KR980008537U - 실린더 블록의 냉각구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엔진의 고출력화와 경량화를 위해 보어와 보어간의 간격을 감소시킨 샴 형식의 실린더 블록에 형성된 보어의 외벽에 다수의 냉각핀을 제공함으로써, 엔진의 냉각성능을 향상시킨 실린더 블록의 냉각구조에 관한 것으로, 이것은 보어(18)와 보어(18')간의 간격을 작게 형성하여 엔진의 출력을 향상시킨 샴 형식의 실린더 블록에 있어서, 보어(18),(18')의 외벽에는 워터 재킷(16)내를 흐르는 냉각수의 유동방향과 평행하게 배열된 다수의 냉각핀(18a)이 형성되어 있는 구성을 지닌다.

Description

실린더 블록의 냉각구조

본 고안은 차량용 엔진에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 고출력화와 경량화를 위해 보어와 보어간의 간격을 감소시킨 샴 형식의 실린더 블록에 형성된 보어의 외벽에 다수의 냉각핀을 제공함으로써, 엔진의 냉각성능을 향상시킨 실린더 블록의 냉각구조에 관한 것이다.

자동차의 동력 발생원인 엔진은 주로 4사이클의 수냉식 기관을 채용하고 있다. 이것의 개략적인 구성을 보면, 엔진의 중심이 되는 기관본체와, 피스톤의 왕복운동을 크랭크축의 회전운동으로 변환하는 크랭크 기구와, 혼합기의 흡입시점과 기간 및 연소가스의 배출시점과 기간을 제어하는 밸브기구와, 연료와 공기를 혼합시켜 기관의 운전조건에 알맞은 혼합기를 형성하는 혼합기 형성기구 및 점화장치, 윤활장치, 냉각장치, 배기장치 등으로 이루어진 부속기구로 구성되어 있다.

또한, 기관본체는 엔진의 중심을 이루는 부분으로서 실린더 블록과, 실린더 헤드와, 크랭크 케이스와 오일팬 및 실린더 헤드 커버 등으로 구성되어 있다. 이 중에서, 실린더 블록은 기관의 본체가 되는 것으로, 수냉식 기관에서는 대부분 여러 개의 실린더가 일체로 형성되어 있으며, 크랭크 케이스와 일체로 주조된다.

또한, 실린더내의 연소가스 온도는 상당히 고온이며, 이 열의 상당량은 실린더를 비롯하여, 실린더헤드나 피스톤 등으로 전달된다. 따라서, 엔진의 과열을 방지함과 동시에 피스톤이나 피스톤링 같은 각각의 부품들이 일정온도 이상으로 상승되는 것을 방지함으로써 내구성을 증대시키고 그 기능을 최적화하기 의해 냉각장치를 사용한다. 특히, 최근에는 자동차엔진의 고출력화에 따라 엔진의 열부하가 증가되는 추세이며, 이러한 열부하의 증가에 따라 엔진의 냉각성능에 대한 중요성은 날로 커지고 있다. 엔진의 냉각성능은 엔진의 피로 및 마모에 의한 엔진의 수명과 성능을 결정하는 중요한 인자가 된다. 결과적으로, 냉각성능이 향상되면 노킹현상이 감소됨에 따라 압축비를 높여 엔진의 효율과 출력을 증대시킬 수 있기 때문이다.

또한, 엔진의 폭발시 발생되는 압력파와 고온에 의한 실린더블록의 열적변형으로 많은 량의 엔진오일이 소모되는 바, 냉각수를 이용하여 이를 효과적으로 제어하는 하나의 방안으로 샴(siamese)형식의 실린더블럭 구조가 개시되어 있다. 본 고안의 이해를 돕기 위해 첨부된 제1도를 참조하여 종래의 실린더블럭 구조에 대하여 설명하기로 한다.

제1도는 종래 기술에 의한 실린더 블록의 구성을 개략적으로 보인 평면 단면도로, 실린더 블록(2)에 설치된 다수의 보어(8)둘레에는 워터 재킷(6)이 형성되어 있으며, 상부에는 체결공(4)에 삽입되는 통상의 볼트를 이용하여 실린더 헤드를 조립한다. 엔진의 작동 시에 발생되는 고온의 열은 보어(8) 둘레에 형성된 워터 재킷(5)을 유동하고 있는 냉각수에 의해 냉각됨으로써, 엔진의 과열을 방지한다.

이러한 구성을 지닌 종래 기술에 의한 샴 실린더 블록(siamese cylinder block)의 냉각구조에서는 보어의 직경이 증가함에 따라 보어와 보어 사이에는 냉각수 통로를 형성할 수 없으며, 보어 내에 설치된 피스톤과 같은 내부부품의 과열로 인해 냉각성능이 저하된다고 하는 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 본 고안은 워터 재킷을 유동하는 냉각수와 보어의 접촉면적을 증대시켜 신속히 열을 방출하도록 구성함으로써, 엔진의 냉각성능을 향상시킬 수 있는 실린더 블록의 냉각구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 본 고안의 목적은 보어와 보어간의 간격을 작게 형성하여 엔진의 출력을 향상시킨 샴 형식의 실린더 블록에 있어서, 보어의 외벽에는 워터 재킷 내를 흐르는 냉각수의 유동방향과 평행하게 배열된 다수의 냉각핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실린더 블록의 냉각구조에 의해 달성된다.

제1도는 종래 기술에 의한 실린더 블록의 구성을 개략적으로 보인 평면 단면도.

제2도는 본 고안에 따른 실린더 블록의 구성을 개략적으로 보인 측면 단면도.

제3도는 본 고안에서 채용한 보어의 구성을 보인 일부 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

12 : 실린더 블록 16 : 워터 재킷

18, 18' : 보어 18a : 냉각핀

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직할 실시예에 따른 실린더 블록의 냉각구조에 대하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 고안에 따른 실린더 블록의 구성을 개략적으로 보인 측면 단면도이며, 제3도는 본 고안에서 채용한 보어의 구성을 보인 일부 사시도이다.

먼저, 제2도에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 샴 실린더 블록(12)을 측면에서 보면, 내부에 피스톤이 설치되어 상하로 왕복운동하는 보어(18)의 외벽에는 수평으로 평행하게 배열된 다수의 냉각핀 (18a)이 형성되어 있다. 또한, 보어(18)는 워터 재킷(16)에 의해 둘러 쌓여 있어, 워터 펌프(도시 생략)로부터 공급된 냉각수가 흐르면서 보어를 냉각하게 된다.

여기에서, 보어(18)의 외벽에 형성된 다수의 냉각핀(18a)은 워터 재킷(16)을 통해 유동하는 냉각수의 유동방향과 평행하게 수직으로 배치됨으로써, 보어(18)의 전열면적을 증대시켰다. 그러므로, 피스톤과의 마찰에 의해 발생되는 마찰열 및 연소에 따른 고온의 열은 보어(18)의 외벽에 형성된 다수의 냉각핀(18a)을 통해 워터 재킷(16)으로 신속히 방출되어 보어(18)를 냉각함으로써, 엔진의 과열을 방지하게 된다.

다음에, 제3도에 도시한 바와 같이, 보어(18), (18')의 외측에 형성된 다수의 냉각핀(18a)은 워터 재킷(16)을 통해 흐르는 냉각수의 유동방향과 평행하게 형성하여, 냉각핀(18a)에 의해 냉각수의 흐름이 방해되는 것을 최소화하였다.

이상으로 설명한 본 고안에 따른 실린더 블록의 냉각구조는 보어의 외측벽에 다수의 냉각핀을 형성하여 전열면적을 증대시킴으로써, 냉각성능을 높여 엔진의 출력을 향상시키는 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 보어(18)와 보어(18')간의 간격을 작게 형성하여 엔진의 출력을 향상시킨 샴 형식의 실린더 블록에 있어서, 상기 보어(18),(18')의 외벽에는 워터 재킷(16)내를 흐르는 냉각수의 유동방향과 평행하게 배열된 다수의 냉각핀(18a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실린더 블록의 냉각구조.

   ※참고사항:최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.