KR20160103200A - Cylinder head for engine - Google Patents
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Abstract
엔진용 실린더헤드가 개시된다. 본 발명에 따른 엔진용 실린더헤드는, 실린더블록과 인접되게 설치되며 상대적으로 많은 냉각수 유로가 형성된 제1실린더헤드가 단조강으로 형성된다. 그러면, 제1실린더헤드의 강성이 향상되므로, 제1실린더헤드가 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있을 수 있다. 그리고, 실린더헤드가 상호 결합된 제1실린더헤드와 제2실린더헤드로 마련되므로, 실린더헤드의 어느 부위가 손상되었을 때, 제1실린더헤드와 제2실린더헤드 중, 손상된 부위가 존재하는 부위만을 교체하여 사용할 수 있는 효과가 있을 수 있다.A cylinder head for an engine is disclosed. The cylinder head for an engine according to the present invention includes a first cylinder head formed adjacent to a cylinder block and having a relatively large number of cooling water flow passages formed of forged steel. Then, since the rigidity of the first cylinder head is improved, it is possible to prevent the first cylinder head from being damaged. Since the cylinder head is provided with the first cylinder head and the second cylinder head which are coupled to each other, only the portion of the first cylinder head and the second cylinder head where the damaged portion exists can be replaced There is an effect that can be used.
Description
본 발명은 실린더블록에 결합된 실린더헤드의 부위 중, 실린더블록과 인접한 실린더헤드의 부위가 손상되는 것을 방지할 수 있는 엔진용 실린더헤드에 관한 것이다.The present invention relates to an engine cylinder head capable of preventing a portion of a cylinder head adjacent to a cylinder block from being damaged in a portion of a cylinder head coupled to a cylinder block.
엔진(Engine)이란, 열에너지를 기계적인 일로 바꾸는 기관을 말하며, 보편적으로는 실린더의 연소실 내에서 연료와 공기가 혼합된 혼합기체가 폭발함으로써 피스톤을 움직이는 왕복운동형 기관을 말한다.An engine is an engine that converts heat energy into mechanical one. In general, it refers to a reciprocating engine in which a mixture of fuel and air is exploded in a combustion chamber of a cylinder to move the piston.
엔진은 내부에 실린더가 형성된 실린더블록과 실린더블록의 일면에 결합되어 실린더의 일측과 연통되는 실린더헤드를 포함한다. 실린더의 타측으로는 피스톤이 삽입되어 직선왕복운동가능하게 설치되며, 피스톤과 실린더헤드에 의하여 형성되는 공간이 연료가 유입되어 연소되는 연소실의 기능을 한다.The engine includes a cylinder block in which a cylinder is formed and a cylinder head which is connected to one surface of the cylinder block and communicates with one side of the cylinder. A piston is inserted into the other side of the cylinder so as to be reciprocated linearly. A space formed by the piston and the cylinder head functions as a combustion chamber in which fuel flows into the combustion chamber.
오늘날, 기술의 발달로 인하여, 성능은 유지 또는 개선하면서 크기와 무게를 줄인 엔진이 개발되어 사용되고 있다. 그러면, 엔진의 출력 증가와 엔진의 박형화에 의하여, 연료가 연소되는 연소실의 일부를 형성하는 실린더헤드에는 더욱 큰 열부하가 작용하므로, 실린더헤드가 열에 의하여 용이하게 손상될 수 있다.Today, due to technological advances, engines that have been reduced in size and weight while maintaining or improving performance have been developed and used. Then, due to the increase of the output of the engine and the thinning of the engine, the cylinder head forming a part of the combustion chamber in which the fuel is burned acts on a larger heat load, so that the cylinder head can be easily damaged by heat.
실린더헤드가 열에 의하여 손상되는 것을 방지하기 위하여, 실린더헤드에는 냉각수 유로가 형성되며, 특히 실린더블록과 인접한 실린더헤드에 부위에 더 많은 냉각수 유로가 형성된다. 그리고, 실린더헤드는 탄소 0.1∼0.5％, 망가니즈 0.4∼1.0％, 규소 0.2∼0.4％, 인 0.005％ 이하, 황 0.006％ 이하로 조성된 강을 전기로에서 녹여 주물로 형성한 주강(Cast Steel)이 일반적으로 사용된다.In order to prevent the cylinder head from being damaged by heat, a cooling water flow path is formed in the cylinder head, and in particular, more cooling water flow paths are formed in the cylinder head adjacent to the cylinder block. The cylinder head is made of cast steel formed by melting a steel composed of carbon 0.1 to 0.5%, manganese 0.4 to 1.0%, silicon 0.2 to 0.4%, phosphorus 0.005% or less and sulfur 0.006% Is commonly used.
상기와 같은 종래의 실린더헤드는 주강으로 형성되므로 상대적으로 강성(剛性)이 약하며, 특히 실린더블록과 인접한 많은 냉각수 유로가 형성된 실린더헤드 부위의 강성은 더욱 약하다. 이로 인해, 실린더블록과 인접한 실린더헤드 부위가 손상될 우려가 있다.Since the conventional cylinder head as described above is formed of cast steel, its rigidity is relatively weak. In particular, the rigidity of the cylinder head portion where many cooling water flow paths adjacent to the cylinder block are formed is weaker. As a result, the cylinder head adjacent to the cylinder block may be damaged.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 모든 문제점들을 해결할 수 있는 엔진용 실린더헤드를 제공하는 것일 수 있다.It is an object of the present invention to provide a cylinder head for an engine which can solve all the problems of the conventional art as described above.
본 발명의 다른 목적은 실린더블록과 인접한 실린더헤드 부위의 강성(剛性)을 향상시켜 실린더블록과 인접한 실린더헤드 부위가 손상되는 것을 방지할 수 있는 엔진용 실린더헤드를 제공하는 것일 수 있다.Another object of the present invention is to provide a cylinder head for an engine which can improve the rigidity of a cylinder head portion adjacent to a cylinder block to prevent damage to a cylinder head portion adjacent to the cylinder block.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 엔진용 실린더헤드는, 연소실의 일부를 형성하는 실린더가 형성된 실린더블록의 일면에 결합되고, 상기 실린더의 일측과 연통되어 연소실의 일부를 형성하며, 단조강(Forged Steel)으로 형성된 제1실린더헤드; 주강(Cast Steel)으로 형성되어 상기 제1실린더헤드에 결합된 제2실린더헤드를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cylinder head for an engine, which is coupled to a surface of a cylinder block having a cylinder defining a part of the combustion chamber and communicates with one side of the cylinder to form a part of the combustion chamber, A first cylinder head formed of Forged Steel; And a second cylinder head formed of cast steel and coupled to the first cylinder head.
본 발명의 실시예에 따른 엔진용 실린더헤드는, 실린더블록과 인접되게 설치되며 상대적으로 많은 냉각수 유로가 형성된 제1실린더헤드가 단조강으로 형성된다. 그러면, 제1실린더헤드의 강성이 향상되므로, 제1실린더헤드가 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있을 수 있다.The cylinder head for an engine according to the embodiment of the present invention is formed of forged steel, which is provided adjacent to the cylinder block and has a relatively large number of cooling water flow paths formed therein. Then, since the rigidity of the first cylinder head is improved, it is possible to prevent the first cylinder head from being damaged.
그리고, 실린더헤드가 상호 결합된 제1실린더헤드와 제2실린더헤드로 마련되므로, 실린더헤드의 어느 부위가 손상되었을 때, 제1실린더헤드와 제2실린더헤드 중, 손상된 부위가 존재하는 부위만을 교체하여 사용할 수 있는 효과가 있을 수 있다.Since the cylinder head is provided with the first cylinder head and the second cylinder head which are coupled to each other, only the portion of the first cylinder head and the second cylinder head where the damaged portion exists can be replaced There is an effect that can be used.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더헤드의 단면도.1 is a sectional view of a cylinder head according to an embodiment of the present invention;
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.It should be noted that, in the specification of the present invention, the same reference numerals as in the drawings denote the same elements, but they are numbered as much as possible even if they are shown in different drawings.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present specification should be understood as follows.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one.
"위에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.The term "above" means not only when a configuration is formed directly on top of another configuration, but also when a third configuration is interposed between these configurations.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 엔진용 실린더헤드에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a cylinder head for an engine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더헤드의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a cylinder head according to an embodiment of the present invention.
먼저, 엔진에 대하여 설명한다.First, the engine will be described.
엔진은 실린더블록과 상기 실린더블록의 일면에 결합되는 실린더헤드를 포함할 수 있다. 상기 실린더블록에는 실린더가 형성될 수 있고, 상기 실린더헤드는 상기 실린더의 일측과 연통될 수 있다.The engine may include a cylinder block and a cylinder head coupled to one surface of the cylinder block. A cylinder may be formed in the cylinder block, and the cylinder head may communicate with one side of the cylinder.
상기 실린더의 타측으로는 피스톤(미도시)이 직선왕복운동가능하게 설치될 수 있으며, 상기 피스톤과 상기 실린더헤드 사이에 형성되는 공간이 연료가 연소되는 연소실의 기능을 할 수 있다. 즉, 상기 실린더의 일측 공간 및 상기 실린더헤드의 공간이 연소실의 일부를 각각 형성될 수 있다.A piston (not shown) can be installed on the other side of the cylinder so as to reciprocate linearly. A space formed between the piston and the cylinder head can function as a combustion chamber in which fuel is burnt. That is, one side space of the cylinder and a space of the cylinder head may form a part of the combustion chamber, respectively.
엔진에 대한 기술의 발달로 다운 사이징이 가능해 짐에 따라, 상기 실린더헤드에는 상대적으로 큰 열부하가 작용한다. 이러한 이유로, 상기 실린더헤드에는 상기 실린더헤드가 열에 의하여 손상되는 것을 방지하기 위하여, 냉각수 유로가 형성된다.As downward sizing becomes possible due to the development of technology for the engine, a relatively large thermal load acts on the cylinder head. For this reason, the cylinder head is provided with a cooling water passage for preventing the cylinder head from being damaged by heat.
그러면, 상기 실린더헤드의 강성(剛性)이 저하되어 상기 실린더헤드가 손상될 수 있고, 특히 많은 냉각수 유로가 형성된 상기 실린더블록과 인접한 상기 실린더헤드 부위가 손상될 수 있다.Then, the rigidity of the cylinder head may be lowered, and the cylinder head may be damaged. In particular, the cylinder head adjacent to the cylinder block where many cooling water flow paths are formed may be damaged.
본 실시예에 따른 엔진용 실린더헤드(100)는 상기 실린더블록과 인접한 부위의 강성(剛性)을 향상시킬 수 있도록 구성되는데, 이를 설명한다.The
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 실린더헤드(100)는 제1실린더헤드(110)와 제2실린더헤드(120)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the
제1실린더헤드(110)는 단조강(Forged Steel)으로 형성되어 상기 실린더블록의 일면에 결합될 수 있다. 제1실린더헤드(110)가 상기 실린더블록에 결합되므로, 열에 의한 영향을 상대적으로 많이 받을 수 있다. 그러나, 단조강은 강괴, 강편을 고온으로 가열하고, 단조 또는 단조와 압연으로 단련과 성형한 것으로, 주조 조직의 파괴, 결정립의 미세화 등으로 인하여 강성이 우수하다. 따라서, 제1실린더헤드(110)에 많은 냉각수 유로(111, 113)가 형성되어도, 제1실린더헤드(110)가 손상되는 것이 방지될 수 있다.The
제1실린더헤드(110)에는 연소실로 연료를 공급하기 위한 연료 유입로(111) 및 공기를 공급하기 위한 공기 유입로(113)가 형성될 수 있다.The
제2실린더헤드(120)는 제1실린더헤드(110)에 결합될 수 있다. 그러므로, 제2실린더헤드(120)는 상대적으로 상기 실린더블록과 이격된다. 이러한 이유로, 제2실린더헤드(120)는 탄소 0.1∼0.5％, 망가니즈 0.4∼1.0％, 규소 0.2∼0.4％, 인 0.005％ 이하, 황 0.006％ 이하로 조성된 강을 전기로에서 녹여 주물로 형성한 주강(Cast Steel)으로 형성될 수 있다.The
제1실린더헤드(110)와 제2실린더헤드(120)는 복수의 체결부재(130)에 의하여 상호 결합될 수 있다.The
그리고, 제1실린더헤드(110)와 제2실린더헤드(120)의 내주면은 용접(141)에 의하여 상호 결합될 수 있으며, 제1실린더헤드(110)와 제2실린더헤드(120)의 내주면이 용접(141)으로 결합됨으로 인하여, 연소실의 가스가 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.The inner circumferential surfaces of the
또한, 제1실린더헤드(110)와 제2실린더헤드(120)의 외주면은 용접(143)에 의하여 상호 결합될 수 있으며, 제1실린더헤드(110)와 제2실린더헤드(120)의 외주면이 용접(143)으로 결합됨으로 인하여, 실린더헤드(100) 외측의 냉각수가 연소실로 유입되는 것을 방지할 수 있다.The outer circumferential surfaces of the
본 실시예에 따른 엔진용 실린더헤드(100)는 상기 실린더블록과 인접되게 설치되며 상대적으로 많은 냉각수 유로(111, 113)가 형성된 제1실린더헤드(110)가 단조강으로 형성된다. 그러면, 제1실린더헤드(110)의 강성이 향상되므로, 제1실린더헤드(110)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.The
그리고, 실린더헤드(100)가 상호 결합된 제1실린더헤드(110)와 제2실린더헤드(120)로 마련되므로, 실린더헤드(100)의 어느 부위가 손상되었을 때, 제1실린더헤드(110)와 제2실린더헤드(120) 중, 손상된 부위가 존재하는 부위만을 교체하여 사용할 수 있다.Since the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of. Therefore, the scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
100: 실린더헤드
110: 제1실린더헤드
120: 제2실린더헤드
130: 체결부재100: Cylinder head
110: first cylinder head
120: second cylinder head
130: fastening member
Claims (4)
주강(Cast Steel)으로 형성되어 상기 제1실린더헤드에 결합된 제2실린더헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진용 실린더헤드.A first cylinder head coupled to one surface of a cylinder block in which a cylinder forming part of the combustion chamber is formed and communicating with one side of the cylinder to form a part of the combustion chamber and formed of Forged Steel;
And a second cylinder head formed of cast steel and coupled to the first cylinder head.
상기 제1실린더헤드와 상기 제2실린더헤드는 체결부재에 의하여 상호 결합된 것을 특징으로 하는 엔진용 실린더헤드.The method according to claim 1,
Wherein the first cylinder head and the second cylinder head are coupled to each other by a fastening member.
상기 제1실린더헤드와 상기 제2실린더헤드의 내주면은 용접에 의하여 상호 결합된 것을 특징으로 하는 엔진용 실린더헤드.3. The method of claim 2,
And the inner circumferential surfaces of the first cylinder head and the second cylinder head are joined to each other by welding.
상기 제1실린더헤드와 상기 제2실린더헤드는 외주면은 용접에 의하여 상호 결합된 것을 특징으로 하는 엔진용 실린더헤드.3. The method of claim 2,
And the outer circumferential surfaces of the first cylinder head and the second cylinder head are joined to each other by welding.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20150223 |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20190208 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20150223 Comment text: Patent Application |
|
| PN2301 | Change of applicant |
Patent event date: 20191108 Comment text: Notification of Change of Applicant Patent event code: PN23011R01D |
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20191216 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20200316 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20191216 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |