KR100331112B1 - 실린더 헤드 가스켓의 냉각홀 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더 헤드 가스켓의 냉각홀 구조에 관한 것으로서,

다수의 실린더(4) 부근에는 실린더 블럭을 냉각시켜 주기위한 제 1 냉각홀 (5)들이 각각의 실린더(4) 양측에 일정크기로 형성되어 있는 실린더블럭(1)과 실린더 헤드의 사이에 결합되기 위한 실린더 헤드 가스켓에 있어서,

실린더 헤드 가스켓에 형성되는 제 2 냉각홀(10)의 크기를 제 1 냉각홀(5)에 비해 서로 같거나 크게 형성하되, 워터펌프로 부터 냉각수가 처음 공급되는 부분에는 제 2 냉각홀(10)이 형성되지 않도록 하고, 워터펌프로 부터 멀어질 수록 제 2 냉각홀(10)의 크기가 커지도록 하여 워터펌프로 부터 멀어진 부분에서도 냉각수의 흐름이 빨라지도록 하여 실린더 헤드의 연소실부분의 냉각효율이 향상되도록 한 것을 특징으로하여 실린더헤드의 연소실 부근 온도가 보다 효과적으로 냉각되어 엔진에 장착된 흡,배기 밸브의 내구성이 향상되도록 한 실린더 헤드 가스켓의 냉각홀 구조에 관한 것이다.

Description

실린더 헤드 가스켓의 냉각홀 구조{Cooling hall apparatus of cylinder head gasket}

본 발명은 실린더 헤드 가스켓의 냉각홀 구조에 관한 것으로서, 특히 실린더 헤드 가스켓에 형성되는 냉각홀을 실린더 블럭에 형성되는 냉각홀에 비해 그 크기가 서로 다르게 형성함과 동시에 워터펌프로 부터 냉각수가 초기 유입되는 부분에는 냉각홀을 형성하지 않으므로서, 엔진 전체적으로 볼때 냉각수가 워터펌프에서 펌핑되어 엔진블럭을 'U'자형으로 순환하고, 직경이 크게 형성된 실린더 헤드 가스켓의 냉각홀 부근에서는 냉각수의 흐름이 원활해지면서 통과하는 냉각수량이 많아져 실린더헤드의 연소실 부근 온도가 보다 효과적으로 냉각되어 엔진에 장착된 흡,배기 밸브의 내구성이 향상되도록 한 실린더 헤드 가스켓의 냉각홀 구조에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 혼합기를 연소시켜 동력을 발생시키는 것으로서, 그 연소실내에 연소가스의 온도는 약 2000℃ 이상에 달하게 되고, 이 열의 상당량은 실린더블럭, 실린더헤드, 피스톤 등에 흡수된다.

이러한 부분들이 과열되면 실린더에 변형을 일으키거나 실린더 벽의 유막이 파괴되어 윤활불량이 되며 심할때에는 엔진을 손상시키고, 연소상태도 나빠져 노킹현상이나 조기점화와 같은 문제점이 발생하게 된다.

이와같이 엔진이 과열되는 것을 방지하기 위한 것이 냉각장치인데, 이러한 냉각장치로는 엔진을 구성하는 실린더블럭, 실린더 헤드 가스켓, 실린더헤드상에 각각 냉각수가 순환할 수 있는 냉각홀을 형성시키고, 엔진 구동시 동작하는 워터펌프의 동작에 의해 냉각수를 냉각홀로 강제 순환시켜 엔진의 각 구성요소를 냉각시키는 수냉식 냉각장치가 대표적으로 사용된다.

도 1 과 도 2 는 6실린더 엔진에 사용되는 종래의 실린더 블럭과 실린더 헤드 가스켓을 도시한 것으로서, 상기 실린더 블럭(1)은 그 상면이 좌측블럭(2)과 우측블럭(3)으로 나뉘어져 있고 각각의 블럭(2)(3)에는 각각 3개의 실린더(4)가 형성되어 있다.

그리고, 각각의 실린더(4) 부근에는 실린더 블럭(2)(3)을 냉각시켜 주기위한 제 1 냉각홀(5)들이 각각의 실린더(4) 양측에 일정크기로 형성되어 있으며, 각각의 제 1 냉각홀(5)은 실린더 블럭(1)의 프론트(Front) 측에 형성된 워터펌프(6)로 부터 펌핑되는 냉각수가 순환될 수 있도록 서로 연통되어 있다.

한편, 상기 실린더블럭(1)의 상면에 얹혀지는 실린더 헤드 가스켓(7)에는 실린더(4)와 동일한 크기의 중공(8)과 실린더 블럭에 형성되어 있는 제 1 냉각홀(5)과 동일한 크기의 제 2 냉각홀(9)들이 각각 형성되어 있다.

상기와같이 구성된 실린더 블럭(1)의 좌측블럭(2)과 우측블럭(3) 상면에는 각각 실린더헤드 가스켓(7)이 얹혀지고, 상기 실린더 헤드 가스켓(7)의 상단으로는 미도시된 실린더헤드가 안착되어 하나의 엔진블럭을 형성하게 된다.

