KR100229918B1

KR100229918B1 - Apparatus of a fast warming up for engine coolant

Info

Publication number: KR100229918B1
Application number: KR1019950049305A
Authority: KR
Inventors: 김규완
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 1999-11-15
Also published as: KR970044486A

Abstract

본 발명은 엔진의 회전 속도에 따라 라디에이터의 냉각수 공급을 단속하는 제1밸브와, 상기 제1밸브와 연동하며 라디에이터의 냉각수 배출을 단속하는 제2밸브와, 상기 제1밸브에 의해 차단된 냉각수를 공급받아 배기 가스에 의한 열을 냉각수에 공급하여 냉각수를 다시 물재킷으로 공급하도록 한 냉각수 가열 수단으로 구성된 냉각수의 조기 고온화 장치를 제공하여 엔진의 기동시보다 신속하게 정상 상태의 온도에 도달하도록 함으로써 신속한 동작 성능을 가진 고품질의 제품을 생산할 수 있다.The present invention provides a first valve for controlling the supply of cooling water to the radiator in accordance with the rotational speed of the engine, a second valve interlocking with the first valve to control the cooling water discharge of the radiator, and cooling water blocked by the first valve. By providing the preheating device of the coolant, which is composed of the coolant heating means that supplies the heat from the exhaust gas to the coolant and supplies the coolant back to the water jacket, it is possible to reach the steady state temperature more quickly by starting the engine. High quality products with operational performance can be produced.

Description

Cooling water preheating device

제1도는 종래의 엔진 냉각 장치를 도시한 구조도,1 is a structural diagram showing a conventional engine cooling apparatus,

제1도는 본 발명에 따른 냉각수 조기 고온화 장치의 구조도,1 is a structural diagram of a premature cooling device according to the present invention,

제3도는 제2도의 A부 상세도,3 is a detailed view of part A of FIG.

제4도는 제2도의 B부 상세도이다.4 is a detailed view of portion B of FIG.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

1 : 제1밸브 2 : 제2밸브1: 1st valve 2: 2nd valve

3 : 스풀 4 : 스프링3: spool 4: spring

5 : 구멍 6 : 바이패스 관5: hole 6: bypass tube

7 : 흡열 배관 8 : 환류 배관7: endothermic piping 8: reflux piping

본 발명은 엔진의 냉각 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 시동시에 엔진의 물재킷 내를 순환하는 냉각수의 온도를 조기에 고온화시켜 엔진이 신속히 정상 상태의 운전을 할 수 있도록 한 냉각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device for an engine, and more particularly, to a cooling device that enables the engine to operate in a steady state by rapidly raising the temperature of the coolant circulating in the water jacket of the engine at an early stage when the engine is started. It is about.

일반적으로 엔진은 실린더와 실린더 헤드 및 상기 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤 사이에 형성되는 연소실에서 연료를 연소시켜 발생된 폭발력을 상기 피스톤에 연결된 커넥팅 로드를 통해 크랭크샤프트를 회전시킴으로서 열에너지를 기계적인 회전력으로 변환하는 장치이다.In general, the engine rotates the crankshaft through a connecting rod connected to the piston to explode force generated by burning fuel in a combustion chamber formed between a cylinder and a cylinder head and a piston reciprocating in the cylinder, thereby converting thermal energy into mechanical rotational force. The device to convert.

상기와 같은 엔진은 연소실에서 연료의 고온 연소로 인하여 엔진이 과열되는 것을 방지하며, 엔진을 항상 적당한 온도로 유지하기 위하여 냉각 장치가 설치되는 바, 상기와 같은 냉각 장치 중 수냉식의 경우에는 제1도에 도시된 바와 같이 실린더 블록(50)과 실린더 헤드(51)에 마련된 물재킷(52)과, 물재킷(52)에서 더워진 물을 냉각하는 라디에이터(53) 및 팬(54)과, 라디에이터(53)에서 냉각된 물을 다시 실린더 블록(50) 및 실린더 헤드(51)에 공급하는 물펌프(55)와, 상기 물재킷(52)과 라디에이터(53) 사이에는 수온에 따라 냉각수의 순환 경로를 변경하는 서모스탯(THERMOSTAT)(56)이 설치되어 있다.The engine as described above prevents the engine from overheating due to the high temperature combustion of fuel in the combustion chamber, and a cooling device is installed in order to keep the engine at a proper temperature at all times. As shown in FIG. 6, the water jacket 52 provided in the cylinder block 50 and the cylinder head 51, the radiator 53 and the fan 54 cooling the water heated in the water jacket 52, and a radiator ( 53, the water pump 55 for supplying the water cooled in the cylinder block 50 and the cylinder head 51 again, and the circulation path of the cooling water according to the water temperature between the water jacket 52 and the radiator 53 A thermostat (THERMOSTAT) 56 to be changed is provided.

