KR20030012609A - 컷백피스톤용 실린더라이너 링 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컷백 피스톤용 실린더라이너 링 결합구조에 관한 것으로서,

종래의 컷백 피스톤의 경우 피스톤과 실린더라이너 사이에 형성되는 유격이 연소동작시의 대드 볼륨(dead volume)으로 작용하게되므로서 이상연소를 유발시켜 엔진의 연료소비율을 악화시키는 요인으로 작용하는 문제점이 발생하였다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 실린더라이너의 상측에 별도의 링결합부를 형성하고, 이 링결합부에 원형의 실린더라이너 링을 결합하여 피스톤의 상승시 대드 볼륨(Dead volume)이 발생하지 않고, 피스톤이 하강할시에는 피스톤 상단과 실린더라이너 사이에 유격이 확보되므로서, 연소실에서의 연소효율이 향상되도록 함은 물론 피스톤과 실린더라이너 사이에 카본이 퇴적되지 않도록 한 컷백 피스톤용 실린더라이너 링 결합구조에 관한 것이다.

Description

컷백피스톤용 실린더라이너 링 결합구조{Combination apparatus of cylinder liner ring for cut back piston}

본 발명은 컷백 피스톤용 실린더라이너 링 결합구조에 관한 것으로서, 특히 연소실에서의 연소효율이 향상되도록 함은 물론 피스톤과 실린더라이너 사이에 카본이 퇴적되지 않도록 한 컷백 피스톤용 실린더라이너 링 결합구조에 관한 것이다.

현재 일반적으로 사용되고 있는 대형 디젤엔진은 도 1 에 도시된 바와같이 실린더라이너(3)의 내측으로 피스톤(1)이 상하 왕복가능하게 장착되고, 피스톤(1)의 외주면상에는 복수개의 피스톤링(2)이 결합되며, 피스톤(1)의 상단과 실린더라이너(3)의 상단이 매우 밀착된 상태를 유지하도록 구성된 것이 사용되고 있다.

그러나, 상기 도 1 에 도시된 바와같은 피스톤의 경우 점차 엔진이 고마력, 고효율화되면서 연소압과 연소온도가 높아지게 되면서 피스톤(1)과 실린더라이너(3)의 상부에 가해지는 열부하가 커지게되고, 또한 피스톤(1)과 실린더라이너(3)의 사이에 카본이 퇴적되면서 상기 퇴적된 카본이 피스톤(1)과 실린더라이너(3) 사이의 오일 유막을 깨는 역할을 하게되어 피스톤의 표면이 파손되거나 소착되는 문제점이 발생하게 되었다.

상기 문제점의 해결을 위해 도 2 에 도시된 바와같은 컷백 피스톤이 제안되었는데, 상기 컷백 피스톤은 열팽창이 가장 크게 일어나는 피스톤(1)의 상단부 직경이 다소 좁아지도록 하여 피스톤(1)의 상단과 실린더라이너(3)의 사이에 일정크기의 유격(4)이 형성되도록 한 것이다.

상기와같은 컷백 피스톤은 상기 피스톤(1)과 실린더라이너(3) 사이의 유격(4) 내에서 카본이 활발하게 연소되기 때문에 피스톤(1)의 상하 왕복운동시 카본을 배기가스와 함께 소기시킬 수 있게되어 피스톤의 표면파손 및 소착의 문제점을 해결할 수 있다.

그러나, 상기 컷백 피스톤의 경우 피스톤(1)과 실린더라이너(3) 사이에 형성되는 유격(4)이 연소동작시의 대드 볼륨(dead volume)으로 작용하게되므로서 이상연소를 유발시켜 엔진의 연료소비율을 악화시키는 요인으로 작용하는 문제점이 발생하였다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 실린더라이너의 상측에 별도의 링결합부를 형성하고, 이 링결합부에 원형의 실린더라이너 링을 결합하여 피스톤의 상승시 대드 볼륨(Dead volume)이 발생하지 않고, 피스톤이 하강할시에는 피스톤 상단과 실린더라이너 사이에 유격이 확보되므로서, 연소실에서의 연소효율이 향상되도록 함은 물론 피스톤과 실린더라이너 사이에 카본이 퇴적되지 않도록 한 컷백 피스톤용 실린더라이너 링 결합구조를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은

실린더라이어의 내측으로 피스톤이 장착되고, 피스톤의 상측 직경이 하측에 비해 좁게 형성된 컷백피스톤에 있어서,

실린더라이너의 상단을 '」'모양으로 가공하여 링결합부를 형성하고, 상기 링결합부에 원형의 실린더라이너링을 결합하되,

상기 링결합부와 실린더라이너링에 각각 나사산을 형성하여 나사결합되도록 하고, 상기 실린더라이너 링의 내측이 실린더라이너의 내측으로 돌출되도록 하여 피스톤의 상승시 대드 볼륨이 형성되지 않도록 한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 링결합부의 내벽면상에 나사산을 형성하고, 실린더라이너 링의 외주면에도 나사산을 형성하여 실린더라이너링이 링결합부에 나사결합되도록 한것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래의 피스톤을 보인 도면.

도 2 는 종래의 컷백피스톤을 보인 도면.

도 3 은 본 발명의 실린더라이너 링 결합구조를 보인 단면도.

도 4 는 본 발명의 실린더라이너 링이 결합된 상태를 보인 단면도.

도 5 는 본 발명의 동작상태를 보인 단면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 피스톤 11 : 피스톤링

12 : 실린더라이너 13 : 링결합부

14 : 나사산 15 : 실린더라이너링

16 : 나사산

이하, 첨부된 도 3 내지 도 5 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 10 은 피스톤을 나타내며, 이 피스톤(10)은 실린더라이너(12)의 내부에 상하 왕복가능하게 장착된다.

상기 피스톤(10)의 외주면상에는 복수개의 피스톤링(11)이 순차적으로 장착되어 있으며, 피스톤(10)의 상면이 그 하단에 비해 다소 좁게 형성되어 있다.

본 발명에서는 상기 실린더라이너(12)의 상면 내측을 '」' 모양으로 가공하여 링결합부(13)를 형성하되, 상기 링결합부(13)의 내벽면상에 나사산(14)을 형성하여 후설하는 실린더라이너 링(15)이 나사결합될 수 있도록 하였다.

상기 링결합부(13)에는 도 3 에 도시된 바와같이 원형의 링 형상으로 형성된 실린더라이너 링(15)이 결합되는데, 상기 실린더라이너 링(15)의 외주면에는 상기 나사산(14)에 나사결합되기 위한 별도의 나사산(16)을 형성하였다.

또한, 상기 실린더라이너 링(15)이 링결합부(13)에 결합되었을때 실린더라이너링(15)의 내측이 실린더라이너(12)의 안쪽으로 일정두께 내향 돌출되도록 하여 피스톤(10)이 상승하였을때 피스톤(10)과 실린더라이너(12)의 사이에 대드 볼륨이 형성되지 않도록 하였다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 결합은 도 3 에 도시된 바와같이 피스톤(10)이 하강한 상태에서실린더라이너(12)의 상측으로부터 실린더라이너 링(15)을 결합하되, 실린더라이너 링(15)의 나사산(16)과 링결합부(13)의 나사산(14)이 상호 나사결합되도록 하여 간편하게 결합한다.

상기와같이 실린더라이너 링(15)이 링결합부(13)에 결합된 상태에서 엔진이 구동하면, 실린더라이너(12) 내부에서 피스톤(10)이 상하 방향으로 왕복운동하게되는데,

피스톤(10)이 도 4 에 도시된 바와같이 상승하게되면 피스톤(10)의 상단과 실린더라이너 링(15)의 내측이 서로 밀착되면서 피스톤(10)과 실린더라이너(12)의 사이에는 대드볼륨이 발생하지 않게되며, 이에의해 엔진이 연소동작할때 이상연소가 발생하지 않게되어 엔진의 연료소비율이 향상됨은 물론 연소효율 또한 향상되는 효과를 기대할 수 있게된다.

그리고, 상기 피스톤(10)과 실린더라이너(12)의 사이에 존재하게되는 카본의 경우는 도 5 에 도시된 바와같이 피스톤(10)이 하강하였을때 피스톤(10)의 상면과 실린더라이너(12)의 사이에 형성되는 유격(A) 내에서 카본이 활발하게 움직이게되므로 퇴적을 방지할 수 있게된다.

또한, 실린더라이너(12)의 상부에 퇴적되는 미량의 카본은 피스톤의 배기사이클에서 배기가스와 함께 소기되므로 카본의 퇴적을 최대한 방지할 수 있게된다.

상기 설명과같은 본 발명에 의하면, 피스톤(10)과 실린더라이너(12)의 사이에 카본이 퇴적되는 것을 최대한 억제할 수 있게되므로 퇴적되는 카본에 의한 피스톤의 파손 및 소착현상을 미연에 방지할 수 있고, 또 대드볼륨이 형성되지 않게되므로서 엔진의 출력향상 및 연료소비율 감소의 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 실린더라이너의 상측에 별도의 링결합부를 형성하고, 이 링결합부에 원형의 실린더라이너 링을 결합하여 피스톤의 상승시 대드 볼륨(Dead volume)이 발생하지 않고, 피스톤이 하강할시에는 피스톤 상단과 실린더라이너 사이에 유격이 확보되므로서, 연소실에서의 연소효율이 향상되도록 함은 물론 피스톤과 실린더라이너 사이에 카본이 퇴적되지 않도록 한 컷백 피스톤용 실린더라이너 링 결합구조을 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (2)

1. 실린더라이어(12)의 내측으로 피스톤(10)이 장착되고, 피스톤(10)의 상측 직경이 하측에 비해 좁게 형성된 컷백피스톤에 있어서,

   실린더라이너(12)의 상단을 '」'모양으로 가공하여 링결합부(13)를 형성하고, 상기 링결합부(13)에 원형의 실린더라이너링(15)을 결합하되,

   상기 링결합부와 실린더라이너링에 각각 나사산을 형성하여 나사결합되도록 하고, 상기 실린더라이너 링(15)의 내측이 실린더라이너(12)의 내측으로 돌출되도록 하여 피스톤(10)의 상승시 대드 볼륨이 형성되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 컷백 피스톤용 실린더라이너 링 결합구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 링결합부(13)의 내벽면상에 나사산(14)을 형성하고, 실린더라이너 링(15)의 외주면에도 나사산(16)을 형성하여 실린더라이너링(15)이 링결합부(13)에 나사결합되도록 한 것을 특징으로 하는 컷백 피스톤용 실린더라이너 링 결합구조.