KR200160770Y1 - Suction and exhaust valve of engine having heat dam - Google Patents

Abstract

밸브 헤드의 저면으로 홈 형태의 히트 댐을 형성함으로서 밸브 헤드의 표면적이 히트 댐만큼 길어지게 되어 그 표면적이 길이진 만큼 밸브 헤드의 저면을 따라 밸브 시트와 접촉되는 밸브 페이스로의 열 전달 경로가 길어지게 되어 종래에 비해 밸브 헤드의 밸브 페이스 온도를 상대적으로 낮출 수 있는 효과를 갖게 됨으로서 밸브의 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 히트 댐(heat dam)이 형성된 엔진의 흡·배기 밸브를 제공하는 것으로, 밸브를 안내하는 스템(52)과, 밸브를 개폐하는 밸브 헤드(54)와, 상기 밸브 헤드(54)의 가장자리에 형성되고 연소실(72)에 설치된 밸브 시트(74)와 면 접촉되어 실질적으로 밸브의 개폐부를 이루는 밸브 페이스(face)(56)가 형성된 흡·배기 밸브(10)에 있어서, 상기 밸브 헤드(54)의 저면(54a) 중앙으로부터 밸브 헤드(54)의 둘레부(54b) 사이에 밸브 헤드(54) 저면(54a)의 표면적을 길게 하기 위해 홈 형태의 히트 댐(12)을 형성한 것을 특징으로 한다.By forming a grooved heat dam at the bottom of the valve head, the surface area of the valve head is as long as the heat dam, and as the surface area is longer, the heat transfer path to the valve face which is in contact with the valve seat along the bottom of the valve head is long. It is to provide an intake / exhaust valve of the engine with a heat dam that can significantly improve the durability of the valve by reducing the valve face temperature of the valve head relatively compared to the prior art, the valve And a stem 52 for guiding the valve, a valve head 54 for opening and closing the valve, and a valve seat 74 formed at the edge of the valve head 54 and installed in the combustion chamber 72 to substantially face the valve. In the intake / exhaust valve 10 in which the valve face 56 which forms the opening-closing part was formed, the periphery 54b of the valve head 54 from the center of the bottom face 54a of the said valve head 54. In order to lengthen the surface area of the bottom face 54a of the valve head 54, a groove-type heat dam 12 is formed.

Description

히트 댐(heat dam)이 형성된 엔진의 흡·배기 밸브Intake / exhaust valve of engine with heat dam

본 고안은 엔진의 실린더 헤드 연소실에 설치되는 흡·배기 밸브에 관한 것으로, 특히 흡·배기 밸브의 헤드 저면 중앙과 둘레 사이에 홈 형태로 하는 히트 댐(heat dam)을 형성함으로서 밸브 헤드의 표면적이 길어지게 되어 밸브 페이스로의 열 전달 온도를 낮추어 흡·배기 밸브의 내구성을 증대시킬 수 있도록 하는 히트 댐이 형성된 엔진의 흡·배기 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to an intake / exhaust valve installed in a cylinder head combustion chamber of an engine. In particular, the surface area of the valve head is formed by forming a heat dam having a groove shape between the center and the circumference of the head bottom of the intake / exhaust valve. The present invention relates to an intake / exhaust valve of an engine in which a heat dam is formed so as to increase the durability of the intake / exhaust valve by lowering the heat transfer temperature to the valve face.

일반적으로 엔진의 실린더 헤드 연소실에 설치되는 흡·배기 밸브는 공기 또는 혼합기를 실린더로 유입하고 연소 가스를 배출하는 동시에 압축 및 폭발 행정에서 밸브 시트에 밀착되어 가스의 누출을 방지하는 역할을 한다.In general, the intake / exhaust valve installed in the cylinder head combustion chamber of the engine flows air or mixer into the cylinder and discharges the combustion gas, and closes the valve seat in the compression and explosion strokes to prevent gas leakage.

도 1은 종래 엔진의 흡·배기 밸브의 설치 구성도를 도시한 것이다.1 is a view illustrating an installation configuration of an intake / exhaust valve of a conventional engine.

도시된 바와 같이 흡·배기 밸브(50)(60)는 거의 같은 형상을 하면서 실린더 헤드(70)의 연소실(72)에 마련된 밸브 시트(74)를 통해 각각 위치되고, 캠 샤프트(76)의 회전 동작에 의해 작동되는 로커 암(78)에 의해 상기 흡·배기 밸브(50)(60)가 순차적으로 열리게 되고, 밸브 스프링(80)에 의해 순차적으로 흡·배기 밸브(50)(60)가 순차적으로 닫히게 되어 상기 흡·배기 밸브(50)(60)의 개폐 동작으로 공기 또는 혼합기를 연소실(72)로 들여보내고 연소 가스를 배출시키게 되는 것이다.As shown, the intake / exhaust valves 50 and 60 are positioned substantially each through the valve seat 74 provided in the combustion chamber 72 of the cylinder head 70 and have the same shape, and the cam shaft 76 is rotated. The intake / exhaust valves 50 and 60 are sequentially opened by the rocker arm 78 operated by the operation, and the intake / exhaust valves 50 and 60 are sequentially opened by the valve spring 80. By closing the air inlet and exhaust valves 50 and 60, the air or the mixer is introduced into the combustion chamber 72 and the combustion gas is discharged.

상기와 같이 동작되는 종래의 흡·배기 밸브(50)(60)는 도 2에 도시된 바와 같이 밸브를 안내하는 스템(52)과, 밸브를 개폐하는 밸브 헤드(54)와 상기 밸브 헤드(54)의 가장자리에 형성되고 연소실(72)에 설치된 밸브 시트(74)와 면 접촉되어 실질적으로 밸브의 개폐부를 이루는 밸브 페이스(valve face)(56)가 형성되어 구성된 것이다.The conventional intake / exhaust valves 50 and 60 operated as described above include a stem 52 for guiding the valve as shown in FIG. 2, a valve head 54 for opening and closing the valve, and the valve head 54. The valve face 56 is formed at the edge of the valve and is in surface contact with the valve seat 74 provided in the combustion chamber 72 to substantially open and close the valve.

상기와 같이 구성된 종래의 흡·배기 밸브(50)(60)에 의하면 밸브 헤드(54)의 저면(54a) 전체가 평면적으로 이루어져 있기 때문에 연소실(72)에서 발생되는 연소 온도가 밸브 헤드(54)의 저면(54a)을 따라 밸브 시트(74)와 면 접촉되는 밸브 페이스(56)에 그대로 전달되어 고열에 의한 밸브 페이스(56)의 마찰 마모가 촉진되는 문제로 인해 흡·배기 밸브(50)(60)의 내구성을 저하시키게 된다.According to the conventional intake / exhaust valves 50 and 60 configured as described above, since the entire bottom face 54a of the valve head 54 is planar, the combustion temperature generated in the combustion chamber 72 is controlled by the valve head 54. The intake / exhaust valve 50 (which is transferred to the valve face 56 which is in surface contact with the valve seat 74 along the bottom face 54a) is promoted due to the problem that frictional wear of the valve face 56 is promoted due to high heat. 60) will reduce the durability.

또한 상기 밸브 헤드(54)에 형성된 밸브 페이스(56)의 고열에 대처하기 위해 니켈(Ni) 또는 코발트(Co) 베이스의 용착제를 사용하기 때문에 이에 따른 비용이 많이 소요되는 문제점을 갖게 되는 것이다.In addition, since the nickel (Ni) or cobalt (Co) -based welding agent is used to cope with the high heat of the valve face 56 formed on the valve head 54, the cost is high.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 밸브 헤드의 저면으로 홈 형태의 히트 댐을 형성함으로서 밸브 헤드의 표면적이 히트 댐만큼 길어지게 되어 그 표면적이 길이진 만큼 밸브 헤드의 저면을 따라 밸브 시트와 접촉되는 밸브 페이스로의 열 전달 경로가 길어지게 되어 종래에 비해 밸브 헤드의 밸브 페이스 온도를 상대적으로 낮출 수 있는 효과를 갖게 됨으로서 밸브의 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 히트 댐(heat dam)이 형성된 엔진의 흡·배기 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and by forming a groove-type heat dam at the bottom of the valve head, the surface area of the valve head is made as long as the heat dam, so that the valve head is lengthened. The heat transfer path to the valve face which is in contact with the valve seat along the bottom surface of the valve becomes longer, which has the effect of relatively lowering the valve face temperature of the valve head compared to the conventional heat dam, which can greatly improve the durability of the valve. It is an object of the present invention to provide an intake / exhaust valve of an engine in which a heat dam is formed.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 고안은 실린더 헤드 연소실에 설치되는 흡·배기 밸브는 공기 또는 혼합기를 실린더로 유입하고 연소 가스를 배출하는 흡·배기 밸브에 있어서, 밸브 헤드의 저면 중앙으로부터 밸브 헤드의 둘레부 사이에 밸브 헤드 저면의 표면적을 길게 하기 위해 홈 형태의 히트 댐을 형성한 것으로, 연소실에서 밸브 헤드로 전달된 연소 가스의 온도가 밸브 헤드의 중앙으로 전달되어 표면을 따라 밸브 헤드의 둘레로 전달될 때 상기 히트 댐에 의해 길어진 표면적만큼의 열 전달 경로가 길어지게 되어 밸브 페이스의 온도를 종래에 비해 상대적으로 낮출 수 있게 한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an intake / exhaust valve installed in a cylinder head combustion chamber, wherein the intake / exhaust valve introduces air or a mixer into a cylinder and discharges combustion gas. A grooved heat dam is formed between the perimeters to increase the surface area of the bottom of the valve head, and the temperature of the combustion gas delivered from the combustion chamber to the valve head is transferred to the center of the valve head and along the surface to the perimeter of the valve head. When transferred, the heat transfer path by the surface area lengthened by the heat dam is lengthened, so that the temperature of the valve face can be relatively lower than in the related art.

도 1은 종래 엔진의 흡·배기 밸브의 설치 구성도.1 is an installation configuration diagram of an intake / exhaust valve of a conventional engine.

도 2는 종래 엔진의 흡·배기 밸브의 구성도.2 is a configuration diagram of an intake and exhaust valve of a conventional engine.

도 3은 본 고안의 엔진의 흡·배기 밸브의 구성도.3 is a configuration diagram of an intake / exhaust valve of the engine of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 흡·배기 밸브 12 : 히트 댐(heat dam)10: intake / exhaust valve 12: heat dam

54 : 밸브 헤드 54a : 밸브 헤드의 저면54: valve head 54a: bottom of the valve head

54 : 밸브 헤드의 둘레 56 : 밸브 페이스54: circumference of the valve head 56: valve face

이하에서 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 고안의 설명에서 종래와 동일 또는 동등한 부분은 같은 도면부호로 표기하여 설명한다.In the description of the present invention, the same or equivalent parts as in the prior art will be described with the same reference numerals.

도 3은 본 고안의 흡·배기 밸브의 구성도를 도시한 것이다.Figure 3 shows the configuration of the intake / exhaust valve of the present invention.

도시된 바와 같이 밸브를 안내하는 스템(52)과, 밸브를 개폐하는 밸브 헤드(54)와, 상기 밸브 헤드(54)의 가장자리에 형성되고 연소실(72)에 설치된 밸브 시트(74)와 면 접촉되어 실질적으로 밸브의 개폐부를 이루는 밸브 페이스(face)(56)가 형성된 흡·배기 밸브(10)에 있어서, 상기 밸브 헤드(54)의 저면(54a) 중앙으로부터 밸브 헤드(54)의 둘레부(54b) 사이에 밸브 헤드(54) 저면(54a)의 표면적을 길게 하기 위해 홈 형태로 된 원형 히트 댐(12)을 형성하여 구성한 것이다.As shown, the stem 52 for guiding the valve, the valve head 54 for opening and closing the valve, and the valve seat 74 formed at the edge of the valve head 54 and installed in the combustion chamber 72 are in surface contact. In the intake / exhaust valve 10 having a valve face 56 formed to substantially open and close the valve, the periphery of the valve head 54 from the center of the bottom face 54a of the valve head 54. In order to lengthen the surface area of the bottom face 54a of the valve head 54 between 54b), the circular heat dam 12 of groove shape was formed and comprised.

상기 히트 댐(12)은 밸브 헤드(54)의 강도를 저하시키지 않는 범위 내에서 열 전달 표면적으로 길게 하기 위해 히트 댐(12)의 홈 크기를 크게 하는 것이 바람직하며, 또한 히트 댐(12)의 홈을 적어도 하나 이상 형성하여 표면적을 길게 하는 것이 바람직하다.The heat dam 12 preferably increases the groove size of the heat dam 12 so as to lengthen the heat transfer surface area within a range that does not lower the strength of the valve head 54. It is preferable to form at least one groove to lengthen the surface area.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의하면 엔진의 동작중 연소실의 온도는, 흡기 밸브의 경우 약 450-500℃이고, 배기 밸브의 경우에는 약 700-800℃ 정도로 높은 온도를 유지하게 된다. 이에 따라 흡·배기 밸브(10)에 있어 연소실로부터의 열이 밸브 헤드(54)의 저면(54a) 중앙부에서 가장 많이 전달되어 고온의 열이 발생되게 되고, 이어서 밸브 헤드(54)의 둘레부(54b)를 통해 밸브가 실질적으로 개폐를 이루는 밸브 페이스(56)로 전달되게 되는 바, 상기 밸브 헤드(54)의 저면(54a)(표면)을 따라 열이 전달될 때 히트 댐(12)에 의해 열 전달 경로가 길어지게 되어 밸브 페이스(56)부의 온도를 낮추게 되는 효과를 갖게 되는 것이다.According to the present invention configured as described above, the temperature of the combustion chamber during operation of the engine is about 450-500 ° C. for the intake valve, and about 700-800 ° C. for the exhaust valve. Accordingly, the heat from the combustion chamber in the intake / exhaust valve 10 is most transmitted from the center of the bottom face 54a of the valve head 54 to generate high temperature heat, and then the circumference of the valve head 54 54b) causes the valve to be transferred to a valve face 56 that is substantially open and closed by means of the heat dam 12 when heat is transferred along the bottom 54a (surface) of the valve head 54. The longer the heat transfer path is to have the effect of lowering the temperature of the valve face 56.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 밸브의 헤드 저면에 적어도 한 개 이상 홈 형태의 히트 댐을 형성함으로서 밸브 헤드 저면의 표면적을 길게 하여 표면을 따라 전달되는 열의 전달 경로를 길게 할 수 있게 되어 밸브 페이스의 온도를 종래에 비해 상대적으로 낮추게 되어서 흡·배기 밸브의 내구성을 증대시킬 수 있는 효과를 갖게 되는 것이다.As described above, the present invention forms the at least one groove-type heat dam on the bottom of the valve head, thereby increasing the surface area of the bottom of the valve head so as to lengthen the heat transfer path transmitted along the surface. The temperature is relatively lower than that of the related art, so that the durability of the intake / exhaust valve can be increased.

Claims (1)

실린더 헤드 연소실에 설치되는 흡·배기 밸브는 공기 또는 혼합기를 실린더로 유입하고 연소 가스를 배출하는 흡·배기 밸브에 있어서,The intake / exhaust valve installed in the cylinder head combustion chamber is an intake / exhaust valve for introducing air or a mixer into the cylinder and discharging combustion gas, 밸브 헤드(54)의 저면(54a) 중앙으로부터 밸브 헤드(54)의 둘레부(54b) 사이에 밸브 헤드(54) 저면(54a)의 표면적을 길게 하기 위해 홈 형태의 히트 댐(12)을 적어도 한 개 이상 형성한 것을 특징으로 하는 히트 댐이 형성된 엔진의 흡·배기 밸브.A groove-type heat dam 12 is provided at least in order to increase the surface area of the bottom face 54a of the valve head 54 between the center portion of the bottom face 54a of the valve head 54 and the circumference 54b of the valve head 54. An intake / exhaust valve of an engine with a heat dam, characterized in that one or more are formed.