KR102614151B1 - 차량용 엔진의 ｅｇｒ 냉각 장치 - Google Patents

차량용 엔진의 ｅｇｒ 냉각 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102614151B1
KR102614151B1 KR1020180068856A KR20180068856A KR102614151B1 KR 102614151 B1 KR102614151 B1 KR 102614151B1 KR 1020180068856 A KR1020180068856 A KR 1020180068856A KR 20180068856 A KR20180068856 A KR 20180068856A KR 102614151 B1 KR102614151 B1 KR 102614151B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
inlet
water jacket
outlet
egr
cylinder block
Prior art date
Application number
KR1020180068856A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190141969A (ko
Inventor
양일석
조성찬
김경희
박민규
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
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 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020180068856A priority Critical patent/KR102614151B1/ko
Priority to US16/122,372 priority patent/US10612496B2/en
Priority to DE102018121820.6A priority patent/DE102018121820B4/de
Priority to CN201811123219.5A priority patent/CN110608113B/zh
Publication of KR20190141969A publication Critical patent/KR20190141969A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102614151B1 publication Critical patent/KR102614151B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29—Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/30—Connections of coolers to other devices, e.g. to valves, heaters, compressors or filters; Coolers characterised by their location on the engine
    • 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
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • 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
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/14—Cylinders with means for directing, guiding or distributing liquid stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29—Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/32—Liquid-cooled heat exchangers
    • 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
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F01P2003/021—Cooling cylinders

Abstract

본 발명에서는 EGR쿨러가 실린더블록 내에 마련됨에 따라 레이아웃이 축소되고, 냉각회로를 구성하기 위한 구성이 삭제됨에 따라 제작비가 절감되며, EGR쿨러의 냉각 효율이 향상되는 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치가 소개된다.

Description

차량용 엔진의 ＥＧＲ 냉각 장치 {EGR COOLING APPARATUS OF ENGINE FOR VEHICLE}
본 발명은 실린더블록에 EGR 쿨러 구조를 적용한 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치에 관한 것이다.
일반적으로 가솔린 엔진에 적용되고 있는 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 쿨러는 배기 매니폴드(Exhaust Manifold)를 통해 배출되는 배기가스의 일부를 재순환하여, 연비를 개선시키고 유해 화합물(Nox)를 저감시켜주는 장치이다. 이러한 EGR 쿨러는 자동차 출력 증대 및 배기규제 강화에 따라 이를 만족시키기 위해 가솔린 엔진 배기 시스템에 EGR 쿨러 적용이 점차 확대되는 추세이다.
이와 같은, EGR 쿨러는 실린더 블록의 외부에 상기 EGR쿨러를 장착하거나 엔진의 외부에 장착하여 냉각시켰다. 그러나 종래의 EGR 쿨러의 경우 냉각매체를 전달하기 위한 경로를 만들기 위해 호스가 구성되는데, 이 호스는 진동에 의해 쉽게 파손되는 문제가 있다. 또한, 호스와 함께 니쁠 등의 추가 구성이 적용됨에 따라 단가가 상승된다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2017-0046492 A (2017.05.02)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, EGR쿨러를 실린더블록 내에 마련하여 레이아웃이 축소되도록 하고, EGR쿨러의 냉각 효율을 향상시키는 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치는 복수의 실린더실이 형성되고, 복수의 실린더실을 따라 연장되어 냉각수의 유통경로를 제공하는 워터재킷이 형성되며, 워터재킷으로 관통된 유입부와 유출부가 형성되어 유입부와 유출부를 통해 냉각수가 순환되는 공간부가 형성된 실린더블록; 실린더블록의 공간부에 결합되어 공간부를 폐쇄하고, 배기가스가 순환되는 가스유로가 공간부 내부에 마련되도록 형성된 EGR쿨러; 및 워터재킷에서 유입부와 유출부 사이에 마련되어 워터재킷을 순환하는 냉각수의 흐름을 저지함으로써, 워터재킷을 순환하는 냉각수가 유입부 및 유출부를 통해 공간부측으로 순환하여 EGR쿨러의 가스유로와 열교환되도록 하는 인서트가이드;를 포함한다.
실린더블록에는 워터재킷으로 냉각수가 유입되는 공급통로가 형성되고, 유입부는 워터재킷의 유통경로상에서 유출부보다 공급통로에 더 가깝게 위치된 것을 특징으로 한다.
실린더블록의 유입부와 유출부는 실린더실이 배열된 방향을 따라 적어도 하나 이상으로 형성되고, 인서트가이드는 워터재킷에서 유입부와 유출부가 분기되는 지점에 위치된 것을 특징으로 한다.
실린더블록의 유입부와 유출부 중 어느 하나 또는 유입부와 유출부 모두는 공간부에서 상측에 위치된 것을 특징으로 한다.
EGR쿨러는, 실린더블록의 공간부를 덮는 커버; 및 커버의 외측으로 배기가스가 유입되는 EGR입구와 EGR출구가 형성되며, 가스유로는 일단이 EGR입구에 연결되고 타단이 EGR출구에 연결되며 커버의 내측으로 연장되어 공간부를 가로지르도록 연장된 것을 특징으로 한다.
인서트가이드는, 워터재킷의 형상에 대응되도록 연장되게 형성되고, 단면을 가지도록 형성되며, 워터재킷 내부에 삽입되는 판넬부; 및 판넬부에서 실린더실을 따라 상하방향으로 연장되게 형성되고, 유입부와 유출부 사이에 위치되는 가이드부;로 구성된 것을 특징으로 한다.
판넬부에는 워터재킷 내부에 삽입된 상태에서, 실린더블록의 유입부 및 유출부와 대응되는 부분에 관통홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
복수개의 실린더실은 배열되게 연결됨에 따라 연결지점이 오목하게 함몰되고, 인서트가이드의 가이드부는 실린더블록의 유입부와 유출부 사이에서, 복수의 실린더실이 연결되는 지점에 위치된 것을 특징으로 한다.
인서트가이드의 가이드부에는 실린더실의 외벽과 실린더블록의 내벽을 향해 돌출된 차단부가 형성된 것을 특징으로 한다.
인서트가이드의 가이드부는 실린더실과 간극을 가지고 이격되게 형성되어 워터재킷을 순환하는 냉각수의 일부가 가이드부를 통과하는 것을 특징으로 한다.
인서트가이드는 실린더블록에서 워터재킷을 향해 돌출되고, 실린더실의 상하방향으로 연장되게 형성된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치는 EGR쿨러가 실린더블록 내에 마련됨에 따라 레이아웃이 축소되고, 냉각회로를 구성하기 위한 구성이 삭제됨에 따라 제작비가 절감되며, EGR쿨러의 냉각 효율이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치를 나타낸 단면도.
도 3 내지 5는 도 1에 도시된 차량용 엔진을 설명하기 위한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치를 나타낸 단면도이며, 도 3 내지 5는 도 1에 도시된 차량용 엔진을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치는 도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 복수의 실린더실(11)이 형성되고, 복수의 실린더실(11)을 따라 연장되어 냉각수의 유통경로를 제공하는 워터재킷(12)이 형성되며, 워터재킷(12)으로 관통된 유입부(13)와 유출부(14)가 형성되어 유입부(13)와 유출부(14)를 통해 냉각수가 순환되는 공간부(15)가 형성된 실린더블록(10); 실린더블록(10) 공간부(15)에 결합되어 공간부(15)를 폐쇄하고, 배기가스가 순환되는 가스유로(21)가 공간부(15) 내부에 마련되도록 형성된 EGR쿨러(20); 및 워터재킷(12)에서 유입부(13)와 유출부(14) 사이에 마련되어 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수의 흐름을 저지함으로써, 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수가 유입부(13) 및 유출부(14)를 통해 공간부(15)측으로 순환하여 EGR쿨러(20)의 가스유로(21)와 열교환되도록 하는 인서트가이드(30);를 포함한다.
여기서, 실린더블록(10)의 경우 복수의 실린더실(11)이 형성되며, 도면에서는 4기통 엔진으로 도식하였다. 이러한 실린더실(11)의 경우 엔진의 사양에 따라 다수개로 구성될 수 있다. 또한, 실린더블록(10)에는 외측면으로 공간부(15)가 구비되며, 유입부(13) 및 유출부(14)를 통해 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수가 공간부(15)로 유통되도록 구성된다.
