KR20040003145A

KR20040003145A - 냉각수를 이용한 엔진오일 냉각 시스템

Info

Publication number: KR20040003145A
Application number: KR1020020037505A
Authority: KR
Inventors: 최승우
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-06-29
Filing date: 2002-06-29
Publication date: 2004-01-13

Abstract

본 발명은 냉각수를 이용한 엔진오일 냉각 시스템에 관한 것으로, 엔진오일내의 불순물을 걸러주는 오일필터와 엔진 오일을 냉각하는 오일필터를 모듈화해 엔진룸내의 점유 공간을 줄이면서도 엔진오일의 온도를 냉각수를 이용해 낮추어 냉각성능도 함께 향상함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진오일의 불순물을 걸러주는 오일필터(6)가 엔진(E)의 실린더블록에 장착되면서 라디에이터로부터 유입되는 냉각수와 엔진(E)으로부터 배출되는 엔진 오일이 오일쿨러(1)를 통해 순환되는 경로를 형성하는 하우징(7)과, 이 하우징(7)의 일측면에 일체로 형성되어 상기 오일쿨러(1)를 통해 배출되는 엔진 오일내의 불순물을 제거하면서 복귀시켜주는 필터어셈블리(8)로 이루어져, 상기 오일필터(6)를 매개로 엔진 오일을 냉각시키는 오일쿨러(1)가 모듈화되면서 동시에 라디에이터로부터 순환되는 냉각수를 통해 엔진오일의 냉각성능을 향상시키도록 오일과 냉각수 경로 회로를 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉각수를 이용한 엔진오일 냉각 시스템{Engine oil cooling system using cooling water in vehicle}

본 발명은 냉각수를 이용한 엔진오일 냉각 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진과 라디에이터를 순환하는 냉각수를 이용해 오일을 냉각시킬 수 있으면서 부품을 모듈화시켜 좁은 엔진룸내의 공간 점유율을 낮출 수 있도록 된 냉각수를 이용한 엔진오일 냉각 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진은 실린더 블록의 보어와 실린더 헤드 및 상기 보어 내에서 왕복 운동하는 피스톤의 사이에 형성되는 연소실에서 연료를 연소시켜 발생된 폭발력을 상기 피스톤에 연결된 커넥팅 로드를 통해 크랭크샤프트를 회전시킴으로서 열에너지를 기계적인 회전력으로 변환하는 장치이다.

이와 같은, 엔진의 각 운동 부분에는 각종의 마찰을 해소하기 위해 오일을 통한 윤활 작용이 요구되고, 이러한 윤활 작용을 하는 윤할 시스템은 오일펌프에 의한 압송과 주요운동부의 비산에 의한 것이 있는데 이중 오일펌프에 의한 압송방식은 주로 캠축이나 크랭크 샤프트에 의해 구동되는 오일 펌프가 오일이 저장된 오일팬으로부터 오일을 펌핑(Pumping)하여 윤할부위로 공급하도록 이루어지게 된다.

이때, 상기 오일은 공급 또는 복귀시 오일내의 불순물을 걸러주는 오일필터를 거쳐 순환하게 됨은 물론이다.

그러나, 이와 같은 윤할 시스템에서 순환되면서 윤활부위로 공급되는 엔진오일은 그 온도가 125°C이상이 되면 유막의 형성이 나빠지는 등 윤활성이 급격히 상실되므로 통상적으로 85°C를 넘지 않는 것이 바람직하게 되고 이에 따라, 엔진 오일의 온도 상승을 방지하기 위해 그 순환과정에서 오일 팬을 통해 방열하게 되지만, 연속하여 고회전하에서 사용되는 엔진이나 소형 경량화가 진행되고 있는 엔진에서는 오일 팬에서의 방열만으로는 불충분하고 이로 인해, 엔진오일을 냉각하기 위한 별도의 엔진 오일 냉각 시스템이 요구되게 된다.

이와 같은 엔진 오일 냉각 시스템은 주로 윤활등으로 온도가 상승한 오일을 물 또는 공기로 냉각하기 위해 오일 쿨러(1)가 사용되는데 즉, 도 1 에 도시된 바와 같이, 상기 오일 쿨러(1)내부에서 순환되면서 냉각되도록 오일을 유입 또는 배출시키는 유입·유출라인(2,3)이 연결되는 한편, 상기 오일쿨러(1)에 유입되지 않는 오일을 바이패스(Bypass)시키도록 바이패스밸브(4)와 바이패스라인(5)이 구비되어 진다.

그러나, 이와 같은 엔진 오일 냉각 시스템은 엔진오일이 단순히 오일쿨러(1)를 순환하게 되고 이에 따라, 엔진오일의 냉각정도가 바람직한 85°C이하로 유지되는 것이 다소 불안정한 단점이 있게 된다.

또한, 이와 같이 엔진 오일을 냉각시키는 오일쿨러(1)가 엔진의 윤할시스템과 별도로 구성되고 별도 공간에 장착되면서 라인으로 서로 회로를 구성하게 되면, 점점 콤팩트(Compact)화되고 전자화되면서 다양한 장치들이 장착되는 엔진룸의 공간상 비효율적임은 물론 다른 장치들의 장착공간의 확보에도 어려움을 겪는 단점이 있게 되고 이에 따라, 윤할시스템과 엔진 오일 냉각 시스템의 병합을 통해 엔진오일의 냉각성능을 높이면서도 엔진룸의 공간 확보도 가능하도록 하는 게 시급한 실정임은 물론이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 엔진오일내의 불순물을 걸러주는 오일필터와 엔진 오일을 냉각하는 오일필터를 모듈화해 엔진룸내의 점유 공간을 줄이면서도 엔진오일의 온도를 냉각수를 이용해 낮추어 냉각성능도 함께 향상함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진오일의 불순물을 걸러주는 오일필터가 엔진의 실린더블록에 장착되면서 라디에이터로부터 유입되는 냉각수와 엔진으로부터 배출되는 엔진 오일이 오일쿨러를 통해 순환되는 경로를 형성하는 하우징과, 이 하우징의 일측면에 일체로 형성되어 상기 오일쿨러를 통해 배출되는 엔진 오일내의 불순물을 제거하면서 복귀시켜주는 필터어셈블리로 이루어져, 상기 오일필터를 매개로 엔진 오일을 냉각시키는 오일쿨러가 모듈화되면서 동시에 라디에이터로부터 순환되는 냉각수를 통해 엔진오일의 냉각성능을 향상시키도록 오일과 냉각수 경로 회로를 구성하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래에 따른 엔진오일 냉각 시스템의 개략적인 회로 구성도

도 2는 본 발명에 따른 냉각수를 이용한 엔진오일 냉각 시스템의 구성도

도 3은 도 2의 엔진오일 냉각 시스템이 엔진의 블록에 장착된 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 오일쿨러1a,7e : 오일유입홀

1a',7d : 오일배출홀1b,7c : 냉각수유입홀

1b',7b : 냉각수배출홀2 : 유입라인

3 : 유출라인4 : 바이패스밸브

5 : 바이패스라인

6 : 오일필터7 : 하우징

7a : 냉각수유입구7a' ; 냉각수배출구

8 : 필터어셈블리

B : 브리더호스E : 엔진

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 냉각수를 이용한 엔진오일 냉각 시스템의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 엔진 오일을 냉각시키는 오일쿨러(1)가 엔진오일의 불순물을 걸러주는 오일필터(6)에 결합되면서 라디에이터로부터 순환되는 냉각수를 유입시켜 엔진오일을 냉각시키도록 오일과 냉각수 순환경로 회로를 구성하게 된다.

즉, 상기 오일필터(6)가 엔진(E)의 실린더블록에 장착되면서 라디에이터로부터 유입되는 냉각수와 엔진(E)으로부터 배출되는 엔진 오일이 오일쿨러(1)를 통해 순환되는 경로를 형성하는 하우징(7)과, 이 하우징(7)의 일측면에 일체로 형성되어 상기 오일쿨러(1)를 통해 배출되는 엔진 오일내의 불순물을 제거하면서 복귀시켜주는 필터어셈블리(8)로 이루어지게 된다.

여기서, 상기 냉각수 순환경로는 라디에이터로부터 냉각수가 공급되는 하우징(7)에 형성된 냉각수유입구(7a)의 일단에 형성된 냉각수배출홀(7b)을 통해 오일쿨러(1)의 냉각수유입홀(1b)과 이어지면서 오일쿨러(1)의 내부로 유입되는 냉각수유입경로와, 상기 오일쿨러(1)의 내부를 순환한 냉각수가 배출되는 냉각수배출홀(1b')과 이어지도록 하우징(7)에 형성된 냉각수유입홀(7c)과 연통되면서 타단에 형성된 냉각수배출구(7a')를 통해 냉각수를 배출하는 냉각수배출경로로 이루어지게 된다.

또한, 상기 엔진 오일 순환경로는 엔진(E)의 실린더블록으로부터 오일이 유입되도록 하우징(7)에 형성된 오일유입홀(7d)을 통해 오일쿨러(1)의 오일유입홀(1a)과 이어지면서 오일쿨러(1)의 내부로 유입되는 엔진오일유입경로와, 상기 오일쿨러(1)의 내부를 순환한 엔진 오일이 배출되는 오일배출홀(1a')을 통해 하우징(7)에 형성된 오일배출홀(7d)을 거쳐 오일필터(6)의 필터어셈블리(8)로 유입되는 엔진오일배출경로로 이루어지게 된다.

한편, 상기 냉각수유입홀(1b)과 냉각수배출홀(1b') 및 오일유입홀(7d)과 오일배출홀(7d)은 도 3에 도시된 바와 같이, 오일쿨러(1)내부를 전체적으로 지나갈 수 있도록 대각선 방향으로 서로 엇갈리게 각각 형성됨은 물론이다.

또한, 상기 엔진 오일 순환경로와 냉각수 순환경로는 도 3에 도시된 바와 같이, 오일쿨러(1)내부를 여러번 왕복하면서 순환하도록 이루어짐은 물론이다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 윤활시스템을 이루는 오일필터(6)와 엔진오일 냉각시스템을 이루는 오일쿨러(1)가 함께 모듈(Modual)화되어 도 3에 도시된 바와 같이 엔진(E)의 실린더블록에 장착되어 엔진룸의 공간 점유가 크지 않게 됨은 물론 엔진으로부터 가열된 엔진오일이 엔진과 라디에이터를 순환하는 냉각수에 의해 냉각되어 보다 빠르면서도 효과적으로 엔진오일의 온도가 85°C이하로 유지되어짐은 물론이다.

이와 같은 엔진오일의 냉각 성능은 엔진 오일 순환경로로 냉각수 순환경로가 교차하기 때문인데 즉, 엔진 오일 순환경로를 따라 엔진(E)으로부터 배출되는 엔진 오일이 실린더블록에 결합된 오일필터(6)의 하우징(7)에 형성된 오일유입홀(7d)과 오일유입홀(1a)을 통해 오일쿨러(1)로 유입되면 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진오일이 오일쿨러(1)의 내부에서 여러번 왕복 순환되는 이동경로를 거치면서 상기 오일유입홀(1a)의 반대편에 형성된 오일배출홀(1a')을 통해 배출되어지게된다.

이어, 상기 오일쿨러(1)로부터 배출된 엔진오일은 하우징(7)에 형성된 오일배출홀(7d)을 거쳐 오일필터(6)의 필터어셈블리(8)로 유입되어 불순물이 걸려진 다음 다시 복귀되어지게 된다.

이때, 상기 오일쿨러(1)를 순환하는 엔진오일은 냉각수 순환경로를 통해 오일쿨러(1)내부를 순환하는 냉각수에 의해 냉각되는데 즉, 라디에이터로부터 냉각수가 하우징(7)의 냉각수유입구(7a)로 유입되어 그 일단에 형성된 냉각수배출홀(7b)과 연통된 냉각수유입홀(1b)을 통해 오일쿨러(1)로 유입되어진다.

이와 같이, 상기 오일쿨러(1) 내부로 유입된 냉각수는 도 3에 도시된 바와 같이 오일쿨러(1)내부에서 엔진오일의 이동경로와 인접되도록 형성된 냉각수 이동경로를 따라 순환되면서 오일쿨러(1)의 냉각수배출홀(1b')을 통해 하우징(7)을 거쳐 배출되고 이때, 상기 오일쿨러(1)내부에서 엔진오일과 냉각수가 서로 인접되게 흐르게 되고 이로 인해, 상기 냉각수보다 상대적으로 고온인 엔진오일의 열이 냉각수에 뺏기면서 온도가 저감된 상태에서 오일쿨러(1)로부터 배출되어진다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 엔진오일을 냉각시키는 오일쿨러가 엔진오일의 불순물을 걸러주는 오일필터에 장착되어 모듈화되면서 상기 오일필터를 통해 라디에이터로부터 냉각수를 오일쿨러 내부로 유입시켜 엔진오일의 냉각성능을 향상시켜주는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 오일쿨러와 오일필터가 모듈화되어 엔진의 실린더 블록에 장착되므로 점점 콤팩트화되는 엔진룸의 공간을 다른 장치들의 장착을 위한 공간 설정과 공간 확보로 사용될 수 있어 엔진룸의 설계에 대한 자유도가 더욱 향상될수 있는 효과가 있게됨은 물론이다.

Claims

엔진오일의 불순물을 걸러주는 오일필터(6)가 엔진(E)의 실린더블록에 장착되면서 라디에이터로부터 유입되는 냉각수와 엔진(E)으로부터 배출되는 엔진 오일이 오일쿨러(1)를 통해 순환되는 경로를 형성하는 하우징(7)과, 이 하우징(7)의 일측면에 일체로 형성되어 상기 오일쿨러(1)를 통해 배출되는 엔진 오일내의 불순물을 제거하면서 복귀시켜주는 필터어셈블리(8)로 이루어져, 상기 오일필터(6)를 매개로 엔진 오일을 냉각시키는 오일쿨러(1)가 모듈화되면서 동시에 라디에이터로부터 순환되는 냉각수를 통해 엔진오일의 냉각성능을 향상시키도록 오일과 냉각수 경로 회로를 구성한 냉각수를 이용한 엔진 오일 냉각 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 냉각수 순환경로는 라디에이터로부터 냉각수가 공급되는 하우징(7)에 형성된 냉각수유입구(7a)의 일단에 형성된 냉각수배출홀(7b)을 통해 오일쿨러(1)의 냉각수유입홀(1b)과 이어지면서 오일쿨러(1)의 내부로 유입되는 냉각수유입경로와, 상기 오일쿨러(1)의 내부를 순환한 냉각수가 배출되는 냉각수배출홀(1b')과 이어지도록 하우징(7)에 형성된 냉각수유입홀(7c)과 연통되면서 타단에 형성된 냉각수배출구(7a')를 통해 냉각수를 배출하는 냉각수배출경로로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각수를 이용한 엔진 오일 냉각 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 엔진 오일 순환경로는 엔진(E)의 실린더블록으로부터 오일이 유입되도록 하우징(7)에 형성된 오일유입홀(7d)을 통해 오일쿨러(1)의 오일유입홀(1a)과 이어지면서 오일쿨러(1)의 내부로 유입되는 엔진오일유입경로와, 상기 오일쿨러(1)의 내부를 순환한 엔진 오일이 배출되는 오일배출홀(1a')을 통해 하우징(7)에 형성된 오일배출홀(7d)을 거쳐 오일필터(6)의 필터어셈블리(8)로 유입되는 엔진오일배출경로로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각수를 이용한 엔진 오일 냉각 시스템.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 냉각수유입홀(1b)과 냉각수배출홀(1b') 및 오일유입홀(7d)과 오일배출홀(7d)은 오일쿨러(1)내부를 전체적으로 지나갈 수 있도록 대각선 방향으로 서로 엇갈리게 각각 형성되는 것을 것을 특징으로 하는 냉각수를 이용한 엔진 오일 냉각 시스템.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 엔진 오일 순환경로와 냉각수 순환경로는 오일쿨러(1)내부를 여러번 왕복하면서 순환하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각수를 이용한 엔진 오일 냉각 시스템.