KR101890555B1 - 내연 피스톤 엔진 - Google Patents

내연 피스톤 엔진 Download PDF

Info

Publication number
KR101890555B1
KR101890555B1 KR1020187018724A KR20187018724A KR101890555B1 KR 101890555 B1 KR101890555 B1 KR 101890555B1 KR 1020187018724 A KR1020187018724 A KR 1020187018724A KR 20187018724 A KR20187018724 A KR 20187018724A KR 101890555 B1 KR101890555 B1 KR 101890555B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat shield
cooling fluid
cylinder head
internal combustion
engine
Prior art date
Application number
KR1020187018724A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180081625A (ko
Inventor
쇠렌 회스뜨만
까뜨리 메끼넨
레이쁘 라르손
울쁘 그란룬드
Original Assignee
바르실라 핀랜드 오이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 바르실라 핀랜드 오이 filed Critical 바르실라 핀랜드 오이
Publication of KR20180081625A publication Critical patent/KR20180081625A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101890555B1 publication Critical patent/KR101890555B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/04—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
    • F01N3/043—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids without contact between liquid and exhaust gases
    • F01N3/046—Exhaust manifolds with cooling jacket
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/102—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds having thermal insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/02—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2270/00—Mixing air with exhaust gases
    • F01N2270/10—Mixing air with exhaust gases for rendering exhaust innocuous, e.g. by dilution
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/10—Tubes having non-circular cross section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/16—Outlet manifold
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y02T10/20—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

본원은 배기 가스 덕트 (22) 용 열 차폐부가 제공된 내연 피스톤 엔진에 관한 것이다. 열 차폐부의 본체는 배기 가스 덕트 (22) 주위에 칼라를 형성하고, 열 차폐부에는 본체의 제 1 단부에서부터 본체의 제 2 단부까지 연장되는 구멍 (26) 이 제공되고, 이 구멍을 통하여 배기 가스 덕트 (22) 가 연장되며, 배기 가스 덕트 (22) 와 열 차폐부 (24) 의 칼라 사이에는 간극 (42) 이 제공되고, 제 1 냉각 유체 개구 (36) 는 실린더 헤드의 냉각 채널 (28) 과 연통하도록 배열되고, 제 2 냉각 유체 개구 (34) 는 구멍 (26) 의 중심선으로부터 열 차폐부의 반경방향 원위 단부에 배열된다.

Description

내연 피스톤 엔진
본 발명은 청구항 1 의 전제부에 따른 열 차폐부가 제공되는 내연 피스톤 엔진에 관한 것이다.
내연 피스톤 엔진들에서, 각각의 실린더로부터의 배기 가스는 배기 가스 덕트를 통하여 추가 처리로 유도된다. 배기 가스는 통상적으로 상당히 고온이고, 예를 들어 최대 500 ℃ 까지 그리고 그 온도를 넘는다. 따라서, 배기 가스 덕트의 외부 표면들은 또한 높은 온도에 있을 수 있다. 엔진의 고온 표면들은, 예를 들어 화재의 잠재적인 위험을 가진다.
선행 기술의 해결책의 실시예들로서, 내연 피스톤 엔진의 배기 가스 매니폴드를 덮는 냉각된 인클로저가 개시되어 있는 DE 29518189 U1 및 US 5311738 을 들 수 있다.
US 5020319 에는 내부 세라믹 내부벽을 구비한 내연 엔진용 냉각 케이싱이 개시되어 있다.
본원의 목적은 고온 표면에 대한 안전 문제가 배기 가스의 과도한 냉각없이도 개선되는 내연 피스톤 엔진을 제공하는 것이다.
