KR19990020026A

KR19990020026A - Cooling structure of automobile cylinder block

Info

Publication number: KR19990020026A
Application number: KR1019970043465A
Authority: KR
Inventors: 장문식
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-08-30
Filing date: 1997-08-30
Publication date: 1999-03-25

Abstract

본 발명은 자동차용 실린더 블록의 냉각 구조에 관한 것으로 라이너가 구비된 실린더 블록의 일측으로 냉각수를 유입하기 위한 유입부를 구비하고 이 유입부를 통해 유입된 냉각수가 실린더 라이너의 하단부를 냉각시키면서 그 상단부를 냉각시키도록 구비되어 있는 실린더 블록의 냉각구조에 있어서, 실린더 라이너(10)의 상단부로 직접 냉각수가 유입되도록 하는 유입구(11)를 일체형으로 구비하고 냉각수중 일부만이 실린더 라이너의 하측으로 흐르도록 하는 쿨링용 댐(20)을 구비하여 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러 이로 인한 부품의 수명을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a cooling structure of a cylinder block for a vehicle and includes an inlet for introducing coolant to one side of a cylinder block having a liner, and the coolant introduced through the inlet cools the upper end of the cylinder liner while cooling the lower end of the cylinder liner. In the cooling structure of the cylinder block is provided so that the cooling inlet 11 is provided integrally to the upper end of the cylinder liner (10) integrally for cooling so that only a portion of the cooling water flows to the lower side of the cylinder liner The dam 20 is provided to improve the cooling efficiency and to improve the life of the components thereby.

Description

Cooling structure of automobile cylinder block

본 발명은 자동차용 실린더 블록의 냉각 구조에 관한 것으로 특히, 실린더 라이너의 상단부에 냉각수를 직접적으로 유입하도록 하고 이 냉각수중 일부만을 그 하측으로 흐르도록 하는 쿨링용 댐을 설치하여 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러 이로 인한 부품의 수명을 향상시키고, 실린더 블록을 단순화하여 제품의 가격을 낮출 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a cooling structure of a cylinder block for an automobile, and in particular, by installing a cooling dam to directly flow the cooling water to the upper end of the cylinder liner and only a portion of the cooling water flows to the lower side thereof to improve the cooling efficiency. In addition to improving component life, the cylinder block is simplified to lower the price of the product.

일반적으로 차량은 동력을 발생시키는 과정은 외기와 연료가 적당한 상태로 혼합된 혼합기를 실린더 내부로 유입한 후 이 혼합기를 압축, 착화, 배기 시키는 과정을 반복적으로 행하게 함으로서 가능해짐과 더불어 혼합기를 착화하는 과정에서 고열이 발생하게 된다.In general, a vehicle can generate power by allowing a mixture of outside air and fuel to be introduced into a cylinder, and then repeatedly compressing, igniting, and exhausting the mixer. High fever occurs in the process.

이때, 발생되는 고열로 인해 엔진이 과열되거나 파손되는 것을 방지토록 하기 위해 적당한 온도로 유지하는 냉각장치가 구비되어 있다.At this time, the cooling device is maintained at a suitable temperature to prevent the engine from overheating or damage due to the high heat generated.

이 냉각장치를 도 2 의 종래 기술에 따른 냉각 장치의 개략적인 예시도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.This cooling device will be described with reference to a schematic illustration of a cooling device according to the prior art of FIG. 2 as follows.

케이스의 내부에 구비되어 있는 임펠러의 회전으로 인해 발생되는 원심력을 이용하여 냉각수를 강제 순환시키는 것으로 펌프몸체, 임펠러, 펌프 축, 베어링, 풀리 및 밀폐시일등으로 구성되어 있는 물 펌프(200)와 물 펌프(200)로부터 토출된 냉각수가 실린더 블록(600)을 경유하면서 온도를 흡수한 상태에서 즉, 엔진에서 과열된 냉각수를 냉각하는 것으로 대량의 물을 받아들이는 위탱크, 에이디에이터 코어 및 아래 탱크로 구성되어져 있으며, 위 탱크에는 레이디에이터 캡, 오버플로 파이프, 입구 파이프가 있고 아래 탱크에는 출구 파이프와 드레인 콕이 부착되어 있는 레이디에이터(100)와 실린더 헤드를 냉각한 냉각수가 라이에이터를 경유하도록 하는 것으로 엔진 내부의 냉각수 온도의 변화에 따라 밸브가 자동적으로 개폐하여 라이디에이터(100)로 흐르는 유랑을 조절함으로써 냉각수의 적정온도를 유지하기 위한 서모 스타트(300)를 구비하되, 상기 서모 스타트(300)의 설치 위치는 엔진의 냉각수 입구나 출구 어느 쪽이어도 상관없으나 워터 펌프의 캐비네이션 방지와 서모 스타트의 점검 및 교환작업을 고려하여 라디에니터로 가는 출구에 설치토록 한다.Water pump 200 and water consisting of a pump body, an impeller, a pump shaft, a bearing, a pulley, and a sealing seal by forcibly circulating the cooling water by using the centrifugal force generated by the rotation of the impeller provided inside the case. The coolant discharged from the pump 200 absorbs the temperature while passing through the cylinder block 600, that is, to the upper tank, the actuator core, and the lower tank that receive a large amount of water by cooling the coolant superheated in the engine. The upper tank has a radiator cap, an overflow pipe, an inlet pipe, and the lower tank has a radiator 100 having an outlet pipe and a drain cock attached thereto, and a coolant that cools the cylinder head through the writer. The valve is automatically opened and closed in accordance with the change of the coolant temperature inside the engine and flows to the radiator 100. Is provided with a thermo start 300 for maintaining the proper temperature of the cooling water by adjusting the flow, the installation position of the thermo start 300 may be either the inlet or outlet of the coolant of the engine, but the prevention of cavitation of the water pump It should be installed at the exit to the radiator considering the inspection and replacement of the thermo start.

그리고, 라디에이터(100)의 냉각 효율을 향상시키기 위해 냉각 팬(도시는 생략함)을 사용하며, 이 냉각팬은 벨트에 의해 펌프 축과 일체로 되어 회전하며 레이디에이터(100) 뒤쪽에 부착하여 강제 통풍시키도록 되어 있다.In addition, to improve the cooling efficiency of the radiator 100, a cooling fan (not shown) is used. The cooling fan is integrated with the pump shaft by a belt and rotates and is attached to the rear of the radiator 100 to force it. It is intended to be ventilated.

이 냉각팬은 차량의 고속시에는 배기 매니폴드 등의 과열을 방지하는 역할도 동시에 하는 것으로 강철판이나 알루미늄 또는 합성수지 등으로 제작된 4∼6개의 날개가 달린 팬을 사용하고 이를 회전시키기 위한 팬 클러치는 팬의 회전속도를 자동으로 조절하여 팬의 구동에 소비되는 동력을 손실을 될 수 있는 대로 적게 하고, 기관의 과냉이나 팬의 소음을 최소화할 수 있도록 한 것을 사용한다.This cooling fan also plays a role of preventing overheating of exhaust manifolds at high speed of the vehicle.It uses 4 to 6 winged fan made of steel sheet, aluminum or synthetic resin, and the fan clutch for rotating it The fan's rotation speed is automatically adjusted to reduce the power consumption of the fan as much as possible, and to minimize engine overcooling and fan noise.

그리고, 히터(400) 및 인테크 매니폴드의 스로틀 보디(500)에 냉각수의 열을 이용할 수 있도록 구비되어 있다.The heater 400 and the throttle body 500 of the in-tech manifold are provided so that heat of cooling water can be used.

한편, 냉각수가 순환되는 실린더 블록은 도 3 에 도시한 실린더 블록의 종단면 예시도를 참조하면, 기관의 본체가 되는 기초 부분으로 기관전체의 수명을 좌우하는 실린더 블록(600)은 수냉식 다(多 )기관은 4∼6개의 실린더(610)를 일체로 하여 주조한 블록 구조로 되어 있으며, 이 상부에 실린더 헤드(도시는 생략함)가 부착된다.On the other hand, the cylinder block through which the coolant is circulated is referred to the longitudinal cross-sectional view of the cylinder block shown in FIG. 3, and the cylinder block 600 that determines the life of the entire engine as a foundational part that becomes the main body of the engine is water-cooled. The engine has a block structure in which 4 to 6 cylinders 610 are integrally cast, and a cylinder head (not shown) is attached to the upper portion.

이때 사용되는 재료로는 주철이 가장 많이 쓰이며 이것을 내마모성, 내부식성에 좋고 주조나 기계가공이 용이하고, 또한 값이 싼 것을 충족하기 때문에 사용된다.At this time, cast iron is the most used material, which is used because it satisfies the wear resistance, corrosion resistance, easy casting and machining, and low cost.

그리고, 주물의 균열을 방지하고 마모에 대한 저항을 높이기 위해 열처리를 하여 사용하며, 실린더(610)에는 실린더벽의 재료가 실린더 블록과 동일한 재료로 만든 일체형과, 실린더 블록과 다른 재료로 만든 라이너(620)를 끼워 넣은 것이 있다.In addition, heat treatment is used to prevent cracking of the casting and increase resistance to wear, and the cylinder 610 includes an integral body made of the same material as the cylinder block, and a liner made of a material different from the cylinder block. 620 is inserted.

이 실린더 라이너(620)에는 라이너가 직접 냉각수에 접촉하지 않고 실린더 블록을 거쳐 냉각하는 건식라이너(도시는 생략함)와 라이너의 바깥 둘레에 물캐킷(630)을 구비토록 하여 냉각수와 직접 접촉하게 하는 습식이 있다.The cylinder liner 620 has a dry liner (not shown) that cools through the cylinder block without contacting the coolant directly, and a water jacket 630 around the outer line of the liner to make direct contact with the coolant. Wet

상기 습식 라이너는 위 끝부분에 플렌지가 있어 실린더 블록의 홈에 끼워져 위치를 맞추고, 또 기밀과 수림을 유지하기 위해 라이너 윗면이 실린더 블록 윗면보다 약간 나오도록 구비되어져 있다.The wet liner has a flange at the top end so that it fits into the groove of the cylinder block and is positioned so that the top of the liner is slightly out of the top of the cylinder block to maintain airtightness and grove.

그리고, 이 실린더 블록과 접하는 라이너의 아래 부분은 2∼3개의 고무 링을 끼워 열팽창으로 인한 변형을 방지함과 동시에 냉각수가 크랭크 게이스 안으로 새는 것을 방지하도록 구비되어 있다.The lower part of the liner in contact with the cylinder block is fitted with two or three rubber rings to prevent deformation due to thermal expansion and to prevent cooling water from leaking into the crankcase.

또한, 상기 라이너의 일측 중앙 하부로 냉각수를 유입하기 위한 유입부(640)를 구비하고 이 유입부(640)를 통해 유입된 냉각수는 실린더 라이너를 냉각시키고 그 상부에 구비되어 있는 상단부를 냉각시키면서 바이패스 파이프나 라디에이터를 경유하여 물 펌프로 재 순환토록 하는 구조로 구성되어져 있다.In addition, the inlet portion 640 is provided to inject coolant into the lower portion of the central portion of the liner, and the coolant introduced through the inlet portion 640 cools the cylinder liner and cools the upper portion provided at the upper portion thereof. It consists of a structure that allows the water pump to recirculate through a pass pipe or radiator.

이와 같이 구성된 실린더 블록의 냉각은 워터 펌프(200)의 회전으로 인한 원심력으로 냉각수는 실린더 블록(600) 및 실린더 헤드를 경유하고 라디에이터(100)와 바이패스 파이프(210)를 경유하여 물 펌프(200)로 순환하는 가운데 고온에 엔진을 적정 온도로 유지되도록 한다.The cooling of the cylinder block configured as described above is centrifugal force due to the rotation of the water pump 200, and the coolant passes through the cylinder block 600 and the cylinder head and passes through the radiator 100 and the bypass pipe 210. To keep the engine at the proper temperature at high temperatures.

이때, 물 펌프(200)로부터 토출된 냉각수는 실린더 블록(600)의 내측에 구비되어 있는 유입부(640)를 통해 유입이 되어 1차적으로 라이너(620)의 하측을 냉각시키고, 상부로 이동하면서 2차적으로 냉각시킨 다음 실린더 헤드와 라이에이터 및 바이패스 파이프를 통해 워터 펌프로 순환하는 작용을 반복적으로 행하게 된다.At this time, the coolant discharged from the water pump 200 is introduced through the inlet 640 provided inside the cylinder block 600 to primarily cool the lower side of the liner 620 and move upwards. After secondary cooling, the circulation of the water pump through the cylinder head, the writer and the bypass pipe is repeated repeatedly.

그러나, 냉각수가 유입부를 통해 실린더 라이너를 냉각시키는 과정에서 저온인 하부를 냉각시키면서 온도가 상승된 냉각수로 고온인 실린더 라이너의 상부를 냉각시키도록 함으로 인해 냉각효율이 저하되는 원인으로 작용하였다.However, in the process of cooling the cylinder liner through the inlet portion, the cooling efficiency was lowered by cooling the upper portion of the high temperature cylinder liner with the elevated temperature while cooling the lower portion of the cylinder liner.

또한, 냉각수가 실린더 라이너의 상단부로 이동하게 되는 가운데 실린더 블록내의 저항으로 인한 냉각수의 흐름이 저하되는 문제점이 있었다.In addition, while the coolant moves to the upper end of the cylinder liner, there is a problem that the flow of the coolant is lowered due to the resistance in the cylinder block.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 실린더 라이너의 상단부에 쿨링용 댐을 설치하고 냉각수가 직접적으로 유입되도록 하는 자동차용 실린더 블록의 냉각 구조를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention is to provide a cooling structure of a cylinder block for a vehicle to install a cooling dam on the upper end of the cylinder liner and to allow the coolant to flow directly to solve the above problems.

도 1 은 본 발명에 따른 실린더 블록의 종단면 예시도,1 is a longitudinal cross-sectional view of the cylinder block according to the present invention;

도 2 는 종래 기술에 따른 냉각 장치의 개략적인 예시도,2 is a schematic illustration of a cooling apparatus according to the prior art,

도 3 는 종래 기술에 따른 실린더 블록의 종단면 예시도,Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view of the cylinder block according to the prior art,

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10;실린더 라이너 11;유입구10; cylinder liner 11; inlet

20;쿨링용 댐20; cooling dam

이를 달성하기 위한 본 발명은 실린더 라이너의 상단부로 직접 냉각수가 유입되도록 하는 유입구를 일체형으로 구비하고 이 유입구의 내측으로 쿨링용 댐을 구비하여 유입구로 유입된 냉각수중 일부만이 실린더 라이너의 하측으로 흐르도록 하여 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 하고 아울러, 부품의 수명을 향상시키고 실린더 블록을 단순화하여 제품의 가격을 낮출 수 있도록 한 것이다.The present invention for achieving this is provided with an inlet for cooling water directly into the upper end of the cylinder liner integrally and having a cooling dam inside the inlet so that only a portion of the coolant flowing into the inlet flows to the lower side of the cylinder liner In this way, the cooling efficiency can be improved, and the life of the parts can be improved and the cylinder block can be simplified to lower the price of the product.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 실린더 블록의 종단면 예시도로서, 실린더 블록의 일측으로 냉각수를 유입하기 위한 유입부를 구비하고 이 유입부를 통해 유입된 냉각수가 실린더 라이너의 하단부를 냉각시키면서 그 상단부를 냉각시키도록 구비되어 있는 실린더 블록의 냉각구조에 있어서, 실린더 라이너(10)의 상단부에 물 펌프로부터 토출되는 냉각수를 직접 유입되도록 하는 유입구(11)를 일체형으로 구비하되, 상기 유입구(11)의 내측으로 쿨링용 댐(20)을 구비하여 유입구(11)로 유입된 냉각수중 일부만이 실린더 라이너의 하측으로 흐르도록 한 것으로 구성된다.Figure 1 is a longitudinal cross-sectional view of the cylinder block according to the present invention, having an inlet for introducing coolant to one side of the cylinder block and the coolant introduced through the inlet to cool the upper end of the cylinder liner while cooling In the cooling structure of the cylinder block is provided, the inlet 11 is provided integrally with the upper end of the cylinder liner 10 to directly enter the cooling water discharged from the water pump, for cooling to the inside of the inlet 11 The dam 20 is configured to allow only a portion of the cooling water introduced into the inlet 11 to flow downward of the cylinder liner.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.The operation of the present invention configured as described above is as follows.

엔진을 구동하게 됨과 동시에 워터 펌프가 회전을 하면서 그 원심력으로 냉각수를 흡입하고 실린더 블록으로 토출하게 하는 작용을 반복적으로 행하게 된다.At the same time as the engine is driven, the water pump rotates and the cooling water is sucked by the centrifugal force and discharged to the cylinder block.

실린더 블록으로 토출된 냉각수는 상단부에 구비되어 있는 유입구(11)를 통해서 실린더 라이너(10)의 상단부와 접촉하게 되면서 냉각시킨 다음 실린더 헤드를 냉각시키고 워엄업 초기에는 바이 패스 파이프를 통해 워터 펌프(200)로 순환된다.The coolant discharged to the cylinder block is cooled while being in contact with the upper end of the cylinder liner 10 through the inlet 11 provided at the upper end, and then cooled the cylinder head, and at the initial stage of the warm up, the water pump 200 through the bypass pipe. Is cycled to

이때, 실린더 라이너(10)를 냉각시킨 냉각수는 그 하단부에 구비되어 있는 쿨링용 댐(20)을 통해 그 하측으로 소량의 냉각수만이 흐르게 되어 측면부를 냉각시키게 된다.At this time, the coolant having cooled the cylinder liner 10 flows only a small amount of coolant to the lower side through the cooling dam 20 provided at the lower end thereof, thereby cooling the side part.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명은 실린더 라이너의 상단부에 냉각수를 직접적으로 유입하는 유입구를 형성하고 이 유입구를 통해 유입된 냉각수가 라이너의 상부를 냉각시킨 가운데 일부만을 그 하측으로 흐르도록 하는 쿨링용 댐을 설치하여 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.As described above, the present invention forms an inlet for directly injecting coolant to the upper end of the cylinder liner, and the cooling dam introduced through the inlet allows only a portion of the cooling liner to flow to the lower side thereof. It will be installed to improve the cooling efficiency.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims.

Claims

In the cooling structure of the cylinder block is provided with an inlet for introducing coolant to one side of the cylinder block is provided with a liner, and the coolant flowing through the inlet to cool the upper end of the cylinder liner, An automobile having an inlet 11 for integrally allowing the coolant to flow directly into the upper end of the cylinder liner 10 and a cooling dam 20 for allowing only a part of the coolant to flow below the cylinder liner. Cooling structure of the cylinder block.