KR100210147B1 - 엔진 오일 팬의 예열 플러그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 엔진 오일 팬에 관한 것으로, 일반적으로 겨울철 기온이 낮은 때에 장기간 주차되어 있는 차량은 상기 엔진 오일 팬에 저장되어 있는 엔진 오일이 냉각되어 있으므로 상기 엔진 오일의 윤활작용이 저하되고, 엔진 베어링 및 각종 마찰부분이 얼어 붙은 상태에서 갑자기 엔진 시동을 걸게 되면 엔진 오일이 상단부 헤드에 도달해도 밀폐, 밀봉, 청결 등의 윤활작용이 저하되어 있으므로 엔진의 상단부의 마모가 심각하게 되어 차량 엔진의 수명이 단축되는 문제점을 해소하기 위하여 엔진 오일 팬(1)의 일측 소정부위에 구비되어 있는 온도센서(10)를 통해 감지된 엔진 오일의 온도가 일정온도 이하인 상태에서 운전자가 차량에 접근하는 것을 초전형 적외선센서(11)에서 감지하고, 트랜지스터(40) 및 릴레이(50)를 구동하여 전원을 타이머 스위치(60)에 공급하고, 상기 타이머 스위치(60)에서 소정의 시간동안 엔진 오일 팬(1)에 삽입되어 있는 예열 플러그(70)를 작동하여 엔진 오일의 온도를 상승시키므로, 기온이 낮은 날에도 엔진 오일의 효율적인 윤활 작용에 의해 엔진의 마모가 방지되므로 엔진의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

Description

엔진 오일 팬의 예열 플러그

본 발명은 차량의 엔진 오일 팬에 관한 것으로, 특히 온도센서와 초전형 적외선센서를 이용하여 기온이 낮은 날 상기 엔진 오일 팬에 저장되어 있는 차가운 엔진 오일을 예열 플러그를 이용하여 자동적으로 일정온도 이상 가열하여 상기 엔진 오일이 효율적인 윤활작용을 하도록 한 엔진 오일 팬의 예열 플러그에 관한 것이다.

일반적으로, 엔진의 윤활은 엔진 내부의 마찰저항을 저감함과 동시에 엔진 내부의 냉각에 대해서도 중요한 의미를 가지고 잇다. 엔진에서는 이 윤활을 위한 엔진 오일이 주입되어 있다. 엔진의 윤활방식에는 오일 펌프에 의한 압송과 주요 운동부분의 비산에 의한 것이 있다. 또한, 일반적으로는 엔진 오일을 엔진 하부의 오일 팬에 모아 이것을 오일 펌프로 주요 부분에 보내는 습식 섬프(wet sump)방식이 사용되고 있다. 경주용 엔진과 같은 특수한 엔진에서는 엔진 오일을 오일 팬에 모으지 않는 건식 섬프(dry sump)방식도 사용하고 있다.

엔진 내부의 윤활은 주요 운동부분은 물론, 밸브 장치에서 실린더까지 모든 것에 대해서 윤활하고 있다. 주요 운동부분의 크랭크 축, 커낵팅 로드, 피스톤에 대한 윤활의 마찰저항은 물론, 고온이 되는 피스톤과 실린더의 냉각이 큰 비중을 차지하고 있다. 또한, 피스톤과 실린더의 기밀성도 엔진 오일에 의해서 유지되고 있다.

크랭크 축 베어링과 커낵팅 로드 베어링에 대한 윤활은 오일 펌프에 의한 압송으로 이루어지고, 피스톤과 실린더 벽에의 윤활은 크랭크 축의 회전에 의한 엔진 오일의 비산에 의한다. 밸브 장치의 캠 축, 로커암, 흡배기 밸브에 대해서의 윤활은 이 부분의 접동저항을 저감하고 배기밸브의 방열을 도와주고 이것을 냉각한다. 또한, 캠 축 베어링, 로커암에도 엔진 오일은 압송되고 있으며, 흡배기 밸브 방치에는 로커암에서 윤활유를 보낸다.

엔진 오일의 유막은 내우 얇다. 그러나, 이 엔진 오일의 유막이 끊어지지 않는 한 회전부분이나 접동부분의 금속 서로간에 직접 접촉하는 경우는 없다. 또한, 회전하는 부분으로 엔진 오일을 주입하면 축이 엔진 오일을 원심력으로 균등하게 베어링에 유지시키기 때문에 마찰저항은 크게 저감된다.

