KR200161262Y1 - 배기 밸브 냉각구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉각수 유통에 의한 배기 밸브 주변의 냉각 효율이 균등하게 나타나도록 한 배기 밸브 냉각구조이며, 이것은 통상의 실린더 헤드(1)에서 배기 포트(2)에 인접하는 위치에서 스파크 플러그(3)를 향해 직교상으로 뚫리고 상기 스파크 플러그(3)를 우회하도록 다시 직교상으로 연통되어 나가는 통상의 냉각수 통로(4)에 상기 직교상으로 절곡 연통되는 부위를 대각선 방향으로 이어주는 분지 통로(5)를 부가하여 배기 밸브 주변의 냉각 효율이 균일하게 나타나도록 한 것이다.

Description

배기 밸브 냉각구조

본 고안은 실린더 헤드에 장착되는 배기 밸브의 냉각을 위한 구조에 관한 것으로서, 특히 상기 배기 밸브의 주변 냉각 효율이 균일하게 나타나도록 개선한 배기 밸브 냉각구조에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 차량의 실린더 헤드에는 흡기 밸브와 배기 밸브가 설치되어서 연소실에 마련된 일정의 통로를 점화 타이밍에 맞추어 개폐시키도록 되어 있다.

이러한 밸브 시스템에서 상기 흡기 밸브는 엔진의 외부 공기를 연소실로 도입하여 주는 것이므로 열에 의한 영향을 받지 않게 되지만, 대향측의 배기 밸브는 연소 가스를 외부로 배출하는 통로를 개폐시키는 까닭에 고온의 영향을 받아 쉽게 소손될 우려가 높다. 더 구체적으로 연소실에서 폭발 행정 끝에 배기되는 가스의 온도는 거의 600~1200℃에 이르고, 게다가 상기 배기 밸브는 실린더 헤드와 연소실에 쌓여 외부로 노출되는 부분이 거의 없기 때문에 방열 효과까지 미미하여 상당한 열 손상이 초래될 수 있는 것이다.

종래에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 실린더 헤드로 냉각수 유통로를 개설하는 방식으로 해결책을 모색하고 있다.

제1도는 종래에 실시되고 있는 실린더 헤드의 배기 밸브 냉각구조를 나타내고 있으며, 도면에서 실린더 헤드(1)는 배기 포트(2)에 인접하는 위치에서 스파크 플러그(3)를 향해 뚫려진 냉각수 통로(4)를 가지고 있고, 이 냉각수 통로(4)는 스파크 플러그(3)를 우회하도록 직교상으로 연통되어 나가게 되어 있다.

종래 기술에서 설명된 배기 밸브 냉각구조는 냉각수가 상기 냉각수 통로에 유입되는 초기 지점(A)과 순환하여 나가는 지점(B)에서의 냉각수 온도차가 심하여 배기 밸브의 냉각 효과가 균일하게 나타나지 않는 단점이 있다.

이러한 단점은 배기 밸브에 열 응력이 누적되게 하고, 그로 인하여 상기 배기 밸브의 스템에서 직교상으로 연장된 포펫 부분이 좌굴 변형되어 엔진 소음의 발생 및 연소실의 밀폐성 저하 문제 등으로 발전하는 요인으로 된다.

본 고안은 상술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 목적에서 제안된 것으로서, 실린더 헤드에서 배기 밸브의 냉각에 영향을 미치는 부분의 냉각 효율이 균일하게 이루어질 수 있도록 개선한 배기 밸브 냉각구조이며, 이것은 실린더 헤드의 배기 포트에 인접하는 위치에서 스파크 플러그를 향해 직교상으로 뚫리고 상기 스파크 플러그를 우회하도록 다시 직교상으로 연통되어 나가는 통상의 냉각수 통로를 갖춘 배기 밸브 냉각구조에 있어서, 상기 냉각수 통로에서 직교상으로 절곡 연통되는 부위를 대각선 방향으로 이어주는 분지 통로를 부가하여 배기 밸브 주변의 냉각 효율이 균일하게 나타나도록 한 구성으로 된다.

이와 같은 구성은 배기 밸브의 냉각에 영향을 주는 실린더 헤드의 해당 부위로 순환하는 냉각수 온도차를 없애주는 것이기 때문에 배기 밸브는 만족스럽게 냉각되어 열 응력이 축적되지 않음에 따라 변형되는 일이 생기지 않는다.

제1도는 종래의 실린더 헤드에 부가된 배기 밸브 냉각구조를 도시하는 평면도.

제2도는 본 고안에 관련된 배기 밸브 냉각구조를 도시하는 평면도.

제3도는 제2도의 III-III선에 따른 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더 헤드 2 : 배기 포트

3 : 스파크 플러그 4 : 냉각수 통로

5 : 분지 통로

상술한 목적을 실현하기 위한 수단으로서, 본 고안의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

제2도는 본 고안에 관련된 배기 밸브 냉각구조의 구성을 나타내는 평면도이며, 통상의 실린더 헤드(1)의 소정 위치로 형성된 배기 포트(2)는 그 주변에 인접하여 냉각수 통로(4)가 뚫려져 있고, 이 냉각수 통로(4)는 스파크 플러그(3)의 부근에서 우회하도록 직교상으로 연통되어 냉각수가 순환되는 경로를 제공하게 되어 있다.

이와 같이 스파크 플러그(3)를 축으로 직교상이 되게 뚫려진 냉각수 통로(4)에는 다시 그 절곡 부위를 연통시켜 주도록 대각선 방향으로 이어주는 분지 통로(5)가 부가되어 결과적으로 2개로 분할되었다가 합쳐지는 냉각수 통로(4)로 형성되는 구조로 되어 있다. 또, 상기 분지 통로(5)는 제3도에 나타낸 바와 같이 적당한 구배를 이루게 뚫려지는 것이며, 이 구배는 배기 밸브와 냉각수가 보다 더 많이 접촉할 수 있는 기회를 갖게 하는 것이다.

이상에서 설명된 본 실시 예의 구성에 의거하여 본 고안의 작용은 다음과 같이 나타난다.

제2도에서 냉각수는 냉각수 통로(4)의 입구에서 본래의 냉각수 통로(4)와 분지 통로(5)로 나누어 순환하게 됨으로써 스파크 플러그(3)에 인접하는 지점(A)과 배출되기 직전의 지점(B)은 상기 냉각수 통로(4)의 입구에서 순환되는 거리가 대등하게 되어 거의 같은 온도로 가온된 냉각수가 흐르게 되고, 이에 따라 상기 지점(A)과 지점(B) 사이의 온도차가 생기지 않게 된다.

따라서 본 고안에 의한 냉각 작용은 실린더 헤드(1)의 내부에서 배기 밸브의 냉각에 영향을 주는 부분이 고르게 되어 상기 배기 밸브로 열 응력이 축적되는 일이 생기지 않게 되는 것이다.

이상에서 설명된 실시 예를 통하여 본 고안에 의한 배기 밸브 냉각구조는 냉각수 통로의 직교상 절곡부 사이를 대각선 방향의 분지 통로를 연통시켜 놓은 것이므로 배기 밸브의 주변 냉각 작용이 균일하게 이루어져 열 응력이 축적되거나 하는 일이 없게 되고, 따라서 엔진 소음의 발생이나 연소실 밀폐성 불량으로 인한 출력저하 등의 문제도 일으키지 않아 종래 기술의 문제점을 실질적으로 해소하게 됨을 알 수 있다.

Claims (1)

1. 실린더 헤드외 배기 포트에 인접하는 위치에서 스파크 플러그를 향해 직교상으로 뚫리고 상기 스파크 플러그를 우회하도록 다시 직교상으로 연통되어 나가는 통상의 냉각수 통로를 갖춘 배기 밸브 냉각구조에 있어서, 상기 직교상으로 절곡 연통되는 냉각수 통로(4)의 해당 부위에 대각선 방향으로 이어주는 분지 통로(5)를 부가하여 배기 밸브 주변의 냉각 효율이 균일하게 나타나도록 한 배기 밸브냉각구조.