본원의 목적들은, 독립항 및 본원의 다른 실시형태들의 보다 상세를 설명하는 다른 청구항에 개시된 바와 같이 실질적으로 충족될 수 있다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 내연 피스톤 엔진은 실린더 헤드 및 실린더 헤드에 연결된 배기 가스 덕트와, 엔진의 실린더 헤드에 해제가능하게 고정된 열 차폐부를 포함하고, 열 차폐부는 냉각 유체의 순환을 위한 내부 공동, 및 내부 공동과 연통하도록 배열된 제 1 냉각 유체 개구 및 제 2 냉각 유체 개구가 제공된 본체를 포함한다. 열 차폐부의 본체는 배기 가스 덕트 주위에 칼라를 형성하고, 열 차폐부에는 본체의 제 1 단부에서부터 본체의 제 2 단부까지 연장되는 구멍이 제공되며, 이 구멍을 통하여 배기 가스 덕트가 연장된다. 더욱이 배기 가스 덕트와 열 차폐부의 칼라 사이에 간극 (gap) 이 제공되고, 제 1 냉각 유체 개구는 실린더 헤드의 냉각 채널과 연통하도록 배열되고, 제 2 냉각 유체 개구는 구멍의 중심선으로부터 열 차폐부의 반경방향 원위 단부에 배열된다.
이는 배기 가스의 과도한 냉각없이도 배기 가스 덕트의 가장 고온 영역으로부터의 열전달 및/또는 이로의 접근이 최소화되는 효과를 제공한다. 배기 가스가 냉각되지 않기 때문에, 터보과급기 및 어떠한 가능한 후속의 열회수 시스템의 효율이 증가된다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 상기 구멍은 본체의 제 1 단부에서부터 본체의 제 2 단부까지 연장되고, 본체의 제 2 단부에는 엔진의 2 개의 연속적인 실린더 헤드들의 열 차폐부들 사이에 절연 패널을 유지하기 위해 구멍의 종방향 축을 가로지르는 방향으로 개방된 슬롯이 제공된다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 열 차폐부의 본체에는 밀봉 접촉 표면이 제공되고, 이 밀봉 접촉 표면내로 제 1 냉각 유체 개구가 배열되고 실린더 헤드의 냉각 유체 채널은 실린더 헤드로부터의 냉각 유체를 열 차폐부로 배출하기 위해 열 차폐부의 제 1 냉각 유체 개구에 연결된다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 엔진은 V-엔진이고, 엔진에는 배기 가스 덕트들이 실행하도록 배열된 엔진의 실린더 뱅크들 사이의 공간을 둘러싸는 절연 패널들이 제공되며, 열 차폐부에는 각각의 열 차폐부의 가장자리를 밀봉 방식으로 둘러싸는 절연 패널을 위한 접촉 표면이 제공된다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 2 개의 연속적인 열 차폐부들의 제 2 냉각 유체 개구들은, 엔진의 실린더 헤드들로부터 냉각 유체를 일괄하여 집속하기 위해 서로 연결되어 있다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 제 2 냉각 유체 개구는 평면 접촉 표면에 수직인 평면상에 2 개의 대향 개구들을 포함한다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 열 차폐부의 형상은 구멍에 직사각형 형태의 간극 영역을 제공하는 직사각형이고, 배기 가스 덕트는 관 형태이다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 상기 열 차폐부의 제 2 냉각 유체 개구는 상기 열 차폐부의 반경방향 원위 단부에 배열되어, 상기 개구가 실린더 헤드 본체의 상부에 위치된다.
열 차폐부의 본체 내의 제 1 냉각 유체 개구 및 제 2 냉각 유체 개구는 열 차폐부로의 상이한 위치들에 배열되고, 그에 따라서 열 차폐부는 엔진의 냉각 시스템에서 커플링 부재로서 사용된다. 열 차폐부에 의해 실린더 헤드의 온도를 제어하는 냉각 유체는 실린더 헤드로부터 열 차폐부를 통하여 배출될 수 있다.
열 차폐부의 본체에는 실린더 헤드의 냉각 유체 채널과 연통하도록 제 1 냉각 유체 개구가 배열되는 밀봉 접촉 표면이 제공된다.
