KR100292872B1

KR100292872B1 - 디젤엔진의터보차저오일공급장치

Info

Publication number: KR100292872B1
Application number: KR1019970060311A
Authority: KR
Inventors: 김경모
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-11-15
Filing date: 1997-11-15
Publication date: 2001-09-17
Also published as: KR19990040028A

Abstract

본 발명은 엔진의 고속 회전 후에 정지하는 경우에도 터보차저의 내부에 오일을 공급하여 마찰요소를 윤활시킴으로써, 부품의 손상을 막아 수명을 연장할 수 있는 디젤엔진의 터보차저 오일 공급장치에 관한 것으로서, 상기 오일 공급장치는 오일 유입구(30)를 지니며 제1오일통로(34)와 제2오일통로(36)와 연통된 것으로 터보차저 내에 설치되는 오일 리저버(40)와, 오일의 압력에 따라 상기 오일유입구(30)를 선택적으로 차단하는 것으로 하부단은 플로터(44)와 일체적으로 회동되도록 연결되어 있는 체크볼(42)과, 제1오일통로(34)를 막고 있으며 제1로드(48)를 개재하여 플로터(44)와 연동되도록 제1핀(50)을 중심으로 회동 가능하게 장착되는 제1스톱퍼(46)와, 제2오일통로(36)를 막고 있으며 제2로드(54)를 개재하여 상기 플로터(44)와 연동되도록 제2핀(56)을 중심으로 회동 가능하게 장착되는 제2스톱퍼(52)로 구성되어 있다.

Description

디젤엔진의 터보차저 오일 공급장치

본 발명은 디젤엔진의 터보차저 오일 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 고속 회전 후에 정지하는 경우에도 터보차저 내에 오일을 공급하여 마찰요소를 윤활시킴으로써, 부품의 손상을 막고 수명을 연장할 수 있는 디젤엔진의 터보차저 오일 공급장치에 관한 것이다.

경유를 주원료로 사용하고 있는 디젤엔진에서는 출력 증대를 위해서 터보차저를 사용하고 있다.

터보처저는 연소 후에 배출되는 배기가스를 이용하여 터빈과 임펠러를 차례로 구동시켜서 흡입되는 공기의 압력을 높여 충진효율을 증대시킴으로써, 엔진의 출력을 높이는 장치이다.

도 1은 일반적인 디젤엔진의 구성을 보여주는 단면도로서, 실린더 블럭(2)에 형성된 실린더에는 커넥팅 로드(4)를 통해 전달되는 크랭크축(6)의 회전력에 의해 실린더의 벽면을 따라 상하로 미끄럼 이동하는 피스톤(8)이 내장되어 있다.

실린더 블럭(2)의 상부에 배치되는 실린더 헤드(10)에는 흡기관(12)을 통해 흡입된 공기를 실린더 내로 공급하기 위한 흡기밸브(16)와 연소된 가스를 배기관(14)을 통해 외부로 배출하기 위한 배기밸브(18)가 장착되어 있다.

또한, 터보차저(20) 내에는 배기관(14)을 통해 배출되는 고압의 배기가스에 의해 회전되는 터빈(24)과, 구동축(22)을 개재하여 터빈(24)에 의해 회전되는 임펠러(26)가 축지지부(28)를 통해 회전가능하게 장착되어 있다.

그리고, 회전 마찰부분의 윤활을 위해 엔진오일을 공급하기 위한 오일 유입구(30)가 형성되어 있다.

터보차저(20)에 의해 압축되는 흡기는 압력 뿐만 아니라 온도도 상승하게 되어 실린더에 충진되는 공기의 질량은 온도상승 만큼 감소하게 되는데, 이를 막기 위해서 흡기를 냉각하기 위한 인터쿨러(32)가 설치되어 있다.

도 2는 종래의 터보차저 오일 공급장치를 보여주는 단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 터보 차저(20)에는 오일 유입구(30)가 형성되어 있으며, 이 오일 유입구(30)를 통해 화살표 방향으로 유입된 오일은 오일통로(34)를 따라 화살표 방향으로 흘러 터빈(24)이나 임펠러(26) 및 구동축(22)과 같은 마찰요소로 공급되어 윤활하게 된다.

윤활작용을 마친 오일은 화살표 방향을 따라 오일팬으로 리턴된다.

이러한 구성을 지닌 디젤엔진의 터보차저는 최대 회전수가 150,000∼200,000RPM 까지 상승하기 때문에 상당히 과열된다.

이렇게 과열된 상태에서 급정지하거나 고속주행 직후에 엔진을 곧바로 정지시키면, 하우징 내에 오일 공급이 중단됨에 따라 내부 부품에 무리한 열적 부하가 가해져 파손되거나 수명이 단축되는 문제가 있다.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 본 발명은 터보차저 내에 오일리저버를 설치하여 엔진의 정지 후에도 오일을 지속적으로 공급함으로써, 내부 부품의 소착을 막아 터보차저의 성능을 최적으로 유지할 수 있고, 엔진 수명을 연장할 수 있는 디젤엔진의 터보차저 오일 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 본 발명의 목적은 배기관을 통해 실린더로부터 배출되는 배기가스를 이용하여 흡입공기의 충진효율을 높이는 디젤엔진의 터보차저에 있어서, 오일 유입구를 지니며 제1오일통로와 제2오일통로와 연통된 것으로 터보차저 내에 설치되는 오일 리저버와, 공급되는 오일의 압력과 플로터의 부력에 따라 상기 오일 리저버에 있는 오일 유입구를 선택적으로 개폐하는 것으로 하부단은 플로터와 일체적으로 운동되도록 연결되어 있는 체크볼과, 제1오일통로를 막고 있으며 제1로드를 개재하여 플로터와 연동되도록 제1핀을 중심으로 회동 가능하게 장착되는 제1스톱퍼와, 제2오일통로를 막고 있으며 제2로드를 개재하여 상기 플로터와 연동되도록 제2핀을 중심으로 회동 가능하게 장착되는 제2스톱퍼로 이루어진 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 터보차저 오일 공급장치에 의해 달성된다.

제1도는 일반적인 디젤엔진의 구성을 보여주는 단면도.

제2도는 종래의 터보차저 오일 공급장치를 보여주는 단면도.

제3도는 본 발명의 터보차저 오일 공급장치를 보여주는 단면도.

제4a, 4b도는 제3도의 요부 확대도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

2 : 실린더 블럭 4 : 커넥팅 로드

6 : 크랭크축 8 : 피스톤

10 : 실린더 헤드 12 : 흡기관

14 : 배기관 16 : 흡기밸브

18 : 배기밸브 20 : 터보차저

22 : 구동축 24 : 터빈

26 : 임펠러 28 : 축지지부

30 : 오일 유입구 32 : 인터쿨러

34 : 제1오일통로 36 : 제2오일통로

40 : 오일 리저버 42 : 체크볼

44 : 플로터 46 : 제1스톱퍼

48 : 제1로드 50 : 제1핀

52 : 제2스톱퍼 54 : 제2로드

56 : 제2핀

이하, 첨부한 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디젤엔진의 터보차저 오일 공급장치에 대하여 설명하기로 한다.

도 1에서 설명한 종래의 구조와 동일한 부품은 동일 부호로 표시한다.

도 3은 본 발명에 따른 디젤엔진의 터보차저 오일 공급장치를 보여주는 단면도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 엔진 정지 후에도 터보차저 내부 구성품에 지속적으로 오일을 공급하기 위해 오일 리저버(40)를 설치하였으며, 이 오일 리저버(40) 내에는 공급되는 오일의 압력에 따라 상하로 이동하면서 오일 유입구(30)를 선택적으로 막는 체크볼(42)을 설치하였다.

이것의 전체적인 구성을 보면, 중앙의 오일 유입구(30)를 구비하고 있으며 양편의 제1오일통로(34) 및 제2오일통로(36)와 연통되어 있는 오일 리저버(40)와, 이 오일 리저버(40) 내에 설치되어 오일 유입구(30)를 막아주는 체크볼(42)과, 오일 리저버(40) 내에 채워지는 오일의 양에 따라 부력을 받아 체크볼(42)과 함께 상승 및 하강 운동을 하는 플로터(44)와, 이 플로터(44)와 연동되는 제1스톱퍼(46) 및 제2스톱퍼(52)로 이루어져 있다.

체크볼(42)의 하단은 플로터(44)와 연결되어 있으며, 제1오일통로(34)를 차단하는 제1스톱퍼(46)는 제1로드(48)에 의해 플로터(44)와 연동되도록 결합되어 있고, 제2오일통로(36)를 차단하는 제2스톱퍼(52)는 제2로드(54)에 의해 플로터(44)와 연동되도록 결합되어 있다.

여기서, 제1로드(48)는 제1핀(50)을 중심으로 플로터(44)에 회동가능하게 결합되어 있으며, 제2로드(54)는 제2핀(56)을 중심으로 플로터(44)에 회동가능하게 결합되어 있기 때문에 부력에 의해 플로터(44)가 상승하게 되면, 제1로드(48)와 제2로드(54)가 함께 상승되면서 제1오일통로(34)와 제2오일통로(36)를 막고 있던 제1스톱퍼(46)와 제2스톱퍼(52)를 끌어 올리게 된다.

이에 따라, 오일 리저버(40)의 내부에 있는 오일이 제1오일통로(34)와 제2오일통로(36)를 통해 터보차저 내부로 공급되는 것이 가능하다.

이러한 구조의 오일 공급장치가 내장된 터보차저에 있어서, 오일 유입구(30)를 통해 화살표 방향으로 오일이 공급되면, 이때의 공급되는 오일의 압력에 의해 도 4a에 도시한 바와 같이 체크볼(42)이 밀리면서 플로터(44)가 하강하게 되고, 이와 동시에 오일 리저버(40)의 내부에는 오일이 가득 채워지게 된다.

오일 리저버(40) 내에 오일이 가득 채워지게 되면, 이때의 부력에 의해 플로터(44)가 상승하면서 체크볼(42)을 밀어 올려 도 4b에 도시한 바와 같이 오일 유입구(30)를 막게 되고, 이와 동시에 플로터(44)에 의해 당겨지는 제1스톱퍼(46)와 제2스톱퍼(52)가 제1핀(50)과 제2핀(56)을 중심으로 회동되어 제1오일통로(34)와 제2오일통로(36)를 개방시키게 되므로, 오일 리저버(40) 내의 오일이 터보차저측으로 공급될 수 있게 된다.

오일이 터보차저측으로 공급됨에 따라 오일 리저버(40) 내의 오일이 부족해지면, 체크볼(42)을 받치고 있는 플로터(44)의 부력 보다 오일 유입구(30)측에서 공급되는 오일의 압력이 커지게 되므로, 이때의 공급되는 오일의 압력에 의해 체크볼(42) 및 플로터(44)가 하강하게 되어 재차 오일 리저버(40) 내에 오일이 채워질 수 있게 된다.

이러한 작동원리에 따라 오일 리저버(40) 내에는 항상 오일이 가득차 있게 되므로, 고속 주행 후에 엔진이 정지하게 되면, 오일 리저버(40)에 채워져 있던 오일이 제1오일통로(34)와 제2오일통로(36)를 통해 터보차저 내의 구성품으로 공급되기 때문에 지속적으로 오일을 공급하는 것이 가능하다.

이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 터보차저 내에 설치된 오일 리저버에 오일이 항상 가득 채워져 있기 때문에 고속 주행에 엔진이 정지된 경우에도 오일 리저버로부터 오일이 지속적으로 공급되므로서, 터보차저 구성품의 과열에 의한 소착을 막아 터보차저의 성능을 최적으로 유지할 수 있고 엔진 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다.

Claims

디젤엔진의 터보차저 오일 공급장치에 있어서, 오일 유입구(30)를 지니며 제1오일통로(34)와 제2오일통로(36)와 연통된 것으로 터보차저 내에 설치되는 오일 리저버(34)와, 공급되는 오일의 압력과 플로터(44)의 부력에 따라 상기 오일 리저버(34)에 있는 오일 유입구(30)를 선택적으로 개폐하며 하부단은 플로터(44)와 일체적으로 운동되도록 연결되어 있는 체크볼(42)과, 제1오일통로(34)를 막고 있으며 제1로드(48)를 개재하여 플로터(44)와 연동되도록 제1핀(50)을 중심으로 회동 가능하게 장착되는 제1스톱퍼(46)와, 제2오일통로(36)를 막고 있으며 제2로드(54)를 개재하여 상기 플로터(44)와 연동되도록 제2핀(56)을 중심으로 회동 가능하게 장착되는 제2스톱퍼(52)로 이루어진 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 터보차저 오일 공급 장치.