KR20200069928A - Piston cooling device for vehicle and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 피스톤 냉각 장치 및 이의 제작방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피스톤 내부에 구비된 냉각 갤러리 내의 냉매 양을 일정하게 유지함으로써 피스톤의 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 차량용 피스톤 냉각 장치 및 이의 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle piston cooling device and a method for manufacturing the same, and more specifically, a vehicle piston cooling device capable of improving the cooling efficiency of a piston by maintaining a constant amount of refrigerant in a cooling gallery provided inside the piston and a manufacturing method thereof It's about how.
일반적으로, 자동차는 기솔린 또는 디젤 등을 연소시켜 그 폭발력을 이용하여 구동력을 얻으며, 상기 자동차의 엔진은 혼합기가 연소되는 실린더와 이 연소열에 의해 발생되는 에너지로 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤을 포함한다. 이러한 피스톤은 실린더 내의 폭발 압력을 커넥팅 로드를 통해 크랭크 축에 전달한다. 이 때, 피스톤은 고압의 연소 압력과 고온의 연소가스에 노출되므로 열 변형 등에 의한 피로 파괴나 마모 및 융착과 같은 손상을 입을 수 있다. 따라서, 피스톤에 전해지는 열을 효율적으로 배출하는 것은 엔진의 내구성 및 성능에 큰 영향을 미친다.In general, an automobile burns gasoline or diesel to obtain a driving force using its explosive power, and the engine of the automobile includes a cylinder in which the mixer is burned and a piston reciprocating in the cylinder with energy generated by the combustion heat. do. This piston transmits the explosion pressure in the cylinder through the connecting rod to the crankshaft. At this time, the piston is exposed to high-pressure combustion pressure and high-temperature combustion gas, and thus may cause damage such as fatigue destruction or wear and fusion due to thermal deformation. Therefore, efficiently dissipating the heat transmitted to the piston greatly affects the durability and performance of the engine.
한편, 자동차의 엔진에는 피스톤을 냉각시키기 위한 피스톤 냉각 시스템이 구비된다. 예를 들어, 피스톤의 내부에 냉각 갤러리를 형성하여, 피스톤이 실린더 보어를 따라 왕복운동을 하는 동안에 오일젯으로부터 상기 냉각 갤러리의 일 지점에 형성된 오일 유입홀로 오일을 분사시킬 수 있다. 상기 오일 유입홀로 유입된 오일은 상기 냉각 갤러리를 순환하여 상기 냉각 갤러리의 타 지점에 형성된 오일 유출홀로 유출될 수 있다. 따라서 상기 피스톤은 상기 냉각 갤러리를 순환하는 오일에 의해 온도의 상승을 감소될 수 있으므로, 상기 피스톤의 내구성이 개선되며 엔진의 노킹 현상을 저감시킬 수 있다.On the other hand, the engine of the vehicle is provided with a piston cooling system for cooling the piston. For example, by forming a cooling gallery in the interior of the piston, oil may be injected from an oil jet into an oil inlet hole formed at a point in the cooling gallery while the piston reciprocates along the cylinder bore. The oil introduced into the oil inlet hole may be circulated through the cooling gallery to be discharged into an oil outlet hole formed at another point of the cooling gallery. Therefore, since the piston can reduce the increase in temperature by oil circulating through the cooling gallery, the durability of the piston is improved and the knocking phenomenon of the engine can be reduced.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 피스톤 내부의 냉각 갤러리에 냉매를 삽입하여 냉각 갤러리 내의 냉매 양을 일정하게 유지함으로써 피스톤의 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 차량용 피스톤 냉각 장치 및 이의 제작방법을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, and the object of the present invention is to improve the cooling efficiency of the piston by inserting a refrigerant into the cooling gallery inside the piston to maintain a constant amount of refrigerant in the cooling gallery. To provide a vehicle piston cooling device and a manufacturing method therefor.
또한, 오일젯에서 분사되는 오일에 의해 상기 냉매를 간접 냉각시킴으로써 피스톤의 냉각 효율을 더 향상시키는 차량용 피스톤 냉각 장치 및 이의 제작방법을 제공하는 것이다.In addition, by providing the indirect cooling of the refrigerant by the oil injected from the oil jet is to provide a vehicle piston cooling apparatus and a manufacturing method thereof to further improve the cooling efficiency of the piston.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 피스톤 냉각 장치는, 엔진의 각 연소실 내부에 구비되며, 상기 엔진의 작동 시에 상기 연소실의 내부에서 상하 왕복 운동을 하는 피스톤을 냉각하기 위한 것으로, 상기 피스톤의 내부에 구비되는 냉각 갤러리; 및 상기 냉각 갤러리에 충진되는 냉매; 를 포함하되, 상기 냉각 갤러리는 상기 피스톤의 내측 상부에서 원주 방향을 따라 형성되고, 단면의 형상이 원형으로 형성된 링 형상이며, 상기 피스톤의 내측 하부에 냉매 유입홀이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.A vehicle piston cooling apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving this object is provided inside each combustion chamber of the engine, and is used to cool a piston that reciprocates up and down inside the combustion chamber when the engine is operated , A cooling gallery provided inside the piston; And a refrigerant charged in the cooling gallery. Including, but, the cooling gallery is formed in the circumferential direction from the inner upper portion of the piston, the cross-sectional shape is a ring shape formed in a circle, it may be characterized in that the refrigerant inlet hole is formed in the inner lower portion of the piston.
상기 냉매 유입홀에는 상기 냉매가 누유되는 것을 방지하기 위한 밀봉부재가 장착되는 것을 특징으로 할 수 있다.A sealing member for preventing the refrigerant from leaking may be installed in the refrigerant inlet hole.
상기 냉매는 상기 냉매 유입홀을 통해 상기 냉매 갤러리에 충진되는 것을 특징으로 할 수 있다.The refrigerant may be filled in the refrigerant gallery through the refrigerant inlet hole.
상기 냉매는 상기 냉각 갤러리 용적의 30 % 이상 60 % 이하로 충진되는 것을 특징으로 할 수 있다.The refrigerant may be filled with 30% or more and 60% or less of the cooling gallery volume.
상기 피스톤의 내측 하부에서 상기 냉각 갤러리를 향하여 오일을 분사하도록 구비된 오일젯을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.It may be characterized in that it further comprises an oil jet provided to inject the oil toward the cooling gallery from the inner bottom of the piston.
상기 냉매는 상기 오일젯으로부터 상기 냉각 갤러리를 향해 분사된 오일에 의해 간접 냉각 되는 것을 특징으로 할 수 있다.The refrigerant may be indirectly cooled by oil sprayed from the oil jet toward the cooling gallery.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 피스톤 냉각 장치의 제작방법은, 내부에 원주 방향을 따라 냉각 갤러리가 형성되고, 상기 냉각 갤러리의 하측에 냉매 유입홀이 형성된 피스톤을 준비하는 단계; 상기 냉매 유입홀을 통해 상기 냉각 갤러리의 내부에 냉매를 충진하는 충진단계; 및 상기 냉각 갤러리의 내부에 냉매의 충진이 완료된 후, 상기 냉매 유입홀을 밀봉하는 밀봉단계; 를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.A method of manufacturing a vehicle piston cooling apparatus according to an embodiment of the present invention includes: preparing a piston in which a cooling gallery is formed along a circumferential direction inside, and a refrigerant inflow hole is formed in a lower side of the cooling gallery; A filling step of filling the inside of the cooling gallery through the refrigerant inflow hole; And a sealing step of sealing the refrigerant inlet hole after the filling of the refrigerant is completed inside the cooling gallery. It may be characterized by including.
상기 피스톤의 상기 냉각 갤러리는, 단면의 형상이 원형으로 형성된 링 형상인 것을 특징으로 하는 할 수 있다.The cooling gallery of the piston may be characterized in that the cross-sectional shape is a ring shape formed in a circular shape.
상기 충진단계에서 상기 냉매는 상기 냉매 갤러리 용적의 30 % 이상 60 % 이하로 충진되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the filling step, the refrigerant may be filled with 30% or more and 60% or less of the refrigerant gallery volume.
상기 밀봉단계에서 상기 냉매 유입홀에는 밀봉부재가 장착되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the sealing step, the refrigerant inlet hole may be characterized in that a sealing member is mounted.
상기 밀봉단계 이후에는 상기 피스톤의 하부에서 상기 냉각 갤러리를 향해 오일을 분사하는 오일젯을 구비하는 오일젯 구비단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.After the sealing step, it may be characterized in that it further comprises an oil jet providing step having an oil jet for spraying oil from the lower portion of the piston toward the cooling gallery.
상기 충진단계에서 상기 냉각 갤러리에 충진된 냉매는 상기 오일젯으로부터 상기 냉각 갤러리를 향해 분사된 오일에 의해 간접 냉각 되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the filling step, the refrigerant charged in the cooling gallery may be indirectly cooled by oil sprayed from the oil jet toward the cooling gallery.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 피스톤 내부의 냉각 갤러리에 냉매를 삽입하고 냉각 갤러리의 냉매 유입홀에 밀봉부재를 장착함으로써, 상기 냉각 갤러리 내의 냉매 양을 일정하게 유지할 수 있어 상기 피스톤의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention as described above, by inserting a refrigerant in the cooling gallery inside the piston and mounting a sealing member in the refrigerant inlet hole of the cooling gallery, it is possible to maintain a constant amount of refrigerant in the cooling gallery of the piston Cooling efficiency can be improved.
또한, 오일젯에서 분사되는 오일에 의해 상기 냉매를 간접 냉각시킴으로써 상기 피스톤의 냉각 효율을 더 향상시킬 수 있다.In addition, the cooling efficiency of the piston may be further improved by indirect cooling of the refrigerant by oil injected from an oil jet.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 피스톤 냉각 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 2의 C 부분에 대한 확대도이다.
도 4는 냉각 갤러리내의 냉매 충진양에 따른 열전달계수(Heat Transfer Coefficient)를 도시한 그래프이다.
도 5은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 피스톤 냉각 장치의 제작방법을 도시한 순서도이다.1 is a perspective view of a vehicle piston cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 1.
3 is an enlarged view of part C of FIG. 2.
4 is a graph showing a heat transfer coefficient according to the amount of refrigerant filling in the cooling gallery.
5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a piston cooling device for a vehicle according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 피스톤 냉각 장치의 사시도이며, 도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.1 is a perspective view of a vehicle piston cooling apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 1.
