KR20080104563A

KR20080104563A - 자동차용 피스톤의 냉각장치

Info

Publication number: KR20080104563A
Application number: KR1020070051496A
Authority: KR
Inventors: 신연호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-05-28
Filing date: 2007-05-28
Publication date: 2008-12-03

Abstract

본 발명은 자동차용 피스톤의 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱더 상세하게는 피스톤의 내부로 오일을 분사하는 오일젯의 오일분사량이 차량의 운전 조건에 따라 조절되도록 함으로써, 피스톤의 거동을 안정화시키고 연소실의 온도가 최적화 될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 피스톤내로 오일을 분사하는 오일젯(100)과, 상기 오일젯으로 일정한 압력의 오일이 공급되도록 진공펌프(500)의 압력을 일정하게 컨트롤하는 진공레귤레이터(700)와, 상기 진공레귤레이터(700)에 의해 압력이 일정하게 콘트롤되며 오일펌프(800)에서 공급되는 오일의 유량을 조절하는 오일유량조절밸브(600)와, 상기 오일유량조절밸브(600)를 작동시켜 오일젯(100) 분사량을 제어하는 액츄에이터(400)와, 상기 액츄에이터(400)가 엔진의 RPM과 연료분사량 및 엔진 오일의 온도에 따라 오일젯(100)의 분사량을 제어하도록 신호를 출력하는 오일젯콘트롤러(200)와, 상기 오일젯콘트롤러(200)에서 출력되는 신호에 따라 액츄에이터(400)를 콘트롤하는 솔레노이드밸브(300)로 구성되는 것에 의해 달성된다.

오일젯、오일젯콘트롤러、솔레노이드밸브、액츄에이터、진공펌프、오일유량조절밸브、진공레귤레이터、오일펌프

Description

자동차용 피스톤의 냉각장치{Piston Cooling System}

도 1은 본 발명인 자동차용 피스톤의 냉각장치를 보인 구성도

도 2는 본 발명인 자동차용 피스톤의 냉각장치가 엔진에 장착된 상태를 보인 장착도

도 3은 본 발명인 자동차용 피스톤의 냉각장치의 작동상태를 보인 흐름도

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 오일젯 200 :오일젯콘트롤러

300 : 솔레노이드밸브 400 : 액츄에이터

500 : 진공펌프 600 : 오일유량조절밸브

700 : 진공레귤레이터 800 : 오일펌프

본 발명은 자동차용 피스톤의 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱더 상세하게는 피스톤의 내부로 오일을 분사하는 오일젯의 오일분사량이 차량의 운전 조건에 따라 조절되도록 함으로써, 피스톤의 거동을 안정화시키고 연소실의 온도가 최적화 될 수 있도록 하는 자동차용 피스톤의 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 커넥팅로드(Connecting rod)는 피스톤과 연결되는 소단부와, 크랭크축의 크랭크 핀과 연결되는 대단부와, 상기 대단부와 소단부간을 연결하고 있는 로드부로 구성되어 있다.

이러한 커넥팅 로드에는 엔진의 고출력에 따라 피스톤에 작용하는 연결 부하가 크게 증대되어 피스톤 냉각을 위해 피스톤의 내부로 오일을 순환시킬 수 있는 구조가 적용되고 있다.

상기 피스톤 냉각을 위한 장치로서 오일젯이 사용되는 바, 이 오일젯은 오일젯본체로 유입된 오일이 오일 분사 파이프를 통해 피스톤의 내부로 분사될 수 있도록 오일젯본체를 실린더의 하부 일측에 고정되게 장착시키고 있다.

따라서, 상기 오일 분사 파이프를 통해 분사되는 오일은 피스톤의 내부 또는 실린더를 윤활시켜 주게 된다.

이러한 피스톤 냉각 구조는 오일갤러리의 오일이 오일 분사 파이프를 통해 피스톤에 분사됨으로써 피스톤을 냉각시키도록 되어 있다.

엔진이 작동될 경우 상기 오일갤러리에는 일정 압력을 가진 오일이 흐르게 되는데, 이 오일 압력이 첵 밸브의 스프링을 압박하여 유로를 개방시키게 된다.

유압에 의해 유로가 개방되면 오일이 상기 오일 분사 파이프를 통해 상측으로 분사되어 피스톤을 냉각시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 피스톤 냉각 구조는 오일 분사 파이프를 통해 분사되는 오일의 양이 오일갤러리의 유압과 첵 밸브의 작동 압력에 의해서만 결정되므로 운전 조건에 따라 달라지는 피스톤의 온도에 적절한 대응을 할 수 없어 오일의 피스톤 냉각 효율이 떨어지고 오일의 수명이 짧아지는 문제점이 있다.

즉, 첵 밸브의 작동 압력을 세팅할 때에는 피스톤이 과열되는 것을 방지하기 위해서 오일펌프의 압력이 엔진회전수 1,000Rpm이면 2bar 이상으로 상승하여 다량의 오일이 분사되도록 세팅하게 되는데, 이는 충분한 워밍업 후 기준으로써, 오일이 저온 상태일 때는 압력이 더 높아지게 된다.

이때, 오일젯에서는 오일 분사 파이프를 통해 오일이 분사되므로 저속에서 각 중요부의 윤활을 위한 오일 압력손실이 발생하여 베어링부 마모 및 소착이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

한편, 초기 시동시에는 피스톤의 온도가 그리 높지 않아 적은 양의 오일에 의해서도 충분한 냉각이 이루어지게 됨에도 불구하고 필요 이상의 많은 오일이 오일젯의 오일 분사 파이프를 통해 분사되어 짐으로써, 피스톤이 과냉되어 피스톤스랩노이즈가 발생함은 물론, 차량의 시동시 워밍업 시간을 증가시키게 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기 종래와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 오일의 온도와 엔진의 운전조건에 따라 피스톤을 냉각시키기 위한 오일젯의 분사압력이 조절되도록 함으로써, 저속시에도 각 중요부의 윤활을 위한 오일 압력손 실이 발생하지 않아 베어링부 마모 및 소착이 발생하지 않도록 하는 자동차용 피스톤의 냉각장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 초기 시동시에는 피스톤의 냉각성능이 감소되도록 오일젯의 분사압력이 조절되어 과냉되지 않도록 함으로써, 엔진의 워밍업 시간이 단축되어 연비가 향상되도록 하고, 저온시 발생되는 피스톤스랩노이즈 발생 시간을 단축시켜 소음이 저감되도록 함으로써, 엔진의 내구성이 향상되도록 하는 자동차용 피스톤의 냉각장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기위한 본 발명은 피스톤내로 오일을 분사하는 오일젯과, 상기 오일젯으로 일정한 압력의 오일이 공급되도록 진공펌프의 압력을 일정하게 컨트롤하는 진공레귤레이터와, 상기 진공레귤레이터에 의해 압력이 일정하게 콘트롤되며 오일펌프에서 공급되는 오일의 유량을 조절하는 오일유량조절밸브와, 상기 오일유량조절밸브를 작동시켜 오일젯 분사량을 제어하는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터가 엔진의 RPM과 연료분사량 및 엔진 오일의 온도에 따라 오일젯의 분사량을 제어하도록 신호를 출력하는 오일젯콘트롤러와, 상기 오일젯콘트롤러에서 출력되는 신호에 따라 액츄에이터를 콘트롤하는 솔레노이드밸브로 구성되는 것에 의해 달성된다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명인 자동차용 피스톤의 냉각장치를 보인 구성도 이고, 도 2는 본 발명인 자동차용 피스톤의 냉각장치가 엔진에 장착된 상태를 보인 장착도 이며, 도 3은 본 발명인 자동차용 피스톤의 냉각장치의 작동상태를 보인 흐름도 이다.

본 발명의 자동차용 피스톤의 냉각장치는 도 1과 도 2 및 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 피스톤내로 오일을 분사하는 오일젯(100)과, 상기 오일젯으로 일정한 압력의 오일이 공급되도록 진공펌프(500)의 압력을 일정하게 컨트롤하는 진공레귤레이터(700)와, 상기 진공레귤레이터(700)에 의해 압력이 일정하게 콘트롤되며 오일펌프(800)에서 공급되는 오일의 유량을 조절하는 오일유량조절밸브(600)와, 상기 오일유량조절밸브(600)를 작동시켜 오일젯(100) 분사량을 제어하는 액츄에이터(400)와, 상기 액츄에이터(400)가 엔진의 RPM과 연료분사량 및 엔진 오일의 온도에 따라 오일젯(100)의 분사량을 제어하도록 신호를 출력하는 오일젯콘트롤러(200)와, 상기 오일젯콘트롤러(200)에서 출력되는 신호에 따라 액츄에이터(400)를 콘트롤하는 솔레노이드밸브(300)로 구성된다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 엔진에 부착된 각종센서로부터 엔진에 가해지는 부하, 엔진의 RPM, 냉각수의 온도등 운전조건에 대한 정보가

오일젯콘트롤러(200)로 입력되면, 상기 오일젯콘트롤러(200)는 미리 입력된 정보와 이를 비교하여 솔레노이드밸브(300)로 신호를 출력하게 되고, 상기 솔레노이드밸브(300)는 오일젯콘트롤러(200)로부터 입력되는 신호에 따라 ON, OFF되어지며 액츄에이터(400)를 콘트롤하게 된다.

이때, 상기 오일젯콘트롤러(200)는 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 엔진오 일이 유온이 130℃ 이상인 경우 솔레노이드밸브(300)가 ON되어 오일젯(100)을 통해 피스톤으로 적적량의 오일이 분사되도록 액츄에이터(400)로 제어신호를 출력하게 되고, 상기 액츄에이터(400)는 오일유량조절밸브(600)의 개폐량을 제어하게 된다.

또한, 상기 오일젯콘트롤러(200)는 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 엔진오일의 유온이 130℃ 이하인 상태에서 엔진의 RPM이 1500이상인 경우에는 솔레노이드밸브(300)가 ON되어 오일젯(100)을 통해 적정량의 오일이 피스톤으로 분사되도록 액츄에이터(400)로 제어신호를 출력하게 되고, 상기 액츄에이터(400)는 오일유량조절밸브(600)의 개폐량을 제어하게 된다.

따라서 엔진오일이 유온이 130℃ 이하 이거나, 엔진의 RPM이 1500이 되지 않는 경우에는 솔레노이드밸브(300)가 오일유량조절밸브(600)를 폐쇄시켜 오일젯(100)으로부터 오일이 피스톤에 분사되지 않도록 한다.

이러한 본 발명에 의하면 운전족?? 및 피스톤의 온도에 따라 오일젯을 통해 피스톤으로 분사되는 오일의 유량이 결정되므로 피스톤의 온도가 최적으로 제어되어지게되고, 피스톤의 거동이 안정되어 소음이 저감되며 연소실의 온도가 최적화되어 연지가 향상되어지게 되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims

피스톤내로 오일을 분사하는 오일젯(100)과, 상기 오일젯으로 일정한 압력의 오일이 공급되도록 진공펌프(500)의 압력을 일정하게 컨트롤하는 진공레귤레이터(700)와, 상기 진공레귤레이터(700)에 의해 압력이 일정하게 콘트롤되며 오일펌프(800)에서 공급되는 오일의 유량을 조절하는 오일유량조절밸브(600)와, 상기 오일유량조절밸브(600)를 작동시켜 오일젯(100) 분사량을 제어하는 액츄에이터(400)와, 상기 액츄에이터(400)가 엔진의 RPM과 연료분사량 및 엔진 오일의 온도에 따라 오일젯(100)의 분사량을 제어하도록 신호를 출력하는 오일젯콘트롤러(200)와, 상기 오일젯콘트롤러(200)에서 출력되는 신호에 따라 액츄에이터(400)를 콘트롤하는 솔레노이드밸브(300)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 오일젯.
청구항 1에 있어서, 상기 오일젯콘트롤러(200)는 엔진오일이 유온이 130℃ 이상인 경우 솔레노이드밸브(300)가 ON되어 오일젯(100)을 통해 피스톤으로 적적량의 오일이 분사되도록 액츄에이터(400)로 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 자동차용 오일젯.
청구항 1에 있어서, 상기 오일젯콘트롤러(200)는 엔진오일의 유온이 130℃ 이하인 상태에서 엔진의 RPM이 1500이상인 경우에도 솔레노이드밸브(300)가 ON되어 오일젯(100)을 통해 적정량의 오일이 피스톤으로 분사되도록 액츄에이터(400)로 제어신호를 출력하게 되는 것을 특징으로 하는 자동차용 오일젯.