KR20230041189A - Cylinder head - Google Patents

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KR20230041189A
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cooling jacket
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한구연
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현대두산인프라코어(주)
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Abstract

The present invention relates to a cylinder head. The cylinder head of the present invention comprises: a lower part water jacket provided at a cylinder head body and forming a lower part cooling flow path through which a coolant supplied from a water pump flows; an upper part cooling jacket provided on the cylinder head body, provided at the upside spaced apart from a lower part cooling jacket by a set distance, and forming an upper part cooling flow path through which the coolant flows; and a middle deck connecting the lower part cooling jacket and the upper part cooling jacket between the lower part cooling jacket and the upper part cooling jacket. An objective of the present invention is to provide the cylinder head comprising a cooling jacket having a high cooling efficiency.

Description

실린더 헤드 {CYLINDER HEAD}cylinder head {CYLINDER HEAD}

본 발명은 실린더 헤드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉각 재킷을 포함하는 실린더 헤드에 관한 것이다.The present invention relates to a cylinder head, and more particularly to a cylinder head including a cooling jacket.

일반적으로 엔진은 분사된 연료를 연소시켜 동력을 생산한다. 구체적으로, 엔진의 실린더 블록과 실린더 헤드 사이에는 연소실이 형성된다. 엔진의 연소실 안에서 공기와 분사된 연료의 연소과정으로 연소실 안의 피스톤이 왕복 운동을 하게 된다. 이때, 피스톤의 왕복운동을 통해 엔진의 동력이 생성된다.In general, engines generate power by burning injected fuel. Specifically, a combustion chamber is formed between a cylinder block and a cylinder head of an engine. The combustion process of air and injected fuel in the combustion chamber of the engine causes the piston inside the combustion chamber to reciprocate. At this time, the power of the engine is generated through the reciprocating motion of the piston.

엔진의 연소실에서 발생한 열의 일부는 실린더 헤드와 실린더 블록, 흡배기 밸브 및 피스톤 등에 흡수된다. 이들 구성 부품은 그 온도가 과도하게 상승되면, 열변형이 일어나거나 실린더 내벽의 유막이 파괴되어 윤활 불량현상이 일어나게 되고, 이로 인한 열적 장애가 발생하게 된다.Some of the heat generated in the engine's combustion chamber is absorbed by the cylinder head, cylinder block, intake/exhaust valves, and pistons. When the temperature of these components is excessively increased, thermal deformation occurs or the oil film on the inner wall of the cylinder is destroyed, resulting in poor lubrication, resulting in thermal failure.

이러한 엔진의 열적 장애는 연소불량, 노킹 혹은 프리 이그니션과 같은 이상연소를 일으켜서 피스톤이 용손되는 등의 중대한 손상을 줄 뿐만 아니라 열효율도 저하되고, 출력도 저하되는 문제점이 있다. 반대로, 엔진의 과도한 냉각은 출력, 연비의 악화 및 실린더의 저온 마모 등 문제점이 있어 냉각수 온도를 적정하게 제어할 필요가 있다.Such thermal failure of the engine causes abnormal combustion such as poor combustion, knocking, or pre-ignition, which not only causes significant damage such as dissolution of the piston, but also reduces thermal efficiency and output. Conversely, excessive cooling of the engine has problems such as deterioration of power output and fuel economy and low-temperature wear of cylinders, and thus it is necessary to appropriately control the coolant temperature.

전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 엔진의 실린더 헤드는 내부에 일체형 워터자켓을 형성하여 연소실에 대응하는 예열 플러그(glow plug) 주변이나 배기포트, 밸브시트 주위 등의 금속면 온도를 낮추도록 냉각수를 순환하게 된다.In order to solve the above problems, an integral water jacket is formed inside the cylinder head of the engine to supply coolant to lower the temperature of the metal surface around the glow plug corresponding to the combustion chamber, the exhaust port, and the valve seat. will cycle

종래의 냉각 재킷은 단일층으로 이루어졌다. 단일층 구조의 냉각 재킷은 단일 냉각 유로만을 포함하고 있기 때문에 냉각 효율이 낮고, 강성도 낮은 단점이 있다.Conventional cooling jackets consist of a single layer. Since the single-layered cooling jacket includes only a single cooling passage, cooling efficiency and rigidity are low.

