KR101534737B1 - 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진 - Google Patents

배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진 Download PDF

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Abstract

배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진은 적어도 하나 이상의 제1실린더 및 제2실린더를 포함하는 실린더 헤드에 적어도 하나 이상의 배기포트가 구비되고, 제1실린더에 구비된 하나의 배기포트를 제2실린더에 구비된 하나의 배기포트를 연결통로를 통해 합류시켜 제1, 제2실린더의 배기가스를 배출할 수 있다.

Description

배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진{ENGINE THAT EXHAUST MANIFOLD AND CYLINDER HEAD ARE INTEGRALLY FOMRED}
본 발명은 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 실린더 내에서 연소된 배기 가스가 유동 간섭 없이 배출되도록 하는 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 엔진은 내연기관(internal combustion engine)으로서, 각 실린더 내에서 연소된 배기 가스의 배출을 위한 배기 시스템을 갖추고 있다.
상기 실린더의 배기 가스가 실린더 헤드를 통해 배출되도록 실린더 헤드 내에는 배기 포트가 형성되며, 이러한 배기 포트로부터 배출되는 배기 가스는 배기 매니폴드(exhaust manifold)를 통해 촉매 컨버터(catalytic converter)에 공급된다.
여기서, 상기 배기 매니폴드는 엔진과는 별도의 부품으로 제작되어 실린더 헤드에 볼트 등으로 결합된다.
상기 배기 매니폴드는 외부에 노출되어 있고, 엔진과는 별도의 부재로 형성되어 있어, 워터 재킷 등으로 냉각시키지 못하며, 단지 공기의 흐름을 통해 냉각시키고 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 기술에서는 각 실린더 내에서 연소된 배기 가스가 배기 포트를 통해 배기 매니폴드로 합류되는 과정에서, 배기 가스간의 상호 유동 간섭이 발생하여 배압이 증대되고, 이로 인해 엔진의 성능이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 각 실린더 내에서 연소된 배기 가스가 배기 포트를 통해 배기 매니폴드로 합류되는 과정에서, 배기 가스간의 상호 유동 간섭이 발생되는 것을 방지하는 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진을 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 적어도 하나 이상의 실린더가 잇따라 배치된 실린더 헤드에서 상기 실린더에 적어도 하나 이상의 배기포트가 구비되는 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진에 있어서, 하나의 상기 실린더에 구비된 하나의 상기 배기포트를 다른 하나의 상기 실린더에 구비된 하나의 상기 배기포트와 연결통로를 통해 합류시켜 각 실린더의 배기가스를 배기 매니폴드를 통해 배출하는 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진을 제공할 수 있다.
또한, 상기 실린더는 제1실린더와 제2실린더를 포함하되, 상기 제1실린더에는 제1배기포트와 제2배기포트가 각각 구비되고, 상기 제1실린더와 인접한 상기 제2실린더에는 제3배기포트와 제4배기포트가 각각 구비될 수 있다.
또한, 상기 연결통로는 상기 제2배기포트와 상기 제3배기포트를 합류시키는 제1연결통로와, 상기 제1배기포트와 상기 제4배기포트를 합류시키는 제2연결통로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1연결통로와 상기 제2연결통로에는 각각 배기구가 형성될 수 있다.
또한, 상기 배기구는 상기 제1연결통로에 형성되는 제1배기구와, 상기 제2연결통로에 형성되는 제2배기구를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배기구는 상기 제1연결통로와 상기 제2연결통로가 교차되는 위치에서 상기 제1연결통로와 상기 제2연결통로를 상호 연결하여 일체로 하나가 형성될 수 있다.
또한, 상기 연결통로는 상기 제1배기포트와 상기 제3배기포트를 합류시키는 제1연결통로와, 상기 제2배기포트와 상기 제4배기포트를 합류시키는 제2연결통로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1연결통로와 상기 제2연결통로에는 각각 배기구가 형성될 수 있다.
또한, 상기 배기구는 상기 제1연결통로에 형성되는 제1배기구와, 상기 제2연결통로에 형성되는 제2배기구를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배기구는 상기 제1연결통로와 상기 제2연결통로가 교차되는 위치에서 상기 제1연결통로와 상기 제2연결통로를 상호 연결하여 일체로 하나가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예는 각 실린더 내에서 연소된 배기 가스가 배기 포트를 통해 배기 매니폴드로 합류되는 과정에서, 배기 가스간의 상호 유동 간섭이 발생되는 것을 방지하여 배압을 저감시키고, 이로 인해 엔진의 성능을 향상시키는 효과가 있다.
