KR100587802B1 - 디바이딩 월을 가진 가스켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 연소실에 2개의 흡기포트가 도입되는 린번 엔진이나 가솔린 직접 분사식 엔진의 실린더 헤드에 일체로 금형되었던 디바이딩 월이 실린더 헤드와 흡기 매니폴드 사이에 개재되는 가스켓에 마련되도록 하므로서 실린더 헤드의 금형설계 비용을 절감하기 위한 디바이딩 월을 가진 가스켓에 관한 것으로서,

실린더 헤드의 흡기포트 전방부의 형상을 따라 관통공이 형성되는 플레이트의 도중에 다수의 체결공이 마련되어, 흡기 매니폴드와 실린더 헤드의 결합시에 양측 부재 간의 기밀이 유지되도록 하는 가스켓에 있어서,

상기한 관통공을 수직방향으로 양분하기 위한 디바이딩 월이 형성되어지되, 상기 디바이딩 월은 실린더 헤드의 흡기포트 전방부 내측으로 소정구간 삽입되도록 후측으로 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.

가스켓, 디바이딩 월, 실린더 헤드

Description

디바이딩 월을 가진 가스켓{Gasket having dividing wall}

도 1은 본 발명에 의한 가스켓의 정면도.

도 2는 본 발명에 의한 가스켓의 배면사시도.

도 3은 본 발명에 의한 가스켓이 실린더 헤드에 장착된 상태의 도면.

도 4는 본 발명에 의한 가스켓이 적용되는 실린더 헤드의 정면도.

도 5는 스탠다드 타입의 흡기포트 형상을 설명하기 위한 도면.

도 6과 도 7은 종래기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 실린더 헤드 21 : 흡기포트

21a : 전방부 22 : 격벽

30 : 가스켓 31 : 플레이트

32 : 관통공 33 : 체결공

34 : 디바이딩 월 40 : 아라미드 섬유

본 발명은 디바이딩 월 가스켓에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 연소 실에 2개의 흡기포트가 도입되는 린번 엔진이나 가솔린 직접 분사식 엔진의 실린더 헤드에 일체로 금형되었던 디바이딩 월이 실린더 헤드와 흡기 매니폴드 사이에 개재되는 가스켓에 마련되도록 하므로서 실린더 헤드의 금형설계 비용을 절감하기 위한 디바이딩 월을 가진 가스켓에 관한 것이다.

일반적으로 린번(Lean burn) 엔진은 하나의 연소실에 2개의 흡기포트가 도입되어 엔진의 상태 및 운전조건에 따라 한쪽의 흡기포트를 개폐시키므로서 연료와 공기의 혼합비를 조절하게 되고, 결과적으로 공기와 연료의 혼합비가 22:1 정도의 희박 공연비로도 운전이 가능하게 되어 엔진 성능 및 연비 향상을 도모할 수 있도록 되어 있다.

그리고 가솔린 직접 분사식 엔진(Gasoline Direct Injection Engine)은 고압 인젝터 기술의 발전과 연비향상의 필요성이 증가하면서 개발되기 시작하였으며, 이러한 가솔린 직접 분사식 엔진은 부분부하 운전시 40:1 정도의 초희박운전이 가능한 연소 시스템을 적용하여 연비의 획기적인 향상을 가져온다.

한편, 상기한 린번 엔진과 가솔린 직접 분사식 엔진에서의 흡기포트는 일반적으로 하나의 연소실에 2개의 흡기포트(2-runner)가 도입되도록 실린더 헤드가 제작되며, 특히 LML(Lean Misfire Limit, 희박점화한계)의 상승을 목적으로 흡기포트 입구부에 디바이딩 월(Dividing wall)이 마련되고 있다.

도 6 내지 도 7은 상기한 디바이딩 월이 형성된 실린더 헤드를 도시한 도면으로서, 실린더 헤드(10)의 금형공정에서 흡기매니폴드와 연결되는 각각의 흡기포트(11) 전방부에 흡기포트(11)가 양측으로 분할되도록 디바이딩 월(12)이 상기 실 린더 헤드(10)와 일체로 형성된다.

그러나 상기와 같이 실린더 헤드의 흡기포트 전방부에 디바이딩 월을 형성하게 되면 스탠다드 타입의 실린더 헤드를 제작하는 경우보다 훨씬 많은 목형비용이 소요될 뿐만 아니라, 엔진의 설계변경시에 기존의 목형을 이용하여 흡기포트의 형상을 일부분 변경하는 경우라도 많은 목형비용이 소모되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 하나의 연소실에 2개의 흡기포트가 도입되는 린번 엔진이나 가솔린 직접 분사식 엔진의 실린더 헤드에 일체로 금형되었던 디바이딩 월이 실린더 헤드와 흡기 매니폴드 사이에 개재되는 가스켓에 마련되도록 하므로서 실린더 헤드의 금형설계 비용을 절감하기 위한 디바이딩 월을 가진 가스켓을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

실린더 헤드의 흡기포트 전방부의 형상을 따라 관통공이 형성되는 플레이트의 도중에 다수의 체결공이 마련되어, 흡기 매니폴드와 실린더 헤드의 결합시에 양측 부재 간의 기밀이 유지되도록 하는 가스켓에 있어서,

상기한 관통공을 수직방향으로 양분하기 위한 디바이딩 월이 형성되어지되, 상기 디바이딩 월은 실린더 헤드의 흡기포트 전방부 내측으로 소정구간 삽입되도록 후측으로 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 가스켓의 구성 및 작용에 따른 바람직한 실시예를 첨 부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 가스켓의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 가스켓의 배면사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 가스켓이 실린더 헤드에 장착된 상태의 도면이고, 도 4는 본 발명에 의한 가스켓이 적용되는 스탠다드 타입의 실린더 헤드의 정면도이고, 도 5는 본 스탠다드 타입의 흡기포트 형상을 설명하기 위한 도면이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명에 의한 가스켓을 지시하는 것이고, 도면부호 20은 본 발명에 의한 가스켓이 적용되는 일반적인 스탠다드 타입의 실린더 헤드를 지시하는 것이다.

우선, 린번 엔진 및 가솔린 직접 분사식 엔진에 적용되는 스탠다드 타입의 일반적인 실린더 헤드의 구조를 설명한다. 상기한 실린더 헤드(20)의 흡기포트(21) 전방부(21a)에는 종래기술의 설명에서 설명되었던 실린더 헤드와는 달리 디바이딩 월이 형성되지 않고, 흡기 매니폴드를 통과한 흡기가 흡기포트(21)의 중반부를 지나는 부분에서 격벽(22)이 형성된다. 즉, 종래기술의 설명에 인용된 실린더 헤드의 경우는 흡기포트의 전방부에서 격벽에 이르기까지 흡기포트를 분할하는 디바이딩 월이 형성되는 반면에, 본 발명에 의한 가스켓(30)이 적용되는 스탠다드 타입의 실린더 헤드(20)에는 디바이딩 월이 없는 상태가 되는 것이다.

그리고 본 발명에 의한 가스켓(30)은 상기한 실린더 헤드(20)의 흡기포트(21) 전방부(21a)의 형상에 따라 황동재질의 플레이트(31)가 플레스 가공되어 그 외형이 만들어지고, 상기 플레이트(31)의 도중에는 흡기 매니폴드가 볼트 결합될 수 있도록 체결공(33)이 형성된다. 상기한 플레이트(31)의 양측면은 도 3에 표시된 바와 같이 기계분야에서 플라스틱 보강재로 흔히 사용되고 있는 아라미드 섬유(Aramid,40)로써 코팅되는 것이 바람직하다. 상기한 플레이트(31)의 양측면을 아라미드 섬유(40)로 코팅하는 이유는 흡입공기의 리킹(leaking)을 방지할 뿐만 아니라, 금속재인 플레이트(31)의 내마모성이 우수해지도록 하기 위한 것이다.

특히, 실린더 헤드(20)의 흡기포트(21)의 형상에 따라 가공된 가스켓(30)의 플레이트(31) 도중에 형성된 관통공(32)의 상하방향으로는 흡기 매니폴드로부터 실린더 헤드(20)의 흡기포트(21)로 유입되는 흡기가 양측으로 분할될 수 있도록 하는 디바이딩 월(34)이 형성된다. 가스켓(30)의 장착시에 상기 디바이딩 월(34)은 실린더 헤드(20)의 흡기포트(21) 전방부 내측으로 소정구간 삽입될 수 있도록 플레이트(31)의 후측으로 돌출된다. 후측으로 돌출되는 디바이딩 월(34)의 형상은 스탠다드 타입의 실린더 헤드(20)의 흡기포트(21) 전방부(21a)가 격리되도록 하는 형상인 것이 바람직하다.

이상과 같이 구성되는 가스켓의 작용을 설명하면 다음과 같다.

새로운 엔진을 설계하거나 기존의 엔진을 변경설계하는 경우에 흡기포트를 2원화하는 데는 많은 비용과 시간이 소요되고 있음은 일반적인 사실이다.

본 발명은 상기와 같은 문제해결을 위해서 스탠다드 타입으로 제공되는 실린더 헤드(20)의 전방부에 상기한 가스켓(30)을 부착하여 흡기포트(21)의 이원화를 실현하게 된다.

즉, 흡기 매니폴드와 실린더 헤드(20)가 플랜지 결합되는 결합부에 상기한 가스켓(30)을 개재하게 되므로서, 상기한 가스켓(30)의 후측에 돌출형성되는 디바이딩 월(34)에 의해서 스탠다드 타입의 실린더 헤드(20)에 마련된 흡기포트(21)가 양측으로 분할된다.

따라서 실린더 헤드에 디바이딩 월을 일체로 형성시키는 종래기술에 비해서 본 발명의 경우에는 가스켓(30)의 후측에 디바이딩 월(34)이 형성되므로서, 흡기포트(21) 전방부(21a)에 디바이딩 월을 마련하는데 소용되는 비용과 시간이 훨씬 절감되는 것이다. 또한, 스탠다드 타입으로 제작되는 실린더 헤드의 부품공용화가 가능하게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 엔진을 새로 설계하거나 변경설계하는 과정에서 실린더 헤드의 형상을 변경하지 않고서도 스탠다드 타입의 실린더 헤드에 디바이딩 월이 마련된 가스켓을 장착하는 것만으로도 흡기포트의 이원화가 가능하게 되므로서, 흡기포트의 이원화를 실현하기 위한 제작비용 및 기간이 절감되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 실린더 헤드의 흡기포트 전방부의 형상을 따라 관통공이 형성되는 플레이트의 도중에 다수의 체결공이 마련되어, 흡기 매니폴드와 실린더 헤드의 결합시에 양측 부재 간의 기밀이 유지되도록 하는 가스켓에 있어서,

   상기한 관통공(32)을 수직방향으로 양분하기 위한 디바이딩 월(34)이 형성되어지되, 상기 디바이딩 월(34)은 실린더 헤드(20)의 흡기포트(21) 전방부(21a) 내측으로 소정구간 삽입되도록 후측으로 돌출형성되고,

   상기한 가스켓(30)의 플레이트(31)는 황동으로 프레스 가공되며, 상기 황동재질의 플레이트(31) 양측면은 강화제인 아라미드 섬유(40)로 코팅된 것을 특징으로 하는 디바이딩 월을 가진 가스켓.
2. 삭제

Images