KR20020052074A - 자동차의 실린더 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무게를 경량화하면서도 강도를 만족시킬 수 있도록 한 자동차의 실린더 헤드에 관한 것이다.

그 구조는 실린더 블록의 상측에 복수개의 볼트로 결합되는 알루미늄 재질의 본체와, 그 본체의 일측에 가로 방향으로 길게 형성된 주철재질의 보강판이 일체로 삽입 설치된 것이다.

그 보강판은 대략 3∼5㎜정도의 두께가 적당하며, 주조방식에 의해 본체에 삽입 설치되거나, 외측면에 일체 성형된다.

이에 따르면, 본 발명은 열전도가 우수하며 무게가 가벼운 알루미늄재질로 실린더 헤드 본체를 구성하고, 강도를 보강하기 위해 주철재의 보강판을 일체 성형시킨 것으로, 내구성이 향상되어 크랙을 예방할 수 있는 이점을 갖는다.

Description

자동차의 실린더 헤드{CYLINDER HEAD OF VEHICLE}

본 발명은 자동차의 실린더 헤드에 관한 것으로, 특히 알루미늄 재질의 본체 내부에 다른 주철재의 보강판이 일체로 삽입 설치되어 무게와 강도를 둘다 만족할 수 있도록 한 자동차의 실린더 헤드에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 실린더헤드(Cylinder Head)는 실린더블록 위에 설치된 뚜껑부분으로 가스나 물이 새는 것을 방지하기 위해 헤드개스킷을 대고 여러개의 볼트로 실린더블록에 결합되어 있다.

또한 수냉식과 공랭식에 따라 그 구조가 다르며, 수냉식은 전(全) 실린더 또는 몇개의 실린더가 일체로 주조되고 공랭식은 실린더별로 주조가 되어 있다.

헤드의 안쪽은 피스턴 및 실린더와 함께 연소실을 형성하고 그 외부에는 흡배기매니폴드, 밸브기구, 점화플러그등을 부착하는 구멍과 고정하는 볼트구멍이 있고, 수냉식헤드에는 내부에 냉각수가 통하는 물재킷(water jacket)이 마련되어 있다.

실린더헤드는 그 밑면이 연소실로 되어 있어, 고온 고압가스에 직접 노출되기 때문에 고온에 대한 강도가 높고 열팽창이 적어야 하며 주조 및 가공이 용이해야 한다.

재질은 실린더블록과 같은 주철을 쓰나 때로는 철에 비해 열전도가 매우 좋고 연소실의 온도를 낮게 할 수 있으며 무게가 가벼운 알루미늄 합금을 사용하기도 한다.

종래 디젤엔진에 있어서, 연소실을 구성하는 피스톤헤드와 실린더 헤드에는 연소가스의 고압이 직접 작용하기 때문에 열변형에 의한 크랙이 발생하기 쉽다.

따라서 이러한 열변형을 방지하기위해 실린더헤드에는 워터재킷이 형성되어 있으며, 특히 연소실의 폭발력이 직접 가해지는 실린더헤드의 밸브브릿지 부위는 열처리에 의해 내구성을 갖도록 형성된다.

그러나 근래의 디젤엔진은 경량화를 위해 주철재 대신 알루미늄 재질의 실린더헤드의 사용이 증가하고 있으며, 엔진의 고성능화 추세에 따라 과급기등의 사용이 증가하고 있다.

따라서 디젤엔진의 연소실에는 더욱 가혹한 운전조건이 형성되고 있기 때문에 내구성 향상이 필수적으로 이루어져야 한다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안한 것으로서, 그 목적은 알루미늄재질을 이용하여 무게를 경량화할 수 있으면서 강도를 만족할 수 있도록 한 실린더 헤드를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 실린더 헤드를 나타낸 도면,

도 2는 도 1의 실린더 헤드의 제조방법을 설명한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 실린더 헤드12 : 본체

14 : 보강판

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복수개의 볼트로 실린더블록의 상측에 안착 설치되며 알루미늄재질로 된 자동차의 실린더 헤드에 있어서,

본체의 내부에 알루미늄재질과 다른 이질의 보강판이 삽입되어 일체형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 실린더 헤드는, 도 1 및 도 2 참조, 실린더 블록(미도시)의 상측에 복수개의 볼트로 결합되는 알루미늄 재질의 본체(12)와, 그 본체(12)의 일측에 가로 방향으로 길게 형성된 주철재질의 보강판(14)이 일체로 삽입 설치된 것이다.

더 상세히 설명하면, 본체(12)는 수냉식 엔진일 경우 냉각수가 통과하는 물 재킷이 형성되어 있다.

그리고, 보강판(14)은 상기한 물 재킷 및 볼트와 간섭되지 않도록 본체(12)의 일측에 치우친 상태로 삽입 설치되며, 본체(12)의 길이에 대응되는 길이를 갖는다.

또한, 보강판(14)은 본체(12)에 형성된 물 재킷과 간섭되지 않는 크기로 대략 3∼5㎜정도의 두께를 갖는 것이 바람직할 것이다.

바람직하게는 보강판(14)을 본체(12) 내에 삽입 설치하는 공정은 금형을 이용한 주조방법으로 일체 성형하는 것이다.

미 설명부호 "52"과"54"는 보강판(14)과 본체(12)의 주조를 위한 상,하측 금형을 나타낸 것이다.

이러한 구조를 갖는 본 발명의 작용은 다음과 같다.

본 발명의 실린더 헤드(10)는 모래 금형을 이용한 주조방식으로 제조되며, 그 제조공정은 도 2에 도시된 바와 같이, 하측 금형(54)의 바닥면에 보강판(14)을 안착시킨 후에 상측 금형(52)의 주입구를 통해 알루미늄 주물을 주입한다.

이어서, 일정 시간이 경과된 후에 상,하측 금형(52,54)을 서로 이탈시키면, 보강판(14)이 본체(12)의 일측에 치우치게 삽입된다.

한편, 본 발명의 보강판(14)은 본체(12)의 내부가 아닌 외측면에 일체로 성형될 수 있으며, 이또한 강도면에서 큰 차이를 보이지는 않는다.

본 발명의 실린더 헤드(10)는 보강판(14)이 주철재질로 된 것을 예시하고 있으나, 강도를 만족하는 다른 재질로도 사용할 수 있을 것이다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 무게를 경량화하면서도 강도를 만족시킬 수 있도록 한 자동차의 실린더 헤드에 관한 것인바, 이에 따르면 본 발명은 열전도가 우수하고 무게가 가벼운 알루미늄재질의 본체와 그 본체의 내부에 다른 재질(주철재)의 보강판이 삽입 설치되므로, 강도가 보강되어 크랙을 예방할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 복수개의 볼트로 실린더블록의 상측에 안착 설치되며 알루미늄재질로 된 자동차의 실린더 헤드에 있어서,

   본체(12)의 내부에 알루미늄재질과 다른 이질의 보강판(14)이 삽입되어 일체형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 실린더 헤드.
2. 제 1항에 있어서, 상기 보강판(14)은 주철재인 것을 특징으로 하는 자동차의 실린더 헤드.