KR100373019B1

KR100373019B1 - Engine block assembly

Info

Publication number: KR100373019B1
Application number: KR10-2000-0053936A
Authority: KR
Inventors: 김주환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2003-02-25
Also published as: KR20020021224A

Abstract

엔진 블록 조립체가 개시된다. 개시된 엔진 블록 조립체는, 실린더 블록과; 상기 실린더 블록 상에 고정 설치된 실린더 헤드와; 상기 실린더 블록과 상기 실린더 헤드 사이에 설치되어 실링이 이루어지도록 하는 개스킷과; 상기 실린더 블록, 상기 실린더 헤드, 및 상기 개스킷을 체결토록 하고, 그 내부에 오일이 흐를 수 있도록 상기 헤드 볼트의 나사부의 일측에서 수평으로 관통되어 형성된 수평공과, 상기 수평공과 연통되어 수직 하방으로 관통 형성된 수직공으로 이루어진 제1통로와, 상기 헤드 볼트의 상단부에 마련된 플랜지에 형성된 제2통로를 구비하여 된 오일 통로가 형성된 헤드 볼트;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.An engine block assembly is disclosed. The disclosed engine block assembly includes a cylinder block; A cylinder head fixedly mounted on the cylinder block; A gasket installed between the cylinder block and the cylinder head to seal; A horizontal hole formed to horizontally penetrate the cylinder block, the cylinder head, and the gasket so as to allow oil to flow therein, and a horizontal hole formed in a horizontal direction through one side of a threaded portion of the head bolt; And a head bolt having an oil passage formed with a first passage formed of a vertical hole and a second passage formed in a flange provided at an upper end of the head bolt.

본 발명에 따르면, 엔진의 성능 및 작업성이 향상되는 이점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that the performance and workability of the engine are improved.

Description

ENGINE BLOCK ASSEMBLY {ENGINE BLOCK ASSEMBLY}

본 발명은 엔진 블록(engine block) 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 헤드 볼트에 오일이 균일하게 도포되도록 하여 엔진의 성능 및 작업성이 개선될 수 있도록 그 구조가 개선된 엔진 블록 조립체에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine block assembly, and more particularly, to an engine block assembly having an improved structure so that oil may be uniformly applied to a head bolt to improve performance and workability of an engine. .

엔진 블록 조립체는 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더 블록(11)과, 상기 실린더 블록(11) 상에 설치된 실린더 헤드(12)와, 상기 실린더 블록(11)과 실린더 헤드(12) 사이에 설치된 개스킷(13)과, 상기 실린더 블록(11), 실린더 헤드(12), 및 개스킷(13)을 하나의 조립체가 이루어지도록 하는 헤드 볼트(14)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the engine block assembly includes a cylinder block 11, a cylinder head 12 installed on the cylinder block 11, and a cylinder block 11 installed between the cylinder block 11 and the cylinder head 12. It comprises a gasket 13 and a head bolt 14 which makes the cylinder block 11, the cylinder head 12, and the gasket 13 into one assembly.

그리고 도 1에서 설명되지 않은 참조부호 15는 냉각수 저장부를 나타낸 것이다.In addition, reference numeral 15 not illustrated in FIG. 1 denotes a coolant storage unit.

상기와 같은 구성으로 이루어진 엔진 블록 조립체는 실린더 블록(11)과 실린더 헤드(12) 사이에 개스킷(13)을 넣어 함께 결합시키는 헤드 볼트(14)는 연소가스 및 냉각수, 오일 실링 측면에서 그 축력 관리가 중요하다.In the engine block assembly having the above-described configuration, the head bolts 14 which put the gaskets 13 between the cylinder block 11 and the cylinder head 12 to be coupled together have the axial force management in terms of combustion gas, cooling water and oil sealing. Is important.

이 축력 산포를 줄이기 위해, 고장력 헤드 볼트(14) 체결시, 헤드 볼트(14)의 나사부(14a) 및 머리부 안착면(14b)에 엔진 오일을 도포하여 마찰계수를 줄여주는 웨트(wet) 체결법이 널리 쓰인다.In order to reduce this axial force distribution, when tightening the high tension head bolt 14, a wet fastening is applied to the threaded portion 14a and the head seating surface 14b of the head bolt 14 to reduce the coefficient of friction. Law is widely used.

한편, 마찰계수가 줄어들면 체결력이 마찰손실로 소비되는 것이 감소하여 같은 체결 토크에서 높은 볼트 축력이 나오며, 그 축력산포도 줄어든다.On the other hand, when the friction coefficient is reduced, the fastening force is consumed as friction loss, resulting in high bolt axial force at the same tightening torque, and the axial force distribution is also reduced.

헤드 볼트(14)의 오일 도포에 따른 축력 변화를 아래의 표 1에 나타내었다.The axial force change according to the oil application of the head bolt 14 is shown in Table 1 below.

오일을 도포하지 않을 때When not applying oil 오일을 도포할 때When applying oil 1개당 축력Axial force per unit 4.8ton4.8ton 6.2ton6.2ton 총 축력Total axial force 124.8ton124.8ton 161.4ton161.4ton

또한 적극적인 방법으로는 헤드 볼트(14) 체결전 나사 길들이기를 실시하기도 하며, 일정시간 후, 재 조임하는 수도 있다.In addition, as an aggressive method, it is possible to break the screw before the head bolt 14 is fastened, and may be retightened after a certain time.

그런데 실제 엔진 조립 라인에서 장갑을 끼고 있는 작업자들이 오일 도포 작업을 꺼리거나, 여러개의 헤드 볼트(14)중 일부가 작업 누락이 되어 각 실린더당헤드 볼트(14) 축력이 다르게 들어갈 수 있고, 작업시 헤드 볼트(14)를 오일통에 담구었다 꺼내어 체결함으로써 실린더 블록(11)의 체결홀(11a)에는 체결전에 오일이 가득 고이게 된다. 이 상태에서 헤드 볼트(14)를 조이면 헤드 볼트(14)가 진행할수록 실린더 블록(11)의 체결홀(11a) 단부에 남아있는 오일에 압력이 가해져서 제대로 축력이 안 들어가거나, 체결후 시간이 갈수록 축력이 떨어지는 현상이 발생하여 개스킷(13) 실링에 문제가 발생하게 된다.However, workers wearing gloves on the actual engine assembly line may be reluctant to apply oil, or some of the head bolts 14 may be missed, causing different head bolts 14 to be accumulated in each cylinder. The head bolt 14 is immersed in an oil container, taken out, and fastened, so that the fastening hole 11a of the cylinder block 11 is filled with oil before fastening. When the head bolt 14 is tightened in this state, as the head bolt 14 proceeds, pressure is applied to the oil remaining at the end of the fastening hole 11a of the cylinder block 11, so that the axial force does not enter properly, A phenomenon in which the axial force gradually decreases occurs, which causes a problem in sealing the gasket 13.

그리고 차량 정비를 위하여 실린더 헤드(12)를 탈거하거나 재조립시에도 실린더 블록(11)의 체결홀(11a) 내 오일 및 이물질을 완전히 제거하지 않음으로 상기와 같은 문제가 항상 발생하게 된다.In addition, even when the cylinder head 12 is removed or reassembled for vehicle maintenance, the above problems are always caused because oil and foreign substances in the fastening holes 11a of the cylinder block 11 are not completely removed.

또한 엔진 운전중 냉각수 온도 상승시 실린더 헤드(12)의 열팽창 속도에 비해 헤드 볼트(14)와 실린더 헤드(12) 사이의 공간 때문에 헤드 볼트(14)의 팽창 속도가 늦으므로 헤드 볼트(14)의 축력 상승 및 실린더 헤드(12)의 열응력이 증대되어 헤드 볼트(14)의 파손 및 실린더 헤드(12)의 크랙(crack)이 발생할 우려가 있다.In addition, since the expansion speed of the head bolt 14 is slow due to the space between the head bolt 14 and the cylinder head 12 compared to the thermal expansion speed of the cylinder head 12 when the coolant temperature increases during engine operation, the head bolt 14 The increase in the axial force and the thermal stress of the cylinder head 12 may increase, resulting in breakage of the head bolt 14 and cracking of the cylinder head 12.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 헤드 볼트의 전 길이로 오일이 도포되도록 하여 조립 및 분해와 성능을 향상시킨 엔진 블록 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an engine block assembly that is improved in assembly and disassembly and performance by applying oil to the full length of the head bolt.

