KR20010059701A - Oil measuring device for oil jet of engine piston - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엔진피스톤용 오일제트의 유량 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 구동 상태로 유압을 공급할 수 있도록 오일공급수단을 구성하고, 오일 제트를 통해 피스톤으로 분사되는 오일이 상사점에 도달하는 위치에서 각각의 포집량을 확인할 수 있게 함으로써, 실제 피스톤 냉각에 필요한 오일량을 확인할 수 있을 뿐만 아니라 오일제트로부터 분사되는 오일의 직진성 및 목표지점으로의 분사에 대해 정확하게 알 수 있는 엔진피스톤용 오일제트의 유량 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring the flow rate of an oil jet for an engine piston, and more particularly, an oil supply means configured to supply hydraulic pressure to a driving state of an engine, and oil injected into a piston through an oil jet at a top dead center. By allowing each trapping amount to be checked at the point of arrival, it is possible not only to check the amount of oil required for actual piston cooling, but also for the engine piston that can accurately know the straightness of the oil injected from the oil jet and the injection to the target point. The present invention relates to an oil jet flow measuring device.
일반적으로 엔진은 연료와 공기를 일정 비율로 혼합된 혼합기를 압축열이나 스파크를 이용하여 연소시키고, 여기서 발생된 열에너지를 기계적인 에너지로 바꿔주는 동력발생장치이다.In general, an engine is a power generator that burns a mixture of fuel and air in a predetermined ratio using compressed heat or sparks, and converts thermal energy generated into mechanical energy.
이러한 엔진은 구조에 의해 분류해 보면 실린더 블럭과 같이 구조적인 정지부품과, 크랭크 샤프트 구조와 같은 운동부품과, 전기 및 윤활 등을 목적으로 설치되는 부속장치 부품으로 크게 구분할 수 있다.These engines can be broadly classified into structural stop parts such as cylinder blocks, moving parts such as crankshaft structures, and accessory parts installed for electrical and lubrication purposes.
여기서, 상기 크랭크 샤프트 및 여기에 결합된 피스톤을 포함하는 운동부품은 혼합기의 연소에 의해 얻어지는 폭발력에 의해 열에너지를 기계적인 회전운동으로 바꿔 주는 장치로, 이러한 운동부품에는 각 운동부에서 마찰과 마모를 방지하기 위한 보조장치인 윤활장치에 의해 오일을 공급받게 된다.Here, the moving part including the crankshaft and the piston coupled thereto is a device that converts thermal energy into mechanical rotational motion by the explosive force obtained by the combustion of the mixer, which prevents friction and wear in each moving part. The oil is supplied by the lubricator, which is an auxiliary device.
상기 윤활장치는, 첨부도면 도 1에서 도시한 바와 같이, 오일팬으로부터 오일스크린을 거친 오일이 오일펌프의 구동에 의해 릴리프 밸브로 공급이 되며, 릴리프 밸브에 공급된 오일은 오일필터를 거쳐 메인 오일 통로(main oil gallery)로 공급된다.In the lubrication apparatus, as shown in FIG. 1, oil passing through the oil screen from the oil pan is supplied to the relief valve by driving the oil pump, and the oil supplied to the relief valve is passed through the oil filter to the main oil. It is fed to the main oil gallery.
특히, 상기 메인 오일 통로로 공급된 오일 중에서 운동부품 중 가장 큰 운동작용을 하는 피스톤으로도 오일 공급이 이루어지게 되는데, 이때의 경로는 릴리프 밸브 → 크랭크 샤프트 → 커넥팅 로드 → 오일 제트 → 실린더 및 피스톤 순으로 이루어져 있다.In particular, the oil is also supplied to the piston that performs the largest movement among the moving parts of the oil supplied to the main oil passage, the path is in the order of relief valve → crankshaft → connecting rod → oil jet → cylinder and piston Consists of
여기서, 상기 피스톤은 커넥팅 로드에 의해 크랭크 샤프트에 베어링 결합되는 구성요소로, 커넥팅 로드 또는 크랭크 샤프트를 지지하는 베어링 결합 부위에 설치된 오일제트에 의해 오일 공급을 받게 되는데, 이를 위해 상기 피스톤의 내부에는 오일제트로부터 분사된 오일을 공급받을 수 있도록 갤러리가 형성되어 있다.Here, the piston is a component that is bearing-coupled to the crankshaft by a connecting rod, and is supplied with oil by an oil jet installed at a bearing engagement portion supporting the connecting rod or the crankshaft. The gallery is formed to receive the oil injected from the jet.
한편, 상기 오일제트는 피스톤이 상사점에 있을 때 오일분사가 이루어지게 되는데, 이 오일제트의 분사 방향 및 기타 다른 성능을 측정하기 위해 첨부도면 도 1에서 도시한 바와 같은 유량 측정장치를 사용하게 된다.On the other hand, the oil jet is the oil injection is made when the piston is at the top dead center, to measure the injection direction and other performance of the oil jet is to use the flow rate measuring device as shown in Figure 1 attached .
상기 유량 측정장치는 연료탱크로부터 오일제트 사이의 구성에 있어서 실제로 장착된 상태와 가장 유사하게 구성하게 되는데, 그 구성은 엔진 구동으로 오일의 온도 상승을 위한 오일히터와, 오일을 압송시켜 주는 오일 펌프와, 압송된 오일을 공급받아 오일제트를 설치하기 위한 장착구로 이루어져 있다.The flow measuring device is configured to be most similar to the state actually mounted in the configuration between the fuel tank and the oil jet, the configuration is an oil heater for raising the temperature of the oil driven by the engine, and the oil pump for pumping the oil And, it is composed of a mounting hole for installing the oil jet by receiving the pumped oil.
이러한 유량 측정장치는 엔진의 주행 조건에 맞춰 오일 히터로 오일의 온도를 적절하게 맞춘 다음 유량측정을 하고자 하는 오일제트를 장착구에 설치하고, 오일펌프를 구동시켜 일정 시간동안 오일제트로부터 분사된 오일의 체적을 계산하여 공급유량을 계산하게 된다.The flow rate measuring device adjusts the temperature of the oil with the oil heater according to the driving conditions of the engine, and installs the oil jet to be measured at the mounting port, and operates the oil pump to drive the oil injected from the oil jet for a certain time. The supply flow rate is calculated by calculating the volume of.
이때, 오일제트는 피스톤의 재질에 따라 공급되는 유량, 즉 피스톤의 재질에 따라 3∼8L/Kw·hr의 유량이 공급되는지를 확인하게 되며, 이때 육안 검사를 통해 오일제트로부터 오일분사의 직진성을 검사하게 된다.At this time, the oil jet is to check whether the flow rate is supplied according to the material of the piston, that is, the flow rate of 3 ~ 8L / Kw · hr depending on the material of the piston, the visual inspection of the oil jet from the oil jet through visual inspection Will be examined.
그러나, 기존 오일제트의 유량 측정장치는 단순히 메인 오일 통로에서 공급되는 오일로 상에 오일제트를 연결하여 실차 상태로 오일량을 측정하는 단순히 지그 구성을 통해 단위시간당 유량을 포집하여 측정하기 때문에, 다음과 같은 문제점이 제기되었다.However, since the conventional oil jet flow measuring device collects and measures the flow rate per unit time simply through the jig configuration in which the oil jet is connected to the oil passage supplied from the main oil passage to measure the amount of oil in the actual vehicle state. The same problem was raised.
(1) 피스톤이 상사점과 하사점 사이를 병진운동하기 때문에 단위시간당 유량의 포집을 통해서는 피스톤의 행정 거리에 있는 실린더 블럭 상에 공급되는 오일량을 확실하게 측정할 수 없다.(1) Since the piston translates between the top dead center and the bottom dead center, it is impossible to reliably measure the amount of oil supplied on the cylinder block at the stroke of the piston by collecting the flow rate per unit time.
(2) 오일제트로부터 분사되는 방향을 통해 오일의 직진성을 육안으로 판단하기 때문에, 실제로 분사되는 오일이 피스톤의 상사점에 있을 경우 얼마나 골고루 공급되는지 정확하게 알 수 없다.(2) Since the straightness of the oil is visually judged through the direction from the oil jet, it is impossible to know exactly how evenly the oil is sprayed when it is at the top dead center of the piston.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 오일제트가 엔진에 장착된 상태와 유사한 상태로 오일 공급이 가능하도록 오일 공급장치를 구성한 다음, 여기에 피스톤의 상하 높이에 맞도록 2중의 뷰렛을 연결하여 내부 뷰렛에 설치된 오일제트를 통해 분사가 이루어지게 하여, 오일제트로부터 분사된 오일이 내부뷰렛을 관통하여 외부뷰렛에 포집되게 함으로써, 오일의 분사량 합인 외부뷰렛에 포집된 양과 내부뷰렛에 포집된 양을 이용하여 시험중인 오일제트에서 분사된 오일이 피스톤의 상사점서 얼마만큼 공급되는지를 정확하게 알 수 있을 뿐만 아니라 이와 함께 오일이 직진성에 대해서도 동시에 알 수 있는 엔진피스톤용 오일제트의 유량 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of this point, and the oil supply device is configured to supply oil in a state similar to the state in which the oil jet is mounted on the engine, and then a double burette is connected to the upper and lower heights of the piston. The spray is made through the oil jet installed in the inner burette, so that the oil sprayed from the oil jet penetrates through the inner burette and is collected in the outer burette, so that the amount of oil injected into the outer burette and the amount collected in the inner burette It provides a flow measuring device for the oil jet for the engine piston that not only knows exactly how much the oil injected from the oil jet under test is supplied to the top dead center of the piston, but also knows the oil straightness. The purpose is.
도 1은 종래의 유량 측정장치를 나타내는 개략도,1 is a schematic view showing a conventional flow measurement device,
도 2는 본 발명에 따른 유량 측정장치를 나타내는 구성도.2 is a block diagram showing a flow rate measuring apparatus according to the present invention.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]
10 : 오일 공급장치 11 : 오일펌프10: oil supply device 11: oil pump
12 : 히터 13 : 레귤레이터12 heater 13 regulator
14 : 솔레노이드 밸브 15 : 고정구14 solenoid valve 15 fixture
20 : 오일제트 30 : 내부 뷰렛20: oil jet 30: internal burette
31 : 외부 뷰렛 32 : 유출구멍31: External burette 32: Outflow hole
33 : 마킹33: marking
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention with reference to the accompanying drawings.
첨부도면 도 2는 본 발명에 따른 유량 측정장치를 나타내는 구성도로, 도며부호 10은 오일 공급장치를, 20은 오일량을 측정하기 위한 오일제트를 각각 나타낸다.2 is a block diagram showing a flow rate measuring apparatus according to the present invention, wherein reference numeral 10 denotes an oil supply device, and 20 denotes an oil jet for measuring the amount of oil.
본 발명은 오일제트가 엔진에 장착되어 오일 공급이 가능하도록 구성된 오일 공급장치(10)를 포함하는 엔진피스톤용 오일제트의 유량 측정장치에 있어서, 오일제트(20)로부터 분사된 오일이 피스톤의 상사점에서 포집되는 오일 양을 용이하게 확인할 수 있도록 2중관 형태의 내부뷰렛(30)과 외부뷰렛(31)을 포함하고 있는 것이다.The present invention provides a flow rate measuring device for an oil jet for an engine piston including an oil supply device 10 configured to be supplied with an oil jet to an engine, wherein oil injected from the oil jet 20 is similar to that of a piston. In order to easily check the amount of oil collected at the point is to include a double tube type inner burette (30) and outer burette (31).
여기서, 상기 오일 공급장치(10)는 엔진의 구동 상태에서 윤활시스템을 통해오일제트(20)로 공급되는 오일 상태와 유사한 상태로 오일을 공급해 주는 장치로, 오일을 압송해 주는 오일펌프(11)와, 오일을 예열시켜 주는 히터(12)와, 오일의 맥동을 막아 균일압을 형성시켜 주는 레귤레이터(13)와, 오일제트(20)의 분사시기를 결정해 주는 솔레노이드 밸브(14)로 구성되어 있다.Here, the oil supply device 10 is a device for supplying oil in a state similar to the oil state supplied to the oil jet 20 through the lubrication system in the engine driving state, the oil pump 11 for pumping oil And a heater 12 for preheating the oil, a regulator 13 for preventing the pulsation of the oil to form a uniform pressure, and a solenoid valve 14 for determining the injection timing of the oil jet 20. have.
물론, 상기 오일 공급장치(10)를 구성하는 각 구성요소는 연결관으로 연결되어 있으며, 솔레노이드 밸브(14)의 출구측에 연결된 연결관의 단부에는 상기 오일제트(20)를 장착할 수 있는 고정구(15)가 구비되어 있다.Of course, each component constituting the oil supply device 10 is connected to the connection pipe, the fixture that can be mounted to the oil jet 20 at the end of the connection pipe connected to the outlet side of the solenoid valve 14 (15) is provided.
상기 오일펌프(11)는 시험하고자 하는 오일제트(20)가 설치되는 엔진에 장착되어 엔진 구동 조건에 따라 소정의 오일압으로 오일을 공급해 주는 펌프이며, 본 발명의 바람직한 구현에에서는 이 오일펌프의 구동속도를 제어할 수 있게 하여서 다양한 엔진에 각기 설치되는 모든 오일제트(20)에도 적용하여 엔진 상태에 맞게 제어할 수 있게 하는 것이 바람직하다.The oil pump 11 is a pump for supplying oil at a predetermined oil pressure according to the engine driving conditions is mounted to the engine is installed the oil jet 20 to be tested, in the preferred embodiment of the present invention By controlling the driving speed, it is preferable to apply to all the oil jets 20 respectively installed in various engines so as to control the engine condition.
또한, 상기 히터(12)는 오일의 온도를 상승시켜 주는 구성요소로, 이때의 온도는 엔진을 장시간 주행하였을 때 오일의 과열 정도에 맞도록 조절해 주기 위한 것이며, 본 발명의 바람직한 구현예에서 상기 히터(12)는 오일의 온도를 20∼150℃ 범위 내에서 온도 조절이 가능한 것을 사용하게 된다.In addition, the heater 12 is a component that increases the temperature of the oil, the temperature at this time is to adjust to match the degree of overheating of the oil when running the engine for a long time, in the preferred embodiment of the present invention The heater 12 is to use the temperature control of the temperature of the oil within the range of 20 ~ 150 ℃.
상기 레귤레이터(13)는 통상 엔진에 장착되는 윤활시스템에서 유압(오일압)의 생성시 맥동 등이 생기는 것을 막아 주고 일정압을 공급해 주는데 사용되는 것을 그대로 이용하게 되며, 상기 솔레노이드 밸브(14)는 오일제트(20)에서 오일이 분사되는 시기, 즉 피스톤이 상사점에 있을 때를 가정하여 오일펌프(11)의 구동중오일제트(20)로부터 오일이 분사되면 압력강하가 일어나게 되는데, 그 다음 오일분사가 이루어질 수 있는 오일압이 생성될 때까지 오일의 분사를 차단시켜 주는 구성요소이다.The regulator 13 is used to prevent the pulsation and the like in the generation of hydraulic pressure (oil pressure) in the lubrication system mounted on the engine is used as it is to supply a constant pressure as it is, the solenoid valve 14 is oil When oil is injected from the oil jet 20 during operation of the oil pump 11 on the assumption that the oil is injected from the jet 20, that is, the piston is at the top dead center, a pressure drop occurs. It is a component that blocks the injection of oil until an oil pressure can be generated.
따라서, 상기 오일 공급장치(10)는 엔진 구동시와 마찬가지로 오일펌프(11)에 의해 회전수의 제어를 받아 오일압송이 가능하게 되며, 이때의 오일온도는 히터(12)에 의해 적정 온도로 예열되어 공급이 되고, 이렇게 압송된 오일은 레귤레이터(13)에 의해 균일한 오일압으로 제어된 다음 피스톤의 상사점에 있을 때에 따라 솔레노이드 밸브(14)의 개폐에 의해 오일 분사가 가능하게 되는 것이다.Accordingly, the oil supply device 10 is capable of oil pressure under the control of the rotation speed by the oil pump 11 as in the case of driving the engine, and the oil temperature at this time is preheated to an appropriate temperature by the heater 12. The oil thus compressed is controlled by the regulator 13 to a uniform oil pressure, and then oil injection is possible by opening and closing the solenoid valve 14 when it is at the top dead center of the piston.
한편, 상기 내부 뷰렛(30)과 외부뷰렛(31)은 오일에 의해 변형이 일어나지 않는 투명한 재질로 제작되어 있으며, 각 뷰렛(30,31)에는 바닥으로부터 눈금이 형성되어 있다.On the other hand, the inner burette 30 and the outer burette 31 is made of a transparent material that is not deformed by the oil, and each burette (30, 31) has a scale formed from the bottom.
특히, 상기 내부 뷰렛(30)은 내부 공간부의 전체 높이가 피스톤의 행정거리와 같은 길이로 제작되어 있으며, 윗면에는 그 중앙에 유출구멍(32)이 관통성형되어 있다.In particular, the inner burette 30 is made of the same height as the entire stroke length of the inner space portion, the outlet hole 32 is formed through the center on the upper surface.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 유출구멍(32)은 오일제트(20)로부터 오일이 분사로 형성되는 일직선상에 형성하는 것이 바람직하며, 이를 위해 상기 오일제트(20)를 내부뷰렛(30)의 하면 중앙에 수직으로 분사할 수 있게 설치하는 것이 더욱 바람직하다.In a preferred embodiment of the present invention, the outlet hole 32 is preferably formed in a straight line in which the oil is formed by injection from the oil jet 20, for this purpose the oil jet 20 to the inner burette 30 It is more preferable to install so that the vertical spray in the center.
이와 같이 이루어진 내부 뷰렛(30)은 상술한 바와 같이 그 하면에 설치된 오일제트(20)로부터 수직 상향으로 오일이 분사됨에 따라 피스톤의 행정거리에 적합하게 분사가 이루어지는를 알 수 있게 된다.As described above, the inner burette 30 can be seen that the injection is suited to the stroke distance of the piston as the oil is injected vertically upward from the oil jet 20 installed on the lower surface as described above.
즉, 상기 오일제트(20)의오일 분사시 오일이 유출구멍(33)을 통해 내부뷰렛(30)을 완전히 빠져나가게 되면 오일이 전부 피스톤의 안쪽까지 도달하여 갤러리까지 도달한 것으로 볼 수 있으며, 오일이 유출구멍(33)을 통과하지 못하고 내부 뷰렛(30)에 잔여 오일이 남아 있게 되면 그 만큼의 오일이 피스톤으로 공급되지 않은 것으로 판단하게 된다.That is, when the oil jet of the oil jet 20, when the oil completely exits the inner burette 30 through the outlet hole 33, all the oil reaches the inside of the piston to reach the gallery, the oil If the remaining oil remains in the inner burette 30 without passing through the outflow hole 33, it is determined that the amount of oil is not supplied to the piston.
상기 외부 뷰렛(31)은 투명 재질을 이용하여 내부 뷰렛(30)보다 체적이 크게 제작된 일종의 용기로, 그 높이가 상기 오일제트(20)의 최대 분사 위치의 길이로 제작되어 있다.The outer burette 31 is a kind of container having a larger volume than the inner burette 30 using a transparent material, and the height of the outer burette 31 is made to be the length of the maximum jetting position of the oil jet 20.
특히, 상기 외부 뷰렛(31)은 오일제트(20)과 유출구멍(32)을 잇는 연장선상에 마킹(33)이 형성되어 있으며, 상기 오일제트(20)로부터 분사된 오일이 유출구멍(32)을 통과하여 이 마킹(33)에 자국을 남기게 되면 오일제트(20)가 원하는 목표점까지 분사가 이루어지고 있는 판단하게 된다.In particular, the outer burette 31 has a marking 33 formed on an extension line connecting the oil jet 20 and the outlet hole 32, and the oil injected from the oil jet 20 is the outlet hole 32. When passing through and leaving a mark on the marking 33, it is determined that the injection of the oil jet 20 to the desired target point.
따라서, 상기 오일제트(20)로부터 분사되는 오일량은 분사시기 및 엔진의 상태에 따른 오일펌프(11)의 구동량으로부터 알 수 있게 되며, 상기 내부 뷰렛(30)에 포집된 오일량으로 상사점에 있는 피스톤에 공급된 양을 알 수 있게 되는 것이다.Therefore, the amount of oil injected from the oil jet 20 can be known from the driving amount of the oil pump 11 according to the injection timing and the state of the engine, and the top dead center with the amount of oil collected in the inner burette 30. The amount supplied to the piston in the will be known.
이상에서 본 바와 같이 본 발명은 엔진의 주행 상태에 맞도록 오일공급이 가능하게 구성된 오일 공급장치에 상사점과 같은 높이로 제작된 내부 뷰렛과 그 외부를 감싸주는 2중 구조로 외부 뷰렛으로 구성하고, 상기 오일제트로부터 분사된 오일이 내부 뷰렛을 통과하여 외부 뷰렛으로 관통가능하게 함으로써, 내부 뷰렛에 포집된 양을 계산하여 피스톤이 상사점에 있을 때에 공급된 오일량을 측정할 수 있을 뿐만 아니라 오일제트로부터 분사되는 오일의 직진성과 분사 정도를 한꺼번에 확인할 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention comprises an inner burette made of the same height as the top dead center in an oil supply device configured to supply an oil to fit the driving state of the engine and a double burette structure surrounding the outside thereof. By allowing the oil injected from the oil jet to pass through the inner burette and penetrate the outer burette, the amount collected in the inner burette can be calculated to measure the amount of oil supplied when the piston is at the top dead center, as well as the oil. There is an effect that can confirm the straightness and the degree of injection of the oil injected from the jet at once.
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