KR200213861Y1

KR200213861Y1 - 실린더 헤드의 배출구 냉각구조

Info

Publication number: KR200213861Y1
Application number: KR2019970045569U
Authority: KR
Inventors: 김홍집
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2001-04-02
Also published as: KR19990032803U

Abstract

본 고안은 실린더헤드의 냉각구조에 관한 것으로서, 특히, 연료를 실린더블록(10)의 실린더(14)내에 공급시켜주는 흡입구(12)와, 상기 흡입구(12)를 통하여 실린더(14)내에 유입된 연료를 폭발시켜 피스톤(20)을 작동시킨 후에 발생된 배기를 외부로 배출하는 배출구(16)로 구성된 엔진에서, 상기 흡입구(12)의 하측 외주면에 냉각수가 저장되는 흡입구물재킷(30)과; 상기 배출구(16)의 상측 외주면과 하측 외주면에 근접하여 설치되는 제1,제2배출구물재킷(40)(60)과; 상기 흡입구물재킷(30)과 제1배출구물재킷(40)사이에 서로 냉각수가 순환되도록 연결 형성되는 제1연결통로(35)와; 상기 흡입구물재킷(30)과 제2배출구물재킷(50)사이에 서로 냉각수가 순환되도록 연결 형성되는 제2연결통로(45)로 구성된 실린더헤드의 배출구냉각구조인 바, 흡입구물재킷과 배출구물재킷을 제1,제2연결통로로 연결하여 냉각수가 서로 순환되도록 하여 물재킷의 체적을 줄여주어 실린더헤드의 강성을 증대시킴과 동시에 냉각효율은 향상시키도록 하는 매우 유용하고 효과적인 고안이다.

Description

실린더헤드의 배출구냉각구조

본 고안은 실린더헤드를 냉각시키는 구조에 관한 것으로, 특히, 흡입구물재킷과 제1,제2배출구물재킷을 제1,제2연결통로로 연결하여 냉각수가 서로 순환되도록 하여 물재킷의 체적을 줄여주어 실린더헤드의 강성을 증대시킴과 동시에 냉각효율은 향상시키도록 하는 실린더헤드의 배출구냉각구조에 관한 것이다.

일반적으로, 물재킷(Water Jacket)은 수냉기관에서 실린더 및 실린더헤드의 고온부 바깥부분에서 냉각용 물인 냉각수를 저장하거나 순환하여 실린더에서 발생되는 고온의 열을 냉각시키도록 보조하는 부분이다.

도 1은 종래의 일반적인 자동차엔진에서 실린더헤드의 냉각구조를 보인 도면으로서, 실린더헤드(8)에는 미도시된 흡기매니폴드로 부터 유입되는 연료를 실린더블록(1)의 실린더(3)내에 공급시켜주는 흡입구(2)와, 상기 흡입구(2)를 통하여 실린더(3)내에 유입된 연료를 폭발시켜 피스톤(6)으로 밀어서 케넥팅로드(7)를 작동시킨 후에 발생된 배기를 외부로 배출하는 배출구(5)와, 상기 흡입구(2)와 배출구(5) 주위에 실린더헤드(8)를 냉각시키기 위하여 냉각수가 저장되는 물재킷(4)으로 이루어진다.

이와 같이 구성된 냉각구조는 흡입구(2)를 통하여 희박연료가 유입되어진 후에 피스톤(6)이 압축하여 희박연료와 공기를 동시에 압축시키고, 미도시된 점화플러그를 사용하여 연료를 점화시켜 폭발력을 발생시켜 케넥팅로드(7)로 동력을 전달하게 되는 것이다.

이때, 발생된 배기가스는 배출구(5)를 통하여 외부로 배출되는 되어지며, 이러한 폭발과정을 지속적으로 거치면서 발생되는 고온의 열은 실린더헤드(8)에 설치된 물재킷(4)에 의하여 냉각 되어지는 것이다.

그런데, 상기한 바와 같이, 종래의 실린더헤드 냉각구조는 흡입구(2)와 배출구(5)의 주위에 넓은 공간을 갖는 물재킷(4)이라는 공간부를 형성하고 이 공간부내에 냉각수를 저장하여 실린더헤드의 냉각을 수행하는 구성으로서 냉각효율을 높이기 위하여 물재킷(4)의 공간을 최대한도록 크게 확보하여 냉각수를 저장하므로 실린더헤드(8)의 강성이 약화될 뿐만아니라 엔진의 시동시에는 물재킷(4)에 저장된 냉각수가 엔진의 워밍업을 방해하는 요인으로 작용하여 연료소모가 증대하고, 매연이 다량으로 발생하는 등의 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 실린더헤드에서 연료를 흡입하는 흡입구 흡입구 물재킷을 설치하고, 배출구 주위에는 두 개소의 제1,제2배출구물재킷을 설치하여 흡입구 물재킷과 배출구물재킷을 제1,제2연결통로로 연결하여 냉각수가 서로 순환되도록 하여 물재킷의 체적을 줄여주어 실린더헤드의 강성을 증대시킴과 동시에 냉각효율은 향상시키도록 하는 것이 목적이다.

도 1은 종래의 일반적인 자동차엔진에서 실린더헤드의 냉각구조를 보인 도면.

도 2는 본 고안에 따른 실린더헤드의 배출구냉각구조를 보인 도면.

도 3은 본 고안에 따른 배출구냉각구조를 갖는 실린더헤드가 작동되는 상태를 보인 도면.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

10 : 실린더블록 12 : 흡입구

14 : 실린더 16 : 배출구

20 : 피스톤 30 : 흡입구물재킷

35 : 제1연결통로 40 : 제1배출구물재킷

45 : 제2연결통로 50 : 제2배출구물재킷

60 : 실린더헤드

이러한 목적은 연료를 실린더블록의 실린더내에 공급시켜주는 흡입구와, 상기 흡입구를 통하여 실린더내에 유입된 연료를 폭발시켜 피스톤을 작동시킨 후에 발생된 배기를 외부로 배출하는 배출구로 구성된 엔진에서, 상기 흡입구의 하측 외주면에 냉각수가 저장되는 흡입구물재킷과; 상기 배출구의 상측 외주면과 하측 외주면에 근접하여 설치되는 제1,제2배출구물재킷과; 상기 흡입구물재킷과 제1배출구물재킷 사이에 서로 냉각수가 순환되도록 연결 형성되는 제1연결통로와; 상기 흡입구물재킷과 제2배출구물재킷 사이에 서로 냉각수가 순환되도록 연결 형성되는 제2연결통로로 구성된 실린더헤드의 배출구냉각구조를 제공함으로써 달성된다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 고안의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 실린더헤드의 배출구냉각구조의 구성은 연료를 실린더블록(10)의 실린더(14)내에 공급시켜주는 흡입구(12)와, 상기 흡입구(12)를 통하여 실린더(14)내에 유입된 연료를 폭발시켜 피스톤(20)을 작동시킨 후에 발생된 배기를 외부로 배출하는 배출구(5)로 구성된 엔진에서, 상기 흡입구(12)의 하측 외주면에 냉각수가 저장되는 흡입구물재킷(30)과; 상기 배출구(16)의 상측 외주면과 하측 외주면에 근접하여 설치되는 제1,제2배출구물재킷(40)(60)과; 상기 흡입구물재킷(30)과 제1배출구물재킷(40)사이에 서로 냉각수가 순환되도록 연결 형성되는 제1연결통로(35)와; 상기 흡입구물재킷(30)과 제2배출구물재킷(50)사이에 서로 냉각수가 순환되도록 연결 형성되는 제2연결통로(45)로 구성된다.

그리고, 상기 제1,제2배출구물재킷(40)(50)은 배출구(16)의 외주면에 길이 방향으로 길게 형성되면서 체적은 종래의 물재킷에 비하여 작도록 형성한 것으로서, 상기 연결통로(35)는 드릴링 혹은 다이캐스팅을 이용하여 형성하도록 한다.

또한, 상기 제1,제2배출구물재킷(40)(50)의 내부에 있는 냉각수는 제1,제2연결통로(35)(45)를 통하여 흡입구물재킷(30)과의 온도차이에 의하여 서로 순환되어진다.

이하, 본 고안의 작용을 개략적으로 살펴보도록 한다.

먼저, 본 고안의 사용 상태를 살펴 보게 되면, 본 고안에 따른 실린더헤드의 배출구냉각구조를 갖는 엔진의 사용 상태를 살펴보게 되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 흡입구(12)를 통하여 혼합연료가 유입되어 지고, 이 연료를 실린더(14)를 따라 상,하 동작하는 피스톤(20)의 압축과 동시에 미도시된 점화플러그에서 점화를 발생하여 폭발을 일으키게 된다.

이와 같이, 엔진의 폭발행정에 의하여 피스톤(20)이 하측으로 동작하게 되고, 다시 배기행정에서 피스톤(20)이 상측으로 이동하여 실린더(14)내부의 배기가스를 배출구(16)를 통하여 외부로 배출시키게 되는 것이다.

이때, 배출구(16)의 주위에 있는 제1,제2배출구물재킷(40)(50)의 내부에 있는 냉각수의 온도가 급속하게 상승되므로 실린더헤드(60)를 냉각시키게 되는 것이다.

한편, 제1,제2배출구물재킷(40)(50)의 온도가 상승함에 따라 제1,제2연결통로(35)(40)를 통하여 냉각수가 흡입구물재킷(30)으로 서로 호환되어 순환하면서 상대적으로 온도가 높은 배출구(16) 주위를 효율적으로 냉각시키게 된다.

즉, 상기 흡입구(12) 주위는 차거운 연료가 유입되는 위치이므로 상대적으로 온도가 낮아서 흡입구물재킷(30)의 온도는 낮으므로 흡입구물재킷(30)의 내부에 있는 냉각수가 온도차이에 의하여 제1,제2연결통로(35)(45)를 통하여 제1,제2배출구물재킷(40)(50)내에 있는 뜨거운 냉각수와 서로 호환되면서 냉각을 수행하므로 냉각되는 속도가 종래에 비하여 현저하게 빠른 속도로 이루어지게 된다.

또한, 제1,제2배출구물재킷(40)(50)이 종래에 비하여 현저하게 체적은 작아지면서도 냉각효율은 더욱 더 증대되므로 실린더헤드(60)의 강성은 현저하게 증대되어 자동차엔진의 내구성등을 향상시키게 되는 것이다.

따라서, 상기한 바와 같이 본 고안에 따른 실린더헤드의 배출구냉각구조를 사용하게 되면, 실린더헤드에서 연료를 흡입하는 흡입구 흡입구 물재킷을 설치하고, 배출구 주위에는 두 개소의 제1,제2배출구물재킷을 설치하여 흡입구 물재킷과 배출구물재킷을 제1,제2연결통로로 연결하여 냉각수가 서로 순환되도록 하여 물재킷의 체적을 줄여주어 실린더헤드의 강성을 증대시킴과 동시에 냉각효율은 향상시키도록 하는 매우 유용하고 효과적인 고안인 것이다.

Claims

연료를 실린더블록(10)의 실린더(14)내에 공급시켜주는 흡입구(12)와, 상기 흡입구(12)를 통하여 실린더(14)내에 유입된 연료를 폭발시켜 피스톤(20)을 작동시킨 후에 발생된 배기를 외부로 배출하는 배출구(5)로 구성된 엔진에 있어서,

상기 흡입구(12)의 하측 외주면에 냉각수가 저장되는 흡입구물재킷(30)과;

상기 배출구(16)의 상측 외주면과 하측 외주면에 근접하여 설치되는 제1,제2배출구물재킷(40)(60)과;

상기 흡입구물재킷(30)과 제1배출구물재킷(40)사이에 서로 냉각수가 순환되도록 연결 형성되는 제1연결통로(35)와;

상기 흡입구물재킷(30)과 제2배출구물재킷(50)사이에 서로 냉각수가 순환되도록 연결 형성되는 제2연결통로(45)로 구성된 것을 특징으로 하는 실린더헤드의 배출구냉각구조.
제 1 항에 있어서, 상기 제1,제2배출구물재킷(40)(50)은 배출구(16)의 외주면에 길이 방향으로 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 실린더헤드의 배출구냉각구조.
제 1 항에 있어서, 상기 제1,제2연결통로(35)(45)는 드릴링에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 실린더헤드의 배출구냉각구조.
제 1 항에 있어서, 상기 제1,제2연결통로(35)(45)는 캐스팅 성형에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 실린더헤드의 배출구냉각구조.