KR20140099482A - 연료 안내 부분을 가지는 실린더 헤드 - Google Patents

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Abstract

본원 발명은 기체 또는 액체 연료와 같은 연료로 동작되도록 구성된 내연 기관을 위한 실린더 헤드(1)에 관한 것이고, 상기 실린더 헤드(1)가 적어도 하나의 연료 안내 섹션(1A, 100A, 200A, 300A)을 포함한다. 상기 내연 기관에서, 연료가 공기와 혼합될 수 있을 것이다. 최적의 그리고 균일한 연료 및 공기 혼합이 달성하기 어려울 수 있을 것이다. 개시된 연료 안내 섹션(1A, 100A, 200A, 300A)은, 연료가 소용돌이치도록 그에 따라 연료가 공기 내에서 균일하게 분산되도록 구성된 연료 안내 부분(30, 130, 230, 330)의 이용에 의해서, 연료와 공기의 혼합을 개선할 수 있을 것이다. 특히, 연료 안내 부분(30, 130, 230, 330)은, 공기와의 완전한 혼합을 위해서 필요 난류를 연료로 제공하는 역할을 하는 규정된 경사진 엣지를 포함할 수 있을 것이다. 이러한 연료와 공기의 균일한 분산이 연료/공기 혼합물의 보다 완전한 연소를 초래할 수 있을 것이다.

Description

연료 안내 부분을 가지는 실린더 헤드{CYLINDER HEAD WITH FUEL GUIDING PORTION}
본원 개시 내용은 기체 또는 액체 연료로 동작되도록 구성된 내연 기관을 위한 실린더 헤드에 관한 것이다. 특히, 본원 개시 내용은 연료 안내 부분을 가지는 실린더 헤드에 관한 것이다.
또한, 본원 개시 내용은 전술한 타입의 실린더 헤드를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
내연 기관이 적어도 하나의 실린더 헤드를 구비할 수 있을 것이다. 일반적으로, 실린더 헤드가 실린더 블록의 상단부 상에서 내연 기관의 실린더들 위에 배열될 수 있을 것이고 연료 유입구 밸브, 공기 및 연료를 실린더로 피딩(feeding)하기 위한 통로, 점화 플러그, 연료 분사기 및 배기 가스 피딩을 위한 통로를 포함할 수 있을 것이다.
통상적인 내연 기관에서, 실린더로 피딩되는 연료가 공기와 혼합되어 효율적인 연소를 허용할 수 있을 것이다. 이러한 목적을 위해서, 연료가 공기와 완전히 혼합될, 즉 연료가 공기 내에서 균일하게 분산될 필요가 있을 수 있을 것이다.
US 2008/0271700 A1은, 유동 채널 내로 가스를 주입하기 위한 공기 도관을 포함하는 내연 기관용 실린더 헤드를 개시한다. 상기 공기 도관은 주조(casting)에 의해서 생산된다.
또한, EP 0 715 069 A1은 주입기를 수용하도록 그리고 엔진의 실린더 헤드에 고정되도록 구성된 공기 흡기 트랙트 요소(air intake tract element)를 개시하고 있다.
본원 개시 내용은, 적어도 부분적으로, 종래 시스템의 하나 이상의 양태를 개선 또는 극복하기 위한 것이다.
본원 개시 내용의 양태에서, 기체 또는 액체 연료와 같은 연료로 동작되도록 구성된 내연 기관을 위한 적어도 하나의 연료 안내 섹션을 가지는 실린더 헤드가 연료 유량(flow rate)을 제어하도록 구성된 연료 유입구 밸브를 수용하기 위한 연료 유입구 밸브 케이싱, 연료를 공기와 혼합하기 위한 연료/공기 혼합 챔버, 및 상기 연료 유입구 밸브 케이싱을 상기 연료/공기 혼합 챔버로 연결하는 연료 안내 부분을 포함할 수 있을 것이다. 상기 연료 안내 부분이 상기 실린더 헤드와 일체로 형성될 수 있고 적어도 하나의 제 1 연료 피딩 통로 및 적어도 하나의 제 2 연료 피딩 통로를 형성할 수 있고, 상기 제 1 연료 피딩 통로 및 제 2 연료 피딩 통로가 상기 연료 유입구 밸브 케이싱으로부터 상기 연료/공기 혼합 챔버로 연장한다.
본원 개시 내용의 추가적인 양태에서, 기체 또는 액체 연료와 같은 연료로 동작하도록 구성된 내연 기관을 위한 실린더 헤드를 제조하기 위한 방법이 이하의 단계를 포함할 수 있을 것이다:
연료/공기 혼합 챔버의 내측 벽 및 연료 안내 부분의 내측 벽을 형성하는 코어를 제공하는 단계로서, 상기 코어가 모래로 제조되는, 코어 제공 단계;
상기 연료/공기 혼합 챔버 및 상기 연료 안내 부분의 외측 벽을 형성하는 몰드를 제공하는 단계로서, 상기 몰드가 적어도 2개의 파트로 분할되는, 몰드 제공 단계;
상기 코어를 상기 몰드 내에 배열하는 단계;
상기 몰드를 주조 재료로 충진하는 단계;
상기 주조 재료를 냉각시키는 단계;
상기 몰드 및 상기 코어를 제거하는 단계; 및
상기 실린더 헤드의 외부로부터 내부로 연장하는 제 1 연료 피딩 통로 및 제 2 연료 피딩 통로를 형성하기 위해서 상기 연료 안내 부분 내에 적어도 2개의 홀을 제공하는 단계.
본원 개시 내용의 다른 특징 및 양태가 이하의 설명 및 첨부 도면으로부터 자명하게 될 것이다.
도 1은 연료 공급 파이프를 통해서 연료 저장용기로 그리고 배기 가스 공급 파이프를 통해서 배기 가스 처리 장치로 연결된 실린더 헤드로서, 복수의 연료 안내 섹션을 가지는 실린더 헤드의 개략적인 개관도를 도시한다.
도 2는 본원 개시 내용의 제 1 실시예에 따른 연료 안내 섹션의 횡단면도를 도시한다.
도 3은 도 2의 연료 안내 섹션의 선 III-III을 따른 수직 횡단면도를 도시한다.
도 4는 본원 개시 내용의 제 2 실시예에 따른 연료 안내 섹션의 횡단면도를 도시한다.
도 5는 본원 개시 내용의 제 3 실시예에 따른 연료 안내 섹션의 횡단면도를 도시한다.
도 6은 본원 개시 내용의 제 4 실시예에 따른 연료 안내 섹션의 횡단면도를 도시한다.
도 7은 도 6의 연료 안내 섹션의 선 VII-VII을 따라서 취한 수직 횡단면도를 도시한다.
도 8은 도 1의 연료 안내 섹션을 제조하기 위한 코어의 사시도를 도시한다.
도 9는 도 1의 연료 안내 섹션을 제조하기 위한 몰드 내에 배열된 도 8의 코어의 사시도를 도시한다.
도 10은 본원 개시 내용의 예시적인 실시예에 따른 배기 가스 안내 섹션의 횡단면도를 도시한다.
이하는 본원 개시 내용의 예시적인 실시예에 관한 구체적인 설명이다. 여기에서 개시되고 도면에서 도시된 예시적인 실시예는 본원 개시 내용의 원리를 교시하기 위한 것으로서, 당업자로 하여금 본원 개시 내용을 많은 상이한 환경에서 그리고 많은 상이한 적용예를 위해서 이용할 수 있게 하기 위한 것이다. 그에 따라, 예시적인 실시예는, 특허의 보호 범위를 제한하는 설명으로서의 의도된 것이 아니고 그리고 제한하는 설명으로 간주되지 않아야 할 것이다. 오히려 특허의 보호 범위는 첨부된 청구항에 의해서 규정될 것이다.
도 1을 참조하면, 내연 기관(미도시)용 실린더 헤드(1)가 도시되어 있다. 실린더 헤드(1)가 6개의 연료 안내 섹션(1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F)을 포함할 수 있을 것이다. 대안적으로, 실린더 헤드(1)가 6개의 연료 안내 섹션 보다 적거나 많은, 예를 들어 4개, 8개 또는 12개의 연료 안내 섹션을 포함할 수 있을 것이다. 각각의 안내 섹션(1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F)이 연료 공급 파이프(3)를 통해서 연료 저장 용기(2)에 연결될 수 있을 것이다. 연료 저장 용기(2)는, 기체 연료 또는 액체 연료, 예를 들어 디젤 연료와 같은 연료로 충진된 탱크 또는 컨테이너일 수 있을 것이다. 또한, 각각의 연료 안내 섹션(1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F)이 배기 가스 공급 파이프(5)를 통해서 배기 가스 처리 장치(4)로 연결될 수 있을 것이다. 배기 가스 처리 장치(4)가, 내연 기관으로부터의 유독성 배기 가스 배출물을 비-유독성 또는 적어도 덜-유독한 물질로 변환하기 위해서 이용되는 공지된 촉매 변환기일 수 있을 것이다. 각각의 연료 안내 섹션(1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F)이 내연 기관의 실린더(미도시)와 연관될 수 있을 것이다.
도 2를 참조하면, 본원 개시 내용의 제 1 실시예에 따른 연료 안내 섹션(1A)의 횡단면도가 도시되어 있다. 연료 안내 섹션(1A)이 공기 흡기 챔버(10), 연료/공기 혼합 챔버(20), 연료 안내 부분(30), 및 연료 유입구 밸브 케이싱(40)을 포함할 수 있을 것이다.
공기 흡기 챔버(10)가 벤딩된/곡선화된 구성을 가질 수 있을 것이다. 유사하게, 연료/공기 혼합 챔버(20)가 벤딩된/곡선화된 구성을 가질 수 있을 것이다. 대안적으로, 공기 흡기 챔버(10) 및 연료/공기 혼합 챔버(20) 모두가 선형 또는 임의의 다른 적합한 구성을 가질 수 있을 것이다. 공기 흡기 챔버(10)가 연료 안내 섹션(1A)과, 특히 연료/공기 혼합 챔버(20)와 일체로 형성될 수 있을 것이다. 구체적으로, 공기 흡기 챔버(10)가 연료/공기 혼합 챔버(20) 상에서 일체로 주조될 수 있을 것이다. 연료/공기 혼합 챔버(20)가, 공기 흡기 챔버(10)가 배열되는 연료/공기 혼합 챔버(20)의 단부에 대향하는 연료/공기 혼합 챔버(20)의 단부에 배치된 혼합된 연료/공기 개구부(21)를 가질 수 있을 것이다. 혼합된 연료/공기 개구부(21)가 연료/공기 혼합 챔버(20)를 내연 기관의 실린더들 중 하나와 유체적으로 연결할 수 있을 것이다. 혼합된 연료/공기 개구부(21)가 원형 형상을 가질 수 있을 것이다. 대안적으로, 혼합된 연료/공기 개구부(21)가 타원형 형상 또는 임의의 다른 적합한 형상을 가질 수 있을 것이다. 공기 흡기 챔버(10)가, 연료/공기 혼합 챔버(20)가 배열된 단부에 대향하는 공기 흡기 챔버(10)의 단부에 배치된 공기 개구부(11)를 가질 수 있을 것이다. 공기 개구부(11)가 공기 흡기 챔버(10)를 공기 유도(induction) 시스템(미도시)과 유체적으로 연결할 수 있을 것이다. 공기 개구부(11)가 원형 형상을 가질 수 있을 것이다. 대안적으로, 공기 개구부(11)가 타원형 또는 임의의 다른 적합한 형상을 가질 수 있을 것이다. 연료 안내 섹션(1A)이 공기 흡기 챔버(10)를 가지지 않고, 공기 유도 시스템에 직접적으로 연결될 수 있다는 것을 주목하여야 할 것이다.
연료 안내 부분(30)이 연료 안내 섹션(1A)과 일체로, 특히 공기 흡기 챔버(10) 및 연료/공기 혼합 챔버(20)와 일체로 형성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 연료 안내 부분(30)이 공기 흡기 챔버(10)로부터 연료/공기 혼합 챔버(20)로의 전이부에서 연료 안내 섹션(1A)과 일체로 형성될 수 있을 것이다. 연료 안내 부분(30)이 노우즈(nose)- 또는 릿지(ridge)-유사 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 안내 부분(30)은 도 2에 도시된 바와 같은 횡단면에서 실질적으로 삼각형 형상을 가질 수 있을 것이다. 연료 안내 부분(30)이 공기 흡기 챔버(10) 및/또는 연료/공기 혼합 챔버(20) 내로 연장할 수 있을 것이고, 그에 따라 공기 흡기 챔버(10)와 대면하는 연료 안내 부분(30)의 제 1 표면 부분(31)이 도 2에 도시된 바와 같이 상-하-방향으로 연장될 수 있을 것이고 연료/공기 혼합 챔버(20)와 대면하는 연료 안내 부분(30)의 제 2 표면 부분(32)이 도 2에 도시된 바와 같이 상-하-방향에 대해서 경사지게 연장할 수 있을 것이다. 제 2 표면 부분(32)의 경사진 연장으로 인해서, 연료 안내 부분(30)의 제 2 표면 부분(32)이 규정된 기울어진(inclined) 엣지를 형성할 수 있을 것이다. 또한, 연료 안내 부분(30)이 제 1 연료 피딩 통로(33) 및 제 2 연료 피딩 통로(34)를 포함할 수 있을 것이다. 대안적으로, 연료 안내 부분(30)이 둘 초과의 연료 피딩 통로를 가질 수 있을 것이다. 제 1 연료 피딩 통로(33)가 연료 안내 부분(30)을 통해서 경사지게 연장할 수 있을 것이고, 즉 제 1 연료 피딩 통로(33)가 기울어진 방식으로 연료 안내 부분(30)을 통과할 수 있을 것이다. 제 2 연료 피딩 통로(34)가 도 2에 도시된 바와 같이 상-하-방향으로 연료 안내 부분(30)을 통해서 연장할 수 있을 것이고, 그에 따라 제 1 연료 피딩 통로(33)가 제 2 연료 피딩 통로(34)에 대해서 각도를 이루어 배열될 수 있을 것이다. 제 1 및 제 2 연료 피딩 통로들(33, 34)이 원형으로 형성될 수 있을 것이다. 이러한 경우에, 제 1 및 제 2 연료 피딩 통로들(33, 34)이 동일한 직경, 예를 들어 32 mm의 직경을 가질 수 있을 것이다. 대안적으로, 제 1 및 제 2 연료 피딩 통로들(33, 34)이 상이한 직경들을 가질 수 있을 것이다. 예를 들어, 제 1 연료 피딩 통로(33)가 32 mm의 직경, 특히 32.4 mm의 직경을 가질 수 있을 것이고, 제 2 연료 피딩 통로(34)가 37 mm의 직경, 특히 37.2 mm의 직경을 가질 수 있을 것이다. 대안적으로, 제 1 및 제 2 연료 피딩 통로(33, 34) 모두 또는 그중 적어도 하나가 비-원형 횡단면, 예를 들어 사각형 또는 다각형 횡단면을 포함할 수 있을 것이다. 이러한 경우에, 제 1 및 제 2 연료 피딩 통로(33, 34)가 동일한 횡단면 또는 상이한 횡단면을 가질 수 있을 것이다. 제 1 연료 피딩 통로(33)와 제 2 연료 피딩 통로(34) 사이의 각도가 15°내지 17°, 바람직하게 16°일 수 있을 것이다. 대안적으로, 제 1 연료 피딩 통로(33)와 제 2 연료 피딩 통로(34) 사이의 각도가 10°내지 15°, 또는 17°내지 25°일 수 있을 것이다.
연료 유입구 밸브 케이싱(40)이 연료 안내 섹션(1A)과 일체로 형성될 수 있을 것이다. 특히, 연료 유입구 밸브 케이싱(40)이 상기 전이 위치의 영역 내에서, 즉 연료 안내 부분(30)이 배열되는 위치에서 공기 흡기 챔버(10) 및 연료/공기 혼합 챔버(20) 상에 주조될 수 있을 것이다. 대안적으로, 연료 유입구 밸브 케이싱(40)이 연료/공기 혼합 챔버(20)에 기계적으로 연결된 분리된 구성요소로서 형성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 연료 유입구 밸브 케이싱(40)이 연료/공기 혼합 챔버(20)로 나사체결 또는 볼트체결될 수 있을 것이다. 연료 유입구 밸브 케이싱(40)이 도 2에 도시된 바와 같이 실질적으로 직사각형 횡단면을 가질 수 있을 것이고 컵-유사 형상을 가질 수 있을 것이다. 연료 유입구 밸브 케이싱(40)의 하단부 부분에서, 리세스(recess)(41)가 형성될 수 있을 것이다. 리세스(41)가 도 2에 도시된 바와 같이 날카로운 엣지를 가지는 실질적으로 사다리꼴 형상을 가질 수 있을 것이다. 대안적으로, 리세스(41)가, 예를 들어 날카로운 엣지 또는 둥근 모서리를 가지는 실질적으로 직사각형 형상, 또는 임의의 다른 적합한 형상을 가질 수 있을 것이다. 리세스(41)가 도 2에 도시된 바와 같이 좌측 케이싱 벽(43) 및 우측 케이싱 벽(44)으로부터 이격된 외부방향 엣지(42)를 가질 수 있을 것이다. 리세스(41)가 제 1 연료 피딩 통로(33) 및 제 2 연료 피딩 통로(34) 모두에 대해서 유체적으로 연결될 수 있을 것이다. 즉, 양 연료 피딩 통로(33, 34)가 리세스(41)로부터 연료/공기 혼합 챔버(20)로 연장할 수 있을 것이고, 그에 따라 연료 유입구 밸브(50)가 리세스(41)에 유체적으로 연결된다. 대안적으로, 리세스(41)가 없는 경우에, 제 1 및 제 2 연료 피딩 통로(33, 34)가 또한 유입구 밸브 케이싱(40)에, 특히 연료 유입구 밸브 케이싱(40)의 하단부 부분에 유체적으로 연결될 수 있을 것이다. 또한, 연료 유입구 밸브 케이싱(40)이 연료 유입구 밸브(50)를 수용할 수 있을 것이다. 연료 유입구 밸브(50)가 연료 유입구 밸브(50)와 케이싱 벽(43, 44) 사이에서 미리 결정된 거리를 가지고 연료 유입구 밸브 케이싱(40) 내에 배치될 수 있을 것이다. 대안적으로, 연료 유입구 밸브(50)가 케이싱 벽(43, 44)에 대해서 인접(abut)하도록, 연료 유입구 밸브(50)가 연료 유입구 밸브 케이싱(40) 내로 삽입될 수 있을 것이다.
도 3을 참조하면, 도 2의 선 III-III을 따라서 취한 연료 안내 섹션(1A)의 횡단면도가 도시되어 있다. 특히, 도 3은, 연료/공기 혼합 챔버(20)가 원형 횡단면을 가질 수 있다는 것을 보여준다. 대안적으로, 연료/공기 혼합 챔버(20)가 타원형 또는 임의의 다른 적합한 횡단면을 가질 수 있을 것이다. 또한, 연료 안내 부분(30)이 전이부 위치에서, 가능하게는 전이부의 상부 부분으로부터 중앙에서, 연료/공기 혼합 챔버(20) 및 공기 흡기 챔버(10) 내로 연장할 수 있을 것이다. 다시 말해서, 연료 안내 부분(30)이 도 3에 도시된 바와 같이 좌-우 방향으로 연료/공기 혼합 챔버(20)의 내측 벽으로부터 균일하게 이격될 수 있을 것이고 전이 위치에서 연료/공기 혼합 챔버(20)의 원형 횡단면의 중심까지 연장할 수 있을 것이다. 즉, 연료 안내 부분(30)의 가장 낮은 지점이 전이 위치에서 연료/공기 혼합 챔버(20) 및 공기 흡기 챔버(10)의 횡단면의 중심에 배치될 수 있을 것이다. 대안적으로, 연료 안내 부분(30)의 가장 낮은 지점이 연료/공기 혼합 챔버(20) 및 공기 흡기 챔버(10)의 횡단면의 중심 위에 또는 아래에 배열될 수 있을 것이다. 즉, 연료 안내 부분이 또한 도 3에 도시된 바와 같이 상-하 방향으로 더 짧거나 더 길 수 있을 것이다. 대안적으로 또는 부가적으로, 연료 안내 부분이 좌-우-방향으로 연료/공기 혼합 챔버(20)의 내측 벽(22)의 좌측 또는 우측 부분에 더 근접하여 배치될 수 있을 것이다.
도 4를 참조하면, 본원 개시 내용의 제 2 실시예에 따른 연료 안내 섹션(100A)이 개시되어 있다. 연료 안내 섹션(100A)은 연료 안내 부분의 구성에서 제 1 실시예에 따른 연료 안내 섹션(1A)과 상이하다. 따라서, 연료 안내 섹션(1A)의 특징에 대비하여 변경되지 않은 연료 안내 섹션(100A)의 특징에 대해서는 동일한 참조 번호가 제공되고 그에 대한 설명은 이하에서 생략될 것이다.
제 2 실시예에서, 연료 안내 섹션(100A)이 연료 안내 부분(130)을 포함한다. 연료 안내 부분(130)은 제 1 실시예에 따른 제 1 표면 부분(131) 및 제 2 표면 부분(132)을 가지는 연료 안내 부분(30)과 동일한 노우즈(nose)- 또는 릿지(ridge)-유사 형상을 가진다. 연료 안내 부분(130)이 제 1 연료 피딩 통로(133) 및 제 2 연료 피딩 통로(134)를 가질 수 있을 것이다. 대안적으로, 연료 안내 부분(130)이 둘 초과의 연료 피딩 통로(133, 134)를 가질 수 있을 것이다. 제 1 연료 피딩 통로(133)가 제 2 연료 피딩 통로(134)와 평행하게 연장할 수 있을 것이다. 또한, 제 1 연료 피딩 통로(133)가 제 2 연료 피딩 통로(134) 보다 작은 횡단면을 가질 수 있을 것이다. 원형 형상의 경우에, 제 1 연료 피딩 통로가, 예를 들어, 37 mm의 직경, 특히 37.2 mm의 직경을 가지는 제 2 연료 피딩 통로(134) 보다 작은 직경, 예를 들어 32 mm, 특히 32.4 mm의 직경을 가질 수 있을 것이다. 대안적으로, 제 1 및 제 2 연료 피딩 통로(133, 134)가 각각 동일한 횡단면 및 동일한 직경, 예를 들어 30 내지 40 mm, 예를 들어 34 mm, 36 mm, 38 mm의 직경을 가질 수 있을 것이다.
도 5를 참조하면, 본원 개시 내용의 제 3 실시예에 따른 연료 안내 섹션(200A)이 도시되어 있다. 연료 안내 섹션(200A)은 연료 안내 부분의 구성에서 연료 안내 섹션(1A)과 상이하다. 따라서, 연료 안내 섹션(1A)의 특징에 대비하여 변경되지 않은 연료 안내 섹션(200A)의 특징에 대해서는 동일한 참조 번호가 제공되고 그에 대한 설명은 이하에서 생략될 것이다.
연료 안내 섹션(200A)이 연료 안내 부분(230)을 포함한다. 연료 안내 부분(230)은 제 1 실시예에 따른 제 1 표면 부분(231) 및 제 2 표면 부분(232)을 가지는 연료 안내 부분(30)과 동일한 노우즈- 또는 릿지-유사 형상을 가질 수 있을 것이다. 연료 안내 부분(230)이 제 1 연료 피딩 통로(233) 및 제 2 연료 피딩 통로(234)를 가질 수 있을 것이다. 대안적으로, 연료 안내 부분(230)이 둘 초과의 연료 피딩 통로를 가질 수 있을 것이다. 제 1 연료 피딩 통로(233)가 곡선화된 방식으로 리세스(41)로부터 연료/공기 혼합 챔버(20)로 연장할 수 있을 것이다. 다시 말해서, 제 1 연료 피딩 통로(233)가 특정 반경을 가지는 통로를 형성할 수 있을 것이고, 그에 따라, 선형이 아닐 수 있을 것이다. 제 2 연료 피딩 통로(234)가 리세스(41)로부터 연료/공기 혼합 챔버(20)로 선형적으로 연장할 수 있을 것이다. 대안적으로, 제 2 연료 피딩 통로(234) 또는 양 연료 피딩 통로(233, 234)가 곡선화될 수 있을 것이다. 제 1 연료 피딩 통로(233)가 제 2 연료 피딩 통로(234) 보다 큰 횡단면을 가질 수 있을 것이다. 예를 들어, 원형의 제 1 및 제 2 연료 피딩 통로(233, 234)의 경우에, 제 1 연료 피딩 통로(233)가 예를 들어 32 mm, 특히 32.4 mm의 직경을 가지는 제 2 연료 피딩 통로(234) 보다 큰 직경, 예를 들어, 37 mm의 직경, 특히 37.2 mm의 직경을 가질 수 있을 것이다. 대안적으로, 제 1 및 제 2 연료 피딩 통로(233, 234)가 각각 동일한 횡단면, 예를 들어 동일한 직경, 예를 들어 30 내지 40 mm, 예를 들어 34 mm, 36 mm, 38 mm의 직경을 가질 수 있을 것이다.
도 6을 참조하면, 본원 개시 내용의 제 4 실시예에 따른 연료 안내 섹션(300A)이 도시되어 있다. 연료 안내 섹션(300A)은 연료 안내 부분의 구성에서 제 1 실시예에 따른 연료 안내 섹션(1A)과 상이하다. 따라서, 연료 안내 섹션(1A)의 특징에 대비하여 변경되지 않은 연료 안내 섹션(300A)의 특징에 대해서는 동일한 참조 번호가 제공되고 그에 대한 설명은 이하에서 생략될 것이다.
연료 안내 섹션(300A)이 연료 안내 부분(330)을 포함할 수 있고, 상기 연료 안내 부분(330)이 외측 연결 도관 요소(361), 원형 도관 라인(362), 제 1 내측 연결 도관 요소(363), 제 2 내측 연결 도관 요소(364), 제 3 내측 연결 도관 요소(365), 제 4 내측 연결 도관 요소(366), 제 5 내측 연결 도관 요소(367), 제 6 내측 연결 도관 요소(368), 및 제 7 내측 연결 도관 요소(369)를 가진다. 대안적으로, 연료 안내 부분(330)이 7개 미만의 내측 연결 도관 요소, 예를 들어 2개, 3개 4개, 5개, 6개의 내측 연결 도관 요소, 또는 7개 초과의 내측 연결 도관 요소를 가질 수 있을 것이다. 2개의 내측 연결 도관 요소의 경우에, 이러한 2개의 내측 연결 도관 요소 중 하나, 원형 도관 라인(362) 및 외측 도관 요소(361)가 제 1 연료 피딩 통로(333)를 형성하고, 그리고 이러한 2개의 내측 연결 도관 요소 중 다른 하나, 원형 도관 라인(362) 및 외측 도관 요소(361)가 제 2 연료 피딩 통로(332)를 형성한다. 원형 도관 라인(362)이, 공기 흡기 챔버(10)의 연료/공기 혼합 챔버(20)에 대한 전이 위치에서 연료 안내 섹션(300A)의 외측 벽 부분 내에 배열될 수 있을 것이다. 외측 연결 도관 요소(361)가 원형 도관 라인(362)을 리세스(41)와, 또는 리세스(41)가 제공되지 않는 경우에, 연료 유입구 밸브 케이싱(40)과 유체적으로 연결할 수 있을 것이다. 또한, 7개의 내측 연결 도관 요소(363, 364, 365, 366, 367, 368, 369)가 원형 도관 라인(362)을 연료/공기 혼합 챔버(20) 및 공기 흡기 챔버(10)와 유체적으로 연결할 수 있을 것이다. 내측 연결 도관 요소(364, 365, 366, 367, 368, 369)가 연료 흡기 챔버(10)로부터 연료/공기 혼합 챔버(20)로의 전이 위치에서 연료 안내 섹션(300A)의 내측 벽 부분 내에서 방사상으로 연장할 수 있을 것이다. 또한, 각각의 내측 연결 도관 요소(363, 364, 365, 366, 367, 368, 369)가, 동일한 횡단면 또는 상이한 횡단면을 가질 수 있는 외측 연결 도관 요소(361) 및 원형 도관 라인(362) 보다 작은 횡단면을 가질 수 있을 것이다. 바람직하게, 원형 도관 라인(362)의 횡단면이 모든 내측 연결 도관 요소(363, 364, 365, 366, 367, 368, 369) 전체의 횡단면에 상응할 수 있을 것이다.