또한, 열 차폐부의 본체에는 엔진의 실린더 헤드에 본체를 해제가능하게 고정하기 위한 수단이 제공된다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 엔진내에서 실린더 헤드의 냉각 유체 채널은 실린더 헤드에서부터 열 차폐부로 냉각 유체를 배출하기 위해 열 차폐부의 제 1 냉각 유체 개구에 연결된다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 열 차폐부들의 제 2 냉각 유체 개구들은, 엔진의 실린더 헤드들로부터 냉각 유체를 일괄하여 집속하기 위해 서로 연결되어 있다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 상기 열 차폐부의 제 2 유체 개구는 상기 열 차폐부의 반경방향 원위 단부에 배열되어, 상기 개구가 실린더 헤드 본체 위에 위치된다. 여기에서 "위에" 라는 용어는 크랭크 케이스로부터 실린더 헤드를 향한 엔진의 실린더의 종방향으로의 상대 위치를 말한다. 이러한 방식으로 열 차폐부를 연결하는 냉각 유체 채널들을 쉽게 설치할 수 있다.
본 특허 출원에 개시된 본원의 예시적인 실시형태들은 첨부된 청구범위의 적용가능성을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. "포함하도록" 이라는 동사는, 상기 특허 출원에서 또한 개시하지 않은 특징들의 존재를 배제하지 않는 개방형 제한으로서 사용된다. 종속항들에 개시된 특징들은 다르게 명확하게 설명하지 않는 한 상호 자유롭게 결합가능하다. 본원의 특징으로서 여겨지는 신규한 특징들은 특히 첨부된 청구범위에 개시되어 있다.
이하, 본원은 첨부된 예시적인 개략적인 도면들을 참조하여 설명된다.
도 1 은 본원의 제 1 실시형태에 따른 다기통 내연 피스톤 엔진의 하나의 실린더 (12) 를 개략적으로 도시한다.
도 2 는 본원의 일 실시형태에 따른 배기 가스 덕트용 열 차폐부를 도시한다.
도 3 은 본원의 일 실시형태에 따른 배기 가스 덕트용 열 차폐부를 도시한다.
도 4 는 본원의 일 실시형태에 따른 배기 가스 덕트용 열 차폐부를 도시한다.
도 5 는 본원의 일 실시형태에 따른 배기 가스 덕트용 열 차폐부를 도시한다.
도 6 은 본원의 일 실시형태에 따른 배기 가스 덕트용 열 차폐부를 도시한다.
도 7 은 본원의 일 실시형태에 따른 열 차폐부들을 포함하는 V-엔진을 도시한다.
도 1 은 다기통 내연 피스톤 엔진의 하나의 실린더 (12) 를 개략적으로 도시한다. 엔진의 실린더들은 인라인 또는 V-구성과 같은 다양한 구성으로 배열될 수 있다. 엔진은 실린더 라이너 (16) 가 배열되는 프레임 또는 블록 (14) 을 포함한다. 실린더는 또한 적절한 실린더 보어를 그 내부에 형성함으로써 블록에 직접 배열될 수 있다. 실린더 헤드 (18) 는 실린더 라이너 상부에 실린더 헤드와 피스톤 (17) 사이의 실린더에 연소실을 형성하는 밀봉 방식으로 배열된다. 실린더 헤드 및 이 실린더 헤드의 구성요소들은 변할 수 있지만, 당업자에게는 그 자체로 공지되어 있다. 실린더 헤드는 배기 가스 포트 (20) 를 포함하고, 배기 가스 포트 (20) 의 위치에서 실린더 헤드 (18) 에 해제가능하게 부착되는 배기 가스 덕트 (22) 가 있다. 이러한 방식으로, 배기 가스는 실린더에서부터 배기 가스 덕트 (20) 로 그리고 추가로 예를 들어 엔진의 터보과급기로 배출될 수 있다.
배기 가스 덕트가 주변으로 열을 전달하는 것으로부터 밀봉하고 배기 가스 덕트의 고온 표면에 대한 접근을 방지하기 위해, 배기 가스 덕트와 연관하여 배열된 열 차폐부 (24) 가 있다. 특히, 열 차폐부 (24) 는 실린더 헤드 (18) 에 결합하는 단부에서 배기 가스 덕트 (22) 를 둘러싸도록 배열된다. 이러한 방식으로, 실린더 헤드 (18) 근방의 고온에서 배기 가스 덕트의 표면은 열 차폐부 (24) 에 의해 덮인다. 열 차폐부 (24) 는 도 2 에서 보다 상세한 방식으로 도시된다.
이제 도 1 및 도 2 를 참조하면, 열 차폐부 (24) 의 본체는 본체의 제 1 단부 (24') 에서부터 제 2 단부 (24") 까지 연장되는 구멍 (26) 을 구비한다. 제 1 단부 및 제 2 단부는 구멍 (26) 의 방향에 대하여 열 차폐부의 측면들을 말한다. 열 차폐부 (24) 는 엔진에 설치되면 실린더 헤드 (18) 로부터 미리 정해진 거리를 넘어 연장되는 배기 가스 덕트 (22) 주변에 있는 칼라형 구조이다. 열 차폐부는 배기 가스 덕트 (22) 주변에 칼라 또는 슬리브를 형성하여, 배기 가스 덕트 (22) 와 열 차폐부 (24) 사이에 간극이 있다. 따라서, 배기 가스 덕트 (22) 는 실린더 헤드 (18) 에서부터 열 차폐부 (24) 의 구멍 (26) 을 통하여 연장되고, 열 차폐부는 배기 가스 덕트 (22) 의 고온 표면을 덮는다.
열 차폐부 (24) 는 당업자에게 명백한 방식으로 기계 나사들과 같은 적합한 수단 (38) 에 의해 실린더 헤드 (18) 의 측면에 해제가능하게 고정된다.
엔진 및 실린더 헤드는 엔진의 부품들에 배열된 냉각 유체 채널들 (28) 을 통하여 순환하도록 배열된 냉각 액체에 의해 냉각된다. 실린더 (16) 및 실린더 헤드 (18) 의 냉각 유체 채널 (28) 은 도 1 에 점선으로 도시되어 있다. 이하에서 동일한 도면 부호를 사용하여 언급되는 열 차폐부 (24), 보다 정확하게는 열 차폐부의 본체에는 냉각 유체의 순환을 위한 내부 공동 (30) 이 제공된다. 공동 (30) 은 실린더 헤드 (18) 의 냉각 채널 (28) 과 유동 연결되어 배열된다. 본체 (24) 내에는 엔진과 연관하여 사용될 때 공동 (30) 및 실린더 헤드 (28) 의 냉각 유체 채널 (28) 과 연통하도록 배열된 제 1 냉각 유체 개구 (36) 가 있다. 추가로, 본체에는 제 2 냉각 유체 개구 (34) 가 제공된다. 유리하게는, 냉각 유체 유동 방향은, 제 1 냉각 유체 개구가 냉각 유체 입구이고 제 2 냉각 유체 개구 (34) 가 냉각 유체 출구이도록 되어 있다.
열 차폐부의 본체 (24) 에는 본체 (24) 의 제 1 단부 (24') 에 있는 밀봉 접촉 표면 (40) (도 2 참조) 이 제공된다. 도 1 및 도 2 에 도시된 실시형태에서, 제 1 냉각 유체 개구 (36) 는 배기 포트의 대향 측면들상의 평면 접촉 표면 상에 2 개의 별개의 개구를 포함한다. 제 2 냉각 유체 개구 (34) 는 열 차폐부의 반경방향 원위 단부에 배열된다. 이와 관련하여, 반경이라는 용어는 종방향으로 구멍 (26) 의 가상의 중심선으로부터 취해진 것으로 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2 의 실시형태에 따라서, 제 2 냉각 유체 개구 (34) 는 평면 접촉 표면 (40) 에 수직인 평면상에 2 개의 대향 개구들을 포함한다. 엔진에 설치될 때, 제 2 유체 개구는, 각각의 2 개의 연속적인 열 차폐부들이 엔진의 다수의 실린더 헤드들로부터 냉각 유체를 일괄하여 집속하기 위해 제 2 냉각 유체 개구에서 서로 연결되도록 상기 방식으로 자동적으로 배향된다. 냉각 유체는 실린더 헤드로부터 열 차폐부 (24) 로 유동하도록 배열되고, 추가로 열 차폐부로부터 냉각 유체는 가능한 온도 제어 시스템 후에 엔진으로 다시 재순환된다. 밀봉 접촉 표면은 예를 들어 열 차폐부와 실린더 헤드 (18) 사이에 밀봉 플레이트가 설치될 수 있도록 평면 접촉 표면일 수 있다. 밀봉 접촉 표면 (40) 은 적절한 밀봉 및 지지가 달성되도록 실린더 헤드의 형태를 충족시키도록 형성된다.
밀봉 접촉 표면은 본체 (24) 내의 구멍 (26) 을 둘러싼다. 구멍은 배기 가스 덕트 (22) 를 위한 공간을 규정한다. 이 공간은 배기 가스 덕트보다 또는 이의 단면적보다 약간 더 크다. 이러한 방식으로, 배기 가스 덕트 (22) 와 열 차폐부 (24) 사이에 간극 (42) 이 제공된다. 제 1 냉각 유체 개구 (36) 는 평면 접촉 표면 (40) 안으로 개방되도록 배열된다. 이러한 방식으로, 제 1 냉각 유체 개구 (36) 는 실린더 헤드 (18) 의 냉각 유체 채널 (28) 과 연통하도록 배열된다.
도 3 에는, 제 2 냉각 유체 개구 (34) 가 또한 열 차폐부의 반경방향 원위 단부에 배열되지만 평면 접촉 표면 (40) 과 일치하는 개방 방향을 가진 하나의 개구로 이루어진 실시형태가 도시되어 있다. 즉, 개방 방향은 구멍 (26) 의 방향에 실질적으로 반경방향이거나 구멍 (26) 의 방향을 실질적으로 가로지르고 본체 (24) 의 주변 가장자리에 배열된다.
도 4 에는, 방향 A 로부터 본 도 2 의 열 차폐부가 도시되어 있다. 볼 수 있는 바와 같이, 열 차폐부의 형상은 반드시 원형일 필요는 없지만, 도 4 에 도시된 바와 같이 일반적으로 직사각형일 수 있다. 배기 가스 덕트 (22) 가 관형 형태이면, 직사각형은 구멍의 코너들에서 더 큰 간극 영역 (42) 을 형성한다. 큰 간극 영역은 이 간극 영역의 통기 및 냉각을 향상시킨다. 추가로, 더 큰 간극 영역은 열 차폐부가 제 위치에 있는 동안 실린더 헤드에/실린더 헤드로부터 배기 가스 덕트 (20) 를 설치 또는 제거할 수 있게 한다.
도 5 에는, 본체가 2 개의 별개의 부분들 (24.1, 24.2) 로 형성된 도 4 의 열 차폐부의 일 실시형태가 도시되어 있다. 이 부분들에는 러그들 (44) 이 제공되며, 이 러그들에 의해 부분들은 예를 들어 나사 조인트들에 의해 조립될 수 있다. 이는 열 차폐부 (24) 안으로의 공동 (30) 의 제조를 보다 수월하게 만든다.
도 6 에는 구멍 (26) 을 따른 열 차폐부의 일 실시형태의 단면도가 도시되어 있다. 열 차폐부 (24) 에는 그 대향 측면들에 엔진의 2 개의 연속적인 실린더 헤드 (18) 의 열 차폐부들 사이에 절연 패널 (48) 을 유지하기 위한 유지 슬롯들 (46) 이 제공된다. 열 차폐부들에는 밀봉 방식으로 각각의 열 차폐부의 가장자리를 둘러싸는 절연 패널들 (48) 을 위한 접촉면 (52) 이 제공된다. 이하, 이 경우에, 열 차폐부는 몇 가지 기능을 만족시킨다. 첫째로, 본원의 모든 실시형태들에서와 같이, 열 차폐부 (24) 는 실린더 헤드 (18) 근방의 배기 덕트의 고온 표면에 접근하는 것에 대하여 배리어를 제공한다. 둘째로, 열 차폐부 (24) 는 다기통 엔진의 다수의 실린더 헤드들 (18) 외부로 냉각 유체를 유도하고 실린더 헤드 (18) 외부로 유출하는 냉각 유체를 편리하게 결합시키는 유리한 방식을 제공한다. 셋째로, 열 차폐부 (24) 는 열 차폐부들 (24) 사이의 연속적인 실린더 헤드들 (18) 또는 일반적으로 엔진 사이의 절연 패널 (487) 을 위한 부착 수단을 제공한다.
도 7 에는 V-구성을 가진 내연 피스톤 엔진 (100) 의 단면도가 도시되어 있다. 도 7 에는 절연 패널 (48) 을 유지하는데 참여하는 열 차폐부 (24) 의 기능이 보다 상세한 방식으로 설명된다. 여기서, 열 차폐부들 (24) 에는 열 차폐부들의 제 2 단부 (24") 에 유지 슬롯 (46) 이 제공된다. 엔진에는 배기 가스 덕트들이 실행하도록 배열되는 엔진의 실린더 뱅크들 사이의 공간 (50) 을 둘러싸는 단열 패널들 (48) 이 제공된다. 열 차폐부들에는 밀봉 방식으로 각각의 열 차폐부의 가장자리를 둘러싸는 절연 패널들 (48) 을 위한 접촉면 (52) 이 제공된다. 열 차폐부에서의 슬롯들 (46) 은 절연 패널들을 제 위치에 유지하는데 사용되고, 절연 패널들 (48) 은 고온 배기 가스 덕트들이 절연 패널들 (48) 에 의해 형성된 인클로저 내부에 있도록 열 차폐부들 (24) 에 연결된다.
열 차폐부 (24) 는 실린더 헤드 (18) 근방의 배기 덕트들의 고온 표면에 접근하는 것에 대하여 배리어를 제공한다. 둘째로, 열 차폐부 (24) 는 다기통 엔진의 다수의 실린더 헤드들 (18) 외부로 냉각 유체를 유도하고 실린더 헤드 (18) 외부로 유출하는 냉각 유체를 편리하게 결합시키는 유리한 방식을 제공한다. 셋째로, 열 차폐부 (24) 는 열 차폐부들 (24) 사이의 연속적인 실린더 헤드들 (18) 또는 일반적으로 엔진 사이의 절연 패널 (487) 을 위한 부착 수단을 제공한다. 슬롯들 (24) 은 각각의 절연 패널 (48) 의 부착을 용이하게 하기 위해 상이한 측면들에서 상이하게 배향될 수 있다.
본원은, 현재 가장 바람직한 실시형태들로 간주되는 것과 연계하여 실시예들의 방식으로 본 명세서에 기재되어 있지만, 본원은 개시된 실시형태들에만 한정되지 않고, 첨부된 청구범위에 규정된 바와 같이, 본원의 특징들의 다양한 조합들 또는 수정들 및 본원의 범위에 포함되는 여러 가지 다른 적용들을 포함하도록 의도됨을 이해할 것이다. 상기 어떠한 실시형태와 연계하여 언급된 상세부들은 이러한 조합이 기술적으로 가능할 때 다른 실시형태와 연계하여 사용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 내연 피스톤 엔진으로서,
    실린더 헤드 및 상기 실린더 헤드에 연결된 배기 가스 덕트 (22) 와, 상기 내연 피스톤 엔진의 상기 실린더 헤드에 해제가능하게 고정된 열 차폐부 (24) 를 포함하고,
    상기 열 차폐부는 냉각 유체의 순환을 위한 내부 공동 (30), 및 상기 내부 공동 (30) 과 연통하도록 배열된 제 1 냉각 유체 개구 (36) 및 제 2 냉각 유체 개구 (34) 가 제공된 본체를 포함하며,
    상기 열 차폐부의 본체에는 상기 본체의 제 1 단부에서부터 상기 본체의 제 2 단부까지 연장되는 구멍 (26) 이 제공되고,
    상기 배기 가스 덕트 (22) 는 상기 실린더 헤드 (18) 로부터 상기 열 차폐부 (24) 의 본체의 상기 구멍 (26) 을 통하여 연장되어, 상기 열 차폐부 (24) 의 본체가 상기 실린더 헤드 (18) 에 결합하는 단부에서 상기 배기 가스 덕트 (22) 를 둘러싸도록 배열되며,
    상기 실린더 헤드 (18) 로부터 연장되는 상기 배기 가스 덕트 (22) 와 상기 열 차폐부 (24) 의 본체 사이에는 간극 (42) 이 제공되며,
    상기 열 차폐부의 상기 본체에는 밀봉 접촉 표면이 제공되고, 상기 밀봉 접촉 표면내로 상기 제 1 냉각 유체 개구 (36) 가 상기 실린더 헤드의 냉각 채널 (28) 과 연통하도록 배열되고, 상기 제 2 냉각 유체 개구 (34) 는 상기 구멍 (26) 의 중심선으로부터 상기 열 차폐부의 반경방향 원위 단부에 배열되는 평면인 상기 밀봉 접촉 표면에 수직인 평면상에 2 개의 대향 개구들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 내연 피스톤 엔진.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구멍 (26) 은 상기 본체의 제 1 단부에서부터 상기 본체의 제 2 단부까지 연장되고, 상기 본체의 상기 제 2 단부에는 상기 내연 피스톤 엔진의 2 개의 연속적인 실린더 헤드들 (18) 의 상기 열 차폐부들 사이에 절연 패널 (48) 을 유지하기 위해 상기 구멍 (26) 의 종방향 축을 가로지르는 방향으로 개방된 슬롯 (46) 이 제공되는 것을 특징으로 하는, 내연 피스톤 엔진.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 차폐부의 상기 본체에는 밀봉 접촉 표면이 제공되고, 상기 밀봉 접촉 표면내로 상기 제 1 냉각 유체 개구 (36) 가 배열되고 상기 실린더 헤드 (18) 의 냉각 유체 채널 (28) 은 상기 실린더 헤드로부터의 냉각 유체를 상기 열 차폐부 (24) 로 배출하기 위해 상기 열 차폐부 (24) 의 상기 제 1 냉각 유체 개구에 연결되는 것을 특징으로 하는, 내연 피스톤 엔진.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 내연 피스톤 엔진 (100) 은 V-엔진이고, 상기 내연 피스톤 엔진에는 배기 가스 덕트들 (22) 이 실행하도록 배열된 상기 내연 피스톤 엔진의 실린더 뱅크들 사이의 공간 (50) 을 둘러싸는 절연 패널들 (48) 이 제공되며, 상기 열 차폐부들 (24) 에는 각각의 상기 열 차폐부 (24) 의 가장자리를 밀봉 방식으로 둘러싸는 절연 패널들 (48) 을 위한 접촉 표면 (52) 이 제공되는 것을 특징으로 하는, 내연 피스톤 엔진.
  5. 제 1 항에 있어서,
    2 개의 연속적인 상기 열 차폐부들의 제 2 냉각 유체 개구들 (34) 은, 상기 내연 피스톤 엔진의 상기 실린더 헤드들로부터 상기 냉각 유체를 일괄하여 집속하기 위해 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 내연 피스톤 엔진.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 차폐부 (24) 의 형상은 상기 구멍 (26) 에 직사각형 형태의 간극 영역을 제공하는 직사각형이고, 상기 배기 가스 덕트 (22) 는 관형 형태인 것을 특징으로 하는, 내연 피스톤 엔진.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 차폐부 (24) 의 상기 제 2 냉각 유체 개구 (34) 는 상기 열 차폐부 (24) 의 반경방향 원위 단부에 배열되어, 상기 제 2 냉각 유체 개구는 상기 실린더 헤드 (18) 본체의 상부에 위치되는 것을 특징으로 하는, 내연 피스톤 엔진.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 차폐부의 상기 제 2 냉각 유체 개구는 상기 실린더 헤드의 본체 위에 위치되는 것을 특징으로 하는, 내연 피스톤 엔진.
