KR20030047248A - 디젤엔진 실린더헤드의 흡기포트부 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 흡기포트의 수정없이 연소실에 접하는 접시자리홈의 형상 변경만으로 도입되는 공기의 유동방향을 바꾸어 낮은 스월을 달성하므로써 NOx 배출량을 저감하고 연비를 개선한 린번 디젤엔진용 실린더헤드의 흡기포트부의 구조를 제공하는데 있다.

이를위해 본 발명은 실린더헤드에 형성되어 공기를 도입하는 흡기포트와, 연소실에 접한 흡기포트선단에 압입되어 밸브가 개폐하는 밸브시트와, 밸브시트 선단에 공기의 연소실로의 확산을 유도하는 접시자리홈을 포함하는 디젤엔진 실린더헤드의 흡기포트부에 있어서,

상기 접시자리홈은 상기 밸브시트에 대해 편심되게 가공되는 것을 특징으로 한다.

Description

디젤엔진 실린더헤드의 흡기포트부{Intake port of cylinder head}

본 발명은 디젤엔진, 특히 린번 디젤엔진의 연소실에 도입되는 흡기의 유동특성 개선을 위한 실린더헤드 흡기포트부에 관한 것이다.

디젤엔진의 연소실에 공기를 도입하는 실린더헤드(1)의 포트부(12)에는 도 3에 도시하는 것과 같이 흡기포트(12)를 개폐하는 흡기밸브(13)가 설치되어 있으며, 이 흡기포트(13)에는 밸브시트(14)가 압입되어 있다. 밸브시트(14)는 밸브(13)와 밀착하여 연소실의 압축가스의 누설을 방지할 수 있게 완벽한 기밀유지가 필요하고, 고온가스에 노출되어 밸브와 반복하여 충돌하여도 손상이 생기지 않을 정도의 경도가 필요하며, 이 밸브시트(14)의 선단에는 동심으로 접시자리홈(15)이 가공되어 있어, 밸브(13)가 개방시 밸브(13) 주변으로 통과하는 공기가 접시자리홈(15)에 의해 연소실로 확산되도록 되어 있다.

그러나 혼합가스의 혼합특성을 개선하여 연비를 향상하고 배기가스 배출량을 감소시키며 엔진출력을 증대시키기 위해서는 흡기포트(12)를 통해 연소실에 도입되는 공기의 높은 스월(Swirl) 유동이 필요한데, 종래의 경우 통상 스월성을 향상하기 위하여 흡기포트의 형상 설계변경에만 의존하게 되므로써 목표로 하는 스월성의 달성을 위한 시험시 흡기포트(12) 제작용의 목형과 금형의 잦은 수정 작업을 거쳐야 하기 때문에 시간이 많이 소요되고 비용이 크게 증대되는 문제점이 있었다.

한편, 높은 스월효과가 연소실에까지 이어지는 경우 연소온도가 높아져 NOx 배출량이 급증하여 별도로 배기가스를 연소실에 도입하여야 하므로 주변장치 구성이 복잡해져 스월효과가 높은것이 반드시 유리하다고 할 수 없으며, 배기가스 액화측면에서 낮은 스월성이 바람직한 것으로 나타나고 있다.

이는 특히 린번 디젤엔진의 경우 낮은 스월이 보다 유리한 것으로 밝혀지고 있다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은

흡기포트의 수정없이 연소실에 접하는 접시자리홈의 형상 변경만으로 도입되는 공기의 유동방향을 바꾸어 낮은 스월을 달성하므로써 NOx 배출량을 저감하고 연비를 개선한 린번 디젤엔진용 실린더헤드의 흡기포트부의 구조를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

실린더헤드에 형성되어 공기를 도입하는 흡기포트와, 연소실에 접한 흡기포트 선단에 압입되어 밸브가 개폐하는 밸브시트와, 밸브시트 선단에 공기의 연소실로의 확산을 유도하는 접시자리홈을 포함하는 디젤엔진 실린더헤드의 흡기포트부에 있어서,

상기 접시자리홈은 상기 밸브시트에 대해 편심되게 가공되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 실린더헤드 흡기포트부를 나타낸 개념도

도 2는 동상 흡기 포트부의 A-A 단면도

도 3은 종래기술

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더헤드 2 : 연소실

3 : 흡기포트 4 : 밸브시트

5 : 밸브 6 : 편심접시자리홈

이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 실린더헤드 흡기포트부를 나타내는 개념도이고, 도 2는 동상 실린더헤드 흡기포트부의 A-A 단면도이다.

실린더헤드(1)에는 혼합기를 연소실(2)로 도입하기 위한 흡기포트(3)가 형성되어 있으며, 연소실(2)에 접한 흡기포트(3) 선단에는 밸브시트(4)가 압입되어 밸브(5)에 의해 흡기포트(3)의 개폐가 행해지게 된다.

이 밸브시트(4)의 선단에는 연소실(2)에 접하여 일측방향, 예를들면 연소실(2)의 외곽을 향하여 편심되어 형성되는 편심접시자리홈(6)이 가공되어 있다.

그리고 상기 편심접시자리홈(6)은 흡기포트(3)를 통해 도입되는 공기의 흐름방향을 변경하는 방향으로 되어 있다.

이와같은 본 발명은 낮은 스월성이 NOx 및 연비측면에서 유리한 린번 디젤엔진의 흡기포트부에 특히 적합한 것으로서, 린번 엔진의 경우 흡기포트의 특성상 포트의 수정만으로는 낮은 스월을 달성하는 것이 어려우나 본 발명은 편심접시자리홈(6)의 방향이 흡기포트(3)의 방향과 안쪽으로 꺽어지게 연결되어 있어 도입되는 공기가 Cf의 저감없이 방향 전환이 이루어지면서 유속이 감소되어 스월효과가 낮아지게 되므로써, 연소실의 온도를 낮게 유지할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 밸브시트가 압입되는 흡기포트 선단에 형성하는 접시자리홈을 편심지게 하여 흡기포트를 통해 도입되는 공기의 흐름방향을 바꾸어 공기의 스월성을 크게 낮추므로써 린번 디젤엔진에서 낮은 연소온도를 가져와 배기가스의 리턴공급이 없이도 NOx 배출량을 크게 저감하고 연비를 향상하게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 실린더헤드에 형성되어 공기를 도입하는 흡기포트와, 연소실에 접한 흡기포트선단에 압입되어 밸브가 개폐하는 밸브시트와, 밸브시트 선단에 공기의 연소실로의 확산을 유도하는 접시자리홈을 포함하는 디젤엔진 실린더헤드의 흡기포트부에 있어서,

   상기 접시자리홈은 상기 밸브시트에 대해 편심되게 가공되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 실린더헤드의 흡기포트부.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 편심의 접시자리홈은 흡기포트로 도입되는 공기의 유동 방향을 바꾸어 연소실에 공기를 도입하므로써 공기의 스월성을 낮추게 되는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 실린더헤드의 흡기포트부.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 디젤엔진은 린번 엔진인 것을 특징으로 하는 디젤엔진 실린더헤드의 흡기포트부.