KR20040031794A

KR20040031794A - 수냉식 엔진 오일 냉각구조

Info

Publication number: KR20040031794A
Application number: KR1020020059654A
Authority: KR
Inventors: 목승호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-10-01
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2004-04-14

Abstract

본 발명은 오일필터의 일측으로 오일쿨러가 마련되는 쿨링시스템에서 냉각수의 흐름경로를 변경하여 오일 및 냉각수의 냉각성능이 향상될 뿐만 아니라, 엔진룸의 레이아웃이 유리하도록 하기 위한 수냉식 엔진오일 냉각구조에 관한 것으로,

냉각수 유/출입구가 형성된 오일쿨러가 오일필터의 일측에 마련되고, 상기 오일쿨러로 엔진을 순환하는 냉각수의 일부가 유도되므로서 오일필터를 통과하는 오일의 열을 방열시키기 위한 수냉식 오일쿨러장치에 있어서,

상기한 오일쿨러의 냉각수 유입구는 오일쿨러용 냉각수 유입라인을 통해 히터코어 측과 연결되고, 오일쿨러의 냉각수 유출구는 서머스탯의 일측으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

수냉식 엔진오일 냉각구조{Oil cooling apparatus}

본 발명은 수냉식 엔진오일 냉각구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오일필터의 일측으로 오일쿨러가 마련되는 쿨링시스템에서 냉각수의 흐름경로를 변경하여 오일 및 냉각수의 냉각성능이 향상될 뿐만 아니라, 엔진룸의 레이아웃이 유리하도록 하기 위한 수냉식 엔진오일 냉각구조에 관한 것이다.

자동차의 엔진은 실린더블럭, 실린더헤드, 피스톤, 크랭크 축, 커넥팅 로드, 캠 등과 같은 다양한 부품들로 구성된다. 상시한 부품들이 고속으로 작동되는 과정에서 서로 마찰되는 부분에 반드시 열이 생기게 되고, 피스톤과 실린더는 연소가스에 의해 가열되어 고온이 된다. 따라서 엔진의 실린더 및 각 마찰부와 습동부에는 엔진 오일을 순환시켜 냉각 및 윤활되도록 하고 있다.

이와 같이 엔진의 각부를 냉각하는 과정에서 가열된 오일은, 일반적인 습식 섬프(Wet sump) 엔진에서는 오일 팬으로 되돌아가고 있는 동안에 방열이 된다. 대부분의 엔진은 이 오일 팬에서의 방열로 엔진 오일의 냉각이 가능하지만, 고회전하에서 사용되는 엔진이나, 더운 지역에서 운행되는 차량이나, 무거운 트레일러 등을 견인하면 운행되는 차량의 경우에는 엔진 오일이 기준온도를 초과하게 되므로서 별도의 오일 쿨러 장치가 필요하게 된다. 이와 같은 오일 쿨러 장치로는 공냉식 오일쿨러와 수냉식 오일쿨러가 적용되고 있다.

도 3은 종래의 공냉식 오일쿨러장치를 도시한 도면으로서, 엔진을 순환하는 냉각수를 식혀주기 위한 라디에이터(11)의 전방 일측에 다수의 방열핀(13)이 마련된 오일쿨러(12)가 형성되고, 상기 오일쿨러(12)로 오일이 통과되도록 오일통로가 배선된다. 따라서 엔진을 순환한 오일이 상기한 오일쿨러(12)를 통과하면서 차량의 전방에서 불어오는 주행풍에 의해 공냉되도록 설계되는 것이다.

한편, 도 4는 수냉식 오일쿨러장치의 오일과 냉각수의 흐름경로를 도시한 블럭도로서, 엔진(20)을 순환하는 냉각수의 일부가 오일쿨러(23) 측으로 유도되어 엔진 오일을 냉각될 수 있도록 구성되어 있다. 이를 위해, 엔진(20)의 일측에는 오일펌프(21)에 의해서 펌핑된 오일을 여과하기 위한 오일필터(22)가 마련되고, 오일필터(22)의 상측에 오일쿨러(23)가 마련된다. 엔진(20)의 하부에 취부된 오일 팬(24)과 오일펌프(21) 사이와, 상기 오일펌프(21)와 오일필터(22) 사이, 상기 오일필터(23)와 엔진(20)의 실린더블럭(25) 및 실린더헤드(26)에 마련되는 오일갤러리 간에는 오일을 이송되기 위한 오일라인(27)이 배관된다.

그리고 상기한 엔진(20)을 수냉시키기 위한 수냉시스템에서 라디에이터(30)에서 방열된 냉각수의 일부가 오일쿨러(23) 측으로 유도될 수 있도록 하기 위해 냉각수라인(31)의 도중과 오일쿨러(23) 간에는 오일쿨러용 냉각수 유입라인(32)이 배관된다. 또한, 상기 오일쿨러(23)를 통과한 냉각수가 다시 원래의 냉각시스템으로 복귀되도록 하기 위해, 냉각수의 온도에 따라 제어되는 서머스탯(35)의 일측과 상기한 오일쿨러(23) 간에는 오일쿨러용 냉각수 유출라인(33)이 배관된다. 상기 오일쿨러용 냉각수 유출라인(33)을 통해 서머스탯(35) 측으로 유도되는 냉각수는 바이패스라인(34)에서 분지된 후에 히터코어(36)를 거친 냉각수와 함께 원래의 냉각시스템에 합류하게 된다. 상기한 냉각수라인(31)의 도중에는 워터펌프(35)가 마련된다.

따라서 상기한 수냉식 오일쿨러 장치에서는 엔진의 냉각시스템을 따라서 흐르는 냉각수의 일부가 오일쿨러 측으로 유도되므로서 엔진을 순환하는 과정에서 가열된 오일이 냉각되는 것이다.

그러나 상기한 공냉식 오일쿨러장치의 경우에는 오일쿨러를 장치하는 과정에서 엔진룸의 레이아웃이 복잡하게 될 뿐만 아니라, 오일쿨러가 라디에이터의 전면에 위치되므로서 오일쿨러에서 방출되는 뜨거운 공기에 라디에이터의 냉각성능이 저하되는 문제점이 있었다. 한편, 상기한 수냉식 오일쿨러장치의 경우에는 오일쿨러용 냉각수라인의 경로가 복잡하게 배선될 뿐만 아니라, 서머스탯 하우징에서 급격한 온도변화에 의한 서머스탯의 수시개방과 폐쇄를 하는 헌팅현상이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 오일필터의 일측으로 오일쿨러가 마련되는 쿨링시스템에서 냉각수의 흐름경로를 변경하여 오일 및 냉각수의 냉각성능이 향상될 뿐만 아니라, 엔진룸의 레이아웃이 유리하도록 하기 위한 수냉식 엔진오일 냉각구조를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

도 1은 본 발명에 의한 엔진오일 냉각시스템의 구조를 설명하기 위한 도면.

도 2는 본 발명에 의한 오일쿨러의 구성도.

도 3 내지 도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 엔진 21 : 오일펌프

24 : 오일 팬 40 : 오일필터

41 : 케이스 42 : 오일필터 브라켓

50 : 오일쿨러 51 : 바디

52 : 냉각수 유입구 53 : 오일쿨러용 냉각수 유입라인

54 : 냉각수 유출구 55 : 오일쿨러용 냉각수 유출라인

56 : 히터코어 60 : 서머스탯

이하, 본 발명에 의한 엔진오일 냉각장치의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 엔진오일 냉각시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 오일쿨러의 구성도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 50은 본 발명에 의한 오일쿨러를 지시하는 것이고, 일부의 도면부호는 종래기술의 설명에서 사용된 부호가 그대로 인용된다.

상기한 오일쿨러(50)는 오일필터(40)의 상부 일측에 형성되는 것으로, 상기 오일쿨러(50)에는 냉각수가 유입되고, 유출되기 위한 냉각수 유/출입구(52,54)가 형성된다. 그리고 상기 냉각수 유입구(52)에는 오일쿨러용 냉각수 유입라인(53)을 통해 히터코어(56)와 연결되고, 상기 오일쿨러(50)의 냉각수 유출구(54)는 오일쿨러용 냉각수 유출라인(55)을 통해서 서머스탯(60)의 일측과 연결된다.

즉, 상기한 오일쿨러(50)는 오일필터(40)의 상부에 위치될 수 있도록 그 바디(51)는 원통형상으로 형성되는데, 상기 바디(51)의 둘레에는 냉각수 유입구(52)로 입력된 냉각수가 내부경로를 따라 순환된 후 상기 냉각수 유출구(54)를 통해 출력될 수 있도록 구성된다. 그리고 상기한 오일쿨러(40)의 내부에 형성되는 냉각수 경로는 도면에서는 생략되었으나, 오일과의 효과적인 열교환이 이루어질 수 있도록 나선관 형상으로 배치되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 형성된 오일쿨러(50)는 오일필터(40)의 케이스(41) 상부에 위치되고, 상기 케이스(41)는 오일필터 브라켓(42)에 조립되는 과정에서 상기 오일쿨러(50)가 함께 결합되도록 구성되는 것이 바람직하다. 참고로 상기 오일 필터 브라켓(42)은 오일펌프 케이스(43)와 일체로 형성되는 것이다.

이상과 같이 구성되는 오일쿨러장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

엔진(20)이 시동된 후 오일펌프(21)가 작동되면, 오일펌프(21)의 흡입력에 의해서 오일 팬(24) 내의 오일은 오일라인(27)을 따라서 오일필터(40) 측으로 흐르게 된다. 오일필터(40) 내측으로 유입된 오일은 상기한 오일쿨러(50)를 통과하는 냉각수와 열교환되므로서 엔진순환 과정에서 뜨거워진 오일은 냉각된다. 이 때 오일쿨러(50) 측으로 유입된 냉각수는 나선관 형상으로 배설된 냉각수 통로를 통해 순환되어지므로서 오일과의 열교환이 효과적으로 이루어진다.

이렇게 오일필터(40)를 거치면서 오일쿨러(50)에 의해 냉각된 오일은 그 출구측과 연결되는 오일라인(27)을 따라서 실린더블럭(25) 및 실린더헤드(26)의 오일갤러리로 공급되어 엔진의 각 마찰부나 습동부를 윤활하고 냉각하게 된다.

그리고 히터코어(56)를 통과하여 상기한 오일쿨러(50) 측으로 유입된 냉각수는 오일필터(40) 측으로 유입되는 뜨거운 오일과 열교환된 후, 오일쿨러(50)의 냉각수 유출구(54)와 연결되는 오일쿨러용 냉각수 유출라인(55)을 통해서 서머스탯(60) 측으로 이동된다.

따라서 상기와 같이 구성되는 오일쿨링 시스템은 오일라인 및 냉각수라인이 종래기술에 비해 간단하게 배관되므로서 엔진룸의 레이이웃이 유리해지고, 엔진을 냉각 및 윤활시키기 위한 오일의 냉각성능이 향상된다.

또한, 서머스탯에서의 급격한 온도변화에 따른 서머스탯의 수시 개방 및 폐쇄를 방지되므로서 서머스탯의 내구성능이 향상된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 엔진오일의 냉각을 의한 쿨링시스템이 종래기술의 경우보다 오일라인 및 냉각수라인이 간단하게 배관되므로서 엔진룸의 레이아웃이 유리하게 될 뿐만 아니라, 엔진오일의 냉각성능이 향상되고, 서머스탯에서의 급격한 온도변화가 방지되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims

냉각수 유/출입구가 형성된 오일쿨러가 오일필터의 일측에 마련되고, 상기 오일쿨러로 엔진을 순환하는 냉각수의 일부가 유도되므로서 오일필터를 통과하는 오일의 열을 방열시키기 위한 수냉식 오일쿨러장치에 있어서,

상기한 오일쿨러(50)의 냉각수 유입구(52)는 오일쿨러용 냉각수 유입라인(53)을 통해 히터코어(56) 측과 연결되고, 오일쿨러(50)의 냉각수 유출구(54)는 오일쿨러용 냉각수 유출라인(55)을 통해서 서머스탯(60)의 일측으로 연결되는 것을 특징으로 하는 수냉식 엔진오일 냉각구조.