엔진이 구동할때 워터펌프(6)에서 펌핑된 냉각수는 실린더 블럭(1)에 형성된 냉각홀(5)을 통해 실린더블럭(1)의 후반부로 이동하게 되고, 이 와중에서 각각의 제 1 냉각홀(5)을 타고 상승하여 실린더 헤드 가스켓(7)의 제 2 냉각홀(9)을 통해 실린더 헤드의 냉각홀로 이동하면서 실린더헤드의 연소실 부근과 실린더(4) 부분을 냉각시키게 되는 것이다.

그러나, 종래에는 실린더 블럭의 좌측블럭과 우측블럭에 각각 결합되는 2개의 실린더 헤드 가스켓을 일원화 시키기 위해 각각의 실린더 헤드 가스켓에 형성되는 제 2 냉각홀이 실린더 블럭에 형성되어 있는 제 1 냉각홀과 동일한 크기로 형성되어 있기 때문에 워터펌프에서 펌핑된 냉각수가 각각의 냉각홀을 통해 엔진블럭을 순환할때, 워터펌프로부터 멀어질수록 냉각홀을 통과하는 냉각수의 속도가 느려지게 되고, 특히 엔진블럭의 후반부로 갈수록 냉각수의 흐름속도가 더욱 느려지게 되어 냉각수가 실린더헤드 측으로 완전히 상승하지 못한 상태 그대로 엔진 외부로 빠져나가게 되므로 실린더 헤드의 연소실 부분을 효과적으로 냉각시키지 못하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 실린더 헤드 가스켓에 형성되는 냉각홀을 실린더 블럭에 형성되는 냉각홀에 비해 그 크기가 서로 다르게 형성함과 동시에 워터펌프로 부터 냉각수가 초기 유입되는 부분에는 냉각홀을 형성하지 않으므로서, 엔진 전체적으로 볼때 냉각수가 워터펌프에서 펌핑되어 엔진블럭을 'U'자형으로 순환하고, 직경이 크게 형성된 실린더 헤드 가스켓의 냉각홀 부근에서는 냉각수의 흐름이 원활해지면서 통과하는 냉각수의 유량이 많아지게되어 실린더헤드의 연소실 부근 온도가 보다 효과적으로 냉각되어 엔진에 장착된 흡,배기 밸브의 내구성이 향상되도록 한 실린더 헤드 가스켓의 냉각홀 구조를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명의 특징은,

다수의 실린더 부근에는 실린더 블럭을 냉각시켜 주기위한 제 1 냉각홀들이 각각의 실린더 양측에 일정크기로 형성되어 있는 실린더블럭과 실린더 헤드의 사이에 결합되기 위한 실린더 헤드 가스켓에 있어서,

실린더 헤드 가스켓에 형성되는 제 2 냉각홀의 크기를 제 1 냉각홀에 비해 서로 같거나 크게 형성하되, 워터펌프로 부터 냉각수가 처음 공급되는 부분에는 제 2 냉각홀이 형성되지 않도록 하고, 워터펌프로 부터 멀어질 수록 제 2 냉각홀의 크기가 커지도록 하여 워터펌프로 부터 멀어진 부분에서도 냉각수의 흐름이 원활해지면서 통과하는 냉각수의 유량이 많아지도록 하여 실린더 헤드의 연소실부분의 냉각효율이 향상되도록 한 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래의 실린더 블럭을 보인 사시도.

도 2 는 종래의 실린더 헤드 가스켓의 냉각홀 구조를 보인 평면도.

도 3 은 본 발명의 실린더 헤드 가스켓의 냉각홀 구조를 보인 평면도.

도 4 는 도 3 의 A-A선 단면도.

도 5 는 도 3 의 B-B선 단면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더 블럭 4 : 실린더

5 : 제 1 냉각홀 6 : 워터펌프

10 : 제 2 냉각홀 11 : 실린더 헤드 가스켓

이하, 첨부된 도면 도 3 내지 도 5 를 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상기 도면에 의하면, 본 발명의 실린더 헤드 가스켓(11)에는 실린더(4)와 동일한 크기의 중공(12)이 복수개 형성되고, 이 중공(12) 부근으로 제 2 냉각홀(10)이 형성되어 있다.

상기 중공(12)은 실린더 헤드 가스켓(11)이 실린더 블럭(1)과 실린더 헤드의 사이에 장착될 때 실린더 헤드에 형성된 연소실 홈과 함께 연소실을 이루게 된다.

상기 제 2 냉각홀(10)은 중공(12) 부근에 서로 대향되도록 형성하되, 워터펌프로 부터 냉각수가 유입되는 부분에는 제 2 냉각홀(10)을 형성하지 않고 그 다음 부분 부터 제 2 냉각홀(10)을 형성한다.

