KR100277261B1 - 왕복동형 엔진의 실린더 벽 오일 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 왕복동형 엔진의 실린더 벽 오일 제어장치에 관한 것으로서, 오일 제어 기능의 저하를 방지하여 공해 요인을 저감함과 동시에 오일 소모량을 절감할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 실린더 블록(1)에 형성된 실린더(2)에 피스톤(3)을 삽입함과 동시에 실린더 블록(1)에 결합된 실린더 헤드(4) 사이에 연소실(4′)을 형성한 엔진에 있어서, 상기 피스톤(3)에 내부 공동(4)과 흡입통로(5)로 연통된 에러 챔버(6)를 형성하여 그 상하부벽과 일정간격을 두고 피스톤(3)의 승강에 의하여 선택적으로 개폐되는 밸브(7)(7′)를 설치하여 상부 챔버(8)와 하부 챔버(8′)를 형성하고, 상기 밸브(7)(7′) 사이에 판상 피스톤(9)을 삽입하며, 상기 상하부 챔버(8)(8′)에 토출통로(10)(10′)를 형성하여 통합한 후 압축 링 홈(3′)과 오일 링 홈(3″) 사이를 통하여 실린더(2)벽에 개구되는 분출 통로(11)에 연결하여서 된 것이며, 상기 분출통로(11)의 개구는 하향 경사지게 형성하는 것이다.

Description

왕복동형 엔진의 실린더 벽 오일 제어장치

본 발명은 왕복동형 엔진의 실린더 벽 오일 제어 장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 왕복동형 엔진은 실린더에 피스톤을 삽입하여 왕복운동하고, 폭발 행정시에 고온 고압의 가스로 부터 받는 압력에 의하여 커넥팅 로드를 거쳐 크랭크 샤프트에 회전력을 전달하며, 피스톤 헤드는 2000℃ 이상의 연소가스에 노출되고 40-60㎏/㎠의 압력을 단시간에 충격적으로 받으면서 실린더내를 고속으로 운동하기 때문에 실린더 벽과의 사이에 강한 마찰을 이르키므로 실린더 벽에 오일을 공급하여 윤활을 함과 동시에 냉각을 실시하고 있으며, 피스톤은 왕복운동할 때 열팽창되므로 이를 고려하여 적정 피스톤 간격을 유지하고 있다.

그리고 피스톤에는 피스톤 링 홈을 설치하여 상부에 압축 링을 하부에 오일링을 설치하여 전자는 연소실의 기밀유지 및 피스톤의 열전도작용을 수행하고, 후자는 실린더 벽에 뿌려진 오일을 긁어내려 여분의 오일이 연소실에 들어가지 못하도록 하는 오일 제어작용을 수행하며, 상기한 오일 제어 작용은 실린더 벽에서 긁어내린 과잉의 오일을 피스톤 링에 형성된 구멍을 통하여 피스톤 안쪽으로 보내며, 상기한 오일 링은 엔진의 속도가 고속으로 됨에 따라 오일을 긁어 내림이 어렵게 되므로 오일 링의 내측에 익스펜더를 설치하여 오일 링의 장력을 증대시킴과 동시에 유연성을 양호하게 하고 있다.

한편 상기한 오일 제어 작용은 연소실에서 상기한 피스톤 간극을 통하여 크랭크 케이스로 유입되는 블로바이 가스에 의하여도 실시되는 것이다.

그러나 상기한 바와 같이 실린더 벽에 오일을 공급하여 윤활을 한다 하여도 피스톤이 왕복운동할 때의 마멸은 피할 수 없게 되며, 실린더와 피스톤이 마멸되면 피스톤 간극이 적정 상태보다 커지게 되어 오일 링도 그 기능이 저하되어 오일 제어 기능이 저하되기 때문에 오일이 연소실로 올라가므로서 매연의 발생이 심하여 공해 요인이 됨과 동시에 오일 소비량이 증대되는 것이다.

또한 피스톤 간극이 적정 상태보다 커지게 되면 압축압력이 저하되며, 블로바이 가스의 발생량이 증대되는 등의 문제점이 발생하는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점 중 오일 제어 기능의 저하를 방지하여 공해 요인을 저감함과 동시에 오일 소모량을 절감할 수 있는 왕복동형 엔진의 오일 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실린더 블록에 형성된 실린더에 피스톤을 삽입함과 동시에 상기 실린더 블록에 결합된 실린더 헤드 사이에 연소실을 형성한 엔진에 있어서, 상기 피스톤에 내부 공동과 연통되는 에어 챔버를 형성하여 그 상하에 피스톤의 승강에 의하여 선택적으로 개폐되는 밸브를 설치함과 동시에 밸브 사이에 판상 피스톤을 삽입하고, 상기 에어 챔버의 밸브 외측에 토출 통로를 각각 형성하여 통합한 후 실린더 벽측에 개구되는 분출 통로에 연결하여서 된 것이다.

제1도는 본 발명의 실시예의 단면도.

제2도는 본 발명의 실시예의 작용상태로서, 제2(a)도는 피스톤의 하강 행정 상태도.

제2(b)도는 피스톤의 상승 행정 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 실린더 3 : 피스톤

5 : 흡입 통로 6 : 에어챔버

7, 7′ : 밸브 9 : 판상 피스톤

10, 10′: 토출 통로 11 : 분출 통로

본 발명은 제1도에 도시한 바와 같이 실린더 블록(1)에 형성된 실린더(2)에 피스톤(3)을 삽입함과 동시에 실린더 블록(1)에 결합된 실린더 헤드(4) 사이에 연소실(4′)을 형성한 엔진에 있어서, 상기 피스톤(3)에 내부 공동(4)과 흡입통로(5)로 연통된 에어 챔버(6)를 형성하여 그 상하부벽과 일정간격을 두고 피스톤(3)의 승강에 의하여 선택적으로 개폐되는 밸브(7)(7′)를 설치하여 상부 챔버(8)와 하부 챔버(8′)를 형성하고, 상기 밸브(7)(7′) 사이에 판상 피스톤(9)을 삽입하며, 상기 상하부 챔버(8)(8′)에 토출 통로(10)(10′)르 형성하여 통합한 후 압축 링홈(3′)과 오일 링홈(3″) 사이를 통하여 실린더(2)벽에 개구되는 분출 통로(11)에 연결하여서 된 것이며, 상기 분출 통로(11)의 개구는 하향 경사지게 형성하는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 피스톤(3)의 하강 행정시에 관성력에 의하여 상부 밸브(7)는 닫치고 하부 밸브(7′)는 열리며 판상 피스톤(9)이 하강하면서 흡입 통로(5)로 유입된 에어 챔버(6)내의 공기를 압축하여 하부 챔버(8′)로 이송시켜 토출통로(10′)와 분출 통로(11)를 통하여 실린더(2)벽에 분출하고, 상승 행정시에는 하부 밸브(7′)는 닫치고 판상 피스톤(9)이 상승하여 에어 챔버(6)내의 공기를 압축하여 토출 통로(10)와 분출 통로(11)를 통하여 실린더(2)벽에 분출하는 즉 흡입 통로(5)를 통하여 에어를 에어 챔버(6)에 유입한 후 피스톤의 관성력에 의하여 압축하여 실린더(2)벽에 분출하는 펌핑기능을 수행하여 오일을 블로다운 시키는 것이다.

상기와 같이 실린더(2)벽에 분출되는 에어는 오일 링과 함께 실린더(2)벽의 오일을 크랭크 케이스로 블로다운(Blow down) 시키므로서 피스톤 간극이 적정상태보다 클 경우에도 오일 제어 기능이 양호하게 되어 오일이 연소실에 올라가는 것이 억제되므로서 공해를 저감하고 오일의 소모량을 절감하는 것이다.

또한 본 발명은 기존의 오일 링과 함께 사용하는 것에 대하여 설명하였으나 단독으로 사용할 수도 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 피스톤의 관성력에 의하여 에러를 압축하여 실린더벽에 공급하여서 오일을 블로다운 시키므로서 피스톤 간극이 적정치 보다 클 경우에도 오일 제어 기능이 양호하여 공해요인을 저감하고 오일 소모량을 줄여서 유지비를 절감할 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 실린더 블록에 형성된 실린더에 피스톤을 삽입함과 동시에 상기 실린더 블록에 결합된 실린더 헤드 사이에 연소실을 형성한 엔진에 있어서, 상기 피스톤에 내부 공동과 연통되는 에어 챔버를 형성하여 그 상하에 피스톤의 승강에 의하여 선택적으로 개폐되는 밸브를 설치함과 동시에 밸브 사이에 판상 피스톤을 삽입하고, 상기 에어 챔버의 밸브 외측에 토출 통로를 각각 형성하여 통합한 후 실린더 벽측에 개구되는 분출 통로에 연결하여서 된 왕복동형 엔진의 오일 저감장치.
2. 제1항에 있어서, 분출 통로의 개구는 하향 경사진 왕복동형 엔진의 오일 저감장치.

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