크 샤프트와 연동되는 워터 펌프에 의해 유출시켜 실린더 블록으로 유도되도록 하는 연결 통로와; 상기 실린더 블록으로부터 유출된 냉각수를 수온 조절 장치와 라디에이터와 히터로 각각 공급되도록 하는 분배관과; 상기 분배관으로부터 유입되는 냉각수의 온도에 따라 메인 밸브를 작동시켜 라디에이터로부터 열교환된 냉각수를 히터를 통해 유도되는 냉각수와 함께 실린더 헤드로 공급되도록 하는 수온 조절 장치로 이루어지도록 하므로서 실린더 헤드의 급냉과 실린더 블록의 서냉을 촉진시켜 노킹과 마찰력을 저하시키도록 하고, 연비를 향상시키면서 동시에 출력을 극대화할 수 있도록 하는 매우 유용한 효과가 기대되는 이점이 있는 것이다.That is, the present invention is connected to the passage through which the coolant circulated in the cylinder head is led to the cylinder block by the water pump is interlocked with the crank shaft; A distribution pipe configured to supply coolant flowing out of the cylinder block to a water temperature control device, a radiator, and a heater, respectively; The main valve is operated according to the temperature of the coolant flowing from the distribution pipe so that the coolant heat-exchanged from the radiator is provided with a water temperature control device for supplying the coolant induced by the heater to the cylinder head, thereby quenching the cylinder head and the cylinder block. It is expected to have a very useful effect that promotes slow cooling, thereby lowering knocking and friction, and improving fuel efficiency while maximizing power.

Description

수냉식 엔진의 냉각장치Chiller of water-cooled engine

제1도는 본 발명에 따른 실시예 구조를 도시한 냉각수 순환 구조도.1 is a cooling water circulation structure showing an embodiment structure according to the present invention.

제2도는 동 발명의 분배관 구조도.2 is a structural view of a distribution pipe of the present invention.

제3도는 동 발명에 따른 수온 조절 장치의 구조도.3 is a structural diagram of a water temperature adjusting device according to the present invention.

제4도는 종래의 냉각수 순환 구조도.4 is a conventional cooling water circulation structure diagram.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 실린더 헤드 2 : 실린더 블럭1: cylinder head 2: cylinder block

3 : 연결 통로 4 : 워터 펌프(Water Pump)3: connection passage 4: water pump

5 : 분배관 6 : 수온 조절 장치5: distribution pipe 6: water temperature control device

7 : 라디에이터(Radiator) 8 : 히터(Heater)7: Radiator 8: Heater

본 발명은 수냉식 엔진의 냉각 장치에 대한 것으로, 상세하게는 라디에이터를 순환하여 유도되는 냉각수를 우선 연소실로 유입되도록 하여 연소실의 과열에 따른 노킹과 체적 효율의 저하를 방지토록 하는 구조에 대한 것이다.The present invention relates to a cooling apparatus of a water-cooled engine, and more particularly, to a structure that prevents knocking and deterioration of volume efficiency due to overheating of a combustion chamber by allowing a coolant induced by circulating a radiator to be first introduced into a combustion chamber.

일반적으로 수냉식 엔진은 도면 제4도에서와 같이 크랭크 샤프트와 연동되는 워터 펌프(4)에 의해 라디에이터(7, Radiator)로부터 냉각수를 실린더 블럭(2)을 통해 실린더 헤드(1)로 유도되도록 하여 실린더 블럭(2)과 함께 연소실을 냉각시키도록 하는 순환 구조이다.In general, the water-cooled engine causes the coolant to be led from the radiator 7 to the cylinder head 1 through the cylinder block 2 by the water pump 4 interlocked with the crankshaft as shown in FIG. 4. A circulation structure for cooling the combustion chamber together with the block 2 is provided.

이같이 연소실을 순환하면서 열을 흡수한 냉각수는 수온 조절 장치(6')의 소모스탯(Thermostat)을 통과하면서 수온에 따라 과열상태인 경우에는 다시 라디에이터(7)로 유도시켜 냉각되도록 하고, 일정 수온 이하인 경우에는 바이패스시켜 바로 실린더 블럭(2)으로 유도시키므로서 엔진을 예열시키게 된다.The cooling water absorbing heat while circulating in the combustion chamber passes through the thermostat of the water temperature control device 6 ', and in the case of being overheated according to the water temperature, the cooling water is led to the radiator 7 to cool again. In this case, the engine is preheated by bypassing and directly leading to the cylinder block 2.

