KR100405781B1 - Cavitation reduction structure of engine having wet liner - Google Patents

Abstract

본 발명은 습식 라이너가 적용된 엔진의 캐비테이션 방지구조에 관한 것으로서,The present invention relates to a cavitation prevention structure of an engine to which a wet liner is applied.

종래에는 워터재킷을 형성하는 실린더블럭의 일측 벽면이 수직으로 가공되어 있기 때문에 실린더라이너와 첫번째의 오링이 근접한 부분에서 냉각수의 순환에 의한 캐비테이션 현상이 발생하고, 이에의해 다량의 기포가 발생하게되며, 상기 기포가 발생되어 실린더라이너의 벽면에 닿으면서 터질때 발생하는 에너지에 의해 실린더 라이너의 벽면이 점차 회손되고있으며, 심할 경우에는 기포가 집중적으로 발생하는 부분의 실린더 라이너 벽면에 구멍이 생기게되어 엔진이 동작하지 못하게되는 문제점이 발생하고 있었다.Conventionally, since one side wall surface of the cylinder block forming the water jacket is processed vertically, the cavitation phenomenon due to the circulation of the coolant occurs at the portion where the cylinder liner and the first O-ring are close, thereby generating a large amount of bubbles. The wall surface of the cylinder liner is gradually damaged by the energy generated when the bubble is generated and touches the wall of the cylinder liner, and in severe cases, a hole is formed in the wall of the cylinder liner where the bubbles are concentrated. There was a problem that would not work.

따라서 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 실린더 블럭의 일측 벽면을 일정각도 경사지게 가공하여 테이퍼부를 형성하되, 이 테이퍼부의 각도를 냉각수의 캐비테이션에 의한 기포 발생량이 최소가 될 수 있도록 설정하므로서, 엔진 구동시 워터재킷을 통해 냉각수가 순환할때 습식 라이너와의 근접부분에서 기포 발생량이 최소화되고, 이에의해 기포에 의한 습식 라이너의 회손을 방지할 수 있으며, 나아가서 엔진 전체의 성능에 대한 신뢰도를 한 층 더 향상시킬 수 있도록 한 습식 라이너가 적용된 엔진의 캐비테이션 방지구조에 관한 것이다.Therefore, the present invention for solving the above problems to form a taper by processing the one side wall surface of the cylinder block inclined at a certain angle, the angle of the tapered portion is set so that the amount of bubbles generated by the cavitation of the coolant is minimized, when driving the engine When the coolant is circulated through the water jacket, the amount of bubbles generated in the vicinity of the wet liner is minimized, thereby preventing the wet liner from being damaged by the bubbles, further increasing the reliability of the overall engine performance. It relates to an anti-cavitation structure of an engine to which a wet liner is applied.

Description

습식 라이너가 적용된 엔진의 캐비테이션 방지구조{Cavitation reduction structure of engine having wet liner}Cavitation reduction structure of engine having wet liner

본 발명은 습식 라이너가 적용된 엔진의 캐비테이션 방지구조에 관한 것으로서, 특히 실린더 블럭의 일측 벽면을 일정각도 경사지게 가공하여 테이퍼부를 형성하되, 이 테이퍼부의 각도를 냉각수의 캐비테이션에 의한 기포 발생량이 최소가 될 수 있도록 설정하므로서, 엔진 구동시 워터재킷을 통해 냉각수가 순환할때 습식 라이너와의 근접부분에서 기포 발생량이 최소화되고, 이에의해 기포에 의한 습식 라이너의 회손을 방지할 수 있으며, 나아가서 엔진 전체의 성능에 대한 신뢰도를 한층 더 향상시킬 수 있도록 한 습식 라이너가 적용된 엔진의 캐비테이션 방지구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure for preventing cavitation of an engine to which a wet liner is applied. In particular, one side wall surface of a cylinder block is inclined at an angle to form a taper portion, and the taper angle can be minimized by the cavitation of the coolant. When the engine is running, when the coolant is circulated through the water jacket when the coolant is circulated, the amount of bubbles generated in the vicinity of the wet liner is minimized, thereby preventing the wet liner from being damaged by the bubbles, further improving the performance of the entire engine. The present invention relates to an anti-cavitation structure of an engine to which a wet liner is applied to further improve reliability.

일반적으로 실린더 라이너를 사용하는 경우에는 주철로 제작된 실린더 블록에 특수주철의 실린더 라이너를 끼워 넣고 있으며, 엔진에 따라 중량을 가볍게 함과 동시에 열 전도를 좋게 하기위하여 실린더 블록의 대부분을 경합금(알루미늄 합금)으로 주조하고 실린더 부분에는 별도로 주철로 만든 실린더 라이너를 끼워 넣은 것도 있다.In general, when a cylinder liner is used, a cylinder liner of special cast iron is inserted into a cylinder block made of cast iron, and most of the cylinder block is made of light alloy (aluminum alloy) in order to reduce weight and improve heat conduction depending on the engine. ) And the cylinder part is fitted with a cylinder liner made of cast iron separately.

상기와같이 실린더 블록에 별도의 실린더 라이너를 끼워 넣는 이유는 엔진 구동시 고속으로 왕복운동하는 피스톤과의 마찰에 의한 마모율을 향상시키기 위함이다.The reason for fitting the separate cylinder liner in the cylinder block as described above is to improve the wear rate due to friction with the piston reciprocating at high speed when the engine is driven.

실린더 라이너에는 라이너가 직접 냉각수에 닿지 않고 실린더 블럭을 거쳐서 냉각되는 건식 라이너와 라이너의 바깥 주변에 워터재킷을 형성하여 실린더 라이너가 워터재킷에 의해 냉각되도록 하는 습식 라이너가 사용되고 있다.As the cylinder liner, a dry liner in which the liner does not directly contact the coolant but is cooled through the cylinder block and a wet liner in which a water jacket is formed around the outside of the liner is cooled by the water jacket.

도 1 은 종래의 습식 라이너가 적용된 엔진을 도시한 것으로서,1 illustrates an engine to which a conventional wet liner is applied,

실린더 블럭(1)에 습식 라이너(2)가 끼워져 있고, 실린더 블럭(1)과 습식 라이너(2)의 사이에는 냉각수의 순환을 위한 워터재킷(3)이 형성되어 있으며, 실린더 블럭(1)과 습식 라이터(2)의 사이에는 2개의 오링(4)이 일정간격으로 형성되고, 상기 오링(4)의 하측으로 밴트타입의 밴드링(5)이 결합되어 냉각수의 누출을 방지하고 있다.A wet liner 2 is fitted to the cylinder block 1, and a water jacket 3 for circulating cooling water is formed between the cylinder block 1 and the wet liner 2, and the cylinder block 1 and Two O-rings 4 are formed at regular intervals between the wet lighters 2, and a band-type band ring 5 is coupled to the lower side of the O-ring 4 to prevent leakage of cooling water.

그러나, 종래에는 워터재킷(3)을 형성하는 실린더블럭(1)의 일측 벽면이 수직으로 가공되어 있기 때문에 실린더라이너(2)와 첫번째의 오링(4)이 근접한 부분(A)에서 냉각수의 순환에 의한 캐비테이션 현상이 발생하고, 이에의해 다량의 기포가 발생하게되며, 상기 기포가 발생되어 실린더라이너(2)의 벽면에 닿으면서 터질때 발생하는 에너지에 의해 실린더 라이너(2)의 벽면이 점차 회손되고 있으며, 심할 경우에는 기포가 집중적으로 발생하는 부분(A)의 실린더 라이너(2) 벽면에 구멍이 생기게되어 엔진이 동작하지 못하게되는 문제점이 발생하고 있었다.However, conventionally, since one wall surface of the cylinder block 1 forming the water jacket 3 is vertically processed, the cylinder liner 2 and the first O-ring 4 are in close proximity to the circulation of the coolant in the portion A. Cavitation phenomenon is generated by this, a large amount of bubbles are generated by this, the wall surface of the cylinder liner (2) is gradually damaged by the energy generated when the bubble is generated and burst while touching the wall surface of the cylinder liner (2) In severe cases, a hole is formed in the wall of the cylinder liner 2 of the portion A in which bubbles are concentrated, so that the engine cannot operate.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 실린더 블럭의 일측 벽면을 일정각도 경사지게 가공하여 테이퍼부를 형성하되, 이 테이퍼부의 각도를 냉각수의 캐비테이션에 의한 기포 발생량이 최소가 될 수 있도록 설정하므로서, 엔진 구동시 워터재킷을 통해 냉각수가 순환할때 습식 라이너와의 근접부분에서 기포 발생량이 최소화되고, 이에의해 기포에 의한 습식 라이너의 회손을 방지할 수 있으며, 나아가서 엔진 전체의 성능에 대한 신뢰도를 한 층 더 향상시킬 수 있도록 한 습식 라이너가 적용된 엔진의 캐비테이션 방지구조를 제공함을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention for solving the above problems is to form a taper by processing the one side wall surface of the cylinder block inclined at a predetermined angle, by setting the angle of the tapered portion to minimize the amount of bubbles generated by the cavitation of the coolant, driving the engine When the coolant circulates through the coolant water jacket, the amount of bubbles generated in the vicinity of the wet liner is minimized, thereby preventing the wet liner from being damaged by the bubbles, further increasing the reliability of the overall engine performance. It is an object of the present invention to provide a cavitation prevention structure of an engine to which a wet liner is applied so as to improve.

상기 목적달성을 위한 본 발명은The present invention for achieving the above object

실린더블럭의 내측으로 습식 라이너가 결합되고, 습식라이너와 실린더블럭의 사이에는 냉각수가 순환되는 통로인 워터재킷이 형성되어 있는 엔진에 있어서,In an engine in which a wet liner is coupled to an inner side of a cylinder block, and a water jacket is formed between the wet liner and the cylinder block to circulate cooling water.

상기 실린더블럭과 습식 라이너의 사이에 3개의 오링을 일정간격으로 설치하여 냉각수의 누출을 방지하고, 워터재킷을 형성하는 실린더블럭의 일측 벽면을 일정각도 경사지게 가공하여 테이퍼부를 형성하되, 상기 테이퍼부와 습식라이너의 사이각이 15°를 이루도록 한 것을 특징으로 한다.The three O-rings are installed at regular intervals between the cylinder block and the wet liner to prevent leakage of cooling water, and one side wall surface of the cylinder block forming the water jacket is inclined at an angle to form a tapered portion. Characterized in that the angle between the wet liner to achieve 15 °.

그리고, 상기 테이퍼부의 끝부분과 습식라이터의 간격은 0.8~1mm로 설정하는 것을 특징으로 한다.And, the interval between the end of the tapered portion and the wet lighter is characterized in that it is set to 0.8 ~ 1mm.

도 1 은 종래의 습식 라이너가 적용된 엔진을 보인 부분 단면도.1 is a partial cross-sectional view showing an engine to which a conventional wet liner is applied.

도 2 는 본 발명의 캐비테이션 방지구조를 보인 부분 단면도.2 is a partial cross-sectional view showing a cavitation prevention structure of the present invention.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

10 : 실린더블럭 11 : 습식라이너10: cylinder block 11: wet liner

12 : 오링 13 : 워터재킷12: O-ring 13: water jacket

14 : 테이퍼부14: taper part

이하, 첨부된 도면 도 2 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention will be described.

상기 도면에 의하면, 실린더블럭(10)에 습식 라이너(11)가 결합되고, 이 습식 라이너(11)와 실린더블럭(10)의 사이에는 냉각수의 순환을 위한 워터재킷(13)이 형성된다.According to the drawing, the wet liner 11 is coupled to the cylinder block 10, and the water jacket 13 for circulation of the coolant is formed between the wet liner 11 and the cylinder block 10.

상기 실린더 블럭(10)과 습식 라이너(11)의 사이에는 3개의 오링(12)이 일정간격으로 설치되어 냉각수의 누출을 차단토록 하였다.Three O-rings 12 are installed at regular intervals between the cylinder block 10 and the wet liner 11 to block leakage of the cooling water.

상기 실린더 블럭(10)의 일측벽면을 도 2 에 도시된 바와같이 일정각도 경사지게 가공하여 테이퍼부(14)를 형성하였는데, 이와같이 테이퍼부(14)를 형성하는 이유는 냉각수의 순환에 의한 캐비테이션을 최소한으로 억제하기 위함이다.즉, 테이퍼부(14)를 형성함에 따라 워터재킷(13)의 중심부 보다 상기 테이퍼부(14)의 냉각수 순환속도가 느려지면서 테이퍼부(14) 부근에서의 기포형성량이 현저히 감소되는 것이며, 이로인해 기포에 의한 습식 라이너(11)의 파손을 최소한으로 억제할 수 있는 것이다.One side wall surface of the cylinder block 10 was processed to be inclined at an angle as shown in FIG. 2 to form a taper portion 14. The reason for forming the taper portion 14 in this way is to minimize cavitation due to circulation of cooling water. That is, as the taper portion 14 is formed, the amount of bubble formation in the vicinity of the taper portion 14 is remarkably reduced while the cooling water circulation speed of the taper portion 14 is lower than that of the central portion of the water jacket 13. It is to be reduced, thereby minimizing the breakage of the wet liner 11 by bubbles.

상기 테이퍼부(14)의 형성각도는 습식 라이너(11)와의 사이각(θ)이 약 15°를 이루도록 하는 것이 바람직하며, 상기 사이각의 수치는 수차례에 걸친 시험에 의해 얻어진 결과임을 밝혀둔다.The angle of formation of the tapered portion 14 is preferably such that the angle θ between the wet liner 11 is about 15 °, and the numerical value of the angle between the tapered portions 14 is the result obtained by several tests. .

그리고, 상기 테이퍼부(14)의 끝부분과 습식 라이너(11)와의 간격(T)은 약 0.8~1mm로 설정하였으며, 이또한 수차례의 시험에 의해 얻어진 결과이다.In addition, the distance T between the tip of the tapered portion 14 and the wet liner 11 was set to about 0.8 to 1 mm, which is also a result obtained by several tests.

상기 설명과같이 테이퍼부(14)의 경사각을 15°로 설정하고, 테이퍼부(14)의끝부분과 습식 라이너(11)와의 간격(T)을 0.8~1mm로 설정함에 따라 엔진 구동시 워터재킷(13)을 통해 냉각수가 순환될때 캐비테이션에 의한 기포발생량이 최대한 억제되고, 이와같이 기포발생량이 최소치로 감소함에 따라 기포에 의한 습식 라이너(11)의 훼손을 방지할 수 있게되는 것이다.As described above, the inclination angle of the tapered portion 14 is set to 15 °, and the distance T between the end portion of the tapered portion 14 and the wet liner 11 is set to 0.8 to 1 mm, so that the water jacket during engine driving ( When the cooling water is circulated through 13), the bubble generation amount due to cavitation is suppressed as much as possible, and thus the bubble generation amount is reduced to the minimum value, thereby preventing damage to the wet liner 11 due to bubbles.

또한, 엔진 구동시 캐비테이션을 줄일 수 있게됨에 따라 진동 발생량을 감소시킬 수 있게되어 엔진 전체에서 발생되는 진동을 저감시키는 부가적인 효과를 기대할 수 있고, 또 기존에 적용되는 밴드링을 사용하지 않게됨에 따라 생산단가를 감소시킬 수 있는 효과 또한 기대할 수 있다.In addition, as the cavitation can be reduced when the engine is driven, the amount of vibration generated can be reduced, so that an additional effect of reducing vibration generated in the entire engine can be expected, and as the existing banding is not used, The effect of reducing production costs can also be expected.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 실린더 블럭의 일측 벽면을 일정각도 경사지게 가공하여 테이퍼부를 형성하되, 이 테이퍼부의 각도를 냉각수의 캐비테이션에 의한 기포 발생량이 최소가 될 수 있도록 설정하므로서, 엔진 구동시 워터재킷을 통해 냉각수가 순환할때 습식 라이너와의 근접부분에서 기포 발생량이 최소화되고, 이에의해 기포에 의한 습식 라이너의 회손을 방지할 수 있으며, 나아가서 엔진 전체의 성능에 대한 신뢰도를 한 층 더 향상시킬 수 있도록 한 습식 라이너가 적용된 엔진의 캐비테이션 방지구조를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.As described above, the present invention forms a tapered portion by machining the wall surface of one side of the cylinder block at an angle, and sets the angle of the tapered portion to minimize the amount of bubbles generated by the cavitation of the coolant. This minimizes the amount of bubbles generated in the vicinity of the wet liner when the coolant circulates, thereby preventing the wet liner from being damaged by the bubbles, further improving the reliability of the entire engine. The effect of providing a cavitation prevention structure of an engine with a wet liner applied is expected.

Claims (2)

습식라이너(11)와 실린더블럭(10)의 사이에 냉각수가 순환되는 통로인 워터재킷(13)이 형성되어 있고, 상기 실린더블럭(10)과 습식 라이너(11)의 사이에 3개의 오링(12)을 일정간격으로 설치하여 냉각수의 누출을 방지하며, 워터재킷(13)을 형성하는 실린더블럭(10)의 일측 벽면을 일정각도 경사지게 가공하여 테이퍼부(14)를 형성한 엔진에 있어서,A water jacket 13 is formed between the wet liner 11 and the cylinder block 10 to circulate cooling water, and three O-rings 12 are disposed between the cylinder block 10 and the wet liner 11. In an engine having a tapered portion 14 formed at regular intervals to prevent leakage of the cooling water and processing the wall surface of one side of the cylinder block 10 forming the water jacket 13 at a predetermined angle, 상기 테이퍼부(14)와 습식라이너(11)의 사이각(θ)이 15°를 이루도록 하고, 상기 테이퍼부(14)의 끝부분과 습식라이터(11)의 간격(T)은 0.8~1mm로 설정한 것을 특징으로 하는 습식 라이너가 적용된 엔진의 캐비테이션 방지구조.The angle θ between the tapered portion 14 and the wet liner 11 is 15 °, and the distance T between the end portion of the tapered portion 14 and the wet lighter 11 is 0.8 to 1 mm. Cavitation prevention structure of the engine with a wet liner, characterized in that set. 삭제delete