종래의 엔진 오일 공급장치는 도 1에 도시된 바와 같은 구조로 되어 있으며 엔진 오일 팬(1)은 강판의 프레스제가 많이 사용되고 있다. 최근 많아지고 있는 하프 스커트(half skirt)의 엔진 블록을 가진 엔진에서는 상기 오일 팬(1)이 크랭크 축 베어링 부분(도시되지 않음)을 덮어 씌우는 것 같이 깊게 되어 있다. 경주용이나 랠리용과 같이 가혹하게 사용되는 엔진에서는 보다 가열효과가 높은 알루미늄 합금제의 오일 팬을 사용하는 경우도 있다.

또한, 엔진의 진동과 소음을 저감하기 위하여 2장의 강판 사이에 합성수지를 샌드위치한 제진구조로 되어 있는 것도 있다. 오일 팬(1)의 일부는 다른 부분 보다 더욱 깊게 패여져 있으며 이 부분에 엔진 오일을 저장하였다가 오일 펌프(10)에서 끌어 올리도록 되어 있다.

오일 팬의(1) 하측 소정부위에는 엔진 오일의 드레인 플러그(3)가 있으며 열화한 엔진 오일은 여기에서 빼게 된다. 또 주행중에 엔진 오일이 한쪽으로 치우침에 의한 공기 흡입에 의해 오일 펌프(10)가 동작하지 않게 되는 것을 방지하기 위하여 오일 팬의 내측에 버플 플레이트(buffle plate)(2)를 장치하고 있으며, 오일 팬(1)과 엔진 블록(4)의 접합부는 액상 또는 콜크 등의 개스킷이 사용되고 있으나, 최근에는 액상 개스킷의 사용이 많아지고 있다.

또한, 엔진 오일을 크랭크 축 베어링(도시되지 않음)이나 캠 축 베어링(도시되지 않음)으로 압송하는 것이 오일 펌프(10)이다. 상기 오일 펌프(10)는 크랭크 축(13)에 의해 직접 또는 기어나 체인, 이붙이 벨트 등에 의해 구동되고 있으며, 트로코이드식, 크레센트식, 기어식 등이 사용되고 있다. 트로코이드식은 이너 로터와 아우터 로터로 구성되며, 소형으로 고압을 얻는다. 크레센트식은 내접하는 2장의 톱니바퀴로 구성되어 있으며, 트로코이드식에 비해 얇게 설계할 수 있다. 내접기어식은 2장의 같은 직경이 맞물리는 톱니바퀴를 사용하고 있으며 다른 방식에 비해 다소 커지지만 토출압력이 안정되어 있다는 점에서 유리하다.

또한, 상기 오일 펌프(10)에서 토출된 엔진 오일은 엔진 내부를 윤활하고 다시 오일 팬(1)으로 되돌려 보낸다. 엔진 속을 순환하는 엔진 오일은 크랭크 축(13)이나 캠 축(14)의 윤활, 냉각과 동시에 엔진 내부의 금속가루나 연소잔류물 등의 청정작용도 가지고 있다. 엔진 내부를 순환하면 엔진 오일속에는 이들의 불순물이 섞이게 된다. 이 엔진 오일에 포함된 불순물을 제거하는 것이 오일 클리너(11)이다. 상기 오일 클리너(11)는 일반적으로 오일 펌프(10)의 직후에 장치되어 있으며 오일 펌프(10)에서 토출되는 엔진 오일은 전부 오일 클리너(11)를 통과하여 상기 오일 클리너(11)에서 여과된 오일이 엔진내의 윤활을 하게 된다. 오일 클리너(11)는 대부분이 내부에 여과지를 접어서 집어넣는 일체식의 카트리지 타입이다. 엔진 오일은 이 여과지에 의해 불순물이 제거된다. 오일 클리너(11)의 일부에는 릴리프 밸브(도시되지 않음)가 있으며 여과지가 오손되어 투과저항이 증대하여 클리너의 내압이 높아진 경우에 상기 릴리프 밸브가 열려 엔진 오일을 바이패스시켜 엔진 내부를 윤활한다.

또한, 상기 오일 팬에 저장되는 엔진 오일은 엔진이 요구하는 여러 가지 조건 즉, 어떤 온도에서도 필요한 점도를 유지할 수 있을 것, 고온하에서도 양호한 윤활작용을 하며 산화하지 않을 것, 피스톤과 실린더의 기밀성을 유지할 것, 엔진의 냉각을 도울 것등을 만족시키는 것이라야 한다. 따라서 단순한 광물유 뿐만 아니라 여러 가지 첨가제가 들어 있다.

그러나, 겨울철 기온이 낮은 때에 장기간 주차되어 있는 차량은 상기 엔진 오일 팬에 저장되어 있는 엔진 오일이 냉각되어 있으므로 상기 엔진 오일의 윤활작용이 저하되고, 엔진 베어링 및 각종 마찰부분이 얼어 붙은 상태에서 갑자기 엔진 시동을 걸게 되면 엔진 오일이 상단부 헤드에 도달해도 밀폐, 밀봉, 청결 등의 윤활작용이 저하되어 있으므로 엔진의 상단부의 마모가 심각하게 되어 차량 엔진의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기위해 안출된 것으로, 엔진 오일 팬의 일측 소정부위에 구비되어 있는 온도센서를 통해 감지된 엔진 오일의 온도가 일정온도 이하인 상태에서 운전자가 차량에 접근하는 것을 초전형 적외선센서를 통해 감지하고, 트랜지스터 및 릴레이를 구동하여 전원을 타이머 스위치에 공급하고, 상기 타이머 스위치에서 소정의 시간동안 엔진 오일 팬에 삽입되어 있는 예열 플러그를 작동하여 엔진 오일의 온도를 상승시키는 엔진 오일 팬의 예열 플러그를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 엔진 오일 팬의 개략적인 도시도,

도 2은 본 발명에 의한 엔진 오일 팬의 예열 플러그의 개략적인 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 엔진 오일 팬 2 : 버플 플레이트 3 : 드레인 플러그

10 : 온도센서 11 : 초전형 적외선센서 20 : 콘트롤러

30 : 비교기 31 : 기준전압 40 : 트랜지스터

50 : 릴레이 60 : 타이머 스위치 70 : 예열 플러그

71 : 코일 72 : 오일 링 73 : 너트 74 : 소켓

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진 오일을 저장하는 엔진 오일 팬과, 주행중에 엔진 오일이 한쪽으로 치우침에 의한 공기 흡입에 의해 오일 펌프가 동작하지 않게 되는 것을 방지하기 위하여 오일 팬의 내측에 버플 플레이트 및 열화된 엔진 오일을 교환할 수 있도록 하는 드레인 플러그로 이루어진 엔진 오일 저장장치에 있어서, 상기 엔진 오일 팬의 일측 소정부위에 구비되어 있으며 엔진 오일의 온도를 감지하여 소정의 검출신호를 발생하는 온도센서와, 차량의 도어 핸들의 일측 소정부위에 구비되어 있으며 차량에 운전자가 접근하는 것을 감지하여 일정한 검출신호를 발생하는 초전형 적외선센서와, 상기 온도센서와 초전형 적외선센서의 검출신호를 입력받아 엔진 오일의 온도가 미리 설정되어 있는 일정온도 이하인 상태에서 운전자가 차량에 접근하는 경우 일정한 제어신호를 발생하는 콘트롤러와, 오동작을 방지하기 위해 상기 콘트롤러의 제어신호가 기준전압보다 큰 경우 일정한 제어신호를 발생하는 비교기와, 상기 비교기의 제어신호에 의해 스위칭 작용을 하는 트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 스위칭 작용에 의해 구동되는 릴레이와, 상기 릴레이에 연결되어 있으며 상기 릴레이가 온이 되면 일정시간동안 전원을 통과시키는 타이머 스위치와, 상기 오일 팬의 하측에 구비되는 드레인 플러그의 위치에 대신 삽입되어 있으며 상기 타이머 스위치에서 공급된 전원에 의해 열을 발생하는 예열 플러그로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이 엔진 오일 팬(1)의 일측 소정부위에 구비된 온도센서(10)에서는 엔진 오일의 온도를 감지하여 소정의 검출신호를 발생하고, 차량 도어 핸들(도시되지 않음)의 일측 소정부위에 구비된 초전형 적외선센서(11)에서는 운전자가 차량에 접근하는 가를 감지하여 소정의 검출신호를 발생한다. 상기 온도센서(10)와 초전형 적외선센서(11)의 검출신호는 콘트롤러(20)에 입력되고, 상기 콘트롤러(20)에서는 상기 온도센서(10)와 초전형 적외선센서(11)의 검출신호를 입력받아 엔진 오일의 온도가 미리 설정되어 있는 일정온도 이하인 상태에서 운전자가 차량에 접근하는 경우 일정한 제어신호를 발생하여 비교기(30)에 입력한다. 상기 비교기(30)에서는 오동작을 방지하기 위해 상기 콘트롤러(20)의 제어신호가 기준전압(31)보다 큰 경우 일정한 제어신호를 발생한다. 상기 비교기(30)의 제어신호는 트랜지스터(40)에 입력되고, 상기 트랜지스터(40)는 스위칭 작용을 하여 릴레이(50)를 온 시킨다. 상기 릴레이(50)가 온이 되면 전원은 타이머 스위치(60)에 공급되고, 상기 타이머 스위치(60)는 일정시간동안 예열 플러그(70)에 전원을 공급하여 열을 발생한다.

상기 예열 플러그(70)는 엔진 오일 팬(1)의 하측에 구비되는 드레인 플러그(3)의 위치에 대신 삽입되어 있으며 엔진 오일과 직접적인 접촉을 방지하기 위해 전도체의 보호막으로 둘러싸여 있으며, 열을 발생시키는 코일(71)과, 엔진 오일의 누유를 방지할 수 있도록 둘레에 오일링(72)과 너트(73)로 이루어진 소켓(74)으로 구성되어 있다.

위와 같이 본 발명에 의한 엔진 오일 팬의 예열 플러그는 엔진 오일 팬의 일측 소정부위에 구비되어 있는 온도센서를 통해 감지된 엔진 오일의 온도가 미리 설정되어 있는 일정온도 이하인 상태에서 운전자가 차량에 접근하는 경우 트랜지스터 및 릴레이를 구동하여 전원을 타이머 스위치에 공급하고, 상기 타이머 스위치에서 소정의 시간동안 엔진 오일 팬에 삽입되어 있는 예열 플러그를 작동하여 엔진 오일의 온도를 상승시키므로, 기온이 낮은 날에도 엔진 오일의 효율적인 윤활 작용에 의해 엔진의 마모가 방지되므로 엔진의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 엔진 오일을 저장하는 엔진 오일 팬(1)과, 주행중에 엔진 오일이 한쪽으로 치우침에 의한 공기 흡입에 의해 오일 펌프가 동작하지 않게 되는 것을 방지하기 위하여 오일 팬의 내측에 버플 플레이트(2) 및 열화된 엔진 오일을 교환할 수 있도록 하는 드레인 플러그(3)로 이루어진 엔진 오일 저장장치에 있어서, 상기 엔진 오일 팬(1)의 일측 소정부위에 구비되어 있으며 엔진 오일의 온도를 감지하여 소정의 검출신호를 발생하는 온도센서(10)와, 차량 도어 핸들(도시되지 않음)의 일측 소정부위에 구비되어 있으며 운전자가 차량에 접근하는 경우 소정의 검출신호를 발생하는 초전형 적외선센서(11)와, 상기 온도센서(10)와 초전형 적외선센서(11)의 검출신호를 입력받아 엔진 오일의 온도가 미리 설정되어 있는 일정온도 이하인 상태에서 운전자가 차량에 접근하는 경우 일정한 제어신호를 발생하는 콘트롤러(20)와, 상기 콘트롤러(20)의 제어신호를 입력받아 상기 콘트롤러(20)의 제어신호가 기준전압(31)보다 큰 경우에만 일정한 제어신호를 발생하도록 하여 오동작을 방지하는 비교기(30)와, 상기 비교기(30)의 제어신호에 의해 스위칭 작용을 하는 트랜지스터(40)와, 상기 트랜지스터(40)의 스위칭 작용에 의해 구동되는 릴레이(50)와, 상기 릴레이(50)에 연결되어 있으며 상기 릴레이(50)가 온이 되면 일정시간동안 전원을 통과시키는 타이머 스위치(60)와, 상기 오일 팬(1)의 하측에 구비되는 드레인 플러그(3)의 위치에 대신 삽입되어 있으며 상기 타이머 스위치(60)에서 공급된 전원에 의해 열을 발생하는 예열 플러그(70)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진 오일 팬의 예열 프러그.
2. 제 1항에 있어서, 상기 예열 플러그(70)는 엔진 오일 팬(1)의 하측에 구비되는 드레인 플러그(3)의 위치에 대신 삽입되어 있으며 엔진 오일과 직접적인 접촉을 방지하기 위해 전도체의 보호막으로 둘러싸여 있고, 열을 발생시키는 코일(71)과, 엔진 오일의 누유를 방지할 수 있도록 둘레에 오일링(72)과 너트(73)로 이루어진 소켓(74)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진 오일 팬의 예열 플러그.