그러나 상기와 같은 구조는 라디에이터(7)로부터 냉각시킨 냉각수가 먼저 실린더 블럭(2)으로 유입되므로 다소 높은 냉각 수온을 필요로하는 실린더 블럭(2)에서의 오일 점도를 높게 하여 마찰력을 증대시키므로서 작동 구조들의 마모를 증대시키게 되고, 반대로 보다 집중적인 냉각이 필요로 되는 실린더 헤드(1)의 연소실은 과열되어 노킹(Knocking)을 유발시키게 되므로 체적 효율의 저하를 초래하게 되는 문제점이 있다.However, the structure as described above operates by increasing the oil viscosity in the cylinder block (2) that requires a rather high cooling water temperature because the cooling water cooled from the radiator (7) first flows into the cylinder block (2) Increasing the wear of the structures, on the contrary, there is a problem that the combustion chamber of the cylinder head 1, which requires more intensive cooling, overheats and causes knocking, resulting in lowered volume efficiency.

이같은 비효율적인 냉각 구조는 특히 연비 및 출력 증강 측면에서도 대단히 불리하게 작용하게 된다.This inefficient cooling structure is particularly disadvantageous in terms of fuel economy and power enhancement.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 이를 시정 보완하기 위한 것으로서, 본 발명은 냉각수 순환을 역으로 수행되도록 하여 라디에이터에서 열교환된 냉각수가 먼저 실린더 헤드로 유입되어 실린더 블럭으로 흐르도록 하므로서 연소실의 과열을 저하시키는 동시에 실린더 블럭에서의 원활한 윤활작용을 촉진토록 하는데 주된 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to compensate for the correction in view of the above problems, the present invention is to reverse the cooling water is carried out by the cooling water heat exchanger in the radiator to first flow into the cylinder block to flow into the cylinder block to the superheat of the combustion chamber The main purpose is to reduce the pressure and at the same time facilitate the smooth lubrication of the cylinder block.

또한 본 발명은 엔진 구동시의 노킹과 마찰력을 저하시켜 엔진 내구성을 향상시키면서 연비와 출력이 증대될 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to increase the fuel economy and output while improving the engine durability by lowering the knocking and friction when driving the engine.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 실린더 헤드를 순환한 냉각수를 크랭크 샤프트와 연동되는 워터 펌프에 의해 유출시켜 실린더 블럭으로 유도되도록 하는 연결 통로와; 상기 실린더 블럭으로부터 유출된 냉각수를 수온 조절 장치와 라디에이터와 히터로 각각 공급되도록 하는 분배관과; 상기 분배관으로부터 유입되는 냉각수의 온도에 따라 메인 밸브를 작동시켜 라디에이터로부터 열교환된 냉각수를 히터를 통해 유도되는 냉각수와 함께 실린더 헤드로 공급되도록 하는 수온 조절 장치로 이루어지도록 하는 구성이다.A feature of the present invention for achieving the above object is a connection passage for guiding the coolant circulated through the cylinder head by the water pump in conjunction with the crankshaft to be guided to the cylinder block; A distribution pipe configured to supply coolant flowing out of the cylinder block to a water temperature control device, a radiator, and a heater, respectively; The main valve is operated according to the temperature of the coolant flowing from the distribution pipe, and the water valve is configured to supply the coolant heat-exchanged from the radiator to the cylinder head together with the coolant induced through the heater.

이에 첨부한 실시예 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도면 제1도는 본 발명에 따른 실시예 구조를 도시한 냉각수 흐름도로서, 본 발명은 실린더 헤드(1)와 실린더 블럭(2)간을 연결 통로(3)로 연통되도록 하고, 실린더 블럭(2)에서 유출된 열이 흡수된 냉각수는 분배관(5)을 통해 수온 조절 장치(6)와 라디에이터(7)와 히터(8)로부터 유도되도록 하며, 상기 분배관(5)과 라디에이터(7)와 히터(8)로부터 공급되는 냉각수는 수온 조절 장치(6)를 거쳐 실린더 헤드(1)로 재공급될 수 있도록 하는 구성이다.Figure 1 is a flow chart of the cooling water showing an embodiment structure according to the present invention, the present invention allows the cylinder head (1) and the cylinder block (2) to communicate with the connecting passage (3), in the cylinder block (2) The coolant absorbed by the heat discharged is led from the water temperature control device 6, the radiator 7, and the heater 8 through the distribution pipe 5, and the distribution pipe 5, the radiator 7, and the heater ( The cooling water supplied from 8) is configured to be resupplied to the cylinder head 1 via the water temperature control device 6.

이같은 구조에서 도면 부호1은 실린더 헤드, 2는 실린더 블럭이며, 3은 실린더 헤드(1)와 실린더 블럭(2)간을 연결하는 연결통로로서 상기의 연결 통로(3)에는 크랭크 샤프트에 의해 연동되는 워터 펌프(4)가 장착되도록 하여 냉각수의 원활한 순환을 촉진시키게 된다.In this structure, reference numeral 1 denotes a cylinder head, 2 denotes a cylinder block, and 3 denotes a connecting passage connecting the cylinder head 1 and the cylinder block 2 to the connecting passage 3 interlocked by a crank shaft. The water pump 4 is mounted to promote smooth circulation of the coolant.

연결 통로(3)를 통해서 실린더 헤드(1)로부터 유도되는 냉각수는 실린더 블럭(2)을 순환한 뒤 유출되어 분배관(5)을 거치게 되는바 도면 제2도에서와 같이 수온 조절장치(6)와 라디에이터(7)와 히터(8)로 각각 나누어 열을 흡수한 냉각수가 흐르도록 하게 된다.Cooling water guided from the cylinder head (1) through the connecting passage (3) is circulated through the cylinder block (2) and flows out through the distribution pipe (5) as shown in FIG. And the radiator 7 and the heater 8, respectively, so that the cooling water absorbing heat flows.

또한 상기 분배관(5)과 라디에이터(7)와 히터(8)를 거친 냉각수들은 도면 제3도에서와 같이 수온 조절 장치(6)로 모아지면서 분배관(5)으로부터 직접 유입되는 냉각수의 수온에 의해 서모스탯(6A, Thermostat)의 메인 밸브(61)를 작동시켜 라디에이터(7)로부터 유도되는 열교환된 냉각수를 실린더 헤드(1)로 유도되도록 하는 동시에 히터(8)로부터의 냉각수도 함께 유도시킬 수 있도록 한다.In addition, the cooling water passing through the distribution pipe 5, the radiator 7, and the heater 8 is collected by the water temperature control device 6 as shown in FIG. 3 and is connected to the water temperature of the cooling water flowing directly from the distribution pipe 5. By operating the main valve 61 of the thermostat 6A (thermostat), the heat-exchanged coolant derived from the radiator 7 can be led to the cylinder head 1 and at the same time the coolant from the heater 8 can also be induced. Make sure

한편 상기 라디에이터(7)는 실린더 헤드(1)와 실린더 블럭(2)을 순환하면서 열을 흡수한 냉각수를 외기에 의해서 열교환되도록 하고, 분배관(5)을 통해 유입되는 냉각수는 수온 조절 장치(6)를 통해서 실린더 헤드(1)로 공급되도록 하여 엔진을 냉각시키게 된다.Meanwhile, the radiator 7 circulates the cylinder head 1 and the cylinder block 2 so that the coolant absorbing heat is exchanged by outside air, and the coolant introduced through the distribution pipe 5 is a water temperature control device 6. It is supplied to the cylinder head 1 through) to cool the engine.

이하 본 발명의 작용 및 효과에 대해서 살펴보기로 한다.Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described.

본 발명은 도면 제1도에서 보는바와 같이 냉각수를 실린더 헤드(1)에서 실린더 블럭(2)으로 순환되도록 하는 것이 가장 특징적이다.As shown in FIG. 1, the present invention is characterized in that the cooling water is circulated from the cylinder head 1 to the cylinder block 2.

즉 크랭크 샤프트에 의해 연동되는 워터 펌프(4)의 구동으로 먼저 실린더 헤드(1)를 통과하면서 열을 흡수한 냉각수가 실린더 헤드(1)와 실린더 블럭(2)간을 연결한 연결 통로(3)를 통해 실린더 블럭(2)으로 유도되어 순환하면서 열을 재흡수한 후 유출되고, 유출된 냉각수는 분배관(5)을 거치면서 일부는 수온 조절 장치(6)로, 다른 일부는 라디에이터(7)로, 또다른 일부는 히터(8)로 각각 유도되도록 하는 것이다.That is, the connecting passage 3 in which the coolant absorbing heat while first passing through the cylinder head 1 by the drive of the water pump 4 linked by the crankshaft connects the cylinder head 1 to the cylinder block 2. It is led to the cylinder block (2) through the reabsorption of heat while circulating, and is discharged, the leaked cooling water passes through the distribution pipe (5), part of the water temperature control device (6), the other part of the radiator (7) Another part is to allow each to be led to the heater 8.

이렇게 유도되는 냉각수의 수온이 일정 온도 이하인 경우에는 히터(8)를 통해 냉각수를 바이패스시키면서 분배관(5)으로부터 공급되는 냉각수도 함께 실린더 헤드(1)로 유도되도록 한다.When the water temperature of the cooling water thus induced is lower than or equal to a predetermined temperature, the cooling water supplied from the distribution pipe 5 is also led to the cylinder head 1 while bypassing the cooling water through the heater 8.

이는 상기 수온 조절 장치(6)로 유도되는 분배관(5)으로부터의 냉각수 수온이 서모스탯(6A)의 왁스 팽창을 촉진시키지 못하므로서 메인 밸브(61)가 라디에이터(7)측 통로를 폐쇄시키게 됨과 동시에 바이패스 밸브(62)를 개방시켜 분배관(5)으로부터 유도되는 냉각수를 히터(8)로부터 유도되는 냉각수와 함께 실린더 헤드(1)로 유도시키게 되는데 따른 것이다.This is because the coolant water temperature from the distribution pipe 5 leading to the water temperature control device 6 does not promote the wax expansion of the thermostat 6A, so that the main valve 61 closes the radiator 7 side passage. At the same time, the bypass valve 62 is opened to guide the coolant derived from the distribution pipe 5 to the cylinder head 1 together with the coolant derived from the heater 8.

한편 상기 분배관(5)으로부터 유도되는 냉각수가 일정 온도 이상으로 되면 상기 수온 조절 장치(6)내 서모스탯(6A)의 메인 밸브(61)가 열리면서 라디에이터(7)로부터 열교환된 찬 냉각수를 유도시키게 되고, 반대로 바이패스 밸브(62)의 개방상태가 줄어들면서 분배관(5)으로부터 유도되는 가열 냉각수의 유입량은 제어되게 되며, 이때에도 히터(8)로부터 유도되는 냉각수는 라디에이터(7)에서 공급되는 냉각수와 함께 헤드(1)로 공급되어 연소실을 냉각시키게 된다.On the other hand, when the coolant derived from the distribution pipe 5 is above a predetermined temperature, the main valve 61 of the thermostat 6A in the water temperature control device 6 is opened to induce cold coolant heat exchanged from the radiator 7. On the contrary, as the open state of the bypass valve 62 is reduced, the inflow amount of the heating coolant induced from the distribution pipe 5 is controlled, and the coolant induced from the heater 8 is supplied from the radiator 7 at this time. The cooling water is supplied to the head 1 together with the cooling water.