도 8을 참조하면, 연료 안내 섹션(1A)을 제조하기 위한 코어(400)가 도시되어 있다. 코어(400)가, 가장 작은 반경의 위치에 즉, 코어(400)의 가장 작은 곡률의 위치에 공동(401)이 배치된 벤딩된/곡선화된 형상을 가질 수 있을 것이다. 공동(401)은 연료 안내 부분(30)을 제조하기 위한 코어(400)의 파트에 상응한다. 또한, 코어(400)가 도 8에 도시된 바와 같은 코어의 하부 좌측 측부에 보스(boss)(402)를 포함할 수 있을 것이다. 보스(402)는, 몰드(500) 내로 장착될 때, 코어(400)를 지지하기 위한 코어 받침대(chaplet)로서의 역할을 할 수 있을 것이다. 코어(400)가 피트-철 모래(pit-iron sand)로 제조될 수 있을 것이다. 대안적으로, 코어(400)가 합성 수지, 왁스 또는 푸란 수지(furan resin)와 혼합된 피트-철 모래로 제조될 수 있을 것이다.
도 9를 참조하면, 몰드(500)의 하부 부분(501)이 도시되어 있다. 하부 부분(501)이 주철 또는 스틸과 같은 임의의 공지된 몰드 재료로 제조될 수 있을 것이다. 하부 부분(501) 내에, 코어(400)가 배열될 수 있을 것이다. 보스(402)는, 몰드(500) 내로 장착되었을 때, 코어(400)를 지지하기 위한 코어 받침대로서 역할할 수 있을 것이다. 하부 부분(501)이 실질적으로 직사각형 외측 형상을 가질 수 있을 것이고 그리고, 코어(400)에 의해서 형성된 연료 안내 섹션(1A)의 윤곽에 부가적으로, 내연 기관의 추가적인 구성요소를 형성할 수 있을 것이고, 상기 추가적인 구성요소에 대해서는 이러한 상세한 설명에서 언급하지 않을 것이다. 몰드(500)의 상부 부분은 도시하지 않았다.
도 10을 참조하면, 배기 가스 안내 섹션(600A)이 도시되어 있다. 배기 가스 안내 섹션(600A)이 연료 안내 섹션(1A)에 따라서 구성된다. 대안적으로, 배기 가스 안내 섹션(600A)이 연료 안내 섹션(100A, 200A, 또는 300A)에 따라서 구성될 수 있을 것이다.
배기 가스 안내 섹션(600A)이 배기 가스 배출구 챔버(610) 및 배기 가스/가스 혼합 챔버(620)를 포함할 수 있을 것이다. 배기 가스 배출구 챔버(610)가 배기 가스/가스 혼합 챔버(620)와 일체로 형성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 배기 가스 배출구 챔버(610)가 배기 가스/가스 혼합 챔버(620) 상에 주조될 수 있을 것이다. 배기 가스 배출구 챔버(610)가, 배기 가스 배출구 챔버(610)로부터 배기 가스/가스 혼합 챔버(620)로의 전이 위치를 형성하는 배기 가스 배출구 챔버(610)의 단부에 대향하는 단부에서 배기 가스 개구부(611)를 가질 수 있을 것이다. 유사하게, 배기 가스/가스 혼합 챔버가, 배기 가스 배출구 챔버(610)의 배기 가스/가스 혼합 챔버(620)로의 전이 위치에 대향하는 배기 가스/가스 혼합 챔버의 단부에서 혼합된 배기 가스/가스 개구부(621)를 포함할 수 있을 것이다. 배기 가스 개구부(611)가 혼합된 배기 가스/가스 개구부(621)에 수직으로 배열될 수 있을 것이다.
배기 가스 안내 섹션(600A)이 배기 가스 안내 부분(630)을 더 포함할 수 있을 것이다. 배기 가스 안내 부분(630)이 노우즈- 또는 릿지-유사 형상을 가질 수 있을 것이다. 배기 가스 안내 부분(630)이 배기 가스 배출구 챔버(610)로부터 배기 가스/가스 혼합 챔버(620)로의 전이 위치에서 배기 가스 배출구 챔버(610) 및 배기 가스/가스 혼합 챔버(620) 내로 연장할 수 있을 것이다. 특히, 배기 가스 안내 부분(630)이, 도 10에 도시된 바와 같이 배기 가스 배출구 챔버(610) 내에서 상-하 방향으로 연장하는 제 1 표면 부분(631) 및 배기 가스/가스 혼합 챔버(620) 내에서 경사지게 연장하는 제 2 표면 부분(632)을 가질 수 있을 것이다. 다시 말해서, 배기 가스 안내 부분(630)이 도 10에 도시된 바와 같이 실질적으로 삼각형인 형상을 형성할 수 있을 것이다. 대안적으로, 배기 가스 안내 부분(630)이 그의 상-하 방향으로 연장하는 제 1 표면이 배기 가스/가스 혼합 챔버(620)와 대면할 수 있도록 그리고 경사지게 연장하는 배기 가스 안내 부분(630)의 제 2 표면이 배기 가스 배출구 챔버(610)와 대면할 수 있도록, 배열될 수 있을 것이다. 이러한 경우에, 가스 피딩 통로(633, 634)가 배기 가스 개구부(611)로 지향될 수 있을 것이고 가스를 배기 가스 배출구 챔버(610)로 안내할 수 있을 것이다.
배기 가스 안내 부분(630)이 제 1 배기 가스 피딩 통로(633) 및 제 2 배기 가스 피딩 통로(634)를 포함할 수 있을 것이다. 제 1 배기 가스 피딩 통로(633)가 제 2 배기 가스 피딩 통로(634)에 대해서 각도를 이루어 배열될 수 있을 것이다. 또한, 제 1 배기 가스 피딩 통로(633)가 제 2 배기 가스 피딩 통로(634) 보다 더 짧을 수 있을 것이다. 제 1 및 제 2 배기 가스 피딩 통로(633, 634)가 동일한 직경을 가질 수 있을 것이다. 대안적으로, 제 1 및 제 2 배기 가스 피딩 통로(633, 634)가 상이한 직경들을 가질 수 있을 것이다. 또한, 배기 가스 안내 부분이 둘 초과의 배기 가스 피딩 통로를 가질 수 있을 것이다. 또한, 배기 가스 피딩 통로(633, 634)가 서로 평행하게 배열될 수 있을 것이고, 또는 배기 가스 피딩 통로(633, 634) 중 적어도 하나가 벤딩될 수 있을 것이다.
또한, 배기 가스 안내 섹션(600A)이 가스 유입구 밸브 케이싱(640)을 포함할 수 있을 것이다. 가스 유입구 밸브 케이싱(640)이 배기 가스 안내 부분(630)의 상부 내에 배열될 수 있을 것이다. 가스 유입구 밸브 케이싱(640)이 리세스(641)를 포함할 수 있을 것이다. 리세스(641)가 제 1 및 제 2 배기 가스 피딩 통로(633, 634)에 유체적으로 연결될 수 있을 것이다. 리세스(641)가 도 10에 도시된 바와 같이 실질적으로 사다리꼴인 횡단면을 가질 수 있을 것이다. 대안적으로, 리세스(641)가 실질적으로 직사각형인 횡단면을 가질 수 있을 것이다. 가스 유입구 밸브 케이싱(640)이 가스 유입구 밸브(650)를 수용할 수 있을 것이다. 가스 유입구 밸브(650)의 외측 표면이 가스 유입구 밸브 케이싱(640)의 케이싱 벽(643, 644)으로부터 이격되도록, 가스 유입구 밸브(650)가 가스 유입구 밸브 케이싱(640) 내에 배열될 수 있을 것이다. 대안적으로, 가스 유입구 밸브(650)의 외측 표면과 가스 유입구 밸브 케이싱(640)의 케이싱 벽(643, 644) 사이에 공간이 없도록, 가스 유입구 밸브(650)가 가스 유입구 밸브 케이싱(640) 내에 배열될 수 있을 것이다.
대안적으로, 전술한 바와 같이, 배기 가스 안내 섹션(600A)이 또한 연료 안내 섹션(100A, 200A, 300A)에 따라서 구성될 수 있을 것이다. 특히, 연료 안내 섹션(300A)과 같이, 배기 가스 안내 섹션(600A)이, 원형 도관 라인, 외측 연결 도관 요소, 및 복수의 내측 연결 도관 요소를 가지는 배기 가스 안내 부분을 또한 포함할 수 있을 것이다.
산업상 이용가능성
내연 기관의 동작 중에, 기체 또는 액체 연료, 예를 들어 디젤 연료와 같은 연료가, 내연 기관의 실린더로 공급되도록, 탱크와 같은 연료 저장 용기(2)로부터 연료 공급 파이프(3)를 통해서 실린더 헤드(1)로, 특히 각각의 연료 안내 섹션(1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F)으로 공급될 수 있을 것이다.
연료 안내 섹션(1A)을 참조하면, 예를 들어, 내연 기관의 실린더로 그리고 연료 유입구 밸브(50)로부터 리세스(40)로 연료가 유동하는 것을 허용 또는 제한하기 위해서, 연료 유량을 제어하도록 구성된 연료 유입구 밸브(50)를 통해서 연료가 추가로 공급될 수 있을 것이다.
리세스(41)로부터, 연료가 제 1 연료 피딩 통로(33) 및 제 2 연료 피딩 통로(34)를 통해서 유동할 수 있을 것이다. 연료 유입구 밸브(50)를 통과한 후에, 연료가 리세스(41) 내로 유동할 수 있을 것이고 리세스(41) 내에서 자체적으로 모여질 수 있을 것이고, 상기 리세스(41)는 제 1 및 제 2 연료 피딩 통로(33, 34)의 모두를 통한 지속적인 연료 공급을 항상 허용하기 위해서 미리 결정된 양의 연료를 수집하도록 구성된다. 다시 말해서, 리세스(40)는, 양 연료 피딩 통로(33, 34)에 대한 균일한 연료 공급을 제공하기 위해서 연료를 저장하는 저장 용기로서의 역할을 한다. 제 1 및 제 2 연료 피딩 통로(33, 34)로부터, 연료가 연료/공기 혼합 챔버(20) 내로 유동할 수 있을 것이다. 연료/공기 혼합 챔버(20) 내에서, 연료가 공기 흡기 챔버(10)를 통해서 외부로부터 흡입된 공기와, 특히 압축 공기와 혼합될 수 있을 것이다. 구체적으로, 연료 안내 부분(30)의 표면 부분(32)이 연료/공기 혼합 챔버(20) 내에서 경사지게 연장하고, 그에 따라, 규정된 기울어진 엣지를 제 1 연료 피딩 통로(33)와 제 2 연료 피딩 통로(34) 사이에 형성함에 따라, 연료와 공기의 최적의, 즉 균일한 혼합을 초래하는 방식으로 연료가 소용돌이치게 될 수 있을 것이다. 이러한 최적의 혼합은, 연료 안내 부분(30)이 도 3에 도시된 바와 같은 상-하 방향으로 수직 중심선을 따라서 연료/공기 혼합 챔버(20) 내로 연장한다는 점에서 추가적으로 개선될 수 있을 것이다.
연료/공기 혼합 챔버(20)로부터, 연료/공기 혼합물이 내연 기관의 실린더로 유동할 수 있을 것이고, 상기 내연 기관에서 상기 혼합물이 점화되고 연소될 수 있을 것이다.
동일한 작동 모드 및 효과가 연료 안내 섹션(100A, 200A, 300A)을 이용하여 달성될 수 있을 것이다.
특히, 연료 안내 섹션(300A)을 참조하면, 공기 흡기 챔버(10)로부터 연료/공기 혼합 챔버(20)로의 전이 위치에서 연료/공기 혼합 챔버(20)의 내측 벽의 외주를 따른 복수의 미리 결정된 위치에서 연료 유입구 밸브(50)로부터 연료/공기 혼합 챔버(20)로 연료가 공급된다는 점에서, 연료 및 공기의 최적의, 그에 따라, 균일한 혼합이 달성될 수 있다.
도 8 및 9를 참조하면, 연료 안내 섹션(1A)을 제조하기 위한 예시적인 방법이 개시되어 있다.
코어(400)가 몰드(500)의 하부 부분(501) 내에 배열될 수 있을 것이다.
후속하여, 몰드(501)가 주조 재료, 예를 들어, 주조 철로 충진될 수 있을 것이다.
그 후에, 몰드(500)의 상부 부분이 하부 부분(501) 상에 배치될 수 있고 그리고 주조 재료가 냉각될 수 있을 것이다.
그 후에, 몰드(500) 및 코어(400)가 제거될 수 있을 것이다. 특히, 몰드(501)가 연료 안내 섹션(1A)으로부터 멀어질 수 있을 것이다. 코어(400)의 파트가 연료 안내 섹션(1A)으로부터 외측으로 잡아 당겨질 수 있도록, 코어(400)가 파괴될 수 있을 것이다. 코어(400)의 파괴는 가압 공기, 쇼트 피닝(shot peening), 진동, 노킹, 등의 이용에 의해서 실시될 수 있을 것이다.
마지막으로, 2개의 보어가 전이 위치에서의 연료 안내 섹션(1A)의 상부 표면으로부터 연료 안내 부분(30)을 통해서 천공될 수 있을 것이고, 상기 2개의 보어는 제 1 및 제 2 연료 피딩 통로(33, 34)를 형성한다.
연료 유입구 밸브 케이싱(40)이 공기 흡기 챔버(10), 연료/공기 혼합 챔버(20) 및 연료 안내 부분(30)과 일체로 형성되는 경우에, 연료 안내 섹션(1A)을 제조하기 위한 전술한 방법이 추가적인 코어(미도시)를 코어(400) 위에 배열하는 추가적인 단계를 포함하고, 상기 추가적인 코어가 원통형 형상을 가진다.
연료 안내 섹션(100A, 200A)을 제조하기 위한 방법이 연료 안내 섹션(1A)을 제조하기 위한 전술한 방법과 실질적으로 동일할 수 있을 것이다. 그러나, 연료 안내 섹션(200A)을 제조하기 위한 방법이, 곡선화된 제 1 연료 피딩 통로(233)를 형성하기 위한 세장형의 곡선화된 형상을 가지는 추가적인 코어를 배열하는 추가적인 단계를 더 포함할 수 있을 것이다. 상기 추가적인 코어가 코어(400)와 같이 모래로 제조될 수 있을 것이다.
연료 안내 섹션(300A)을 제조하기 위한 방법이 코어(400) 주위로 원형 도관 라인(362)을 배열하는 단계를 포함할 수 있을 것이다. 원형 도관 라인(362)이 전이 위치에서 코어(400)의 외경 보다 큰 내경을 가질 수 있을 것이다. 코어(400)가 몰드(501) 내에 배열되기에 앞서서, 원형 도관 라인(362)이 코어(400) 주위로 배열될 수 있을 것이고 그리고 코어(400) 및 몰드(501)의 제거 후에, 외측 연결 도관 요소(361) 및 적어도 2개의 내측 연결 도관 요소가 연료 안내 섹션(300A)의 외부로부터, 특히 리세스(41)로부터, 그리고 내부로부터 연료 안내 부분(330) 내로 드릴 가공되어, 연료 안내 섹션(300A)의 외부 및 내부를 원형 도관 라인(362)과 유체적으로 연결할 수 있을 것이다.
도 10을 참조하면, 연료가 아니라 배기 가스를 공급한다는 것을 제외하고, 배기 가스 안내 섹션(600A)이 연료 안내 섹션(1A)과 실질적으로 동일한 방식으로 기능할 수 있을 것이고 동일한 방식으로 제조될 수 있을 것이다. 특히, 배기 가스가 배기 가스 파이프(5)를 통해서 배기 가스 처리 장치(4)로 공급되기에 앞서서, 배기 가스 배출구 챔버(610) 및 배기 가스/가스 혼합 챔버(620)를 통해서 유동하는 배기 가스가 암모니아와 같은 가스와 혼합될 수 있을 것이다. 대안적으로, 가스 유입구 밸브(650) 대신에 액체 유입구 밸브를 이용하는 것에 의해서, 배기 가스 배출구 챔버(610) 및 배기 가스/가스 혼합 챔버(620)를 통해서 유동하는 배기 가스 내로 액체가 안내될 수 있을 것이다.
실린더 헤드의 전술한 구성에서, 연료 및 공기 및 배기 가스 및 가스 각각의 최적의 혼합이 실현될 수 있을 것이다. 특히, 실린더 헤드의 전술한 구성에서, 공기 내의 연료의 그리고 배기 가스 내의 가스의 각각의 균일한 분산이 개선될 수 있을 것이고, 결과적으로, 연료/공기 혼합물의 보다 완전한 연소 및 보다 효율적인 배기 가스 처리 각각이 달성될 수 있을 것인데, 이는 공기, 특히 압축 공기와 혼합되는 연료의, 또는 가스와 혼합되는 배기 가스의 각각의 규정된 소용돌이 및 규정된 난류를 허용하는 연료 안내 부분의 규정된 기울어진 엣지 또는 연료 안내 섹션의 내측 외주 주위에서 연장하는 엣지 때문이다.
실시예에서, 연료 유입구 밸브 케이싱이 실린더 헤드와 일체로 형성될 수 있을 것이고, 예를 들어 실린더 헤드 상으로 주조될 수 있을 것이다.
실시예에서, 제 1 연료 피딩 통로 및 제 2 연료 피딩 통로 중 하나가 제 1 연료 피딩 통로 및 제 2 연료 피딩 통로 중 다른 하나 보다 더 짧을 수 있을 것이다.
실시예에서, 제 1 연료 피딩 통로 및 제 2 연료 피딩 통로가, 연료 유입구 밸브 케이싱으로부터 연료/공기 혼합 챔버까지, 서로에 대해서 각도를 이루어, 예를 들어 15 내지 17도의 각도로 연장할 수 있을 것이다.
실시예에서, 제 1 연료 피딩 통로 및 제 2 연료 피딩 통로가 서로에 대해서 평행하게 연장할 수 있을 것이다.
실시예에서, 제 1 연료 피딩 통로 및 제 2 연료 피딩 통로 중 하나가 제 1 연료 피딩 통로 및 제 2 연료 피딩 통로 중 다른 하나 보다 큰 횡단면을 가질 수 있을 것이다.
실시예에서, 제 1 연료 피딩 통로 및 제 2 연료 피딩 통로 중 적어도 하나가 연료 유입구 밸브 케이싱으로부터 연료/공기 혼합 챔버까지 곡선화된 방식으로 연장할 수 있을 것이다.
실시예에서, 제 1 연료 피딩 통로 및 제 2 연료 피딩 통로가 외측 연결 도관 요소, 원형 도관 라인, 그리고 제 1 내측 연결 도관 요소 및 제 2 내측 연결 도관 요소를 형성할 수 있을 것이고, 상기 외측 연결 도관 요소가 상기 연료 유입구 밸브 케이싱을 상기 원형 도관 라인과 유체적으로 연결하고, 상기 제 1 및 제 2 내측 연결 도관 요소는 상기 원형 도관 라인과 상기 연료/공기 혼합 챔버를 연결한다.
실시예에서, 상기 외측 연결 도관 요소 및 상기 원형 도관 라인이, 상기 제 1 및 제 2 내측 연결 도관 요소의 횡단면 보다 큰, 동일한 횡단면을 가질 수 있을 것이다.
실시예에서, 제 1 연료 피딩 통로 및 제 2 연료 피딩 통로가 상기 연료 유입구 밸브 케이싱으로부터 상기 연료/공기 혼합 챔버까지 선형적으로 연장할 수 있을 것이다.
실시예에서, 상기 실린더 헤드가 공기를 흡입하기 위한 적어도 하나의 공기 흡기 챔버를 더 포함할 수 있을 것이고, 상기 공기 흡기 챔버가 상기 연료/공기 혼합 챔버와 일체로 형성될 수 있을 것이다.
실시예에서, 리세스가 상기 연료 유입구 밸브 케이싱의 하단부 부분 내에 형성될 수 있을 것이고, 상기 리세스는 연료를 위한 저장 용기를 형성하고 그리고 상기 제 1 연료 피딩 통로 및 상기 제 2 연료 피딩 통로에 유체적으로 연결된다.
실시예에서, 기체 또는 액체 연료와 같은 연료로 동작되도록 구성된 내연 기관이 전술한 바와 같은 실린더 헤드를 포함할 수 있을 것이다.
실시예에서, 실린더 헤드를 제조하기 위한 방법의 코어 제공 단계가 연료 안내 부분을 배열하기 위한 규정된 위치에서 상기 코어의 외경 보다 큰 내경을 가지는 원형 도관 라인을 제공하는 단계를 포함할 수 있고, 그리고 상기 몰드 내에 코어를 배열하는 단계가, 상기 원형 도관 라인이 상기 연료 안내 부분을 배열하기 위한 규정된 위치에서 미리 결정된 거리로 상기 코어 주위에 배열되도록, 상기 몰드 내에 원형 도관 라인을 배열하는 단계를 포함할 수 있을 것이다.
비록 본원 발명의 바람직한 실시예를 여기에서 설명하였지만, 이하의 청구항의 범위로부터 벗어나지 않고도 개선 및 변경이 포함될 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 기체 또는 액체 연료로 동작되도록 구성된 내연 기관을 위한 적어도 하나의 연료 안내 섹션(1A, 100A, 200A, 300A)을 가지는 실린더 헤드(1, 100, 200, 300)로서:
    상기 연료 안내 섹션(1A, 100A, 200A, 300A)이:
    연료 유량을 제어하도록 구성된 연료 유입구 밸브(50, 150, 250, 350)를 수용하기 위한 연료 유입구 밸브 케이싱(40, 140, 240, 340);
    연료를 공기와 혼합하기 위한 연료/공기 혼합 챔버(20, 120, 220, 320); 및
    상기 연료 유입구 밸브 케이싱(40, 140, 240, 340)을 상기 연료/공기 혼합 챔버(20, 120, 220, 320)로 연결하는 연료 안내 부분(30, 130, 230, 330)을 포함하고,
    상기 연료 안내 부분(30, 130, 230, 330)이 상기 실린더 헤드(1, 100, 200, 300)와 일체로 형성되고 그리고 적어도 하나의 제 1 연료 피딩 통로(33, 133, 233, 331) 및 적어도 하나의 제 2 연료 피딩 통로(34, 134, 234, 332)를 형성하고, 상기 제 1 연료 피딩 통로(33, 133, 233, 331) 및 제 2 연료 피딩 통로(34, 134, 234, 332)가 상기 연료 유입구 밸브 케이싱(40, 140, 240, 340)으로부터 상기 연료/공기 혼합 챔버(20, 120, 220, 320)로 연장하는, 실린더 헤드(1, 100, 200, 300).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료 유입구 밸브 케이싱(40, 140, 240, 340)이 상기 실린더 헤드(1, 100, 200, 300)와 일체로 형성되는, 실린더 헤드(1, 100, 200, 300).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 연료 피딩 통로(33, 133, 233, 331) 및 상기 제 2 연료 피딩 통로(34, 134, 234, 332) 중 하나가 상기 제 1 연료 피딩 통로(33, 133, 233, 331) 및 상기 제 2 연료 피딩 통로(34, 134, 234, 332) 중 다른 하나 보다 더 짧은, 실린더 헤드(1, 100, 200, 300).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 연료 피딩 통로(33, 133) 및 상기 제 2 연료 피딩 통로(34, 134)가 상기 연료 유입구 밸브 케이싱(40, 140)으로부터 상기 연료/공기 혼합 챔버(20, 120)까지 선형으로 연장하는, 실린더 헤드(1, 100).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 연료 피딩 통로(33) 및 제 2 연료 피딩 통로(34)가, 상기 연료 유입구 밸브 케이싱(40)으로부터 상기 연료/공기 혼합 챔버(20, 120)까지, 서로에 대해서 각도를 이루어, 예를 들어 15 내지 17도의 각도로 연장하는, 실린더 헤드(1).
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 연료 피딩 통로(133) 및 제 2 연료 피딩 통로(134)가 서로에 대해서 평행하게 연장하는, 실린더 헤드(100).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 연료 피딩 통로(133) 및 상기 제 2 연료 피딩 통로(134) 중 하나가 상기 제 1 연료 피딩 통로(133) 및 상기 제 2 연료 피딩 통로(134) 중 다른 하나 보다 큰 횡단면을 가지는, 실린더 헤드(100).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 연료 피딩 통로(233) 및 상기 제 2 연료 피딩 통로(234) 중 적어도 하나가 상기 연료 유입구 밸브 케이싱(240)으로부터 상기 연료/공기 혼합 챔버(220)까지 곡선화된 방식으로 연장하는, 실린더 헤드(200).
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 연료 피딩 통로(331) 및 상기 제 2 연료 피딩 통로(332)가 외측 연결 도관 요소(361), 원형 도관 라인(362), 그리고 제 1 내측 연결 도관 요소(363) 및 제 2 내측 연결 도관 요소(364)를 형성하고, 상기 외측 연결 도관 요소(361)가 상기 연료 유입구 밸브 케이싱(340)을 상기 원형 도관 라인(362)과 유체적으로 연결하고, 상기 제 1 및 제 2 내측 연결 도관 요소(363, 364)가 상기 원형 도관 라인(362)과 상기 연료/공기 혼합 챔버(320)를 연결하는, 실린더 헤드(300).
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 외측 연결 도관 요소(361) 및 상기 원형 도관 라인(362)이, 상기 제 1 및 제 2 내측 연결 도관 요소(363, 364)의 횡단면 보다 큰, 동일한 횡단면을 가지는, 실린더 헤드(300).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    리세스(41, 141, 241, 341)가 상기 연료 유입구 밸브 케이싱(40, 140, 240, 340)의 하단부 부분 내에 형성되고, 상기 리세스(41, 141, 241, 341)는 연료를 위한 저장 용기를 형성하고 그리고 상기 제 1 연료 피딩 통로(33, 133, 233, 331) 및 상기 제 2 연료 피딩 통로(34, 134, 234, 332)에 유체적으로 연결되는, 실린더 헤드(1, 100, 200, 300).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    공기를 인입하기 위한 적어도 하나의 공기 흡기 챔버(10, 110, 210, 310)를 더 포함하고, 상기 공기 흡기 챔버(10, 110, 210, 310)가 상기 연료/공기 혼합 챔버(20, 120, 220, 320)와 일체로 형성되는, 실린더 헤드(1, 100, 200, 300).
  13. 기체 또는 액체 연료로 동작되도록 구성된 내연 기관으로서,
    상기 내연 기관이 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 실린더 헤드(1, 100, 200, 300)를 포함하는, 내연 기관.
  14. 기체 또는 액체 연료로 동작하도록 구성된 내연 기관을 위한 실린더 헤드(1, 100, 200, 300)를 제조하기 위한 방법으로서:
    연료/공기 혼합 챔버(20, 120, 220, 320)의 내측 벽 및 연료 안내 부분(30, 130, 230, 330)의 내측 벽을 형성하는 코어(400)를 제공하는 단계로서, 상기 코어(400)가 모래로 제조되는, 코어 제공 단계;
    상기 연료/공기 혼합 챔버(20, 120, 220, 320) 및 상기 연료 안내 부분(30, 130, 230, 330)의 외측 벽을 형성하는 몰드(500)를 제공하는 단계로서, 상기 몰드(500)가 적어도 2개의 파트(501)로 분할되는, 몰드 제공 단계;
    상기 코어(400)를 상기 몰드(500) 내에 배열하는 단계;
    상기 몰드(500)를 주조 재료로 충진하는 단계;
    상기 주조 재료를 냉각시키는 단계;
    상기 몰드(500) 및 상기 코어(400)를 제거하는 단계; 및
    상기 실린더 헤드(1, 100, 200, 300)의 외부로부터 내부로 연장하는 제 1 연료 피딩 통로(33, 133, 233, 331) 및 제 2 연료 피딩 통로(34, 134, 234, 332)를 형성하기 위해서 상기 연료 안내 부분(30, 130, 230, 330) 내에 적어도 2개의 홀을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 코어 제공 단계가 연료 안내 부분(330)을 배열하기 위한 규정된 위치에서 상기 코어(400)의 외경 보다 큰 내경을 가지는 원형 도관 라인(362)을 제공하는 단계를 포함하고, 그리고 상기 몰드(500) 내에 코어(400)를 배열하는 단계가, 상기 원형 도관 라인(362)이 상기 연료 안내 부분(330)을 배열하기 위한 규정된 위치에서 미리 결정된 거리로 상기 코어(400) 주위에 배열되도록, 상기 몰드(500) 내에 원형 도관 라인(362)을 배열하는 단계를 포함하는, 방법.
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