KR102032569B1 - Water jacket structure for cylinder head of dual fuel engine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이중 연료를 사용하는 대형 엔진의 실린더 헤드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연소열에 대해 실린더 헤드 블록 및 그것에 설치되는 인젝터 등의 요소를 냉각하기 위해 형성되는 워터 재킷 구조에 관한 것이다. 본 발명의 이중연료엔진용 실린더 헤드 블록의 워터 재킷 구조는, 엔진 블록(2a)의 상부에 탑재되어 연소실의 상단을 형성하며, 오일연료 인젝터(120), 파일럿 인젝터(130) 및 흡, 배기 밸브(140, 150)가 설치되어 있는 이중연료엔진용 실린더 헤드 블록(110)의 내부에 냉각수를 순환시키기 위해 형성되는 워터 재킷 구조로서, 흡기 포트(112)와 배기 포트(114) 사이에서 냉각수 순환 통로를 형성하며 상기 파일럿 인젝터(130)가 통로 공간을 통과하는 상부 통로(116a)를 구비하고; 상기 상부 통로(116a)의 하부에 격벽(118)으로 구획되어 연소실에 이웃하여 형성되는 하부 통로(116b)를 구비하며; 상기 상부 통로(116a)와 하부 통로(116b)를 구획하는 격벽(118)을 관통하여 형성되어 상부 통로(116a)와 하부 통로(116b)를 흐르는 냉각수의 일부가 격벽(118)을 건너질러 흘러 혼합되도록 하기 위한 제1 관통공(119)을 구비한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylinder head of a large engine using dual fuel, and more particularly to a water jacket structure that is formed for cooling a cylinder head block and elements such as an injector installed therein against heat of combustion. The water jacket structure of the cylinder head block for a dual fuel engine of the present invention is mounted on the upper portion of the engine block (2a) to form the upper end of the combustion chamber, the oil fuel injector 120, pilot injector 130 and intake, exhaust valve A water jacket structure formed to circulate the cooling water in the cylinder head block 110 for the dual fuel engine in which the 140 and 150 are installed, and the cooling water circulation passage between the intake port 112 and the exhaust port 114. And an upper passage (116a) through which the pilot injector (130) passes through the passage space; A lower passage (116b) partitioned by a partition (118) below the upper passage (116a) and formed adjacent to the combustion chamber; A portion of the coolant formed through the partition 118 partitioning the upper passage 116a and the lower passage 116b and flowing through the upper passage 116a and the lower passage 116b flows across the partition 118 to be mixed. It has a first through hole 119 to make.

Figure R1020130046530
Figure R1020130046530

Description

이중연료엔진용 실린더 헤드 블록의 워터 재킷 구조{WATER JACKET STRUCTURE FOR CYLINDER HEAD OF DUAL FUEL ENGINE}WATER JACKET STRUCTURE FOR CYLINDER HEAD OF DUAL FUEL ENGINE}

본 발명은 이중 연료를 사용하는 엔진의 실린더 헤드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연소열에 대해 실린더 헤드 블록 및 그것에 설치되는 인젝터 등의 요소를 냉각하기 위해 형성되는 워터 재킷 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a cylinder head of an engine using dual fuel, and more particularly to a water jacket structure formed for cooling a cylinder head block and elements such as an injector installed therein against heat of combustion.

액화천연가스(LNG) 등의 가스 운반선에서는, 저장 탱크 내에 저장되어 있는 가스연료를 쉽게 연료로 사용하는 한편 탱크 내에서 기화되는 가스를 재 액화시키지 않고 선박 추진용 엔진의 연료로 활용하기 위해 오일연료와 가스연료를 선택적으로 또는 동시에 사용하는 이중 연료 엔진을 탑재하는 경우가 있다. 또한, LNG나 LPG와 같은 가스를 사용하는 해상 부유물, 해상 구조물, 또는 플랜트의 발전설비에서 사용하는 대형 디젤 엔진의 경우에도 가스 연료를 함께 쓸 수 있는 이중 연료 엔진을 도입하고 있다.In gas carriers such as LNG, oil fuel is used to easily use the gas fuel stored in the storage tank as a fuel and to use it as a fuel of a ship propulsion engine without re-liquefying the gas vaporized in the tank. And dual fuel engines that selectively and simultaneously use gas fuel. In addition, large diesel engines used in offshore floatation, offshore structures, or plant power generation facilities using gas such as LNG or LPG have introduced dual fuel engines that can use gaseous fuel together.

이중 연료를 사용하는 엔진(디젤 엔진)은, 가스연료를 사용하는 가스연료 운전 모드와 오일연료(예; Marine Diesel Oil, Heavy Fuel Oil 등)를 사용하는 오일연료 운전 모드, 그리고 가스연료와 오일연료를 동시에 사용하는 혼합 운전 모드를 가진다.Dual fuel engines (diesel engines) include gas fuel operation modes using gas fuel, oil fuel operation modes using oil fuels (eg Marine Diesel Oil, Heavy Fuel Oil, etc.), and gas fuel and oil fuels. Has a mixed operation mode that uses simultaneously.