따라서 상기와 같은 작용에 의해 엔진 냉각수는 실린더 헤드(1)측으로 먼저 순환되어 연소실을 신속하게 냉각시키므로서 연소실의 과열에 따른 노킹을 방지시키게 되는 것은 물론 일단 실린더 헤드(1)를 거치면서 열을 흡수한 냉각수가 실린더 블럭(2)을 서서히 순환하면서 냉각시키게 되므로 상기 실린더 블럭(2)을 윤활하게 되는 오일의 점성을 양호한 상태로서 계속 유지시킬 수 있도록 한다.Therefore, the engine coolant is circulated first to the cylinder head 1 by the above-described action, thereby rapidly cooling the combustion chamber, thereby preventing knocking due to overheating of the combustion chamber, and absorbing heat while passing through the cylinder head 1 once. Since one coolant cools the cylinder block 2 gradually, it is possible to keep the viscosity of the oil lubricating the cylinder block 2 in a good state.

이는 다소 발열량이 많은 연소실을 먼저 냉각시키도록 하므로서 연소실의 과열을 방지시켜 실린더 헤드(1)의 변형이나 노킹을 방지시키도록 하고, 그다지 큰 냉각 효율이 필요치 않은 실린더 블럭(2)은 서서히 냉각시키도록 하여 연비와 출력이 향상될 수 있도록 하는 것이다.This allows the combustion chamber that is somewhat heat-generating to be cooled first to prevent overheating of the combustion chamber to prevent deformation or knocking of the cylinder head 1, and to gradually cool the cylinder block 2 that does not need a great cooling efficiency. To improve fuel economy and power.

특히 발열량이 높은 실린더 헤드(1)를 순환한 급가열된 냉각수는 실린더 블럭(2)에서의 냉각 효율을 너무 저하시키게 될 가능성이 있으므로 실린더 헤드(1)와 실린더 블럭(2)간을 연결하는 연결 통로(3)는 엔진의 외측으로 인출되도록 형성시켜 외기에 의해서 재냉각될 수 있도록 하게 되면 실린더 블럭(2)의 서냉에 보다 효율적이다.In particular, since the rapidly heated coolant circulating in the cylinder head 1 having a high heat generation may deteriorate the cooling efficiency of the cylinder block 2, the connection between the cylinder head 1 and the cylinder block 2 is performed. The passage 3 is more efficient for slow cooling of the cylinder block 2 if it is formed to be drawn out of the engine so that it can be recooled by outside air.

또한 상기와 같이 외측으로 인출시킨 연결 통로(3)는 열이 필요로 되는 차량의 다른 구조와 접속되도록 하므로서 열의 효율적인 이용을 제공할 수도 있다.In addition, as described above, the connection passage 3 drawn outward may be connected to other structures of the vehicle requiring heat, thereby providing efficient use of heat.

그러므로 본 발명은 실린더 헤드(1)의 급냉과 실린더 블럭(2)의 서냉으로 노킹과 마찰력을 저하시켜 연비를 향상시키도록 하는 동시에 출력을 극대화할 수 있도록 하는 매우 유용한 효과가 기대되는 이점이 있는 것이다.Therefore, the present invention has the advantage that a very useful effect of maximizing the output while improving fuel economy by lowering knocking and friction by quenching the cylinder head 1 and slow cooling of the cylinder block 2 is expected. .

Claims (1)

실린더 헤드를 순환한 냉각수를 크랭크 샤프트와 연동되는 워터 펌프에 의해 유출시켜 실린더 블럭으로 유도되도록 하는 연결 통로와; 상기 실린더 블럭으로부터 유출된 냉각수를 수온 조절 장치와 라디에이터와 히터로 각각 공급되도록 하는 분배관과; 상기 분배관으로부터 유입되는 냉각수의 온도에 따라 메인 밸브를 작동시켜 라디에이터로부터 열교환된 냉각수를 히터를 통해 유도되는 냉각수와 함께 실린더 헤드로 공급되도록 하는 수온 조절 장치와; 로 이루어지는 구성을 특징으로 하는 수냉식 냉각장치.A connection passage through which the coolant circulated through the cylinder head is discharged by a water pump linked with the crankshaft to guide the cylinder block; A distribution pipe configured to supply coolant flowing out of the cylinder block to a water temperature control device, a radiator, and a heater, respectively; A water temperature adjusting device for operating the main valve according to the temperature of the coolant flowing from the distribution pipe so that the coolant heat exchanged from the radiator is supplied to the cylinder head together with the coolant induced through the heater; Water-cooled chiller characterized in that the configuration consisting of.
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