KR19980030646A - 자동차 실린더보어의 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 실린더보어의 보강구조에 관한 것으로서, 알루미늄 합금재로 된 실린더블록(1)과, 상기 실린더블록(1)에 형성되어 피스톤이 왕복 운동을 하는 실린더(2)와, 상기 실린더(2)의 내벽면을 이루는 실린더보어(3)와, 상기 실린더보어(3)의 내부 중앙 부위에 형성된 워터재킷(5)과, 상기 실린더보어(3)에 설치되는 실린더라이너(4)에 있어서, 상기 실린더라이너(4)와 동일 재질인 금속재로 형성된 보강부재(10)를 상기 실린더보어(3)내의 소정부위에 구비한 것으로 실린더블록의 실린더보어내에 실린더라이너와 동일 재질인 금속재로된 보강부재를 구비하여 엔진운행시 열에 의한 실린더보어의 열팽창을 최소로 줄임에 따라 실린더보어가 열변형이 억제되게 된다. 그러므로 엔진운행시 실린더라이너와 실린더보어 사이에 발생하는 틈새를 방지하고 실린더라이너와 실린더보어의 접촉상태를 긴밀히 유지하게 됨에 따라 냉각효율을 향상시키고, 엔진의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차 실린더보어의 보강구조

본 발명은 자동차 실린더보어의 보강구조에 관한 것으로, 더 상세하게는 실린더블록의 실린더보어에 금속재로된 보강부재를 삽입한후 일체로 성형하여 실린더보어가 열팽창에 의해 변형되는 것을 방지하기 위한 자동차 실린더보어의 보강구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 실린더는 피스톤 행정(Pistion Stroke) 의 약 2배의 길이로 원통형으로 만들어지며 그속에서 피스톤이 기밀을 유지하면서 왕복운동을 하며 열에너지를 기계적 에너지로 바꾸어 필요한 동력을 발생하는 장치의 주체가 되는 부분이다.

그리고 실린더블록(Cylinder Block) 은 엔진 본체의 기초가 되는 부분이며 엔진 본체의 수명을 좌우한다.

한편 실린더는 작동중 2000℃ 이상의 고온인 연소가스에 노출되어 있으므로 기능이 저하되는 것을 방지하기 위하여 실린더 온도가 일정 이상으로 높아지지 않도록 할 필요가 있다.

이와같은 실린더는 실린더 바깥 둘레에 쿨링핀(Cooling Fin)을 설치하고 여기에 공기의 흐름을 통과시켜 냉각하는 공냉식과, 실린더 바깥 주위에 워터재킷을 설치하여 여기에 물을 순환시키는 수냉식이 있다.

여기서 워터재킷(Water Jacket)은 실린더 주변에 순환하는 냉각수가 들어있는 공간을 말한다.

한편 실린더내에는 실린더 라이너(Cylinder Liner)를 구비하게 되는데 이와같은 실린더 라이너는 실린더 블록과 별개의 재료로 원심주조하여 제작된 실린더를 말한다. 이와같은 실린더는 원통형으로 내면에 피스톤이 삽입되며 이 실린더의 내면을 실린더 라이너 또는 슬리브라고 하며 실린더 라이너의 둘레에는 워터재킷이 설치되어 있다. 이때 실린더보어(Cylinder Bore)는 실린더의 내벽을 말한다.

한편 현재 생산되는 엔진은 엔진의 경량화를 위하여 실린더블록과 실린더헤드 및 오일팬 등을 알루미늄 합금재를 사용하여 중량당 마력을 상승시키며 연비를 개선하고 있다.

이때 실린더블록의 경우에 알루미늄의 경로가 낮음으로 인하여 피스톤 왕복운동시 마모를 줄이기 위하여 실린더의 내벽(이하 실린더보어라함)에 실린더 라이너를 설치한다.

이러한 자동차 실린더보어는 도 4에 도시된 바와같이 실린더(2)의 실린더보어(3) 내부 중앙에 형성되어 냉각수가 순환하는 워터재킷(5)과, 상기 실린더보어(3)에 설치되는 실린더라이너(4)로 구성되어서, 상기 실린더(2)의 실린더라이너(4)내에서 피스톤이 기밀을 유지하면서 왕복운동을 하게 된다.

이와같이 된 종래 자동차 실린더보어는, 실린더(2)의 실린더보어(3) 내부에는 워터재킷(5)이 형성되고 상기 실린더보어(3)에는 실린더라이너(4)가 설치된다.

한편 엔진이 운행할 경우에는 실린더헤드와 실린더블록(1) 사이에서 연소가스의 폭발에 의해 고온연소가스가 발생하여 실린더라이너(4)에서 실린더보어(3)에 열을 이동시키고 냉각수와 접촉되는 부위에서 열을 방출하게 된다.

전술한 바와같은 실린더보어는 엔진의 경량화를 위해 알루미늄 합금재로 제작되는 실린더블록에 있어서, 상기 실린더블록의 실린더보어와 실린더라이너의 재질이 다르기 때문에 서로의 열팽창계수가 서로 상이하여 실린더라이너와 실린더보어 사이에 틈새가 발생하게 되는데 이는 실린더보어(3)가 알루미늄 합금재로 제작되므로 열에 쉽게 변형되기 때문이다.

그리고 상기와 같이 실린더보어와 실린더라이너 사이에 발생한 틈새는 단열효과를 발생하여 열전도율을 저하시키게 되고 이에따라 엔진의 냉각효율이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 알루미늄 합금재로 제작된 실린더블록의 실린더보어 내부에 실린더라이너와 동일한 금속재의 보강부재를 삽인한후 일체로 성형하여 엔진의 운행시 실린더보어에 열이 가해져도 실린더보어의 변형을 최소로 줄임과 동시에, 실린더보어와, 실린더 라이너의 열팽창 계수의 차이를 최소로 하여 열팽창으로 인해 발생되는 실린더보어와 실린더 라이너 사이의 공간을 최소화 하기 위한 자동차 실린더보어의 보강구조를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 실린더보어가 설치되는 실린더블록을 나타낸 예시도.

도 2는 본 발명의 보강부재를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 실린더보어의 단면도.

도 4는 종래 실린더보어의 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 ; 실린더블록2 ; 실린더

3 ; 실린더보어4 ; 실린더라이너

5 ; 워터재킷10 ; 보강부재

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차 실린더보어의 보강구조는, 알루미늄 합금재로 된 실린더블록(1)과, 상기 실린더블록(1)에 형성되어 피스톤이 왕복 운동을 하는 실린더(2)와, 상기 실린더(2)의 내벽면을 이루는 실린더보어(3)와, 상기 실린더보어(3)의 내부 중앙 부위에 형성된 워터재킷(5)과, 상기 실린더보어(3)에 설치되는 실린더라이너(4)에 있어서, 상기 실린더라이너(4)와 동일 재질인 금속재로 형성된 보강부재(10)를 상기 실린더보어(3)내의 소정부위에 구비한 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와같이 실린더보어(3)내의 소정부위에 구비된 보강부재(10)는 원통체로 형성되어 실린더보어(3) 사이에 구비하되 보강부재(10)와 보강부재(10) 사이에는 워터재킷(5)이 위치되도록 한다.

상기 보강부재(10)는 실린더보어(3)에 설치된 실린더라이너(4)와 동일 재질로 형성하여 엔진작동시 실린더보어(3)와 실린더라이너(4)의 열팽창계수를 거의 동일하게 한다.

상기와 같이된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

실린더보어(3)내에 원통형의 보강부재(10)를 구비하되, 상기 보강부재(10)는 실린더라이너(4)와 동일재질인 금속재로 한다.

이와같은 본 발명은 엔진의 운행시 열이 실린더보어(3)에 전달되어도 상기 보강부재(10)가 실린더보어(3) 내부에 구비되어 있어 실린더보어(3)의 열팽창에 따른 변형을 억제하게 된다.

그리고 상기 보강부재(10)는 실린더보어(3)에 설치된 실린더라이너(4)와 동일 재재질인 금속재로 제작되므로 실린더라이너(4)와 열팽창계수가 거의 동일하게 되어 실린더라이너와 실린더보어(3)의 접촉율을 상승시키게 된다.

상기와 같이된 본 발명의 자동차 실린더보어의 보강구조는, 실린더블록의 실린더보어내에 실린더라이너와 동일 재질인 금속재로된 보강부재를 구비하여 엔진운행시 열에 의한 실린더보어의 열팽창을 최소로 줄임에 따라 실린더보어가 열변형이 억제되게 된다.

그러므로 엔진운행시 실린더라이너와 실린더보어 사이에 발생하는 틈새를 방지하고 실린더라이너와 실린더보어의 접촉상태를 긴밀히 유지하게 됨에 따라 냉각효율을 향상시키고, 엔진의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 알루미늄 합금재로 된 실린더블록(1)과, 상기 실린더블록(1)에 형성되어 피스톤이 왕복 운동을 하는 실린더(2)과, 상기 실린더(2)의 내벽면을 이루는 실린더보어(3)와, 상기 실린더보어(3)의 내부 중앙 부위에 형성된 워터재킷(5)과, 상기 실린더보어(3)에 설치되는 실린더라이너(4)에 있어서,

   상기 실린더라이너(4)와 동일 재질인 금속재로 형성된 보강부재(10)를 상기 실린더보어(3)내의 소정부위에 구비한 것을 특징으로 하는 자동차 실린더보어의 보강구조.