KR100210672B1

KR100210672B1 - Lubricating structure for turbo charge

Info

Publication number: KR100210672B1
Application number: KR1019960036071A
Authority: KR
Inventors: 이해욱
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-08-28
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 1999-07-15
Also published as: KR19980016479A

Abstract

본 발명은 종래의 터보 차저 윤활부 구조는 시동 초기에 오일 팬으로부터 오일이 공급되는데 많은 시간이 소요되고 그 시간동안 저널 베어링에 고체 윤활이 일어나 저널 및 저널 베어링의 내구성이 떨어지는 문제점이 있기 때문에, 오일 공급 파이프와 연통되도록 터보 차저 하우징의 상부에 형성되는 오일 리저버와, 상기 오일 리저버의 내부에 위치되고 오일 갤러리의 입구를 차단하는 커버와, 상기 오일 리저버의 내부에 설치되고 운전시 상기 커버를 잡아 당겨 상기 오일 갤러리를 열어주는 솔레노이드와, 운전 정지시 상기 커버를 탄발시켜 상기 오일 갤러리를 막아주는 리턴 스프링을 포함하여 구성됨으로써, 엔진 정지시 오일 리저버에 고인 오일이 시동시 오일 공급 지연이 없도록 시동 초기에 저널 베어링으로 공급되어 고체 윤활을 막게 되므로 저널과 저널 베어링 사이의 내구성이 향상되는 터보 차저 윤활부 구정에 관한 것이다.The conventional turbocharger lubrication structure has a problem in that it takes a long time to supply oil from the oil pan at the start of the starting operation and solid lubricant is generated in the journal bearing during the period of time to lower the durability of the journal and journal bearings. An oil reservoir formed in an upper portion of the turbocharger housing so as to communicate with the supply pipe; a cover disposed inside the oil reservoir and blocking the inlet of the oil gallery; and a cover installed inside the oil reservoir, A solenoid for opening the oil gallery, and a return spring for blocking the oil gallery by elastically covering the cover when the engine is stopped. Thus, in order to prevent oil supply delay when the engine is stopped, They are fed into journal bearings to prevent solid lubrication. The present invention relates to a turbocharger lubricating part construction in which the durability between a journal and a journal bearing is improved.

Description

Turbocharger lubricant structure

제1도는 터보 차저가 개략적으로 도시된 구성도.Fig. 1 is a schematic view of a turbocharger; Fig.

제2도는 종래의 터보 차저 윤활부 구조의 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view of a conventional turbocharger lubrication structure;

제3도는 본 발명에 의한 터보 차저 윤활부 구조의 단면도.3 is a sectional view of the turbocharger lubrication structure according to the present invention;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

51 : 터빈 52 : 블로어51: turbine 52: blower

53 : 저널 54 : 터보 차저 하우징53: Journal 54: Turbocharger housing

55 : 저널 베어링 56 : 오일 갤러리55: Journal Bearings 56: Oil Gallery

57 : 오일 공급 파이프 60 : 오일 리저버57: Oil supply pipe 60: Oil reservoir

61 : 커버 62 : 솔레노이드61: cover 62: solenoid

63 : 리턴 스프링63: return spring

본 발명은 배기 가스의 압력을 이용하여 터빈을 회전시켜 터빈과 직결된 블로어가 흡입 공기를 압축하여 연소실로 공급되도록 구성된 터보 차저에 관한 것으로서, 특히 터빈과 블로어를 연결하는 저널의 베어링부를 윤활시키기 위한 터보 차저 윤활부 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a turbocharger configured to rotate a turbine using a pressure of an exhaust gas to compress a sucked air to be supplied to a combustion chamber, and more particularly to a turbocharger for lubricating a bearing portion of a journal connecting a turbine and a blower Turbocharger lubrication structure.

대기압보다 높은 압력으로 엔진에 송입하는 것을 과급이라 하는데, 과급하면 배기량이 같은 엔진에서도 다량의 공기를 충전할 수 있으며 이것에 따라 연료의 분사량을 증가시키면 엔진의 출력을 향상시킬 수 있다.It is said that supercharging is carried out at a pressure higher than atmospheric pressure. If supercharged, it is possible to charge a large amount of air even in an engine having the same exhaust amount, and accordingly, if the fuel injection quantity is increased, the output of the engine can be improved.

터보 차저는 일종의 송풍기이며 제1도에 도시된 바와 같이 배기 가스의 압력에 의해 회전되는 터빈(11)과, 상기 터빈(11)과 저널(13)로 연결되어 상기 터빈(11)과 일체로 회전됨으로써 흡입 공기를 압축하는 블로어(12)와, 상기 터빈(11)과 블로어(12) 및 상기 저널(13)을 보호하는 터보 차저 하우징(14)과, 상기 터보 차저 하우징(14)의 내부에 위치되어 상기 저널(13)의 양단을 지지하는 저널 베어링(15)으로 구성되어 있다.The turbocharger is a type of blower and is connected to the turbine 11 by a journal 13 and rotates integrally with the turbine 11 as shown in FIG. A turbocharger housing 14 for protecting the turbine 11, the blower 12 and the journals 13, and a turbocharger housing 14 located inside the turbocharger housing 14, And a journal bearing 15 for supporting both ends of the journal 13.

터보 차저는 배기 매니폴드(21)를 통해 흐르는 배기 가스의 유동 압력에 의해 상기 터빈(11) 및 블로어(12)가 회전되어 흡입 공기를 압축한 후 상기 흡기 매니폴드(22)를 통해 실린더(20)에 가압 공기를 공급하도록 되어 있다.The turbocharger rotates the turbine 11 and the blower 12 by the flow pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust manifold 21 to compress the intake air and then circulates the compressed air through the intake manifold 22 to the cylinder 20 To supply the pressurized air.

상기 배기 매니폴드(21)를 통해 흐르는 배기 가스는 상기 터보 차저 하우징(14)으로 들어가 상기 터빈(11)을 회전시킨 후 빠져나가게 된다. 상기 터빈(11)이 회전되면 상기 저널(13)로 상기 터빈(11)과 일체로 형성된 상기 블로어(12)가 회전되고, 상기 블로어(12)가 회전되면 흡입 공기가 압축되어 상기 흡기 매니폴드(22)를 통해 실린더(20)에 전해진다.Exhaust gas flowing through the exhaust manifold 21 enters the turbocharger housing 14 and rotates the turbine 11 and then exits. When the turbine 11 is rotated, the blower 12 integrally formed with the turbine 11 is rotated in the journal 13, and when the blower 12 is rotated, the intake air is compressed and the intake manifold 22 to the cylinder 20.

이때, 상기 저널(13)은 고속으로 회전하므로 상기 저널 베어링(15)과의 마찰에 의한 소착이 일어나지 않도록 상기 터보 차저 하우징(14)에 형성된 급유구를 통해 오일이 유입되어 상기 저널 베어링(15)을 윤활시키도록 되어 있다.At this time, since the journal 13 rotates at a high speed, the oil flows into the journal bearing 15 through the oil supply port formed in the turbocharger housing 14 so as to prevent the friction with the journal bearing 15, As shown in Fig.

종래의 터보 차저 윤활부 구조는 제2도에 도시된 바와 같이 배기 가스의 압력에 의해 회전되는 터빈(31)과, 상기 터빈(31)에 저널(33)로 연결되어 회전됨으로써 흡입 공기를 압축하는 블로어(32)와, 상기 터빈(31) 및 블로어(32)를 지지하고 보호하는 터보 차저 하우징(34)과, 상기 터보 차저 하우징(34)의 내부에 위치되어 상기 저널(33)의 양단을 지지하는 저널 베어링(35)과, 오일 공급 파이프(37)와 연통되고 상기 저널 베어링(35)에 오일이 공급되도록 상기 터보 차저 하우징(34)의 내부에 형성된 오일 갤러리(36)로 구성되어 있다.The conventional turbocharger lubrication structure is composed of a turbine 31 rotated by the pressure of the exhaust gas as shown in FIG. 2, a turbine 31 connected to the turbine 31 by a journal 33, A turbocharger housing 34 for supporting and protecting the turbine 31 and the blower 32 and a turbocharger housing 34 disposed inside the turbocharger housing 34 for supporting both ends of the journal 33, And an oil gallery 36 communicated with the oil supply pipe 37 and formed in the turbocharger housing 34 so as to supply oil to the journal bearing 35.

상기와 같이 구성된 종래의 터보 차저 윤활부 구조에서는 상기 오일 공급 파이프(37)를 통해 공급된 오일이 상기 오일 갤러리(36)를 통해 상기 저널 베어링(35)에 오일을 공급하도록 되어 있다.In the conventional turbocharger lubrication structure constructed as described above, the oil supplied through the oil supply pipe 37 supplies oil to the journal bearing 35 through the oil gallery 36.

즉, 오일 펜(미 도시)의 오일이 엔진의 메인 갤러리(미 도시)와 상기 오일 공급 파이프를(37) 통해 공급된 뒤 상기 저널(33) 양단의 저널 베어링(35) 방향으로 형성된 상기 오일 갤러리(36)를 통해 흘러가게 된다. 사익 오일 갤러리(36)를 통해 이동된 오일은 상기 저널 베어링(35)에 뿌려짐으로써 상기 저널(33)과 상기 저널 베어링(35)의 소착을 방지하게 된다. 그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 터보 차저 윤활부 구조는 시동 초기에 오일 팬(미 도시)으로부터 오일이 공급되는데 많은 시간이 소요되고 그 시간 동안 상기 저널 베어링(35)에 고체 윤활이 일어나 상기 저널(33) 및 저널 베어링(35)의 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.That is, the oil of the oil pen (not shown) is supplied through the main gallery (not shown) of the engine and the oil supply pipe 37, and then the oil gallery (not shown) formed in the direction of the journal bearing 35 at both ends of the journal 33 (36). The oil moved through the oil gallery 36 is sprayed on the journal bearing 35 to prevent the journal 33 and the journal bearing 35 from being separated from each other. However, in the conventional turbocharger lubrication structure constructed as described above, it takes a long time for oil to be supplied from an oil pan (not shown) at the beginning of the start, and solid lubricant is generated in the journal bearing 35 during that time, 33 and the journal bearing 35 are inferior in durability.

시동 직후에, 오일 팬(미 도시)으로부터 엔진의 메인 갤러리(미 도시)와 상기 오일 공급 파이프(37)를 통해 상기 저널 베어링(35)에 오일이 공급되기까지 약 4 내지 8초가 소요된다. 특히, 차량이 장시간 정차 상태에 있거나 한지에서 시동할 때는 그 시간이 더 길어지기도 한다. 따라서, 엔진의 시동 초기에는 상기 터빈(31)과 블로어(32) 및 저널(33)이 고속으로 회전함에도 불구하고 상기 저널 베어링(35)에는 오일이 공급되지 않아 고체 윤활이 일어나게 된다.It takes about 4 to 8 seconds from the oil pan (not shown) to supply the oil to the journal bearing 35 through the main gallery (not shown) of the engine and the oil supply pipe 37 immediately after starting. In particular, when the vehicle is in a stopped state for a long period of time or when the vehicle is started from a stationary area, the time may become longer. Accordingly, although the turbine 31, the blower 32, and the journal 33 rotate at a high speed at the start of the engine, oil is not supplied to the journal bearing 35, resulting in solid lubrication.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 터보 차저 하우징의 상부에 엔진 정지시 엔진의 메인 갤러리에 잔류된 오일이 저장될 수 있도록 오일 리저버를 설치함으로써 시동 초기에 오일을 저널 베어링에 충분히 공급하여 저널과 저널 베어링의 내구성을 향상시킬 수 있는 터보 차저 윤활부 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is conceived to solve the problems of the conventional art as described above, and it is an object of the present invention to provide an oil reservoir in an upper portion of a turbocharger housing to store oil remaining in a main gallery of an engine when the engine is stopped, And to provide a turbocharger lubrication structure capable of sufficiently supplying durability to journals and journal bearings by sufficiently supplying the durability to the journal bearings.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명은 터빈 및 블로어를 지지하고 보호하는 터보 차저 하우징과, 상기 터보 차저 하우징의 내부에 위치되어 저널의 양단을 지지하는 저널 베어링과, 상기 저널 베어링에 오일이 공급되도록 상기 터보 차저 하우징의 내부에 형성된 오일 갤러리를 포함하여 구성되는 터보 차저 윤활부 구조에 있어서, 오일 공급 파이프와 연통되도록 상기 터보 차저 하우징의 상부에 형성되는 오일 리저버와, 상기 오일 리저버의 내부에 위치되고 오일 갤러리의 입구를 차단하는 커버와, 상기 오일 리저버의 내부에 설치되고 운전시 상기 커버를 잡아 당겨 상기 오일 갤러리를 열어주는 솔레노이드와, 운전 정지시 상기 커버를 탄발시켜 상기 오일 갤러리를 막아 주는 리턴 스프링으로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a turbocharger comprising: a turbocharger housing for supporting and protecting a turbine and a blower; a journal bearing disposed inside the turbocharger housing to support both ends of the journal; And an oil gallery formed inside the turbocharger housing. The turbocharger has an oil reservoir formed at an upper portion of the turbocharger housing to communicate with the oil supply pipe, A solenoid installed inside the oil reservoir and pulling the cover to open the oil gallery during operation, and a return spring for blocking the oil gallery by shaking the cover when the operation stops .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 의한 공기 터보 차저 윤활부 구조는 제3도에 도시된 바와 같이 배기 가스의 압력에 의해 회전되는 터빈(51)과, 상기 터빈(51)에 저널(53)로 연결되어 회전됨으로써 흡입 공기를 압축하는 블로어(52)와, 상기 터빈(51) 및 블로어(52)를 지지하고 보호하는 터보 차저 하우징(54)과, 상기 터보 차저 하우징(54)의 내부에 위치되어 상기 저널(53)의 양단을 지지하는 저널 베어링(55)과, 상기 저널 베어링(55)에 오일이 공급되도록 상기 터보 차저 하우징(54)의 내부에 형성된 오일 갤러리(56)와, 오일 공급 파이프(57)와 연통되도록 상기 터보 차저 하우징(54)의 상부에 형성되는 오일 리저버(60)와, 상기 오일 리저버(60)의 내부에 위치되고 오일 갤러리(56)의 입구를 차단하는 커버(61)와, 상기 오일 리저버(60)의 내부에 설치되고 운전시 상기 커버(61)를 잡아 당겨 상기 오일 갤러리(56)를 열어주는 솔레노이드(62)와, 운전 정지시 상기 커버(61)를 탄발시켜 상기 오일 갤러리(56)를 막아 주는 리턴 스프링(63)으로 구성된다.The air turbocharger according to the present invention includes a turbine 51 rotated by the pressure of the exhaust gas as shown in FIG. 3, and a journals 53 connected to the turbine 51, A turbocharger housing 54 which supports and protects the turbine 51 and the blower 52 and a turbocharger housing 54 which is located inside the turbocharger housing 54 and which supports the journal 53, An oil gallery 56 formed inside the turbocharger housing 54 so as to supply oil to the journal bearing 55 and an oil gallery 56 communicating with the oil supply pipe 57, An oil reservoir 60 formed at an upper portion of the turbocharger housing 54; a cover 61 disposed inside the oil reservoir 60 and blocking the inlet of the oil gallery 56; , And when the cover (61) is pulled out during operation, And a solenoid 62 to open the gallery 56, the operation stop state to the elastic cover 61 consists of a return spring 63 for preventing the oil gallery (56).

상기와 같이 구성되는 본 발명의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effect of the present invention will be described.

차량의 주행 중에는 상기 솔레노이드(62)가 작동되어 상기 커버(61)를 들어 올려 상기 오일 갤러리(56)를 개방하게 되므로, 오일 팬(미 도시)의 오일이 엔진의 매인 갤러리(미 도시)와 상기 오일 공급 파이프(57)를 통해 상기 오일 리저버(60)로 공급되고 상기 오일 리저버(60)로부터 상기 오일 갤러리(56)로 오일이 공급되어 상기 저널 베어링(55)을 윤활시키게 된다.The solenoid 62 is actuated to lift the cover 61 to open the oil gallery 56 when the vehicle is running, so that the oil of the oil pan (not shown) Oil is supplied to the oil reservoir 60 through the oil supply pipe 57 and oil is supplied from the oil reservoir 60 to the oil gallery 56 to lubricate the journal bearing 55.

차량의 시동이 꺼지면 상기 솔레노이드(62)의 작동이 멈추면서 상기 리턴 스프링(63)에 의해 상기 커버(61)가 상기 오일 갤러리(56)를 막게 된다. 상기 오일 갤러리(56)가 막히면 아직 엔진의 매인 갤러리(미 도시)와 상기 오일 공급 파이프(57)에 잔류되어 있는 오일이 상기 오일 리저버(60)에 고이게 된다.When the start of the vehicle is turned off, the operation of the solenoid 62 stops and the cover 61 blocks the oil gallery 56 by the return spring 63. When the oil gallery 56 is clogged, the oil remaining in the main gallery (not shown) of the engine and the oil supply pipe 57 is accumulated in the oil reservoir 60.

이후, 차량이 다시 시동되면 상기 솔레노이드(62)가 작동되어 상기 커버(61)가 열려지게 된다. 상기 커버(61)가 열리면 상기 오일 리저버(60)로부터 상기 오일 갤러리(56)로 오일이 공급되어 상기 저널 베어링(55)에 뿌려지게 된다. 상기 저널 베어링(55)은 오일을 공급 받아 상기 저널(53)과 저널 베어링(55) 사이에 유막을 형성하게 되고, 유막이 형성된 저널 베어링(55)에서는 유체 마찰만이 일어나게 되어 마찰력이 저감된다.Thereafter, when the vehicle is started again, the solenoid 62 is actuated to open the cover 61. [ When the cover 61 is opened, oil is supplied from the oil reservoir 60 to the oil gallery 56 and is sprayed onto the journal bearing 55. The journal bearing 55 receives the oil to form an oil film between the journal 53 and the journal bearing 55. In the journal bearing 55 having the oil film, only the friction of the fluid occurs and the frictional force is reduced.

이와 같이, 본 발명에 의한 터보 차저 윤활부 구조는 엔진 정지시 오일 리저버에 고인 오일이 시동시 오일 공급 지연이 없도록 시동 초기에 저널 베어링으로 공급되어 고체 윤활을 막게 되므로 저널과 저널 베어링 사이의 내구성이 향상되는 이점이 있다.Thus, the turbocharger lubrication structure according to the present invention prevents the lubricant from being supplied to the journal bearings at the start of the engine so as not to delay oil supply when starting the engine, There is an advantage to be improved.

Claims

A turbocharger housing for supporting and protecting the turbine and the blower, a journal bearing disposed inside the turbocharger housing for supporting both ends of the journal, and an oil gallery formed inside the turbocharger housing to supply oil to the journal bearing A cover disposed inside the oil reservoir and blocking the inlet of the oil gallery; and an oil reservoir disposed on the oil reservoir, the oil reservoir being disposed in the oil reservoir, A solenoid which is provided inside the oil reservoir and pulls the cover to open the oil gallery when it is in operation and a return spring which blocks the oil gallery by covering the cover when the operation is stopped. rescue.