KR19980047094U - 엔진오일 가열장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차 엔진의 윤활작용 및 냉각작용을 행하는 오일(윤활유)의 온도를, 운전자가 시동시(warm-up)일시적으로 높이기 위한 엔진오일 가열장치에 관한 것으로서, 종래에는 엔진의 오일을 냉각 시키기위해 실린더 바깥둘레에 쿨링핀(cooling fin)을 설치하여 여기에 공기의 흐름을 통과시켜 냉각시키는 공랭식과, 또는 실린더 둘레에 워터재킷(water jaket)을 설치하여 물을 순환시키므로서 냉각시키는 방법을 이용하므로서, 엔진의 가열시 엔진오일의 온도를 낮추는 데에 주안을 둔 장치가 대부분이었기 때문에 겨울철 운전자가 시동을 걸때에는 엔진오일이 적정온도(약 100℃)까지는 엔진등의 제반 기능이 십분 발휘되지 않는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 차량의 엔진(140)을 윤활하는 엔진오일에 있어서, 상기 차량의 시동시 엔진오일의 온도를 90-110℃까지 급상승시키는 가열히터(120)를 오일쿨러(100)에 마련하며, 상기 가열히터(120)는 상기 엔진오일의 온도가 상기 온도에 이르렀을때 차단되며, 또한, 상기 온도 이하일때에는 접속되도록 구성되도록 한 것으로서 이러한 본 고안은 시동시 엔진오일의 예열과, 운행중 엔진의 과열을 방지하는데에 효율적으로 대처하는 동시에 엔진의 원활한 기능 및 엔진의 효율적인 출력을 얻을수 있는 매우 유용한 고안이다.

Description

엔진오일 가열장치

일반적으로, 자동차의 엔진의 실린더내에서 연료가 연소될 때의 연소가스온도는 2000℃ 이상에 달하지만, 이열의 상당량이 실린더, 실린더 헤드, 피스톤 등에 흡수되도록 되어 있으며, 상기 온도에 따른 각기능의 원활한 윤활작용을 위하여 엔진오일이 주입되어 사용되고 있다.

그리고 종래에는 이들 부분의 온도가 과도하게 상승하면, 실린더에 변형을 일으키거나 또는 실린더 벽의 유막이 파괴되어 윤활불량이 되고, 심할때에는 엔진을 손상시키게 된다. 또한, 연소상태고 나빠지는 결과 노킹이나 조기점화(pre ignition)를 일으켜 출력을 급격히 저하시키고 아울러서 질소 산화물(NO_X)의 배출량을 증가시키게 된다.

또한, 반대로 너무 냉각되면 연소에 의해 생긴 열중에서 냉각으로 상실되는 양이 많아져서 엔진의 열효율을 저하시켜 연료소비를 증대시키고, 실린더중에서 연료의 무화가 불충분한 혼합공기가 공급되기 때문에 연료에 의해 엔진오일을 묽게 만드는 원인이 되어 실린더의 마모를 촉진시키는 원인이 되었다.

상기, 엔진오일은 물성특성상 약 100℃에서 최대의 효과를 발휘할 수 있다. 따라서 엔진이 가동후 일정시간이 경과 후에는 일반적으로 상기 적정 온도를 넘으므로서 도 1에 나타내듯이 엔진을 냉각시킴과 함께 엔진오일을 적정온도로 냉각시 키기 위해 엔진의 외부를 직접냉각하는 공랭식과, 냉각수를 엔진내부로 순환시켜 냉각하는 수냉식을 이용하는 방법이 사용되어 왔다.

그리고, 수냉식은 워터펌프에 의해 냉각수를 실린더 블록 및 실린더 헤드에 워터재킷으로 냉각수를 라디에이터로 끌어들여 방열하며 데워진 물을 또다시 펌프를 이용하여 순환시키고 있다. 또한 워터펌프에는 팬이 설치되어 있어서 강제적으로 라디에이터로 보내 외기를 접촉시켜 방열효과를 좋게 한다. 또한, 워터재킷과 라디에이터 사이에는 서모스테이터가 설치되어 있어서 온도에 따라서 냉각수의 순환 경로를 변환하게 이루어져 있다.

공냉식은 실린더 주변에 쿨링핀을 설치하여 이것에 외기를 접촉시키든가 아니면 팬으로 외기를 강제적으로 보내 엔진의 열을 방출시키는 방식을 채택하고 있으며, 실린더수가 적은 엔진에 주로 사용된다.

그러나, 상기와 같은 냉각방식을 적절하게 이용하는 데에는 한계가 있고, 하절기 또는 동절기에도 엔진을 가동한지 일정시간이 경과한후에 필요로하는 방법으로서, 동절기에 초기 시동을 걸때, 또는 시동후 일정시간까지는 엔진오일이 적정온도의 상태에 있지않기 때문에 엔진의 각구성부에서 제대로의 역활을 할수 없는 문제점이 야기되는등 엔진오일의 저온으로 인하여 피스톤의 마모가 쉽게 이루어진다는 문제점이 있었다.

즉, 종래에는 도 1 에서 도시한 바와같이 엔진(12)에서의 오일은 냉각을 위해 오일쿨러(10)로 순환되며, 따라서 실린더의 온도를 적정하게 유지하여 피스톤(14)의윤활을 최대로 유지하기 위한 수냉식 온도유지를 행하고 있다.

상기와 같은 엔진오일의 냉각을 위한 올일쿨러(10)는 엔진오일을 냉각수로서 냉각시키는데에 한정 되므로서 동절기등 초기 시동시의엔진의 웜업을 유지하는데에는 많은 문제가 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 동절기 시동시 엔진(실린더)의 오일 온도가 적정온도(90-110℃)를 유지한후 일정온도 이하로 될경우에는 정상적인 온도 즉, 과열상태로 되지 않도록 엔진오일을 직접 외부의 냉각핀(cooling fin)으로 유도하여 주행중의 외기로부터 자연적으로 냉각시키거나 또는 상기 냉각핀의 외부에 팬을 이용하여 냉각시킬수 있는 엔진오일 가열장치를 제공하는데 있다.

이와같은 본 고안의 목적은 상기 차량의 시동시 엔진오일의 온도를 90-110℃까지 급상승시키는 가열히터를 오일쿨러에 마련하며, 상기 가열히터는 상기 엔진오일의 온도가 상기 온도에 이르렀을때 차단되며, 또한, 상기 온도 이하일때에는 접속되도록 구성되므로써 달성될수 있다.

이러한 본 고안은 동절기 엔진의 가동시 엔진오일의 온도를 적정 온도까지 손쉽게 상승시킬 수 있으며, 상기 상승된 엔진오일의 온도를 센서로 감지하여 일정온도로 되었다고 판단될때에는 일반적인 정상 냉각수단에 의해 엔진내부의 온도를 낮출수 있게되어 효과적으로 엔진의 성능을 향상시킬 수 있으므로 상기 목적을 달성할 수가 있는 것이다.

도 1은 종래 기술의 한예를 보인 수냉식 오일 필터의구성도.

도 2는 엔진오일의 윤활계통을 보인 다이어 그램

도 3은 본 고안의 에진오일 가열장치가 장착된 오일쿨러의 구성을 보인 구성도.

도 4는 본 고안의 또다른 오일 가열장치가 장착되는 예를 나타낸 사시도.

도면의주요부분에대한부호의설명

100 : 오일 쿨러 110 : 오일 필터

120 : 가열히터 150 : 오일팬 버플

160 : 오일 스트레이너 170 : 오일팬

이하 본 고안의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예로서 그 기술 구성 및 작용효과를 첨부한 별첨의 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술의 한예를 보인 수냉식 오일 필터의 구성도를 나타내며, 도 2는 엔진오일의 윤활계통을 보인 다이어 그램이다. 또한, 도 3은 본 고안인 엔진오일 가열장치가 장착된 오일쿨러의 구성을 보인 구성도 이며, 도 4는 본 고안의 또다른 오일 가열장치가 장착되는 예를 나타낸 사시도로서 이에 도시된 바와같이 본 고안은 엔진(실린더)(140)의 외부 한 부분에 오일쿨러(100)가 마련되어 오일쿨러(100)에는 엔진(140)으로 부터 엔진오일이 순환되도록 이루어져 있다. 상기 오일쿨러(100)에는 오일필터(110)가 마련되며, 상기 오일쿨러(100)에 마련된 오일필터(110)의 본래의 목적으로는 정상적인 엔진가동시 온도에 의해 엔진의 과열을 방지하기 위해 마련된 것으로서, 본 실시예에서는 상기 구성을 변형없이 그대로 사용할 수 있다.

즉, 상기 오일의 순환을 위해 마련된 오일쿨러(100)의 일정위치(오일쿨러 케이스의 내벽)에 마련된 가열히터(120)는 엔진의 시동시 가열되어 엔진오일의 온도가 90-110℃에 이를때까지 가열되도록 구성되어 있다.

이와같이 형성된 본 고안은, 상기 가열히터(120)를 절연 코팅된 니크롬선에 의해 차량의 배터리(도시생략)에 연결되어 구성되도록 하였으며, 자체에 섬머커플을 이용한 별도의 온도감지 센서(도시생략), 또는 일반적 으로 차량에 장착된 엔진온도 측정센서에 의해 110℃에서 차단되도록 구성되었다. 상기 가열히터는 또다른 방법으로서, 자체에 서머스테이트를 장착하여 온도가 110℃이상으로 될 때에는 자동으로 차단되도록 구성하였다.

따라서 상기의 가열히터는 꼭 시동시에만 국한되는 것이 아닌 혹한기에 엔진온도가 상승하지 않을때에도 항상 일정하게 엔진오일의 온도를 상승시키므로서 효율적인 기능을 발휘할 수 있다.

도 2는 윤활계통의 다이어그램을 나타내는 것으로서, 본 고안에서는 상기 도 2에 나타내듯이 엔진오일의 적정한 온도유지는 모든 구성원의 기능을 향상시킬 수 있는 것을 알수 있다.

즉, 도 4는 본 고안의 또다른 실시예를 나타내는 것으로서, 상기 가열히터(120)를 오일쿨러(100)에 한정되지 않고, 엔진의 오일을 저장 공급하는 오일팬의 상부에 장착되는 오일스트레이너(160)및 오일팬 버플(150)에 부착하여 오일이 오일스트레이너(160)를 통해 엔진(140)으로 진입될때 안정된 온도를 유지할 수 있도록 할 수 있도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 가열 하고자하는 엔진오일의 용량에 따라서, 즉, 승용차가 아닌 화물차등의 대형차량에 대하여서는 가열히터(120)의 용량을 크게 할 필요에 따라서 오일팬(17)의 바닥부에 상기 가열히터(120)를 병렬접속 하므로서 모든차량에 적용하여 바람직하게 시동시의 엔진오일의 역활을 충분하게 발휘 시킬수 있도록 구성으로 하였다.

따라서, 본 고안의 실시예로서는 기존의 오일쿨러에 엔진오일이 순환되는 것을 그대로 이용하고, 또한 적정온도에 도달하였을때에는 정상적인 냉각 순환에 따라서 엔진오일의 관리를 적절하게 실행할 수 있도록 하였기 때문에 기존의 차량장치를 그대로 존속시킬 수있으므로서, 별도의 추가로 요구되는 장치없이 가열히터를 부착하는 것만으로 본 고안이 목적하고자 하는 효과를 충분하게 얻을수 있다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 고안은 시동시 엔진오일의 예열과, 운행중 엔진의 과열을 방지하는데에 효율적으로 대처하며, 아울러서 일정하게 엔진오일의 온도를 유지하므로서 엔진의 원활한 기능 및 엔진의 효율적인 출력을 얻을수 있는동시에 엔진의 수명 연장 및 성능의 향상을 이룰수 있고, 별도의 기구를 설치하지 않고 현재 이용되는 모든 차량의 장치를 그대로 이용하므로서 모든차량에 호환될수 있는 효과를 갖는 매우 유용한 고안이다.

본 고안은 자동차의 웜업(warm-up)시 엔진오일의 가열장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 동절기에 차량의 시동시 엔진의 원활한 윤활 역할 및 제반구조체의 윤활작용을 실행할 수 있게 하므로서 엔진오일이 갖고 있는 화학적(물성)성질을 최대한으로 발휘할 수 있는 엔진오일의 가열장치를 제공하기 위한 것이다.

Claims (1)

1. 차량의 엔진(140)을 윤활하는 엔진오일에 있어서, 상기 차량의 시동시 엔진오일의 온도를 90-110℃까지 급상승시키는 가열히터(120)를 오일쿨러(100)에 마련하며, 상기 가열히터(120)는 상기 엔진오일의 온도가 상기 온도에 이르렀을때 차단되며, 또한, 상기 온도 이하일때에는 접속되도록 구성된 것을 특징으로 하는 엔진오일 가열장치.