KR100916773B1 - 포트-배기매니폴드 일체형 실리더헤드 - Google Patents

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KR100916773B1
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Abstract

본 발명은 배기 매니폴드를 배기포트에 연동하도록 실린더헤드 내부에 일체적으로 구성하고, 이를 포트-배기매니폴드 어셈블리 라고 칭할 때, 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리를 이충 중첩구조로 배치하고, 냉각 워터자켓을 이층으로 중첩된 상기 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리 사이에 연장하여 상기 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리 출구의 형상을 컴팩트하게 하고, 최소한의 공간을 점유하는 워터자켓으로 충분한 냉각을 제공할 수 있다.
이러한 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리를 실린더헤드 내에 용이하게 부착할 수 있도록 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리 중 외곽에 배치되는 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리를 암코어로 구성하고, 중앙부에 배치되는 포트-배기매니폴드 어셈블리를 수코어로 구성하여, 상기 암코어 및 수코어가 상하로 서로 대응 결합할 수 있도록 함으로써 조립성을 용이하게 할 수 있다.
포트-배기매니폴드 어셈블리, 워터자켓, 암수코어, 삼각형

Description

포트-배기매니폴드 일체형 실리더헤드{CYLINDER HAVING INTEGRATED PORT-EXHAUST MANIFOLD}
본 발명은 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 본 발명은 백키포트와 배기매니폴드를 연동시킨 포트-배기매니폴드 어셈블리를 실린더헤드 내부에 일체적으로 구성한 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드에 관한 것이다.
일반적으로 배기매니폴드는 실린더헤드와 별개의 부품으로 개발되어 부착됨으로써, 엔진 전체의 성능과 내구성에 큰 영향을 미칠 뿐만 아니라 차량 전체에 열해를 끼칠 수 있기 때문에 차량 전체의 패키지에 있어서 주요 고려 인자가 되고 있다.
이러한 배기매니폴드는 그 자체를 수용할 수 있는 공간을 엔진 룸 내에 확보해야 할 뿐만 아니라 주변부품에 열해를 끼치지 않도록 주변부품과의 사이에 충분한 간격을 필요로 한다.
또한 이러한 배기매니폴드는 배기매니폴드 후방에 장착되는 촉매가 신속하게 활성화될 수 있도록 촉매가 엔진에 충분히 가깝게 배치되도록 고려되어야 한다. 따 라서, 배기매니폴드와 엔진을 컴팩트하게 배치할 필요가 있다.
그러나, 좌우의 실린더의 중심선이 60°의 각도를 이루도록 6개의 실린더가 3개씩 V자 형상으로 배치된 V6 엔진에 있어서, 배기매니폴드를 별개의 구조물로 헤드에 부착하는 경우에 별도의 배기매니폴드의 장착공간이 마련되어야 할 뿐만 아니라 열해 방지용 열 차단수단이 함께 부착되어야 하므로 촉매와의 거리를 가깝게 하기 위해서는 제한된 공간 안에 상기 배기매니폴드를 장착하여야만 한다.
결국 이러한 제한된 공간안에 배기매니폴드를 배치하기 위해서 배기매니폴드의 형상을 급격히 변경할 수 밖에 없다. 이러한 배기매니폴드의 급격한 형상 변경은 성능, 촉매와의 거리, 열적 내구성 등에서 어느 정도 손실을 감수할 수 밖에 없으며, 이와 같이 배기 매니폴드 형상에 급격한 곡률 변화를 줄 경우에 열 피로에 의해 응력 집중부에서 균열이 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 엔진을 컴팩트하게 하기 위해서 일본국 특허 제2709815호는 직렬 3기통 엔진의 실린더 헤드 내부에 배기포트와 배기매니폴드를 일체적으로 구성한 것을 개시한다. 이러한 구성에 의하면, 배기매니폴드의 기능을 실린더헤드 내에서 수행함으로써 컴팩트한 엔진구조를 달성할 수 있다는 장점이 있지만, 실린더의 개수가 증가할수록 예컨대, 직렬 4기통 엔진에 대하여 적용할 경우에 배기맥동 간섭에 의해서 엔진의 중요한 특성인 저 중속 토크가 감소되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으 로, 본 발명의 목적은 엔진의 성능 및 내구성을 향상시킬 수 있으면서 엔진을 컴팩트하게 할 수 있는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더 헤드를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 복수개의 실린더가 중심선을 중심으로 소정각도로 이격 배치된 엔진에 있어서, 배기매니폴드의 형상을 급격히 변경할 필요없이 최소한의 열차단 수단으로 주변부품에 대하여 열해를 방지할 수 있는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더 헤드를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 다기통 엔진에 있어서, 저중속 토크가 증대되는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드를 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 목적은 배기포트와 배기매니폴드를 연동시켜 실린더헤드 내부에 일체적으로 용이하게 배치하여 양산 조립성을 증대시킬 수 있는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더 헤드의 제조방법을 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수개의 실린더가 중심선을 중심으로 소정각도로 이격 배치될 때, 실린더헤드 내에 배기매니폴드와 배기포트가 일체적으로 이루어진 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리가 실린더헤드 내부에 구성되고, 상기 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리가 이충 중첩구조로 배치되고, 냉각수단이 이층으로 중첩된 상기 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리 사이에 배치하여, 