본 발명은 높은 강성을 갖고, 냉각수 유동 구조를 특화하여 높은 냉각 효율을 갖는 냉각 재킷을 포함하는 실린더 헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a cylinder head including a cooling jacket having high rigidity and high cooling efficiency by specializing a coolant flow structure.

본 발명의 일 실시예에 따르면 본 발명은 실린더 헤드 바디에 구비되어 워터펌프로부터 공급된 냉각수가 유동되는 하부 냉각 유로를 형성하는 하부 워터 재킷; 상기 실린더 헤드 바디에 구비되되 상기 하부 냉각 재킷으로부터 설정 거리만큼 이격된 상측에 구비되며, 냉각수가 유동되는 상부 냉각 유로를 형성하는 상부 냉각 재킷; 및 상기 하부 냉각 재킷과 상기 상부 냉각 재킷 사이에 상기 하부 냉각 재킷과 상기 상부 냉각 재킷을 연결하는 미들 데크를 포함하며, 냉각수는 상기 하부 냉각 재킷으로 유입되어 일부는 상기 하부 냉각 유로로 분기되어 유동되고 나머지 일부는 상기 상부 냉각 유로로 분기되어 유동되며, 상기 상부 냉각 재킷으로 배출되도록 U-flow 방식으로 유동된다.According to one embodiment of the present invention, a lower water jacket provided on a cylinder head body to form a lower cooling passage through which coolant supplied from a water pump flows; an upper cooling jacket provided on the cylinder head body and provided on an upper side spaced apart from the lower cooling jacket by a set distance and forming an upper cooling passage through which cooling water flows; and a middle deck connecting the lower cooling jacket and the upper cooling jacket between the lower cooling jacket and the upper cooling jacket. The remaining part is branched to the upper cooling passage and flows in a U-flow manner to be discharged to the upper cooling jacket.

또한, 상기 하부 냉각 재킷, 상기 상부 냉각 재킷 및 상기 미들 데크는 주물 성형에 의해 일체로 형성된다.Also, the lower cooling jacket, the upper cooling jacket, and the middle deck are integrally formed by casting molding.

또한, 상기 실린더 헤드 바디에는 연소실과 연결되는 적어도 하나의 흡기홀 및 적어도 하나의 배기홀이 형성된다.In addition, at least one intake hole and at least one exhaust hole connected to the combustion chamber are formed in the cylinder head body.

또한, 상기 하부 냉각 재킷에는 상기 흡기홀과 연결되는 제1 흡기통로 및 상기 배기홀과 연결되는 제1 배기통로가 형성되며, 상기 하부 냉각 유로는 상기 제1 흡기통로 및 상기 제1 배기통로를 둘러싸는 형상을 갖는다.In addition, a first intake passage connected to the intake hole and a first exhaust passage connected to the exhaust hole are formed in the lower cooling jacket, and the lower cooling passage surrounds the first intake passage and the first exhaust passage. has the shape

또한, 상기 상부 냉각 재킷에는 상기 제1 흡기통로 및 상기 제1 배기통로와 연통되는 제2 흡기통로 및 제2 배기통로가 형성되며, 상기 상부 냉각 유로는 상기 제2 흡기통로 및 상기 제2 배기통로를 둘러싸는 형상을 갖는다.Further, a second intake passage and a second exhaust passage communicating with the first intake passage and the first exhaust passage are formed in the upper cooling jacket, and the upper cooling passage is formed through the second intake passage and the second exhaust passage. has a shape that encloses

또한, 상기 실린더 헤드 바디에는 예열 플러그가 관통되는 적어도 하나 이상의 분사기 홀이 형성되며, 상기 하부 냉각 재킷 및 상기 상부 냉각 재킷 각각에는 상기 분사기 홀과 연결되는 제1 분사기 통로 및 제2 분사기 통로가 형성된다.In addition, at least one injector hole through which a glow plug passes is formed in the cylinder head body, and a first injector passage and a second injector passage connected to the injector hole are formed in each of the lower cooling jacket and the upper cooling jacket. .

또한, 상기 하부 냉각 재킷 및 상기 상부 냉각 재킷의 중앙 영역에는 상기 하부 냉각 유로를 유동하는 냉각수가 상기 상부 냉각 유로로 유동되도록 연통로가 형성된다.In addition, communication passages are formed in central regions of the lower cooling jacket and the upper cooling jacket so that the cooling water flowing in the lower cooling passage flows into the upper cooling passage.

또한, 상기 하부 냉각 재킷의 일측에는 냉각수가 유입되는 유입구가 형성되며, 상기 하부 냉각 재킷의 일측의 일 영역과 상기 상부 냉각 재킷의 일측의 일 영역은 상기 유입구를 통해 유입된 냉각수가 연통되게 연결된다.In addition, an inlet through which cooling water flows is formed at one side of the lower cooling jacket, and one area of one side of the lower cooling jacket and one area of one side of the upper cooling jacket are connected so that the cooling water introduced through the inlet communicates with them. .

또한, 상기 상부 냉각 재킷에는 상기 유입구와 대향되는 위치에 유동된 냉각수가 배출되도록 배출구가 형성된다.In addition, an outlet is formed in the upper cooling jacket to discharge the flowing coolant at a position opposite to the inlet.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명에 따른 실린더 헤드는 다음과 같은 효과가 있다.The cylinder head according to the present invention has the following effects.

첫째, 실린더 헤드의 냉각 재킷이 상부 냉각 재킷 및 하부 냉각 재킷을 포함2중 냉각 구조를 형성하면서 상부 냉각 재킷과 하부 냉각 재킷 사이에 미들 데크가 형성되어 있어 높은 강성을 갖는 장점이 있다.First, since the cooling jacket of the cylinder head forms a double cooling structure including an upper cooling jacket and a lower cooling jacket, and a middle deck is formed between the upper cooling jacket and the lower cooling jacket, it has an advantage of having high rigidity.

둘째, 실린더 헤드로 유입된 냉각수가 상부 냉각 유로 및 하부 냉각 유로로 분기되어 U-flow 방식으로 유동되므로 열 전달 효율이 더 향상되고 연소실의 온도를 더 빠르게 냉각시키는 장점이 있다.Second, since the coolant flowing into the cylinder head is branched into the upper cooling passage and the lower cooling passage and flows in a U-flow method, heat transfer efficiency is further improved and the temperature of the combustion chamber is cooled more quickly.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더 헤드를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 실린더 헤드가 구비된 실린더 블록의 부분 단면을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 냉각 재킷 및 하부 냉각 재킷을 코어의 형태로 나타낸 사시도이다.
도 4는 상부 냉각 재킷, 하부 냉각 재킷 및 미들 데크의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 5는 실린더 헤드 바디의 배면을 나타낸 배면도이다. 1 is a perspective view showing a cylinder head according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a partial cross-section of a cylinder block with a cylinder head according to FIG. 1;
3 is a perspective view showing an upper cooling jacket and a lower cooling jacket in the form of a core according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing structures of an upper cooling jacket, a lower cooling jacket, and a middle deck.
5 is a rear view showing the rear surface of the cylinder head body.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. This invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.It is advised that the drawings are schematic and not drawn to scale. Relative dimensions and proportions of parts in the drawings are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the drawings, and any dimensions are illustrative only and not limiting. In addition, the same reference numerals are used to indicate similar features in the same structural elements or parts appearing in two or more drawings.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.The embodiments of the present invention specifically represent ideal embodiments of the present invention. As a result, various variations of the diagram are expected. Therefore, the embodiment is not limited to the specific shape of the illustrated area, and includes, for example, modification of the shape by manufacturing.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실린더 헤드에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a cylinder head according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 실린더 헤드(1)는 실린더 헤드 커버(10), 실린더 헤드 가스켓(30) 및 실린더 헤드 바디(100)를 포함한다. A cylinder head 1 according to an embodiment of the present invention includes a cylinder head cover 10, a cylinder head gasket 30, and a cylinder head body 100.

상기 실린더 헤드 커버(10)는 상기 실린더 헤드 바디(100)의 상부에 결합된다. 상기 실린더 헤드 커버(10)의 내부에는 유수 분리기(11)가 구비된다.The cylinder head cover 10 is coupled to an upper portion of the cylinder head body 100 . An oil-water separator 11 is provided inside the cylinder head cover 10 .

상기 실린더 헤드 가스켓(30)은 상기 실린더 헤드 바디(100)의 하부에 결합된다. 상기 실린더 헤드 가스켓(30)은 상기 실린더 헤드 바디(100)와 상기 실린더 블록(20) 사이에 구비되어 물이나 오일 등이 실린더 내부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. The cylinder head gasket 30 is coupled to the lower part of the cylinder head body 100 . The cylinder head gasket 30 is provided between the cylinder head body 100 and the cylinder block 20 to prevent water or oil from entering the cylinder.

상기 실린더 헤드 가스켓(30)은 볼트(B)에 의해 상기 실린더 헤드 바디(100) 및 상기 실린더 블록(20)과 결합된다. 상기 실린더 헤드 가스켓(30)은 레이저 용접 스토퍼(미도시)를 포함할 수 있다.The cylinder head gasket 30 is coupled to the cylinder head body 100 and the cylinder block 20 by bolts B. The cylinder head gasket 30 may include a laser welding stopper (not shown).

상기 실린더 헤드 바디(100)에는 상기 실린더 블록(20)에 형성된 연소실과 연결되는 적어도 하나의 흡기홀(미표기), 상기 연소실에서 발생된 배기 가스를 배출하는 적어도 하나의 배기홀(미표기) 및 연료 분사기가 설치되는 분사기 홀(미표기)이 형성된다.The cylinder head body 100 includes at least one intake hole (not shown) connected to a combustion chamber formed in the cylinder block 20, at least one exhaust hole (not shown) for discharging exhaust gas generated in the combustion chamber, and a fuel injector. An injector hole (not shown) is formed in which is installed.

상기 실린더 헤드 바디(100)에는 하부 냉각 재킷(110), 상부 냉각 재킷(130) 및 미들 데크(150)를 포함한다. 각각의 구성을 구체적으로 설명하기에 앞서, 상기 하부 냉각 재킷(110), 상기 상부 냉각 재킷(130) 및 상기 미들 데크(150)는 주물 성형에 의해 일체로 형성된다. The cylinder head body 100 includes a lower cooling jacket 110, an upper cooling jacket 130, and a middle deck 150. Prior to a detailed description of each configuration, the lower cooling jacket 110, the upper cooling jacket 130, and the middle deck 150 are integrally formed by casting molding.

상기 하부 냉각 재킷(110)은 상기 실린더 헤드 바디(100)에 구비되며, 워터펌프(미도시)로부터 공급된 냉각수가 유동되는 하부 냉각 유로(111)를 형성한다. 도 3에는 상기 하부 냉각 재킷(110)이 코어의 형태로 도시되어 있어 내부에 상기 하부 냉각 유로(111)가 형성된 것으로 이해할 수 있다. The lower cooling jacket 110 is provided on the cylinder head body 100 and forms a lower cooling passage 111 through which cooling water supplied from a water pump (not shown) flows. In FIG. 3 , the lower cooling jacket 110 is shown in the form of a core, so it can be understood that the lower cooling passage 111 is formed therein.

전술한 바와 같이 상기 실린더 헤드 바디(100)에 상기 흡기홀(미표기)이 형성되어 있어 상기 하부 냉각 재킷(110)에는 상기 흡기홀(미표기)과 상기 연소실(미도시)를 연결하는 제1 흡기통로(101a)가 형성된다. 상기 하부 냉각 유로(111)는 상기 제1 흡기통로(101a)를 둘러싸는 형태로 형성된다.As described above, since the intake hole (not shown) is formed in the cylinder head body 100, the lower cooling jacket 110 has a first intake passage connecting the intake hole (not shown) and the combustion chamber (not shown). (101a) is formed. The lower cooling passage 111 is formed to surround the first intake passage 101a.

상기 하부 냉각 재킷(110)에는 상기 배기홀(미표기)과 연결되는 제1 배기통로(103a)도 형성되고, 상기 분사기 홀(미표기)과 연결되는 제1 분사기 통로(105a)도 형성된다. 상기 하부 냉각 유로(111)는 상기 제1 배기통로(103a) 및 상기 제1 분사기 통로(105a)를 둘러싸는 형태로 형성된다.A first exhaust passage 103a connected to the exhaust hole (not marked) is also formed in the lower cooling jacket 110, and a first injector passage 105a connected to the injector hole (not marked) is also formed. The lower cooling passage 111 is formed to surround the first exhaust passage 103a and the first injector passage 105a.

상기 상부 냉각 재킷(130)은 상기 실린더 헤드 바디(100)에 구비되되, 상기 하부 냉각 재킷(110)으로부터 설정 거리만큼 이격된 상측에 위치한다. 상기 상부 냉각 재킷(130)도 냉각수가 유동되는 상부 냉각 유로(131)를 형성한다.The upper cooling jacket 130 is provided on the cylinder head body 100 and is located on the upper side spaced apart from the lower cooling jacket 110 by a set distance. The upper cooling jacket 130 also forms an upper cooling passage 131 through which cooling water flows.

상기 상부 냉각 재킷(130)에는 상기 제1 흡기통로(101a), 상기 제1 배기통로(103a), 상기 제1 분사기 통로(105a)와 연결되는 제2 흡기통로(130a), 제2 배기통로(130b) 및 제2 분사기 통로(130c)가 형성된다. The upper cooling jacket 130 includes a second intake passage 130a connected to the first intake passage 101a, the first exhaust passage 103a, and the first injector passage 105a, and a second exhaust passage ( 130b) and a second injector passage 130c are formed.

그리고 상기 상부 냉각 유로(131)는 상기 제2 흡기통로(101b), 상기 제2 배기통로(103b) 및 상기 제2 분사기 통로(105b)를 둘러싸는 형태로 형성된다.The upper cooling passage 131 is formed to surround the second intake passage 101b, the second exhaust passage 103b, and the second injector passage 105b.

상기 하부 냉각 재킷(110)의 중앙 영역 및 상기 상부 냉각 재킷(130)의 중앙 영역에는 상기 하부 냉각 재킷(110)과 상기 상부 냉각 재킷(130)을 연결하는 하나 또는 복수 개의 연통로(115)가 형성된다. 도면에는 상기 하부 냉각 재킷(110)에서 상기 상부 냉각 재킷(130)을 향해 연장된 연통로(115)만 도시되어 있으나, 상기 상부 냉각 재킷(130)에도 상기 하부 냉각 재킷(110)을 향해 상기 연통로(115)와 연결되는 연통로(미도시)가 형성된다.In the central region of the lower cooling jacket 110 and the central region of the upper cooling jacket 130, one or a plurality of communication passages 115 connecting the lower cooling jacket 110 and the upper cooling jacket 130 are provided. is formed Although only the communication path 115 extending from the lower cooling jacket 110 toward the upper cooling jacket 130 is shown in the drawing, the upper cooling jacket 130 also communicates the communication path toward the lower cooling jacket 110. A communication path (not shown) connected to the furnace 115 is formed.

상기 하부 냉각 유로(111)를 따라 유동되는 냉각수는 상기 연통로(115)를 통해 상기 상부 냉각 유로(131)로 유동된다.The cooling water flowing along the lower cooling passage 111 flows into the upper cooling passage 131 through the communication passage 115 .

상기 하부 냉각 재킷(110)의 일측에는 냉각수가 유입되는 적어도 하나의 유입구(113)가 형성된다. 상기 하부 냉각 재킷(110)의 일측과 상기 상부 냉각 재킷(130)의 일측은 연통되도록 연결되어 있다. 따라서 상기 유입구(113)를 통해 유입된 냉각수는 상기 하부 냉각 재킷(110)의 일측과 상기 상부 냉각 재킷(130)의 일측에서 각각 상기 하부 냉각 유로(111)와 상기 상부 냉각 유로(131)로 분기되어 U-flow 방식으로 유동된다. (도 3 참조)At least one inlet 113 through which cooling water flows is formed on one side of the lower cooling jacket 110 . One side of the lower cooling jacket 110 and one side of the upper cooling jacket 130 are connected to communicate with each other. Therefore, the cooling water introduced through the inlet 113 branches from one side of the lower cooling jacket 110 and one side of the upper cooling jacket 130 to the lower cooling passage 111 and the upper cooling passage 131, respectively. and flows in the U-flow method. (See Fig. 3)

상기 상부 냉각 재킷(130)에는 적어도 하나의 배출구(133)가 형성된다. 본 실시예에서는 상기 하부 냉각 재킷(110)에 형성된 상기 유입구(113)와 대향되는 위치에 상기 배출구(133)가 형성된다. 그리고 도 5를 참조하는 바와 같이 상기 실린더 헤드 바디(100)에는 상기 배출구(133)와 연통되는 배출구홀(107)이 형성된다.At least one outlet 133 is formed in the upper cooling jacket 130 . In this embodiment, the outlet 133 is formed at a position opposite to the inlet 113 formed in the lower cooling jacket 110 . And, as shown in FIG. 5 , an outlet hole 107 communicating with the outlet 133 is formed in the cylinder head body 100 .

전술한 바와 같이 상기 하부 냉각 재킷(110)의 상기 유입구(113)를 통해 유입된 냉각수는 상기 하부 냉각 유로(111)와 상기 상부 냉각 유로(131)로 분기되어 유동된다. As described above, the cooling water introduced through the inlet 113 of the lower cooling jacket 110 is branched and flows into the lower cooling passage 111 and the upper cooling passage 131 .

상기 하부 냉각 유로(111)로 분기되어 유동되는 냉각수는 상기 연통로(115)가 형성된 지점에서 상기 연통로(115)를 따라 상기 상부 냉각 유로(131)로 유동되어 상기 배출구(133)를 통해 배출된다.The cooling water branched and flowed into the lower cooling passage 111 flows along the communication passage 115 to the upper cooling passage 131 at the point where the communication passage 115 is formed and is discharged through the outlet 133. do.

상기 미들 데크(150)는 상기 하부 냉각 재킷(110)과 상기 상부 냉각 재킷(130) 사이에 형성된다. 상기 미들 데크(150)는 도 4를 참조하는 바와 같이, 상기 하부 냉각 재킷(110)과 상기 상부 냉각 재킷(130)이 연결되며 형성되는 것이다. The middle deck 150 is formed between the lower cooling jacket 110 and the upper cooling jacket 130 . Referring to FIG. 4 , the middle deck 150 is formed by connecting the lower cooling jacket 110 and the upper cooling jacket 130 .

상기 미들 데크(150)에 의해 상기 하부 냉각 재킷(110) 및 상기 상부 냉각 재킷(130)의 강성이 향상되는 효과를 갖는다. The middle deck 150 has an effect of improving rigidity of the lower cooling jacket 110 and the upper cooling jacket 130 .

전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더 헤드(1)의 냉각 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.A detailed description of the cooling process of the cylinder head 1 according to an embodiment of the present invention as described above is as follows.

실린더 블록(20)의 연소실에서 발생된 열은 기통별로 상기 실린더 헤드(1)의 하부로 전달된다. 이에, 상기 실린더 헤드(1)의 온도가 상승하게 될 뿐 아니라 예열 플러그(glow plug)의 온도도 상승하게 된다. Heat generated in the combustion chamber of the cylinder block 20 is transferred to the lower part of the cylinder head 1 for each cylinder. Accordingly, not only the temperature of the cylinder head 1 rises, but also the temperature of the glow plug rises.

이때, 상기 실린더 블록(20)의 전면에 구비된 워터펌프(미도시)로부터 냉각수가 상기 실린더 헤드(1)로 공급된다. 공급된 냉각수는 상기 하부 냉각 재킷(110)의 일측에 형성된 상기 유입구(113)를 통해 유입된다. At this time, coolant is supplied to the cylinder head 1 from a water pump (not shown) provided on the front of the cylinder block 20 . The supplied cooling water flows in through the inlet 113 formed on one side of the lower cooling jacket 110 .

전술한 바와 같이 상기 하부 냉각 재킷(110)의 일측과 상기 상부 냉각 재킷(130)의 일측이 연통되도록 연결되어 있어 상기 유입구(113)를 통해 유입된 냉각수의 상기 하부 냉각 유로(111)와 상기 상부 냉각 유로(131)로 분기되어 U-flow 방식으로 유동된다.As described above, one side of the lower cooling jacket 110 and one side of the upper cooling jacket 130 are connected so as to be in communication with the lower cooling passage 111 and the upper cooling water flowing in through the inlet 113. It is branched into the cooling passage 131 and flows in a U-flow manner.

상기 하부 냉각 유로(111)를 따라 유동되는 냉각수는 상기 연통로(115)가 형성된 지점에서 상기 연통로(115)를 통해 상기 상부 냉각 유로(131)로 유동된다. 따라서 상기 하부 냉각 유로(111)와 상기 상부 냉각 유로(131)를 따라 유동되는 냉각수는 상기 상부 냉각 재킷(130)에 형성된 상기 배출구(133)를 통해 배출된다. The cooling water flowing along the lower cooling passage 111 flows to the upper cooling passage 131 through the communication passage 115 at the point where the communication passage 115 is formed. Therefore, the cooling water flowing along the lower cooling passage 111 and the upper cooling passage 131 is discharged through the outlet 133 formed in the upper cooling jacket 130 .

냉각수는 상기 하부 냉각 유로(111)와 상기 상부 냉각 유로(131)를 유동하는 동안 상기 실린더 헤드 바디(100), 실린더 블록(20)의 연소실 및 예열 플러그와 열교환하여 상기 실린더 헤드(1), 실린더 블록(20)의 연소실 및 예열 플러그가 냉각된다. While the coolant flows through the lower cooling passage 111 and the upper cooling passage 131, it exchanges heat with the cylinder head body 100, the combustion chamber of the cylinder block 20, and the glow plug to cool the cylinder head 1 and cylinder head 111. The combustion chamber and glow plugs of block 20 are cooled.

특히, 상기 하부 냉각 유로(111)로 유동되는 냉각수는 상기 연통로(115)를 통해 상기 상부 냉각 유로(131)로 유동되므로 상기 하부 냉각 유로(111)를 유동하는 냉각수 유속이 더 빨라진다. 이에 따라 상기 하부 냉각 재킷(110)으로 차가운 냉각수의 유량이 증대되어 상기 실린더 헤드 바디(100), 실린더 블록(20)의 연소실 및 예열 플러그를 빠르게 냉각시키는 효과를 갖는다.In particular, since the cooling water flowing into the lower cooling passage 111 flows into the upper cooling passage 131 through the communication passage 115, the flow rate of the cooling water flowing through the lower cooling passage 111 is increased. Accordingly, the flow rate of cold coolant to the lower cooling jacket 110 is increased, and thus the cylinder head body 100, the combustion chamber of the cylinder block 20, and the glow plug are rapidly cooled.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all aspects, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts. All changes or modified forms derived should be construed as being included in the scope of the present invention.

1: 실린더 헤드
10: 실린더 헤드 커버
11: 유수 분리기
20: 실린더 블록
30: 실린더 헤드 가스켓
100: 실린더 헤드 바디
110: 하부 냉각 재킷
111: 하부 냉각 유로
113: 유입구
115: 연통로
130: 상부 냉각 재킷
131: 상부 냉각 유로
133: 배출구
150: 미들 데크1: cylinder head
10: cylinder head cover
11: Oil water separator
20: cylinder block
30: cylinder head gasket
100: cylinder head body
110: lower cooling jacket
111: lower cooling passage
113: inlet
115: communication path
130: upper cooling jacket
131: upper cooling passage
133: outlet
150: middle deck

Claims (9)

실린더 헤드 바디에 구비되어 워터펌프로부터 공급된 냉각수가 유동되는 하부 냉각 유로를 형성하는 하부 워터 재킷;
상기 실린더 헤드 바디에 구비되되 상기 하부 냉각 재킷으로부터 설정 거리만큼 이격된 상측에 구비되며, 냉각수가 유동되는 상부 냉각 유로를 형성하는 상부 냉각 재킷; 및
상기 하부 냉각 재킷과 상기 상부 냉각 재킷 사이에 상기 하부 냉각 재킷과 상기 상부 냉각 재킷을 연결하는 미들 데크를 포함하며,
냉각수는 상기 하부 냉각 재킷으로 유입되어 일부는 상기 하부 냉각 유로로 분기되어 유동되고 나머지 일부는 상기 상부 냉각 유로로 분기되어 유동되며, 상기 상부 냉각 재킷으로 배출되도록 U-flow 방식으로 유동되는 실린더 헤드.a lower water jacket provided on the cylinder head body to form a lower cooling passage through which coolant supplied from the water pump flows;
an upper cooling jacket provided on the cylinder head body and provided on an upper side spaced apart from the lower cooling jacket by a set distance and forming an upper cooling passage through which cooling water flows; and
A middle deck connecting the lower cooling jacket and the upper cooling jacket between the lower cooling jacket and the upper cooling jacket;
Cooling water flows into the lower cooling jacket, part of which branches into the lower cooling passage, and the remaining part flows into the upper cooling passage, and flows in a U-flow manner to be discharged into the upper cooling jacket. 제1항에 있어서,
상기 하부 냉각 재킷, 상기 상부 냉각 재킷 및 상기 미들 데크는 주물 성형에 의해 일체로 형성되는 실린더 헤드.According to claim 1,
The cylinder head of claim 1 , wherein the lower cooling jacket, the upper cooling jacket, and the middle deck are integrally formed by casting molding. 제1항에 있어서,
상기 실린더 헤드 바디에는 연소실과 연결되는 적어도 하나의 흡기홀 및 적어도 하나의 배기홀이 형성되는 실린더 헤드.According to claim 1,
The cylinder head body is formed with at least one intake hole and at least one exhaust hole connected to a combustion chamber. 제3항에 있어서,
상기 하부 냉각 재킷에는 상기 흡기홀과 연결되는 제1 흡기통로 및 상기 배기홀과 연결되는 제1 배기통로가 형성되며,
상기 하부 냉각 유로는 상기 제1 흡기통로 및 상기 제1 배기통로를 둘러싸는 형상을 갖는 실린더 헤드.According to claim 3,
A first intake passage connected to the intake hole and a first exhaust passage connected to the exhaust hole are formed in the lower cooling jacket,
The cylinder head of claim 1 , wherein the lower cooling passage has a shape surrounding the first intake passage and the first exhaust passage. 제3항에 있어서,
상기 상부 냉각 재킷에는 상기 제1 흡기통로 및 상기 제1 배기통로와 연통되는 제2 흡기통로 및 제2 배기통로가 형성되며,
상기 상부 냉각 유로는 상기 제2 흡기통로 및 상기 제2 배기통로를 둘러싸는 형상을 갖는 실린더 헤드.According to claim 3,
a second intake passage and a second exhaust passage communicating with the first intake passage and the first exhaust passage are formed in the upper cooling jacket;
The cylinder head of claim 1 , wherein the upper cooling passage has a shape surrounding the second intake passage and the second exhaust passage. 제3항에 있어서,
상기 실린더 헤드 바디에는 예열 플러그가 관통되는 적어도 하나 이상의 분사기 홀이 형성되며,
상기 하부 냉각 재킷 및 상기 상부 냉각 재킷 각각에는 상기 분사기 홀과 연결되는 제1 분사기 통로 및 제2 분사기 통로가 형성되는 실린더 헤드.According to claim 3,
At least one injector hole through which a glow plug passes is formed in the cylinder head body;
A first injector passage and a second injector passage connected to the injector hole are formed in each of the lower cooling jacket and the upper cooling jacket. 제1항에 있어서,
상기 하부 냉각 재킷 및 상기 상부 냉각 재킷의 중앙 영역에는 상기 하부 냉각 유로를 유동하는 냉각수가 상기 상부 냉각 유로로 유동되도록 연통로가 형성되는 실린더 헤드.According to claim 1,
A communication passage is formed in central regions of the lower cooling jacket and the upper cooling jacket so that the cooling water flowing in the lower cooling passage flows into the upper cooling passage. 제1항에 있어서,
상기 하부 냉각 재킷의 일측에는 냉각수가 유입되는 유입구가 형성되며,
상기 하부 냉각 재킷의 일측의 일 영역과 상기 상부 냉각 재킷의 일측의 일 영역은 상기 유입구를 통해 유입된 냉각수가 연통되게 연결되는 실린더 헤드.According to claim 1,
An inlet through which cooling water flows is formed on one side of the lower cooling jacket,
One region of one side of the lower cooling jacket and one region of one side of the upper cooling jacket are connected in communication with the coolant introduced through the inlet. 제8항에 있어서,
상기 상부 냉각 재킷에는 상기 유입구와 대향되는 위치에 유동된 냉각수가 배출되도록 배출구가 형성되는 실린더 헤드.



According to claim 8,
A cylinder head having an outlet formed in the upper cooling jacket to discharge the flowing coolant at a position opposite to the inlet.
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