KR200144251Y1 - 실린더 블록의 보어 변형 방지구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 엔진을 구성하고 있는 실린더 블록의 보어에 관한 것으로, 종래에는 실린더 블록의 상단에 실린더 헤드를 체결시, 실린더 블록의 볼트공에 볼트가 체결되면서 그 조임력에 의해 실린더 블록의 보어의 형상이 변형되어 피스톤이 상기 보어의 내면에서 왕복 운동시, 과다한 마찰이 발생함에 따라 오일의 소모가 많아지며, 피스톤 링이 보어의 내면과 완전히 기밀이 되지 못하여 연소 가스가 누출되고 이에 따라 엔진의 효율이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 실린더 블록(100)에 형성되는 워터 재킷(130)을 실린더 블록(100) 상단의 볼트공(110)과 보어(120)의 중간에 형성하므로서, 볼트가 실린더 블록(100)의 볼트공(110)에 나합시, 그 조임력이 보어(120)에 전달되기 전에 워터 재킷(130)에 의해 차단됨에 따라 보어(120)의 형상이 변형되는 것을 방지하도록 하여 보어(120)의 변형에 의해 보어(120)의 내면과 피스톤의 마찰로 오일이 대량 소모되는 것을 방지할 수 있으며, 피스톤 링과 보어(120)의 내면에 틈새로 인하여 연소 가스가 외부로 누출되는 것을 미연에 방지할 수 있어 엔진의 효율이 저하되는 문제점을 용이하게 해결할 수 있는 유용한 고안이다.

Description

실린더 블록의 보어 변형 방지 구조

도 1 은 종래의 실린더 블록을 도시한 요부 사시도.

도 2 는 본 고안의 일 실시 예를 보인 요부 사시도.

도면의 주요 부호에 대한 부호의 설명

100 : 실린더 블록 110 : 볼트공

120 : 보어 130 : 워터 재킷

[고안의상세한설명]

[고안의목적]

본 고안은 자동차의 엔진을 구성하고 있는 실린더 블록(Cylinder Block)의 보어(Bore)에 관한 것으로, 더욱 상세히는 실린더 블록에 실린더 헤드를 볼트로 체결시, 상기 볼트의 조임력에 의해 실린더 블록의 보어 형상이 변형되는 것을 방지하기 위하여 보어의 사방에 형성되어 있는 볼트공과 보어의 중간에 워터 재킷을 형성하므로서 볼트의 조임력에 의해 보어가 변형되는 것을 최대한 방지할 수 있는 실린더 블록의 보어 변형 방지 구조에 관한 것이다.

[고안이속하는기술분야및그분야의종래기술]

일반적으로 엔진은 기관, 화력, 풍력, 수력, 전력, 등의 각종 에너지를 단속적으로 기계적인 에너지(동력)로 바꾸고 다른 것으로 움직이게 하는 장치의 총칭으로 자동차의 동력으로서는 열에너지를 이용한 열기관, 전기 에너지를 이용한 모터가 쓰여져 왔지만, 현재 열기관 중 화력을 이용한 연소 기관이 주류를 이루고 있으며, 상기 연소 기관은 중기 엔진과 스털링 엔진 등의 외연 기관과 가솔린 엔진, 디젤 엔진, 터빈 엔진 등의 내연 기관으로 분류되고 가솔린 엔진은 불꽃 점화, 디젤 엔진은 압축 점화, 터빈 엔진은 연속적인 연소를 특징으로 하고 있다.

또한 가솔린 엔진에는 피스톤의 왕복 운동을 회전운동으로 변환하는 리시피로 엔진과 혼합기의 폭발력을 로터에 의하여 직접 회전력으로 바꾸는 로터리 엔진이 있다. 그리고 장래의 엔진으로는 전 기 모터와 가스 터빈이 기대되고 있으며, 연료로는 천연가스, 알코올, 수소, 태양 광선 등을 사용한 엔진의 일부가 실용화 되고 있다.

즉, 상기의 가솔린 엔진은 가솔린의 연소에 의해 발생한 열에너지를 기계적인 에너지로 변환하는 것으로서, 실린더의 내부로 쵸크밸브의 조절에 의해 흡입된 공기와 무화(霧化) 되어 공기 중에 부유된 가솔린이 섞인 혼합기를 액셀 페달과 케이블로 연결된 스로틀 밸브를 조절하여 흡입시켜 피스톤으로 압축한 다음 점화시키면 급격히 연소하여 고온 고압의 연소 가스가 발생되는데, 이 연소 가스가 피스톤에 내려미는 힘을 가하게 되는 것이다.

이때, 피스톤이 상, 하 왕복 운동을 하게 되는데, 이 왕복 운동이 커넥팅 로드를 거쳐 크랭크축에 의하여 회전운동으로 바뀌게 되는 것이다.

이렇게 작동되는 엔진은 엔진 본체와 엔진 부속 장치로 구분되는데, 엔진 본체는 동력을 발생하는 부분으로서 실린더, 크랭크 케이스, 실린더 헤드, 피스톤 및 그 밖의 부품으로 구성되어 있으며, 수냉식 다기통 엔진에서는 실린더 4 ∼ 6개를 하나로 주조한 블록 구조로 하고 그 위에 실린더 헤드가 덮여져 있다.

상기 실린더 블록은 주철이나 알루미늄 합금으로 만들어진 엔진의 중심이 되는 부분으로서 주철제는 그대로 피스톤을 넣는 실린더로 되어 있는 것이 많다. 또한 알루미늄 합금으로 만들어져 있을 경우에는 원통형의 보어에 실린더 라이너가 압입 또는 주입되어 있는 것이 보통이다. 이러한 엔진 본체의 기초가 되는 실린더 블록은 엔진 본체의 수명을 좌우하는 것인데, 엔진 작동중 실린더는 2000 °C 이상의 고온인 연소 가스에 노출되므로 실린더 온도를 일정 온도 이하로 유지시켜 실린더 기능이 저하되는 것을 방지하기 위해 공냉식과 수냉식의 냉각 방식을 사용하고 있다. 즉, 공냉식은 실린더 바깥 둘레에 쿨링핀을 설치하여 여기에 공기의 흐름을 통과시켜 냉각하는 방식이고, 수냉식은 실린더 바깥 둘레에 공기 대신 워터 재킷(water jacket)을 설치하여 여기에 물을 순환시켜 냉각하는 방식이다.

그리고 상기한 워터 재킷은 냉각수의 통로로서 연소실에서 발생하는 고열에 의해 고온이 되는 실린더를 냉각하여 실린더의 내면인 실린더 라이너, 피스톤, 실린더 헤드가 녹는 것을 방지하기 위해 실린더 블록에 형성되어 있으며 실린더 블록과 실린더 사이를 흐르는 냉각수는 워터 펌프에 의해 워터 재킷 내부를 순환하게 되는 것이다.

이러한 실린더 블록에 있어서 피스톤이 왕복 운동을 하게 되는 보어는 상기 피스톤 링과 완전히 밀폐된 상태를 유지해 주어야 하는데, 종래에는 도 1 에 도시한 바와 같이 실린더 헤드(도면중 미도시)를 실린더 블록(10)에 볼트로 체결시, 상기 볼트가 실린더 블록(10)에 형성된 볼트공(11)에 나합되면서 보어(12)에 미세한 변형이 발생하게 되고, 이에 따라 피스톤 링(도면중 미도시)과 보어(12)의 내면인 실린더 라이너가 기밀이 유지하지 못하게 되어, 결국 피스톤 링과의 마찰력이 커져 엔진 구동시 많은 량의 오일이 소모되며, 연소 가스가 보어(12)에서 누출되어 압축 및 압력이 떨어짐에 따라 엔진의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

도면중 미설명 부호 (13)은 실린더 블록에 형성되어 있는 워터 재킷이며, (20)은 실린더 블록과 실린더 헤드의 사이에 설치되는 가스켓(gasket)이다.

[고안이이루고자하는기술적과제]

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실린더 헤드와 체결되도록 하기 위하여 실린더 블록의 보어 사방에 형성되어 있는 볼트공과 상기 실린더 블록의 보어 중간에 워터 재킷을 형성하므로서 실린더 헤드를 실린더 블록에 체결시, 볼트의 조임력에 의해 보어가 변형되는 것을 최대한 방지할 수 있는 실린더 블록의 보어 변형 방지 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 본 고안의 목적은 엔진의 본체를 구성하는 실린더 블록에 설치되어 실린더와 연소실을 주로 냉각시키는 통로인 워터 재킷을 형성함에 있어서, 상기 워터 재킷을 실린더 헤드를 실린더 블록에 체결하기 위하여 실린더 볼록의 상단에 형성되어 있는 볼트공과 피스톤이 삽입되어 왕복 운동을 하게 되는 보어와의 중간에 형성하므로서 달성되는 것이다.

이러한 본 고안은 실린더 헤드를 실린더 블록에 체결시, 볼트가 실린더 블록 상단 보어의 사방에 형성된 볼트공에 나합되면서, 그 조임력으로 인하여 볼트공과 근접되어 있는 보어가 영향을 받지 않도록 볼트공과 보어의 중간에 워터 재킷을 형성하여, 볼트를 조임에 따른 압력이 상기 워터 재킷에 의해 차단되도록 함에 따라 보어의 형상이 변형되는 것을 최대한 방지할 수 있으므로 상기 목적을 달성할 수가 있는 것이다.

[고안의구성및작용]

이하 본 고안의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술 구성 및 작용 효과를 첨부한 별첨의 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 2 는 본 고안의 실린더 블록에 형성되어 있는 워터 재킷을 예시한 요부 확대 사시도로써, 이에 예시한 바와 같이 본 고안은 엔진의 본체를 구성하는 실린더 블록(100)에 설치되어 실린더와 연소실을 주로 냉각시키는 통로인 워터 재킷(130)을 실린더 헤드(도면중 미도시)를 실린더 블록(100)에 체결하기 위하여 실린더 볼록(100)의 상단에 형성되어 있는 볼트공(110)과 피스톤이 삽입되어 왕복 운동을 하게 되는 보어(120)와의 중간에 형성하여 된 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 형성된 본 고안은 엔진의 실린더 블록(100)과 실린더 헤드를 체결하기 위하여 실린더 블록(100)의 상단에 형성되어 있는 볼트공(110)에 볼트(도면중 미도시)가 삽입되면서 그 조임력에 의해 볼트공(110)과 인접하고 있는 보어(120)에 영향을 주게 되고, 이에 따라 보어(120)의 형상이 변형되어 보어(120)의 내면에서 왕복 운동을 하는 피스톤이 마찰력을 심하게 받아 오일의 소모가 증가하게 되며, 보어(120)의 내면과 피스톤 링의 사이에 틈새에 발생하게 되어 상기 틈새로 연소 가스가 누출되게 되는 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 실린더 블록(100)의 상단에 형성되는 워터 재킷(130)을 실린더 블록(100)의 보어(120) 주변에 형성된 볼트공(110)과 보어(120)의 중간에 설치하므로써, 상기 볼트가 볼트공(110)에 나합되면서 발생되는 압력 등이 보어(120)의 주위에 형성된 워터 재킷(130)에 의해 차단되도록 한 것이다.

[고안의효과]

이상에서 상술한 바와 같이 본 고안은 자동차의 엔진을 구성하고 있는 실린더 블록(100)의 보어(120)에 관한 것으로, 실린더 블록(100)의 상단에 실린더 헤드를 체결시, 실린더 블록(100)의 볼트공(110)에 볼트가 체결되면서 그 조임력에 의해 실린더 블록(100)의 보어(120)가 변형되는 것을 방지코자 실린더 블록(100)에 형성되는 워터 재킷(130)을 실린더 블록(100) 상단의 볼트공(110)과 보어(120)의 중간에 형성하므로서, 볼트가 실린더 블록(100)에 체결시, 그 조임력이 보어(120)에 전달되기 전에 워터 재킷(130)에 차단됨에 따라 보어(120)의 변형을 방지할 수 있는 것이다. 따라서 보어(120)의 변형에 의한 보어(120)의 내면과 실린더의 마찰이 발생되어 오일이 대량 소모되는 것을 방지할 수 있으며, 피스톤 링과 보어(120)의 내면에 틈새가 발생되어 연소 가스가 외부로 누출되는 것을 미연에 방지할 수 있어 엔진의 효율이 저하되는 문제점을 용이하게 해결할 수 있는 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. 엔진의 본체를 구성하는 실린더 블록(100)에 설치되어 실린더와 연소실을 주로 냉각시키는 통로인 워터 재킷(130)을 형성함에 있어서, 상기 워터 재킷(130)을 실린더 헤드를 실린더 블록(100)에 체결하기 위하여 실린더 볼록(100)의 상단에 형성되어 있는 볼트공(110)과 피스톤이 삽입되어 왕복 운동을 하게 되는 보어(120)와의 중간에 형성하여 된 것을 특징으로 하는 실린더 블록의 보어 변형 방지구조.