도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진의 개념도이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진의 개념도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 도면에 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
또한, 본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배기 매니폴드와 실린더 헤드가 일체로 형성된 엔진의 개념도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진(100)은 적어도 하나 이상의 실린더가 잇따라 배치된 실린더 헤드(101)에서 상기 실린더에 적어도 하나 이상의 배기포트가 구비되고, 하나의 상기 실린더에 구비된 하나의 상기 배기포트를 다른 하나의 상기 실린더에 구비된 하나의 상기 배기포트와 연결통로를 통해 합류시켜 각 실린더의 배기가스를 배기 매니폴드를 통해 배출한다.
상기 실린더는 제1실린더(110)와 제2실린더(120)를 포함하되, 상기 제1실린더(110)에는 제1배기포트(111)와 제2배기포트(113)가 각각 구비되고, 상기 제1실린더(110)와 인접한 상기 제2실린더(120)에는 제3배기포트(121)와 제4배기포트(123)가 각각 구비된다.
상기 연결통로는 상기 제2배기포트(113)와 상기 제3배기포트(121)를 합류시키는 제1연결통로(130)와, 상기 제1배기포트(111)와 상기 제4배기포트(123)를 합류시키는 제2연결통로(140)를 포함한다.
상기 제1연결통로(130)와 상기 제2연결통로(140)에는 각각 배기구(150)가 형성된다.
상기 배기구(150)는 상기 제1연결통로(130)에 형성되는 제1배기구(151)와, 상기 제2연결통로(140)에 형성되는 제2배기구(153)를 포함한다.
상기 배기구(150)는 상기 제1연결통로(130)와 상기 제2연결통로(140)가 교차되는 위치에서 상기 제1연결통로(130)와 상기 제2연결통로(140)를 상호 연결하여 일체로 하나가 형성된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 배기 매니폴드와 실린더 헤드가 일체로 형성된 엔진(100)은 각 실린더 내에서 연소된 배기 가스가 배기 포트를 통해 배기 매니폴드로 합류되는 과정에서, 배기 가스간의 상호 유동 간섭이 발생되는 것을 방지하여 배압을 저감시키고, 이로 인해 엔진의 성능이 향상될 수 있다.
도 3과 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 매니폴드와 실린더 헤드가 일체로 형성된 엔진의 개념도이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 매니폴드와 실린더 헤드가 일체로 형성된 엔진(200)은 제1실린더(210)와 제2실린더(220)에 적어도 하나 이상의 배기포트가 구비되고, 상기 제1실린더(210)에 구비된 하나의 상기 배기포트를 상기 제2실린더(220)에 구비된 하나의 상기 배기포트를 연결통로를 통해 합류시켜 상기 제1, 제2실린더(210, 220)의 배기 가스를 배출한다.
상기 제1실린더(210)에는 제1배기포트(211)와 제2배기포트(213)가 각각 구비되고, 상기 제1실린더(210)와 인접한 상기 제2실린더(220)에는 제3배기포트(221)와 제4배기포트(223)가 각각 구비된다.
상기 연결통로는 상기 제1배기포트(211)와 상기 제3배기포트(221)를 합류시키는 제1연결통로(230)와, 상기 제2배기포트(213)와 상기 제4배기포트(223)를 합류시키는 제2연결통로(240)를 포함한다.
상기 제1연결통로(230)와 상기 제2연결통로(240)에는 각각 배기구(250)가 형성된다.
상기 배기구(250)는 상기 제1연결통로(230)에 형성되는 제1배기구(251)와, 상기 제2연결통로(240)에 형성되는 제2배기구(253)를 포함한다.
상기 배기구(250)는 상기 제1연결통로(230)와 상기 제2연결통로(240)가 교차되는 위치에서 상기 제1연결통로(230)와 상기 제2연결통로(240)를 상호 연결하여 일체로 하나가 형성된다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 매니폴드와 실린더 헤드가 일체로 형성된 엔진(200)은 각 실린더 내에서 연소된 배기 가스가 배기 포트를 통해 배기 매니폴드로 합류되는 과정에서, 배기 가스간의 상호 유동 간섭이 발생되는 것을 방지하여 배압을 저감시키고, 이로 인해 엔진의 성능이 향상될 수 있다.
이상으로 본 발명의 하나의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100, 200...배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진
101, 201...실린더 헤드
110, 210...제1실린더
120, 220...제2실린더
111, 211...제1배기포트
113, 213...제2배기포트
121, 221...제3배기포트
123, 223...제4배기포트
130, 230...제1연결통로
140, 240...제2연결통로
150, 250...배기구
151, 251...제1배기구
153, 253...제2배기구

