KR20090010326A - Exhaust valve of engine for ship - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박용 엔진에 관한 것으로서, 특히 제조 원가를 절감할 수 있으면서도 제작을 용이하고 정밀하게 할 수 있는 선박용 엔진의 배기 밸브에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
선박용 엔진의 실린더 헤드에는 배기 가스를 배출할 수 있도록 배기 포트가 형성되며, 상기 배기 포트에는 상기 배기 포트를 개폐시킬 수 있도록 배기 밸브가 설치된다.An exhaust port is formed in the cylinder head of the marine engine for discharging the exhaust gas, and the exhaust port is provided with an exhaust valve for opening and closing the exhaust port.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 배기 밸브를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 이를 참조하면, 배기 밸브는 배기 포트를 선택적으로 개폐시키는 헤드부(1)와, 상기 헤드부(1)의 직선 왕복이동을 가이드하기 위한 스템부(2)와, 헤드부(1)가 배기 포트의 시트면에 균일하게 접촉될 수 있도록 상기 헤드부(1)를 회전시키는 날개부(3)를 포함한다.1A and 1B are schematic views of a general exhaust valve. Referring to this, the exhaust valve includes a
상기 날개부(3)는 배출되는 배기 가스가 부딪혀 일정 각도씩 회전하며, 엔진 구동 중 상기 헤드부(1)는 상기 날개부(3)에 의해 함께 회전하다. 이에 의해 상기 헤드부(1)는 배기 포트의 시트면에 균일하게 접촉될 수 있어 편마모를 방지할 수 있게 된다.The
상기 헤드부(1)는 배기 포트에 배치되기 때문에 고온 고압의 가스에 노출된다. 따라서, 상기 헤드부(1)와 상기 스템부(2)는 고온 고압에서도 기계적 특성을 유지할 수 있는 나이모닉(Nimonic) 80A와 같은 고가의 초내열합금으로 제작된다. 그러나, 상기 스템부(2)는 배기 가스에 직접 노출되지 않는다. 따라서, 상기 스템부(2)는 고가의 초내열합금으로 제작될 필요가 없으나, 상기 헤드부(1)와 상기 스템부(2)는 일체로 형성되기 때문에 상기 스템부(2)도 나이모닉 80A와 같은 초내열합금으로 제작된다. Since the
나이모닉 80A와 같은 초내열합금은 일반 내열강에 비해 10배 이상 재료비가 비싸다. 따라서, 상기 헤드부(1)와 상기 스템부(2)가 모두 초내열합금으로 제작될 경우, 불필요하게 고가의 초내열합금이 사용되어 제조 원가의 상승을 초래하게 된다.Super heat resistant alloys such as the Nimonic 80A are 10 times more expensive than ordinary heat resistant steels. Therefore, when both the
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 제조 원가를 줄일 수 있도록 헤드부와 스템부가 별개로 제작될 수 있을 뿐만 아니라 별개로 제작된 헤드부와 스템부를 용이하고 정밀하게 조립될 수 있는 선박용 엔진의 배기 밸브를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-described point, the head and stem can be manufactured separately to reduce the manufacturing cost, as well as can be easily and precisely assembled separately the head and stem. It is an object to provide an exhaust valve of a marine engine.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선박용 엔진의 밸브는 실린더 헤드의 흡기 포트 또는 배기 포트상에 설치되며, 직선운동 하면서 상기 흡기 포트 또는 상기 배기 포트를 개폐시키는 헤드부; 및 상기 헤드부에 나사결합되며, 상기 헤드부의 직선 운동을 가이드할 수 있도록 상기 실린더 헤드에 설치되는 스템부를 포함하며, 상기 헤드부와 상기 스템부는 서로 다른 재질로 제작되는 것을 특징으로 한다.Valve of the marine engine according to the present invention for achieving the above object is provided on the intake port or exhaust port of the cylinder head, the head portion for opening and closing the intake port or the exhaust port while linearly moving; And a stem portion screwed to the head portion, the stem portion being installed on the cylinder head to guide linear movement of the head portion, wherein the head portion and the stem portion are made of different materials.
한편, 상술한 바와 같은 목적은 실린더 헤드의 배기 포트상에 설치되며, 직선 운동하면서 상기 배기 포트를 개폐시키는 헤드부; 상기 헤드부에 나사결합되어 상기 헤드부의 직선 운동을 가이드하는 스템부; 및 상기 헤드부와 상기 스템부의 나사 결합부분에 열박음에 의해 결합되는 날개부를 포함하는 선박용 엔진의 배기 밸브에 의해서도 달성될 수 있다. On the other hand, the above object is provided on the exhaust port of the cylinder head, the head portion for opening and closing the exhaust port while linearly moving; A stem portion screwed to the head portion to guide linear movement of the head portion; And it can also be achieved by the exhaust valve of the marine engine comprising a wing coupled to the head portion and the screw coupling portion of the stem portion.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 헤드부는 나이모닉 80A와 같은 초내열합금으로 형성되며, 상기 스템부는 SNCrW, SUH3, S17MoS, Tarkall-C, 16CrMo44 와 같은 일반 내열강으로 형성된다.According to an embodiment of the present invention, the head portion is formed of a super heat resistant alloy such as Nimonic 80A, and the stem portion is formed of general heat resistant steel such as SNCrW, SUH3, S17MoS, Tarkall-C, 16CrMo44.
이상에서 설명한 바와 같은 과제 해결 수단에 의하면, 헤드부와 스템부가 나사결합되기 때문에 사용조건에 따라 서로 다른 재질로 제작될 수 있다. 즉, 헤드부는 고온 고압의 사용조건에서 기계적인 특성을 유지할 수 있도록 고가의 초내열합금으로 제작되고 상기 스템부는 상온에서도 기계적 특성을 유지할 수 있도록 저가의 일반 내열강으로 제작될 수 있어 배기 밸브의 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.According to the problem solving means described above, since the head portion and the stem portion is screwed, it can be made of different materials according to the use conditions. In other words, the head part is made of expensive super heat resistant alloy to maintain mechanical properties at high temperature and high pressure, and the stem part can be made of low cost general heat resistant steel to maintain mechanical properties at room temperature. Can be reduced.
또한, 헤드부와 스템부가 상호 나사결합됨으로써, 배기 밸브를 용이하게 정밀하게 조립할 수 있다. 더욱이, 헤드부와 스템부의 나사 결합부분에 날개부를 열박음하여 헤드부와 스템부는 더욱 견고하게 결합될 수 있다.In addition, by screwing the head portion and the stem portion together, the exhaust valve can be easily and precisely assembled. Furthermore, the head portion and the stem portion can be more firmly coupled by shrinking the wing portion in the screw engagement portion of the head portion and the stem portion.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 엔진의 배기 밸브에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an exhaust valve of a marine engine according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 엔진의 배기 밸브는 헤드부(10)와, 상기 헤드부(10)에 나사결합되는 스템부(20)와, 상기 헤드부(10)와 상기 스템부(20)의 나사 결합부분에 설치되는 날개부(30)를 포함한다.2 to 4, an exhaust valve of a marine engine according to an embodiment of the present invention includes a
상기 헤드부(10)는 폭발 후의 실린더 내의 연소 가스를 배출시키기 위해 배기 포트(미도시)에 설치되어 상기 배기 포트를 선택적으로 개폐시킨다. 상기 헤드부(10)는 배기 포트에 설치되기 때문에 고온 고압의 가스에 노출된다. 따라서, 상 기 헤드부(10)는 고온 고압에서 기계적 특성을 유지할 수 있도록 나이모닉 80A와 같은 초내열합금으로 제작된다. 상기 나이모닉 80A는 니켈을 주체로 만든 내열합금(耐熱合金)의 상품명으로 일반적으로 니크롬선(線)으로 알려진 니켈-크롬합금을 주체로 해서, 티탄과 알루미늄을 각각 소량씩 가한 것으로서, 재료비가 고가이어서 주로 항공기용 제트엔진 등 초내열성이 필요한 곳에 사용된다. 한편, 상기 헤드부(10)의 상단에는 상기 스템부(20)와 결합하기 위한 나사부(11)가 형성된다.The
상기 스템부(20)는 상기 헤드부(10)의 직선 운동을 가이드하기 위한 것으로서, 실린더 헤드에 직선 왕복 이동가능하고 일측으로 탄지되게 설치된다. 상기 스템부(20)는 연소 가스에 직접적으로 노출되지 않는 부분으로서, 상기 헤드부(10)와 같이 고가의 초내열합금으로 제작될 필요가 없다. 본 실시예에서 상기 스템부(20)는 SNCrW, SUH3, S17MoS, Tarkall-C, 16CrMo44 와 같은 저가의 일반 내열강으로 제작된다. 한편, 상기 스템부(20)의 하단에는 상기 나사부(11)에 대응하는 나사공(21)이 형성되어, 상기 헤드부(10)의 나사부(11)가 상기 스템부(20)의 상기 나사공(21)에 삽입됨으로써 상기 헤드부(10)와 상기 스템부(20)가 결합된다.The
이와 같이, 상기 헤드부(10)와 상기 스템부(20)가 별도로 제작된 후에 상호 결합될 수 있는 구조를 가짐으로써, 상기 헤드부(10)와 상기 스템부(20)는 각각의 사용 조건에 맞는 물성을 가지는 재질로 제작될 수 있게 된다. 즉, 상기 헤드부(10)는 고온 고압의 연소가스에 노출되더라도 기계적 특성을 유지할 수 있는 나이모닉 80A와 같은 초내열합금으로 제작될 수 있고, 상기 스템부(20)는 상기 초내열합금에 비해 저가인 일반 내열강으로 제작될 수 있게 되어, 재료비를 최소화할 수 있게 된다.As such, since the
상기 날개부(30)는 상기 헤드부(10)를 배기 포트의 시트면에 균일하게 접촉시켜 상기 헤드부(10)의 편마모 발생을 방지하기 위한 것으로서, 엔진 구동중 상기 헤드부(10)를 일정 각도씩 회전시킨다. 보다 구체적으로, 상기 날개부(30)는 복수의 날개(31)가 일정 각도 비틀어지도록 제작되어 배기 포트를 통해 배출되는 가스는 상기 날개(31)에 부딪히게 되고, 이에 의해 상기 날개부(30)가 일정 각도씩 회전하게 된다. 상기 날개부(30)가 회전함으로써, 상기 헤드부(10)가 함께 회전하게 되어 상기 시트면에 골고루 접촉하게 된다.The
이러한 날개부(30)는 상기 헤드부(10)와 상기 스템부(20)의 나사 결합부위에 열박음 공정에 의해 결합된다. 보다 구체적으로, 상기 날개부(30)를 480 ℃ 고온으로 가열한 후, 상기 날개부(30)의 중공부(32)를 상기 스템부(20) 및 상기 헤드부(10)에 삽입한다. 그런 후에 상기 날개부(30))를 냉각시킴으로써, 상기 날개부(30)는 상기 헤드부(10)와 상기 스템부(20)의 나사 결합부위에 견고히 결합하게 된다.The
상기 헤드부(10)와 상기 스템부(20)를 별도로 제작하여 용접 등의 방법으로 결합시키는 방법이 사용될 수 있으나, 이러한 방법은 용접 후에 용접 부위의 연삭 등의 공정이 별도로 필요할 뿐만 아니라 헤드부(10)와 스템부(20)의 결합 정밀도를 저하시켜 배기 밸브의 수율을 저하시키게 된다. 즉, 용접 등의 방법에 의해 헤드부(10)와 스템부(20)를 결합시키는 경우, 제조 공정을 번거롭게 할 뿐만 아니라 배기 밸브의 수율을 저하시키게 된다.Although the
본 실시예에서는 배기 밸브를 예로 들어 설명하였으나, 흡기 밸브를 사용하는 선박용 엔진의 경우, 배기 밸브 뿐만 아니라 흡기 밸브에도 본 발명의 사상이 적용될 수 있을 것이다.In the present embodiment, the exhaust valve is described as an example, but in the case of a marine engine using the intake valve, the idea of the present invention may be applied to the intake valve as well as the exhaust valve.
도 1a는 종래의 선박용 엔진의 배기 밸브를 분해하여 개략적으로 나타낸 측면도,Figure 1a is a side view schematically showing an exploded exhaust valve of a conventional marine engine,
도 1b는 도 1a의 결합 사시도,Figure 1b is a perspective view of the combination of Figure 1a,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 엔진의 배기 밸브를 개략적으로 나타낸 분해 사시도,2 is an exploded perspective view schematically showing an exhaust valve of a marine engine according to an embodiment of the present invention;
도 3은 도 2의 결합 사시도, 3 is a perspective view of the combination of FIG.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절개한 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명><Description of main reference numerals in the drawings>
10; 헤드부 11; 나사부10;
20; 스템부 21; 나사공20;
30; 날개부 31; 날개30; Wing 31; wing
32; 중공부32; Hollow part
Claims (4)
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KR1020070073336A KR100913907B1 (en) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | Exhaust valve of engine for ship |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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Family Applications (1)
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KR1020070073336A KR100913907B1 (en) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | Exhaust valve of engine for ship |
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KR (1) | KR100913907B1 (en) |
Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN105587359A (en) * | 2016-03-09 | 2016-05-18 | 广西玉柴机器股份有限公司 | Air inlet system of engine |
FR3092613A1 (en) * | 2019-02-07 | 2020-08-14 | Renault S.A.S. | Diesel engine intake valve |
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KR19980075301A (en) * | 1997-03-29 | 1998-11-16 | 김영귀 | Ceramic valve |
KR200221624Y1 (en) * | 2000-10-31 | 2001-04-16 | 주식회사케이,에스,피 | An engine valve for the ship |
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2007
- 2007-07-23 KR KR1020070073336A patent/KR100913907B1/en not_active IP Right Cessation
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