KR200234991Y1 - 공냉식 엔진의 피스톤 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공냉식 엔진의 피스톤 냉각장치에 관한 것이며, 상세하게는 공냉식 엔진의 피스톤을 오일에 의하여 냉각하는 장치에 관한 것으로서, 고출력화를 달성하면서 피스톤의 냉각을 양호하게 할 수 있도록 한 것이다.

본 고안은 알미늄제 실린더(1)에 주철제 실린더 라이너(2)를 하부로 돌출시켜 형성하며, 상기 실린더(1)를 크랭크 케이스(3)에 결합함과 동시에 실린더 라이너(2)의 하단을 크랭크 샤프트(4)의 바란싱 웨이트(5)에 근접되게 설치하고, 상기 실린더(1)에 피스톤 헤드(7)와 피스톤 스커트(8)를 구비하고 상기 피스톤 스커트(8) 중 측압을 받지 않는 스커트부 (피스톤 핀 축방향의 스커트부)를 잘라내므로서 측압을 받는 부분에 스러스트 하중 접촉부(8')를 형성한 슬리퍼 피스톤(6)을 삽입하여 상기 피스톤(6)과 크랭크 샤프트(4)를 커넥팅 로드(9)로 연결한 공냉식 엔진에 있어서, 상기 실린더 라이너(2) 하단의 피스톤 핀 보스(6') 하부 위치에 요부(10)를 형성하고, 상기 크랭크 케이스(3)의 상기 요부(10)의 대향위치에 수평으로 오일 통공(11)을 형성하여 분사노즐(13)을 상기 요부(10)에 위치시킴과 동시에 실린더 라이너(2)의 하부에 돌출되게 설치하여서 된 것이다.

상기 분사노즐(13)은 노즐본체(130)의 외주에 저면이 평면이고 단면이 비대칭인 회전 방지용 지지돌기(131)를 형성하여 상기 오일 통공(11)의 내면에 상기 지지돌기(131)와 동일 형상으로 형성한 지지홈(133)에 삽입하여 선단에 형성한 분사공(132)을 피스톤(6)의 천정부 내면에 개구토록 설치하며, 상기 오일 통공(11)은크랭크 케이스(3)의 크랭크 케이스 커버 결합좌면(3')에 형성하여 오일 펌프로부터 오일이 압송되는 홈으로 형성된 오일 통로(12)에 연통하여서 된 것이다.

Description

공냉식 엔진의 피스톤 냉각장치 {PISTON COOLING DEVICE OF AIR COOLED ENG- INE}

본 고안은 공냉식 엔진의 피스톤 냉각장치에 관한 것이며, 상세하게는 공냉식 엔진의 피스톤을 오일에 의하여 냉각하는 장치에 관한 것이다.

왕복동형 엔진의 실린더내의 연소가스는 고온·고압이므로 열의 상당량이 실린더 헤드, 피스톤 등에 전도되어 이들 부품의 온도가 과도하게 상승되면 실린더의 변형을 일으키거나 실린더의 유막이 파괴되어 윤활이 불충분하게 되며, 심할 때에는 엔진이 손상될 뿐만 아니라 노킹, 조기점화 등을 일으켜 출력의 저하 현상이 발생되는 것이므로 이를 시정하기 위하여 피스톤 냉각수단을 강구하고 있다.

그리고 왕복동 엔진에 있어서, 커넥팅 로드의 길이(ℓ)와 크랭크 반경(r)과의 비(λ)는 보통 3 - 5 로서 상기 λ가 작을수록 피스톤의 속도를 빠르게 할 수 있으며, 이륜자동차에 주로 사용되는 공냉식 엔진은 최근 고출력화, 경량화 및 그 부피를 작게 하는 경향이 두드러지고 있다.

또한 이륜자동차에 주로 사용되는 공냉식 엔진은 알미늄제 실린더에 형성된 주철제 실린더 라이너를 하부로 돌출시키고, 상기 실린더를 크랭크 케이스에 결합하여 실린더에 삽입된 피스톤과 크랭크 케이스에 설치된 크랭크 샤프트를 커넥팅 로드로 연결하며, 상기 크랭크 케이스의 실린더 라이너 하부 위치에 분사노즐을 설치하여 오일 펌프에서 압송되는 오일을 분사노즐을 통하여 피스톤 헤드의 내면에 분사하므로서 피스톤을 냉각시키고 있다.

그러나 상기한 공냉식 엔진은 λ를 작게 하면 고출력화, 경량화 및 부피 축소는 가능하지만, 공냉식 엔진은 실린더 라이너의 하부에 크랭크 샤프트의 바란싱 웨이트가 위치되므로 공냉식 엔진에서 λ를 작게 하려면 실린더 라이너의 하부를 크랭크 샤프트의 바란싱 웨이트에 근접 설치할 수밖에 없으며, 상기와 같이 고출력화 등을 하려면 피스톤의 냉각수단은 반드시 설치하여야 하나, 상기와 같이 실린더 라이너의 하부를 바란싱 웨이트에 근접되게 설치하면 분사노즐의 설치공간 확보가 불가능하기 때문에 λ를 작게 할 수 없는 문제점이 발생하는 것이다.

본 고안은 상기한 실정을 감안하여, 고출력화를 달성하면서 피스톤의 냉각을 양호하게 할 수 있는 공냉식 엔진의 피스톤 냉각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 실린더에 형성된 실린더 라이너를 하부로 돌출시켜 상기 실린더를 크랭크 케이스에 결합함과 동시에 실린더 라이너의 하단을 바란싱 웨이트에 근접되게 설치하고, 상기 실린더에 슬리퍼 피스톤을 삽입하여 피스톤과 크랭크 샤프트를 커넥팅 로드로 연결한 공냉식 엔진에 있어서, 상기 실린더 라이너 하단의 피스톤 핀 보스 하부 위치에 요부를 형성하고, 상기 크랭크 케이스의 상기 요부의 대향위치에 오일 통공을 형성하여 분사노즐을 상기 요부에 위치시킴과 동시에 실린더 라이너의 하부에 돌출되게 설치하여서 된 것이다.

도 1은 본 고안의 실시예의 단면도

도 2는 도 1의 A-A 선 단면도

도 3은 본 고안의 실시예의 오일 분사노즐 설치부분의 확대 단면도

도 4는 본 고안의 실시예의 실린더의 단면도

도 5는 본 고안의 실시예의 측면도

<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명>

1: 실린더 2: 실린더 라이너 3: 크랭크 케이스

5: 바란싱 웨이트 6: 슬리퍼 피스톤 6': 피스톤 핀 보스

10: 요부 11: 오일 통공 12: 오일 통로

13: 분사노즐 131: 지지돌기 133: 지지홈

본 고안은 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 알미늄제 실린더(1)에 주철제 실린더 라이너(2)를 하부로 돌출시켜 형성하며, 상기 실린더(1)를 크랭크 케이스(3)에 결합함과 동시에 실린더 라이너(2)의 하단을 크랭크 샤프트(4)의 바란싱 웨이트(5)에 근접되게 설치하고, 상기 실린더(1)에 피스톤 헤드(7)와 피스톤 스커트(8)를 구비하고 상기 피스톤 스커트(8) 중 측압을 받지 않는 스커트부 (피스톤 핀 축방향의 스커트부)를 잘라내므로서 측압을 받는 부분에 스러스트 하중접촉부(8')를 형성한 슬리퍼 피스톤(6)을 삽입하여 상기 피스톤(6)과 크랭크 샤프트(4)를 커넥팅 로드(9)로 연결한 공냉식 엔진에 있어서, 상기 실린더 라이너(2) 하단의 피스톤 핀 보스(6') 하부 위치에 요부(10)를 형성하고, 상기 크랭크 케이스(3)의 상기 요부(10)의 대향위치에 수평으로 오일 통공(11)을 형성하여 분사노즐(13)을 상기 요부(10)에 위치시킴과 동시에 실린더 라이너(2)의 하부에 돌출되게 설치하여서 된 것이다.

상기 분사노즐(13)은 노즐본체(130)의 외주에 저면이 평면이고 단면이 비대칭인 회전 방지용 지지돌기(131)를 형성하여 상기 오일 통공(11)의 내면에 상기 지지돌기(131)와 동일 형상으로 형성한 지지홈(133)에 삽입하여 선단에 형성한 분사공(132)을 피스톤(6)의 천정부 내면에 개구토록 설치하며, 상기 오일 통공(11)은 크랭크 케이스(3)의 크랭크 케이스 커버 결합좌면(3')에 형성하여 오일 펌프로부터 오일이 압송되는 홈으로 형성된 오일 통로(12)에 연통하여서 된 것이다.

이상과 같은 본 고안은 오일 펌프에서 압송되는 오일은 오일 통로(12) 및 오일 통공(11)과 분사노즐(13)의 선단에 형성한 분사공(132)을 통하여 피스톤(6)의 천정부 내면에 분사되어 피스톤(6)을 냉각하는 것으로서, 본원 고안은 실린더 라이너(2)의 하단을 바란싱 웨이트(5)에 간섭되지 않도록 근접되게 설치하여 커넥팅 로드(9)의 길이를 최대한 짧게 하고, 실린더 라이너(2) 하단의 피스톤 핀 보스(6') 하부 위치에 요부(10)를 형성하여 분사노즐(13)을 돌출되게 설치할 수 있는 공간을 확보하여 상기 크랭크 케이스(3)에 형성된 오일 통공(11)에 분사노즐(13)을 상기 요부(10)에 위치되도록 설치하므로서 엔진의 고출력화, 경량화 및 부피 축소를 달성함과 동시에 피스톤(6)의 냉각을 양호하게 할 수 있는 것이다.

그리고 본 고안은 오일 펌프에서 압송되는 오일을 오일 통공(11)에 공급하는 오일 통로(12)를 크랭크 케이스(3)의 크랭크 케이스 커버 결합좌면(3')에 크랭크 케이스(3)를 다이캐스팅 등으로 성형할 때 홈으로 형성하므로서 오일 통로의 형성이 간단하고 편리하게 되며, 분사노즐(13)은 노즐본체(130)의 외주에 저면이 평면이고 단면이 비대칭인 회전 방지용 지지돌기(131)를 형성하여 오일 통공(11)의 내면에 형성한 상기 지지돌기(131)와 동일 형상의 지지홈(133)에 끼워 결합하여 분사노즐(13)의 회전을 방지하므로서 오일의 분사 방향은 항상 피스톤(6)의 저면을 향하게 되는 것이다.

이상과 같이 본 고안은 실린더 라이너의 하단을 바란싱 웨이트에 근접되게 설치하여 커넥팅 로드의 길이를 최대한 짧게 함과 동시에 실린더 라이너의 하단에 요부를 형성하여 분사노즐을 설치할 수 있는 공간을 확보하므로서 엔진의 고출력화 등을 달성하면서 피스톤의 냉각을 양호하게 할 수 있는 것이다.

또한 오일 통로의 형성이 간편하여 원가를 절감할 수 있고, 분사노즐의 회전이 방지되어 피스톤의 냉각을 양호하게 할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 실린더에 형성된 실린더 라이너를 하부로 돌출시켜 상기 실린더를 크랭크 케이스에 결합함과 동시에 실린더 라이너의 하단을 바란싱 웨이트에 근접되게 설치하고, 상기 실린더에 슬리퍼 피스톤을 삽입하여 피스톤과 크랭크 샤프트를 커넥팅 로드로 연결한 공냉식 엔진에 있어서, 상기 실린더 라이너 하단의 피스톤 핀 보스 하부 위치에 요부를 형성하고, 상기 크랭크 케이스의 상기 요부의 대향위치에 오일 통공을 형성하여 분사노즐을 상기 요부에 위치시킴과 동시에 실린더 라이너의 하부에 돌출되게 설치하여서 된 공냉식 엔진의 피스톤 냉각장치.
2. 제 1 항에 있어서, 오일 통공은 크랭크 케이스의 크랭크 케이스 커버 결합좌면에 형성한 홈으로 형성된 오일 통로에 연통한 공냉식 엔진의 피스톤 냉각장치.
3. 제 1 항에 있어서, 분사노즐은 노즐본체의 외주에 회전 방지용 지지돌기를 형성하여 오일 통공의 내면에 상기 지지돌기와 동일 형상으로 형성된 지지홈에 삽입 설치한 공냉식 엔진의 피스톤 냉각장치.