KR20050035350A - 오일갤러리를 갖는 피스톤의 냉각성능 향상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일갤러리를 갖는 피스톤의 냉각성능 향상장치에 관한 것으로서, 특히 오일갤러리의 내측면상에 열전달율이 높은 금속재로 된 열전달수단을 내향 돌출되게 형성하므로서, 열전달 면적이 확대될 뿐만 아니라 열전달수단에 의해 피스톤에 인가된 열이 오일갤러리 내부를 순환하는 오일에 빠르게 전달되어 피스톤의 열을 효율적으로 냉각시킬 수 있고, 오일젯 또는 오일펌프와 같은 관련부품의 변경없이 피스톤의 냉각성능을 향상시킬 수 있으며, 피스톤의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 오일갤러리를 갖는 피스톤의 냉각성능 향상장치에 관한 것이다.

Description

오일갤러리를 갖는 피스톤의 냉각성능 향상장치{Cooling accelation device of piston}

본 발명은 오일갤러리를 갖는 피스톤의 냉각성능 향상장치에 관한 것으로서, 특히 피스톤의 열을 효율적으로 냉각시킬 수 있고, 오일젯 또는 오일펌프와 같은 관련부품의 변경없이 피스톤의 냉각성능을 향상시킬 수 있으며, 피스톤의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 오일갤러리를 갖는 피스톤의 냉각성능 향상장치에 관한 것이다.

일반적으로 고온 고압의 압축착화기관인 디젤엔진의 경우 연소온도가 매우 높아서 피스톤의 온도도 가솔린 엔진에 적용된 피스톤 보다 매우 높게되고, 이로인해 피스톤 링의 소착발생 및 피스톤의 열적피로응력이 증대되어 엔진이 정지되는 현상이 발생하게된다.

이를 방지하기위해 디젤엔진에 적용되는 피스톤에는 오일이 순환되는 오일갤러리를 형성하여 피스톤을 효과적으로 냉각시키고 있는 실정이다.

도 3 내지 도 6 은 종래의 오일갤러리를 갖는 피스톤을 도시한 것으로서,

피스톤(1)의 내부에 환형의 오일갤러리(2)가 형성되고, 상기 오일갤러리(2)에는 오일입구(5)와 오일출구(6)가 하측으로 형성되어 있다.

상기 오일입구(5)로는 피스톤(1)의 하측에 형성되어지는 오일젯트(7)로부터 분사된 오일이 유입되어 오일갤러리(2)를 순환하게되는데, 상기 오일갤러리(2)에는 오일출구(6)가 일측으로 치우치도록 형성되어 있기 때문에 오일갤러리(2) 내부에는 오일유동경로가 상대적으로 긴 제 1 오일경로(3)(도 4 의 반시계방향)와 오일유동경로가 상대적으로 짧은 제 2 오일경로(4)(도 4 의 시계방향)가 형성된다.

상기와같이 구성된 종래기술은 피스톤(1)이 하강할때 도 5 에 도시된 바와같이 오일젯트(7)에서 분사되는 오일이 오일입구(5)를 통해 유입되어 제 1 오일경로(3)와 제 2 오일경로(4)로 양분되어 순환한 후 오일출구(6) 측으로 배출되고, 이과정에서 피스톤(1)을 냉각시켜주는 것이다.

상기 오일갤러리(2) 내부를 순환하는 오일은 오일갤러리(2) 내부에 꽉차지않고 일정높이의 오일유면을 갖는 상태에서 순환하게된다.

그러나, 종래에는 오일갤러리(2) 내부를 순환하는 오일이 오일갤러리(2)의 내부에 꽉차지않고 일정높이의 오일유면을 갖도록 순환되는 것이기 때문에 오일갤러리(2)의 열전달면적이 오일유면 만큼의 높이로 제한되어 피스톤의 열을 보다 많이 흡수하여 냉각시키지 못하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 오일갤러리(2)로 공급되는 오일의 양을 증대시키더라도 오일갤러리(2) 높이의 60% 까지만 냉각효과가 있을뿐이며, 그 이상의 높이로 오일이 차게되면 오일의 샤킹(Shaking)효과 저감으로 오히려 열전달효과가 감소되는 문제점이 발생하여 오일갤러리를 갖는 피스톤에 있어서 피스톤의 냉각효율을 향상시키기가 매우 어려운 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 오일갤러리의 내측면상에 열전달율이 높은 금속재로 된 열전달수단을 내향 돌출되게 형성하므로서, 열전달 면적이 확대될 뿐만 아니라 열전달수단에 의해 피스톤에 인가된 열이 오일갤러리 내부를 순환하는 오일에 빠르게 전달되어 피스톤의 열을 효율적으로 냉각시킬 수 있고, 오일젯 또는 오일펌프와 같은 관련부품의 변경없이 피스톤의 냉각성능을 향상시킬 수 있으며, 피스톤의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 오일갤러리를 갖는 피스톤의 냉각성능 향상장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은

피스톤의 내부에 환형의 오일갤러리가 형성되어 있는 것에 있어서,

상기 오일갤러리의 내측면상에 열전달율이 높은 금속재로 된 열전달수단을 내향 돌출되게 형성하여 오일갤러리의 열전달면적이 증대되도록 한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 열전단수단은 구리인것을 특징으로 하며,

열전달수단은 링형상으로 형성하되, 그 외주면이 오일갤러리의 내측면에 박힌 상태로 내주면이 오일갤러리의 내측으로 돌출되게 형성한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 1 과 도 2 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 설명에 있어서 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복설명을 피하기로 한다.

상기 도면에 의하면, 본 발명의 가장 큰 특징은 오일갤러리(2)의 내주면상에 열전달면적을 증대시켜 피스톤(1)의 냉각효율이 향상되도록 하는 열전달수단(10)을 형성한 것이다.

상기 열전달수단(10)은 도 1 과 도 2 에 도시된 바와같이 전체적인 형상이 링형상을 갖도록 하고, 그 단면이 '-' 모양이 되도록 하며, 그 외주연이 오일갤러리(2)의 내측면에 박히도록 하여 열전달수단(10)의 내주연이 오일갤러리(2)의 내측으로 돌출되도록 구성한다.

그리고, 상기 열전달수단(10)의 형성위치는 오일갤러리(2) 내부를 순환하는 오일에 잠길 수 있도록 설정하는 것이 바람직하다.

상기한 열전달수단(10)은 열전달율이 높은 구리로서 구현하여 피스톤(1)에 인가된 열을 효과적으로 오일갤러리(2) 내부의 오일에 전달하도록 한다.

상기 설명과같이 열전달수단(10)이 오일갤러리(2)의 내측면상에 내향 돌출되도록 형성되면, 전체적인 오일갤러리(2)의 열전달면적이 열전달수단(10)의 부피만큼 증대될 뿐만 아니라 열전달수단(10)이 피스톤(1)의 열을 빠르게 오일에 전달하게되므로 피스톤(1)의 냉각효율을 향상시킬 수 있게되고, 이를통해 피스톤(1)의 내구성을 월등히 향상시킬 수 있게된다.

또한, 본 발명은 오일젯이나 오일펌프 등과같은 관련부품의 변경없이 피스톤의 냉각성능을 향상시킬 수 있게되고, 피스톤의 온도저감량 확보를 통해 피스톤의 내구성증대 및 원가절감의 효과를 기대할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 오일갤러리의 내측면상에 열전달율이 높은 금속재로 된 열전달수단을 내향 돌출되게 형성하므로서, 열전달 면적이 확대될 뿐만 아니라 열전달수단에 의해 피스톤에 인가된 열이 오일갤러리 내부를 순환하는 오일에 빠르게 전달되어 피스톤의 열을 효율적으로 냉각시킬 수 있고, 오일젯 또는 오일펌프와 같은 관련부품의 변경없이 피스톤의 냉각성능을 향상시킬 수 있으며, 피스톤의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 오일갤러리를 갖는 피스톤의 냉각성능 향상장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 피스톤의 냉각성능 향상장치를 보인 단면도.

도 2 는 도 1 의 A-A선 단면도.

도 3 은 종래의 오일갤러리를 갖는 피스톤을 보인 단면도.

도 4 는 도 3 의 B-B선 단면도.

도 5 는 오일갤러리의 오일입구와 오일출구가 보이도록 피스톤을 절개한 단면도.

도 6 은 종래 오일갤러리의 오일입구 측을 보인 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 피스톤 2 : 오일갤러리

3,4: 오일경로 5 : 오일입구

10 : 열전달수단

Claims (3)

1. 피스톤의 내부에 환형의 오일갤러리가 형성되어 있는 것에 있어서,

   상기 오일갤러리의 내측면상에 열전달율이 높은 재질로 된 열전달수단을 내향 돌출되게 형성하여 오일갤러리의 열전달면적이 증대되도록 한 것을 특징으로 하는 오일갤러리를 갖는 피스톤의 냉각성능 향상장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열전달수단은 구리인것을 특징으로 하는 오일갤러리를 갖는 피스톤의 냉각성능 향상장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 열전달수단은 링형상으로 형성하되, 그 외주면이 오일갤러리의 내측면에 박힌 상태로 내주면이 오일갤러리의 내측으로 돌출되게 형성한 것을 특징으로 하는 오일갤러리를 갖는 피스톤의 냉각성능 향상장치.