KR19990032357U - 흡배기 밸브 시트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 실린더 헤드에 구비되어 혼합기를 흡입하고 연소기를 배출하기 위한 흡기 밸브 및 배기 밸브와 연소실간의 기밀을 유지하기 위한 흡배기 밸브 시트에 관한 것으로서, 흡배기 밸브 시트(6,7)에 냉각수 유로인 환형의 냉각 동공(8)를 각각 형성하여 엔진 오일 압력에 대응하여 개폐되는 플런저부(5)에 의거하여 저속 엔진 운전시 엔진 출구쪽의 뜨거운 냉각수를 흡기 밸브 시트(6)의 냉각 동공(8)으로 순환시키고, 고속 엔진 운전시 엔진 입구쪽의 차가운 냉각수를 배기 밸브 시트(7)의 냉각 동공(8)으로 순환시켜서 흡기 밸브 및 흡기 밸브 시트(6)의 조기 고온화 및 배기 밸브 및 배기 밸브 시트(7)의 열적 마모를 방지하여 흡배기 밸브 및 흡배기 밸브 시트의 내구성 향상 및 엔진 효율 향상을 도모할 수 있는 것이다.

Description

흡배기 밸브 시트(VALVE SEAT FOR INTAKE VALVE AND EXHAUST VALVE)

본 고안은 흡배기 밸브 시트에 관한 것으로서, 특히 실린더 헤드에 구비되어 혼합기를 흡입하고 연소기를 배출하기 위한 흡기 밸브 및 배기 밸브와 연소실간의 기밀을 유지하기 위한 밸브 시트에 냉각수 유로를 형성하여 엔진의 현재 운전 속도에 대응하여 적응적으로 냉각수를 유입시켜서 흡기 밸브의 조기 고온화 및 배기 밸브의 열적 마모를 방지하여 흡배기 밸브의 성능을 향상시킬 수 있도록 한 흡배기 밸브 시트에 관한 것이다.

일반적으로, 밸브 시트(Valve Seat)는 밸브 페이스와 밀착하여 연소실의 기밀을 유지하는 부분으로서, 밸브의 반복 충돌에 의한 마모를 방지하기 위하여 소결 합금으로 만들어 실린더 헤드에 끼워져 있는 것이 보통이다. 또한 이러한 밸브 시트는 유연 가솔린의 연소에 의해 발생한 납화합물이 밸브의 접촉면에 부착되어 충격을 완화하는 역할을 하고 밸브면과 밀착되어 연소실의 기밀 작용과 밸브의 과열을 냉각하게 된다.

이러한 밸브 시트는 강도와 내마멸성을 높이기 위하여 구리-주석 합금이나 크롬-망간강의 고강도 합금으로 링형태로 만들어서 압입하거나 열박음한다.

그러나, 상술한 소결 합금으로 밸브 시트를 제조해도 연소 가스의 고열에 의해 과열되며 이러한 과열은 밸브 시트의 마멸을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 고안의 목적은 자동차의 연소실로 혼합기를 흡입시키는 흡기 밸브와 연소기를 배출시키는 배기 밸브를 연소실과의 기밀 유지를 위한 밸브 시트에 냉각수 유로를 형성하여 엔진의 현재 속도에 대응하여 적응적으로 냉각수를 유입시켜서 흡기 밸브의 조기 고온화 및 배기 밸브의 열적 마모를 방지하여 흡배기 밸브의 성능을 향상시킬 수 있도록 한 흡배기 밸브 시트를 제공하는데 있다.

본 고안에 따른 흡배기 밸브 시트는, 흡기 밸브, 배기 밸브와 연소실의 기밀을 유지하는 밸브 시트에 있어서, 냉각수를 유입 유출하여 냉각시키기 위한 환형의 냉각 동공을 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 엔진 오일의 압력에 대응하여 선택적으로 개폐되어 냉각수를 선택적으로 밸브 시트의 냉각 동공으로 공급하는 플런저부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 플런저부는 엔진 오일의 오일 유입 통로를 상면에 형성하고 환형의 측내면에 환형 홈을 구비하며, 엔진의 냉각수 입구쪽의 차가운 냉각수를 유입하는 제 1 냉각수 유입 통로와 엔진의 냉각수 출구쪽의 뜨거운 냉각수를 유입하는 제 2 냉각수 유입 통로를 측면에 소정 간격을 두고 구비하고 그 반대 측면에 각각 배기/흡기 밸브 시트에 연결된 제 1,2 냉각수 유출 통로를 동일 위치에 구비한 플런저 보디와, 리브가 플런저 보디의 환형 홈에 위치하며 횡방향으로 제 1, 2 플런저 통로를 구비하여 오일 유입 통로의 오일압이 고속 엔진 운전에 대응하는 압력이면 제 1 냉각수 유입 통로와 제 1 플런저 통로와 제 1 냉각수 유출 통로를 개통하고, 저속 엔진 운전에 대응하는 압력이면 제 2 냉각수 유입 통로와 제 2 플런저 통로와 제 2 냉각수 유출 통로를 개통하는 플런저와, 플런저의 리브와 플런저 보디의 환형 홈 저면 사이에 고정되어 소정 탄성력을 갖는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 흡배기 밸브 시트를 도시한 도면.

도 2는 도 1의 밸브 시트의 냉각 동공에 대한 단면도.

도 3은 도 1의 플런저부에 대한 단면도.

도 4는 도 3의 플런저부의 엔진 저속시 동작 상태를 도시한 단면도.

도 5는 도 3의 플런저부의 엔진 고속시 동작 상태를 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 오일 유입 통로 2,3 : 제 1,2 냉각수 유입 통로

4,4a : 제 1,2 냉각수 유출 통로 5 : 플런저(Plunger)부

6 : 흡기 밸브 시트 7 : 배기 밸브 시트

8 : 냉각 동공 9 : 플런저 보디

10 : 환형 홈 11 : 플런저

12,13 : 제 1,2 플런저 통로 14 : 플런저 리브

15 : 스프링

본 고안의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 흡배기 밸브 시트를 도시한 도면으로서, 엔진 오일을 유입하는 오일 유입 통로(1)로부터 유입되는 엔진 오일의 압력에 대응하여 엔진의 냉각수 입구쪽의 찬 냉각수를 유입하는 제 1 냉각수 유입 통로(2)와 엔진의 냉각수 출구쪽의 더운 냉각수를 유입하는 제 2 냉각수 유입 통로(3)를 선택적으로 개폐하여 제 1,2 냉각수 유출 통로(4)로 냉각수를 유출 제어하는 플런저부(5)를 포함한다.

또한, 제 1,2 냉각수 유출 통로(4,4a)는 각각 흡기 밸브 시트(6)와 배기 밸브 시트(7)의 내부에 마련된 냉각 동공(8)으로 연결하여 구성한다.

도 2는 도 1의 밸브 시트(6,7)의 냉각 동공(8)에 대한 단면도로서, 동 도면에 도시된 바와 같이 링형태의 밸브 시트(6,7)를 따라서 환형으로 형성한다.

도 3은 도 1의 플런저부(5)에 대한 단면도로서, 플런저 보디(9)는 엔진 오일의 오일 유입 통로(1)가 상면에 형성되고 측내면에 환형홈(10)을 구비하며, 제 1, 2 냉각수 유입 통로를 측면에 소정 간격을 두고 구비하고 그 반대 측면에 각각 도시 생략된 밸브 시트에 연결된 냉각수 유출 통로(4)를 구비하여 구성한다.

그리고, 플런저(11)는 상부에 형성된 플런저 리브(14)가 플런저 보디의 환형 홈(10)에 위치하도록 플런저 보디(9)의 내부에 위치하며 횡방향으로 제 1, 2 플런저 통로(12,13)를 구비하여 오일 유입 통로(1)의 오일압에 대응하여 선택적으로 상하 왕복 운동하여 제 1 냉각수 유입 통로(2)와 제 1 플런저 통로(12)를, 제 2 냉각수 유입 통로(3)와 제 2 플런저 통로(13)를 개통하하도록 구성한다.

또한, 스프링(15)은 플런저 리브(14)와 플런저 보디의 환형홈(10) 저면 사이에 소정 탄성력을 갖고 고정되어 오일 압력에 의한 플런저(11)의 상하 왕복 운동을 탄성 저항하도록 구성한다.

다음에, 상술한 구성을 갖는 본 고안에 따른 흡배기 밸브 시트의 동작 과정을 첨부한 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 엔진이 정지시에는 제 1, 2 플런저 통로(12,13)가 모두 막혀서 냉각수의 유동을 차단하게 된다.

이때, 엔진이 저속 운동을 할 경우에는 도 4의 플런저부의 엔진 저속시 동작 상태를 도시한 단면도에 도시한 바와 같이, 엔진 오일압이 상승하여 플런저 보디(9)내의 플런저(11)가 하강하게 되어 제 2 냉각수 유입 통로(3)와 제 2 플런저 통로(13)가 개통된다.

아울러, 제 1 냉각수 유입 통로(2)와 제 1 플런저 통로(12)는 어긋나서 막히게 된다.

그러면, 제 2 냉각수 유입 통로(3)로부터 엔진의 냉각수 출구쪽의 상대적으로 높은 온도를 갖는 뜨거운 냉각수가 제 2 플런저 통로(13)와 제 2 냉각수 유입 통로(4a)를 통해서 도시 생략된 흡기 밸브 시트(6)에 각각 마련된 냉각 동공(8)으로 공급된다.

이때, 공급된 비교적 뜨거운 냉각수에 의거하여 도시 생략된 흡기 밸브를 통하여 연소실로 유입되는 혼합기를 고온화시켜서 엔진 효율을 증대시키게 된다.

한편, 엔진 고속시에는 도 5는 도 3의 플런저부의 엔진 고속시 동작 상태를 도시한 단면도에 도시한 바와 같이, 엔진 오일압이 더 상승하여 플런저 보디(9)내의 플런저(11)가 더 하강하게 되어 이번에는 제 1 냉각수 유입 통로(2)와 제 1 플런저 통로(12)가 개통된다.

아울러, 제 2 냉각수 유입 통로(3)와 제 2 플런저 통로(13)는 어긋나서 막히게 된다.

그러면, 제 1 냉각수 유입 통로(2)로부터 엔진의 냉각수 입구쪽의 상대적으로 낮은 온도를 갖는 차가운 냉각수가 제 1 플런저 통로(12)와 제 1 냉각수 유출 통로(4)를 통해서 도시 생략된 배기 밸브 시트(7)에 마련된 냉각 동공(8)으로 공급된다.

이때, 공급된 비교적 찬 냉각수에 의거하여 배기 밸브 및 배기 밸브 시트의 연소기에 의한 과열을 냉각시켜서 배기 밸브 시트의 마모를 방지하게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 고안의 기술 사상을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정 실시가 가능함을 알 수 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면, 자동차의 연소실로 혼합기를 흡입시키는 흡기 밸브와 연소기를 배출시키는 배기 밸브를 연소실과의 기밀 유지를 위한 밸브 시트에 냉각수 유로를 형성하여 엔진의 현재 속도에 대응하여 적응적으로 냉각수를 유입시켜서 흡기 밸브 및 흡기 밸브 시트의 조기 고온화와 배기 밸브 및 배기 밸브 시트의 열적 마모를 방지하여 흡배기 밸브 및 흡배기 밸브 시트의 내구성을 향상시키고 엔진 효율 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 흡기 밸브, 배기 밸브와 연소실의 기밀을 유지하는 밸브 시트에 있어서,

   냉각수를 유입 유출하여 냉각을 위한 환형의 냉각 동공(8)을 그 내부에 형성한 것을 특징으로 하는 흡배기 밸브 시트.
2. 제 1 항에 있어서, 엔진 오일의 압력에 대응하여 선택적으로 개폐되어 냉각수를 선택적으로 흡배기 밸브 시트(6,7)의 상기 냉각 동공(8)으로 공급하는 플런저부(5)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡배기 밸브 시트.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 플런저부(5)는 엔진 오일의 오일 유입 통로(1)를 상면에 형성하고 환형의 측내면에 환형홈(10)을 구비하며, 엔진의 냉각수 입구쪽의 차가운 냉각수를 유입하는 제 1 냉각수 유입 통로(2)와 엔진의 냉각수 출구쪽의 뜨거운 냉각수를 유입하는 제 2 냉각수 유입 통로(3)를 측면에 소정 간격을 두고 구비하고 그 반대 측면에 각각 상기 배기/흡기 밸브 시트(7,6)에 연결된 제 1,2 냉각수 유출 통로(4,4a)를 동일 위치에 구비한 플런저 보디(9)와;

   플런저 리브(14)가 상기 플런저 보디(9)의 환형홈(10)에 위치하며 횡방향으로 제 1, 2 플런저 통로(12,13)를 구비하여 상기 오일 유입 통로(1)의 오일압이 고속 엔진 운전에 대응하는 압력이면 상기 제 1 냉각수 유입 통로(2)와 제 1 플런저 통로(12)와 제 1 냉각수 유출 통로(4)를 개통하고, 저속 엔진 운전에 대응하는 압력이면 상기 제 2 냉각수 유입 통로(3)와 제 2 플런저 통로(13)와 제 2 냉각수 유출 통로(4a)를 개통하는 플런저(11)와;

   상기 플런저(11)의 플런저 리브(14)와 플런저 보디(9)의 환형홈(10) 저면 사이에 고정되어 소정 탄성력을 갖는 스프링(15)을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡배기 밸브 시트.