KR100736991B1 - Cooling structure in engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진의 냉각구조에 관한 것으로, 실린더 블록으로 유입되는 냉각수는 각 실린더의 흡기측을 먼저 유동한 다음에 각 실린더의 배기측을 돌아서 실린더 헤드로 유입되는 냉각수와 합류하도록 하여 실린더 블록의 지나친 과냉을 방지하고, 실린더 블록으로 유입되는 냉각수가 각 실린더의 흡기측을 선순환하도록 하여 각 실린더의 흡기측 온도 저하 및 연소실 온도 저하에 따른 내노킹 성능을 향상시킬 수 있으며, 실린더 헤드로 유입되는 냉각수의 유입량을 오리피스를 매개로 적절히 조절할 수 있으므로 엔진의 성능과 연비뿐만 아니라 압력 손실 관점에서 최적화시킬 수 있도록 하기 위해, 워터 펌프에서 토출된 냉각수가 실린더 블록에 형성된 워터 자켓과 실린더 헤드로 나뉘어져 유입되고, 상기 워터 자켓을 따라 실린더 블록을 냉각한 냉각수는 상기 실린더 헤드로 유입되는 냉각수와 합류되도록 되어 있다.The present invention relates to a cooling structure of an engine, wherein the coolant flowing into the cylinder block first flows through the intake side of each cylinder and then turns around the exhaust side of each cylinder to join with the coolant flowing into the cylinder head. Prevents overcooling and allows the coolant flowing into the cylinder block to circulate the intake side of each cylinder to improve the knocking resistance according to the decrease of the intake side temperature and the combustion chamber temperature of each cylinder. Since the inflow can be properly adjusted through the orifice, the coolant discharged from the water pump is divided into the water jacket and the cylinder head formed in the cylinder block in order to optimize the engine performance and fuel economy as well as the pressure loss. Cooling down the cylinder block along the water jacket The water is adapted to join the cooling water flowing into the cylinder head.
Description
도 1은 본 발명에 따른 워터 자켓의 사시도,1 is a perspective view of a water jacket according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 냉각수 칸막이부재의 장착 설명도이다.2 is an explanatory view of the mounting of the cooling water partition member according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1-냉각수 유도통로 2-워터 자켓1-Coolant Induction Passage 2-Water Jacket
3-실린더 헤드 냉각수 유입통로 4-칸막이부재3-cylinder head cooling water inlet passage
5-냉각수 집합통로 6-오리피스5-cooling water passage 6-orifice
본 발명은 엔진의 냉각구조에 관한 것으로, 특히 실린더 블록에 유입된 냉각수는 일렬로 배열된 다수개의 실린더의 외벽을 따라서 순차적으로 유동하면서 U자 형태로 유동한 다음에 실린더 헤드로 유입되는 냉각수와 합류하도록 된 엔진의 냉각구조에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling structure of the engine, in particular, the coolant flowing into the cylinder block flows in a U-shape while sequentially flowing along the outer walls of the plurality of cylinders arranged in a row, and then merges with the coolant flowing into the cylinder head. The cooling structure of the engine is to be.
종래 엔진을 냉각하는 데에 사용되는 냉각수는 실린더 블록에 형성되는 특정의 워터 자켓을 따라 유동하면서 엔진을 냉각시켜 주게 되는 데, 상기 냉각수의 유동 패턴은 엔진의 설계 목적에 따라 다양한 형태를 이루고 있다.The coolant used to cool the engine is used to cool the engine while flowing along a specific water jacket formed in the cylinder block. The flow pattern of the coolant has various forms according to the design purpose of the engine.
일반적으로 사용되는 냉각 패턴은 엔진에 냉각수를 공급하는 워터 펌프에서 토출된 냉각수가 실린더 블록과 실린더 헤드로 나뉘어져 유동하게 되어 있다. 실린더 블록으로 유입된 냉각수는 실린더 라이너의 흡배기측으로 각각 나뉘어져 병렬로 유동하면서 실린더를 냉각하게 되는 반면에, 실린더 헤드로 유입된 냉각수는 각 기통을 가로지르는 방향으로 유동하여 실린더 헤드를 냉각하는 분리형 냉각방식을 취하고 있다.In general, a cooling pattern used is a coolant discharged from a water pump for supplying a coolant to the engine is divided into a cylinder block and a cylinder head to flow. The coolant flowing into the cylinder block is divided into the intake and exhaust side of the cylinder liner to flow in parallel to cool the cylinder, while the coolant flowing into the cylinder head flows in a direction crossing each cylinder to cool the cylinder head. Is taking.
다른 냉각 패턴의 예로서는 워터 펌프에서 토출된 냉각수가 소정 경로를 통해 엔진의 후방으로 유입된 다음에 실린더 블록과 실린더 헤드를 약 8 대 2의 비율로 나뉘어져 유입되게 되고, 상기 실린더 블록으로 유입된 냉각수는 일렬로 배열된 다수개의 실린더의 흡배기측으로 각각 나뉘어져 병렬로 유동하면서 각 실린더를 냉각한 다음에 엔진의 전방에 형성된 냉각수 집합통로로 유입되어서 엔진의 출구로 유출되게 된다.As an example of another cooling pattern, the coolant discharged from the water pump flows into the rear of the engine through a predetermined path, and then divides the cylinder block and the cylinder head in a ratio of about 8 to 2, and the coolant introduced into the cylinder block is Each cylinder is divided into intake and exhaust sides of a plurality of cylinders arranged in a row, and flows in parallel, and then cools each cylinder, and then flows into a cooling water collection passage formed at the front of the engine and flows out to the outlet of the engine.
한편, 상기 실린더 헤드로 유입된 냉각수는 각 실린더를 배기측에서 흡기측으로 가로지르는 방향으로 유동하면서 실린더 헤드를 냉각시킨 다음에 상기 실린더 블록의 냉각수 집합통로로 유입되어 실린더 블록의 냉각수와 합류해서 엔진의 출구로 유출되게 된다.On the other hand, the coolant flowing into the cylinder head cools the cylinder head while flowing each cylinder from the exhaust side to the intake side, and then flows into the coolant collection passage of the cylinder block to join the coolant of the cylinder block to It will flow out to the exit.
그런데, 상기와 같은 종래의 엔진 냉각구조에서는 실린더 블록으로 유입된 냉각수의 유속이 지나치게 낮아서 실린더 블록의 금속면의 온도가 과다하게 상승할 우려가 있었고, 또한 상기 실린더 헤드로 유입된 냉각수는 각 실린더를 가로지르는 방향으로 유동함에 따라 냉각수의 일부 경로에서 유속이 낮아서 실린더 헤드의 냉 각이 원활하게 이루어지지 않는다고 하는 결점이 있었다.However, in the conventional engine cooling structure as described above, the flow rate of the coolant flowing into the cylinder block is too low, so that the temperature of the metal surface of the cylinder block may be excessively increased. There was a drawback that the cooling of the cylinder head was not performed smoothly due to the low flow rate in some paths of the coolant as it flowed in the cross direction.
이에 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 실린더 블록으로 유입되는 냉각수는 각 실린더의 흡기측을 먼저 유동한 다음에 각 실린더의 배기측을 돌아서 실린더 헤드로 유입되는 냉각수와 합류하도록 하여 실린더 블록의 지나친 과냉을 방지하고, 실린더 블록으로 유입되는 냉각수가 각 실린더의 흡기측을 선순환하도록 하여 각 실린더의 흡기측 온도 저하 및 연소실 온도 저하에 따른 내노킹 성능을 향상시킬 수 있으며, 실린더 헤드로 유입되는 냉각수의 유입량을 오리피스를 매개로 적절히 조절할 수 있으므로 엔진의 성능과 연비뿐만 아니라 압력 손실 관점에서 최적화시킬 수 있도록 한 엔진의 냉각구조를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised in view of the above circumstances, and the coolant flowing into the cylinder block first flows through the intake side of each cylinder, and then joins the coolant flowing into the cylinder head by turning the exhaust side of each cylinder. To prevent excessive overcooling of the cylinder block, and to ensure that the coolant flowing into the cylinder block is circulated to the intake side of each cylinder, it is possible to improve the knocking resistance according to the decrease of the intake side temperature and the combustion chamber temperature of each cylinder. The purpose of the present invention is to provide an engine cooling structure that can be optimized in terms of pressure loss as well as engine performance and fuel economy since the amount of inflow of cooling water can be properly adjusted through the orifice.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 워터 펌프에서 토출된 냉각수는 실린더 블록에 형성된 워터 자켓과 실린더 헤드로 나뉘어져 유입되고, 상기 워터 자켓을 따라 실린더 블록을 냉각한 냉각수는 상기 실린더 헤드로 유입되는 냉각수와 합류되도록 되어 있다.According to the present invention for achieving the above object, the coolant discharged from the water pump is divided into the water jacket and the cylinder head formed in the cylinder block, the coolant cooling the cylinder block along the water jacket flows into the cylinder head It is to be combined with the cooling water.
바람직하기로는, 상기 실린더 헤드로 냉각수가 유입되는 실린더 헤드 냉각수 유입통로에는 오리피스가 설치된 것을 특징으로 한다.Preferably, an orifice is installed in the cylinder head cooling water inflow passage through which the cooling water flows into the cylinder head.
또한, 상기 실린더 블록의 워터 자켓을 따라 유동하는 냉각수는 실린더 블록의 각 실린더의 흡기측을 먼저 선순환한 다음에 각 실린더의 배기측을 냉각시킨 후 상기 실린더 헤드로 유입되는 냉각수와 합류하도록 된 것을 특징으로 하고, 워터 펌프에서 토출되는 냉각수를 엔진의 후방으로 유도하는 냉각수 유도통로가 구비되고, 상기 냉각수 유도통로의 출구는 상기 워터 자켓과 상기 실린더 헤드 냉각수 유입통로와 연결되며, 상기 실린더 헤드 냉각수 유입통로로 유입된 냉각수는 각 실린더의 배기측에서 흡기측으로 가로지르는 방향으로 유동한 다음에 냉각수 집합통로를 통해 엔진의 외부로 배출되도록 것을 특징으로 한다.In addition, the coolant flowing along the water jacket of the cylinder block is configured to pre-circulate the intake side of each cylinder of the cylinder block first, and then to cool the exhaust side of each cylinder and then join the coolant flowing into the cylinder head. And a coolant induction passage for guiding the coolant discharged from the water pump to the rear of the engine, and an outlet of the coolant induction passage is connected to the water jacket and the cylinder head coolant inflow passage, and the cylinder head coolant inflow passage The coolant flowed into the cylinder flows in the direction from the exhaust side to the intake side of each cylinder, and is then discharged to the outside of the engine through the coolant collection passage.
그리고, 상기 워터 자켓의 하부에는 상기 냉각수 유도통로의 출구와 연통되는 냉각수 입구가 형성되고, 상기 워터 자켓의 상부에는 상기 실린더 헤드 유입통로와 연통되는 냉각수 출구가 형성되며, 상기 냉각수 입구와 출구는 서로 연통되지 않게 형성된 것을 특징으로 한다.A coolant inlet is formed at a lower portion of the water jacket to communicate with an outlet of the coolant induction passage, and a coolant outlet is formed at an upper portion of the water jacket to communicate with the cylinder head inlet passage. Characterized in that not formed to communicate.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 본 발명에 따라 실린더 블록을 냉각시키도록 실린더 블록에 형성되는 워터 자켓이 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 칸막이 부재의 설치 상태가 도시되어 있는 바, 워터 펌프에서 토출되는 냉각수를 엔진의 후방으로 유도하는 냉각수 유도통로(1)가 형성되어 있고, 상기 냉각수 유도통로(1)의 출구는 실린더 블록의 각 실린더를 감싸는 형태로 형성된 워터 자켓(2)의 냉각수 입구(2a)와, 실린더 헤드로 냉각수가 유입되게 하는 실린더 헤드 냉각수 유입통로(3)에 각각 연결되어 있다.1 shows a water jacket formed on the cylinder block to cool the cylinder block according to the present invention, and FIG. 2 shows an installation state of the partition member according to the present invention, and shows the coolant discharged from the water pump. Cooling water induction passage (1) is formed to guide the rear of the engine is formed, the outlet of the cooling water induction passage (1) is a cooling water inlet (2a) of the water jacket (2) formed in the form of surrounding each cylinder of the cylinder block, It is connected to the cylinder head
이에 따라 상기 냉각수 유도통로(1)로 유입된 냉각수는 상기 워터 자켓(2)의 냉각수 입구(2a)와 실린더 헤드 냉각수 유입통로(3)를 통해 실린더 블록과 실린더 헤드에 동시에 유입되게 된다.Accordingly, the coolant introduced into the
그리고, 상기 워터 자켓(2)의 냉각수 출구(2b)는 상기 실린더 헤드 냉각수 유입통로(3)와 연결되어, 실린더 블록의 각 실린더를 순환하여 냉각시킨 냉각수가 상기 냉각수 출구(2b)를 통해 상기 실린더 헤드 냉각수 유입통로(3)로 유입되어 합류되게 되어 있다.The
상기 실린더 블록의 워터 자켓(2)의 냉각수 입구(2a)와 냉각수 출구(2b)는 도 2에 자세히 도시된 바와 같이 칸막이 부재(4)에 의해 구획지워져 서로 연통되지 않게 되어 있고, 상기 칸막이 부재(4)를 중심으로 상기 냉각수 입구(2a)는 워터 자켓(2)의 하부에 실린더의 흡기측에 형성되는 반면에 상기 냉각수 출구(2b)는 워터 자켓(2)의 상부에 형성되어 있다.The
또한, 상기 워터 자켓(2)과 평행하도록 냉각수 집합통로(5)가 형성되어 있고, 상기 냉각수 집합통로(5)는 상기 실린더 헤드에 실린더의 배기측에서 흡기측을 향해 가로지르는 방향으로 형성된 냉각수 통로와 연통되게 형성되어, 실린더 헤드를 냉각한 냉각수가 상기 냉각수 집합통로(5)로 유입된 다음에 냉각수 집합통로(5)의 출구(5a)를 통해 엔진의 외부로 유출되게 된다.In addition, a
상기 칸막이 부재(4)는 대체로 T자 형상을 하고서 그 하단부는 2갈래로 분지되어 끼움홈을 형성하고, 이 끼움홈에 상기 워터 자켓(2)의 하단에 형성된 돌출부(2c)가 끼워져서 상기 칸막이 부재(4)가 워터 자켓(2)내에 고정되게 된다.The
또한, 상기 실린더 헤드 냉각수 유입통로(3)의 소정 부위에는 오리피스(6)가 설치되어 있다.In addition, an
이에 따라, 상기 워터 펌프에 의해 토출된 냉각수는 먼저 상기 냉각수 유도통로(1)를 통해 엔진의 후방으로 유입된 다음에 워터 자켓(2)과 실린더 헤드 냉각수 유입통로(3)를 통해 실린더 블록과 실린더 헤드에 동시에 유입되게 되는 데, 워터 자켓(2)을 통해 실린더 블록으로 유입된 냉각수는 각 실린더의 흡기측을 먼저 순환한 다음에 U자 형상으로 돌아서 각 실린더의 배기측을 따라서 유동한 후에 상기 실린더 헤드 냉각수 유입통로(3)로 유입되어 실린더 헤드 냉각수 유입통로로 유입되는 냉각수와 합류하게 되어 있다.Accordingly, the coolant discharged by the water pump first flows into the rear of the engine through the
상기와 같이 냉각수가 실린더 블록의 워터 자켓(2)과 실린더 헤드 냉각수 유입통로(3)를 통해 2갈래로 나뉘어져 유입됨에 따라 실린더 블록에는 일부의 냉각수만 유입됨으로써 실린더 블록이 지나치게 과냉되는 것을 방지할 수 있게 된다.As the cooling water is divided into two parts through the
그리고, 실린더 블록에서는 각 실린더의 흡기측을 먼저 선순환한 다음에 각 실린더의 배기측을 돌아서 실린더 헤드로 유입됨에 따라 각 실린더의 흡기측 온도 저하에 따른 내노킹 성능도 향상될 뿐만 아니라 냉각수 유속도 증대시킬 수 있게 된다.In the cylinder block, the intake side of each cylinder is first pre-circulated and then the exhaust side of each cylinder flows into the cylinder head, thereby not only improving the knocking resistance due to the decrease of the intake side temperature of each cylinder, but also increasing the coolant flow rate. You can do it.
한편, 실린더 헤드로 유입되는 냉각수는 실린더 블록을 선순환하여 유입되는 냉각수와 워터 펌프에서 유입되는 냉각수가 합류해서 유입됨에 따라 각 실린더의 연소실 온도 저하에 따른 내노킹 성능이 향상되게 되고, 상기 실린더 헤드 유입통로(3)에 설치된 오리피스(6)의 직경을 적절히 조절해서 실린더 블록의 냉각수 유입 유량을 조절함으로써 실린더 블록의 각 실린더의 라이너 온도를 적정한 수준으로 유지할 수 있을 뿐만 아니라 실린더 헤드의 냉각수 유동속도를 증대시킬 수 있으며, 상기 오리피스(6)를 매개로 실린더 헤드와 실린더 블록에 유입되는 냉각수 유량을 조절하여 엔진의 냉각 온도를 적절히 제어해서 엔진의 성능과 연비 등을 용이하게 향상시킬 수 있게 되는 것이다.On the other hand, as the coolant flowing into the cylinder head is introduced by the circulation of the coolant flowing from the virtuous cycle of the cylinder block and the coolant flowing from the water pump, the knocking performance is improved according to the lowering of the combustion chamber temperature of each cylinder. By appropriately adjusting the diameter of the
그리고, 상기 실린더 헤드로 유입되는 냉각수는 각 실린더의 배기측에서 흡기측으로 가로지르는 방향으로 각각 유동한 후에 상기 냉각수 집합통로(5)로 모여서 냉각수 집합통로(5)의 출구(5a)를 통해 엔진의 외부로 유출되게 된다.Then, the coolant flowing into the cylinder head flows in the direction transverse from the exhaust side to the intake side of each cylinder, and then gathers in the
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 엔진의 냉각구조에 의하면, 워터 펌프에서 토출된 냉각수가 실린더 블록의 워터 자켓과 실린더 헤드로 나뉘어져 유입됨과 더불어 워터 자켓을 따라 실린더 블록을 냉각한 냉각수는 실린더 헤드로 유입되는 냉각수와 합류되게 되어, 실린더 블록과 실린더 헤드에서의 냉각수 유동속도를 증대시킬 수 있고, 엔진의 내노킹 성능도 향상시킬 수 있으며, 엔진의 냉각 온도를 적절히 유지해서 엔진의 성능과 연비의 향상을 도모할 수 있는 등의 효과가 있게 된다.As described above, according to the cooling structure of the engine according to the present invention, the coolant discharged from the water pump is divided into the water jacket and the cylinder head of the cylinder block, and the coolant cooling the cylinder block along the water jacket flows into the cylinder head. It can be combined with the cooling water to increase the flow rate of the cooling water in the cylinder block and the cylinder head, improve the knocking performance of the engine, and maintain the engine's cooling temperature properly to improve the engine's performance and fuel economy. The effect is that it can be planned.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |