KR100380688B1

KR100380688B1 - 실린더 헤드의 냉각 구조

Info

Publication number: KR100380688B1
Application number: KR10-1999-0056338A
Authority: KR
Inventors: 이병화
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2003-04-18
Also published as: KR20010055201A

Abstract

본 발명의 목적은 고열을 받는 실린더 헤드 하부의 냉각을 촉진할 수 있는 실린더 헤드 냉각 구조를 제공하는데 있다.

이를위해 본 발명은,

워터 재킷과, 워터 재킷을 통과하여 형성되는 흡,배기포트와, 실린더 블록으로부터 워터 재킷 내로 냉각수를 유입하는 냉각수 유입공과, 흡,배기포트 사이를 상하로 관통하여 설치되는 연료 분사 노즐을 포함하는 실린더 헤드에 있어서,

상기 흡,배기 포트의 벽에는 상기 냉각수 유입공으로부터 워터 재킷 내로 유입되어 상승되는 냉각수 이동통로의 단면적을 축소시켜 조르는 차단부재가 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

실린더 헤드의 냉각 구조{Cooling apparatus of cylinder head}

본 발명은 실린더 헤드의 냉각 구조 개선에 관한 것이다.

실린더 헤드(20)에는 도 2 에 도시하는 것과 같이 흡,배기포트(21)(22)가 형성되고, 또 캠과 캠축을 포함한 밸브작동기구가 설치되며, 고온의 연소열을 받기 때문에 이를 냉각하기 위하여 워터 재킷(23)이 형성되어 있다.

실린더 블록을 순환하면서 냉각하고 난 냉각수는 실린더 헤드(20) 하면(24)에 형성된 구멍(25)속에 압입된 워터 디렉터(26:Water director)를 통해 워터 재킷 (23) 내로 유입된다.

이 워터 디렉터(26)를 통해 워터 재킷(23) 내로 유입되는 냉각수는 실린더 헤드(20)의 평단면도인 도 3 에서 보는 것과 같이 실린더 헤드 측벽에 형성된 돌출 가이드(27)의 안내를 받아 냉각이 곤란한 흡배기포트(21)(22) 사이 및 연료 분사 노즐 장착공(28) 부위로 유도하고 있다.

그러나, 상기한 구조에 의하면 워터 디렉터(26)로 부터 분출되는 물이 냉각이 필요한 부위를 향하게되고, 또 돌출 가이드(27)의 유도를 따라 흐름이 일어나게 되나 분출되는 냉각수가 냉각이 필요한 실린더 헤드(20)의 하측을 충분히 냉각하지 못하고 즉시 상승하여 워터 재킷(23) 전체로 신속히 넓게 퍼져나가게 되므로서 고열을 받는 실린더 헤드 하부측의 냉각이 불충분하며, 또 워터 디렉터(26)의 조립 장착을 위한 가공작업등이 어려운 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 고열을 받는 실린더 헤드 하부의 냉각을 촉진할 수 있는 실린더 헤드 냉각 구조를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

도 1 은 본 발명에 의한 실린더 헤드의 냉각 구조를 나타내는 도면.

도 2 와 도 3 은 종래 실린더 헤드의 냉각 구조를 나타내는 도면.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더 헤드 2 : 워터 재킷

3,4: 포트 5 : 하부벽면

6 : 냉각수 유입공 7 : 노즐

8,9: 포트벽면 10,11,12 : 차단부재

13 : 측벽 14,15,16 : 틈새

이하, 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 은 본 발명에 의한 실린더 헤드의 냉각 구조를 나타낸 단면도로서 부호 1 은 실린더 헤드이다.

실린더 헤드(1) 내에는 워터 재킷(2)이 형성되어 있고, 워터 재킷(2) 내를 흡,배기포트(3)(4)가 통과하고 있다.

그리고, 실린더 블록 상면에 가스켓을 개재하여 체결되는 실린더 헤드(1)의 하부 벽면(5)에는 냉각수 유입공(6)이 형성되어 있다.

도면중 부호 7 은 실린더 헤드(1)를 상하로 관통하여 설치된 연료분사 노즐이다.

상기 흡,배기포트(3)(4)의 벽면(8)(9)에는 리브형태의 차단부재(10)(11)(12)가 돌출되어 있으며, 차단부재(10)와 차단부재(11) 및 차단부재(12)와 실린더 헤드 측벽(13) 사이는 냉각수의 통과 단면적을 졸라 축소시키게 된다.

이에따라 상기 차단부재(10)(11)(12)는 실린더 헤드(1)의 워터 재킷(2)을 상하로 구획하는 경계선의 역활을 한다.

또 냉각수 유입공(6)에는 양측 포트(3)(4) 사이로 냉각수의 흐름을 안내하는 워터 디렉터(도 2 참조)가 장착될 수 있다.

이와같은 본 발명은 냉각수 유입공(6)을 통해 실린더 블록으로부터 실린더 헤드의 워터 재킷(2) 내로 유입된 냉각수가 흡,배기 포트 사이의 공간부를 통하여 하부로부터 상부측으로 상승하면서 냉각작용을 할 때 흡,배기 포트(3)(4) 벽면(8)(9)으로부터 돌출된 차단부재(10)(11)와 노즐(7) 사이의 좁은 틈새(14)(15) 및 차단부재(12)와 측벽(13) 사이의 좁은 틈새(16) 때문에 냉각수의 상승흐름이 제한되어 대부분의 유량은 차단부재(10)(11)(12)의 구속에 의해 실린더 헤드(1)의 하부측에 잔류하게 된다.

이와같이 실린더 헤드(1) 하부측에 잔류하는 냉각수는 엔진 작동에 의해 대류현상이 발생되며, 워터펌프의 급송압에 따라 일부 유량은 좁은 틈새(14)(15)(16)를 통과하여 빠르게 실린더 헤드(1)의 상부측으로 올라가나 대부분의 냉각수는 차단부재(10)(11)(12)에 의해 상승이 차단되므로써 냉각이 필요한 실린더 헤드(1) 하부에 잔존하면서 실린더 헤드(1) 하부측을 냉각하게 된다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 실린더 헤드의 흡,배기포트 벽면에 하부로부터 상승하는 냉각수의 통과단면적을 축소토록 조르는 차단부재를 돌출시켜 형성하는 것에 의해서 실린더 헤드의 워터 재킷으로 유입되는 냉각수가 흡배기포트 사이를 통해 상부로 신속히 상승하는 대신에 대부분의 냉각수가 차단부재에 막혀 실린더 헤드 하부측에 잔류하게 되는 시간이 길어지게 되므로써 고열을 받는 실린더 헤드 하부측의 냉각을 촉진할 수 있는 효과가 있다.

Claims

워터 재킷과, 워터 재킷을 통과하여 형성되는 흡,배기포트와, 실린더 블록으로부터 워터 재킷 내로 냉각수를 유입하는 냉각수 유입공과, 흡,배기포트 사이를 상하로 관통하여 설치되는 연료 분사 노즐을 포함하는 실린더 헤드에 있어서,

상기 흡,배기 포트의 벽에는 상기 냉각수 유입공으로부터 워터 재킷 내로 유입되어 상승되는 냉각수 이동통로의 단면적을 축소시켜 조르는 차단부재가 흡,배기 포트의 측벽면으로부터 수평하게 외각을 향해 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로하는 실린더 헤드의 냉각 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 냉각수 유입공에는 냉각수를 흡,배기 포트 사이로 안내하는 워터 디렉터가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 냉각 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 차단 부재는 연료 분사 노즐과의 사이에 좁은 틈새를 형성하도록 돌출된 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 냉각 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 차단부재는 실린더 헤드 측벽과의 사이에 좁은 틈새를 형성하도록 돌출된 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 냉각 구조.