KR100828782B1 - Apparatus for cooling cylinder of a vehicle engine - Google Patents

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Abstract

An apparatus for cooling a cylinder for a vehicle engine is provided to prevent steam or cooling water from being leaked from a cylinder block by installing a bead unit at a cylinder head gasket. An apparatus for cooling a cylinder for a vehicle engine comprises a cylinder liner(10) that forms a combustor and has a protrusion portion(11). A cylinder block(20) has a mount on which the protrusion portion of the cylinder liner is mounted. A water jacket(30) is installed between the cylinder liner and the cylinder block to maintain airtight and watertight performance. A cooling water passage(40) cools the upper portion of a cylinder bore between the protrusion portion of the cylinder liner and the water jacket. A cylinder head gasket(50) includes a bead unit(55) to prevent steam or cooling water from being leaked therefrom and to allow the uppermost portion of the cylinder block to be cooled by the cooling water.

Description

차량용 엔진의 실린더 냉각장치{APPARATUS FOR COOLING CYLINDER OF A VEHICLE ENGINE}CYLINDER OF A CAR ENGINE {APPARATUS FOR COOLING CYLINDER OF A VEHICLE ENGINE}

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 엔진의 실린더 냉각장치를 나타내는 도,1 is a view showing a cylinder cooling device of a vehicle engine according to the prior art,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엔진의 실린더 냉각장치를 나타내는 도,2 is a view showing a cylinder cooling apparatus of a vehicle engine according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 실린더의 피스톤 상단링부의 온도를 측정한 그래프이다.3 is a graph measuring the temperature of the piston upper ring portion of the cylinder according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

10 : 실린더 라이너 11 : 돌출부10 cylinder liner 11 protrusion

12 : 홈부 20 : 실린더 블록12: groove 20: cylinder block

30 : 워터 재킷 40 : 냉각수 유로30: water jacket 40: coolant flow path

50 : 실린더 헤드 가스켓 55 : 비드부 50 cylinder head gasket 55 bead portion

본 발명은 차량용 엔진의 실린더 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각수가 실린더 보어의 최상부까지 냉각할 수 있도록 하여 실린더 보어의 냉각성능을 향상시키고 연소실의 최적의 온도 분포를 유지하게 하는 차량용 엔진의 실린더 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cylinder cooling apparatus of a vehicle engine, and more particularly, to a cooling engine cooling the top of the cylinder bore to improve the cooling performance of the cylinder bore and to maintain the optimum temperature distribution of the combustion chamber It relates to a cylinder chiller.

일반적으로 실린더 블록은 엔진의 본체가 되는 부분으로 실리콘, 망간, 니켈, 크롬 등을 포함하는 특수주철을 재질로 사용하여 제조되는데, 이러한 실린더 블록은 왕복 운동하는 피스톤 링과 마찰을 일으키는 실린더 내벽면의 내마모성 및 길들임성을 향상시키기 위해 마찰표면을 특수 처리하거나 또는 실린더 라이너를 별도로 삽입하도록 되어 있다.In general, the cylinder block is a main body of the engine and is manufactured by using a special cast iron containing silicon, manganese, nickel, chromium, etc., and the cylinder block is formed on the inner wall of the cylinder causing friction with the reciprocating piston ring. The friction surface can be specially treated or a cylinder liner can be inserted separately to improve wear resistance and tame resistance.

실린더 라이너는 원통형의 실린더로서 슬리브라고도 하며, 일반적으로 원심주조방식으로 제조되고, 그 냉각방식에 따라 건식과 습식으로 대별되는데, 이중 건식 라이너는 냉각수와 직접 접촉되지 않는 구조의 원통형 슬리브로 실린더 블록의 재질이 주철인 경우 실린더 내벽면의 내마모성을 향상시키도록 실린더블록 제작시 실린더 내에 삽입된다.The cylinder liner is a cylindrical cylinder, also called a sleeve, and is generally manufactured by centrifugal casting. The cylinder liner is classified into dry and wet type according to the cooling method. The double dry liner is a cylindrical sleeve having a structure that is not in direct contact with the cooling water. If the material is cast iron, it is inserted into the cylinder during the manufacture of the cylinder block to improve the wear resistance of the inner wall surface of the cylinder.

한편, 습식 라이너는 냉각수가 실린더 라이너의 상단부를 순환하므로 냉각작용이 우수하며, 상기 냉각수의 누설을 방지하기 위해 실린더 라이너 외측 하단에 내유, 내열성의 실링을 설치하도록 되어 있고, 주로 디젤엔진에 사용되나 최근에는 가솔린 엔진에도 사용되고 있다.On the other hand, the wet liner is excellent in cooling action because the coolant circulates the upper end of the cylinder liner, to prevent the leakage of the coolant to install oil- and heat-resistant seals on the outer bottom of the cylinder liner, mainly used in diesel engines Recently, it is also used in gasoline engines.

도 1는 종래 기술에 따른 차량용 엔진의 실린더 냉각장치를 나타내는 도이다.1 is a view showing a cylinder cooling device of a vehicle engine according to the prior art.

도 1에서 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 차량용 엔진의 실린더 냉각장치는 실린더 라이너(1)에 형성된 돌출부(1a)가 실린더 블록(2)에 안착되어 설치된다.As shown in FIG. 1, in the cylinder cooling apparatus of a vehicle engine according to the related art, a protrusion 1a formed in the cylinder liner 1 is mounted on the cylinder block 2.

또한, 상기 실린더 라이너(1)와 상기 실린더 블록(2)의 사이에서 기밀 및 수밀성이 유지되도록 워터 재킷(3)이 형성된다.In addition, a water jacket 3 is formed between the cylinder liner 1 and the cylinder block 2 so that airtightness and watertightness are maintained.

또한, 상기 워터 재킷(3)의 상부에는 실린더 보어(미도시)의 상부를 냉각시키기 위하여 냉각수 유로(4)가 형성된다.In addition, a cooling water flow path 4 is formed in the upper portion of the water jacket 3 to cool the upper portion of a cylinder bore (not shown).

그리고, 상기 냉각수 유로(4)와 상기 실린더 라이너(1)에 형성된 둘출부(1a) 사이에는 오링(5)이 상기 냉각수 유로(4)에서 발생하는 수증기를 실링하도록 설치된다.In addition, an O-ring 5 is installed between the cooling water flow passage 4 and the head portion 1a formed in the cylinder liner 1 to seal water vapor generated in the cooling water flow passage 4.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 차량용 엔진의 실린더 냉각장치는 상기 실린더 블록(2)의 강성을 위하여 상기 냉각수 유로(4)를 최상부로 상향이동하는데 제한이 따르므로 실린더 보어의 상부의 냉각성능을 저하시키는 문제점이 있다.However, as described above, the cylinder cooling apparatus of a vehicle engine according to the related art has a limitation in moving the cooling water flow path 4 upward to the top for the rigidity of the cylinder block 2, and thus the cooling performance of the upper portion of the cylinder bore. There is a problem of lowering.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉각수가 실린더 보어의 최상부까지 냉각할 수 있도록 하여 실린더 보어의 냉각성능을 향상시키고 연소실의 최적의 온도 분포를 유지할 수 있는 차량용 엔진의 실린더 냉각장치를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, the cooling engine can be cooled to the top of the cylinder bore to improve the cooling performance of the cylinder bore and to maintain the optimum temperature distribution of the combustion chamber of the vehicle engine It is an object to provide a cylinder cooling device.

본 발명은 연소실을 형성하고 상부에 소정길이 돌출된 돌출부가 형성된 실린더 라이너와, 상기 실린더 라이너의 돌출부가 안착되는 안착단이 형성된 실린더 블록과, 상기 실린더 라이너와 상기 실린더 블록의 사이에서 기밀 및 수밀성이 유지되도록 형성된 워터 재킷과, 상기 실린더 라이너에 형성된 돌출부와 상기 워터 재킷의 사이에 실린더 보어의 상부를 냉각시키기 위하여 형성된 냉각수 유로와, 상기 실린더 블록에 장착되는 부위에 상기 냉각수 유로에서 발생하는 수증기와 냉각수의 유출을 방지하기 위하여 비드부가 형성된 실린더 헤드 가스켓을 포함하는 차량용 엔진의 실린더 냉각장치장치를 제공한다.According to the present invention, a cylinder liner is provided with a cylinder liner having a protrusion formed therein and a protrusion protruding a predetermined length thereon, a cylinder block having a seating end on which a protrusion of the cylinder liner is seated, and airtightness and watertightness between the cylinder liner and the cylinder block. A water jacket formed to be retained, a cooling water flow path formed to cool the upper portion of the cylinder bore between the protrusion formed on the cylinder liner and the water jacket, and water vapor and cooling water generated in the cooling water flow path at a portion mounted to the cylinder block. Provided is a cylinder cooling device for a vehicle engine including a cylinder head gasket having a bead portion formed therein to prevent leakage of oil.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

또한, 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.In addition, the present embodiment is not intended to limit the scope of the present invention, but is presented by way of example only, and various modifications may be made without departing from the technical gist of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엔진의 실린더 냉각장치를 나타 내는 도이다.2 is a view showing a cylinder cooling apparatus of a vehicle engine according to an embodiment of the present invention.

도 2에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 엔진의 실린더 냉각장치는 연소실(미도시)을 형성하고 상부에 소정길이 돌출된 돌출부(11)가 형성된 실린더 라이너(10)와, 상기 실린더 라이너(10)의 돌출부(11)가 안착되는 안착단(21)이 형성된 실린더 블록(20)과, 상기 실린더 라이너(10)와 상기 실린더 블록(20)의 사이에서 기밀 및 수밀성이 유지되도록 형성된 워터 재킷(30)과, 상기 실린더 라이너(10)에 형성된 돌출부(11)와 상기 워터 재킷(30)의 사이에 실린더 보어(미도시)의 상부를 냉각시키기 위하여 형성된 냉각수 유로(40)와, 상기 실린더 블록(20)에 장착되는 부위에 상기 냉각수 유로(40)에서 발생하는 수증기와 냉각수의 유출을 방지하기 위하여 비드부(55)가 형성된 실린더 헤드 가스켓(50)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, a cylinder cooling apparatus of a vehicle engine according to the present invention includes a cylinder liner 10 having a combustion chamber (not shown) and a protrusion 11 protruding a predetermined length thereon, and the cylinder liner ( A cylinder block 20 having a seating end 21 on which the protrusion 11 of 10 is formed, and a water jacket formed to maintain airtightness and watertightness between the cylinder liner 10 and the cylinder block 20 ( 30, a cooling water flow path 40 formed between the protrusion 11 formed on the cylinder liner 10 and the water jacket 30 to cool the upper portion of the cylinder bore (not shown), and the cylinder block ( 20 is configured to include a cylinder head gasket 50 formed with a bead portion 55 to prevent the outflow of the water vapor and the cooling water generated in the cooling water flow path (40).

상기와 같이, 상기 실린더 유로(40)에서 발생하는 수증기와 냉각수의 유출을 방지하는 비드부(55)가 형성된 실린더 헤드 가스켓(50)을 이용함으로써, 상기 실런더 라이너(10)에 장착되어 사용되던 오링을 사용하지 않음으로 인하여 상기 냉각수 유로(40)를 실린더 보어의 최상부로 이동시킬 수 있다.As described above, by using the cylinder head gasket 50 in which the bead portion 55 is formed to prevent the outflow of the water vapor and the cooling water generated in the cylinder flow passage 40, the cylinder liner 10 is used to be mounted. By not using the O-ring, the coolant flow path 40 can be moved to the top of the cylinder bore.

또한, 상기 비드부(55)는 러버코팅(rubber coating)이 되어 상기 실린더 유로(40)에서 발생하는 수증기와 냉각수의 유출을 방지할 수 있다.In addition, the bead part 55 may be a rubber coating (rubber coating) to prevent the outflow of water vapor and cooling water generated in the cylinder flow path (40).

상기 냉각수 유로(40)는 상기 실린더 라이너(10)에 형성된 홈부(12)와 상기 실린더 블록(20)에 의해 형성될 수 있다.The cooling water flow path 40 may be formed by the groove portion 12 and the cylinder block 20 formed in the cylinder liner 10.

또한, 상기 냉각수 유로(40)는 상기 실린더 라이너(10)에 형성된 돌출부(11)와 직면하여 형성될 수 있다.In addition, the cooling water flow path 40 may be formed to face the protrusion 11 formed in the cylinder liner 10.

상기와 같이, 상기 냉각수 유로(40)가 상기 실린더 보어의 최상부에 형성됨으로 인하여 상기 실린더 보어의 냉각을 증대시킬수 있는 이점이 있다.As described above, since the cooling water flow path 40 is formed at the top of the cylinder bore, there is an advantage that the cooling of the cylinder bore can be increased.

상기 실린더 라이너(10)에 형성된 홈부(12)는 상기 실린더 라이너(10)에 형성된 돌출부(11)에 직면하는 일측의 곡률반경이 타측의 곡률반경 보다 크게 형성될 수 있다.The groove portion 12 formed in the cylinder liner 10 may have a radius of curvature of one side facing the protrusion 11 formed in the cylinder liner 10 larger than the radius of curvature of the other side.

상기와 같이, 상기 돌출부(11)에 직면하는 일측의 곡률반경을 크게하여 형성함으로써, 상기 실린더 라이너(10)에 발생할 수 있는 크랙을 방지할 수 있게된다.As described above, by increasing the radius of curvature of the one side facing the protrusion 11, it is possible to prevent cracks that may occur in the cylinder liner (10).

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량용 엔진의 실린더 냉각장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the cylinder cooling device of the vehicle engine according to the present invention configured as described above are as follows.

도 3는 본 발명에 따른 실린더의 피스톤 상단링부의 온도를 측정한 그래프이다.3 is a graph measuring the temperature of the piston upper ring portion of the cylinder according to the present invention.

상기 실린더 라이너(10)의 돌출부(11)에 직면하는 부위에 홈부(12)를 형성하고 상기 실린더 블록(20)에 의하여 상기 냉각수 유로(40)를 형성한다.A groove 12 is formed in a portion facing the protrusion 11 of the cylinder liner 10, and the coolant flow path 40 is formed by the cylinder block 20.

상기 냉각수 유로(40)에 의하여 발생되는 수증기나 냉각수 유출은 상기 실린더 헤드 가스켓(50)에 비드부(55)를 설치하여 상기 실린더 블록(20)에서 유출되는 것을 방지한다.Water vapor or coolant outflow generated by the coolant flow path 40 is provided with a bead portion 55 in the cylinder head gasket 50 to prevent it from flowing out of the cylinder block 20.

또한, 상기 냉각수 유로(40)는 상기 실린더 보어의 최상부에 형성함으로써 상기 실린더 보어의 냉각성능을 향상시키고 연소실의 최적의 온도 분포를 유지하게 한다.In addition, the cooling water flow path 40 is formed at the top of the cylinder bore to improve the cooling performance of the cylinder bore and to maintain the optimum temperature distribution of the combustion chamber.

도 3에서 도시한 바와 같이, 상기와 같이 구성된 본 발명은 실린더의 피스톤 상단링부의 온도를 22℃ 저감시키는 효과가 있다.As shown in Figure 3, the present invention configured as described above has the effect of reducing the temperature of the piston upper ring portion of the cylinder 22 ℃.

본원 발명에 따른 차량용 엔진의 실린더 냉각장치는 냉각수가 실린더 보어의 최상부까지 냉각할 수 있도록 하여 실린더 보어의 냉각성능을 향상시키고 연소실의 최적의 온도 분포를 유지할 수 있는 효과가 있다.The cylinder cooling apparatus of a vehicle engine according to the present invention enables the cooling water to cool to the top of the cylinder bore, thereby improving the cooling performance of the cylinder bore and maintaining the optimum temperature distribution of the combustion chamber.

Claims (5)

연소실을 형성하고 상부에 소정길이 돌출된 돌출부가 형성된 실린더 라이너와;A cylinder liner forming a combustion chamber and having a protrusion protruding a predetermined length thereon; 상기 실린더 라이너의 돌출부가 안착되는 안착단이 형성된 실린더 블록과;A cylinder block having a seating end on which a protrusion of the cylinder liner is seated; 상기 실린더 라이너와 상기 실린더 블록의 사이에서 기밀 및 수밀성이 유지되도록 형성된 워터 재킷과;A water jacket configured to maintain airtightness and watertightness between the cylinder liner and the cylinder block; 상기 실린더 라이너에 형성된 돌출부와 상기 워터 재킷의 사이에 실린더 보어의 상부를 냉각시키기 위하여 형성된 냉각수 유로와;A cooling water flow path formed to cool the upper portion of the cylinder bore between the protrusion formed in the cylinder liner and the water jacket; 상기 실린더 블록에 장착되는 부위에 상기 냉각수 유로에서 발생하는 수증기와 냉각수의 유출을 방지하고, 상기 냉각수 유로를 상기 실린더 보어의 최상부로 이동시켜 냉각수가 상기 실린더 블록의 최상부까지 냉각할 수 있도록 비드부가 형성된 실린더 헤드 가스켓을 포함하는 차량용 엔진의 실린더 냉각장치.A bead portion is formed at a portion mounted on the cylinder block to prevent leakage of water vapor and cooling water generated in the cooling water flow path, and to move the cooling water flow path to the top of the cylinder bore to cool the cooling water to the top of the cylinder block. A cylinder cooling device for a vehicle engine comprising a cylinder head gasket. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 비드부는 러버코팅 된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 실린더 냉각장치.The bead unit is a rubber coating device for a vehicle engine, characterized in that the rubber coating. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 냉각수 유로는 상기 실린더 라이너에 형성된 홈부와 상기 실린더 블록에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 실린더 냉각장치.The cooling water flow path is a cylinder cooling device of a vehicle engine, characterized in that formed by the groove and the cylinder block formed in the cylinder liner. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 냉각수 유로는 상기 실린더 라이너에 형성된 돌출부와 직면하여 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 실린더 냉각장치.The coolant flow path is a cylinder cooling device for a vehicle engine, characterized in that formed facing the projection formed in the cylinder liner. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 실린더 라이너에 형성된 홈부는 상기 실린더 라이너에 형성된 돌출부에 직면하는 일측의 곡률반경이 타측의 곡률반경 보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 실린더 냉각장치.The groove formed in the cylinder liner cylinder cooling device for a vehicle engine, characterized in that the radius of curvature of one side facing the protrusion formed in the cylinder liner is larger than the radius of curvature of the other side.
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