  9. 삭제
KR1020187018724A 2016-02-12 2017-01-03 내연 피스톤 엔진 KR101890555B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20165106 2016-02-12
FI20165106 2016-02-12
PCT/FI2017/050002 WO2017137654A1 (en) 2016-02-12 2017-01-03 Internal combustion piston engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180081625A KR20180081625A (ko) 2018-07-16
KR101890555B1 true KR101890555B1 (ko) 2018-08-21

Family

ID=57860900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187018724A KR101890555B1 (ko) 2016-02-12 2017-01-03 내연 피스톤 엔진

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3414433B1 (ko)
KR (1) KR101890555B1 (ko)
CN (1) CN206477905U (ko)
WO (1) WO2017137654A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT521516B1 (de) * 2018-10-29 2020-02-15 Avl List Gmbh Brennkraftmaschine, insbesondere für Marine-Anwendungen
WO2024052586A1 (en) * 2022-09-06 2024-03-14 Wärtsilä Finland Oy Piston engine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1541966A (en) 1976-03-10 1979-03-14 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Water-cooled reciprocating-piston internal combustion engine
GB2168426A (en) 1984-12-17 1986-06-18 Mtu Friedrichshafen Gmbh I.c. engine exhaust manifold
US6363717B1 (en) 1998-03-12 2002-04-02 Deutz Ag Exhaust gas duct cooled with water
US20110252775A1 (en) 2008-10-01 2011-10-20 Borgwarner Inc. Exhaust flow insulator for an exhaust system device
EP2669485B1 (de) 2012-06-01 2015-06-03 MAN Diesel & Turbo SE Abgasleitung für eine Brennkraftmaschine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5020319A (en) 1987-06-09 1991-06-04 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Hollow heat-resisting body assembly for internal combustion engine
DE4206247C1 (ko) 1992-02-28 1993-06-03 Mtu Friedrichshafen Gmbh
DE29518189U1 (de) 1995-02-03 1996-01-18 Loup, Rudolf, 73655 Plüderhausen Abgaskrümmersystem
US20130000287A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 Caterpillar Inc. Exhaust manifold with shielded cooling

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1541966A (en) 1976-03-10 1979-03-14 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Water-cooled reciprocating-piston internal combustion engine
GB2168426A (en) 1984-12-17 1986-06-18 Mtu Friedrichshafen Gmbh I.c. engine exhaust manifold
US6363717B1 (en) 1998-03-12 2002-04-02 Deutz Ag Exhaust gas duct cooled with water
US20110252775A1 (en) 2008-10-01 2011-10-20 Borgwarner Inc. Exhaust flow insulator for an exhaust system device
EP2669485B1 (de) 2012-06-01 2015-06-03 MAN Diesel & Turbo SE Abgasleitung für eine Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180081625A (ko) 2018-07-16
EP3414433A1 (en) 2018-12-19
CN206477905U (zh) 2017-09-08
WO2017137654A1 (en) 2017-08-17
EP3414433B1 (en) 2019-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1081565A (en) Watercooled exhaust manifold and method of making same
RU2718387C2 (ru) Система (варианты) и способ для охладителя системы рециркуляции отработавших газов
JP6098561B2 (ja) エンジンの冷却構造
KR101890555B1 (ko) 내연 피스톤 엔진
US10018099B2 (en) Engine cooling system
US20170175669A1 (en) Cylinder head of engine
JP6592198B2 (ja) 断熱構造体
JP5939176B2 (ja) 多気筒エンジンの冷却構造
EP3567237B1 (en) Water jacket structure
EP3034846A1 (en) Cylinder block
US10190531B2 (en) Water jacket for a cylinder head
JPS5920548A (ja) 液体冷却される多シリンダ内燃機関のシリンダヘツド
JP6221727B2 (ja) シリンダヘッド構造
JP2008121491A (ja) シリンダヘッド
US8925530B2 (en) Intake module with integrated exhaust gas recirculation
WO2020216465A8 (de) Brennkraftmaschine mit abgasrückführung
JPH06101587A (ja) 内燃機関の吸気マニホールド
RU2767431C2 (ru) Устройство для подачи воздуха, в частности впускной воздухораспределительный трубопровод, для двигателя внутреннего сгорания
JP2009091904A (ja) 接続構造
CN113227550A (zh) 热屏蔽系统及方法
BR112020026772A2 (pt) Cabeça de cilindro, método para sua produção e veículo motorizado
JP2016125443A (ja) エンジンのウォータジャケットスペーサ及びそのスペーサを備えたエンジンのシリンダブロック
KR102153190B1 (ko) 포지티브 크랭크케이스 벤틸레이션 시스템
KR102557554B1 (ko) 농작업차량의 엔진룸 공기 흐름 차폐 장치
JP2017166341A (ja) ターボ過給機付エンジン

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant