KR100552742B1

KR100552742B1 - 디젤 엔진 차량의 윤활 시스템

Info

Publication number: KR100552742B1
Application number: KR1020030075882A
Authority: KR
Inventors: 하창훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2006-02-20
Also published as: KR20050041021A

Abstract

본 발명은 디젤 엔진 차량의 윤활 시스템에 관한 것으로, 엔진의 저속과 고속 영역에 따라 엔진을 이루는 각 요소에서 서로 다르게 필요로 하는 오일 양을 그 상태에 맞추어 공급해 오일 펌프 용량을 줄이면서 연비도 함께 향상함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 윤활 오일을 담은 오일팬(1)과, 이 오일팬(1)으로부터 오일펌프(2)를 통해 펌핑(Pumping)된 오일을 공급받는 엔진(3), 이 엔진(3)을 이루는 각 구성부로 오일을 공급하도록 연결된 공급라인 및 이 공급라인상에 구비되어 엔진 작동 조건에 따라 공급되는 오일 량을 제어하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

디젤 엔진 차량의 윤활 시스템{Lubrication system for diesel engine in vehicle}

도 1은 본 발명에 따라 오일 공급로 상에 유량제어밸브를 구비한 디젤 엔진 차량의 윤활 시스템 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 오일팬 2 : 오일펌프

3 : 엔진 3a : 메인갤러리

3a' : 메인베어링 3b : 오일제트갤러리

3c : 헤드갤러리 4 : 콘트롤러

5 : 입력신호부 6,7 : 제1·2유량제어밸브

6a,7a : 솔레노이드 6b,7b : 이동로드

6c,7c : 플런저 10 : 메인공급라인

11 : 제1분기라인 12 : 제2분기라인

13 : 서브챔버 13a : 분리벽

본 발명은 디젤 엔진 차량의 윤활 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저속과 고속 운전 영역에 따라 공급되는 오일을 가변적으로 제어하도록 된 디젤 엔진 차량의 윤활 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 형태에 따라서 승용차나 버스 및 트럭 등으로 분류하지만, 같은 차종이라도 사용하는 연료에 따라서 가솔린을 연료로 사용하는 가솔린 차량이나 디젤을 연료로 사용하는 디젤 차량 및 LPG(Liquefied Petroleum Gas)를 연료로 사용하는 LPG 차량으로 부르기도 한다.

이중, 디젤 차량은 통상적으로 약 40기압으로 연소실 내에 압축된 500℃ ~ 550℃ 정도의 공기 중에 100~300 기압의 높은 분사 압력으로 연료를 분사하여 동력을 얻는 즉, 공기의 압축열로 분사된 연료가 자기 착화를 일으켜 열에너지를 기계적 에너지로 바꾸는 디젤 엔진을 사용하게 된다.

이와 같은 엔진은 그 내부의 미끄럼운동부(섭동부)에 오일을 공급하여 마찰열로 인한 베어링의 소결 등을 방지하기 위해 통상적으로, 엔진을 이루는 실린더블록 하부인 실린더의 이랫쪽에는 개스킷을 사이에 두고 설치된 오일팬에 담겨진 엔진 오일(윤활유)을 팬이 윤활장치를 통해 유막 유지용 오일을 지속적으로 공급해주게 된다.

즉, 이러한 그 윤활 계통은 디젤 엔진의 경우 오일팬과 오일스트레이너 및 오일펌프를 거치면서 우선적으로 메인갤러리로 공급되면서 실린더의 헤드와 블록 및 캠을 이루는 헤드갤러리로 공급됨과 더불어 피스톤의 온도를 일정 수준이하로 낮추기 위하여 오일제트갤러리 쪽으로도 모두 공급된 후, 이와 같은 엔진의 각 구성부분에 대한 윤활과 냉각을 한 뒤 오일팬으로 다시 회수하도록 되어 있다.

그러나, 이와 같은 디젤 엔진의 윤활 계통 방식은 각 구성부분으로 일괄적인 오일 량을 공급하는 방식인데 이는, 엔진의 운전 영역과 작동 상태에 따라 각 구성 부위에서 요구하는 오일 량이 서로 다른 예를 들어, 엔진브레이크 작동시에는 메인갤러리와 헤드갤러리에는 오일 량이 많이 필요하지만 상대적으로 오일제트 갤러리에는 적은 양이 필요함에도 불구하고 동일하게 공급해 불필요한 오일의 낭비를 가져오는 현상이 있게 된다.

또한, 이와 같이 엔진의 운전 영역과 작동 상태를 구분하지 않고 오일을 동일하게 공급하게 되면, 이를 위해 오일을 펌핑(Pumping)하기 위한 오일펌프의 용량도 커져야 하면서 큰 용량의 오일펌프 작동을 위한 엔진 동력사용으로 인한 연비 저하를 발생하게 됨은 물론이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 엔진의 저속과 고속 영역에 따라 엔진을 이루는 각 요소에서 서로 다르게 필요로 하는 오일 양을 그 상태에 맞추어 공급해 오일 펌프 용량을 줄이면서 연비도 함께 향상함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 윤활 오일을 담은 오일팬과;

이 오일팬으로부터 오일펌프를 통해 펌핑(Pumping)된 오일을 공급받는 엔진;

오일팬과 엔진의 헤드갤러리간에 직접 연결된 메인공급라인과, 이 메인공급라인으로부터 분기되어 메인베어링쪽으로 오일을 공급하는 메인갤러리에 연결된 제1분기라인 및 상기 메인공급라인으로부터 분기되어 오일제트갤러리에 연결된 제2분기라인으로 이루어진 공급라인 및;

엔진의 부하와 압력, 온도 및 회전수등을 측정하는 입력신호부와, 이 입력신호부의 데이터를 받아 엔진의 각 구성부로 공급되는 유량을 조절하기 위한 제어신호를 발생하는 콘트롤러 및 이 콘트롤러에 의해 열림량을 변화시켜 공급관로상의 오일 량을 조절하는 유량제어밸브로 이루어진 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따라 오일 공급로 상에 유량제어밸브를 구비한 디젤 엔진 차량의 윤활 시스템 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 윤활 오일을 담은 오일팬(1)과, 이 오일팬(1)으로부터 오일펌프(2)를 통해 펌핑(Pumping)된 오일을 공급받는 엔진(3), 이 엔진(3)을 이루는 각 구성부로 오일을 공급하도록 연결된 공급라인 및, 이 공급라인상에 구비되어 엔진 작동 조건에 따라 공급되는 오일 량을 제어하는 제어부로 이루어지게 된다.

여기서, 상기 공급라인은 오일팬(1)과 엔진(3)의 헤드갤러리(3c)간에 직접 연결된 메인공급라인(10)과, 이 메인공급라인(10)으로부터 분기되어 메인베어링(3a')쪽으로 오일을 공급하는 메인갤러리(3a)에 연결된 제1분기라인(11) 및, 상기 메인공급라인(10)으로부터 분기되어 오일제트갤러리(3b)에 연결된 제2분기라인(12)으로 이루어진다.

또한, 상기 제어부는 엔진의 부하와 압력, 온도 및 회전수(RPM)등을 측정하는 입력신호부(5)와, 이 입력신호부(5)의 데이터를 받아 엔진(3)의 각 구성부로 공급되는 유량을 조절하기 위한 제어신호를 발생하는 콘트롤러(4) 및, 이 콘트롤러(4)에 의해 열림량을 변화시켜 공급관로상의 오일 량을 조절하는 유량제어밸브로 이루어진다.

이때, 상기 유량제어밸브는 상기 메인공급라인(10)으로부터 오일제트갤러리(3b)쪽으로 분기된 제2분기라인(12)상에 구비된 제1유량제어밸브(6)와, 상기 오일펌프(2)와 헤드갤러리(3c) 사이를 연결하는 메인공급라인(10)상에 구비된 제2유량제어밸브(7)로 이루어지되, 상기 제1,제2유량제어밸브(6,7)는 콘트롤러(4)로부터 제어 신호에 따라 온(On)·오프(Off)되는 솔레노이드(6a,7a)와, 이 솔레노이드(6a,7a)의 온(On)·오프(Off) 작동시 전진·후퇴되는 이동로드(6b,7b) 및, 이 이동로드(6b,7b)의 전진·후퇴시 상기 제2분기라인(12)과 상기 메인공급라인(10)상에 각각 돌출되어 분리벽(13a)으로 구획된 서브챔버(13)내를 이동하여 오일 흐름 통로를 열거나 차단하는 플런저(6c,7c)로 이루어진다.

한편, 상기 제1,2유량제어밸브(6,7)의 플런저(6c,7c)는 제2분기라인(12)과 메인공급라인(10)상의 오일 흐름 통로를 각각 어느 정도 열어 놓아 제1,2유량제어밸브(6,7)의 미 작동시에도 오일의 공급이 원활히 이루어지도록 설정되어짐은 물론이다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 오일펌프(2)가 작동하여 오일팬(1)의 오일이 펌핑(Pumping)되면 메인공급라인(10)을 통해 엔진(3)의 헤드갤러리(3c)로 오일을 공급함과 더불어, 상기 메인공급라인(10)에 분기된 제1·2분기라인(11,12)을 통해 메인갤러리(3a)와 오일제트갤러리(3b)로 각각 오일을 공급해 윤활을 수행하게 된다.

그러나, 엔진브레이크 작동시와 같이 엔진(3)의 작동상태가 변화되면 제어부의 입력신호부(5)가 이를 콘트롤러(4)로 전송하면, 상기 콘트롤러(4)는 메인갤러리(3a)와 헤드갤러리(3c)에는 오일 량이 많이 필요하지만 상대적으로 오일제트갤러리(3b)에는 적은 양이 필요함을 판단하게 되고, 이에 따라 상기 콘트롤러(4)는 상기 제1,제2유량제어밸브(6,7)의 개폐를 각각 제어하여, 상기 메인공급라인(10)상에 구비된 제2유량제어밸브(7)를 통해 더 많은 오일이 공급되도록 하면서 동시에 제2분기라인(12)상에 구비된 제1유량제어밸브(6)를 통해 오일제트갤러리(3b)쪽으로 공급되는 오일을 줄여주게 된다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 콘트롤러(4)의 제어 신호를 받은 제2유량제어밸브(7)는 솔레노이드(7a)의 온(On)에 따라 이동로드(7b)를 전진시키게 되고, 이로 인해 상기 이동로드(7b)에 의해 밀려나면서 서브챔버(13)쪽으로 이동되는 플런저(7c)가 메인공급라인(10)의 오일 흐름 통로를 더 많이 열어주게 된다.

또한, 상기 콘트롤러(4)의 제어 신호를 받은 제1유량제어밸브(6)는 솔레노이드(6a)의 온(On)에 따라 이동로드(6b)를 후퇴시키게 되고, 이로 인해 상기 이동로드(6b)에 의해 당겨지면서 서브챔버(13)로부터 이동되는 플런저(6c)가 제2분기라인(12)의 오일 흐름 통로를 더욱 좁혀 주게 된다.

이때, 상기 메인갤러리(3a)에는 이어지는 제1분기라인(11)은 제어밸브가 설치되지 않아 오일펌프(2)의 펌핑에 따른 오일을 공급받게 됨은 물론이다.

한편, 엔진(3)의 작동상태가 다시 정상적인 오일 공급을 필요로 하는 상태로 변화되면, 이를 입력신호부(5)를 통해 판단한 콘트롤러(4)는 제1·2유량제어밸브(6,7)를 다시 초기 상태로 복귀시키게 되는데, 즉 상기 콘트롤러(4)의 제어 신호를 받은 제2유량제어밸브(7)는 솔레노이드(7a)의 오프(Off)에 따라 이동로드(7b)를 후퇴시켜 서브챔버(13)쪽으로 이동되었던 플런저(7c)를 초기 설정된 상태로 메인공급라인(10)으로 복귀시켜주게 된다,

또한, 상기 콘트롤러(4)의 제어 신호를 받은 제1유량제어밸브(6)는 솔레노이드(6a)의 오프(Off)에 따라 이동로드(6b)를 전진시켜 제2분기라인(12)쪽으로 이동되었던 플런저(6c)를 초기 설정된 상태로 서브챔버(13)쪽으로 복귀시켜주게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 엔진으로 윤활 오일을 공급하는 관로상에 엔진의 작동 상태에 따라 흐름 통로를 제어하는 유량제어밸브를 두어 상대적으로 많은 오일 사용이 필요한 부위에는 더 많은 오일을 공급해 불필요한 오일 낭비를 방지하는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 엔진의 운전 영역과 작동 상태를 구분해 오일을 공급하므로 오일펌프도 불필요하게 큰 용량을 사용하지 않아 오일 펌프 작동을 위한 엔진 동력의 손실을 줄여 연비의 저하를 줄이는, 즉 연비의 향상을 도모할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

윤활 오일을 저장하는 오일팬(1)과;

상기 오일팬(1)내에 저장된 오일을 오일펌프(2)의 작동을 통해 제공받는 엔진(3);

상기 오일펌프(2)와 상기 엔진(3)의 헤드갤러리(3c)간에 직접 연결된 메인공급라인(10)과, 이 메인공급라인(10)으로부터 분기되어 메인베어링(3a')쪽으로 오일을 공급하도록 메인갤러리(3a)에 연결된 제1분기라인(11) 및, 상기 메인공급라인(10)으로부터 분기되어 오일제트갤러리(3b)에 연결된 제2분기라인(12)으로 이루어진 공급라인 및;

상기 엔진(3)의 부하와 압력, 온도 및 회전수(RPM) 등을 측정하는 입력신호부(5)와, 이 입력신호부(5)의 데이터를 받아 상기 엔진(3)의 각 구성부로 공급되는 오일의 유량을 조절하기 위한 제어신호를 발생하는 콘트롤러(4) 및, 이 콘트롤러(4)에 의해 열림량을 변화시켜 공급관로상의 오일 량을 조절하는 유량제어밸브로 이루어진 제어부를 구비하고;

상기 유량제어밸브는 상기 메인공급라인(10)으로부터 상기 오일제트갤러리(3b)쪽으로 분기된 제2분기라인(12)상에 구비된 제1유량제어밸브(6)와, 상기 오일펌프(2)와 상기 헤드갤러리(3c) 사이를 연결하는 상기 메인공급라인(10)상에 구비된 제2유량제어밸브(7)로 이루어지고;

상기 제1,2유량제어밸브(6,7)는 상기 콘트롤러(4)로부터 출력되는 제어 신호에 따라 온(On)·오프(Off)되는 솔레노이드(6a,7a)와, 이 솔레노이드(6a,7a)의 온(On)·오프(Off) 작동시 전진·후퇴되는 이동로드(6b,7b) 및, 이 이동로드(6b,7b)의 전진·후퇴시 상기 제2분기라인(12)과 상기 메인공급라인(10)상에 각각 돌출되어 분리벽(13a)으로 구획된 서브챔버(13)내를 이동하여 오일 흐름 통로를 열거나 차단하는 플런저(6c,7c)로 이루어지며;

상기 제1,2유량제어밸브(6,7)는 미 작동시에도 오일의 공급이 원활히 이루어지도록 상기 제2분기라인(12)과 상기 메인공급라인(10)상의 오일 흐름 통로를 각각 어느 정도 열어 놓도록 설정되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 차량의 윤활 시스템.
삭제
삭제