상기와 같은 냉각 장치는 두 가지 모드로 작동되는 바, 엔진의 기동시에 냉각수가 일정한 온도에 이르기까지는 라디에이터(53)를 통과하지 않고 엔진의 물재킷(52) 내에서만 순환되도록 하는 모드와, 엔진의 정상 운전시 라디에이터(53)를 통과시켜 냉각수를 효율적으로 냉각시켜서 사용하는 모드가 있으며, 그 모드의 선택은 상기 서모스탯(56)에 의해 자동적으로 이루어진다.The cooling device as described above operates in two modes: a mode in which the coolant is circulated only in the water jacket 52 of the engine without passing through the radiator 53 until the constant temperature is reached when the engine is started, and There is a mode in which the cooling water is efficiently cooled and used by passing through the radiator 53 in the normal operation, and the mode is automatically selected by the thermostat 56.

즉, 엔진의 기동시에는 엔진 자체의 온도가 일정 온도 이상이 되도록 하여 연료의 효율적인 연소를 돕고, 엔진의 각 부위가 정상적으로 작동할 수 있도록 하기 위해 냉각수가 라디에이터(53)를 통과하지 않도록 하여 기관의 열을 그대로 냉각수에 저장하여 엔진의 온도를 빨리 상승시키도록 하고, 엔진의 정상 운전시에는 엔진에서 발생되는 고온의 열을 효과적으로 냉각시키기 위하여 냉각수를 라디에이터(53)에 통과시켜 급속 냉각하여 엔진에 공급하는 방식을 취하는 것이다.That is, when the engine starts, the temperature of the engine itself is higher than a certain temperature to help efficient combustion of the fuel, and to prevent the coolant from passing through the radiator 53 so that each part of the engine can operate normally. The heat is stored in the coolant as it is to quickly increase the temperature of the engine.In the normal operation of the engine, the coolant is rapidly passed through the radiator 53 and rapidly supplied to the engine to effectively cool the high temperature heat generated from the engine. It is the way to do it.

그러나, 상기와 같이 엔진의 실린더 블록(50)과 실린더 헤드(51)의 물재킷(52)에서 얻어지는 열량만으로 엔진의 온도 상승을 꾀하는 것은 갈수록 고급화되고 생필품화되어 가는 자동차의 품질 경향에 비추어 보다 효율적으로 엔진의 정상 온도를 확보하여 엔진이 정상 상태에 이르는 속도를 빠르게 해야 할 필요성이 있다.However, it is more efficient to increase the temperature of the engine only by the heat amount obtained from the cylinder block 50 of the engine and the water jacket 52 of the cylinder head 51 as described above. Therefore, it is necessary to secure the normal temperature of the engine to speed up the speed at which the engine reaches a steady state.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 필요성에 의해 고안된 것으로서, 엔진의 배기가스를 정화하는 촉매에서 상기 배기가스로부터 얻어지는 열을 이용해 냉각수의 온도를 더욱 빨리 상승하게 하여 엔진의 온도가 더욱 빨리 정상 상태에 도달 할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised by the necessity as described above, and in the catalyst for purifying the exhaust gas of the engine, the temperature of the coolant is increased more quickly by using the heat obtained from the exhaust gas, so that the temperature of the engine is brought to a steady state faster. Its purpose is to make it reachable.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 엔진의 물재킷에서 배출되어 라디에이터로 유입되는 냉각수의 순환을 단속하는 제1밸브와, 상기 제1밸브와 연동하며 라디에이터를 통과하여 엔진 물재킷으로 유입되는 냉각수의 순환을 단속하는 제2밸부와, 상기 제1밸브에 의해 차단된 냉각수를 공급받아 배기 가스에 의한 열을 냉각수에 공급하여 냉각수를 다시 엔진의 물재킷으로 공급하도록 한 냉각수 가열 수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object as described above, the present invention is discharged from the water jacket of the engine and the first valve for intermitting the circulation of the coolant flowing into the radiator, and interlocked with the first valve and passes through the radiator to enter the engine water jacket And a second valley portion for intermittent circulation of the cooling water, and cooling water heating means for receiving the cooling water blocked by the first valve and supplying heat from the exhaust gas to the cooling water to supply the cooling water back to the engine jacket of the engine. It is characterized by.

