KR20100058382A - 자동차용 헤드 가스켓 - Google Patents

자동차용 헤드 가스켓 Download PDF

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KR20100058382A
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홍순일
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 자동차용 헤드 가스켓에 관한 것이다. 본 발명은 실린더 보어와 연통되는 보어 홀이 형성되고, 배기 포트의 아래쪽에 형성된 공간에 삽입되어, 상기 공간으로 냉각수를 분사하는 냉각수 가이드를 포함하는 자동차용 헤드 가스켓을 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면 배기 포트 주변인 스파크플러그 및 배기밸브시트 부위에 냉각수를 원활하게 공급할 수 있어서 냉각 효율이 향상된다.
헤드 가스켓, 냉각수

Description

자동차용 헤드 가스켓{Head gasket for a vehicle}
본 발명은 자동차용 헤드 가스켓에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배기 포트 주위를 냉각할 수 있는 자동차용 헤드 가스켓에 관한 것이다.
자동차용 내연기관은 연료와 공기를 혼합하여 연소실에서 스파크플러그의 점화에 의하여, 연료를 폭발시키고 이때에 발생한 압력으로 피스톤의 왕복운동을 크랭크의 회전운동으로 전환시켜 동력을 발생시킨다.
한편, 연소에 의하여 발생된 열에너지는 금속의 열전달을 통하여 냉각수로 전달되고, 라디에이터에서 발산된다. 흡기 밸브 주변은 신선한 공기의 흡입과 연료의 기화에 의하여 온도가 내려가므로 온도가 낮으나, 고온의 연소가스가 통과하는 배기 밸브와 배기밸브 시트 주변, 스파크플러그 주변은 상대적으로 온도가 높아 냉각의 필요성이 크다.
실린더 헤드 가스켓(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더 블록(20)과 실린더 헤드(30)와의 접촉면에 끼워지며 그 면을 밀착시켜 기밀을 유지함과 동시에 냉각수와 엔진오일의 누출을 방지하는 것으로서, 내압성 및 내열성과 적당한 압축성이 요구된다.
상기 실린더 헤드 가스켓(10)은 상기 실린더 헤드(30)와 실린더 블록(20)에 형성된 오일 통로와 냉각수 통로가 연통되도록 냉각수 구멍(11)과 오일 구멍(12)이 형성되고, 상기 실린더 블록(20)의 연소실에 형성된 실린더 보어(21)와 연통되도록 보어 구멍(13)이 형성되어 있다.
종래 기술에 따른 헤드 가스켓은 상대적으로 온도가 높은 배기 포트 주변을 충분히 냉각시킬 수 없다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 배기 포트 주변을 충분히 냉각할 수 있는 자동차용 헤드 가스켓을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실린더 보어와 연통되는 보어 홀이 형성되고, 배기 포트의 아래쪽에 형성된 공간에 삽입되어, 상기 공간으로 냉각수를 분사하는 냉각수 가이드를 포함하는 자동차용 헤드 가스켓을 제공한다.
또한, 상기 냉각수 가이드는 위쪽으로 갈수록 단면적이 작아지고, 돌출 형성된 돌출부를 포함하는 것이 가능하다.
한편, 상기 냉각수 가이드는 상기 돌출부의 상단에 형성된 분사구를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 헤드 가스켓은 금속으로 이루어지고, 냉각수가 통과할 수 있는 구멍이 형성된 후에, 프레스 가공되어 상기 구멍을 중심으로 돌출되는 상기 돌출부가 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 배기 포트 주변인 스파크플러그 및 배기밸브시트 부위에 냉각수를 원활하게 공급할 수 있어서 냉각 효율이 향상된다.
따라서, 냉각특성 향상에 의한 배기 밸브시트 마모 개선, 냉각특성 향상에 의한 노킹특성개선으로 성능 및 연비 향상의 효과를 거둘 수 있다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 설명의 편의상 종래 기술과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 헤드 가스켓의 사시도이고, 도 3은 냉각수 가이드의 단면도이다. 이하, 도 2 및 3을 참조해서 설명한다.
본 발명에 따른 자동차용 헤드 가스켓(40)은 실린더 보어와 연통되는 보어 홀(42)이 형성되고, 배기 포트(34)의 아래쪽에 형성된 공간(36)에 삽입되어, 상기 공간(36)으로 냉각수를 분사하는 냉각수 가이드(44)를 포함한다.
상기 헤드 가스켓(40)은 오일 통로도 구비하는 것이 가능하다. 상기 헤드 가스켓(40)은 실린더 블록(20)과 실린더 헤드(30)와 접촉면에 끼워지며 그 면을 밀착시켜 기밀을 유지함과 동시에 냉각수와 엔진오일의 누출을 방지하는 것으로서, 그 내압성 및 내열성과 적당한 압축성이 요구된다.
상기 냉각수 가이드(44)는 위쪽으로 갈수록 단면적이 작아지고, 돌출 형성된 돌출부(46)를 구비한다. 상기 돌출부(46)는 대략 원뿔과 유사한 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 돌출부(46)의 상단에는 분사구(48)가 형성된다. 상기 분사구(48)는 냉각수가 통과될 수 있도록 소정 크기의 구멍인 것이 가능하다. 상기 분사구(48)는 상기 돌출부(46)의 상단에 위치하므로 그 단면의 크기가 상기 돌출부(46)에 비해서 작다.
따라서, 상기 분사구(48)의 크기가 상기 돌출부(46)의 아랫면의 크기보다 작으므로, 상기 분사구(48)을 통해서 분사되는 냉각수는 소정의 압력으로 뿜어져 나가는 형태로 분사될 수 있다.
도 4는 도 2가 설치된 상태를 도시한 도면이다. 이하, 도 4를 참조해서 설명한다.
실린더 헤드(30)에는 공기와 연료를 흡입하는 흡기 포트(32) 및 연소실에서 배출되는 가스를 배출하기 위한 배기 포트(34)가 형성된다. 상기 흡기 포트(32)는 외부의 공기가 흡입되고, 연료가 기화되는 현상으로 인해서 상대적으로 온도가 낮다. 반면에 상기 배기 포트(34) 주변은 연소실에서 연소된 고온의 배기 가스가 상기 배기 포트(34)를 통과한 후에 외부로 배출되기 때문에 상대적으로 온도가 높다.
상기 실린더 헤드(30)에는 상기 배기 포트(34)의 아래쪽에 소정 크기의 공간(36)이 형성된다. 그리고, 상기 공간(36)에 상기 냉각수 가이드(44)가 수용된다.
이때, 상기 공간(36)으로는 상기 냉각수 가이드(44)의 분사구(48)를 통해서 냉각수가 배출되므로 상기 배기 포트(34) 주변을 냉각할 수 있다.
그리고, 상기 냉각수 가이드(44)는 대략 원뿔형의 형상으로 이루어지므로, 상단에서 배출되는 냉각수는 상기 헤드 가스켓(40)에 공급되는 냉각수의 압력보다 커져서, 상기 공간(36) 내부로 분사되어 냉각 효율이 향상된다. 한편, 상기 배기 포트(34) 주변에 배기 밸브 시트부에도 냉각수를 직접 분사할 수 있다.
한편, 상기 냉각수 가이드(44)는 하나의 헤드 가스켓(40)에 복수 개가 구비되는 것이 바람직하다. 마찬가지로 상기 배기 포트(34)의 아래쪽에 형성된 공 간(36) 또한 동일한 개수로 복수 개 형성되는 것이 바람직하다.
특히, 본 발명에 따른 헤드 가스켓(40)은 금속을 재질로 하는 것이 바람직하다.
상기 헤드 가스켓(40)을 제작할 때에는 우선, 냉각수가 통과될 수 있는 소정 크기의 구멍을 뚫는다. 이때, 구멍은 상술한 분사구(48)에 대응되는 구멍으로, 가공이 완료된 후에는 상기 분사구(48)로서 기능을 수행한다.
그리고, 상기 헤드 가스켓(40)을 프레스 가공하여, 상기 구멍을 중심으로 상기 돌출부(46)가 윗쪽 방향으로 소정 높이 만큼 돌출되도록 형성하는 것이 바람직하다.
즉, 헤드 가스켓의 구멍의 크기를 제작시 조정하고, 프레스 가공을 할 때에 상기 냉각수 가이드(44)의 형상을 조절할 수 있으므로, 상기 헤드 가스켓(40)으로 공급되는 냉각수 유량 및 압력에 따라 적절한 튜닝이 가능하다.
한편, 냉각수 유량을 적게하여 워터펌프 용량 축소에 따른 소비마력을 최소화할 수있으며, 원뿔형 쿨링제트를 배기포트 근접부로 냉각수를 송출시켜 냉각효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
도 1은 종래 기술에 따른 헤드 가스켓에 대한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 헤드 가스켓의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 냉각수 가이드의 단면도.
도 4는 도 2가 설치된 상태를 도시한 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
20: 실린더 블럭 30: 실린더 헤드
32: 흡기 포트 34: 공간
40: 헤드 가스켓 44: 냉각수 가이드
46: 돌출부 48: 분사구

Claims (4)

  1. 실린더 보어와 연통되는 보어 홀이 형성되고,
    배기 포트의 아래쪽에 형성된 공간에 삽입되어, 상기 공간으로 냉각수를 분사하는 냉각수 가이드를 포함하는 자동차용 헤드 가스켓.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각수 가이드는 위쪽으로 갈수록 단면적이 작아지고, 돌출 형성된 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드 가스켓.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 냉각수 가이드는 상기 돌출부의 상단에 형성된 분사구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드 가스켓.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 헤드 가스켓은 금속으로 이루어지고,
    냉각수가 통과할 수 있는 구멍이 형성된 후에, 프레스 가공되어 상기 구멍을 중심으로 돌출되는 상기 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드 가스켓.
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