KR19990018577U - 실린더 헤드의 체결 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 실린더 헤드의 연소실 하단부 외주연 단부와 실린더 블록의 실린더 보어 상단의 외주연 단부간으로 고정 링이 압입되도록 한 후 그 외측으로 가스켓이 끼워지도록 하므로서 크레비스 볼륨을 최대로 축소시켜 가스켓의 손상과 실린더 헤드의 유동이 방지될 수 있도록 하는 실린더 헤드의 체결 구조에 대한 것으로서, 상기한 목적 달성을 위하여 본 고안은

가스켓(30)을 개입시켜 실린더 블록(10)과 실린더 헤드(20)가 볼트 체결되는 구조에 있어서,

상기한 실린더 블록(10)의 실린더 보어(11) 상단부 외주연 단부와 실린더 헤드(20)의 연소실(21) 하단부 외주연 단부로는 각각 링홈(12)(22)을 형성하고, 상기한 링홈(12)(22)에는 환형의 고정 링(50)을 끼운 후 그 바깥측으로 가스켓(30)이 개입되도록 하여 체결되는 구성으로 형성시켜 실린더 블록(10)과 실린더 헤드(20)간을 볼트(40) 체결시 체결압에 의해 상기한 가스켓(40)과 고정 링(50)이 더욱 압착되면서 상하 접합면간으로 밀착되는바 이때 고정 링(50)의 압착으로 공차가 거의 없어지게 되면 가스켓 손상으로 인한 엔진 오일이나 냉각수가 연소실로 유입되는 것을 원천적으로 봉쇄시키게 되므로서 혼합기의 연소력 안정화로 엔진 성능에 대한 신뢰성을 향상시키면서 배기가스의 배출량이 저감될 수 있도록 하는 것이다.

Description

실린더 헤드의 체결 구조

본 고안은 실린더 블록과 실린더 헤드의 체결시 연소실 하단부 외주연 단부와 실린더 보어 상단의 외주연 단부간으로 고정 링이 압입되도록 하여 실린더 헤드의 유동성을 방지시키는 동시에 연소실과 가스켓간 단차 즉 크레비스 볼륨(Crevice volume)을 축소시켜 연소실에서의 미연소 가스 발생량이 저감될 수 있도록 하는 실린더 헤드의 체결 구조에 대한 것이다.

일반적인 차량 엔진의 실린더 블록과 실린더 헤드는 도 2에서와 같이 볼트(4)에 의해 체결 고정되는 구조이다.

이때 실린더 블록(1)과 실린더 헤드(2)간으로는 통상 공차가 ±0.2㎜로 최대 0.4㎜의 편차가 발생되므로 이를 위해 양 체결부재간으로는 가스켓(3)을 개입시켜 볼트 체결에 의해서 압착되도록 하여 양 부재간 기밀을 유지하면서 냉각수나 엔진 오일의 새는 것이 방지되도록 하고 있다.

그러나 엔진에서의 연소력은 대단하여 그때의 폭발 압력에 의해 실린더 블록(1)과 실린더 헤드(2)간으로 끼운 가스켓(3)이 손상되는 동시에 양 부재간을 체결시킨 볼트(4)의 면압부족이나 연소 압력의 과다로 실린더 헤드(2)가 실린더 블록으로부터 유동되는 경우가 발생된다.

이렇게 가스켓(3)이 손상되고 실린더 헤드(2)가 유동되면 실린더 블록(1)으로부터 실린더 헤드(2)로 공급되는 오일이나 냉각수가 연소실(2a)로 유입되기도 하고, 실린더 보어(1a)와 연소실(2a)과 가스켓(3)간으로는 크레비스 볼륨(T)이 형성되면서 미연소 가스를 다량으로 발생시키게 되는 문제가 야기된다.

상기한 문제점을 개선시키기 위하여 본 고안은 실린더 헤드의 연소실 하단부 외주연 단부와 실린더 블록의 실린더 보어 상단의 외주연 단부간으로 고정 링이 압입되도록 한 후 그 외측으로 가스켓이 끼워지도록 하므로서 크레비스 볼륨을 최대로 축소시켜 가스켓의 손상과 실린더 헤드의 유동이 방지될 수 있도록 하는데 주된 목적이 있다.

또한 본 고안은 안정된 엔진 출력이 유지될 수 있도록 하여 엔진 성능에 대한 신뢰성이 향상되도록 하는데 다른 목적이 있다.

특히 본 고안은 연소실에서의 미연소 가스 발생량을 대폭 저감시켜 배출가스 저감 대책에 기여할 수 있도록 하는데 또다른 목적이 있다.

상기한 목적 달성을 위한 수단으로서 본 고안은

가스켓을 개입시켜 실린더 블록과 실린더 헤드가 볼트 체결되는 구조에 있어서,

상기한 실린더 블록의 실린더 보어 상단부 외주연 단부와 실린더 헤드의 연소실 하단부 외주연 단부로는 각각 링홈을 형성하고, 상기한 링홈에는 환형의 고정 링을 끼운 후 그 바깥측으로 가스켓이 개입되도록 한 구성이 특징이다.

도 1은 본 고안에 따른 체결 구조도

도 2는 종래의 실린더 헤드 체결 구조도

※ 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 실린더 블록

11 : 실린더 보어

12 : 링홈

20 : 실린더 헤드

21 : 연소실

22 : 링홈

50 : 고정 링

이를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 도 1은 본 고안에 따른 장착 구조도로서, 도면부호 10은 실린더 블록이며, 부호 20은 실린더 헤드이다.

실린더 블록(10)에는 피스톤이 승강되는 실린더 보어(11)를 형성하고, 실린더 헤드(20)에는 혼합기가 유입되어 압축 연소되는 연소실(21)을 형성하고 있으며, 상기한 실린더 블록(10)의 상부면으로는 가스켓(30)이 끼워진 뒤 그 위로 실린더 헤드(20)를 안착시키면서 양 부재를 볼트(40)에 의해서 고정 체결되도록 하는 구조는 종전과 동일하다.

상기한 구조에서 본 고안은 실린더 블록(10)의 실린더 보어(11) 상단부 외주연 단부로 링홈(12)을 요설하고, 실린더 헤드(20)의 연소실(21) 하단부 외주연 단부로도 링홈(22)을 요설하여 상기한 링홈(12)(22)들에 걸쳐 환형의 고정 링(50)이 끼워지도록 하는 것이 특징이다.

즉 실린더 블록(10)과 실린더 헤드(20)간으로 삽입된 가스켓(40)의 실린더 보어(11)와 연소실(21)간을 연통되도록 한 보어공의 내주면으로 고정 링(50)이 끼워지도록 하는 구조이다.

상기와 같은 구조로 실린더 블록(10)과 실린더 헤드(20)를 볼트(40)에 의해 체결 고정시키게 되면 실린더 보어(11)와 연소실(21)측 실린더 블록(10)과 실린더 헤드(20)의 단차를 거의 제로상태가 되도록 하면서 보다 긴밀한 체결상태를 유지할 수가 있게 된다.

즉 실린더 블록(10)과 실린더 헤드(20)간으로 가스켓(40)과 함께 고정 링(50)이 동시에 끼워지도록 하면 볼트(40) 체결시 체결압에 의해 상기한 가스켓(40)과 고정 링(50)이 더욱 압착되면서 상하 접합면간으로 밀착되는바 이때 고정 링(50)의 압착으로 공차가 거의 없어지게 되어 결국 실린더 보어(11)와 연소실(21)간 클레비스 볼륨을 제거시키게 된다.

이로서 가스켓(30) 손상으로 인한 엔진 오일이나 냉각수가 연소실(21)로 유입되는 것을 원천적으로 봉쇄시킬 수가 있게 되어 연소실(21)에서의 혼합기 연소력 안정화와 엔진 출력의 안정화를 동시에 달성할 수가 있게 된다.

특히 클레비스 볼륨 제거에 의해 미연소 가스 발생량을 저감시키게 되므로서 차량으로부터 배출되는 배기가스가 감소되도록 한다.

그러므로 본 고안의 간단한 구조개선에 의해 연소실(21)에서의 연소력 안정과 크레비스 볼륨의 대폭적인 축소로 연소실(21)로의 엔진 오일 및 냉각수 유입이 완벽하게 방지될 수 있도록 하여 미연소 가스 발생량을 저감시킬 수가 있게 되는 동시에 엔진 출력을 안정화시켜 엔진 성능에 대한 신뢰성을 높이게 되는 매우 유용한 효과가 있게 된다.

Claims (1)

1. 가스켓(30)을 개입시켜 실린더 블록(10)과 실린더 헤드(20)가 볼트 체결되는 구조에 있어서,

   상기한 실린더 블록(10)의 실린더 보어(11) 상단부 외주연 단부와 실린더 헤드(20)의 연소실(21) 하단부 외주연 단부로는 각각 링홈(12)(22)을 형성하고, 상기한 링홈(12)(22)에는 환형의 고정 링(50)을 끼운 후 그 바깥측으로 가스켓(30)이 개입되도록 하여 체결되는 구성을 특징으로 하는 실린더 헤드의 체결 구조.