KR20040021936A - 실린더 블럭의 분리 냉각 실험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 실린더 블럭 설계시에 냉각수의 분리냉각을 위한 워터자켓의 형상 및 분할위치를 다양하게 실험하여 최적의 형상을 얻기 위한 실린더 블럭의 분리냉각 실험장치에 관한 것으로,

실험용 단기통 엔진에 장착되기 위한 실린더 블럭이 착탈가능하도록 형성되고, 상기 실린더 블럭의 실린더 라이너 외주연에 원통형상의 워터 자켓이 형성되는 구조에 있어서,

상기한 워터자켓의 세로방향을 2개 이상의 챔버로 분할하기 위해 호형상으로 분리형성되는 다수의 상하 분리판과;

상기한 워터자켓의 길이방향을 2개 이상의 챔버로 분할하기 위해 워터자켓의 길이방향으로 길게 형성되는 다수의 좌우 분리판; 을 상기한 워터 자켓의 내부에 실험하고자 하는 조건에 맞도록 배치하여 워터자켓의 성능실험이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

실린더 블럭의 분리냉각 실험장치{Cooling test apparatus for cylinder block}

본 발명은 실린더 블럭의 분리냉각 실험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 실린더 블럭 설계시에 냉각수의 분리냉각을 위한 워터자켓의 형상 및 분할위치를 다양하게 실험하여 최적의 형상을 얻기 위한 실린더 블럭의 분리냉각 실험장치에 관한 것이다.

일반적으로 실린더 블럭의 냉각을 위한 워터자켓을 설계하는 경우에는 기초 실험을 수행하기 위해 실험용 단기통 엔진을 별도로 제작하고, 워터자켓의 분리방법이나 분리형상이 각기 다른 여러개의 실린더 블럭을 제작하여 상기 실험용 단기통 엔진에 장착하여 여러 운전환경 영역에 걸쳐 실험하게 된다. 그래서 그 실험결과에 따라서 최적의 워터자켓 형상을 구하여 실엔진에 적용하게 된다.

도 6은 엔진 실험을 위해 제작된 단기통 엔진의 단면도를 도시한 것으로서, 크랭크 케이스(11)가 마련되 기대(10)의 상부에는 단기통 엔진(20)이 안치될 수 있도록 안치공(12)이 형성되고, 상기한 안치공(12)에는 엔진의 여러 운전환경에 따라 각기 다르게 제작된 단기통 엔진(20)의 실린더 블럭(21) 하부가 안치된다.

한편, 도 7과 도 8는 상기한 단기통 엔진(20)에 장착되는 실험용 실린더 블럭(21)을 도시한 도면으로서, 실린더 라이너의 외주에는 냉각수가 통과되는 워터자켓(23)이 주물과정에서 형성되는데, 상기 워터자켓(23)은 엔진의 분리냉각을 위해 냉각수가 통과되는 챔버가 4개로 나뉘어진 4-워터자켓 타입으로 구성된다. 그리고 각각의 워터자켓(22)의 챔버에는 냉각수 입구(24)와 출구(25)가 연결된다.

따라서 엔진의 여러 운전환경에 따른 냉각성능의 실험을 위해서 각각의 워터자켓의 체적이 다르거나 위치가 다른 여러 종류의 실린더 블럭을 제작하여 냉각수의 흐름이나 온도를 제어하게 된다.

그런데 상기와 같이 여러 운전조건을 제공하기 위해서는 다양한 실린더 블럭을 제작해야만 했기 때문에 금형제작비용이 과다하게 소모되고, 금형제작에 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진의 실린더 블럭 설계시에 냉각수의 분리냉각을 위한 워터자켓의 형상 및 분할위치를 다양하게 실험하여 최적의 형상을 얻기 위한 실린더 블럭의 분리냉각 실험장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

실험용 단기통 엔진에 장착되기 위한 실린더 블럭이 착탈가능하도록 형성되고, 상기 실린더 블럭의 실린더 라이너 외주연에 원통형상의 워터 자켓이 형성되는 구조에 있어서,

상기한 워터자켓의 세로방향을 2개 이상의 챔버로 분할하기 위해 호형상으로 분리형성되는 다수의 상하 분리판과;

상기한 워터자켓의 길이방향을 2개 이상의 챔버로 분할하기 위해 워터자켓의 길이방향으로 길게 형성되는 다수의 좌우 분리판; 을 상기한 워터 자켓의 내부에 실험하고자 하는 조건에 맞도록 배치하여 워터자켓의 성능실험이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의해 형성되는 실린더 블럭의 정단면도.

도 2는 본 발명에 의해 형성되는 실린더 블럭의 평단면도.

도 3은 본 발명에 의해 형성되는 분리판의 조립상태를 보인 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 상하 분리판의 사시도.

도 5는 본 발명에 의한 좌우 분리판의 사시도.

도 6내지 도 8은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 실린더 블럭 31 : 실린더 라이너

32 : 하부커버 33 : 냉각수 유입통로

34 : 냉각수 유출통로 40 : 워터자켓

50 : 상하 분리판 51 : O-링

60 : 좌우 분리판 61 : O-링

이하, 본 발명의 구성 및 작용에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의해 형성되는 실린더 블럭의 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 의해 형성되는 실린더 블럭의 평단면도이고, 도 3은 본 발명에 의해 형성되는 분리판의 조립상태를 보인 사시도이며, 도 4는 본 발명에 의한 상하 분리판의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 의한 좌우 분리판의 사시도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명에 의한 실린더 블럭을 지시하는 것이고, 도면부호 40은 본 발명에 의한 워터자켓을 지시하는 것이다.

실험용 단기통 엔진은 종래기술의 설명에서 설명된 바와 같이, 크랭크 케이스가 마련된 기대의 안치공에 실린더 블럭이 장착되고, 그 상부에는 엔진가동에 필요한 실린더 헤드 및 실린더 커버가 장착된다. 또한, 상기 실린더 라이너의 내부에는 피스톤 등과 같이 엔진 가동에 필요한 최소한의 부품이 조립되어 엔진의 연소실험이 가능하도록 형성되는 것이다.

상기한 실린더 블럭(30)은 종래기술의 설명에서 설명된 실린더 블럭과 같은 일반적인 형상은 같으나, 그 실린더 라이너(31)의 외주연에 주물과정에서 살빼기 형성되는 워터자켓(40)의 형상에 차이가 나게 된다. 즉, 종래의 경우에는 냉각수의 분리냉각 실험조건에 맞도록 주물과정에서 워터자켓이 여러개의 챔버로 나뉘도록 구성하였으나, 본 발명에 의한 실린더 블럭(30)의 경우에는 실린더 라이너(31)의 외주연에 워터자켓(40)이 원통형상이 하부가 개방된 채로 형성된다.

그리고 엔진 설계시 분리냉각 시스템에 적용될 최적의 워터자켓의 분리위치를 구하기 위하여 상기한 워터자켓(40)의 내부에 수용될 상하 분리판(50)과 좌우 분리판(60)이 별도로 제작된다.

특히, 상기한 상하 분리판(50)은 원주를 2개 이상으로 나눈 호형상으로 형성되고, 상기한 좌우 분리판(60)은 원통형상의 워터자켓(40)이 높이를 갖는 길이로써 형성된다. 그리고 상기한 워터자켓(40)의 내부면과 면접되는 상기 상하 분리판(50)과 좌우 분리판(60)의 면에는 실링을 위한 O-링(51,61)이 형성된다. 상기 O-링(51,61)은 냉각수의 실링역할 뿐만 아니라, 상기 상하 분리판(50) 및 좌우 분리판(60)을 워터자켓(40)의 벽면에 밀착시키는 역할을 하게 된다.

한편, 상기한 상하 분리판(50) 및 좌우 분리판(60)에 의해서 워터자켓(40)이 다수로 나뉘어지는 각각의 챔버에는 냉각수 유입통로(33) 및 냉각수 유출통로(34)가 형성된다. 따라서 각각의 챔버에 유입되는 냉각수는 전자제어장치에 그 제어가 별도로 이루어진다.

그리고 실린더 블럭(30)의 워터자켓(40)에 상하 분리판(50) 및 좌우 분리판(60)을 적정한 위치에 위치시킨 다음에는 상기한 워터자켓(40)의 하부를 별도 제작되는 하부커버(32)로써 막게 된다.

그런 다음, 상기 실린더 블럭(30)을 실험용 단기통 엔진에 장착하여 냉각수의 온도변화 및 유동방향 등의 냉각성능에 영향을 미치게 되는 값을 구하기 위한 기초실험을 하게 된다.

한편, 어느 한 조건에서의 실험이 끝난 다음에는, 상기한 상하 분리판(50)과 좌우 분리판(60)의 위치를 다른 조건에 맞도록 설정하고, 상기와 같은 실험을 반복하면 된다.

따라서 상기한 장치는 상하 분리판(50) 및 좌우 분리판(60)의 조정만으로도 여러 조건을 만들어 낼 수 있게 되므로서, 종래기술의 경우와 같이 여러 조건에 맞는 다수의 실린더 블럭을 제작하지 않아도 되는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 엔진 실험을 위한 단품의 실린더 블럭 워터자켓에 상하 분리판 및 좌우 분리판의 위치를 변경하는 것으로 워터자켓을 여러 운전조건으로 설정할 수 있게 되므로서, 기존에 엔진실험을 위해 각기 다른 워터자켓 형상을 갖는 여러개의 실린더 블럭을 제작하지 않아도 되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (4)

1. 실험용 단기통 엔진에 장착되기 위한 실린더 블럭이 착탈가능하도록 형성되고, 상기 실린더 블럭의 실린더 라이너 외주연에 원통형상의 워터 자켓이 형성되는 구조에 있어서,

   상기한 워터자켓(40)의 상하방향을 2개 이상의 챔버로 분할하기 위해 호형상으로 분리형성되는 다수의 상하 분리판(50)과;

   상기한 워터자켓(40)의 좌우방향을 2개 이상의 챔버로 분할하기 위해 워터자켓(40)의 길이방향으로 길게 형성되는 다수의 좌우 분리판(60);을 상기한 워터 자켓(40)의 내부에 실험하고자 하는 조건에 맞도록 배치하여 워터자켓의 성능실험이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 실린더 블럭의 분리냉각 실험장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기한 워터자켓(40)의 내부벽과 접하게 되는 상하 분리판(50)과 좌우 분리판(60)의 접면에는 실링을 위한 O-링(51,61)이 형성되는 것을 특징으로 하는 실린더 블럭의 분리냉각 실험장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기한 워터자켓(40)의 하측에는 하부커버(32)가 형성되어 상기 상하 분리판(50)과 좌우 분리판(60)의 위치조정이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로하는 실린더 분리냉각 실험장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기한 상하 분리판(50) 및 좌우 분리판(60)에 의해서 워터자켓(40)이 다수로 나뉘어지는 각각의 챔버에는 냉각수 유입통로(33) 및 냉각수 유출통로(34)가 형성되는 것을 특징으로 하는 실린더 분리냉각 실험장치.