오일연료는 각각의 실린더 헤드에 구비된 오일연료 인젝터에 의해 연소실로 분사되고, 가스연료는 메인 피드 파이프로부터 각 실린더별 분배 파이프로 분배된 다음 가스 유입 밸브(GAV; Gas Admission Valve) 조립체에서 가스량이 조절되어 가스 인젝터를 통해 실린더 헤드의 흡기 포트에 분사된다.The oil fuel is injected into the combustion chamber by an oil fuel injector provided in each cylinder head, and the gas fuel is distributed from the main feed pipe to the distribution pipe for each cylinder, and then the amount of gas in the gas admission valve (GAV) assembly. It is regulated and injected through the gas injector into the intake port of the cylinder head.

이중연료 엔진은, 점화플러그에 의해 연료를 불꽃 점화하는 가솔린 엔진과는 달리 흡기를 고온고압으로 압축하여 자발화(self ignition, 자기착화) 시키는 디젤 엔진을 기반으로 하기 때문에, 가스연료의 착화를 유도하는 소형 오일연료 분사기로서 파일럿 인젝터(Micro Pilot Injector)를 더 구비한다.Unlike the gasoline engine that spark-ignites the fuel by the spark plug, the dual fuel engine is based on a diesel engine that compresses the intake to high temperature and high pressure to self ignition, thereby inducing ignition of gas fuel. A small oil fuel injector is further provided with a pilot pilot (Micro Pilot Injector).

천연가스와 같은 가스연료는 인화점은 낮지만 자발화(self ignition, 자기착화) 온도가 550℃ 부근으로 높기 때문에, 가스연료 운전 모드에서 주연료인 가스연료를 분사(main injection 과정)하기 직전에 파일럿 인젝터를 통해 파일럿 오일(예; Marine Diesel Oil, Marine Gas Oil 등)을 미량 분사하여 점화를 유도하여(pilot injection 과정), 가스연료의 안정적인 점화를 도모할 수 있다.Gas fuels such as natural gas have a low flash point but have a high self ignition temperature of around 550 ° C, so that the pilot is just before the main injection of gas fuel in the gas fuel operation mode. A small amount of pilot oil (eg Marine Diesel Oil, Marine Gas Oil, etc.) is injected through the injector to induce ignition (pilot injection process), thereby achieving stable ignition of the gas fuel.

또한, 오일연료 운전 모드에서도, 주연료를 분사하기 직전에 파일럿 인젝터를 통해 파일럿 오일을 미량 분사하여 연소실의 연소환경을 개선함으로써 NOx 개선 및 연소 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, even in the oil fuel operation mode, a small amount of pilot oil is injected through the pilot injector immediately before the main fuel is injected to improve the combustion environment of the combustion chamber, thereby improving NOx and improving combustion performance.

도 1a는 본 발명의 발명자들이 개발한 이중 연료 엔진의 실린더 헤드와 가스공급 관로를 나타내는 도면이고, 도 1b는 도 1a의 실린더 헤드 블록과 가스공급 관로를 확대하여 나타낸 도면이다.FIG. 1A is a view illustrating a cylinder head and a gas supply line of a dual fuel engine developed by the inventors of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged view of the cylinder head block and the gas supply line of FIG. 1A.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 이중 연료 엔진에 있어서 가스연료 공급 관로는, 가스연료 공급원으로부터 배관 된 가스 공급관로가 연결되는 연결 파이프(10)와, 연결 파이프(10)에 연결되고 실린더 헤드(2)에 인접하여 설치되는 메인 피드 파이프(20)와, 메인 피드 파이프(20)로부터 기통 별 실린더 헤드(2)로 연결되는 분배 파이프(30)를 포함한다.1A and 1B, in a dual fuel engine, a gas fuel supply line includes a connecting pipe 10 connected to a gas supply line piped from a gas fuel supply source, a connecting pipe 10, and a cylinder head ( And a distribution pipe 30 connected to the cylinder head 2 for each cylinder from the main feed pipe 20.

실린더 헤드(2)는, 엔진 블록(2a)의 상부에 탑재되는 실린더 헤드 블록(40)과, 실린더 헤드 블록(40)의 상부에 탑재되는 실린더 헤드 커버(50, 60)를 포함한다. 실린더 헤드 블록(40)은 하부에 연소실을 형성하며, 흡, 배기 밸브 장치와 파일럿 인젝터 등이 설치된다.The cylinder head 2 includes the cylinder head block 40 mounted on the upper part of the engine block 2a, and the cylinder head covers 50 and 60 mounted on the upper part of the cylinder head block 40. As shown in FIG. The cylinder head block 40 forms a combustion chamber in the lower part, and an intake / exhaust valve device and a pilot injector are installed.

실린더 헤드 커버(50, 60)는 상기 실린더 헤드 블록(40) 상부를 덮으며 내부에 캠 장치 등이 설치된다. 도면에서는 2층 구조의 실린더 헤드 커버(50, 60)가 구비된 형식의 엔진을 도시하였지만, 단층 구조의 실린더 헤드 커버가 설치되는 형식의 엔진도 있다. 또한, 단층 구조의 경우에는 실린더 헤드 커버의 일부의 기능 및 요소를 실린더 헤드 블록(40)에 부여하게 된다. 따라서, 본 명세서에서 실린더 헤드 커버(50, 60)는 2개의 참조부호를 별도로 부여하고 있으나, 이는 2개의 요소뿐만 아니라 하나의 요소일 수도 있다.The cylinder head covers 50 and 60 cover the upper portion of the cylinder head block 40 and a cam device is installed therein. Although the figure shows the engine of the type provided with the cylinder head covers 50 and 60 of a two-layer structure, there exists an engine of the type which is provided with the cylinder head cover of a single layer structure. In addition, in the case of the single-layer structure, the functions and elements of a part of the cylinder head cover are given to the cylinder head block 40. Accordingly, the cylinder head covers 50 and 60 are separately given two reference numerals in this specification, but they may be one element as well as two elements.

분배 파이프(30)의 단부에는 가스 유입 밸브 조립체(32)가 설치되고, 가스 유입 밸브 조립체(32)는 실린더 헤드 블록(40)의 상면에 탑재되어, 흡기 포트에 분사되는 연료량을 조절한다.The gas inlet valve assembly 32 is installed at the end of the distribution pipe 30, and the gas inlet valve assembly 32 is mounted on the upper surface of the cylinder head block 40 to adjust the amount of fuel injected into the intake port.

또한, 메인 냉각수관(70)으로부터 실린더 헤드 블록(40) 상면의 워터 재킷 입구까지 냉각수 분배관(72)이 연결되고, 실린더 헤드 블록(40)의 일측에는 배기관(80)이 연결된다.In addition, the coolant distribution pipe 72 is connected from the main coolant pipe 70 to the water jacket inlet on the upper surface of the cylinder head block 40, and an exhaust pipe 80 is connected to one side of the cylinder head block 40.

실린더 헤드 블록(40)은 엔진 블록과 함께 연소실을 이루기 때문에 연소열에 직접 노출되는 한편, 그것에 설치되는 오일연료 인젝터, 파일럿 인젝터 등의 요소들과 흡기도 연소열에 의해 가열되기 쉽다. 각종의 인젝터와 흡기가 정상온도보다 가열되면 정상적인 연소를 방해하고 연비제어나 출력제어 등의 제어가 어려워진다.Since the cylinder head block 40 forms a combustion chamber together with the engine block, the cylinder head block 40 is directly exposed to the heat of combustion, while elements such as oil fuel injectors, pilot injectors, and the like installed therein are also easily heated by the heat of combustion. When various injectors and intake air are heated above the normal temperature, it interferes with normal combustion and makes it difficult to control fuel economy or output.

이러한 연소열에 의한 과열을 방지하기 위해, 실린더 헤드 블록(40)의 내부에는 워터 재킷(water jacket)이라는 공간부를 형성하고, 워터 재킷에 냉각수를 순환시키거나 저류시켜 냉각을 수행하고 있다.In order to prevent overheating caused by the heat of combustion, a space portion called a water jacket is formed inside the cylinder head block 40, and cooling is performed by circulating or storing the coolant in the water jacket.

예컨대, 냉각시동 후 엔진이 정상적인 작동온도에 이르기 전에는 냉각수를 순환시키지 않고 정상작동온도에 도달하면 냉각수를 순환시킴으로써 엔진이 정상 작동 온도에서 작동하도록 하는 것이다.For example, after the engine starts, the engine is operated at the normal operating temperature by circulating the coolant when the normal operating temperature is reached without circulating the coolant before the engine reaches the normal operating temperature.

이처럼 실린더 헤드 블록의 워터 재킷은 연소열을 냉각하기 위해 필수적으로 갖추어야 하는데, 소망하는 냉각 효과를 얻기 위해서는 워터 재킷의 형태를 냉각수가 원활하게 순환할 수 있는 구조로 설계할 필요가 한다.As such, the water jacket of the cylinder head block must be equipped to cool the heat of combustion. In order to obtain a desired cooling effect, the water jacket needs to be designed in such a way that the cooling water can be circulated smoothly.

공개특허공보 공개번호 제10-2012-0126756호(2012.11.21. 공개)Published Patent Publication No. 10-2012-0126756 (Published November 21, 2012) 공개특허공보 공개번호 제10-2008-0078504호(2008.08.27. 공개)Publication No. 10-2008-0078504 (published Aug. 27, 2008) 등록특허공보 등록번호 제10-0748734호(2007.08.06. 등록)Registered Patent Publication No. 10-0748734 (2007.08.06. Registration)

따라서, 본 발명은 냉각수가 원활히 순환할 수 있도록 하는 이중연료엔진용 실린더 헤드 블록의 워터 재킷 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a water jacket structure of a cylinder head block for a double fuel engine that allows the coolant to circulate smoothly.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이중연료엔진용 실린더 헤드 블록의 워터 재킷 구조는, 엔진 블록의 상부에 탑재되어 연소실의 상단을 형성하며, 오일연료 인젝터, 파일럿 인젝터 및 흡, 배기 밸브가 설치되어 있는 이중연료엔진용 실린더 헤드 블록의 내부에 냉각수를 순환시키기 위해 형성되는 워터 재킷 구조로서, 흡기 포트와 배기 포트 사이에서 냉각수 순환 통로를 형성하며 상기 파일럿 인젝터가 통로 공간을 통과하는 상부 통로를 구비하고; 상기 상부 통로의 하부에 격벽으로 구획되어 연소실에 이웃하여 형성되는 하부 통로를 구비하며; 상기 상부 통로와 하부 통로를 구획하는 격벽을 관통하여 형성되어 상부 통로와 하부 통로를 흐르는 냉각수의 일부가 격벽을 건너질러 흘러 서로 혼합되도록 하기 위한 제1 관통공을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the water jacket structure of the cylinder head block for a dual fuel engine according to the present invention, is mounted on the upper portion of the engine block to form an upper end of the combustion chamber, oil fuel injector, pilot injector and intake, exhaust valve The water jacket structure is formed to circulate the coolant inside the cylinder head block for a dual fuel engine is installed, the upper passage for forming a cooling water circulation passage between the intake port and the exhaust port, the pilot injector passes through the passage space With; A lower passage formed at a lower portion of the upper passage and partitioned by a partition wall and formed adjacent to a combustion chamber; And a first through hole formed to penetrate the partition walls defining the upper passage and the lower passage so that a portion of the cooling water flowing through the upper passage and the lower passage flows across the barrier and is mixed with each other.

일 실시예에 있어서, 상기 상부 통로는 상기 파일럿 인젝터에 더하여 오일 연료 인젝터의 둘레까지 감싸는 형태로 연장된 구조를 가지도록 하는 것이 바람직하다.In one embodiment, it is preferable that the upper passage has a structure extending in the form of wrapping around the oil fuel injector in addition to the pilot injector.

이 경우, 상기 상부 통로와 하부 통로의 하부 부분을 가로질러 연결하여 냉각수가 통하도록 함과 동시에, 상기 오일 연료 인젝터와 파일럿 인젝터의 하부 부분을 통과하는 제2 관통공을 더 형성하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable to further connect the upper passage and the lower portion of the lower passage to allow the coolant to pass through, and to further form a second through hole passing through the lower portion of the oil fuel injector and the pilot injector.

본 발명에 따른 이중연료엔진용 실린더 헤드 블록의 워터 재킷 구조에 있어서, 상기 격벽의 상면에는 제1 관통공을 천공하기 위한 드릴 공구가 직각으로 접촉하도록 하기 위해 제1 관통공의 중심축에 대해 직각의 평면으로 이루어지는 자리면을 형성하는 것이 바람직하다.In the water jacket structure of a cylinder head block for a dual fuel engine according to the present invention, the upper surface of the partition wall is perpendicular to the central axis of the first through hole in order to contact the drill tool for drilling the first through hole at a right angle. It is preferable to form a seat surface consisting of a plane of.

또한, 상기 제1 관통공까지 드릴 공구를 진입시키기 위해, 실린더 헤드 블록의 상부 통로의 외벽에는 진입 통로를 형성하고, 제1 관통공을 형성한 후 상기 진입 통로를 플러그로 막는 것이 바람직하다.In addition, in order to enter the drill tool to the first through hole, it is preferable to form an entry passage on the outer wall of the upper passage of the cylinder head block, and to block the entry passage with the plug after the first through hole is formed.

본 발명에 따른 이중연료엔진용 실린더 헤드 블록의 워터 재킷 구조에 의하면, 실린더 헤드 블록의 워터 재킷의 상부 통로와 하부 통로를 구획하는 격벽을 가로질러 관통공을 형성하여 상부 통로를 흐르는 냉각수의 일부가 직접 하부 통로로 들어와 혼합되도록 함으로써 냉각수의 흐름을 원활하게 하고 냉각수 흐름의 지체에 의해 냉각효과가 떨어지는 것을 방지하여 전체적인 냉각 성능이 개선된다.According to the water jacket structure of the cylinder head block for a dual fuel engine according to the present invention, a portion of the coolant flowing through the upper passage by forming a through hole across the partition wall partitioning the upper passage and the lower passage of the water jacket of the cylinder head block By allowing direct mixing into the lower passages, the cooling water flows smoothly and the cooling effect is prevented from falling by the delay of the cooling water flow, thereby improving the overall cooling performance.

도 1a는 이중연료 엔진의 구조를 보여주는 도면이다.
도 1b는 이중연료 엔진의 실린더 헤드 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 실린더 헤드 블록 조립체를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 정면 단면도이다.
도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다.
1A is a diagram showing the structure of a dual fuel engine.
1B is an enlarged view of a cylinder head portion of a dual fuel engine.
2 is a perspective view showing a cylinder head block assembly according to the present invention.
3 is a front sectional view of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명에 따른 이중연료엔진용 실린더 헤드의 연소압력센서 장착구조의 일 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a combustion pressure sensor mounting structure of a cylinder head for a dual fuel engine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 및 도 3은 실린더 헤드 블록 조립체를 나타내는 것으로서, 도 2는 사시도이고, 도 3은 단면도이며, 도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다.2 and 3 show a cylinder head block assembly, FIG. 2 is a perspective view, FIG. 3 is a sectional view, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이중연료엔진의 실린더 헤드 블록 조립체(100)는, 엔진 블록의 상부에 탑재되는 실린더 헤드 블록(110)을 포함한다. 실린더 헤드 블록(110)의 하단부는 연소실의 상단부를 형성하며, 흡기 포트(112), 배기 포트(114) 및 워터 재킷(116)이 형성되어 있다.As shown in FIGS. 2 to 4, the cylinder head block assembly 100 of the dual fuel engine includes a cylinder head block 110 mounted on the engine block. The lower end of the cylinder head block 110 forms an upper end of the combustion chamber, and an intake port 112, an exhaust port 114, and a water jacket 116 are formed.

실린더 헤드 블록(110)에는, 연소실에 오일연료를 분사하기 위한 오일연료 인젝터(120)와, 파일럿 오일연료를 분사하기 위한 파일럿 인젝터(130)와, 흡기 밸브(140) 및 배기 밸브(150)가 설치되어 있다.The cylinder head block 110 includes an oil fuel injector 120 for injecting oil fuel into the combustion chamber, a pilot injector 130 for injecting pilot oil fuel, an intake valve 140 and an exhaust valve 150. It is installed.

또한, 실린더 헤드 블록(110)에는 최초 시동 시 고압의 공기를 분사하여 피스톤을 강제로 밀어주기 위한 에어 스타트 밸브(160)가 설치된다.In addition, the cylinder head block 110 is provided with an air start valve 160 for forcibly pushing the piston by injecting a high pressure air at the first start.

또한, 실린더 헤드 블록(110)의 상면에는 가스연료 분배 파이프(30)(도 2 참조)의 말단에 연결되는 가스 유입 밸브 조립체(32)(도 2 참조)의 내부에 구비되는 가스 유입 밸브(170)가 설치된다. 가스 유입 밸브(170)는 제어부의 제어 신호에 의해 동작하는 컨트롤 기구와 가스 인젝터를 구비하며, 가스 인젝터의 노즐을 통해 흡기 포트(112)의 내부로 가스를 토출 한다.In addition, the upper surface of the cylinder head block 110, the gas inlet valve 170 provided in the interior of the gas inlet valve assembly 32 (see FIG. 2) connected to the end of the gas fuel distribution pipe 30 (see FIG. 2). ) Is installed. The gas inlet valve 170 includes a control mechanism and a gas injector operated by a control signal of the controller, and discharges gas into the intake port 112 through the nozzle of the gas injector.

앞에서 도 1b를 통해 설명한 냉각수 분배관(72)은 도 2에 도시된 워터 재킷 입구(116)를 통해 실린더 헤드 블록(110) 내부에 형성되는 워터 재킷으로 흐르게 된다.The cooling water distribution pipe 72 described above with reference to FIG. 1B flows through the water jacket inlet 116 shown in FIG. 2 to the water jacket formed inside the cylinder head block 110.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 실린더 헤드 블록(110)의 내부에 형성되는 워터 재킷은, 흡기 포트(112)와 배기 포트(114) 사이에서 냉각수 순환 통로를 형성하며 상기 파일럿 인젝터(130)가 통로 공간을 통과하는 상부 통로(116a)를 구비하고, 상기 상부 통로(116a)의 하부에 격벽(118)으로 구획되어 연소실에 이웃하여 형성되는 하부 통로(116b)를 구비한다.As shown in FIGS. 3 and 4, the water jacket formed inside the cylinder head block 110 forms a coolant circulation passage between the intake port 112 and the exhaust port 114, and the pilot injector 130. The upper passage 116a passes through the passage space, and the lower passage 116b is partitioned by the partition wall 118 and formed adjacent to the combustion chamber at the lower portion of the upper passage 116a.

상부 통로(116a)와 하부 통로(116b)는, 주물 제작 시 상부 통로(116a)와 하부 통로(116b)가 연속하여 이어지도록 형성하여 냉각수가 흐르도록 한 형태이거나, 주물을 제작한 이후에 천공가공을 통해 구멍을 관통형성하여 상부 통로(116a)와 하부 통로(116b)가 냉각수 흐름방향으로 이어지도록 한 형태로 서로 연결된다. 따라서, 워터 재킷 입구(116)를 통해 들어온 냉각수는 상부 통로(116a)와 하부 통로(116b)를 순차적으로 흐르고, 이어서 엔진 블록(또는 실린더 블록) 측의 워터 재킷으로 들어가 순환하거나 또는 라디에이터로 들어간다.The upper passage 116a and the lower passage 116b are formed in such a way that the upper passage 116a and the lower passage 116b are continuously connected to each other when the casting is made, or the cooling water flows thereafter, or after punching the casting, Through-holes are formed through the upper passage 116a and the lower passage 116b to be connected to each other in a form such that the cooling passages flow in the cooling water flow direction. Accordingly, the coolant entering through the water jacket inlet 116 flows sequentially through the upper passage 116a and the lower passage 116b, and then enters the water jacket on the engine block (or cylinder block) side and circulates or enters the radiator.

이것에 더하여, 본 발명에서는 상기 상부 통로(116a)와 하부 통로(116b)를 구획하는 격벽(118)에는 지름이 매우 작은 제1 관통공(119)이 가로질러 형성된다. 따라서, 주된 통로인 상부 통로(116a) 및 하부 통로(116b)를 흐르는 냉각수의 일부는 제1 관통공(119)을 통해 격벽(118)을 건너질러 흘러 서로 혼합된다.In addition, in the present invention, the partition 118 partitioning the upper passage 116a and the lower passage 116b is provided with a first through hole 119 having a very small diameter across. Therefore, a part of the cooling water flowing through the upper passage 116a and the lower passage 116b, which are the main passages, flows across the partition 118 through the first through hole 119 and is mixed with each other.

상기 제1 관통공(119)은 필요에 따라 개수를 증감시킬 수 있으며 위치도 제한하지 않는다.The first through hole 119 may increase or decrease the number as necessary and does not limit the position.

냉각수의 모두가 상부 통로(116a)를 경유한 후 하부 통로(116b)를 순차적으로 흐르도록 하는 경우에는 냉각수의 흐름이 빠르지 못해 하부 통로(116b)에 이르기 전에 높은 온도로 가열될 수 있다.When all of the coolant flows sequentially through the lower passage 116b after passing through the upper passage 116a, the flow of the cooling water may not be fast and may be heated to a high temperature before reaching the lower passage 116b.

이 경우 상기 제1 관통공(119)은 상부 통로(116a)와 하부 통로(116b)를 구획하는 격벽(118)을 가로질러 관통하고 있기 때문에, 상부 통로(116a)를 흐르는 냉각수의 일부가 직접 하부 통로(116b)로 들어와 혼합되므로 위와 같은 문제에 대비할 수 있는 것이다.In this case, since the first through hole 119 penetrates through the partition wall 118 that divides the upper passage 116a and the lower passage 116b, a part of the cooling water flowing through the upper passage 116a is directly lowered. Since the mixture enters the passage 116b, it is possible to prepare for the above problem.

그리고 상기 제1 관통공(119)을 드릴 공구로 형성하기 위해서는 외부로부터 드릴 공구를 진입시켜야 함과 아울러, 드릴 공구의 날끝부가 격벽(118)의 표면에 직각으로 접촉되어야만 드릴 공구가 미끄러지지 않고 정확한 자를 파고들어가게 된다.In addition, in order to form the first through hole 119 as a drill tool, the drill tool must be entered from the outside, and the edge of the drill tool must contact the surface of the partition wall 118 at right angles so that the drill tool does not slip and the correct ruler is cut. Digging into it.

이를 위해, 격벽(118)의 상면에는 제1 관통공(119)을 천공하기 위한 드릴 공구가 직각으로 접촉하도록 하기 위해 제1 관통공(119)의 중심축에 대해 직각의 평면으로 이루어지는 자리면(118a)을 형성한다. 자리면(118a)은 실린더 헤드 블록(110)을 주조할 때 형성되도록 할 수 있다.To this end, a seating surface having a plane perpendicular to the central axis of the first through hole 119 in order to allow the drill tool for drilling the first through hole 119 to contact at right angles on the upper surface of the partition wall 118 ( 118a). The seating surface 118a may be formed when casting the cylinder head block 110.

또한, 제1 관통공(119)까지 드릴 공구를 진입시키기 위해, 상부 통로(116a)의 외벽(118b)을 관통하는 진입 통로(119a)가 형성된다. 상기 진입 통로(119a)는, 제1 관통공(119)을 형성한 다음에 플러그(119b)로 막는다.In addition, an entry passage 119a penetrating the outer wall 118b of the upper passage 116a is formed to enter the drill tool up to the first through hole 119. The entry passage 119a is formed by the plug 119b after the first through hole 119 is formed.

일 실시예에 있어서, 상부 통로(116a)는 파일럿 인젝터(130)뿐만 아니라 오일 연료 인젝터(120)의 둘레까지 감싸도록 연장된 형태로 구성하여 파일럿 인젝터(130)와 오일 연료 인젝터(120)를 한꺼번에 냉각할 수 있도록 하는 것이 구조의 단순화와 무게 경감을 위해 바람직하다.In one embodiment, the upper passage 116a is configured to extend to surround not only the pilot injector 130 but also the oil fuel injector 120 so that the pilot injector 130 and the oil fuel injector 120 are simultaneously. Allowing cooling is desirable for simplicity of structure and weight reduction.

이에 더하여, 상부 통로(116a)와 하부 통로(116b)를 연결하는 주된 냉각수 통로는, 도 3에 도시된 바와 같은 제2 관통공(116c)의 형태로 구성하는 것이 바람직하다.In addition, the main cooling water passage connecting the upper passage 116a and the lower passage 116b is preferably configured in the form of a second through hole 116c as shown in FIG. 3.

본 실시예에 따른 제2 관통공(116c)은, 상부 통로(116a)와 하부 통로(116b)의 아래쪽 부분을 가로질러 관통함으로써 상부 통로(116a)와 하부 통로(116b)를 연결하는 냉각수의 주된 통로의 역할을 한다.The second through hole 116c according to the present embodiment passes through the lower portion of the upper passage 116a and the lower passage 116b, and thus, the main portion of the coolant connecting the upper passage 116a and the lower passage 116b. It acts as a pathway.

이러한 제2 관통공(116c)은, 실린더 헤드 블록(110)의 하면, 즉 연소실 상면과 나란하게 형성하는 것이 천공 깊이를 줄이고 공정을 단순화할 수 있으므로 바람직하다.The second through hole 116c is preferably formed parallel to the lower surface of the cylinder head block 110, that is, the upper surface of the combustion chamber, so that the drilling depth and the process can be simplified.

이와 함께, 제2 관통공(116c)은 오일 연료 인젝터(120)의 하부와 파일럿 인젝터(130)의 하부를 동시에 모두 통과하도록 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the second through hole 116c may be formed to pass both the lower portion of the oil fuel injector 120 and the lower portion of the pilot injector 130 at the same time.

이러한 구성에 의하면, 상부 통로(116a)를 흐르는 냉각수는 제2 관통공(116c)을 통해서 하부 통로(116b)로 흐르게 되고, 그 과정에서 오일 연료 인젝터(120)와 파일럿 인젝터(130)의 하부를 동시에 냉각하는 유용한 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 제2 관통공(116c)이 연소실에 인접하는 실린더 헤드 블록(110)의 하부 부분을 효과적으로 냉각하는 효과도 누릴 수 있다.According to this configuration, the coolant flowing through the upper passage 116a flows into the lower passage 116b through the second through hole 116c, and in the process, lower portions of the oil fuel injector 120 and the pilot injector 130 are removed. At the same time cooling can exert a useful effect. In addition, the second through hole 116c may also have an effect of effectively cooling the lower portion of the cylinder head block 110 adjacent to the combustion chamber.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.In the above, certain preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims.

100 : 실린더 헤드 블록 조립체
110 : 실린더 헤드 블록
112 : 흡기 포트
114 : 배기 포트
116 : 워터 재킷
116a : 상부 통로
116b : 하부 통로
116c : 제2 관통공
118 : 격벽
118a : 자리면
118b : 외벽
119 : 제1 관통공
119a : 진입 통로
119b : 플러그
120 : 오일연료 인젝터
130 : 파일럿 인젝터
140 : 흡기 밸브
150 : 배기 밸브
160 : 에어 스타트 밸브
170 : 가스 유입 밸브
100: cylinder head block assembly
110: cylinder head block
112: intake port
114: exhaust port
116: water jacket
116a: upper passage
116b: lower passage
116c: second through hole
118: bulkhead
118a: seat
118b: outer wall
119: first through hole
119a: entry passage
119b: plug
120: oil fuel injector
130: pilot injector
140: intake valve
150: exhaust valve
160: Air Start Valve
170: gas inlet valve

Claims (5)

엔진 블록(2a)의 상부에 탑재되어 연소실의 상단을 형성하며, 오일연료 인젝터(120), 파일럿 인젝터(130) 및 흡, 배기 밸브(140, 150)가 설치되어 있는 이중연료엔진용 실린더 헤드 블록(110)의 내부에 냉각수를 순환시키기 위해 형성되는 워터 재킷 구조로서,
흡기 포트(112)와 배기 포트(114) 사이에서 냉각수 순환 통로를 형성하며 상기 파일럿 인젝터(130)와 함께 상기 오일연료 인젝터(120)가 모두 통로 공간을 통과하도록 연장되는 상부 통로(116a)를 구비하고;
상기 상부 통로(116a)의 하부에 격벽(118)으로 구획되어 연소실에 이웃하여 형성되는 하부 통로(116b)를 구비하며;
상기 상부 통로(116a)와 하부 통로(116b)를 구획하는 격벽(118)을 관통하여 형성되어, 상부 통로(116a)로부터 하부 통로(116b)로 흐르는 냉각수의 일부가 미리 격벽(118)을 건너질러 하부 통로(116b)로 들어가 혼합되도록 하기 위한 제1 관통공(119)을 구비하며;
상기 상부 통로(116a)와 하부 통로(116b)의 하부 부분을 가로질러 연결하여, 상부 통로(116a)로부터 하부 통로(116b)로 냉각수가 흐르는 주된 냉각수 통로를 제공하는 것으로서, 상기 오일 연료 인젝터(120)와 파일럿 인젝터(130)의 하부 부분을 통과하는 제2 관통공(116c)이 형성되며;
상기 제1 관통공(119)은, 냉각수가 제2 관통공(116c)에 이르기 전에 미리 일부가 상기 하부 통로(116b)로 유입되도록 상기 제2 관통공(116c)보다 상기 상부 통로(116a)의 상류 지점에서 형성됨과 아울러, 상기 제1 관통공(119)은 상기 제2 관통공(116c)보다 지름이 작은 것을 특징으로 하는 이중연료엔진용 실린더 헤드 블록의 워터 재킷 구조.
It is mounted on the upper part of the engine block (2a) to form the upper end of the combustion chamber, the oil fuel injector 120, the pilot injector 130 and the cylinder head block for dual fuel engine is installed, the intake and exhaust valves (140, 150) As a water jacket structure formed to circulate cooling water inside the 110,
An upper passage 116a which forms a cooling water circulation passage between the intake port 112 and the exhaust port 114 and extends together with the pilot injector 130 so that the oil fuel injector 120 passes through the passage space. and;
A lower passage 116b which is partitioned by a partition 118 at the lower portion of the upper passage 116a and formed adjacent to the combustion chamber;
It is formed through the partition 118 partitioning the upper passage 116a and the lower passage 116b, and a part of the coolant flowing from the upper passage 116a to the lower passage 116b crosses the partition 118 in advance. A first through hole 119 for entering and mixing the lower passage 116b;
The oil fuel injector 120 is connected across the lower portion of the upper passage 116a and the lower passage 116b to provide a main cooling water passage through which cooling water flows from the upper passage 116a to the lower passage 116b. ) And a second through hole 116c passing through the lower portion of the pilot injector 130 is formed;
The first through hole 119 is formed in the upper passage 116a rather than the second through hole 116c so that a part of the first through hole 116c is introduced into the lower passage 116b before cooling water reaches the second through hole 116c. The water jacket structure of the cylinder head block for a double fuel engine is formed at an upstream point and the first through hole 119 is smaller in diameter than the second through hole 116c.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 격벽(118)의 상면에는 제1 관통공(119)을 천공하기 위한 드릴 공구가 직각으로 접촉하도록 하기 위해 제1 관통공(119)의 중심축에 대해 직각의 평면으로 이루어지는 자리면(118a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 이중연료엔진용 실린더 헤드 블록의 워터 재킷 구조.
The method of claim 1,
A seating surface 118a formed in a plane perpendicular to the central axis of the first through hole 119 so that a drill tool for drilling the first through hole 119 is perpendicularly contacted with an upper surface of the partition 118. The water jacket structure of the cylinder head block for a dual fuel engine, characterized in that formed.
제4항에 있어서,
상기 제1 관통공(119)까지 드릴 공구를 진입시키기 위해, 실린더 헤드 블록(110)의 상기 상부 통로(116a)의 외벽(118b)에는 진입 통로(119a)가 형성되고, 제1 관통공(119)을 형성한 후 상기 진입 통로(119a)는 플러그(119b)에 의해 막는 것을 특징으로 하는 이중연료엔진용 실린더 헤드 블록의 워터 재킷 구조.
The method of claim 4, wherein
In order to enter the drill tool to the first through hole 119, an entry passage 119a is formed in the outer wall 118b of the upper passage 116a of the cylinder head block 110, and the first through hole 119 is formed. And the entry passage (119a) is blocked by a plug (119b) after forming the water jacket structure of the cylinder head block for a dual fuel engine.
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