KR0127915B1 - 엔진의 냉각장치 - Google Patents

Abstract

실린더 블럭의 냉각수의 차단, 흘러 통함을 정확하게 행한다.

실린더 헤드측 냉각수 통로와, 실린더 블럭측 냉각수 통로와, 이들의 냉각수 통로에 냉각수를 보내는 물 펌프등을 구비한 엔진의 냉각 장치에 있어서, 실린더 헤드(29,30) 냉각후의 냉각수를 물 펌프(23) 빨아내는 측에 복귀하는 제1 냉각수 복귀 통로(39)를 설치하며, 실린더 블럭(24)냉각후의 냉각수를 그 제1 냉각수 복귀 통로(39)에 합류시키는 제2냉각수 복귀 통로(41)를 설치함과 함께 이 제1, 제2의 냉각수 복귀 통로(39, 41)의 합류부(42)에 감온부를 제1냉각수 복귀 통로(39) 측에 임하게 하여 제1냉각수 복귀 통로(39)내의 각 수온이 일정 온도 이상으로 된때에 제2 냉각수 복귀 통로(41)를 제1 냉각수 복귀 통로(39)에 개통시키는 서모스탯 밸브(43)를 설치한다.

Description

엔진의 냉각장치

제1도는 실시예의 엔진의 평면도.

제2도는 실시예의 냉각 경로도.

제3도는 엔진앞측의 냉각 경로도.

제4도는 엔진 뒷측의 냉각 경로도.

제5도는 제1냉각수 복귀통로의 평면도.

제6도는 합류부의 덮개의 평면도.

제7도는 서모스탯 밸브를 합류부에 조합하여 넣은 평면도.

제8도는 제7도의 A-A선 단면도.

제9도는 제7도의 B-B선 단면도.

제10도는 유량 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 엔진 21 : 좌측 뱅크

22 : 우측 뱅크 23 : 물 펌프

24 : 실린더 블럭 25, 26 : 냉각수 통로

29,30 : 실린더 헤드 31,32 : 냉각수 통로

36∼38 : 출구부 39 : 제1의 냉각수 복귀 통로

40 : 라디에이터 41 : 제2의 냉각수 복귀통로

42 : 합류부 43 : 서모스탯 밸브

44 : 용적부 46 : 덮개

47 : 제 1밸브 48 : 제2밸브

50 : 왁스 케이스

[산업상의 이용분야]

[본 발명은 엔진의 냉각 장치에 관한 것이다.]

[종래의 기술]

수냉식 엔진에서는 물 펌프에서 실린더헤드, 실린더블럭에 설치된 냉각수 통로에 냉각수를 보내어 냉각을 행하고 있다.

이러한 냉각 장치에 냉각수온이 일정치 이하의 때 실린더블럭의 냉각수 통로를 닫히도록 한 것이 있다.

이것은 실린더블럭의 냉각수 통로에 서모스탯 밸브를 설치하여 엔진의 냉각시에 실린더블럭내의 냉각수의 흐름을 차단하는 것으로서 난기성능(暖機性能)을 높이며, 또 통상적인 운전중에는 실린더블럭내의 온도를 일정치로 유지하도록 그 냉각수의 흐름을 차단하는 것으로 실린더 헤드를 적절하고 확실히 냉각하여서 실린더블럭의 과냉을 억제하며, 이것에 의해 피스톤과의 마찰을 저감하도록 하고 있다(일본 특허 공개 공보소 제58-162716 호 참조).

[발명이 해결하려는 과제]

그러나, 이 종래의 냉각장치에 있어서는 실린더블럭내의 냉각수온에 의해 서모스탯 밸브를 개폐시키기위해 서모스탯 밸브의 감온부를 실린더 블럭의 냉각수 출구통로내에 설치하고 있지만, 이런 것으로는 서모스탯 밸브가 양호하게 개폐되지 않는다.

즉, 서모스탯 밸브의 감온부가 실린더 블럭의 냉각수 출구 통로내에 있으면, 서모스탯 밸브가 닫혀있을 때에는 감온부의 주위에는 낼닥수의 흐름이 발생하지 않으며, 고인상태로 되기 때문에 시린더 불럭내의 온도를 정확하게는 감온되지 않는 것이다.

이 때문에, 서모스탯 밸브의 열림 밸브가 늦어져 실린더라이너 주위의 온도가 너무 높게 되며, 혹은 실린더블럭내의 온도가 일정 온도에 도달하기 전에 서모스탯 밸브가 열려서 양호한 난기성능을 얻기 어려운 결점이 있다.

본 발명은 항시 흐르고 있는 실린더 헤드측의 냉각수온에 의해 서모스탯 밸브를 개폐시키는 것으로서 상기 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

[발명을 해결하기 위한 수단]

본 발명은 실린더 헤드측 냉가가수 통로와, 실린더 블럭측 냉각수 통로와, 이들의 냉각수 통로에 냉각수를 보내는 물펌프등을 갖는 엔진의 냉각장치에 있어서, 실린더 헤드 냉각후의 냉각수를 물펌프 흡입측으로 복귀시키는 제1의 냉각수 복귀 통로를 설치하며, 실린더 블럭 냉각후의 냉각수를 그 제1의 냉각수 복귀 통로에 합류시키는 제2냉각수 복귀 통로를 설치함과 함께 그 제1, 제2의 냉각수 복귀 통로의 합류부에 감온부를 제1의 냉각수 복귀 통로측에 임하게 하여 제1의 냉각수 복귀 통로내의 냉각 수온이 일정온도 이상으로 된때에 제2 냉각수 복귀 통로를 제1의 냉각수 복귀 통로에 개통시키는 서모스탯 밸브를 설치한다.

[작용]

따라서, 제1의 냉각수 복귀 통로를 실린더 헤드의 냉각수 복귀 통로를 통한 냉각수가 흐름과 함께 제1의 냉각수 복귀 통로내에 서모스탯 밸브의 감온부가 있기 때문에 제1냉각수 통로를 흐르는 냉각수온 즉 실린더 헤드 통과후에 냉각수온에 의해 서모스탯 밸브는 응답좋게 개폐된다.

이 경우, 실린더 헤드 통과후의 냉각 수온과 실린더 블럭내의 온도는 다르지만 실린더 헤드 통과후의 냉각수온이 낮은 서모스탯 밸브가 닫혀있을 때에는 실린더블럭의 냉각수 통로의 냉각수의 흐름이 차단되며 실린더 헤드 통과후의 냉각수온이 높게 되어 서모스탯 밸브가 열리면 냉각수가 실린더 블럭의 냉각수 통로에도 흘러 통하게 된다.

이 때문에, 서모스탯 밸브의 열림 밸브 온도의 설정에 따라서, 양호한 난기성능이 확보되며, 실린더 블럭내의 온도가 요구 온도에 유지되어 실린더 라이너등의 온도가 너무 높게 되는 것이 방지된다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.

제1도는 V형 6기통 엔진의 평면도, 제2도 내지 제4도는 그냉각 경로도이다. 엔진(20)의 우측 뱅크(22)는 엔진 앞측(차량 전방측)에 좌측 뱅크(21)는 엔진 뒤측에 뱅크 오프셋되어 있다.

엔진(20)의 전단측에 설치된 물 펌프(23)의 토출측이 뱅크 중심에서 실린더 블럭(24)의 좌우의 뱅크(21, 22)에 형성된 냉각수 통로(25, 26)의 입구부 (27, 28) 및 좌우의 실린더 헤드(29, 30)에 형성된 냉각수 통로(31,32)의 입구부(33, 34)에 접속된다.

실린더 블럭(24)의 냉각수 통로(25, 26)는 각 실린더(35)의 주위를 통하여 블럭 후부의 출구부(36)에서 합류된다.

실린더 헤드(29, 30)의 냉각수 통로(31,32)는 각 연소실, 흡기포트, 배기포트 등의 사이를 통하여 헤드 후부에 출구부(37, 38)가 형성된다.

이 실린더 헤드(29, 30)의 냉각수 통로(31,32)의 출구부(37, 38)에 제1의 냉각수 복귀 통로(39)가 접속된다.

제1의 냉각수 복귀 통로(39)는 엔진 후측에 뱅크오프셋 되어 있는 좌측 뱅크(21)의 실린더 헤드(29)의 냉각수 통로(31)의 출구부(37) 측에서 곧 뱅크 중심측에 굽어지며,

엔진 전방에 뱅크오프셋 되어 있는 우측 뱅크(22)의 실린더 헤드(30)의 냉각수 통로(32)의 출구부(38)측에 연장 설치되며 그 출구부(38)를 합류시키도록 형성된다.

이 제1의 냉각수 복귀 통로(39)의 통로 면적은, 상류가 되는 냉각수 통로(31)의 출구부(37)측을 작게, 서서히 내측(엔진측)에 넓혀서 실린더 헤드(29)위치를 벗어난 하류를 크게 하도록 형성된다. 제5도에 제1의 냉각수 복귀 통로(39)의 구조를 도시한다.

제1의 냉각수 복귀 통로(39)의하류는 우측 뱅크 (22)에 따라서 엔진 앞측에 연장 설치되어 물 펌프(23)의 빨아들이는 측 및 엔진 앞측에 설치된 라디에이터(40)의 입구 통로(55)에 접속되며, 라디에이터(40)의 출구 통로(56)는 물 펌프(23)의 빨아들이는 측에 접속된다.

한편, 실린더 블럭(24)의 냉각수 통로(25, 26)의 출구부(36)에 제2의 냉각수 복귀통로(41)가 접속되며, 이 제2의 냉각수 복귀통로(41)가 제1의 냉각수 복귀통로(39)에 실린더 헤드(29, 30)의 냉각수 통로(31,32)의 출구부(37, 38)의 사이에서 합류된다.

이 합류부(42)에 서모스탯 밸브(43)가 끼어 장착된다.

제5도 내지 제9도에 그 합류부(42) 및 서모스탯 밸브(43)의 구조를 도시한다.

합류부(42)의 제1의 냉각수 복귀통로(39)에는 통로(39)가 엔진측에 확장되어 중심이 오프셋된 일정의 용적부(44)가 형성되며, 이 용적부(44)의 윗면에 개구부가 설치된다.

이 개구부에 관 입구(45)를 설치한 커버(46)가 장착되며, 그 관입구(45)에 제2의 냉각수 복귀통로(41)가 접속된다.

서모스탯 밸브(43)는 제1의 밸브(47)와 제2의 밸브(48)등이 지지틀(49)에 조립 장착되어 있으며, 각각 왁스가 충진된 왁스 케이스(50)와, 피스톤(51)과, 왁스 케이스(50)에 일체의 밸브(52)와, 스프링(53)으로 구성된다.

이 서모스탯 밸브(43)는 감온부로 되는 왁스 케이스(50)측이 제1의 냉각수 복귀통로(39)의 용적부(44)내에 삽입되며, 지지틀(49)의 플랜지부(54)가 용적부(44)의 개구부 둘레 가장자리에 맞게 갈라지며, 커버(46)가 장착되는 것으로 고정된다.

서모스탯 밸브(43)의 제1의 밸브(47)는 제1의 냉각수 복귀통로(39)를 흐르는 냉각 수온이 일정온도(후술의 라디에이터용 서모스탯 밸브(57)의 열림 밸브 온도 보다도 높은 온도)에 달하면, 왁스 케이스(50)내의 왁스가 팽창을 시작하며, 선단을 눌린 피스톤(51)이 스프링(53)에 저항하여 왁스 케이스(50)를 밀어내리는 것으로 밸브(52)가 열린다. 서모스탯 밸브(43)의 제2의 밸브(48)는 안전용으로 냉각수온이 상한 온도까지 상승한 경우 밸브(52)가 열린다.

이 제1의 밸브(47)는 제2의 밸브(48) 보다도 제1의 냉각수 복귀통로(39)의 상류측(실린더 헤드29측)에 배치된다.

상기 물 펌프(23)의 빨아들이는 측에 접속되는 라디에이터(40)의 출구 통로(56)에는 서모스탯 밸브(57)가 끼어 장착되며, 물 펌프(23)의 빨아들이는 측의 냉각 수온이 기준온도(예를 들면 82℃)이하의 때에는 출구 통로(56)가 닫혀지며, 기준 온도에 달하는 출구 통로(56)가 열린다.

뿐만 아니라, 58은 차 실내 히터용의 라인을, 59는 오일 쿨러용의 라인을 나타내고 있다.

이와 같은 구성에 의해 엔진의 냉각시와 같은 냉각수온이 낮은 때에는 제1, 제2의 냉각수 복귀 통로(39, 41)의 합류부(42)의 서모스탯 밸브(43) 및 라디에이터(40)의 출구통로(56)의 서모스탯 밸브(57)가 닫힌다.

이 경우, 물 펌프(23)에서 토출된 냉각수는, 좌우의 실린더 헤드(29, 30)의 냉각수 통로(32, 33)를 흐르며, 제1의 냉각수 복귀 통로(39)를 통하여 물 펌프(23)에 순환딤과 함께 실린더 블럭(24)의 냉각수 통로(25, 26)의 냉각수의 흐름은 차단된다. 이 때문에 실린더 블럭(24)내의 온도가 빠르게 상승한다.

이 제1의 냉각수 복귀 통로(39)내를 통하는 냉각수온이 일정 온도에 도달하면 제2의 냉각수 복귀 통로(41)의 합류부(42)의 서모스탯 밸브(43)(제1의 밸브 47)가 열리지만, 이것보다 낮은 온도의 때에 라디에이터(40)의 출구 통로(56)의 서모스탯 밸브(57)가 열려 냉각수가 라디에이터(40)를 통하여 냉각된다.

이것에 의해 실린더 헤드(29, 30)가 확실하게 냉각되는 한편, 실린더 블럭(24)이 과냉되는 일없이 실린더 블럭(24)내의 온도가 요구 온도로 유지된다.

그래서, 실린더 헤드(29)의 냉각수 통로(31)를 흘러 제1냉각수 복귀 통로(39)내를 통한 냉각 수온이 일정 온도에 달하면 제2 냉각수 복귀 통로(41)의 합류부(42)의 서모스탯 밸브(43)(제1 밸브 47)가 열리며, 제2 냉각수 복귀 통로(41)가 제1 냉각수 복귀 통로(34)에 개통되며, 물 펌프(23)에서의 냉각수가 실린더 블럭(24)의 냉각수 통로(25,26)에도 흘러 통하게 된다.

실린더 헤드(29)의 냉각수 통로(31)에서 제1 냉각수 복귀 통로(39)를 흐르는 냉각수중에 서모스탯 밸브(43)의 감온부가 있기 때문에 그 냉각수온에 의해 서모스탯 밸브(43)는 설정온도 그대로 응답 좋고 정확하게 개폐된다.

따라서, 높은 난기성능이 확보되는 한편, 실린더 블럭(24)내의 온도가 적정 온도로 유지되는 것으로서 피스톤과의 마찰이 충분히 저감됨과 함께 양호한 연소성이 얻어지며, 연비향상 및 이밋션(emission)의 저감을 도모할 수 있다. 또, 실린더 헤드(29)의 냉각후의 냉각 수온이 일정 온도 이상으로 되면, 실린더 블럭(24)의 냉각이 행해지며, 그 때문에 실린더 라이너 등의 온도가 너무 상승하는 일은 없게 된다.

제10도의 서모스탯 밸브(43, 57)의 열림 상태의 경우의 각부의 냉각수의 순환 유량을 나타낸다. 우측의 실린더 헤드(30)의 냉각수량이 좌측의 실린더 헤드(29) 보다도 많은 것은 제1 냉각수 복귀 통로(39)의 복귀 저항이 큰것에 의한다. 또, 실린더 블럭(24)의 냉각수를 차단하면 그만큼 실린더 헤드(29, 30)의 냉각 수량이 증가한다.

또한, 냉각 수온이 상한 온도까지 상승한 경우 서모스탯 밸브(43)의 안전용 밸브(48)가 열려 높은 안전성을 얻을 수 있다.

[발명의 효과]

상기와 같이 본 발명은 실린더 헤드측 냉각수 통로와 실린더 블럭측 냉각수 통로와, 이들의 냉각수 통로에 냉각수를 보내는 물 펌프등을 구비한 엔진의 냉각 장치에 있어서, 실린더 헤드 냉각후의 냉각수를 물 펌프 빨아들이는 측에 돌아오는 제1의 냉각수 복귀 통로를 설치하여 실린더 블럭 냉각후의 냉각수를 그 제1 냉각수 복귀 통로에 합류시키는 제2 냉각수 복귀 통로를 설치함과 함께 그 제1, 제2 냉각수 복귀 통로의 합류부에 감온부를 제7 냉각수 복귀 통로측에 임하게 하는 제1 냉각수 복귀 통로내의 냉각 수온이 일정온도 이상으로 된 때에 제2 냉각수 복귀 통로를 제1 냉각수 복귀 통로에 개통시키는 서모스탯 밸브를 설치하였기 때문에 실린더 블럭의 냉각수를 정확하게 차단 및 흘러 통하게 하는 일이 가능하며 난기 성능이 향상함과 함께 실린더 블럭을 적정온도로 유지하여 마찰의 저감, 연비 향상, 이밋션의 저감을 도모하는 일이 가능하다.

Claims (1)

1. 실린더 헤드측 냉각수 통로와, 신린더 블럭측 냉각수 통로와, 이들의 냉각 통로에 냉각수를 보내는 물 펌프를 구비하는 엔진의 냉각 장치에 있어서, 실린더 헤드 냉각후의 냉각수를 물펌프 흡입측에 복귀하는 제1 냉각수 복귀 통로를 설치하며, 실린더 블럭 냉각후의 냉각수를 그 제1냉각수 복귀 통로에 합류시키는 제2 냉각수 복귀 통로를 설치하고, 상기 제1, 제2 냉각수 복귀 통로의 합류부에 감온부를 제1의 냉각수 복귀 통로측에 임하게 하여 제1 냉각수 복귀 통로내의 냉각 수온이 일정 온도 이상으로 된때에 제2냉각수 복귀 통로를 제1 냉각수 복귀 통로에 개통시키는 서모스탯 밸브를 설치한 것을 특징으로 하는 엔진의 냉각장치.