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

제2도는 본 발명에 따른 냉각수 조기 고온화 장치를 도시한 것으로서, 엔진(E)에서 라디에이터(53)로의 냉각수 공급을 단속하는 제1밸브(1)와, 상기 제1밸브(1)와 연동하며 라디에이터(53)의 냉각수 배출을 단속하는 제2밸브(2)와, 상기 제1밸브(1)에 의해 차단된 냉각수를 공급받아 배기 가스에 의한 열을 냉각수에 공급하여 냉각수를 다시 엔진의 물재킷(52)으로 공급하도록 한 냉각수 가열 수단을 구성되어 있다.2 is a diagram showing a premature cooling apparatus for cooling water according to the present invention, the first valve (1) for controlling the supply of cooling water from the engine (E) to the radiator (53), and the radiator in conjunction with the first valve (1) The second valve 2 which intercepts the cooling water discharge of the 53 and the cooling water blocked by the first valve 1 are supplied to supply heat from the exhaust gas to the cooling water, and the cooling water is again supplied to the water jacket of the engine. The cooling water heating means which was supplied to 52) is comprised.

상기 제1밸브(1)와 제2밸브(2)는 제3도 및 제4도에 도시된 바와 같이 엔진(E)의 몸체에 설치되어 오일압이 낮은 상태에서는 냉각수의 라디에이터(53) 유출입을 차단하고 오일압이 상승하면 냉각수를 라디에이터(53)로 순환하도록 하기 위하여 오일압을 제공받아 냉각수의 통로에 직교하는 방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 스풀(3)이 설치되어 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, the first valve 1 and the second valve 2 are installed in the body of the engine E, and the radiator 53 flows out of the radiator 53 in the state of low oil pressure. When the oil pressure is blocked and the oil pressure rises, the spool 3 is installed to be slid in a direction orthogonal to the passage of the coolant to receive the oil pressure to circulate the coolant to the radiator 53.

물론, 상기 스풀(3)에는 오일압이 제공되도록 가압부(3a)를 설치하여 오일 통로에 연결시키고, 상기 스풀(3)이 상기 오일압이 일정한 범위내에 있을 때는 냉각수 통로를 차단하도록 하는 스프링(4)을 설치하며, 오일압이 상승되어 상기 스풀(3)이 스프링(4)의 힘을 이기고 슬라이딩하면 냉각수의 통로를 형성하도록 상기 스풀(3)에는 구멍(5)을 형성하였다.Of course, the spool (3) is provided with a pressurizing portion (3a) so that the oil pressure is provided to connect to the oil passage, the spring to allow the spool (3) to block the coolant passage when the oil pressure is in a certain range ( 4), the oil pressure was increased so that the spool (3) formed a hole (5) in the spool (3) to form a passage of the cooling water when the spool (3) overcomes the force of the spring (4).

또한, 상기 냉각수 가열 수단은 상기 제1밸브(1)로부터 라디에이터(53)로의 유입이 차단된 냉각수가 유동되는 바이패스 관(6)과, 상기 바이패스 관(6)이 연결되고 배기 매니폴드에 설치된 촉매 컨버터(C)의 내부에 형성된 흡열 배관(7)과, 상기 흡열 배관(7)으로부터 상기 제2밸브(2)와 물재킷(52)의 사이로 연결되는 환류 배관(8)으로 구성되어 있다.In addition, the cooling water heating means is connected to the exhaust pipe (6) and the exhaust pipe manifold and the bypass pipe (6) through which the cooling water in which the inflow of the radiator (53) from the first valve (1) is blocked flows. It consists of the endothermic piping 7 formed in the installed catalytic converter C, and the reflux piping 8 connected between the said 2nd valve 2 and the water jacket 52 from the said endothermic piping 7. .

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention configured as described above are as follows.

엔진(E)을 처음 기동시에는 엔진(E)의 회전수가 높지 않으므로 오일펌프의 회전속도도 높지 않아 기관의 각 부위에 공급되는 오일압은 저압의 상태이다.When the engine E is first started, the rotation speed of the engine E is not high, so the rotation speed of the oil pump is not high, and the oil pressure supplied to each part of the engine is at a low pressure.

상기와 같이 오일압이 저압인 상태에서는 상기 제1,2밸브(1.2)의 스풀은 스프링(4)의 힘으로 오일압을 극복하여 스풀(3)이 냉각수 통로를 막도록 한 상태를 유지하므로 물펌프(55)에 의해 이동되는 냉각수는 상기 바이패스 관(6)을 통해 촉매 컨버터(C)로 유입되어 흡열 배관(7)을 통과하게 된다.As described above, when the oil pressure is low, the spool of the first and second valves 1.2 maintains a state in which the spool 3 blocks the cooling water passage by overcoming the oil pressure by the force of the spring 4. Cooling water moved by the pump 55 is introduced into the catalytic converter (C) through the bypass pipe (6) and passes through the endothermic pipe (7).

상기와 같이 흡열 배관(7)을 통과하는 냉각수는 배기 가스에 의해 전해 받은 열을 냉각수로 전달받게 되어 열을 흡수하고 다시 환류 배관(8)을 통해 물재킷(52)으로 공급된다.As described above, the cooling water passing through the endothermic pipe 7 receives heat transmitted by the exhaust gas to the cooling water, absorbs heat, and is supplied to the water jacket 52 through the reflux pipe 8 again.

따라서, 엔진의 물재킷(52)을 순환하는 냉각수는 실린더 블록(50)과 실린더 헤드(51)에서 전달받는 열과 배기 가스로 방출되는 열을 추가로 전달받음으로써, 보다 신속하게 온도가 상승되어 엔진(E)의 온도를 정상 상태로 만들게 된다.Therefore, the coolant circulating in the water jacket 52 of the engine receives heat from the cylinder block 50 and the cylinder head 51 and heat from the exhaust gas, thereby increasing the temperature more quickly, thereby allowing the engine to rise faster. It will bring the temperature of (E) to the normal state.

또한, 엔진이 정상 온도 상태가 되고 운전이 정상 상태가 되면 오일 펌프에 의한 오일압이 상승되어 상기 제1,2밸브(1,2)의 스프링(4)을 밀고 스풀(3)이 슬라이딩되어 상기 구멍(5)을 통해 냉각수 통로를 개방하게 된다.In addition, when the engine is in a normal temperature state and the operation is in a normal state, the oil pressure by the oil pump is increased to push the springs 4 of the first and second valves 1 and 2 and the spool 3 slides to Opening of the cooling water passage through the hole (5).

따라서, 냉각수는 라디에이터(53)에 의한 냉각이 진행되어 엔진의 고온화를 방지하고 서모스탯(56)에 의해 엔진이 일정한 온도 범위에 있도록 유지하게 된다.Accordingly, the cooling water is cooled by the radiator 53 to prevent the engine from becoming hot and maintain the engine in a constant temperature range by the thermostat 56.

이상과 같이 본 발명은 엔진의 회전 속도에 따라 라디에이터의 냉각수 공급을 단속하는 제1밸브와, 상기 제1밸브와 연동하며 라디에이터의 냉각수 배출을 단속하는 제2밸브와, 상기 제1밸브에 의해 차단된 냉각수를 공급받아 배기 가스에 의한 열을 냉각수에 공급하여 냉각수를 다시 물재킷으로 공급하도록 한 냉각수 가열 수단으로 구성된 냉각수의 조기 고온화 장치를 제공하여 엔진의 가동시보다 신속하게 정상 상태의 온도에 도달하도록 함으로써 신속한 동작 성능을 가진 고품질의 제품을 생산할 수 있다.As described above, the present invention includes a first valve for intermitting the supply of cooling water to the radiator according to the rotation speed of the engine, a second valve interlocking with the first valve to control the cooling water discharge of the radiator, and shut off by the first valve. By supplying the coolant to supply the heat from the exhaust gas to the coolant and supplying the coolant back to the water jacket by providing the premature heating device of the coolant consisting of the coolant heating means to reach the steady state temperature more quickly when the engine is running This allows the production of high quality products with fast operating performance.

Claims

A first valve for regulating the circulation of the coolant discharged from the water jacket of the engine and entering the radiator, and a second valve for interlocking with the first valve and regulating the circulation of the coolant flowing through the radiator through the radiator; And cooling water heating means configured to receive the cooling water blocked by the first valve and supply heat from the exhaust gas to the cooling water to supply the cooling water to the water jacket of the engine.

The method of claim 1, wherein the first valve and the second valve is installed on the engine body to block the radiator inflow and outflow of the coolant in the state of low oil pressure, characterized in that configured to circulate the coolant to the radiator when the oil pressure rises Premature high temperature device of cooling water.

The method of claim 1, wherein the cooling water heating means is formed in the interior of the catalytic converter is installed in the exhaust manifold and the bypass pipe is connected to the bypass pipe through which the coolant flows from the first valve to the radiator is blocked And an endothermic pipe and a reflux pipe connected between the second end valve and the water jacket from the endothermic pipe.