KR20130068863A - Cooling arrangement of cylinder block in engine - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A cylinder block cooling structure of engine is provided to reduce the upper end temperature of cylinder block up to about 200°C by first and second inter bore cooling passages which connect an exhaust side water jacket and an intake side water jacket with each other, thereby improving a cooling effect. CONSTITUTION: A cylinder block cooling structure of engine includes a cylinder block, a water jacket(4), and at least one inter bore cooling passages(5a,5b). The cylinder block includes at least one combustion chambers partitioned by a partition wall. The water jacket is formed in the cylinder block so that cooling water flows in a form that the combustion chamber is enclosed, and includes an exhaust side water jacket(4a), into which the cooling water flows, and an intake side water jacket(4b) of the opposite side of the exhaust side water jacket. The inter bore cooling passages are formed at the partition wall so as to connect the exhaust side water jacket and the intake side water jacket. [Reference numerals] (AA) Exhaust side; (BB) Intake side

Description

엔진의 실린더 블록 냉각구조{Cooling arrangement of cylinder block in engine}Cooling arrangement of cylinder block in engine

본 발명은 차량의 엔진에 관한 것으로, 특히 엔진을 구성하는 실린더 블록의 상단부의 냉각성능을 향상시키기 위해 실린더 블록의 보어와 보어 사이의 격벽에 인터보어 냉각유로를 형성한 엔진의 실린더 블록 냉각구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine of a vehicle, and more particularly to a cylinder block cooling structure of an engine in which an interbore cooling flow path is formed in a partition between a bore and a bore of a cylinder block to improve cooling performance of an upper end portion of a cylinder block constituting the engine. It is about.

일반적으로 엔진에는 연료를 연소하기 위한 연소실이 하나 혹은 그 이상의 개수로 형성되고, 상기 연소실에서 발생한 열의 일부는 엔진을 구성하는 실린더 헤드와 실린더 블록, 흡배기 밸브 및 피스톤 등에 의해 흡수되어 저감된다.In general, an engine is provided with one or more combustion chambers for burning fuel, and part of the heat generated in the combustion chamber is absorbed and reduced by the cylinder head, the cylinder block, the intake and exhaust valves, and the piston constituting the engine.

상기와 같은 엔진을 구성하는 부품들의 온도가 과도하게 상승하면, 열변형이 일어나거나 실린더 내벽의 유막이 파괴되어 윤활 불량 현상이 초래하고, 이로 인해 열적 장애가 발생하게 된다.If the temperature of the components constituting the engine rises excessively, thermal deformation occurs or the oil film on the inner wall of the cylinder is destroyed, resulting in poor lubrication, which leads to thermal failure.

상기 엔진의 열적 장애는 연소불량, 노킹 혹은 프리 이그니션과 같은 이상 연소를 일으켜서 피스톤이 용손되는 등의 중대한 손상을 줄 뿐만 아니라 엔진의 열효율과 출력도 저하되므로, 엔진을 적절히 냉각해 주어야 한다.The thermal disturbance of the engine causes abnormal combustion, such as poor combustion, knocking or free ignition, which not only causes serious damage such as piston damage, but also lowers the thermal efficiency and power of the engine. Therefore, the engine must be properly cooled.

종래에 엔진을 구성하는 실린더 블록을 냉각하기 위해 실린더 블록에 형성된 연소실 주위로 워터 재킷을 형성하고, 이 워터 재킷을 통해 엔진의 냉각수가 유동되게 하여 상기 냉각수와 실린더 블록 사이의 열교환을 통해 실린더 블록을 적절히 냉각시켜 주고 있다.Conventionally, a water jacket is formed around a combustion chamber formed in the cylinder block to cool the cylinder block constituting the engine, and the coolant of the engine flows through the water jacket to heat the cylinder block through heat exchange between the coolant and the cylinder block. It cools suitably.

상기 실린더 블록에서 연소실이 다수개로 형성된 경우에 연소실 보어와 보어 사이의 격벽은 그 양쪽 연소실로부터 연소열을 받기 때문에 온도가 매우 높게 상승하게 되고, 상기 격벽의 상부인 사이어미즈부를 적절하고 효율적으로 냉각시켜 주지 못하면 연소실의 실링성 저하, 실린더 보어의 변형, 피스톤의 온도 상승 등과 같은 문제점이 발생하게 된다.
When a plurality of combustion chambers are formed in the cylinder block, the partition wall between the combustion chamber bores and the bore receives the heat of combustion from both combustion chambers, so that the temperature rises very high, and it is possible to adequately and efficiently cool the sizing portion that is the upper portion of the partition wall. If not, problems such as deterioration of the sealability of the combustion chamber, deformation of the cylinder bore, rise of the temperature of the piston, and the like occur.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 엔진의 실린더 블록의 상단부의 냉각을 강화하여 연소실의 실링성을 향상시키고, 연소실 보어의 과도한 변형을 방지하며, 연소실에서 왕복 운동을 하는 피스톤의 온도를 효과적으로 저감시켜 엔진의 내구성 향상에 기여하도록 한 엔진의 실린더 블록 냉각구조를 제공함에 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and improves the sealing property of the combustion chamber by strengthening the cooling of the upper end of the cylinder block of the engine, prevents excessive deformation of the combustion chamber bore, and the reciprocating motion of the piston in the combustion chamber. It is an object of the present invention to provide a cylinder block cooling structure of an engine that effectively reduces the temperature and contributes to improving the durability of the engine.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하나 이상의 연소실이 격벽에 의해 구획된 실린더 블록과; 상기 연소실을 감싸는 형태로 냉각수가 유동할 수 있도록 상기 실린더 블록에 형성되고, 상기 냉각수가 유입되는 배기측 워터 재킷과 이와 반대측의 흡기측 워터 재킷을 각각 구비한 워터 재킷과; 상기 배기측 워터 재킷과 상기 흡기측 워터 재킷을 연통시키도록 상기 격벽에 형성된 하나 이상의 인터보어 냉각유로를 구비한다.The present invention for achieving the above object, the cylinder block is partitioned by one or more combustion chambers; A water jacket formed on the cylinder block to allow the coolant to flow in a form surrounding the combustion chamber, the water jacket including an exhaust side water jacket through which the coolant flows and an intake side water jacket on the opposite side; And at least one interbore cooling passage formed in the partition wall to communicate the exhaust side water jacket with the intake side water jacket.

바람직하기로는, 상기 인터보어 냉각유로는 상기 배기측 워터 재킷에서 워터 펌프로부터 상기 냉각수가 유입되는 입구측 하단으로부터 상기 흡기측 워터 재킷의 상단까지 연장되어 형성된 제1인터보어 냉각유로와, 상기 배기측 워터 재킷에서 워터 펌프로부터 냉각수가 유입되는 입구측 상단으로부터 상기 제1인터보어 냉각유로까지 연장된 형성된 제2인터보어 냉각유로를 구비한 것을 특징으로 한다.Preferably, the interbore cooling flow path extends from the lower end of the inlet side through which the cooling water flows from the water pump to the upper end of the intake side water jacket in the exhaust side water jacket, and the exhaust side. And a second intercooler cooling passage formed extending from the upper end of the inlet side through which the coolant flows from the water pump to the first intercooler cooling passage.

상기 인터보어 냉각유로는 상기 배기측 워터 재킷에서 워터 펌프로부터 상기 냉각수가 유입되는 입구측 상부로부터 상기 흡기측 워터 재킷의 하부까지 연장되어 형성된 제1인터보어 냉각유로와, 상기 흡기측 워터 재킷의 상부로부터 상기 제1인터보어 냉각유로의 중앙 부위까지 연장되어 형성된 제2인터보어 냉각유로를 구비한 것을 특징으로 한다.The interbore cooling flow path extends from an upper portion of the inlet side through which the cooling water flows from the water pump to the lower portion of the intake side water jacket in the exhaust side water jacket, and an upper portion of the intake side water jacket. And a second intercooler cooling passage formed extending from the center portion to the central portion of the first intercooler cooling passage.

상기 제1,2인터보어 냉각유로는 각각 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.
The first and second intercooler flow passages may be inclined, respectively.

본 발명에 따른 엔진의 실린더 블록 냉각구조에 의하면, 실린더 블록에 형성된 다수개의 연소실 주위로 엔진의 냉각수가 유동하도록 상기 연소실을 감싸는 형태로 워터 재킷이 형성되고, 상기 연소실 사이의 격벽에는 상기 냉각수를 펌핑하여 공급하는 워터 펌프로부터 상기 워터 재킷으로 냉각수가 유입되는 입구측 하단으로부터 반대측 상단을 연결하는 제1인터보어 냉각 유로와, 상기 워터펌프로부터 냉각수가 유입되는 입구측 상단으로부터 상기 제1인터보어 냉각유로를 연결하는 제2인터보어 냉각 유로가 각각 형성되어, 실린더 블록의 상단부 냉각을 보다 강화시켜 줌으로써, 연소실의 보어의 변형을 방지함과 더불어 연소실의 기밀성을 향상시키고, 상기 연소실에서 왕복 운동을 하는 피스톤의 온도를 효과적으로 저감하여 엔진의 내구성 향상을 도모할 수 있는 등의 효과가 있다.
According to the cylinder block cooling structure of the engine according to the present invention, a water jacket is formed to surround the combustion chamber so that the coolant of the engine flows around a plurality of combustion chambers formed in the cylinder block, and the partition wall between the combustion chambers pumps the cooling water. A first interbore cooling passage connecting the upper end of the inlet side from the water pump to supply the water jacket to the water jacket from the lower end of the inlet side, and the first intercooler cooling oil passage from the upper end of the inlet side of the cooling water from the water pump. The second interbore cooling flow paths are connected to each other to further enhance cooling of the upper end of the cylinder block, thereby preventing deformation of the bore of the combustion chamber, improving the airtightness of the combustion chamber, and reciprocating pistons in the combustion chamber. To reduce the temperature of the engine The effect is that it can be planned.

도 1은 본 발명에 따른 냉각구조가 적용된 엔진의 실린더 블록의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 워터 재킷과 인터보어 냉각유로의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 인터보어 냉각유로의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 인터보어 냉각유로를 적용한 실린더 블록의 온도 분포도이다.1 is a perspective view of a cylinder block of an engine to which a cooling structure is applied according to the present invention;
2 is a perspective view of a water jacket and an interbore cooling flow path according to the present invention;
3 is a perspective view of an interbore cooling flow path according to the present invention;
4 is a temperature distribution diagram of a cylinder block to which an interbore cooling flow path according to the present invention is applied.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 실린더 블록(1)은 4개의 연소실(2)이 그 길이 방향으로 나란히 형성되고, 서로 인접한 연소실(2)은 격벽(3)에 의해 구획된다.Referring to FIG. 1, in the cylinder block 1 to which the present invention is applied, four combustion chambers 2 are formed side by side in the longitudinal direction, and adjacent combustion chambers 2 are partitioned by partition walls 3.

상기 각 연소실(2)을 감싸는 형태로 냉각수가 유동하는 워터 재킷(4)이 연속되게 형성된다.The water jacket 4 through which the coolant flows is continuously formed to surround each combustion chamber 2.

본 발명은 4개의 연소실을 가진 실린더 블록(1)에 대해 적용하지만, 이에 한정되지 않고 2개의 연소실 혹은 그 이상의 연소실을 가진 실린더 블록에 적용될 수 있다.The present invention applies to a cylinder block 1 having four combustion chambers, but is not limited to this and can be applied to a cylinder block having two combustion chambers or more.

도 2를 참조하면, 상기 실린더 블록(1)에 형성된 워터 재킷(4) 만이 분리되어 도시되어 있는 바, 배기측 워터 재킷(4a)에서 워터 펌프로부터 냉각수가 유입되는 입구측 하단으로부터 반대측 흡기측 워터 재킷(4b)의 상단까지 배기측 워터 재킷(4a)과 흡기측 워터 재킷(4b)을 서로 연통시키는 경사진 제1인터보어 냉각유로(5a)와, 상기 배기측 워터 재킷(4a)에서 워터 펌프로부터 냉각수가 유입되는 입구측 상단으로부터 상기 제1인터보어 냉각유로(5a)까지 연장된 경사진 제2인터보어 냉각유로(5b)가 각각 상기 격벽(3)에 형성된다.Referring to FIG. 2, only the water jacket 4 formed in the cylinder block 1 is shown separately, and the intake side water from the lower side of the inlet side from which the cooling water flows from the water pump in the exhaust side water jacket 4a is introduced. Water pump in the inclined first intercooler cooling passage 5a for communicating the exhaust side water jacket 4a and the intake side water jacket 4b with each other up to the upper end of the jacket 4b, and the exhaust side water jacket 4a. From the upper end of the inlet side from which the coolant flows, the second interbore cooling passage 5b, which is inclined, extends from the upper end of the first intercooler cooling passage 5a to the partition 3, respectively.

도 3을 참조하면, 상기와 같이 배기측 워터 재킷(4a)을 흡기측 워터 재킷(4b)과 서로 연통시키는 제1,2인터보어 냉각유로(5a,5b)를 추가로 형성시킴에 따라 화살표로 도시한 바와 같이 워터 펌프로부터 펌핑되어 공급된 냉각수가 제1,2인터보어 냉각유로(5a,5b)를 통해 유동하면서 실린더 블록(1)을, 특히 상기 격벽(3)을 냉각시키게 되는 데, 상기 제1인터보어 냉각유로(5a)와 제2인터보어 냉각유로(5b)의 합류 지점을 지난 제1인터보어 냉각유로(5a)에서 유속이 가장 빠르게 나타났다.Referring to FIG. 3, as shown in FIG. 3, the first and second intercooler cooling passages 5a and 5b for communicating the exhaust side water jacket 4a with the intake side water jacket 4b are further formed. As shown, the coolant pumped from the water pump flows through the first and second intercooler flow passages 5a and 5b to cool the cylinder block 1, in particular the partition 3. The flow velocity was the fastest in the first intercooler cooling passage 5a past the confluence of the first and second intercooling passages 5a and 5b.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 냉각구조가 적용된 실린더 블록(1)의 단면이 도시되어 있는 바, 상기 배기측 워터 재킷(4a)과 흡기측 워터 재킷(4b)을 서로 연결시키는 제1,2인터보어 냉각유로(5a,5b)에 의해 실린더 블록(1)의 상단부, 특히 연소실과 연소실 사이의 사이어미즈부에서의 온도가 200℃ 근방까지 저감되면서 그 냉각 효과가 향상된다.4, a cross section of the cylinder block 1 to which the cooling structure according to the present invention is applied is shown. First, connecting the exhaust side water jacket 4a and the intake side water jacket 4b to each other, The two-intercooler cooling passages 5a and 5b reduce the temperature at the upper end of the cylinder block 1, in particular, between the combustion chamber and the combustion chamber to the vicinity of 200 ° C, thereby improving the cooling effect.

따라서 연소실의 실링성이 향상되고, 연소실의 적절한 냉각으로 과열에 의한 연소실의 변형을 방지할 수 있으며, 피스톤의 온도도 저감되고, 실린더 블록의 냉각 효과 향상으로 엔진의 출력 및 연비 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 다운사이징 엔진에 적합하게 적용할 수 있게 된다.Therefore, the sealability of the combustion chamber is improved, the combustion chamber can be prevented from being deformed due to overheating by appropriate cooling of the combustion chamber, the temperature of the piston is reduced, and the engine output and fuel efficiency can be improved by improving the cooling effect of the cylinder block. In addition to this, it can be suitably applied to a downsizing engine.

한편, 배기측 워터 재킷에서 워터 펌프로부터 냉각수가 유입되는 입구측 상부로부터 반대측 흡기측 워터 재킷의 하부까지 배기측 워터 재킷과 흡기측 워터 재킷을 서로 연통시키는 제1인터보어 냉각유로를 경사지게 형성시키고, 상기 흡기측 워터 재킷의 상단으로부터 상기 제1인터보어 냉각유로의 대략 중앙 부위까지 제2인터보어 냉각유로를 경사지게 형성시켜 상기 격벽(3)의 효과적인 냉각을 도모할 수 있다.
On the other hand, in the exhaust side water jacket to form a first intercooler cooling passage inclined to communicate with the exhaust side water jacket and the intake side water jacket from the top of the inlet side into which the coolant flows from the water pump to the bottom of the intake side water jacket, An effective cooling of the partition 3 can be achieved by forming the second intercooling cooling passage inclined from an upper end of the intake side water jacket to an approximately central portion of the first intercooling cooling passage.

1-실린더 블록 2-연소실
3-격벽 4-워터 재킷
5a,5b-인터보어 냉각유로1-cylinder block 2-combustion chamber
3-bulk 4-water jacket
5a, 5b-Intervore Cooling Channel

Claims (4)

하나 이상의 연소실이 격벽에 의해 구획된 실린더 블록과;
상기 연소실을 감싸는 형태로 냉각수가 유동할 수 있도록 상기 실린더 블록에 형성되고, 상기 냉각수가 유입되는 배기측 워터 재킷과 이와 반대측의 흡기측 워터 재킷을 각각 구비한 워터 재킷과;
상기 배기측 워터 재킷과 상기 흡기측 워터 재킷을 연통시키도록 상기 격벽에 형성된 하나 이상의 인터보어 냉각유로를 구비한 엔진의 실린더 블록 냉각구조.A cylinder block in which at least one combustion chamber is partitioned by partition walls;
A water jacket formed on the cylinder block to allow the coolant to flow in a form surrounding the combustion chamber, the water jacket including an exhaust side water jacket through which the coolant flows and an intake side water jacket on the opposite side;
And at least one interbore cooling passage formed in said partition wall for communicating said exhaust side water jacket and said intake side water jacket. 청구항 1에 있어서, 상기 인터보어 냉각유로는 상기 배기측 워터 재킷에서 워터 펌프로부터 상기 냉각수가 유입되는 입구측 하단으로부터 상기 흡기측 워터 재킷의 상단까지 연장되어 형성된 제1인터보어 냉각유로와, 상기 배기측 워터 재킷에서 워터 펌프로부터 냉각수가 유입되는 입구측 상단으로부터 상기 제1인터보어 냉각유로까지 연장된 형성된 제2인터보어 냉각유로를 구비한 것을 특징으로 하는 엔진의 실린더 블록 냉각구조.The cooling system of claim 1, wherein the interbore cooling flow path extends from an inlet side lower end through which the cooling water flows from the water pump to the upper end of the intake side water jacket in the exhaust side water jacket, and the exhaust line. And a second intercooler cooling passage formed extending from the upper end of the inlet side through which the coolant flows from the water pump to the first intercooler cooling passage in the side water jacket. 청구항 1에 있어서, 상기 인터보어 냉각유로는 상기 배기측 워터 재킷에서 워터 펌프로부터 상기 냉각수가 유입되는 입구측 상부로부터 상기 흡기측 워터 재킷의 하부까지 연장되어 형성된 제1인터보어 냉각유로와, 상기 흡기측 워터 재킷의 상부로부터 상기 제1인터보어 냉각유로의 중앙 부위까지 연장되어 형성된 제2인터보어 냉각유로를 구비한 것을 특징으로 하는 엔진의 실린더 블록 냉각구조.
The cooling system of claim 1, wherein the interbore cooling flow path extends from an upper portion of an inlet side through which the cooling water flows from a water pump to a lower portion of the intake side water jacket in the exhaust side water jacket, and the intake air inlet. And a second intercooler cooling passage formed extending from an upper portion of the side water jacket to a central portion of the first intercooler cooling passage.
청구항 2항 또는 청구항 항에 있어서, 상기 제1,2인터보어 냉각유로는 각각 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 엔진의 실린더 블록 냉각구조.The cylinder block cooling structure of claim 2, wherein the first and second intercooler cooling passages are inclined, respectively.
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