제 2 냉각홀(10)의 크기는 워터펌프에 가까운 곳에 형성되는 제 2 냉각홀(10)을 실린더 블럭(1)에 형성되는 제 1 냉각홀(5)과 동일한 크기로 형성하고, 점차 워터펌프로 부터 멀어질수록 제 2 냉각홀(10)의 직경을 크게 형성하여 워터펌프에서 펌핑된 냉각수가 도 3 에 도시된 바와같이 엔진블럭을 'U'자형으로 크게 순환하면서 엔진블럭의 각 부분을 냉각시키게 되고, 특히 워터펌프로 부터 멀어진 부분에 직경이 크게 형성된 제 2 냉각홀(10)을 통과하는 냉각수의 흐름이 원활해지면서 보다 많은 양의 냉각수가 통과하도록 하므로 인해 연소실 부근의 냉각효율이 향상되는 것이다.

즉, 워터펌프에서 펌핑되어 실린더 블럭(1)으로 유입된 냉각수는 도 4 에 도시된 바와같이 제 1 냉각홀(5)을 통해 상승하면서 실린더(4) 부근의 실린더 블럭(1)을 냉각시켜 주지만 실린더 헤드 가스켓(11)에 제 2 냉각홀(10)이 형성되어 있지 않으므로 인해 실린더 헤드 쪽으로 순환되지 않고 도 3 의 화살표방향으로 다시 순환하게 되는 것이다.

또한, 워터펌프에서 멀어진 부분에는 도 5 에 도시된 바와같이 제 1 냉각홀(5)에 비해 그 직경이 큰 제 2 냉각홀(10)이 형성되어 있으므로, 엔진블럭을 'U'자형으로 순환하면서 유속이 감소되어 마지막단계에 다다른 냉각수가 제 1 냉각홀(5)을 통해 상승하면서 실린더 블럭(1)을 냉각시키고, 직경이 큰 제 2 냉각홀(10)을 통과하면서 냉각수의 흐름이 원활해지게되고 또한 제 2 냉각홀(10)을 통과하는 유량 또한 많아지게 된다.

냉각수가 직경이 큰 제 2 냉각홀(10)을 통과할 때에는 냉각수의 통과체적이 커짐에 따라 저항이 감소하게되어 냉각수의 흐름이 원활해질 뿐만 아니라 냉각수가 직경이 큰 제 2 냉각홀(10)을 통과하면서 실린더 헤드의 연소실 부근에 보다 많은 면적과 접하게 되므로 냉각효과가 향상되는 것이다.

상기 설명과 같이 실린더 헤드 가스켓(11)의 제 2 냉각홀(10) 크기를 워터펌프로 부터 멀어질 수록 크게 형성하여 냉각수가 엔진블럭을 'U'자형으로 순환함과 동시에 워터펌프로 부터 멀어진 부분에서는 냉각수의 흐름이 원활해지도록 하면 실린더 헤드의 연소실 부근 온도가 약 10∼20℃ 이상 더 냉각되는 것을 실험결과 얻을 수 있었다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 실린더 헤드 가스켓에 형성되는 냉각홀을 실린더 블럭에 형성되는 냉각홀에 비해 그 크기가 서로 다르게 형성함과 동시에 워터펌프로 부터 냉각수가 초기 유입되는 부분에는 냉각홀을 형성하지 않으므로서, 엔진 전체적으로 볼때 냉각수가 워터펌프에서 펌핑되어 엔진블럭을 'U'자형으로 순환하고, 직경이 크게 형성된 실린더 헤드 가스켓의 냉각홀 부근에서는 냉각수의 흐름이 원활해지면서 그곳을 통과하는 냉각수의 유량이 많아져 실린더헤드의 연소실 부근 온도가 보다 효과적으로 냉각되어 엔진에 장착된 흡,배기 밸브의 내구성이 향상되도록 한 실린더 헤드 가스켓의 냉각홀 구조이다.

Claims (1)

1. 다수의 실린더(4) 부근에는 실린더 블럭을 냉각시켜 주기위한 제 1 냉각홀 (5)들이 각각의 실린더(4) 양측에 일정크기로 형성되어 있는 실린더블럭(1)과 실린더 헤드의 사이에 결합되기 위한 실린더 헤드 가스켓에 있어서,

   실린더 헤드 가스켓에 형성되는 제 2 냉각홀(10)의 크기를 제 1 냉각홀(5)에 비해 서로 같거나 크게 형성하되, 워터펌프로 부터 냉각수가 처음 공급되는 부분에는 제 2 냉각홀(10)이 형성되지 않도록 하고, 워터펌프로 부터 멀어질 수록 제 2 냉각홀(10)의 크기가 커지도록 하여 워터펌프로 부터 멀어진 부분에서도 냉각수의 흐름이 원활해지면서 통과유량이 많아지도록 하여 실린더 헤드의 연소실부분의 냉각효율이 향상되도록 한 것을 특징으로하는 실린더 헤드 가스켓의 냉각홀 구조.