상기 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리 출구의 형상을 컴팩트하게 하고, 최소한의 공간을 점유하는 냉각수단에 의하여 주변부품을 열해로부터 보호할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수개의 실린더가 나란히 이격 배치될 때, 실린더헤드 내에 배기매니폴드와 배기포트가 일체적으로 이루어진 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리가 일체적으로 실린더헤드 내부에 구성되고, 상기 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리 중 외주부에 배치되는 포트-배기매니폴드 어셈블리는 각각 독립적으로 상층부에 배치되고, 중앙부에 배치되는 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리는 하나로 연통되어 하부에 배치되어 상하 이충 중첩구조로 배치되고, 냉각수단을 이층으로 중첩된 상기 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리 사이에 배치하여, 상기 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리 출구의 형상을 컴팩트하게 하고, 최소한의 공간을 점유하는 냉각수단에 의하여 주변 부품을 열해로부터 보호할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실린더헤드와 별개의 부품으로 개발되어 부착되던 배기매니폴드를 실린더헤드내 배기포트와 연동하여 일체적으로 형성함으로써 배기매니폴드를 별도를 제작하는데 드는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배기매니폴드를 실린더헤드와 별개의 부품으로 실린더헤드 외부에 부착할 필요가 없기 때문에 고밀도의 주철제 배기매니폴드를 삭제할 수 있고 그 기능을 낮은 밀도의 알루미늄합금제 실린더헤드내에 형성할 수 있어서 전체적으로 중량을 대폭적으로 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 촉매와의 거리가 감소되어 최대 100℃까지 배기온도의 저감이 가능하며, TCI 엔진에 적용할 경우 저가의 디젤 VGT에 장 착될 수 있고 저중속 토크 개선 및 출력을 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 엔진 외형을 전체적으로 컴팩트하게 할 수 있으며 별도의 배기매니폴드 배치에 따라 배기매니폴드 형상을 급격히 변화시키지 않아도 되며, 공간 간섭 자유도를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 포드-배기매니폴드 어셈블리 구조를 갖는 실린더헤드의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더헤드의 배기출구형상을 나타내는 평면도이고, 도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따른 단면도이다.
우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 포드-배기매니폴드 어셈블리 구조와 연결되는 실린더헤드에 관해서 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 실린더헤드(100)는 자동차 등에 사용되는 엔진의 일부를 구성하는 것으로, 엔진으로서 조립될 때 상부에 실린더 커버(미도시)가 장착되고 하면에 실린더블록이 장착된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 실린더헤드(100)는 좌우의 실린더의 중심선이 60°의 각도를 이루도록 6개의 실린더가 3개씩 V자 형상으로 배치된 V6 엔진에서 우측의 3개의 실린더헤드에 관한 것으로, 좌우에 대해서 동일한 구조를 가지므로 우측에 대해서만 설명한다.
상기 실린더헤드(100)에는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진의 실린더 블록의 상부에 3개의 실린더(130a, 130b, 130c)에 연통하는 6개의 흡기 포 트(111a, 111b, 111c, 111d, 111e, 111f)가 형성되어 있다.
상기 6 개의 흡기포트(111a, 111b, 111c, 111d, 111e, 111f)는 1개의 실린더에 대하여 2개의 흡기 포트가 대응하도록 제 1 내지 제 3 실린더(130a, 130b, 130c)에 대해 할당되어 있다.
구체적으로 제 1 실린더(130a)에 대하여 제 1 및 제 2 흡기 포트(111a, 111b)가 할당되고, 제 2 실린더(130b)에 대하여 제 3 및 제4의 흡기포트(111c, 111d)가 할당되고 제 3 실린더(130c)에 대하여 제 5 및 제 6 흡기포트(111e, 111f)가 할당되어 있다.
물론 실린더의 중심선을 중심으로 좌측에도 동일하게 엔진의 실린더 블록의 상부에 3개의 실린더에 연통하는 6개의 흡기 포트가 형성되어 있다.
각 실린더에 각각 할당되는 2개의 흡기포트는 실린더헤드의 흡기측 측면(110)을 향하고 Y자 모양으로 집합하도록 형성되어 있다. 상기 실린더 헤드의 흡기측 측면(110)에 있어서 1개의 실린더(130a, 130b, 130c)에 대하여 각각 1 개의 입구부(113a, 113b, 113c)가 개구되어 있다.
구체적으로, 상기 제 1 실린더(130a)에 할당되는 제 1 및 제 2 흡기포트(111a, 111b)는 실린더헤드의 흡기측 측면(110)을 향하여 연장되어 제 1 및 제 2 유로(112a, 112b)를 형성하고 상기 제 1 및 제 2 유로(112a, 112b)는 Y자 모양으로 집합하여 해당 Y자 형상의 말단에 제 1 입구부(113a)를 개구하고, 제 2 실린더(130b)에 해당하는 제 3 및 제 4 흡기포트(111c, 111d)가 실린더헤드의 흡기측 측면(110)을 향하여 연장되어 제 3 및 제 4 유로(112c, 112d)를 형성하고 상기 제 3 및 제 4 유로(112a, 112b)가 Y자 모양으로 집합하여 해당 Y자 형상의 말단에 제 2 입구부(113b)를 개구하고, 제 3 실린더(130c)에 할당되는 제 5 및 제 6 흡기포트(111e, 111f)가 실린더헤드의 흡기측 측면(110)을 향하여 연장되어 제 5 및 제 6 유로(112e, 112f)를 형성하고 상기 제 5 및 제 6 유로(112e, 112f)가 Y자 모양으로 집합하여 해당 Y자 형상의 말단에 제 3 입구부(113c)를 개구한다.
따라서, 각각의 실린더(130a, 130b, 130c)는 제 1 내지 제 3 입구부(113a, 113b, 113c)가 서로 독립하여 연통하고 실린더헤드의 흡기측 측면(110)에 서로 독랍하여 개구되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 실린더헤드(100)에는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 우측 실린더헤드의 배기측 측면(120)에 상기 3개의 실린더(130a, 130b, 130c)에 연통하는 6개의 배기포트(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)가 연장되어 배기매니폴드의 기능을 하는 3개의 포트-배기매니폴드 어셈블리(124a, 124b, 124c)가 형성된다.
상기 6개의 배기포트(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)는 1개의 실린더에 대하여 2개의 배기포트가 대응하도록 제 1 내지 제3의 실린더(130a, 130b, 130c)에 대하여 할당된다.
구체적으로 제 1 실린더(130a)에 대하여 제 1 및 제 2 배기포트(121a, 121b)가 할당되고, 제 2 실린더(130b)에 대하여 제 3 및 제 4의 배기포트(121c, 121d)가 할당되고 제 3 실린더(130c)에 대하여 제 5 및 제 6 배기포트(121e, 121f)가 할당된다. 이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1의 실린더(130a)에 할당되 는 제 1 및 제 2 배기포트(121a, 121b)가 실린더헤드의 배기측 측면(120)을 향하여 연장된 제 1 및 제 2 배기유로(122a, 122b)를 Y자 모양으로 집합하여, 해당 Y자 형상의 말단에 제 1 출구부(123a)를 개구하고, 제 2 실린더(130b)에 해당하는 제 3 및 제 4 배기포트(121c, 121d)가 실린더헤드의 배기측 측면(120)을 향하여 연장된 제 3 및 제 4 배기유로(122c, 122d)를 Y자 모양으로 집합하여, 해당 Y자 형상의 말단에 제 2 출구부(123b)를 개구하고, 제 3 실린더(130c)에 할당되는 제 5 및 제 6 배기포트(121e, 121f)가 실린더헤드의 배기측 측면(120)을 향하여 연장된 제 5 및 제 6 배기유로(122e, 122f)를 Y자 모양으로 집합하여, 해당 Y자 형상의 말단에 제 3 출구부(123c)를 개구한다. 이 때 상기 제 1 내지 제 3 출구부(123a, 123b, 123c)가 도 1에 도시된 바와 같이 상하 이층으로 중첩되게 배치되어 도 2에 도시된 바와 같이 출구부의 중심을 연결하였을 때 전체적으로 삼각형을 이루게 구성되며 삼각형 플랜지(125)상에 배치되고 촉매 부착용 구멍(125c)를 통해서 촉매 전환장치(미도시)와 결합된다.
본 실시예에 있어서, 상기 제 1 실린더(130a)에 할당된 제 1 및 제 2 배기포트(121a, 121f)의 제 1 출구부(123a)와 상기 제 3 실린더(130c)에 할당된 제 5 및 제 6 배기포트(121e, 121f)의 제 3 출구부(123c)가 서로 대칭되게 구성되고, 상기 실린더헤드(100)의 중앙에 배치되는 상기 제 2 실린더(130a)에 할당된 제 3 및 제 4 배기포트(121c, 121d)의 제 2 출구부(123b)가 중심에 배치되도록 하여 상기 제 1 내지 제 6 배기포트(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)가 촉매전환장치(미도시)의 디퓨저까지 연장되어 제 1 내지 제 3 포트-배기매니폴드 어셈블리(124a, 124b, 124c)를 형성한다.
따라서, 상기 실린더헤드(100)는 기존 헤드의 외곽을 벗어나서 촉매전환장치 전단의 디퓨저(미도시)까지 연장되어 배기매니폴드의 역할을 하는 제 1 내지 제 3 포트-배기매니폴드 어셈블리((124a, 124b, 124c)를 수용할 수 있도록 외곽부(101)가 확대되어 있다.
이때 포트-배기매니폴드 어셈블리의 출구부(123a, 123b, 123c)는 도 3에 도시된 바와 같이, 촉매전환장치를 향하여 구브러지거나 또는 구브러지지 않을 수 있다.
이와 같이 종래의 배기포트를 상기 촉매전환장치 전단부에 배치되는 디퓨저까지 연장하여 상기 제 1 내지 제 3 포트-배기매니폴드 어셈블리(124a, 124b, 124c)를 형성함으로써 실린더헤드(100)와 촉매간 거리를 기존 대비하여 단축할 수 있고 촉매 활성개시온도(LOT; Light of Temperature)를 낮출 수 있어서 배기량을 저감시킬 수 있다.
또한, 고밀도의 주철재로 별도의 부품으로 구성하던 배기매니폴드를 저밀도의 알루미늄 합금으로 제조되는 실린더헤드(100)내에 일체적으로 형성함으로써 배기매니폴드 삭제에 따른 원가를 절감할 수 있고 전체적으로 중량을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 포트-배기매니폴드 어셈블리(124a, 124b, 124c)의 출구부(123a, 123b, 123c)가 상하 중첩되게 배치되고, 출구부의 중심을 연결하였을 때 전체적으로 삼각형이 되며, 상부에 2 개를 배치하거나 혹은 하부에 2 개를 배치하거나 자유 로이 할 수 있다.
따라서, 간섭 자유도가 증가하며 이러한 배열을 통해 가장 컴팩트한 배기 출구 플랜지(125)의 형상을 확보하여 일체형 실린더헤드의 전체크기를 대폭 줄일 수있다. 이때 각 출구부(123a, 123b, 123c) 사이의 폭 두께는 최소 3 내지15mm 범위로 할 수 있다. 이러한 각 출구부(123a, 123b, 123c) 사이의 폭 두께(A, B)는 냉각수단의 배치에 따른 냉각성능을 고려하여 결정하는 것으로, 냉각수단인 워터자켓의 양에 따라 배기온도를 최고 100 ℃까지 저감할 수 있어서 일반적인 배기매니폴드에 비해 열적 내구성을 대폭 향상시킬 수 있었다. 또한, 이러한 각 출구부(123a, 123b, 123c) 사이에 냉각수단을 배치함으로써 상기 냉각효율에도 불구하고 엔진의 전체적인 외형을 컴팩트하게 할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드 구조를 설계할 경우에 냉각수단의 구조도 동시에 최적화된다. 즉, 실린더 헤드의 크기가 너무 커지지 않으면서 각각의 포트-배기매니폴드 어셈블리 사이의 열적 내구성을 보장할 수 있다.
이하 도 4a 내지 도 4b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 적용된 냉각수단에 관해서 살펴보겠다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 자켓의 배치를 나타내는 출구측 평면도이며, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 자켓의 배치를 나타내는 정면도이며, 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 자켓의 배치를 나타내는 도 4a의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 취한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실린더 헤드(100)에 있어서, 상기 3개의 포트- 배기매니폴드 어셈블리(124a, 124b, 124c)를 2층구조로 중첩하였기 때문에, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 외측에 배치되는 상기 제 1 및 제 3 포트-배기매니폴드어셈블리(124a, 124c) 사이와 중간에 배치되는 상기 제 2 포트-배기매니폴드 어셈블리(124b) 상부에 움푹한 공간이 형성되어 별도로 공간 확보 없이 워터 자켓을 추가 삽입할 수 있다.
기본적으로 워터자켓(140)은 상기 3개의 포트-배기매니폴드어셈블리(124a, 124b, 124c)의 상부를 감싸도록 배치되는 기존에 배기매니폴드보다 확장된 제 1 냉각부(141)와, 상기 제 1 및 제 3 포트-배기매니폴드어셈블리(124a, 124c) 사이와 중간에 배치되는 상기 제 2 포트-배기매니폴드 어셈블리(124b) 상부의 움푹한 공간에 배치되도록 상기 제 1 냉각부(141)를 확장한 제 2 냉각부(142)와, 상기 제 2 냉각부(142)로부터 상기 3 개의 포트-배기매니폴드 어셈블리(124a, 124b, 124c)의 출구부(123a, 123b, 123c)를 향해 최대한 연장한 제 3 냉각부(143)와, 상기 제 2 냉각부로부터 연장되어 각각의 배기포트의 하부에 배치되는 상기 제 1 냉각부(141)와 연결되도록 연장된 제 4 냉각부(144)로 이루어져 있다.
한편, 기존의 V6 엔진의 배기포트는 일반적으로 각 뱅크당 3 개의 포트가 1개의 코어로 제작되어 실린더 헤드 제작시 일체로 금형에 취부된다.
그러나 본 발명과 같이 각각의 포트-매니폴드가 중첩되어 있는 구조에서는 기존과 같이 1 개의 코어로 제작이 용이하지 않다. 이 경우에는 각 포트-배기매니폴드 어셈블리를 별개의 코어를 제작한 뒤 이를 순차적으로 금형에 취부해야 하는데, 이로 인해 비용과 싸이클 타임이 상승될 수 있다.
이하, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 본 발명에 따른 포트-배기매니폴드 어셈블리의 양산조립성을 향상시킬 수 있는 방법에 관해서 상세히 설명한다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 포트-배기매니폴드 어셈블리의 코어를 도시하는 개략 사시도이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따라 2개의 포트-배기매니폴드 어셈블리의 코어의 결합하여 하나의 포트-배기매니폴드 어셈블리 코어를 만드는 방법을 설명하는 개략 사시도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 먼저 외부에 배치되는 포트-배기매니폴드 어셈블리(124a, 124c)를 결합하여 암코어(160)를 형성하고, 중앙에 배치되는 포트-배기매니폴드 어셈블리(124b)로 수코어(170)를 형성한다.
이 때, 상기 암코어(160)는 상기 수코어(170)가 대응 결합되도록 대응 수용홈(160a)을 가지며 상기 수용홈(160a)에는 상기 포트-배기매니폴드 어셈블리(124a, 124c) 2개가 대칭적으로 취부될 수 있으며, 상기 수코어는 상기 수용홈에 결합될 수 있도록 대응하여 구성된다.
따라서 도 5b에 도시된 바와 같이, 다음으로 헤드 금형에 포트-매니폴드 코어를 조립하기 전에 먼저 상기 2 개의 포트-매니폴드 암수코어를 조립한 뒤, 헤드 금형에 취부하면 비용과 시간을 절약할 수 있다. 이러한 방법은 본 발명의 일 실시예에 따라 포트-매니폴드 어셈블리를 이층으로 배치하는 상황에서 유용하게 사용될 수 있다.
이하 도 6 내지 도 10b를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드의 구조에 관해서 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리 구조를 갖는 실린더헤드의 평면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 실린더헤드의 포트-배기매니폴드 어셈블리 출구부 형상을 나타내는 평면도이고, 도 8은 도 6의 TV-TV 선을 따른 단면도이다.
우선, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수개의 포드-배기매니폴드 어셈블리 구조와 연결되는 실린더헤드에 관해서 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 실린더헤드는 4개의 실린더가 직렬로 배치된 I4 엔진을 예를 들어 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 실린더헤드(200)에는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 엔진의 실린더 블록의 상부에 4개의 실린더(230a, 230b, 230c, 230d)에 연통하는 8개의 흡기 포트(211a, 211b, 211c, 211d, 211e, 211f, 211g, 211h)가 형성되어 있다.
상기 8 개의 흡기포트(211a, 211b, 211c, 211d, 211e, 211f, 211g, 211h)는 1개의 실린더에 대하여 2개의 흡기 포트가 대응하도록 제 1 내지 제 4 실린더(230a, 230b, 230c, 230d)에 대해 할당되어 있다.
구체적으로 제 1 실린더(230a)에 대하여 제 1 및 제 2 흡기 포트(211a, 211b)가 할당되고, 제 2 실린더(230b)에 대하여 제 3 및 제4 흡기포트(211c, 211d)가 할당되고 제 3 실린더(230c)에 대하여 제 5 및 제 6 흡기포트(211e, 211f)가 할당되고 제 4 실린더(230d)에 대하여 제7 및 제 8 흡기포트(211g, 211h)가 할당되어 있다.
각 실린더(230a, 230b, 230c, 230d)에 각각 할당되는 2개의 흡기포트(211a, 211b, 211c, 211d, 211e, 211f, 211g, 211h)는 실린더헤드의 흡기측 측면(210)을 향하여 연장된 흡기유로(212a, 212b, 212c, 212d, 212e, 212f, 212g, 212h)를 Y자 모양으로 집합하도록 연장되어 있다. 상기 실린더 헤드의 흡기측 측면(210)에 있어서 1개의 실린더(230a, 230b, 230c, 230d)에 대하여 각각 1 개의 입구부(213a, 213b, 213c, 213d)가 개구되어 있다.
구체적으로, 상기 제 1 실린더(230a)에 할당되는 제 1 및 제 2 흡기포트(211a, 211b)가 실린더헤드의 흡기측 측면(210)을 향하여 연장된 제 1 및 제 2 흡기유로(212a, 212b)를 Y자 모양으로 집합하여 해당 Y자 형상의 말단에 제 1 입구부(213a)를 개구하고, 상기 제 2 실린더(230a)에 해당하는 제 3 및 제 4 흡기포트(211c, 211d)가 실린더헤드의 흡기측 측면(210)을 향하여 연장된 제 3 및 제 4 흡기유로(212c, 212d)가 Y자 모양으로 집합하여 해당 Y자 형상의 말단에 제 2 입구부(213b)를 개구하고, 상기 제 3 실린더(230a)에 할당되는 제 5 및 제 6 흡기포트(211e, 211f)가 실린더헤드의 흡기측 측면(210)을 향하여 연장된 제 5 및 제 6 흡기유로(212e, 212f)가 Y자 모양으로 집합하여 해당 Y자 형상의 말단에 제 3 입구부(213c)를 개구하고, 제 4 실린더(230d)에 할당되는 제 7 및 제 8 흡기포트(211g, 211h)가 실린더헤드의 흡기측 측면(210)을 향하여 연장되어 제 7 및 제 8 흡기유로(211g, 211h)가 Y자 모양으로 집합하여 해당 Y자 형상의 말단에 제 4 입구부(214d)를 개구한다.
따라서, 각각의 실린더(230a, 230b, 230c, 230d)는 제 1 내지 제 4 입구 부(213a, 213b, 213c, 213d)가 서로 독립하여 연통하고 실린더헤드의 흡기측 측면(210)에 서로 독랍하여 개구되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 실린더헤드(200)에는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 실린더헤드(200)의 상면에 장착되는 4개의 실린더(230a, 230b, 230c, 230d)에 연통하는 8개의 배기포트가 연장되어 배기매니폴드의 기능을 하는 포트-배기매니폴드 어셈블리가 형성되어 있다.
상기 8개의 배기포트(221a, 221b, 221c, 221d, 221e, 221f, 221g, 221h)는 1개의 실린더에 대하여 2개의 배기포트가 대응하도록 제 1 내지 제4 실린더(230a, 230b, 230c, 230d)에 대하여 할당된다.
구체적으로 제 1 실린더(230a)에 대하여 제 1 및 제 2 배기포트(221a, 221b)가 할당되고, 제 2 실린더(230b)에 대하여 제 3 및 제 4 배기포트(221c, 221d)가 할당되고 제 3 실린더(230c)에 대하여 제 5 및 제 6 배기포트(221e, 221f)가 할당되고 제 4 실린더(230d)에 대하여 제 7 및 제 8 배기포트(221g, 221h)가 할당된다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1의 실린더(230a)에 할당되는 제 1 및 제 2 배기포트(221a, 221b)가 실린더헤드의 배기측 측면(220)을 향하여 Y자 모양으로 연장 집합되어 제 1 배기유로(222a)를 형성하고, 상기 제 1 배기유로(222a)의 말단에 제 1 출구부(223a)를 개구하며, 제 2 실린더(230b)에 해당하는 제 3 및 제 4 배기포트(221c, 221d)가 실린더헤드의 배기측 측면(230)을 향하여 Y자 모양으로 연장 집합되어 제 2 배기유로(222b)를 형성하고, 상기 제 3 실린더(230c)에 해당하는 제 5 및 제 6 배기포트(221e, 221f)를 실린더헤드의 배기측 측면(220)을 향하여 Y자 모양으로 연장 집합하여 제 3 배기유로(222c)를 형성하고, 상기 제 2 및 제 3 유로(222b, 222c)를 집합한 말단에 제 2 출구부(223b)를 개구하고, 제 4 실린더(230d)에 할당되는 제 7 및 제 8 배기포트(221g, 221h)를 실린더헤드의 배기측 측면(220)을 향하여 Y자 모양으로 연장 집합하여 제 4 배기유로(222d)를 형성하고 상기 제 4 배기유로(222d) 말단에 제 3 출구부(223c)를 개구한다.
일반적으로, 가솔린 I4 엔진의 최적 성능특성을 만족하기 위해 일반적으로 제 1 및 제 4 배기유로를 집합하고, 제 2 및 제 3 배기유로를 집하하여 일정한 길이를 유지한 후 다시 유로를 합체하여 4-2-1 배기매니폴드 구조를 적용한다. 그러나 이러한 배기매니폴드 구조는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기매니폴드 일체형 실린더헤드에 구현할 경우 제 2 및 제 3 배기유로의 집합은 쉽게 설계되나, 제 1 및 제 4 배기유로의 집합은 멀리 떨어져 있어서 배기유로가 급격히 꺾이게 되어 원활한 유동 특성을 얻을 수 없었다. 뿐만 아니라 2개의 출구가 상하 방향으로 배치되어, 배기유로 주위를 냉각시켜주는 중요한 역할을 담당하는 워터자켓 구성이 어렵게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제 2 및 제 3 배기유로(222b, 222c)는 그 말단을 집합하고, 제 1 및 제 4 배기유로(222a, 222d)는 분리된 구조를 유지한다.
이 때, 상기 한 쌍의 배기포트로부터 연장된 각각의 배기유로를 통해서 배기출구부와 연통되는 구조를 포트-배기매니폴드 어셈블리라 칭한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 포트-배기매니폴드 어셈블리(224a, 224b, 224c, 224d)의 출구부 형상은 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 4 배기유로(222a, 222d)를 최대한 근접시켜 상부에 배치하고, 상기 집합된 제 2 및 제 3 배기유로(222b, 222c)의 말단은 상기 제 1 및 제 4 배기유로(222a, 222d)의 하부층에 배치하여 안정된 삼각형 구조가 되도록 한다.
그리고 도 8에 도시된 바와 같이, 실린더헤드의 배기측 측면(220)를 향해서 제 1 내지 제 4 배기유로(222a, 222b, 222c, 222d)를 하방으로 30~60도 굽혀서 촉매 장착에 유리하도록 구성한다.
이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드 구조는 제 1 및 제 4 배기유로와 제 2 및 제 3 배기유로를 분리하는 세미 4-2-1 배기유로를 달성하여 종래의 4-2-1 배기매니폴드 구조와 동등한 저중속 성능특성을 가지며, 컴팩트한 출구형상을 확보하여 배기매니폴드 일체형 실린더헤드의 전체 크기를 대폭 줄일 수 있다.
따라서, 상기 실린더 헤드(200)는 그 외측에 배치되는 촉매전환장치 전단의 디퓨저와 직접 연결되도록 제 1 내지 제 3 포트-배기매니폴드 어셈블리(224a, 224b, 224c)를 수용할 수 있도록 삼각형 플랜지(225)의 높이(A)만큼 그 외곽부가 (201)가 확대되어 있다.
이때 본 발명의 다른 실시예에 따른 포트-배기매니폴드 어셈블리(224a, 224b, 224c)는 배기측 측면(220)를 향해서 제 1 내지 제 4 배기유로(222a, 222b, 222c, 222d)가 도 8에 도시된 바와 같이, 촉매전환장치를 향하여 구브러져 있다.
이와 같이 종래의 배기포트를 상기 촉매전환장치 전단부에 배치되는 디퓨저 까지 연장하여 상기 제 1 내지 제 3 포트-배기매니폴드 어셈블리(224a, 224b, 224c)를 형성함으로써 실린더헤드(100)와 촉매간 거리를 기존 대비하여 단축할 수 있고 촉매 활성개시온도(LOT; Light of Temperature)를 낮출 수 있어서 배기량을 저감시킬 수 있다.
또한, 고밀도의 주철재로 별도의 부품으로 구성하던 배기매니폴드를 저밀도의 알루미늄 합금으로 제조되는 실린더헤드(200)내에 일체적으로 형성함으로써 배기매니폴드 삭제에 따른 원가를 절감할 수 있고 전체적으로 중량을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 제 1 내지 제 3 포트-배기매니폴드 어셈블리(224a, 224b, 224c)의 출구부(223a, 223b, 223c)가 상하 중첩되게 배치되고, 출구부의 중심을 연결하였을 때 전체적으로 삼각형이 되며, 상부에 2 개를 배치하거나 혹은 하부에 2 개를 배치하거나 자유로이 할 수 있다.
따라서, 간섭 자유도가 증가하며, 이러한 배열을 통해 가장 컴팩트한 배기출구 플랜지(225)의 형상을 확보하여 일체형 실린더헤드의 전체 크기를 대폭 줄일 수 있다.
이 때 각 출구부(223a, 223b, 223c) 사이의 폭 두께는 약 3 내지 15mm 이내로 할 수 있다. 이러한 각 출구부(223a, 223b, 223c) 사이의 폭 두께(A, B)는 냉각수단의 배치에 다른 냉각 성능을 고려하여 결정하는 것으로 냉각수단인 워터자켓의 양에 따라 배기온도를 최고 100℃까지 감소시킬 수 있어서 일반적인 배기매니폴드에 비해 열적 내구성을 대폭 향상시킬 수 있었다.
이러한 각 출구부(223a, 223b, 223c) 사이에 냉각수단(240)을 배치함으로써 상기 냉각효율의 향상에도 불구하고 엔진의 전체적인 외형을 컴팩트하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드 구조를 설계할 경우에 냉각수단의 구조도 동시에 최적화된다. 즉, 실린더 헤드의 크기가 너무 커지지 않으면서 각각의 포트-배기매니폴드 어셈블리 사이의 열적 내구성을 보장할 수 있다.
이하 도 9a 내지 도 9c를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 적용된 냉각수단에 관해서 살펴보겠다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 자켓의 배치를 나타내는 출구측 평면도이며, 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 자켓의 배치를 나타내는 정면도이며, 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 자켓의 배치를 나타내는 도 9a의 V-V 선을 따라 취한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실린더 헤드에 있어서, 3개의 포트-배기매니폴드 어셈블리를 2층구조로 중첩하기 때문에 도 9a 내지 9c에 도시된 바와 같이, 외주부에 배치되는 제 1 및 제 2 포트-배기매니폴드 어셈블리 사이와, 그 중간에 합체되어 형성된 제 3 포트-배기매니폴드 어셈블리 상부로 형성되는 움푹한 공간이 조성되어 별도로 공간 이하, 도 10a 및 도 10b를 참조하여 본 발명에 따른 포트-배기매니폴드 어셈블리의 양산조립성을 향상시킬 수 있는 방법에 관해서 상세히 설명한다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 포트-배기매니폴드 어셈블리의 코어를 도시하는 개략 사시도이고, 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따라 2개의 포트-배기매니폴드 어셈블리의 코어의 결합하여 하나의 포트-배기매니폴드 어셈블리 코어를 만드는 방법을 설명하는 개략 사시도이다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 먼저 외곽의 제 1 및 제 2 포트-배기매니폴드 어셈블리를 1개의 암코어(260)에 부착하고, 중앙에 있는 제 3 포트-배기매니폴드 어셈블리를 수코어(270)에 부착하여 준비한다.
이 때, 상기 암코어(260) 상기 수코어(270)가 대응 결합하도록 수용홈(260a)이 형성되며 상기 수용홈(260a)에는 상기 제 1 및 제 2 포트-배기매니폴드 어셈블리가 대칭적으로 취부될 수 있으며, 상기 수코어(270)는 상기 수용홈(260a)에 결합될 수 있도록 대응하여 구성된다.
따라서 도 10b에 도시된 바와 같이, 다음으로 헤드 금형에 포트-매니폴드 코어를 조립하기 전에 먼저 상기 2 개의 포트-매니폴드 암수코어(260, 270)를 조립한 뒤, 실린더 헤드 금형에 취부하면 비용과 시간을 절약할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 포드-배기매니폴드 어셈블리 구조를 갖는 실린더헤드의 평면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더헤드의 배기출구형상을 나타내는 평면도이고,
도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 자켓의 배치를 나타내는 출구측 평면도이며,
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 자켓의 배치를 나타내는 정면도이며,
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 자켓의 배치를 나타내는 도 4a의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 포트-배기매니폴드 어셈블리의 코어를 도시하는 개략 사시도이고,
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따라 2개의 포트-배기매니폴드 어셈블리의 코어의 결합하여 하나의 포트-배기매니폴드 어셈블리 코어를 만드는 방법을 설명하는 개략 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수개의 포드-배기매니폴드 어셈블리 구조를 갖는 실린더헤드의 평면도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 실린더헤드의 배기출구형상을 나타내는 평면도이고,
도 8은 도 6의 TV-TV선을 따른 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 자켓의 배치를 나타내는 출구측 평면도이며,
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 자켓의 배치를 나타내는 정면도이 며,
도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 자켓의 배치를 나타내는 도 9a의 V-V선을 따라 취한 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 포트-배기매니폴드 어셈블리의 코어를 도시하는 개략 사시도이고,
도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따라 2개의 포트-배기매니폴드 어셈블리의 코어의 결합하여 하나의 포트-배기매니폴드 어셈블리 코어를 만드는 방법을 설명하는 개략 사시도이다.

Claims (18)

  1. 엔진의 복수개의 배기포트를 연장하여 배기매니폴드 기능을 하게 하는 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리를 실린더헤드 내부에 일체적으로 구성한 배기매니폴드 일체형 실리더헤드구조에 있어서,
    상기 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리 출구부의 중심을 연결했을 때 전체적으로 삼각형을 이루게 구성하는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리는 적어도 일부가 상부에 배치되고 그 나머지가 하부에 배치되어 상하 2 층 구조를 이루는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린더헤드는 상기 포트-배기매니폴드 어셈블리의 출구부를 감싸도록 상기 삼각형의 높이만큼 확대된 확장부를 포함하는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 포트-배기매니폴드 어셈블리의 배기유로는 촉매의 위치에 따라 수평하 게 배치되거나 구브러져 배치되는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드 구조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리의 출구부는 상기 복수개의 출구부 사이의 거리가 냉각성능을 고려하여 3~15mm 이내로 결정되는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드구조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리 중 외측에 배치되는 포트-배기매니폴드 어셈블리들을 연결하는 암코어와, 상기 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리 중 중앙에 배치되는 포트-배기매니폴드 어셈블리를 연결하는 수코어를 포함하는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드구조.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 실린더헤드 내부에는 좌우의 실린더의 중심선이 60의 각도를 이루도록 6개의 실린더가 3개씩 V자 형상으로 배치된 V6 엔진에서 12개의 배기포트 중 인접한 각각의 배기포트를 연장하여 6개의 Y자형 배기유로로 배기매니폴드 기능을 하게 하는 6개의 포트-배기매니폴드 어셈블리를 가지며,
    상기 6개의 포트-배기매니폴드 어셈블리중 상기 중심선을 중심으로 동일 배기측면에 3개의 포트-배기매니폴드 어셈블리의 출구부의 중심을 연결했을 때 전체적으로 삼각형을 이루게 구성하는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드구조.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리중 외측에 배치되는 포트-배기매니폴드 어셈블리 사이와, 그 중앙에 배치되는 포트-배기매니폴드 어셈블리 상부 사이의 움푹한 공간에 냉각수단이 배치되는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드구조.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 냉각수단은 워터자켓이며, 상기 냉각수단은 상기 포트-배기매니폴드 어셈블리의 상부에 배치되는 제 1 냉각부와, 상기 외주부에 배치된 배기매니폴드 어셈블리 사이와 상기 중앙부에 배치되는 포트배기매니폴드 어셈블리 상부의 움푹한 공간에 배치되도록 상기 제 1 냉각부로부터 연장된 제 2 냉각부, 상기 제 2 냉각부로부터 상기 복수개의 포트-배기배니폴드 어셈블리 출구부를 향해 상기 배기유로를 따라 최대한 연장한 제 3 냉각부와, 상기 제 2 냉각부로부터 연장되어 각각의 배기포트 하부에 배치되는 상기 제 1 냉각부와 연결되도록 연장된 제 4 냉각부를 포함하는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드구조.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 암코어는 상기 수코어가 대응 결합하도록 수용홈이 형성되며 상기 수용홈에는 상기 포트-배기매니폴드 어셈블리 2개가 대칭적으로 취부되고, 상기 수코어 는 상기 수용홈에 결합될 수 있도록 대응하여 구성되는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드 구조.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 실린더 내부에는 I4 엔진의 8개의 배기포트 중 인접한 각각의 배기포트를 연장하여 말단부를 합체하여 4개의 Y자형 배기유로로 배기매니폴드 기능을 하게 하는 3개의 포트-배기매니폴드 어셈블리를 가지며,
    상기 3개의 포트-배기매니폴드 어셈블리의 출구부의 중심을 연결했을 때 전체적으로 삼각형을 이루게 구성하는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드구조.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 3개의 포트-배기매니폴드 어셈블리는 상기 4개의 배기유로 중 하나의 외주부에 배치되는 제 1 배기유로의 말단부에 제 1 출구부를 갖는 제 1 포트-배기매니폴드 어셈블리와, 상기 4개의 배기유로 중 대향하는 다른 외주부에 배치되는 제 4 배기유로의 말단부에 제 2 출구부를 갖는 제 2 포트-배기매니폴드 어셈블리와, 상기 4개의 배기유로 중 중앙에 배치되는 제 2 및 제 3 배기유로가 합체된 말단부에 제 3 출구부를 갖는 제 3 포트-배기매니폴드 어셈블리를 포함하는 포트-배기매니폴드 일체형 실리더헤드구조.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 3개의 포트-배기매니폴드 어셈블리 중 외부에 배치되는 제 1 및 제 2 포트-배기매니폴드 어셈블리가 상부에 배치되고, 그 중앙에 배치되는 제 3 포트-배기매니폴드 어셈블리가 하부에 배치되어 상하 2 층 구조로 배치되는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드구조.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 포트-배기매니폴드 어셈블리의 배기유로는 촉매의 위치에 따라 30 내지 60 도 구브러져 배치되는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드 구조.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수개의 포트-배기매니폴드 어셈블리중 외측에 배치되는 상기 제 1 및 제 2 포트-배기매니폴드 어셈블리 사이와, 그 중앙에 배치되는 제 3 포트-배기매니폴드 어셈블리 상부 사이의 움푹한 공간에 냉각수단이 배치되는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드구조.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 냉각수단은 워터자켓이며, 상기 냉각수단은 상기 제 1 내지 제 3 포트-배기매니폴드 어셈블리의 배기포트 상부에 배치되는 제 1 냉각부와, 상기 제 1 냉각부로부터 상기 제 1 내지 제 3 포트-배기매니폴드 어셈블리를 냉각할 수 있도록 상기 제 1 내지 제 4 배기유로를 따라 확장된 제 2 냉각부와, 상기 제 2 냉각부를 움푹한 영역으로 확장한 제 3 냉각부와, 상기 제 3 냉각부와 상기 제 1 냉각부가 연결되도록 상기 제 3 냉각부로부터 연장된 제 4 냉각부를 포함하는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드구조.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 외측에 배치되는 제 1 및 제 2 포트-배기매니폴드 어셈블리가 연결되는 암코어와, 상기 중앙에 있는 제 3 포트-배기매니폴드 어셈블리를 연결하는 수코어를 포함하는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드구조.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 암코어는 상기 수코어가 대응 결합하도록 수용홈이 형성되며 상기 수용홈에는 상기 제 3 포트-배기매니폴드 어셈블리가 대칭적으로 취부되고, 상기 수코어는 상기 수용홈에 결합될 수 있도록 대응하여 구성되는 포트-배기매니폴드 일체형 실린더헤드 구조.
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