KR100251325B1 - 엔진의 윤활구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 윤활 장치에 관한 것으로서, 실린더 헤드에 마련된 보조오일탱크(1)와, 오일펌프(2)로부터 상기 보조오일탱크(1)로 오일이 제공되는 방향의 유로를 개방하는 체크밸브(3)와, 엔진의 작동상태를 감지하는 운전감지수단과, 상기 운전감지수단이 제공하는 신호에 따라 상기 보조오일탱크(1)로부터 윤활부위로 향하는 유로(7)를 단속하는 유로단속수단으로 구성된 엔진의 윤활장치를 제공하여, 엔진의 시동초기에 오일펌프(2)로부터의 압송 오일이 각 윤활부에 도달하기까지 지연되는 시간동안 상기 보조오일탱크(1)의 오일이 우선적으로 제공되어 윤활작용을 수행하도록 함으로써, 시동초기에도 엔진 각 부위의 원활한 윤활작용을 확보할 수 있어 엔진의 내구성을 크게 향상시키도록 할 수 있다.

Description

엔진의 윤활구조(Lubrication structure of an engine)

본 발명은 엔진의 윤활구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 시동초기에 엔진의 불충분한 윤활상태를 방지할 수 있도록 하는 윤활구조에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 실린더와 실린더 헤드 및 피스톤으로 이루어지는 연소실에서 연료를 폭발시켜, 상기 피스톤에 직선 운동력을 제공하고, 상기 피스톤은 상기 실린더 내에서 직선 왕복 운동을 하면서 크랭크샤프트에 회전력을 발생시키도록 되어 있다.

상기와 같이 피스톤은 크랭크샤프트의 회전력 발생을 위해 상기 실린더의 내부에서 빠른 속도로 왕복 운동을 하게 되며, 실린더는 상기 피스톤이 연소실에서 발생된 에너지를 효율적으로 기계적인 회전 에너지로 변화시킬 수 있도록 기밀을 유지하면서 피스톤을 가이드 하여야 한다.

따라서, 상기와 같은 역할을 충분히 수행하기 위해 상기 피스톤과 실린더를 포함하는 엔진의 각 기계적 작동 부위에는 적정한 엔진 오일이 공급되어 윤활 작용을 하도록 되어 있다.

상기와 같은 윤활 작용을 위한 엔진의 윤활 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 필요한 오일을 일정량 확보하기 위한 오일팬(50)과, 상기 오일팬(50)으로부터의 오일을 스트레이너(51)로 흡입하여 엔진의 각 부위로 압송하기 위한 오일 펌프(52)와, 상기 오일 펌프(52)에서 압송되는 오일에 함유된 불순물을 여과할 수 있는 오일 필터(53) 등으로 구성되어 있다.

물론, 엔진의 각 기계 구성부품으로는 상기 오일 펌프(52)로부터의 오일이 공급될 수 있는 통로가 다수 형성되어 있으며, 각 윤활 작용을 마친 오일은 오일팬(50)으로 회수되어 다시 윤활작용에 사용될 수 있게 되어 있다.

상기와 같은 윤활 장치는 상기 오일 펌프(52)에 의해 압송되는 오일이 실린더 블록 및 실린더 헤드의 각 기계 작동부에 제공되어 윤활을 하게 되므로 항상 충분한 오일이 오일 펌프(52)에 의해 압송되어야 하며, 만약 오일의 양이 부족하게 되는 경우에는 엔진의 각 기계 구성부의 마모가 발생되어 엔진 성능 저하는 물론 엔진의 파손에 이르는 심각한 문제를 발생시킬 수도 있다.

그런데, 엔진의 시동이 꺼진 상태에서는 상기 윤활을 담당하는 오일이 모두 실린더 블록 하측에 마련된 오일팬(50)으로 자중에 의해 드레인된 상태이어서, 엔진의 시동초기에는 상기한 바와 같이 오일팬(50)으로 모여있는 오일을 다시 오일펌프(52)에서 펌핑하여 각 윤활부로 제공하기까지의 시간동안 각 기계 구성부의 윤활이 적절히 이루어지지 못하게 된다.

특히, 장시간에 걸친 엔진 정지상태 이후 엔진이 시동되는 경우에는 각 기계 구성부에 묻어있는 오일이 거의 없으므로 엔진의 각 기계 구성부는 심한 마모 및 마찰이 발생되어 부품의 내구성을 신속히 저하시키며, 상기한 바와 같은 현상은 상기 오일팬(50)으로부터 가장 먼 거리에 위치한 실린더 헤드측의 기계 구성부분에서 가장 심하게 발생된다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 엔진의 시동초기에 신속히 엔진 각 부위에 오일을 제공하여 시동초기의 엔진 윤활부족상태를 해소하여 엔진의 내구성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 엔진의 윤활구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 엔진의 윤활 장치를 도시한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 엔진의 윤활구조를 도시한 구조도,

도 3은 본 발명에 따른 운전감지수단의 일 예를 도시한 도면,

도 4는 도 2의 주요부에 대한 상세도,

도 5a와 도 5b는 유로단속수단의 작동전 상태와 작동후 상태를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 보조오일탱크 2: 오일펌프

3: 체크밸브 4: 시동스위치

5: ECU 6: 스풀

7: 유로 8: 스프링

9: 솔레노이드 밸브

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엔진의 윤활구조는 실린더 헤드에 마련된 보조오일탱크와, 오일펌프로부터 상기 보조오일탱크로 오일이 제공되는 방향의 유로를 개방하는 체크밸브와, 엔진의 작동상태를 감지하는 운전감지수단과, 상기 운전감지수단이 제공하는 신호에 따라 상기 보조오일탱크로부터 윤활부위로 향하는 유로를 단속하는 유로단속수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 엔진의 오일량 조절 구조를 도시한 것으로서, 실린더 헤드에 마련된 보조오일탱크(1)와, 오일펌프(2)로부터 상기 보조오일탱크(1)로 오일이 제공되는 방향의 유로를 개방하는 체크밸브(3)와, 엔진의 작동상태를 감지하는 운전감지수단과, 상기 운전감지수단이 제공하는 신호에 따라 상기 보조오일탱크(1)로부터 윤활부위로 향하는 유로(7)를 단속하는 유로단속수단으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 운전감지수단은 도 3에 도시된 바와 같이 시동키에 의해 절환되는 엔진의 시동 스위치(4)로 구성할 수 있는 바, 상기 시동 스위치(4)는 대체로 OFF, ACC(Accessary), ON, START의 4가지 모드가 있으므로, 상기 운전감지수단으로는 상기 시동스위치(4)가 ON상태에 이르게 되면 상기 유로단속수단으로 전기를 제공하는 상태로 배선하여 형성함으로써, 엔진의 시동 직전부터 상기 유로단속수단이 유로를 개방하여 윤활작용이 개시되도록 할 수 있다.

또한, 최근에는 엔진의 최적운전상태를 구현하기 위해 작동상태를 감지 및 제어하는 ECU(Engine Control Unit)를 채용한 엔진이 많은 바, 본 실시 예에서는 도 2와 도 4에 도시된 바와 같이 ECU(5)가 엔진의 운전상태를 파악하여 상기 유로단속수단으로 전기적인 신호를 제공하는 것으로 하였다.

여기서, 상기 유로단속수단은 상기 운전감지수단인 ECU(5)로부터 제공되는 전기에 의해 스풀(6)이 유로(7)를 개방하고, 엔진의 정지시 제공되던 전기의 중단에 의해 내장된 스프링(8)으로 상기 스풀(6)이 유로(7)를 차단하도록 하는 솔레노이드 밸브(9)로 구성하였다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

엔진이 운전중인 경우에는 오일펌프(2)가 구동되면서 오일팬으로부터의 오일이 엔진의 각 부위로 압송되어 윤활이 이루어지며, 이때, 상기 보조오일탱크(1)로 제공되는 오일은 상기 체크밸브(3)를 통과하여 보조오일탱크(1)에 일정량이 잔류하면서 상기 보조오일탱크(1)를 경유하여 실린더 헤드측의 각 기계 구성부품에 제공되어 윤활작용을 하게 된다.

상기한 바와 같은 작동중 엔진이 정지되면, 상기 오일펌프(2)가 정지되어 오일의 압송이 이루어지지 않음과 아울러 엔진의 각 부위에 압송되었던 오일은 자중에 의해 오일팬으로 드레인되기 시작한다.

이때, 상기 솔레노이드 밸브(9)는 ECU(5)로부터 전기를 공급받지 못하므로 내장된 스프링(8)의 힘에 의해 스풀(6)이 도 5a와 같이 유로(7)를 차단하게 되며, 상기 오일펌프(2)에서 보조오일탱크(1)로 오일이 제공되던 유로는 상기 체크밸브(3)에 의해 보조오일탱크(1)에서 오일펌프(2)로 오일이 역류하여 드레인되는 것을 방지하므로, 보조오일탱크(1)에서는 일정량의 오일이 확보된 상태를 계속적으로 유지하게 된다.

상기와 같은 상태에서 다시 엔진이 시동되면, 상기 ECU(5)에서 솔레노이드 밸브(9)를 작동시킬 전기를 제공하므로 상기 솔레노이드 밸브(9)의 스풀(6)은 도 5b와 같이 유로(7)를 개방하여 상기 보조오일탱크(1)내에서 보관하고 있던 오일을 신속히 실린더 헤드의 각 윤활부에 제공하게 된다.

물론, 상기 체크밸브(3)를 통해서는 엔진의 작동에 따라서 작동되는 오일펌프(2)로부터 압송되는 오일로 계속적인 오일의 보충이 이루어지게 된다.

따라서, 엔진의 시동초기에 오일펌프(2)로부터의 압송 오일이 각 윤활부에 도달하기까지 지연되는 시간동안 상기 보조오일탱크(1)의 오일이 우선적으로 제공되어 윤활작용을 수행하도록 함으로써, 시동초기에도 엔진 각 부위의 원활한 윤활작용을 확보할 수 있어 엔진의 내구성을 크게 향상시키도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 오일팬보다 높은 위치에 설치되어 오일이 엔진의 각 부분으로 이송되기 전에 저장되는 보조오일탱크와, 상기 오일팬으로부터 오일을 엔진의 각 부분 및 상기 보조오일탱크로 이송되도록 하는 오일펌프와, 상기 오일팬으로부터 상기 보조 오일탱크로의 오일의 이송을 단속하는 체크밸브를 포함하는 엔진의 윤활구조에 있어서, 차량에 시동이 걸리는 것을 감지하여 신호를 출력하는 운전감지수단과, 상기 운전감지수단에 의해 출력된 신호를 입력받아 보조오일탱크의 오일이 엔진의 각 부분으로 이송되도록 제어신호를 출력하는 ECU와, 상기 ECU의 제어신호에 따라 상기 보조오일탱크의 오일이 엔진의 각 부분으로 이송되도록 개방되는 솔레이노이드 밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 엔진의 윤활구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 운전감지수단은 시동키에 의해 절환되는 엔진의 시동 스위치인 것을 특징으로 하는 엔진의 윤활구조.

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