이러한 실린더블록(10)의 공간부(15)에는 EGR쿨러(20)가 결합되며, EGR쿨러(20)의 결합시 가스유로(21)가 공간부(15)에 위치됨에 따라 공간부(15)를 순환하는 냉각수와 가스유로(21)가 열교환될 수 있다. 상세하게, EGR쿨러(20)는, 실린더블록(10) 공간부(15)를 덮는 커버(22); 및 커버(22)의 외측으로 배기가스가 유입되는 EGR입구(23)와 EGR출구(24)가 형성되며, 가스유로(21)는 일단이 EGR입구(23)에 연결되고 타단이 EGR출구(24)에 연결되며 커버(22)의 내측으로 연장되어 공간부(15)를 가로지르도록 연장될 수 있다. 여기서, 커버(22)의 경우 공간부(15)를 덮도록 형성되며, 실린더블록(10)에 나사 체결되어 고정될 수 있다. 특히, 커버(22)의 양끝단에는 각각 EGR입구(23)와 EGR출구(24)가 마련되며, 가스유로(21)의 양단이 EGR입구(23)와 EGR출구(24)에 연결됨으로써, EGR입구(23)를 통해 유입된 배기가스가 EGR출구(24)를 통해 토출될 수 있다. 이 과정에서, 배기가스는 가스유로(21)를 통과하며, 가스유로(21)는 공간부(15) 내에 위치됨에 따라 가스유로(21)를 통과하는 재순환된 배기가스와 냉각수가 열교환되어 냉각이 수행된다.
한편, 인서트가이드(30)는 워터재킷(12) 내부에 고정되며, 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수의 흐름을 전환하도록 마련된다. 이러한 인서트가이드(30)는 유입부(13)와 유출부(14) 사이에 위치되어 워터재킷(12)을 흐르는 냉각수가 유입부(13)로 유입된 후 공간부(15)를 통과하여 유출부(14)로 토출되는 흐름을 가지도록 하며, 별도의 삽입물로 구성되어 워터재킷(12) 내부에 마련되거나, 또는 실린더블록(10)에 일체로 구성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 실린더블록(10)의 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수가 실린더실(11)과 더불어 유입부(13)와 유출부(14)를 통해 공간부(15)를 순환되도록 구성되고, 공간부(15)에는 EGR쿨러(20)가 결합되어 EGR쿨러(20)의 가스유로(21)가 공간부(15)를 순환하는 냉각수와 열교환을 통해 재순환되는 배기가스의 냉각이 수행된다. 특히, 워터재킷(12)에서 유입부(13)와 유출부(14) 사이에 인서트가이드(30)가 마련됨으로써, 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수가 유입부(13)를 통해 공간부(15)로 유입되도록 가이드하고, 공간부(15)로 유입된 냉각수가 유출부(14)를 통해 토출되어 워터재킷(12)을 순환하도록 한다. 즉, 인서트가이드(30)가 워터재킷(12)에서 유입부(13)와 유출부(14) 사이에 마련됨에 따라 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수는 인서트가이드(30)에 의해 워터재킷(12)의 유통경로에서 유입부(13) 측으로 이동될 수 있고, 유입부(13)를 통해 공간부(15)로 유입된 냉각수는 유출부(14)로 토출되어 워터재킷(12)의 흐름을 따라 순환되는 것이다.
이로 인해, 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수는 실린더실(11)의 냉각을 수행함과 동시에, 인서트가이드(30)에 의해 공간부(15)를 순환함에 따라 EGR쿨러(20)의 가스유로(21)를 냉각시킴으로써, 자연스러운 냉각수의 흐름을 통해 실린더실(11)과 EGR쿨러(20)의 가스유로(21)를 모두 냉각할 수 있다.
상술한 본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 실린더블록(10)은 워터재킷(12)으로 냉각수가 유입되는 공급통로(16)가 형성되고, 유입부(13)는 워터재킷(12)의 유통경로상에서 유출부(14)보다 공급통로(16)에 더 가깝게 위치될 수 있다.
즉, 실린더블록(10)에 형성된 공급통로(16)를 통해 냉각수가 워터재킷(12) 내로 유입되며, 워터재킷(12)에 유입된 냉각수는 워터재킷(12)을 순환하면서 유입부(13)로 유통될 수 있다. 여기서, 유입부(13)의 경우 유출부(14)보다 공급통로(16)에 더 가깝게 위치됨으로써, 공급통로(16)를 통해 유입된 냉각수가 유입부(13)로 원활히 유입될 수 있으며, 냉각수가 유입부(13)로 먼저 유입됨에 따라 공간부(15)에 유통된 후 유출부(14)로 토출되는 냉각수의 흐름을 설정할 수 있다.
한편, 실린더블록(10) 유입부(13)와 유출부(14)는 실린더실(11)이 배열된 방향을 따라 적어도 하나 이상으로 형성되고, 인서트가이드(30)는 워터재킷(12)에서 유입부(13)와 유출부(14)가 분기되는 지점에 위치될 수 있다.
이러한 유입부(13)와 유출부(14)는 공간부(15)에 유입되는 냉각수의 유량에 따라 결정될 수 있으며, 공간부(15)로 유입되는 냉각수의 유량을 확보하기 위해, 복수개로 구성될 수 있다. 즉, 유입부(13)와 유출부(14)의 폭을 크게 형성하기보다는 개수를 증가시켜 공간부(15)를 순환하는 냉각수의 유량을 결정함이 바람직하다.
여기서, 유입부(13)와 유출부(14)가 복수개로 구성되더라도, 인서트가이드(30)는 유입부(13)와 유출부(14)가 서로 분리되는 지점에 위치됨으로써, 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수가 인서트가이드(30)에 의해 흐름이 차단되어 유입부(13)로 유입된 후 공간부(15)를 통과하여 유출부(14)로 토출되도록 할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 실린더블록(10)의 유출부(14) 또는 유입부(13)와 유출부(14) 모두는 공간부(15)에서 상측에 위치될 수 있다.
차량의 경우 엔진을 설치하는 과정 또는 설치시, 엔진이 소정 각도 틸팅됨에 따라 공간부(15)에 공기가 차는 에어 포켓이 발생될 수 있다. 이러한 에어포켓은 냉각수의 흐름을 방해하고 냉각 효율을 저감시키는바, 유입부(13)와 유출부(14)를 공간부(15)에서 상측에 위치시킴으로써, 냉각수의 위에 발생된 공기가 유출부(14)를 통해 배출되어 에어 포켓이 제거되게 할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 인서트가이드(30)는, 워터재킷(12)의 형상에 대응되도록 연장되게 형성되고, 단면을 가지도록 형성되며, 워터재킷(12) 내부에 삽입되는 판넬부(31); 및 판넬부(31)에서 실린더실(11)을 따라 상하방향으로 연장되게 형성되고, 유입부(13)와 유출부(14) 사이에 위치되는 가이드부(32);로 구성될 수 있다.
이렇게, 인서트가이드(30)는 판넬부(31)와 가이드부(32)로 구성되며, 판넬부(31)는 워터재킷(12)의 형상에 대응되도록 형성되어 실린더실(11)의 외주면을 따라 굴곡진 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 판넬부(31)는 단면을 가지도록 형성되고, 워터재킷(12) 내부에 안착되어 위치가 고정되며, 양끝단에 걸림 구조가 형성되어 워터재킷(12) 내에서 위치가 고정될 수 있다. 또한, 판넬부(31)는 실린더블록(10)의 형상에 따라서도 상하단 또는 단면의 형상이 결정될 수 있다.
가이드부(32)는 판넬부(31)에서 상하방향으로 연장되게 형성되며, 이는 판넬부(31)가 워터재킷(12)에 삽입된 상태에서 실린더블록(10)의 상단까지 연장되어, 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수의 흐름을 가이드하도록 한다. 특히, 가이드부(32)는 유입부(13)와 유출부(14) 사이에 위치됨으로써, 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수가 가이드부(32)에 의해 흐름이 차단되어 유입부(13)로 가이드되어 유통되고, 유입부(13)를 통해 실린더블록(10)의 공간부(15)로 유입된 냉각수는 EGR쿨러(20)의 가스유로(21)와 열교환 후 유출부(14)를 통해 토출되어 워터재킷(12)의 유통경로를 따라 유통된다.
상세하게, 도 4에서 볼 수 있듯이, 판넬부(31)에는 워터재킷(12) 내부에 삽입된 상태에서, 실린더블록(10)의 유입부(13) 및 유출부(14)와 대응되는 부분에 관통홀(31a)이 형성될 수 있다.
판넬부(31)의 경우 단면을 가지도록 형성됨에 따라 워터재킷(12) 내부에 삽입시, 유입부(13) 및 유출부(14)를 폐쇄할 수 있는바, 판넬부(31)에는 워터재킷(12) 내부에 삽입된 상태에서 실린더블록(10)의 유입부(13) 및 유출부(14)와 대응되는 위치에 관통홀(31a)이 형성되도록 한다. 이로 인해, 워터재킷(12) 내의 냉각수가 관통홀(31a)을 통과하여 유입부(13) 및 유출부(14)를 통해 공간부(15)를 순환하도록 할 수 있다. 이러한 관통홀(31a)은 유입부(13) 및 유출부(14)의 크기보다 크게 형성될 수 있으며, 유입부(13)와 유출부(14)의 개수와 동일한 개수로 복수개 형성될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 복수개의 실린더실(11)은 배열되게 연결됨에 따라 연결지점이 오목하게 함몰되고, 인서트가이드(30)의 가이드부(32)는 실린더블록(10)의 유입부(13)와 유출부(14) 사이에서, 복수의 실린더실(11)이 연결되는 지점에 위치될 수 있다.
즉, 엔진의 실린더실(11)은 원형으로 형성되고, 나란히 배열됨에 따라 각 실린더실(11)의 연결지점이 오목하게 함몰된다. 이에 따라, 워터재킷(12)도 실린더실(11)의 외주면 형상을 따라 굴곡지게 연장되는데, 인서트가이드(30)의 가이드부(32)는 실린더실(11)의 외주면에서 오목하게 함몰된 지점에 위치되도록 함으로써, 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수가 실린더실(11)의 외주면을 순환하여 실린더실(11)의 냉각 효율의 저감이 최소화되도록 한다.
한편, 도 4 내지 5에 도시된 바와 같이, 인서트가이드(30)의 가이드부(32)에는 실린더실(11)의 외벽과 실린더블록(10)의 내벽을 향해 돌출된 차단부(32a)가 형성될 수 있다.
워터재킷(12)은 실린더실(11)의 외벽과 실린더블록(10)의 내벽 사이에 형성되고, 인서트가이드(30)의 판넬부(31)는 워터재킷(12)에 삽입시 실린더실(11)의 외벽에 접촉되도록 하여 실린더실(11)에서 발생되는 고온의 열이 과도하게 방출되는 것을 방지한다. 이러한 인서트가이드(30)의 판넬부(31)는 실린더실(11)의 외벽에 접촉될 뿐만 아니라, 실린더블록(10)의 내벽에 접촉되도록 위치될 수 있으며, 실린더실(11)의 외벽과 실린더블록(10)의 내벽 사이에 위치되어 냉각수의 흐름을 가이드할 수 있다.
특히, 판넬부(31)에서 연장된 가이드부(32)에는 차단부(32a)가 실린더실(11)의 외벽과 실린더블록(10)을 향해 돌출됨으로써, 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수의 흐름을 저지할 수 있다. 또한, 차단부(32a)가 가이드부(32)에서 실린더실(11)의 외벽과 실린더블록(10)을 향해 돌출됨에 따라, 가이드부(32)는 차단부(32a)에 의해 '+'형상으로 형성됨으로써, 강성을 확보할 수 있다.
한편, 인서트가이드(30)의 가이드부(32)는 실린더실(11)과 간극을 가지고 이격되게 형성되어 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수의 일부가 가이드부(32)를 통과하도록 할 수 있다.
즉, 인서트가이드(30)의 가이드부(32)가 워터재킷(12)의 유통경로를 완전히 차단하는 것이 아니라, 가이드부(32)가 실린더실(11)과 간극을 가지고 이격됨에 따라 소량의 냉각수가 가이드부(32)를 통과하여 워터재킷(12)을 순환하도록 한다. 이로 인해, 인서트가이드(30)의 가이드부(32)가 형성된 부분에도 냉각수가 유통됨에 따른 실리더실(11)의 냉각이 수행됨으로써, 인서트가이드(30)에 의해 공간부(15)측으로 냉각수가 순환됨과 더불어 인서트가이드(30)의 가이드부(32)가 형성된 부분에도 실린더실(11)의 냉각이 수행되어 전체적인 냉각 효율이 향상된다.
이러한 인서트가이드(30)의 가이드부(32)는 실린더블록(10)과 간극을 가지도록 이격되게 형성되어 냉각수가 실린더블록(10)의 내벽을 타고 순환되도록 할 수 있고, 실린더블록(10)과 실린더실(11)에 이격되도록 형성되어 냉각수가 실린더블록(10)의 내벽과 실린더실(11)의 외벽을 타고 순환되도록 할 수 있다. 이렇게, 인서트가이드(30)의 가이드부(32)의 형상에 따라 냉각수의 흐름이 결정될 수 있으며, 이는 엔진 설계에 따른 열효율에 따라 결정될 수 있다.
한편, 인서트가이드(30)는 실린더블록(10)에서 워터재킷(12)을 향해 돌출되고, 실린더실(11)의 상하방향으로 연장되게 형성될 수 있다. 이처럼, 인서트가이드(30)는 실린더블록(10)에서 연장되어 워터재킷(12)에 위치되도록 함으로써, 인서트가이드(30)를 별물로 구성하지 않아 구조가 단순화되도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 실린더블록(10)에 EGR쿨러(20)가 일체로 장착되고, 실린더블록(10)에 형성된 유입부(13)와 유출부(14)를 통해 EGR쿨러(20)측으로 냉각수가 순환되도록 구성된다. 특히, 인서트가이드(30)에 의해 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수의 흐름이 유입부(13)를 통해 EGR쿨러(20)측으로 가이드됨으로써, 워터재킷(12)을 순환하는 냉각수가 실린더실(11)을 냉각함과 더불어 EGR쿨러(20)의 재순환된 배기가스도 냉각할 수 있다.
이와 같이, EGR쿨러(20)가 실린더블록(10) 내에 마련됨에 따라 레이아웃이 축소되고, 냉각회로를 구성하기 위한 구성이 삭제됨에 따라 제작비가 절감되며, EGR쿨러의 냉각 효율이 향상된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10:실린더블록 11:실린더실
12:워터재킷 13:유입부
14:유출부 15:공간부
16:공급통로 20:EGR쿨러
21:가스유로 22:커버
23:EGR입구 24:EGR출구
30:인서트가이드 31:판넬부
31a:관통홀 32:가이드부
32a:차단부

Claims (11)

  1. 복수의 실린더실이 형성되고, 복수의 실린더실을 따라 연장되어 냉각수의 유통경로를 제공하는 워터재킷이 형성되며, 워터재킷으로 관통된 유입부와 유출부가 형성되어 유입부와 유출부를 통해 냉각수가 순환되는 공간부가 형성된 실린더블록;
    실린더블록의 공간부에 결합되어 공간부를 폐쇄하고, 배기가스가 순환되는 가스유로가 공간부 내부에 마련되도록 형성된 EGR쿨러; 및
    워터재킷에서 유입부와 유출부 사이에 마련되어 워터재킷을 순환하는 냉각수의 흐름을 저지함으로써, 워터재킷을 순환하는 냉각수가 유입부 및 유출부를 통해 공간부측으로 순환하여 EGR쿨러의 가스유로와 열교환되도록 하는 인서트가이드;를 포함하며,
    인서트가이드는, 워터재킷의 형상에 대응되도록 연장되게 형성되고, 단면을 가지도록 형성되며, 워터재킷 내부에 삽입되는 판넬부; 및
    판넬부에서 실린더실을 따라 상하방향으로 연장되게 형성되고, 유입부와 유출부 사이에 위치되는 가이드부;로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    실린더블록에는 워터재킷으로 냉각수가 유입되는 공급통로가 형성되고,
    유입부는 워터재킷의 유통경로상에서 유출부보다 공급통로에 더 가깝게 위치된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    실린더블록의 유입부와 유출부는 실린더실이 배열된 방향을 따라 적어도 하나 이상으로 형성되고,
    인서트가이드는 워터재킷에서 유입부와 유출부가 분기되는 지점에 위치된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    실린더블록의 유입부와 유출부 중 어느 하나 또는 유입부와 유출부 모두는 공간부에서 상측에 위치된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    EGR쿨러는, 실린더블록의 공간부를 덮는 커버; 및
    커버의 외측으로 배기가스가 유입되는 EGR입구와 EGR출구가 형성되며,
    가스유로는 일단이 EGR입구에 연결되고 타단이 EGR출구에 연결되며 커버의 내측으로 연장되어 공간부를 가로지르도록 연장된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    판넬부에는 워터재킷 내부에 삽입된 상태에서, 실린더블록의 유입부 및 유출부와 대응되는 부분에 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    복수개의 실린더실은 배열되게 연결됨에 따라 연결지점이 오목하게 함몰되고,
    인서트가이드의 가이드부는 실린더블록의 유입부와 유출부 사이에서, 복수의 실린더실이 연결되는 지점에 위치된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    인서트가이드의 가이드부에는 실린더실의 외벽과 실린더블록의 내벽을 향해 돌출된 차단부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    인서트가이드의 가이드부는 실린더실과 간극을 가지고 이격되게 형성되어 워터재킷을 순환하는 냉각수의 일부가 가이드부를 통과하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    인서트가이드는 실린더블록에서 워터재킷을 향해 돌출되고, 실린더실의 상하방향으로 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 EGR 냉각 장치.
KR1020180068856A 2018-06-15 2018-06-15 차량용 엔진의 ｅｇｒ 냉각 장치 KR102614151B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180068856A KR102614151B1 (ko) 2018-06-15 2018-06-15 차량용 엔진의 ｅｇｒ 냉각 장치
US16/122,372 US10612496B2 (en) 2018-06-15 2018-09-05 Exhaust gas recirculation cooling apparatus of engine for vehicle
DE102018121820.6A DE102018121820B4 (de) 2018-06-15 2018-09-07 Abgasrückführungs-Kühlvorrichtung eines Motors für ein Fahrzeug
CN201811123219.5A CN110608113B (zh) 2018-06-15 2018-09-26 车辆发动机的排放气体再循环冷却装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180068856A KR102614151B1 (ko) 2018-06-15 2018-06-15 차량용 엔진의 ｅｇｒ 냉각 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190141969A KR20190141969A (ko) 2019-12-26
KR102614151B1 true KR102614151B1 (ko) 2023-12-14

Family

ID=68724610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180068856A KR102614151B1 (ko) 2018-06-15 2018-06-15 차량용 엔진의 ｅｇｒ 냉각 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10612496B2 (ko)
KR (1) KR102614151B1 (ko)
CN (1) CN110608113B (ko)
DE (1) DE102018121820B4 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019002998A1 (de) * 2019-04-25 2020-10-29 Deutz Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5880471B2 (ja) * 2013-02-21 2016-03-09 マツダ株式会社 多気筒エンジンの冷却装置
KR101836573B1 (ko) * 2015-10-15 2018-04-19 현대자동차주식회사 차량용 엔진의 냉각장치 및 그 냉각방법

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3396915B2 (ja) 1993-07-28 2003-04-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の再循環排気ガス冷却装置
JP3544269B2 (ja) 1996-06-18 2004-07-21 日野自動車株式会社 エンジンのｅｇｒ装置
JP3852255B2 (ja) 1999-11-10 2006-11-29 いすゞ自動車株式会社 Ｅｇｒ及びオイルの冷却装置
JP2001254648A (ja) 2000-03-09 2001-09-21 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気還流装置
JP2002235607A (ja) 2001-02-09 2002-08-23 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 排気ガス再循環クーラ
US6971378B2 (en) * 2002-06-13 2005-12-06 Cummins, Inc. Cylinder head having an internal exhaust gas recirculation passage
KR100828832B1 (ko) 2007-05-31 2008-05-09 현대자동차주식회사 엔진의 이지알(ｅｇｒ) 장치
JP2011236849A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Toyota Motor Corp 内燃機関排気冷却システム及び排気冷却用アダプタ
JP6318492B2 (ja) 2013-07-26 2018-05-09 三菱自動車工業株式会社 Ｅｇｒ冷却装置
JP6056741B2 (ja) * 2013-12-05 2017-01-11 マツダ株式会社 多気筒エンジンの冷却装置
JP6098561B2 (ja) * 2014-03-28 2017-03-22 マツダ株式会社 エンジンの冷却構造
JP6455136B2 (ja) 2014-12-24 2019-01-23 三菱自動車工業株式会社 シリンダブロック
KR20170011151A (ko) * 2015-07-21 2017-02-02 현대자동차주식회사 차량용 엔진 및 그 냉각방법
JP6634739B2 (ja) * 2015-08-26 2020-01-22 三菱自動車工業株式会社 エンジンの冷却装置
KR102173379B1 (ko) 2015-09-25 2020-11-04 한온시스템 주식회사 차량용 ｅｇｒ 쿨러
WO2017052071A1 (ko) 2015-09-25 2017-03-30 한온시스템 주식회사 차량용 ｅｇｒ 쿨러
KR20170046492A (ko) 2015-10-21 2017-05-02 한온시스템 주식회사 배기가스 쿨러
KR101816356B1 (ko) 2015-11-13 2018-01-08 현대자동차주식회사 차량용 엔진의 냉각 장치
JP6358284B2 (ja) * 2016-04-19 2018-07-18 マツダ株式会社 エンジンの冷却構造
KR101846660B1 (ko) 2016-04-20 2018-04-09 현대자동차주식회사 차량용 egr 쿨러
KR101936459B1 (ko) 2016-06-22 2019-01-08 현대자동차주식회사 배기측 블럭인서트, 이를 포함하는 실린더블럭 조립체 및 이를 포함하는 엔진 열관리 시스템
KR101887750B1 (ko) * 2016-07-22 2018-08-13 현대자동차주식회사 차량의 egr쿨러
KR101906104B1 (ko) 2018-03-15 2018-10-10 현대자동차주식회사 차량용 엔진의 냉각시스템 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5880471B2 (ja) * 2013-02-21 2016-03-09 マツダ株式会社 多気筒エンジンの冷却装置
KR101836573B1 (ko) * 2015-10-15 2018-04-19 현대자동차주식회사 차량용 엔진의 냉각장치 및 그 냉각방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN110608113A (zh) 2019-12-24
US10612496B2 (en) 2020-04-07
KR20190141969A (ko) 2019-12-26
US20190383243A1 (en) 2019-12-19
DE102018121820A1 (de) 2019-12-19
CN110608113B (zh) 2022-06-24
DE102018121820B4 (de) 2022-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101925201B1 (ko) 열 교환 장치
CN106979100B (zh) 热交换装置
US10563624B2 (en) Exhaust gas heat exchanger having stacked flat tubes
US10900442B2 (en) Cylinder head with integrated exhaust manifold and engine cooling system having the same
KR101795167B1 (ko) 배기매니폴드 및 egr쿨러 일체형 실린더헤드
KR20170044476A (ko) 차량용 엔진의 냉각장치 및 그 냉각방법
JP6358284B2 (ja) エンジンの冷却構造
KR102614151B1 (ko) 차량용 엔진의 ｅｇｒ 냉각 장치
KR101316338B1 (ko) 엔진의 냉각수 순환 구조
JP2017014951A (ja) エンジンの吸気供給構造
US9228484B2 (en) Engine fluid cooling assembly
KR20090103405A (ko) 자동차용 ｅｇｒ 쿨러
KR20200028111A (ko) 이지알 쿨러
JP4363176B2 (ja) エンジンの排気還流装置
JP6194921B2 (ja) エンジンの吸気冷却装置
KR101906104B1 (ko) 차량용 엔진의 냉각시스템 및 방법
JP5482581B2 (ja) 内燃機関の冷却装置
KR101369669B1 (ko) 자동차용 인터쿨러
KR102123452B1 (ko) 차량용 egr 쿨러
JP2015083790A (ja) エンジンの冷却装置
EP3623596B1 (en) Internal combustion engine body
KR101976953B1 (ko) Egr 밸브 어셈블리
CN109653893B (zh) 用于汽缸盖的冷却套管
JP2017193980A (ja) 多気筒エンジンの冷却構造
JP6550970B2 (ja) エンジンの吸気供給構造

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant