KR20070031692A - 차량의 경사 탑재 엔진 냉각 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 엔진의 실린더 블록에 설치되는 냉각 구조에서 사용되는 원웨이 밸브의 내부 일측으로 기포가 포집되어 냉각수의 흐름을 방해하는 현상을 방지하기 위해 드로틀 바디 냉각수 라인과 연결하여 원웨이 밸브를 사용하지 않고 기포의 배출이 가능하도록 하는 차량 엔진의 실린더 냉각 구조에 관한 것으로서, 차량 엔진의 워터 펌프(100)에 의해 공급되는 냉각수가 실린더 헤드(110), 실린더 블록(120)으로 공급되어 냉각되도록 구성되어 있는 차량 엔진의 실린더 냉각 구조에 있어서, 실린더 헤드(110)를 통과하며 냉각 작용을 한 냉각수를 기포 방출 라인(130a)을 통하여 드로틀 바디(130) 측으로 연결되는 냉각수 라인으로 유입되도록 하고, 드로틀 바디(130)에서 유출된 냉각수는 워터 펌프(100)로 유입되도록 구성된다.

차량, 엔진, 냉각 장치, 기포 분리

Description

차량의 경사 탑재 엔진 냉각 구조{A engine cylinder cooling structure}

도 1은 종래의 기술에 의한 엔진 냉각계 회로도의 일실시예를 나타내는 블록도.

도 2는 종래의 기술에 의한 엔진 냉각계에서 사용하는 원웨이 밸브의 동작 문제점을 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명에 의한 차량의 경사 탑재 엔진 냉각 구조를 나타내는 블록도

도 4는 본 발명에 의한 냉각수와 기포의 분리를 설명하기 위한 도면.

-도면의 주요부분에 대한 부호설명-

100 : 펌프 110 : 실린더 헤드

130 : 드로틀 바디

본 발명은 후륜 구동 차량 엔진 냉각 구조에 관한 것으로서, 특히 전륜 구동 차량 엔진의 상단에 존재하는 기포를 제거하기 위한 실린더 헤드 워터 자켓 상단과 라디에이터 상단 호스 측으로 연결되는 기포방출 냉각수 라인과 드로틀 바디 냉각수 라인이 서로 연결되도록 하여 냉각수의 흐름을 방해하는 원웨이 밸브를 사용하 지 않고 기포의 배출이 가능하게 하는 후륜 구동 차량의 경사 탑재 엔진 냉각 구조에 관한 것이다.

후륜 구동 차량 개발시 기존의 검증된 전류 구동 차량의 엔진 냉각 시스템을 후륜 구동 차량에 설치하여 새로운 엔진 개발 및 설계 변경을 최소화하고 있다.

전륜 구동 엔진 냉각 시스템을 후륜 구동 차량에 설치하는 경우 엔진 및 라디에이터의 위치 변화 및 서모스탯 하우징의 위치가 변경되므로 냉각 계통에 대한 정확한 설계 및 검토가 수반되어야 한다.

후륜 구동 차량의 경우 트랜스 미션축의 위치 상승에 의해 엔진의 탑재 각도가 5도 경사지므로 엔진의 전방 부위가 후방 부위에 비해 상대적으로 높게 위치하여 냉각수 충진시 워터 자켓내에 공기가 포집되는 문제점이 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 전륜 구동 엔진 냉각 시스템을 후륜 구동 차량에 적용하는 경우 워터 자켓 내에 공기 배출 라인을 추가로 설치하여 공기의 포집 및 배출을 유도하는 방안이 제안되었다.

도 1은 종래의 기술에 의한 엔진 냉각계 회로도의 일실시예를 나타내는 블록도로서, 차량 엔진의 워터 펌프(1)에 의해 공급되는 냉각수가 실린더 헤드(2), 실린더 블록(3)로 유입되어 냉각 작용을 하고, 냉각 작용을 한 후에는 배출되어 라디에이터(7)로 유입된다.

또한, 상기한 과정의 진행 도중 일부의 냉각수가 엔진 내부의 기포를 제거하기 위하여 설치된 원웨이 밸브(8)를 포함하는 기포 방출 라인으로 유입되도록 구성되어 있음을 도시하고 있다.

원웨이 밸브(8)는 엔진 냉각수를 충진할 때, 냉각수에 포함되어 있는 기포만 외부로 방출시키고, 이후 엔진 운전시에 순환하는 냉각수의 흐름을 막는 기능을 한다.

상술한 바와 같은 기포 방출 라인이 설치되는 경우 종래의 후륜 구동 차량의 엔진 냉각 시스템은 다음과 같은 문제점을 갖고 있었다.

기포 방출 라인 상에 원웨이 밸브가 설치되어 있어 기포 방출 효율이 저하되고 냉각수가 만충되어 있은 경우에도 엔진 회전수가 상승하여 기포 방출 라인 전후의 압력차가 증가하면서 미세한 냉각수 유동이 존재한다.

원웨이 밸브를 장착하여 장기간 운전시에는 원웨이 밸브의 막힘 또는 오작동의 가능성이 상존하여 기포 방출의 역할을 제대로 못하게 되고 워터 자켓 내의 공기가 포집되어 엔진에 손상을 가하게 된다.

워터 자켓 내에 공기가 포집된 상태에서 엔진을 구동하면 엔진의 냉각 성능 불량으로 인해 엔진의 온도가 상승하여 피스톤, 실린더 및 피스톤에 설치된 밸브의 마모를 촉진시키며 실린더 헤드에 크랙을 발생시켜 엔진 성능에 악영향을 주게 된다.

또한, 차량 등판 주행을 하는 경우의 차량의 엔진이나 경사 탑재된 엔진의 경우에는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 기울기를 갖게 되고, 이때 'S' 형상으로 형성된 원웨이 밸브(8)의 내부의 일측에 포집된 기포가 호스 내부의 표면 장력에 의해 모이면서 외부로 배출되지 못하거나, 지속적인 냉각수 순환 현상이 발생하여 난방 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 후륜 구동 차량 엔진의 실린더 냉각 구조에서 드로틀 바디의 냉각수 라인과 엔진 실린더 헤드에서 라디에이터로 연결되어 공기 빼기를 수행하는 기포 방출 냉각수 라인을 통합하여 냉각수에 포함된 기포를 배출시키기 위한 원웨이 밸브를 사용하지 않고도 기포의 배출이 가능하도록 하는 차량의 경사 탑재 엔진 냉각 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 3은 본 발명에 의한 차량의 경사 탑재 엔진 냉각 구조를 나타내는 블록도로서, 차량 엔진의 워터 펌프(100)에 의해 공급되는 냉각수가 실린더 헤드(110), 실린더 블록(120)으로 공급되어 냉각되도록 구성되어 있는 차량 엔진의 실린더 냉각 구조에 있어서, 실린더 헤드(110)를 통과하며 냉각 작용을 한 냉각수를 기포 방출 라인(130a)을 통하여 드로틀 바디(130) 측으로 연결되는 냉각수 라인으로 유입되도록 하고, 드로틀 바디(130)에서 유출된 냉각수는 워터 펌프(100)로 유입되도록 구성되어 있음을 도시하고 있다.

상기 기포 방출 라인(130a)이 연결되는 냉각수 라인은 라디에이터(160) 측으로 연결되는 부분이 드로틀 바디(130) 측으로 연결되는 부분보다 높게 배치되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

차량 엔진의 실린더 블록의 냉각을 위해 설치되어 있는 냉각 장치가 차량의 등판 주행시 기포를 외부로 배출시키는 기능이 원활하지 못하여 냉각 성능이 저하되는 것을 방지하기 위하여 본 발명을 사용하도록 한다.

차량 엔진의 실린더 블록(120)에 설치되어 있는 냉각수로를 통과하여 배출되는 냉각수에는 냉각 과정 중 발생된 기포가 포함되어 있다. 종래의 기술에서는 냉각수에 포함되어 있는 기포를 제거하기 위하여 원웨이 밸브를 사용하였으나, 본 발명에서는 원웨이 밸브를 사용하지 않고 기포 방출 라인(130a)을 설치하여 냉각수에 포함되어 있는 기포를 제거하도록 한다.

즉, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 실린더 헤드(110)에서 방출되는 냉각수가 통과하는 기포 방출 라인(130a)은 드로틀 바디(130)로 연결되는 냉각수 라인의 중간부에 연결되어 있다.

이때 드로틀 바디(130) 측으로 연결되는 냉각수 라인은 라디에이터 측으로 연결되는 라인보다 낮게 배치되어 있다. 따라서, 냉각 라인(170)을 통과하는 냉각수와 냉각수에 포함된 기포는 드로틀 바디(130)로 연결되어 있는 냉각수 라인을 통과하는 동안 기포의 부력에 의해 냉각수의 상부로 떠올라 라디에이터(160) 측으로 이동하게 되고, 기포가 분리된 상태의 냉각수가 드로틀 바디(130) 측으로 유입된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 차량의 엔진 냉각 구조에서 냉각수에 포함된 기포를 제거하기 위해 사용되던 원웨이 밸브를 제거하여 제작 원가가 감소되고 냉각 효율 및 난방 성능이 향상되도록 하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 차량 엔진의 워터 펌프(100)에 의해 공급되는 냉각수가 실린더 헤드(110), 실린더 블록(120)으로 공급되어 냉각되도록 구성되어 있는 차량 엔진의 실린더 냉각 구조에 있어서, 실린더 헤드(110)를 통과하며 냉각 작용을 한 냉각수를 기포 방출 라인(130a)을 통하여 드로틀 바디(130) 측으로 연결되는 냉각수 라인으로 유입되도록 하고, 드로틀 바디(130)에서 유출된 냉각수는 워터 펌프(100)로 유입되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 경사 탑재 엔진 냉각 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기포 방출 라인(130a)이 연결되는 냉각수 라인은 라디에이터(160) 측으로 연결되는 부분이 드로틀 바디(130) 측으로 연결되는 부분보다 높게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량의 경사 탑재 엔진 냉각 구조.

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