KR200166956Y1 - 차량용 엔진의 실린더 헤드 가스켓 - Google Patents

차량용 엔진의 실린더 헤드 가스켓 Download PDF

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F11/00—Arrangements of sealings in combustion engines 
    • F02F11/002—Arrangements of sealings in combustion engines  involving cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

본 고안은 실린더 블록과 실린더 헤드 사이에 끼워져 기밀을 유지하는 실린더 헤드 가스켓에 수납홈을 형성한 다음, 이 수납홈에는 엔진오일의 압력에 따라 선택적으로 돌출되는 플런저를 이용하여 스월을 유도함으로써, 미연소가스의 저감 및 이상연소를 방지할 수 있는 차량용 엔진의 실린더 헤드 가스켓에 관한 것으로, 이 실린더 헤드 가스켓에는 엔진오일이 유입되는 오일홀(34)과 연통된 수납홈(32)이 형성되어 있으며, 수납홈(32)에는 스프링(46)에 의해서 외측으로 가압된 상태에서, 오일홀(34)을 통해 유입되는 엔진오일에 의해 내측으로 돌출되면서 스월을 유도하는 플런저(40)가 내장되어 있다.

Description

차량용 엔진의 실린더 헤드 가스켓
본 고안은 차량용 엔진의 실린더 헤드 가스켓에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 실린더 블록과 실린더 헤드 사이에 끼워져 기밀을 유지하는 실린더 헤드 가스켓에 수납홈을 형성한 다음, 이 수납홈에는 엔진오일의 압력에 따라 선택적으로 돌출되는 플런저를 이용하여 스월을 유도함으로써, 미연소가스의 저감 및 이상연소를 방지할 수 있는 차량용 엔진의 실린더 헤드 가스켓에 관한 것이다.
자동차용 엔진의 구성요소를 대별하여 보면, 엔진의 본체를 구성하는 부분으로 다수의 실린더가 일체로 제작되며, 각 실린더 사이에는 냉각수가 유동하는 워터 재킷이 형성되어 있는 실린더 블록과, 이 실린더 블록의 상부에 배치되어 피스톤과 함께 연소실을 형성하는 부분으로, 각종 밸브 기구 및 스파크 플러그나 분사밸브 등이 설치되는 실린더헤드와, 크랭크축이 설치되는 크랭크 케이스로 이루어져 있다.
도 1은 종래의 자동차용 엔진의 일부를 단면하여 도시한 사시도로, 실린더 블록(2)에 일체로 형성된 실린더 내에는 커넥팅 로드를 통해 전달되는 크랭크축의 회전력에 의해 실린더의 벽면을 따라 상하 이동하는 피스톤(6)이 설치되어 있다. 실린더 헤드(4)와 피스톤(6)의 헤드부에 의해 제공되는 연소실에는 흡기포트(4a)를 통해 유입된 공기가 공급되며, 연소후에 배기가스는 배기포트(4b)를 통해 배기 파이프로 배출된다. 또한, 실린더 블록(2)과 실린더 헤드(4)에는 냉각수가 유동하는 워터재킷(2a, 4c)이 형성되어 있어, 엔진의 과열을 방지한다. 실린더 블록(2)과 실린더 헤드(4)사이에는 기밀유지를 위한 실린더 헤드 가스켓(28)이 끼워져 있다.
여기에서, 피스톤(6)에는 2개의 압축링(compression ring)(8)이 끼워져 있어 피스톤과 실린더 벽간의 기밀을 유지함과 동시에, 피스톤(6)의 열을 실린더 벽면으로 전달한다. 압축링(8)의 하부에는 오일링(oil ring)(10)이 끼워져 있어, 실린더 벽면을 따라 올라온 여분의 오일을 긁어내려 오일팬으로 돌려 보낸다.
흡기계통을 통해 흡입된 공기는 분사밸브에서 분사된 연료와 혼합되어 혼합기를 형성한 다음 흡기밸브(12)의 개방시에 연소실로 공급되며, 연소된 배기가스는 배기밸브(22)의 개방시에 배출된다. 실린더 헤드(4)에 설치된 흡기밸브(12)와 배기밸브(22)는 각각, 스프링(14, 24)에 의해 가압된 상태로 장착되어 있으며, 이들 밸브(12, 22)는 캠축(18)에 의해 구동되는 로커 아암(16, 26)에 의해 상하로 이동하면서 흡기포트(4a)와 배기포트(4b)를 선택적으로 개폐하게 된다.
이러한 구성을 지닌 종래의 차량용 엔진에서는 고속 운전시에 공기와 연료의 불균일한 혼합에 의해서 연소되지 않고 그대로 배출되는 미연소 가스를 생성하게 되어, 환경오염을 유발하는 원인이 된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 고안은 실린더 헤드 가스켓에 수납홈을 형성한 다음, 이 수납홈에는 유입되는 엔진오일에 의해서 내측으로 가압되는 플런저를 장착하여 유입되는 혼합기에 스월을 유도함으로써, 미연소 가스의 발생을 억제할 수 있는 차량용 엔진의 실린더 헤드 가스켓를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 차량용 엔진의 구성을 보인 단면도,
도 2는 본 고안에 따른 차량용 엔진의 구성을 보인 단면도,
도 3은 도 2에서 선 A-A를 따라 취한 단면도,
도 4는 본 고안에서 채용한 플런저의 동작상태를 나타낸 작동 예시도.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣
2:실린더 블록 4:실린더 헤드
6:피스톤 30:실린더 헤드 가스켓
30a:걸림턱 32:수납홈
34:오일홀 36:연통홀
40:플런저 42:가압단
44:시일 46:스프링
상술한 본 고안의 목적은 실린더 블록과 실린더 헤드 사이에 끼워져 기밀을 유지하는 실린더 헤드 가스켓이 구비된 차량용 엔진에 있어서, 엔진오일이 유입되는 오일홀과 연통된 수납홈이 형성되어 있으며, 수납홈에는 스프링에 의해서 외측으로 가압된 상태에서, 오일홀을 통해 유입되는 엔진오일에 의해 내측으로 돌출되면서 스월을 유도하는 플런저가 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 실린더 헤드 가스켓에 의해 달성된다.
이하, 첨부한 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 차량용 엔진의 실린더 헤드 가스켓에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 고안에 따른 차량용 엔진의 구성을 보인 단면도이고, 도 3은 도 2에서 선 A-A를 따라 취한 단면도이며, 도 4는 본 고안에서 채용한 플런저의 동작상태를 나타낸 작동 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예에서는 엔진으로 유입되는 혼합기에 스월(swirl)을 유도하기 위하여, 실린더 헤드 가스켓(30)의 단면적을 증대시킨 다음, 가스켓(30)의 내부에 수납홈(32)을 형성하여 플런저(40)를 내장하였다. 이 플런저(40)는 오일홀(34)을 통해 공급되는 엔진오일의 압력에 의해서 내측으로 돌출됨으로써, 스월을 유도하는 구조를 채용하였다.
이를 위해서, 실린더 헤드 가스켓(30)의 내부에는 엔진오일이 유입되는 오일홀(34)과 연통된 수납홈(32)을 형성하였으며, 이 수납홈(32)에는 스프링(46)에 의해서 외측방향으로 가압된 상태로 플런저(40)를 장착하였다. 플런저(40)는 엔진의 고속운전시에 전방으로 돌출되어 혼합기에 스월을 유도하는 역할을 한다.
도 3은 도 2에서 선 A-A를 따라 취한 단면도로, 이해를 돕기 위해 플런저를 확대하여 도시하였다. 도시된 바와 같이, 실린더 헤드 가스켓(30)에는 다수의 수납홈(32)이 형성되어 있으며, 이 수납홈(32)내에는 스프링(46)에 의해 플런저(40)가 외측으로 가압된 상태로 장착되어 있다. 수납홈(32)에 오일을 공급하기 위한 오일홀(34)에는 오일통로(36)가 연결되어 있어, 제 1플런저(40)가 내장된 수납홈(32)뿐만 아니라, 제 2, 3, 4플런저(40)가 내장되어 있는 제 2, 3, 4수납홈(32)에도 엔진오일이 공급되어 플런저(40)를 내측으로 돌출시키게 된다.
다음에는 도 4를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 실린더 헤드 가스켓(30)을 이용하여 혼합기에 스월을 유도하는 과정을 설명한다.
여기에 도시된 바와 같이, 수납홈(32)에 내장되어 있는 플런저(40)의 일단은 가압단(42)으로 형성되어 있으며, 이 가압단(42)과 수납홈(32)의 전방에 형성된 걸림턱(30a)사이에는 스프링(46)이 끼워져 있다. 또한, 가압단(42)의 외주부에는 오일홀(34)을 통해 수납홈(32)으로 공급된 오일의 누출을 막기 위한 시일(44)이 끼워져 있다.
통상적으로, 오일팬에 저장되어 있는 엔진오일을 실린더 블록 및 실린더 헤드로 압송하는 오일펌프는 벨트를 통해 전달되는 크랭크축의 회전력에 의해서 구동된다. 그러므로, 저속구간 보다는 중속 및 고속운전 영역에서 크랭크축의 회전수가 높기 때문에, 오일홀(34)을 통해 수납홈(32)으로 유입되는 오일의 압력이 증가하게 된다. 그에 따라, 플런저(40)는 스프링(46)의 힘을 이기고 가상선으로 도시된 바와 같이 이동되면서, 내측으로 돌출된다. 그 결과, 연소실로 유입되는 혼합기에 스월이 발생되며, 연료와 혼합기는 균일하게 혼합되어 완전연소를 유도할 수 있게 된다.
이상으로 설명할 본 고안에 의하면, 실린더 헤드 가스켓에 수납홈을 형성한 다음, 이 수납홈에는 유입되는 엔진오일에 의해서 내측으로 가압되는 플런저를 장착하여 유입되는 혼합기에 스월을 유도함으로써, 미연소 가스의 발생을 억제할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 실린더 블록(2)과 실린더 헤드(4)사이에 끼워져 기밀을 유지하는 실린더 헤드 가스켓(30)이 구비된 차량용 엔진에 있어서,
    엔진오일이 유입되는 오일홀(34)과 연통된 수납홈(32)이 형성되어 있으며, 상기 수납홈(32)에는 스프링(46)에 의해서 외측으로 가압된 상태에서, 상기 오일홀(34)을 통해 유입되는 엔진오일에 의해 내측으로 돌출되면서 스월을 유도하는 플런저(40)가 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 실린더 헤드 가스켓.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스프링(46)의 일단은 상기 플런저(40)에 형성된 가압단(42)에 의해 지지되고 타단은 상기 수납홈(32)의 전방에 형성된 걸림턱(30a)에 의해 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 실린더 헤드 가스켓.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 상기 가압단(42)의 외주부에는 엔진오일의 누출을 막는 시일(44)이 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 실린더 헤드 가스켓.
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