도 1 및 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 피스톤 냉각 장치(1)는 엔진의 각 연소실 내부에 구비되며, 상기 엔진의 작동 시에 상기 연소실의 내부에서 상하 왕복 운동을 하는 피스톤(10), 상기 피스톤(10)의 내부에 구비되는 냉각 갤러리(20), 상기 냉각 갤러리(20)에 충진되는 냉매(30)를 포함할 수 있다.1 and 2, a piston cooling apparatus 1 for a vehicle according to an embodiment of the present invention is provided inside each combustion chamber of an engine, and a piston that reciprocates up and down inside the combustion chamber during operation of the engine ( 10), may include a
상기 피스톤(10)은 엔진의 연소실 내 연료의 연소에 의해 커넥팅 로드(40)를 구동시키며, 상기 연소 과정에서 방출되는 에너지의 상당부분을 수용하게 된다. 따라서, 상기 냉각 갤러리(20)는 이러한 에너지를 소산시키기 위해, 상기 피스톤(10)의 내측 상부에 형성될 수 있다. The
상기 냉각 갤러리(20)는 단면 형상이 원형인 링 형상으로, 상기 피스톤(10)의 내측 상부에서 상기 피스톤(10)의 원주 방향을 따라서 형성될 수 있다. 도 1에 도시된 냉각 갤러리(20)는 상기 냉각 갤러리(20)의 일 예를 도시한 도면으로, 본 발명의 실시예에 따른 냉각 갤러리의 형상은 이에 한정되지 아니하며, 다양한 형상을 가질 수 있다. The
상기 냉각 갤러리(20)의 상기 피스톤(10)의 하부 측에는 적어도 하나의 냉매 유입홀(22)이 형성되어 있다. 상기 냉매(30)는 상기 냉매 유입홀(22)을 통해 상기 냉각 갤러리(20)의 내부로 충진된다. At least one
도 3은 도 2의 C부분에 대한 확대도이다. 도 3을 참고하면, 상기 냉각 갤러리(20)에는 설정 양 만큼의 상기 냉매(30)가 충진되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 상기 피스톤(10)은 상기 냉각 갤러리(20)에 충진된 상기 냉매(30)의 유동에 의해 냉각될 수 있다. 상기 냉매(30)의 설정 양은 상기 냉각 갤러리(20)의 단면적 대비 30 % 이상 60 % 이하일 수 있으며, 이는 도 4에서 자세히 설명한다.3 is an enlarged view of part C of FIG. 2. Referring to FIG. 3, it can be seen that the
상기 냉매(30)는 상기 피스톤(10) 상부에 위치한 크라운으로부터 효과적으로 열전달을 할 수 있도록, 종래의 오일과 대비하여 더 큰 열전도율(thermal conductivity)을 가지는 냉매를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 냉매(30)는 상기 피스톤(10)의 작동온도에서 액체 상태이며 열전도율이 약 134 W/m K 로 높은 열전도율을 가지는 나트륨(sodium; Na), 또는 나트륨과 같이 열전도율이 높은 알칼리족 금속일 수 있다. 상기 냉매(30)는 통상적으로 사용되는 열전달 유체일 수 있으며, 이에 한정되지 아니한다. The
한편, 오일젯에서 오일 유입홀을 향해 오일을 분사하여 피스톤을 냉각시키는 경우, 상기 오일젯에서는 일정 간격으로 일정 양을 분사하지만 엔진의 속도 및/또는 피스톤의 위치에 따라 냉각 갤러리의 내부로 유입되는 오일의 양은 상이할 수 있다. 또한, 상기 오일젯에서 상기 오일 유입홀로 오일을 분사하므로, 분사된 오일의 전체 양이 상기 냉각 갤러리에 유입되지 않으며 소량만이 상기 냉각 갤러리의 내부로 유입된다. 따라서, 엔진의 속도 및/또는 피스톤의 위치에 따라 상기 피스톤의 냉각 효율이 상이해지게 되고, 소량의 오일만이 상기 냉각 갤러리를 순환하므로 피스톤의 냉각 효율은 저하된다.On the other hand, when the piston is cooled by spraying oil from the oil jet toward the oil inlet hole, the oil jet injects a certain amount at regular intervals, but flows into the interior of the cooling gallery depending on the speed of the engine and/or the position of the piston. The amount of oil can be different. In addition, since oil is injected from the oil jet into the oil inlet hole, the total amount of the injected oil does not flow into the cooling gallery, and only a small amount flows into the cooling gallery. Accordingly, the cooling efficiency of the piston differs depending on the speed of the engine and/or the position of the piston, and only a small amount of oil circulates through the cooling gallery, so the cooling efficiency of the piston is lowered.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 피스톤 냉각 장치는 도 3과 같이, 상기 냉각 갤러리(20)에 상기 냉매(30)가 충진된 후, 상기 냉매 유입홀(22)에 밀봉부재(24)를 장착한다. 즉, 상기 냉각 갤러리(20)를 밀봉하여 상기 냉매(30)의 누유를 방지하며, 상기 냉각 갤러리(20)는 링 형상의 폐회로 구조를 가지므로 그 내부에는 항상 일정양의 상기 냉매(30)가 흐르게 된다. 따라서, 엔진의 속도 및/또는 상기 피스톤(10)의 위치에 상관없이, 상기 냉각 갤러리(20)의 내부에는 항상 설정 양만큼의 냉매(30)가 충진되어 있으므로, 상기 피스톤(10)의 냉각 효율이 증대되고, 엔진의 노킹 현상이 감소하여 연비가 향상될 수 있다.Therefore, in the vehicle piston cooling apparatus according to the embodiment of the present invention, after the
상기 밀봉부재(24)는 마개, 플러그 등일 수 있다. 상기 밀봉부재(24)는 상기 냉매 유입홀(22)에 삽입되어 납땜, 용접, 나사에 의한 결합, 접착제 등에 의해 상기 상기 냉매 유입홀(22)에 장착될 수 있다. The sealing
한편, 상기 피스톤(10)의 하단에는 상기 냉각 갤러리(20)을 향해 오일을 분사하는 오일젯(50)이 형성되어 있다. 상기 오일젯(50)의 기능 및 작동은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, 당업자)에게 자명하므로 더 이상의 자세한 설명은 생략하기로 한다. Meanwhile, an
상기 오일젯(50)에서 분사된 오일은 상기 냉각 갤러리(20)의 상기 냉매 유입홀(22)이 막혀있으므로, 상기 냉각 갤러리(20)로 유입되지 못하고, 상기 피스톤 스커트(12)와 피스톤링(14)의 사이를 순환한다. 따라서, 상기 냉각 갤러리(20)내의 상기 냉매(30)는 상기 오일젯(50)에서 분사된 오일에 의해 간접 냉각될 수수 있어, 상기 피스톤(10)의 냉각 효율을 증가시킬 수 있다. Since the oil injected from the
즉, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 피스톤의 냉각 장치는 냉매와 밀봉부재를 이용하여 간단하고, 저렴한 비용으로 상기 피스톤의 냉각 효율을 증가시킬 수 있다.That is, the cooling device for a vehicle piston according to an embodiment of the present invention can increase the cooling efficiency of the piston at a simple and low cost by using a refrigerant and a sealing member.
도 4는 냉매 충진양에 따른 열전달계수(Heat Transfer Coefficient)를 도시한 그래프이다.4 is a graph showing a heat transfer coefficient according to the amount of refrigerant filling.
여기서 냉매 충진양이란, 냉각 갤러리의 전체 용적에 대비하여 상기 냉각 갤러리 내에 충진된 냉매의 양을 의미한다. 도 3을 참고하면, 냉각 갤러리(20)의 내부에 냉매(30)가 충진되어 있음을 확인할 수 있다.Here, the refrigerant filling amount means the amount of refrigerant filled in the cooling gallery in preparation for the total volume of the cooling gallery. Referring to FIG. 3, it can be confirmed that the refrigerant 30 is filled in the
일반적으로 엔진의 속도 및/또는 피스톤의 위치에 따라 냉매 유입홀을 통해 냉각 갤러리에 유입되는 오일의 양은 상이하므로, 피스톤의 냉각 효율 또한 달라지게 된다. In general, the amount of oil flowing into the cooling gallery through the refrigerant inlet hole varies depending on the speed of the engine and/or the position of the piston, so the cooling efficiency of the piston is also changed.
도 4를 참고하면, 냉각 갤러리의 용적 대비 상기 냉각 갤러리에 충진된 냉매의 양이 30 % 로 증가할수록 열전달계수 또한 증가하며, 충진된 냉매의 양이 30 % 이상 60 %이하인 경우에 열전달계수가 최대값을 가지고, 충진된 냉매의 양이 60 % 이상으로 증가할수록 열전달계수는 감소하게 된다. 즉, 열전달계수는 상기 냉각 갤러리의 용적에 대비하여 상기 냉각 갤러리에 충진된 냉매의 양이 30 % 이상 60% 이하인 경우에 최대값을 갖게 된다. Referring to FIG. 4, as the amount of refrigerant charged in the cooling gallery increases to 30% compared to the volume of the cooling gallery, the heat transfer coefficient also increases, and when the amount of refrigerant filled is 30% or more and less than 60%, the heat transfer coefficient is maximum With a value, the heat transfer coefficient decreases as the amount of the filled refrigerant increases to 60% or more. That is, the heat transfer coefficient has a maximum value when the amount of the refrigerant charged in the cooling gallery is 30% or more and 60% or less in preparation for the volume of the cooling gallery.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 피스톤 냉각 장치의 냉각 갤러리는 열전달계수가 최대가 되도록 상기 냉각 갤러리의 전체 용적의 30% 이상 60% 이하의 냉매가 충진된다.Therefore, the cooling gallery of the piston cooling apparatus for a vehicle according to the embodiment of the present invention is filled with 30% or more and 60% or less of the refrigerant in the total volume of the cooling gallery so that the heat transfer coefficient is maximum.
상기 냉각 갤러리에는 엔진의 속도 및/또는 피스톤의 위치와 상관없이 항상 일정양의 냉매가 충진되어 있고, 상기 냉매는 최대값의 열전달계수를 갖게 되므로, 상기 피스톤의 냉각 효율이 극대화될 수 있다. The cooling gallery is always filled with a certain amount of refrigerant regardless of the speed of the engine and/or the position of the piston, and since the refrigerant has a maximum heat transfer coefficient, the cooling efficiency of the piston can be maximized.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 피스톤 냉각 장치의 제작방법을 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a piston cooling device for a vehicle according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참고하면, 내측 상부에 냉각 갤러리가 형성된 피스톤을 준비한다(S100). 상기 냉각 갤러리는 단면의 형상이 원형인 링 형상일 수 있으며, 상기 피스톤의 원주 방향을 따라 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5, a piston with a cooling gallery formed on an inner upper portion is prepared (S100). The cooling gallery may have a ring shape having a circular cross-section, and may be formed along a circumferential direction of the piston.
상기 냉매 유입홀은 냉각 갤러리의 피스톤 내부 하측에 형성되어 있으며, 상기 냉매 유입홀을 통해 상기 냉각 갤러리의 내부에 냉매를 충진한다(S200). 상기 도 4의 설명과 같이 상기 냉각 갤러리의 냉각 효율을 극대화하기 위하여, 상기 냉각 갤러리의 전체 용적의 30 % 이상 60 % 이하로 상기 냉각 갤러리에 상기 냉매를 충진한다.The refrigerant inlet hole is formed in the lower side of the piston of the cooling gallery, and the refrigerant is filled into the interior of the cooling gallery through the refrigerant inlet hole (S200). In order to maximize the cooling efficiency of the cooling gallery as described in FIG. 4, the cooling gallery is filled with the refrigerant at 30% or more and 60% or less of the total volume of the cooling gallery.
상기 냉각 갤러리에 상기 냉매가 충진된 후, 상기 냉매 유입홀을 밀봉한다(S300). 상기 밀봉단계는 상기 냉매 유입홀의 내부에 밀봉부재가 장착되어 밀봉되는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 밀봉부재는 마개, 플러그 등일 수 있으며, 납땜, 용접, 나사에 의한 결합, 접착제 등에 의해 상기 냉매 유입홀에 장착될 수 있다. 상기 냉각 유입홀을 밀봉하는 단계는 이에 한정되지 아니하며, 당업자에게 자명한 방법에 의해 밀봉될 수 있다. After the refrigerant is filled in the cooling gallery, the refrigerant inlet hole is sealed (S300). The sealing step may be characterized in that a sealing member is mounted inside the refrigerant inflow hole and sealed. The sealing member may be a plug, a plug, or the like, and may be mounted in the refrigerant inlet hole by soldering, welding, screwing, adhesive, or the like. The step of sealing the cooling inlet hole is not limited thereto, and may be sealed by a method obvious to those skilled in the art.
한편, 상기 냉각 갤러리는 냉매 충진 후, 상기 냉매 유입홀이 밀봉되므로 원형의 폐회로 구조를 가지게 된다. 따라서, 상기 냉각 갤러리의 내부에는 엔진의 속도 및/또는 상기 피스톤의 위치에 상관없이 항상 일정양의 냉매가 흐르게 되므로, 피스톤의 냉각 효율을 높일 수 있다.On the other hand, the cooling gallery has a circular closed circuit structure because the refrigerant inlet hole is sealed after the refrigerant is filled. Accordingly, since a certain amount of refrigerant always flows inside the cooling gallery regardless of the engine speed and/or the position of the piston, the cooling efficiency of the piston can be increased.
상기 냉매 유입홀이 밀봉된 후, 상기 피스톤의 하측에서 상기 냉각 갤러리로 오일을 분사하는 오일젯이 더 구비된다(S400). 상기 오일젯은 종래의 피스톤의 하부에 구비된 오일젯일 수 있으며, 상기 냉각 갤러리에 충진된 냉매는 상기 오일젯에서 분사된 오일에 의해 간접 냉각 될 수 있다. 따라서 상기 피스톤의 냉각 효율을 더 높일 수 있다.After the refrigerant inlet hole is sealed, an oil jet for jetting oil from the lower side of the piston to the cooling gallery is further provided (S400). The oil jet may be an oil jet provided at a lower portion of a conventional piston, and the refrigerant filled in the cooling gallery may be indirectly cooled by oil injected from the oil jet. Therefore, the cooling efficiency of the piston can be further increased.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiments, and is easily changed and equalized by those skilled in the art from the embodiments of the present invention. Includes all changes to the extent deemed acceptable.
1: 차량용 피스톤 냉각 장치
10: 피스톤
12: 피스톤 스커트
14: 피스톤 링
20: 냉각 갤러리
22: 냉매 유입홀
24: 밀봉부재
30: 냉매
40: 커넥팅 로드
50: 오일젯1: Vehicle piston cooling system
10: piston
12: piston skirt
14: piston ring
20: Cooling Gallery
22: refrigerant inlet hole
24: sealing member
30: refrigerant
40: connecting rod
50: oil jet
Claims (12)
상기 피스톤의 내부에 구비되는 냉각 갤러리; 및
상기 냉각 갤러리에 충진되는 냉매; 를 포함하되,
상기 냉각 갤러리는
상기 피스톤의 내측 상부에서 원주 방향을 따라 형성되고, 단면의 형상이 원형으로 형성된 링 형상이며, 상기 피스톤의 내측 하부에 냉매 유입홀이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 피스톤 냉각 장치.It is provided inside each combustion chamber of the engine, and for cooling a piston that reciprocates up and down inside the combustion chamber during operation of the engine,
A cooling gallery provided inside the piston; And
Refrigerant filled in the cooling gallery; Including,
The cooling gallery
A piston cooling apparatus for a vehicle, which is formed in a circumferential direction from the upper inner side of the piston, has a ring shape having a circular cross-section, and a refrigerant inlet hole is formed in the inner lower portion of the piston.
상기 냉매 유입홀에는
상기 냉매가 누유되는 것을 방지하기 위한 밀봉부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 피스톤 냉각 장치.According to claim 1,
The refrigerant inlet hole
A piston cooling device for a vehicle, characterized in that a sealing member is mounted to prevent the refrigerant from leaking.
상기 냉매는
상기 냉매 유입홀을 통해 상기 냉매 갤러리에 충진되는 것을 특징으로 하는 차량용 피스톤 냉각 장치.According to claim 1,
The refrigerant
A vehicle piston cooling device, characterized in that is filled in the refrigerant gallery through the refrigerant inlet hole.
상기 냉매는
상기 냉매 갤러리 용적의 30 % 이상 60 % 이하로 충진되는 것을 특징으로 하는 차량용 피스톤 냉각 장치.According to claim 1,
The refrigerant
A vehicle piston cooling device characterized in that it is filled with 30% or more and 60% or less of the refrigerant gallery volume.
상기 피스톤의 내측 하부에서 상기 냉각 갤러리를 향하여 오일을 분사하도록 구비된 오일젯을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 피스톤 냉각 장치.According to claim 1,
The piston cooling apparatus for a vehicle, further comprising an oil jet provided to inject oil toward the cooling gallery from an inner lower portion of the piston.
상기 냉매는
상기 오일젯으로부터 상기 냉각 갤러리를 향해 분사된 오일에 의해 간접 냉각 되는 것을 특징으로 하는 차량용 피스톤 냉각 장치.The method of claim 5,
The refrigerant
A piston cooling device for a vehicle, characterized in that the oil jet is indirectly cooled by oil sprayed toward the cooling gallery.
상기 냉매 유입홀을 통해 상기 냉각 갤러리의 내부에 냉매를 충진하는 충진단계; 및
상기 냉각 갤러리의 내부에 냉매의 충진이 완료된 후, 상기 냉매 유입홀을 밀봉하는 밀봉단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 피스톤 냉각 장치 제작방법.Preparing a piston in which a cooling gallery is formed along a circumferential direction and a refrigerant inflow hole is formed at a lower side of the cooling gallery;
A filling step of filling the inside of the cooling gallery through the refrigerant inflow hole; And
A sealing step of sealing the refrigerant inflow hole after filling of the refrigerant in the cooling gallery is completed;
Vehicle piston cooling device manufacturing method comprising a.
상기 피스톤의 상기 냉각 갤러리는, 단면의 형상이 원형으로 형성된 링 형상인 것을 특징으로 하는 차량용 피스톤 냉각 장치 제작방법.The method of claim 7,
The cooling gallery of the piston, the method of manufacturing a piston cooling device for a vehicle, characterized in that the cross-sectional shape is a ring shape formed in a circle.
상기 충진단계에서
상기 냉매는 상기 냉매 갤러리 용적의 30 % 이상 60 % 이하로 충진되는 것을 특징으로 하는 차량용 피스톤 냉각 장치 제작방법.The method of claim 7,
In the filling step
The refrigerant is a method of manufacturing a piston cooling device for a vehicle, characterized in that it is filled with 30% or more and 60% or less of the refrigerant gallery volume.
상기 밀봉단계에서
상기 냉매 유입홀에는 밀봉부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 피스톤 냉각 장치 제작방법.The method of claim 7,
In the sealing step
Method for manufacturing a piston cooling device for a vehicle, characterized in that the refrigerant inlet hole is equipped with a sealing member.
상기 밀봉단계 이후에는
상기 피스톤의 하부에서 상기 냉각 갤러리를 향해 오일을 분사하는 오일젯을 구비하는 오일젯 구비단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 피스톤 냉각 장치 제작방법.The method of claim 7,
After the sealing step
A method for manufacturing a piston cooling device for a vehicle, further comprising an oil jet providing step of having an oil jet spraying oil from the lower portion of the piston toward the cooling gallery.
상기 충진단계에서 상기 냉각 갤러리에 충진된 냉매는
상기 오일젯으로부터 상기 냉각 갤러리를 향해 분사된 오일에 의해 간접 냉각 되는 것을 특징으로 하는 차량용 피스톤 냉각 장치 제작방법.The method of claim 11,
The refrigerant charged in the cooling gallery in the filling step
Method for manufacturing a piston cooling device for a vehicle, characterized in that it is indirectly cooled by oil sprayed from the oil jet toward the cooling gallery.
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| KR1020180157507A KR20200069928A (en) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Piston cooling device for vehicle and manufacturing method thereof |
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