Claims (10)

  1. 적어도 하나 이상의 실린더가 잇따라 배치된 실린더 헤드에서 상기 실린더에 적어도 하나 이상의 배기포트가 구비되는 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진에 있어서,
    하나의 상기 실린더에 구비된 하나의 상기 배기포트를 다른 하나의 상기 실린더에 구비된 하나의 상기 배기포트와 연결통로를 통해 합류시켜 각 실린더의 배기가스를 배기 매니폴드를 통해 배출하며,
    상기 실린더는 제1실린더와 제2실린더를 포함하되, 상기 제1실린더에는 제1배기포트와 제2배기포트가 각각 구비되고, 상기 제1실린더와 인접한 상기 제2실린더에는 제3배기포트와 제4배기포트가 각각 구비되며,
    상기 연결통로는 상기 제2배기포트와 상기 제3배기포트를 합류시키는 제1연결통로와, 상기 제1배기포트와 상기 제4배기포트를 합류시키는 제2연결통로를 포함하고,
    상기 제1연결통로와 상기 제2연결통로에는 각각 배기구가 형성되는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배기구는 상기 제1연결통로에 형성되는 제1배기구와, 상기 제2연결통로에 형성되는 제2배기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배기구는 상기 제1연결통로와 상기 제2연결통로가 교차되는 위치에서 상기 제1연결통로와 상기 제2연결통로를 상호 연결하여 일체로 하나가 형성되는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진.
  7. 삭제
  8. 적어도 하나 이상의 실린더가 잇따라 배치된 실린더 헤드에서 상기 실린더에 적어도 하나 이상의 배기포트가 구비되는 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진에 있어서,
    하나의 상기 실린더에 구비된 하나의 상기 배기포트를 다른 하나의 상기 실린더에 구비된 하나의 상기 배기포트와 연결통로를 통해 합류시켜 각 실린더의 배기가스를 배기 매니폴드를 통해 배출하며,
    상기 실린더는 제1실린더와 제2실린더를 포함하되, 상기 제1실린더에는 제1배기포트와 제2배기포트가 각각 구비되고, 상기 제1실린더와 인접한 상기 제2실린더에는 제3배기포트와 제4배기포트가 각각 구비되며,
    상기 연결통로는 상기 제1배기포트와 상기 제3배기포트를 합류시키는 제1연결통로와, 상기 제2배기포트와 상기 제4배기포트를 합류시키는 제2연결통로를 포함하고,
    상기 제1연결통로와 상기 제2연결통로에는 각각 배기구가 형성되는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 배기구는 상기 제1연결통로에 형성되는 제1배기구와, 상기 제2연결통로에 형성되는 제2배기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 배기구는 상기 제1연결통로와 상기 제2연결통로가 교차되는 위치에서 상기 제1연결통로와 상기 제2연결통로를 상호 연결하여 일체로 하나가 형성되는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드와 일체화된 실린더 헤드 구조를 가진 엔진.
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