도 1은 일반적인 엔진 블록 조립체의 구성을 나타낸 개략적인 도면.1 is a schematic view showing the configuration of a typical engine block assembly.

도 2는 본 발명에 따른 엔진 블록 조립체의 구성을 나타낸 개략적인 도면.2 is a schematic view showing a configuration of an engine block assembly according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

21. 실린더 블록 22. 실린더 헤드21. Cylinder block 22. Cylinder head

23. 개스킷 30. 헤드 볼트23. Gasket 30. Head Bolt

31. 제1통로 32. 제2통로31. First passage 32. Second passage

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엔진 블록 조립체는, 실린더 블록과; 상기 실린더 블록 상에 고정 설치된 실린더 헤드와; 상기 실린더 블록과 상기 실린더 헤드 사이에 설치되어 실링이 이루어지도록 하는 개스킷과; 상기 실린더 블록, 상기 실린더 헤드, 및 상기 개스킷을 체결토록 하고, 그 내부에 오일이 흐를 수 있도록 상기 헤드 볼트의 나사부의 일측에서 수평으로 관통되어 형성된 수평공과, 상기 수평공과 연통되어 수직 하방으로 관통 형성된 수직공으로 이루어진 제1통로와, 상기 헤드 볼트의 상단부에 마련된 플랜지에 형성된 제2통로를 구비하여 된 오일 통로가 형성된 헤드 볼트;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.Engine block assembly of the present invention for achieving the above object, the cylinder block; A cylinder head fixedly mounted on the cylinder block; A gasket installed between the cylinder block and the cylinder head to seal; A horizontal hole formed to horizontally penetrate the cylinder block, the cylinder head, and the gasket so as to allow oil to flow therein, and a horizontal hole formed in a horizontal direction through one side of a threaded portion of the head bolt; And a head bolt having an oil passage formed with a first passage formed of a vertical hole and a second passage formed in a flange provided at an upper end of the head bolt.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에는 본 발명에 따른 엔진 블록 조립체의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있다.Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration of the engine block assembly according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엔진 블록 조립체는, 주철이나 알루미늄 합금으로 만들어져 엔진의 중심이 되는 실린더 블록(21)과, 상기 실린더 블록(21) 상에 고정 설치되고, 엔진의 머리에 해당되는 부분이며, 기밀과 수밀이 유지되어 열에너지를 얻을 수 있는 실린더 헤드(22)와, 상기 실린더 블록(21)과 실린더 헤드(22) 사이에 설치되어 혼합기의 밀봉과 냉각수 및 오일의 누출을 방지토록 하는 즉, 실링이 이루어지도록 하는 실린더 헤드 개스킷 또는 개스킷(23)과, 상기 실린더 블록(21), 실린더 헤드(22), 및 개스킷(23)을 체결토록 하고, 그 내부에 오일이 흐를 수 있도록 오일 통로가 형성된 헤드 볼트(30)를 포함하여 구성된다.As shown, the engine block assembly according to the present invention includes a cylinder block 21 made of cast iron or an aluminum alloy, which is the center of the engine, and is fixedly installed on the cylinder block 21, corresponding to the head of the engine. And a cylinder head 22 which is airtight and watertight to obtain thermal energy, and is installed between the cylinder block 21 and the cylinder head 22 to prevent the sealing of the mixer and leakage of cooling water and oil. That is, the cylinder head gasket or gasket 23 for sealing is made, and the cylinder block 21, the cylinder head 22, and the gasket 23 are fastened to each other so that oil flows therein. It is configured to include a head bolt 30 is formed.

상기 오일 통로는 헤드 볼트(30)의 나사부(34)에 적어도 하나 이상 관통 형성된 제1통로(31)와, 상기 헤드 볼트(30)의 상단부에 마련된 플랜지(33)에 형성된 제2통로(32)를 포함하여 이루어진다.The oil passage may include a first passage 31 formed through at least one of the threaded portions 34 of the head bolt 30, and a second passage 32 formed in a flange 33 provided at an upper end of the head bolt 30. It is made, including.

그리고 상기 제1통로(31)는, 나사부(34)의 일측에서 수평으로 관통되어 형성된 수평공(31a)과, 상기 수평공(31a)과 연통되어 수직 하방으로 관통 형성된 수직공(31b)으로 이루어진다.In addition, the first passage 31 includes a horizontal hole 31a formed to penetrate horizontally from one side of the screw part 34 and a vertical hole 31b communicating with the horizontal hole 31a and penetrating vertically downward. .

또한 상기 제2통로(32)는, 상기 플랜지(33) 하단부에 형성된 홈으로 이루어지고, 이 홈은 단조가공으로 용이하게 형성할 수 있다.In addition, the second passage 32 is formed of a groove formed in the lower end of the flange 33, the groove can be easily formed by forging.

한편, 도 2에서 설명되지 않은 참조부호 25는 냉각수 저장부를 나타낸 것이다.Meanwhile, reference numeral 25, which is not described in FIG. 2, indicates the coolant storage unit.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 엔진 블록 조립체의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the engine block assembly according to the present invention having the configuration as described above are as follows.

도 2를 다시 참조하면, 상기 헤드 볼트(30) 체결전 실린더 블록(21)의 체결홀(21a)에 엔진 오일을 주입한다. 그리고 상기 헤드 볼트(30)를 체결하여 밑으로 진행되면 오일은 헤드 볼트(30)의 오일 통로 즉, 제1통로(31)를 통해 그 위로 올라가 빈공간을 채우면서 다시 내려가 헤드 볼트(30)의 나사부(34)를 윤활시킨다.Referring to FIG. 2 again, engine oil is injected into the fastening hole 21a of the cylinder block 21 before the head bolt 30 is fastened. Then, when the head bolt 30 is fastened and proceeds downward, the oil goes up through the oil passage of the head bolt 30, that is, the first passage 31, and fills the empty space, and then descends again to fill the empty space. Lubricate the screw 34.

또한 헤드 볼트(30)의 플랜지(33)에 형성된 제2통로(32)를 따라 오일이 흘러 나와 도포하게 된다.In addition, oil flows along the second passage 32 formed in the flange 33 of the head bolt 30 to apply the oil.

그리고 엔진 운전중에 냉각수의 온도가 상승하여 실린더 헤드(22)가 팽창하면 비슷한 오일 온도도 상승하여 헤드 볼트(30)도 같이 팽창된다. 따라서 과도한 헤드 볼트(30)의 축력 상승이 방지되어 헤드 볼트(30)의 피로와 헤드 볼트(30)의 열응력 발생이 현저하게 감소된다. 동시에 실린더 블록(21)의 체결홀(21a) 내 잔류 이물질도 밖으로 배출된다.When the temperature of the coolant rises and the cylinder head 22 expands during engine operation, a similar oil temperature also rises and the head bolt 30 expands together. Therefore, excessive increase in the axial force of the head bolt 30 is prevented, fatigue of the head bolt 30 and thermal stress generation of the head bolt 30 is significantly reduced. At the same time, the remaining foreign matter in the fastening hole 21a of the cylinder block 21 is also discharged out.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 엔진 블록 조립체는 다음과 같은 효과를 갖는다.As described above, the engine block assembly according to the present invention has the following effects.

헤드 볼트 내에 오일 통로를 형성하여 헤드 볼트의 전 길이에 걸쳐 오일이 도포되도록 함으로써 개스킷의 실성이 개선된다. 이에 따라 엔진의 성능이 향상됨은 물론 이미션이 개선될 수 있다.By forming an oil passage in the head bolt to allow oil to be applied over the entire length of the head bolt, the gasket's practicality is improved. Accordingly, the performance of the engine may be improved and the emission may be improved.

그리고 실린더 블록, 개스킷, 및 실린더 헤드 수명이 증대된다.And cylinder block, gasket, and cylinder head life are increased.

또한, 엔진 블록 조립체의 분해 및 조립이 용이해서 엔진의 정비성이 개선된다.In addition, the engine block assembly can be easily disassembled and assembled to improve the serviceability of the engine.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims

(Correction) cylinder blocks;

A cylinder head fixedly mounted on the cylinder block;

A gasket installed between the cylinder block and the cylinder head to seal;

A horizontal hole formed to horizontally penetrate the cylinder block, the cylinder head, and the gasket so as to allow oil to flow therein; A head bolt having an oil passage including a first passage formed of a vertical hole and a second passage formed in a flange provided at an upper end of the head bolt; Engine block assembly comprising a.

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