KR100444860B1 - 실린더라이너의 냉각구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 고온을 받는 실린더라이너 상부의 냉각성을 향상시켜 과열에 의한 오일소모와 마모를 감소시키게 되는 실린더라이너의 냉각구조를 제공하는데 있다.

이를위해 본 발명은 실린더블록에 워터재킷을 두고 끼워지는 실린더라이너에 있어서,

상기 실린더라이너의 상부에 대향되는 실린더블록에 링형홈을 형성한 후 그 링형홈에 열전도성이 좋은 인서트링을 압입시킨 것을 특징으로 한다.

Description

실린더라이너의 냉각구조{Cooling structure of cylinder liner}

본 발명은 실린더라이너의 냉각구조 개선에 관한 것이다.

실린더블록은 엔진 본체의 기초가 되며, 엔진본체의 수명을 좌우하는 중요한 부분으로서 4∼6개의 실린더를 하나로 주조한 블록구조로 하고, 그 위에 실린더헤드가 덮여 있다.

이 실린더는 피스톤행정의 약 2배의 길이로 한 원통형으로 만들어지며, 그 속에서 피스톤이 기밀을 유지하면서 왕복운동을 하여 열에너지를 기계적 에너지로 바꾸어 필요한 동력을 발생하는 엔진 장치의 주체가 되는 부분이다.

이 주어진 열에너지로부터 가능한 한 큰 동력을 얻기위해 실린더와 피스톤 사이에서 압축된 혼합가스나 연소한 폭발가스가 새지 않도록 함과 동시에 피스톤의 접동에 의한 마찰과 마모가 적어야 한다.

이 때문에 실린더블록은 중량이 가볍고 열전도가 좋은 알류미늄의 경합금으로 만들고, 특수주철로 만든 실린더라이너를 끼워넣은 형식이 많이 사용되고 있다.이 실린더라이너(20)는 도 2에 도시하는 것과 같이 실린더블록(21)과의 사이에 워터재킷(22)을 형성토록 끼워 계합하되, 지지를 위하여 상부에 지지턱(23)을 두고 있다.

그런데 실린더라이너(20)의 상부는 워터재킷(22)의 영향을 작게 받는 대신 고온의 연소가스열을 지속적으로 받고 있으며, 더우기 최근 엔진의 고성능·고출력화로 연소온도가 높아지고 연료고압 분사로 화염길이가 증가하여 실린더라이너(20) 상부의 온도가 상승하는 경향이 있는 바, 이러한 실린더라이너(20) 상부의 온도상승은 오일소모를 촉진하고 내구성을 약화시켜 마모를 촉진하므로써 엔진수명을 단축시키는 한 요인이 되고 있다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는것은

고온을 받는 실린더라이너 상부의 냉각성을 향상시켜 과열에 의한 오일소모와 마모를 감소시키게 되는 실린더라이너의 냉각구조를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

실린더블록에 워터재킷을 두고 끼워지는 실린더라이너에 있어서,

상기 실린더라이너의 상부에 대향되는 실린더블록에 링형홈을 형성한 후 그 링형홈에 열전도성이 좋은 인서트링을 압입시킨 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 실린더라이너의 냉각구조를 나타내는 도면

도 2는 종래 기술

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더블록 2 : 실린더라이너

3 : 워터재킷 4 : 바닥면

5 : 턱 6 : 링형 홈

7 : 인서트링 8 : 공간

9 : 4각단면 파이프 10 : ㄱ자형 환상지지부

11 : 용액 12 : O-링

13 : 노치제거부

이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 실린더라이너의 냉각구조를 나타낸 도면으로서, 도면중 부호 1은 실린더블록이며, 부호 2는 실린더라이너이다.

실린더라이너(2)를 실린더블록(1)에 끼워붙임에 있어서 중간부분이 워터재킷(3)에 접하도록 하고, 실린더라이너(2)의 중하부 위치, 즉 워터재킷(3)의 바닥면(4)에 접하여 형성된 턱(5)이 바닥면(4)에 얹혀 지지되도록 되어 있다.

그리고 실린더라이너(2)의 상부에 대향하고 있는 실린더블록(1)에 링형 홈(6)이 형성되며, 이 링형 홈(6)에는 인서트링(7)이 삽입되어진다.

상기 링형 홈(6)은 상부가 개방된 형태로 가공되며, 인서트링(7)은 내부에 공간(8)을 가지는 사각단면의 파이프(9)와, 그 사각단면 파이프(9)의 상부면과 바깥면을 감싸는 ㄱ자형상의 환상지지부(10)에 용접되어 상기 링형홈(6)에 압입되어 있다.

그리고 상기 4각단면 파이프(9)내의 공간(8)에는 열전도성이 좋은 용액(11), 예를들면 금속나트륨(융점 95℃, 비점 882.9℃)을 봉입하고 있으며, 용액(11)의 수용은 4각단면 파이프(9)에 테이퍼형 구멍(도시생략)을 뚫어 용액(11)을 주입한 후 테이퍼형 쐐기로 밀폐시킨다.

여기서 미설명 부호 12는 워터재킷(3)을 밀봉하는 O-링이며, 부호 13은 응력집중을 방지하기 위한 노치제거부이다.

이와같은 본 발명은 실린더라이너(2)의 턱(5)의 위치를 상부에서 워터재킷(3)의 하단으로 이동시키는 대신에 실린더블록의 상부에 열전도가 좋은 인서트링(7)을 압입하고 있어 실린더라이너(2)가 받은 고열을 인서트링(7), 특히 4각단면 파이프(9)내의 용액(11)이 흡수하여 실린더블록(1)으로 전달하게 되므로써 실린더라이너 상부를 적정온도인 180℃ 이하로 유지하게되며, 실린더라이너(2)의 중간부위는 워터재킷(3)의 냉각수로 냉각하여 80℃ 근방을 유지시키며, 실린더라이너의 턱(5)의 하부는 냉각수에 직접 접하지 않도록 하여 100℃ 수준을 유지하여 마찰저감을 도모한다.

이상과 같은 본 발명은 실린더라이너 상부에 접하는 실린더블록에 링홈을 형성하고, 그 링홈에 내부에 열전도성이 좋은 액체를 봉입한 파이프체를 구비한 인서트링을 압입하는 것에 의해서, 실린더라이너 상부의 냉각성을 향상시켜 고열의 영향을 받는 실린더라이너 상부를 적정온도를 유지토록 냉각시켜 내구성을 증대시키며, 실린더라이너를 지지하는 턱부의 하부는 냉각수의 영향을 적게 받게하여 냉각수에 접한 부분의 80℃ 보다 조금 높은 100℃로 유지하여 마찰저감을 유도하여 연비향상을 가져오게 되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 실린더블록에 워터재킷을 두고 끼워지는 실린더라이너에 있어서,

   상기 실린더라이너(2)의 상부에 대향되는 실린더블록(1)에 링형 홈(6)을 형성한 후 그 링형 홈(6)에 열전도성이 좋은 인서트링(7)을 압입되어지되,

   상기 인서트링(7)은 4각단면 파이프(9) 내에 열전도성이 좋은 금속나트륨 용액(11)으로 봉인되고,

   상기 4각단면 파이프(9)는 ㄱ자형 환상지지부(10)에 의해 감싸져 지지되는 것을 특징으로 하는 실린더라이너의 냉각구조.
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