KR19990018073U

KR19990018073U - 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조

Info

Publication number: KR19990018073U
Application number: KR2019970031261U
Authority: KR
Inventors: 김인두
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-11-06
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 1999-06-05

Abstract

본 고안은 자동차 엔진에 구비되는 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조에 관한 것으로서, 특히 엔진 오일의 온도 및 점도가 변화되더라도 피스톤에 일정하게 오일을 분사하도록 하여 피스톤의 냉각 및 윤활 기능이 향상되도록 한 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조에 관한 것이다.

상기 본 고안의 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조는, 실린더 블록의 오일 통로 끝단에 설치되어 오일의 압력이 일정 이상일 때 플런저 및 스프링이 밀려 개방되는 체크 밸브가 포함된 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조에 있어서, 상기 체크 밸브(60)의 플런저(63)는 그 내측에 오일의 온도에 따라 부피가 변화되는 부피 가변재(66)가 설치되고, 상기 부피 가변재(66)와 스프링(64) 사이에는 격리판(67)이 설치되어, 오일의 온도가 높을 때는 상기 부피 가변재(66)가 팽창되어 상기 체크 밸브(60)의 개방 압력이 높아지고, 오일의 온도가 낮을 때는 상기 부피 가변재(66)가 수축되어 상기 체크 밸브(60)의 개방 압력이 낮아지도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조

일반적으로 엔진 오일은 도 1에 도시된 바와 같이 오일팬(1)에 저장되어 엔진 내부의 주요 운동 부분과 마찰부분에 공급되어 엔진이 원활하게 작동되도록 윤활 및 냉각 작용을 하게 된다. 즉, 상기 엔진 오일은 실린더 헤드(2)에 내재된 밸브 기구(3)와 실린더 블록(4)에 내재되는 크랭크 축(5), 피스톤(6), 케넥팅 로드(7) 등에 공급되어 윤활 및 냉각 작용을 하게 된다.

특히, 상기 피스톤(6)은 도 2에 도시된 바와 같이 실린더 내에서 빠른 속도로 왕복 운동하는 동시에 팽창 행정에 따른 고온 고압에 의해 높은 열이 발생되기 때문에 실린더 블록(4) 하측에 설치된 쿨링 젯(10)을 통해 상기 피스톤(6)에 냉각 및 윤활 작용을 하는 엔진 오일이 분사되게 된다.

여기서, 상기 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조의 종래 기술은 도 2의 확대도를 참고하면, 실린더 블록(4) 저면으로 오일 통로(4a)가 연결되고, 이 오일 통로(4a) 끝단에 피스톤(6) 방향으로 오일이 분사되도록 쿨링 젯(10)이 설치된다.

그리고, 상기 쿨링 젯(10)은 상기 오일 통로(4a) 끝에 설치되어 오일의 압력이 일정 이상이 되었을 때 개방되는 체크 밸브(11)와, 상기 체크 밸브(11)를 통과한 오일이 피스톤(6)쪽으로 분사되도록 하는 오일 젯(17)으로 이루어져 있다.

상기 체크 밸브(11)는 엔진 오일이 통과되는 밸브 바디(12)와, 상기 밸브 바디(12) 내에서 오일의 압력에 따라 이동되는 플런저(13)와, 상기 플런저(13) 후방에 위치되어 오일의 압력이 일정 이상이 되면 개방되도록 탄성력을 제공하는 스프링(14)과, 상기 스프링(14)이 지지되는 캡(15)으로 구성되어 있고, 상기 오일 젯(17)은 상기 밸브 바디(12)내에서 피스톤(6)의 하측 방향으로 굽혀지게 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조는 엔진이 작동에 따라 오일 펌프(미도시 됨)가 작동되면서 엔진 내에 오일을 가압하여 압송하게 되는 데, 상기 실린더 블록(4)의 오일 통로(4a)에서 유입되는 오일이 일정 압력 이상이 되면 상기 체크 밸브(11)의 플런저(13)를 밀어 개방시키고, 밸브 바디(12)의 측면에 연결된 오일 젯(17)을 통해 피스톤(6) 하측 방향으로 오일을 분사하게 된다.

따라서, 종래 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조는 상기 체크 밸브(11) 및 오일 젯(17)을 통해 일정 압력이상의 오일만을 피스톤(6)에 분사시킴으로써 오일의 손실을 방지할 수 있는 효과를 가져오게 된다.

한편, 엔진 오일은 엔진의 온도에 절대적인 영향을 받게 되므로 엔진의 온도가 올라가면 오일의 점도가 낮아져 오일의 유동에는 별다른 영향을 주지 않으나 오일의 온도가 낮게되면 점도가 높아지기 때문에 오일의 압력이 동일한 조건에서는 오일의 유동이 불리하게 된다.

따라서, 상기한 바와 같은 종래 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조는 체크 밸브(11)의 플런저(13)가 오일의 온도에는 상관없이 오일의 압력에 따라서만 개방되어 피스톤(6)에 오일이 분사되도록 이루어져 있기 때문에 엔진의 냉시동시 등과 같이 오일의 온도가 낮아 오일 점도가 높은 상태에서는 오일의 유동이 원활치 않게 되어 피스톤에 충분한 오일을 공급할 수 없는 문제점이 발생되었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 체크 밸브의 플런저 내에 부피 가변재를 설치하여 오일 온도에 따라 플런저에 가해지는 스프링의 탄발력을 변화시킴으로써 오일의 온도가 낮아지면 체크 밸브의 개방압력도 낮아져 피스톤에 오일의 공급이 원활하게 이루어지도록 한 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안의 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조는, 실린더 블록의 오일 통로 끝단에 설치되어 오일의 압력이 일정 이상일 때 플런저 및 스프링이 밀려 개방되는 체크 밸브가 포함된 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조에 있어서, 상기 체크 밸브의 플런저는 그 내측에 오일의 온도에 따라 부피가 변화되는 부피 가변재가 설치되고, 상기 부피 가변재와 스프링 사이에는 격리판이 설치되어, 오일의 온도가 높을 때는 상기 부피 가변재가 팽창되어 상기 체크 밸브의 개방 압력이 높아지고, 오일의 온도가 낮을 때는 상기 부피 가변재가 수축되어 상기 체크 밸브의 개방 압력이 낮아지도록 된 것을 특징으로 한다.

도 1은 엔진 오일의 공급 구조가 도시된 엔진의 내부 구성도,

도 2는 종래 기술의 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조가 도시된 단면도 및 요부 확대도,

도 3은 본 고안에 따른 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조가 도시된 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 실린더 블록 50a : 오일 통로

55 : 피스톤 60 : 체크 밸브

62 : 밸브 바디 63 : 플런저

64 : 스프링 65 : 캡

66 : 부피 가변재 67 : 격리판

70 : 오일 젯

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

본 고안에 의한 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조는 도 3에 도시된 바와 같이 실린더 블록(50)의 하측면으로 연결되는 오일 통로(50a)의 끝단에 체크 밸브(60) 및 오일 젯(70)으로 이루어진 쿨링 젯이 설치되고, 이 쿨링 젯을 통해 피스톤(55)에 냉각 및 윤활을 위한 오일을 공급하도록 구성되어 있다.

특히, 본 고안은 상기 체크 밸브(60)에 구비된 플런저(63) 내에 부피 가변재(66) 및 격리판(67)을 설치하여 플런저(63)에 가압되는 오일의 온도에 따라 부피 가변재(66)의 부피가 변화되어 체크 밸브(60)의 개방 압력도 달라지도록 되어 있다.

즉, 상기 체크 밸브(60)는 밸브 바디(62)내에 실린더 블록(50)의 오일 통로(50a)를 막고 있는 플런저(63)가 설치되고, 이 플런저(63)는 일정 압력이상에서 개방되도록 스프링(64) 및 캡(65)에 의해 지지되어 있다.

여기서, 상기 체크 밸브(60)는 플런저(63) 내에 부피 가변재(66)가 설치되어 있는 바, 오일 통로(50a)를 통해 가압되는 오일의 온도가 높을 때는 상기 부피 가변재(66)가 팽창되어 스프링(64)이 수축된 상태에 있게 되므로 상기 체크 밸브(60)의 개방 압력이 높아지고, 오일의 온도가 낮을 때는 상기 부피 가변재(66)가 수축되어 상기 스프링(64)이 길어진 상태에 있게 되므로 상기 체크 밸브(60)의 개방 압력이 낮아지도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.

엔진 오일의 점도는 엔진의 온도에 따라 달라지게 된다. 따라서 오일의 온도에 따라 체크 밸브(60) 및 오일 젯(70)을 통해 피스톤(55)에 분사되는 오일의 유동도 달라지게 된다.

여기서, 본 고안은 체크 밸브(60)의 플런저(63)내에 부피 가변재(66)가 설치되어 플런저(63)에 가해지는 오일의 온도에 따라 스프링(64)의 탄발력이 달라지므로 오일의 온도에 따라 체크 밸브(60)의 개방 압력도 달라지게 된다.

즉, 상기 플런저(63)에 가해지는 오일의 온도가 높아지면 부피 가변재(66)의 온도도 상승하게 되므로 그 부피가 팽창하게 되고, 이에 따라 상기 플런저(63)를 밀고 있는 스프링(64)이 부피 가변재(66) 및 격리판(67)에 밀려 상대적으로 높은 탄성력을 보유하게 된다.

따라서, 상기 플런저(63)를 밀어 체크 밸브(60)를 개방시킬 수 있는 오일의 압력도 그만큼 높아지게 된다. 하지만, 엔진 오일의 온도가 높아지면 그만큼 오일의 부피가 팽창되어 상대적으로 높은 압력에서 체크 밸브(60)가 개방되더라도 피스톤(55)에는 안정되게 오일이 분사된다.

반면, 상기 플런저(63)에 가해지는 오일의 온도가 낮아지면 부피 가변재(66)는 수축하게 되므로 플런저(63)를 밀고 있는 스프링(64)의 탄성력이 약해져서 체크 밸브(60)를 개방시킬 수 있는 오일의 압력도 낮아지게 된다.

따라서, 플런저(63)에 가해지는 엔진 오일의 온도가 낮고 점도가 높은 조건에서 오일의 압력이 낮더라도 체크 밸브(60)가 쉽게 개방되므로 오일 젯(70)을 통해 피스톤에 충분한 오일이 공급되게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 고안의 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조는 체크 밸브내에 엔진 오일의 온도에 따라 변화되는 부피 가변재가 설치되어 엔진 오일의 온도에 따라 체크 밸브의 개방 압력이 달라지기 때문에 오일의 점도가 높은 낮은 온도에서도 피스톤에 오일의 공급이 원활하게 되어 피스톤의 냉각 및 윤활 성능이 향상되는 이점이 있다.

Claims

실린더 블록의 오일 통로 끝단에 설치되어 오일의 압력이 일정 이상일 때 플런저 및 스프링이 밀려 개방되는 체크 밸브가 포함된 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조에 있어서,

상기 체크 밸브의 플런저는 그 내측에 오일의 온도에 따라 부피가 변화되는 부피 가변재가 설치되고, 상기 부피 가변재와 스프링 사이에는 격리판이 설치되어, 오일의 온도가 높을 때는 상기 부피 가변재가 팽창되어 상기 체크 밸브의 개방 압력이 높아지고, 오일의 온도가 낮을 때는 상기 부피 가변재가 수축되어 상기 체크 밸브의 개방 압력이 낮아지도록 된 것을 특징으로 하는 피스톤 냉각을 위한 오일 분사 구조.