KR101327002B1

KR101327002B1 - Cooling system for cylinder block of engine strengthened cooling capacity

Info

Publication number: KR101327002B1
Application number: KR1020110119070A
Authority: KR
Inventors: 황규한
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2013-11-13
Also published as: KR20130053311A

Abstract

본 발명은 실린더 블록의 냉각 강화 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실린더 블록의 상부로 냉각수의 유동을 유도할 수 있는 실린더 블록의 냉각 강화 구조에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 실린더 블록의 각 실린더 보어 사이의 사이어미즈부에 형성되는 세퍼레이터 및 실린더 블록의 각 실린더 보어 사이의 사이어미즈부에 형성된 워터 재킷의 하부에 삽입되어 상기 워터 재킷의 상부측으로 냉각수 유동을 유도하는 하나 이상의 인서트를 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더 블록의 냉각 강화 구조를 제공한다.The present invention relates to a cooling reinforcement structure of a cylinder block, and more particularly, to a cooling reinforcement structure of a cylinder block capable of inducing a flow of cooling water to an upper portion of a cylinder block.
To this end, the present invention is inserted into the lower portion of the separator formed in the size section between each cylinder bore of the cylinder block and the water jacket formed in the size section between each cylinder bore of the cylinder block to flow the coolant to the upper side of the water jacket. It provides a cooling strengthening structure of the cylinder block, characterized in that it comprises one or more inserts leading to.

Description

COOLING SYSTEM FOR CYLINDER BLOCK OF ENGINE STRENGTHENED COOLING CAPACITY}

본 발명은 실린더 블록의 냉각 강화 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실린더 블록의 상부로 냉각수의 유동을 유도할 수 있는 실린더 블록의 냉각 강화 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling reinforcement structure of a cylinder block, and more particularly, to a cooling reinforcement structure of a cylinder block capable of inducing a flow of cooling water to an upper portion of a cylinder block.

일반적으로 차량의 다기통 엔진에서 소형 및 경량화와 전장의 축소를 목적으로 실린더 사이의 간격(보어 피치)이 좁은 사이어미즈 실린더 블록이 적용되고 있다. 이러한 사이어미즈 실린더 블록은 여러 개의 실린더 라이너를 합쳐서 알루미늄으로 주조하여 실린더 라이너 사이의 워터재킷(냉각수 통로)을 제거하여 실린더 보어의 피치를 짧게 형성하게 된다.In general, in the multi-cylinder engine of the vehicle, a cylinder cylinder block having a narrow spacing (bore pitch) between cylinders has been applied for the purpose of miniaturization, light weight, and reduction of the overall length. This size cylinder block combines several cylinder liners and casts the aluminum to remove the water jacket (cooling water passage) between the cylinder liners to shorten the pitch of the cylinder bore.

즉, 상기와 같은 사이어미즈 실린더 블록에서는 도 1에 도시한 바와 같이 실린더(1)의 실린더 보어(3)와 보어(3) 사이의 부분, 즉 사이어미즈부(4)의 간격이 좁아서 냉각수 통로를 형성할 수 없기 때문에 열에 취약하게 된다. 특히 연소실로부터 열을 직접 받는 실린더 블록의 상단부 주변의 사이어미즈부(4)는 상당히 높은 온도가 발생된다.That is, in the above-described size cylinder block, as shown in FIG. 1, the portion between the cylinder bore 3 and the bore 3 of the cylinder 1, that is, the gap between the size portion 4, is narrowed so that the coolant passage is closed. Because it cannot form, it becomes vulnerable to heat. In particular, the size 4 around the upper end of the cylinder block, which receives heat directly from the combustion chamber, generates a considerably high temperature.

상기 사이어미즈부(4)가 고온으로 되면 주위와의 온도편차가 발생하여 실린더 블록(미도시)의 상부가 과도하게 열변형되고, 이것은 실린더 보어(3)의 진원도를 약화시키고, 피스톤 링(미도시)과 실린더 내벽 사이의 틈새로부터 엔진 오일이 연소실로 유입되어서 엔진 오일이 과도하게 소모될 뿐만 아니라, 블로우바이 가스가 증대하게 되므로 실린더 블록의 상부 및 사이어미즈부(4)의 냉각은 연소가스의 실링성 확보와, 과도한 보어의 변형 방지 및 피스톤의 온도 저감이라는 측면에서 매우 중요시되고 있다.When the siamese part 4 becomes high temperature, a temperature deviation with the surroundings occurs, and the upper part of the cylinder block (not shown) is excessively heat-deformed, which weakens the roundness of the cylinder bore 3, and the piston ring Engine oil is introduced into the combustion chamber from the gap between the cylinder and the inner wall of the cylinder, and not only the engine oil is excessively consumed, but also the blow-by gas is increased, so that the cooling of the upper portion of the cylinder block and the size of the cylinder 4 is performed. It is very important in terms of securing sealing properties, preventing excessive bore deformation and reducing the temperature of the piston.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 실린더 블록의 워터 자켓 내부에 도 1에 도시한 바와 같은 세퍼레이터(2)를 삽입하는 구성이 제안되었으나, 이러한 세퍼레이터(2)만 적용하게 되면 실린더 별 금속면 온도차이가 크게 발생되므로 이와 같은 온도차이의 저감이 요구된다.
In order to solve the above problems, a configuration of inserting the separator 2 as shown in FIG. 1 into the water jacket of the cylinder block has been proposed. However, if only the separator 2 is applied, the metal surface temperature difference of each cylinder is increased. Since it is greatly generated, it is necessary to reduce such a temperature difference.

한국 공개 특허 10-2010-0111466호Korean Patent Publication No. 10-2010-0111466

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 냉각에 취약한 부분인 실린더 블록 보어의 상부의 냉각을 강화할 수 있는 실린더 블록의 냉각 강화 구조를 제공하는데 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a cooling reinforcing structure of a cylinder block that can enhance the cooling of the upper portion of the cylinder block bore, which is a weak part for cooling.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 실린더 블록의 냉각 강화 구조는 실린더 블록의 각 실린더 보어 사이의 사이어미즈부에 형성되는 세퍼레이터 및 실린더 블록의 각 실린더 보어 사이의 사이어미즈부에 형성된 워터 재킷의 하부에 삽입되어 상기 워터 재킷의 상부측으로 냉각수 유동을 유도하는 하나 이상의 인서트를 포함하는 것을 특징으로 한다.The cooling reinforcing structure of the cylinder block according to the embodiment of the present invention for achieving this object is a separator formed in the size section between each cylinder bore of the cylinder block and water formed in the size section between each cylinder bore of the cylinder block. And one or more inserts inserted into the bottom of the jacket to direct coolant flow to the top of the water jacket.

또한, 상기 세퍼레이터 및 인서트의 측면부 테두리를 따라 실링 부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the sealing member is characterized in that the sealing member is installed along the side edge of the separator and the insert.

또한, 상기 인서트는 상기 실린더 블록의 냉각수 입구부의 반대측에 설치되고, 상기 냉각수 입구부와 같은 방향의 후방에 세퍼레이터가 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the insert is installed on the opposite side of the cooling water inlet of the cylinder block, characterized in that the separator is installed in the rear in the same direction as the cooling water inlet.

또한, 상기 인서트는 상단에 돌출되어 상기 워터재킷에 견고하게 고정될 수 있도록 상부 돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the insert is characterized in that the upper protrusion is formed so as to protrude to the top to be firmly fixed to the water jacket.

또한, 상기 하나 이상의 인서트는 각각 양단에 상호 연결하는 연결 리브에 의해 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the one or more inserts are characterized in that they are integrally formed by connecting ribs interconnected at both ends.

또한, 상기 연결 리브는 상기 실린더의 외주면 형상에 대응되도록 만곡부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the connecting rib is characterized in that for forming a curved portion corresponding to the outer peripheral surface shape of the cylinder.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 실린더 블록의 냉각 강화 구조에 의하면, 실린더 블록 보어 중앙 부위 유속을 감소시킴으로써 상부 온도 증가에 의한 엔진 마찰 감소를 통하여 엔진 연비를 개선할 수 있다.As described above, according to the cooling reinforcing structure of the cylinder block according to the present invention, the engine fuel economy can be improved by reducing the engine friction caused by the increase of the upper temperature by reducing the flow rate of the central portion of the cylinder block bore.

또한, 실린더 블록 상단의 유속 증대에 의한 블록 상부와 실린더 보어 사이 온도를 저감시킴으로써 실린더 블록 보어의 변형을 최소화하고, 엔진 오일 소모가 감소하며, 블로우바이 가스량이 저감되는 효과를 갖는다.In addition, by reducing the temperature between the upper portion of the block and the cylinder bore by increasing the flow rate of the upper end of the cylinder block, the deformation of the cylinder block bore is minimized, the engine oil consumption is reduced, and the blow-by gas amount is reduced.

또한, 실린더 블록의 상부 온도가 저감되므로 피스톤 상부 온도가 저감되어 피스톤의 내구성이 향상된다.In addition, since the upper temperature of the cylinder block is reduced, the piston upper temperature is reduced and the durability of the piston is improved.

도 1은 종래기술에 의한 실린더 블록의 냉각 강화 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 실린더 블록의 냉각 강화 구조를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a cooling reinforcing structure of a cylinder block according to the prior art.
2 is a perspective view showing a cooling structure of the cylinder block according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 실린더 블록의 냉각 강화 구조를 나타낸 사시도이다. 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 실린더 블록의 냉각 강화 구조는 실린더(1)의 각 실린더 보어(3) 사이의 사이어미즈부(4)에 형성된 워터재킷(미도시)의 하부에 복수의 인서트(10a, 10b, 10c)가 삽입되어 상기 워터재킷의 상부 및 하부에서 냉각수 유동을 강화시키도록 한다.2 is a perspective view showing a cooling structure of the cylinder block according to an embodiment of the present invention. As shown, the cooling reinforcing structure of the cylinder block according to one embodiment of the present invention has a plurality of lower portions of a water jacket (not shown) formed in the size section 4 between the cylinder bores 3 of the cylinder 1. Inserts 10a, 10b and 10c are inserted to enhance the coolant flow at the top and bottom of the water jacket.

상기 인서트(10a)는 삼각 형상을 이루는 2개의 날개부(11a)가 중앙의 지지부(10)를 통해 서로 대칭되도록 일체로 연결되고, 상기 각 날개부(11a)가 실린더(1)를 감싸는 형태로 형성된다. 따라서 상기 워터 재킷을 통하여 유동하는 냉각수는 상기 인서트(10a)에 의해 상측으로 안내되고, 이로 인하여 상기 실린더 블록의 표면으로 비산되어 묻는 엔진 오일과의 효과적인 열교환 작용을 유도하게 되며 상기 실린더 블록의 상부를 집중적으로 냉각할 수 있게 된다.The insert 10a is integrally connected so that two wing portions 11a having a triangular shape are symmetrical with each other through the support 10 in the center, and each wing portion 11a surrounds the cylinder 1. Is formed. Therefore, the coolant flowing through the water jacket is guided upward by the insert 10a, thereby inducing an effective heat exchange action with the engine oil scattered to the surface of the cylinder block, and Cooling can be concentrated.

또한, 상기와 같이 엔진 오일의 냉각을 도모함으로써 엔진 오일의 열화를 방지하고 엔진 오일의 냉각을 도모하기 위한 추가적인 오일 쿨러의 설치 또는 용량 증대를 회피할 수 있게 된다.In addition, by cooling the engine oil as described above, it is possible to prevent the installation of an additional oil cooler or increase the capacity to prevent engine oil deterioration and to cool the engine oil.

한편, 상기 각각의 인서트(10a)의 상측은 점차 좁아지는 형상으로 협소부(12a)가 형성되므로 냉각수는 상기 인서트(10a)의 최외측 날개부(11a)의 테두리를 따라 상측으로 유동되도록 안내된다. 따라서, 상기 각각의 인서트(10a)의 협소부(12a) 사이에는 유동 공간(C)이 형성된다.On the other hand, since the upper portion of each insert (10a) is formed narrower portion 12a in a gradually narrowing shape, the cooling water is guided to flow upward along the edge of the outermost wing portion (11a) of the insert (10a) . Thus, a flow space C is formed between the narrow portions 12a of the respective inserts 10a.

상기와 같은 유동 공간(C)에 의해 냉각수의 유동이 강화되는데, 실린더 블록의 상측 및 사이어미즈부(4)의 냉각이 효과적으로 이루어지게 되며, 서로 인접한 인서트(10a) 사이의 유동 공간(C)에서는 냉각수가 재순환되도록 함으로써 냉각수가 소용돌이치면서 회전하여 이 부위의 냉각을 도모하게 된다.The flow of the coolant is enhanced by the flow space C as described above, and the upper side of the cylinder block and the cooling unit 4 are effectively cooled, and in the flow space C between the inserts 10a adjacent to each other. By allowing the coolant to be recirculated, the coolant is swirled and rotated to achieve cooling of this area.

따라서, 전체적으로는 실린더블록의 피스톤 스트로크 방향으로의 온도를 균일화하여 피스톤의 마찰을 저감시키는 효과를 나타낸다.
Therefore, as a whole, the temperature in the piston stroke direction of the cylinder block is equalized, thereby reducing the friction of the piston.

상기 각각의 협소부(12a)는 상측으로 돌출되어 실린더헤드 쪽에 접촉됨으로써, 상기 인서트의 위치 및 자세를 안정되게 유지하도록 하는 상단 돌기(13a)가 더 구비될 수 있다.Each of the narrow portions 12a may be further provided with an upper protrusion 13a protruding upward and contacting the cylinder head, thereby stably maintaining the position and posture of the insert.

따라서, 상기 인서트(10a)가 워터 재킷에 견고하게 고정되지 못해서 워터 재킷 내에서 유동하게 되는 것을 방지하여, 상기 인서트(10a)의 안정된 자세 및 위치의 지속적인 유지로, 원활하고 안정된 실린더블록의 냉각성능 확보 및 유지가 가능하게 된다.Therefore, the insert 10a is not firmly fixed to the water jacket and prevents the fluid from flowing in the water jacket, and thus the cooling performance of the cylinder block is smooth and stable with the continuous maintenance of the stable posture and position of the insert 10a. It can be secured and maintained.

한편, 인접한 사이어미즈부에 설치되는 인서트(10a, 10b, 10c)들끼리는 서로 연결 리브(20)로 연결되어 일체화된 구성될 수 있다.On the other hand, the inserts (10a, 10b, 10c) installed in the adjacent sizing portion may be connected to each other by a connecting rib 20 to be integrated.

즉, 상기 인서트(10a, 10b, 10c)는 서로 마주보는 사이어미즈부(4)에 1쌍씩 쌍을 이루어서 서로 대향되게 설치되어, 예컨대 4기통 실린더를 가진 내연기관의 경우에는 1번 실린더와 2번 실린더 사이, 2번 실린더와 3번 실린더 사이 및, 3번 실린더와 4번 실린더 사이에 각각 마주하는 1쌍씩의 인서트(10a, 10b)가 설치되고, 이렇게 설치된 인서트(10a, 10b, 10c)들 중 서로 인접하게 배치되어 워터 재킷을 통해 쉽게 연결될 수 있는 인서트(10a, 10b, 10c)들끼리는 상기 연결 리브(20)에 의해 일체로 연결되도록 한 것이다.That is, the inserts 10a, 10b, and 10c are installed to face each other in pairs in the pair of sizing portions 4 facing each other, for example, in the case of an internal combustion engine having a four-cylinder cylinder, cylinders 1 and 2 A pair of inserts 10a and 10b facing each other, between cylinders 2 and 3 and between cylinders 3 and 4, are installed, and among the inserts 10a, 10b and 10c thus installed. Inserts 10a, 10b, and 10c, which are disposed adjacent to each other and can be easily connected through a water jacket, are integrally connected by the connecting ribs 20.

따라서, 실린더 블록의 워터 재킷에 인서트(10a, 10b, 10c)를 삽입하는 작업 및 인서트(10a, 10b, 10c)의 취급이 각각 하나씩 나뉘어져 있는 인서트(10a, 10b, 10c)를 다루는 것 보다 상대적으로 쉽고 간단하게 이루어질 수 있게 된다. 여기서 상기 연결 리브(20)는 상기 각각의 인서트(10a, 10b, 10c) 사이에서 만곡되도록 형성될 수 있다. 이러한 연결 리브(20)는 상기 실린더(1)의 외주면 형상에 대응되도록 소정 곡률을 갖도록 형성함으로써 상기 실린더(1)를 감싸도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 곡률을 부여함으로써 냉각수의 상향 유동이 더욱 강화될 수 있게 된다.Therefore, the operation of inserting the inserts 10a, 10b, 10c into the water jacket of the cylinder block and the handling of the inserts 10a, 10b, 10c are relatively more than dealing with the inserts 10a, 10b, 10c, which are divided one by one. It can be done easily and simply. Here, the connecting rib 20 may be formed to be curved between the respective insert (10a, 10b, 10c). The connecting rib 20 is preferably formed to have a predetermined curvature so as to correspond to the shape of the outer peripheral surface of the cylinder (1) to surround the cylinder (1). By imparting curvature in this way, the upward flow of the cooling water can be further enhanced.

또한, 상기 세퍼레이터(30) 및 인서트(10a, 10b, 10c)의 일측면에는 테두리를 따라 실링 부재(S)가 설치될 수 있다. 이러한 실링 부재(S)는 냉각수가 유동하는 과정에서 상기 세퍼레이터(30) 및 인서트(10a, 10b, 10c)가 상기 워터 재킷과의 일측면 사이에 생성될 수 있는 틈새를 밀봉함으로써 냉각수의 상측 유동을 집중적으로 안내할 수 있게 된다. 여기서 상기 세퍼레이터(30)는 워터 재킷의 배출구(O)에 근접하도록 설치함으로써 상기 워터 재킷의 유입구(I)로부터 유입되는 냉각수가 배출구(O)를 통하여 배출 시 상측으로의 유동을 안내할 수 있게 된다.In addition, a sealing member S may be installed along one edge of one side of the separator 30 and the inserts 10a, 10b, and 10c. The sealing member S seals a gap in which the separator 30 and the inserts 10a, 10b, and 10c may be generated between one side of the water jacket and the upper flow of the coolant while the coolant flows. You will be guided intensively. Here, the separator 30 is installed to be close to the outlet O of the water jacket so that the coolant flowing from the inlet I of the water jacket can guide the flow upward when discharged through the outlet O. .

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

1: 실린더
2: 세퍼레이터
3: 실린더 보어
4: 사이어미즈부
10: 지지부
10a, 10b, 10c: 인서트
11a: 날개부
12a: 협소부
13a: 상부 돌기
20: 연결 리브
30: 세퍼레이터
I: 유입구
O: 배출구
S: 실링 부재
C: 유동 공간1: cylinder
2: separator
3: cylinder bore
4: Saimizubu
10: Support
10a, 10b, 10c: insert
11a: wing
12a: narrow part
13a: upper projection
20: connecting rib
30: separator
I: Inlet
O: outlet
S: sealing member
C: flow space

Claims

A separator formed in the size section between each cylinder bore of the cylinder block; And
And at least one insert inserted into a lower portion of the water jacket formed between the cylinder bores of each cylinder bore to direct coolant flow to the upper side of the water jacket.

The method of claim 1,
Cooling strengthening structure of the cylinder block, characterized in that the sealing member is installed along the side edge of the separator and the insert.

3. The method of claim 2,
The insert is installed on the opposite side of the cooling water inlet of the cylinder block, the cooling block of the cylinder block, characterized in that the separator is installed in the rear of the same direction as the cooling water inlet.

The method of claim 1,
The insert is protruded to the upper end of the cooling block reinforcement structure of the cylinder block, characterized in that the upper projection is formed to be firmly fixed to the water jacket.

The method of claim 1,
And said at least one insert is integrally formed by connecting ribs interconnecting at both ends thereof.

The method of claim 5,
And the connecting ribs form a curved portion so as to correspond to the shape of the outer circumferential surface of the cylinder.