윤활 장치 개요

윤활 장치
윤활 장치는 피스톤과 실린더의 사이, 각 부의 베어링 등과 같이 엔진 내부의 미끄럼 운동 부위에 윤활유를 공급해 유막을 형성시킴으로써 마찰을 방지하여 기관의 회전을 원활히 한다.
윤활유는 윤활 작용 외에도 다음과 같은 작용을 한다.
① 마찰 감소 및 마멸 방지 작용

기관의 각 회전 부분, 미끄럼 운동 부분의 마찰을 적게 하여 마멸을 감소시킨다.

② 열전도 작용

마찰에 의하여 생긴 열을 외부로 발산시켜 냉각하고, 열변형 등이 일어나지 않도록 한다.

③ 가스 누출 방지 작용

실린더와 피스톤 링 사이에 유막을 형성시켜 압축 행정과 폭발 행정시의 가스 누출을 방지한다.

④ 완충 작용

회전 부분이나 미끄럼 운동 부분에는 일시적으로 압력이 집중되어 국부적인 충격을 받게 되는데, 윤활유에 의한 유막이 충격을 흡수하고 소음도 감소시킨다.

⑤ 세척 작용

기관 내부에서 생긴 마찰 부분의 금속 입자, 오일에서 생긴 카본 등의 이물질을 신속히 제거한다.

⑥ 부식 방지 작용

금속 표면에 유막을 형성하여 외부의 공기나 습기 및 부식성 가스 등으로부터 차단하여 부식을 방지한다.

■ 윤활 방법
기관의 종류·크기·성능 등에 따라서 적당한 방법이 선택되며, 윤활 방법으로는 비산식·압송식·조합식 등이 있다
① 비산식

커넥팅 로드의 끝에 있는 주걱으로 오일 팬에 있는 윤활유를 떠서 원심력에 의해 실린더 벽에 뿌리는 방식이다.

② 압송식

오일 펌프를 통하여 오일 팬 안에 있는 오일을 흡입하여 가압한 후, 크랭크축 베어링·캠축 베어링·밸브 장치 등에 직접 공급하고, 피스톤이나 실린더 벽에는 압송된 윤활유의 일부를 커넥팅 로드에 있는 기름 구멍으로부터 압송하는 방식이다.

③ 조합식

비산식과 압송식을 조합한 방식으로, 메인 베어링과 캠축 베어링 등은 가압된 윤활유로 윤활하고, 그 밖의 부분은 윤활유를 뿌려서 윤활한다.

■ 압송식 윤활 장치
오일을 압송하기 위한 오일 펌프, 오일 속의 불순물을 제거하기 위한 오일 스트레이너, 오일 여과기, 유압을 조절하기 위한 유압 조절 밸브 등의 부품으로 이루어져 있다.
① 오일 펌프

오일을 오일 스트레이너를 거쳐 흡입한 후 가압하여 각 윤활부로 압송하는 기구로, 크랭크축이나 캠축에 의해 구동된다. 종류에는 기어식, 로터리식, 플런저식, 베인식 등이 있다. · 기어 펌프 : 구동 기어와 피동 기어로 되어 있으며, 구동 기어가 회전하게 되면 피동 기어가 반대 방향으 로 회전하면서 펌프실 안이 진공이 되고, 이곳으로 오일이 흡입되어 출구로 배출된다. 기어 펌프에는 외접형과 내접형이 있다. · 로터리 펌프 : 펌프 보디 안에 구동 로터와 피동 로터로 구성되어 있는데, 구동 로터가 회전하면 구동 로 터 중심이 편심이 되어 구동 로터의 볼록부와 피동 로터의 오목부가 차례로 물리면서 피동 로터를 회전시킨다. 회전 중 로터가 물리는 부분의 체적 변화가 이루어지는데, 공간 체적이 커지는 부분에는 오일이 흡입되고, 반대 쪽의 공간 체적이 작아는 곳에서는 오일이 배출된다. · 플런저 펌프(plunger pump) : 펌프 보디 속에 플런저를 비롯하여 스프링, 입·출구 체크볼 등으로 구성되어 있으며, 플런저는 캠축과 스프링에 의해 왕복 운동한다. 작동은 스프링이 플런저를 상승시키면 펌프실 내의 체적이 증가하여 진공이 발생하며, 이 때 오일이 입구 체크볼을 거쳐서 들어온다(흡입). 반대로 캠축이 플런저를 누르면 체적이 감소하면서 압력이 상승하여 출구 체크볼을 열고 윤활부로 공급된다.

오일 펌프

· 베인 펌프 : 베인 펌프는 둥근 하우징과 그 속에 편심으로 설치된 로터(rotor)로 구성되어 있다. 로터에는 2개 이상의 날개(vane)가 있고, 로터에 있는 홈(slot)에 스프링을 사이에 두고 끼워져 있다. 작동은 펌프 축이 회전하면 날개는 펌프실 안쪽 면과 접촉을 유지하면서 로터와 같이 회전한다. 따라서 오일이 입구를 거쳐 펌프실로 들어오고, 다음에 오는 날개에 의하여 출구 쪽으로 운반되어 배출되며, 오일이 출구 쪽으로 운반될 때 압력이 가해진다.

② 오일 팬

엔진 오일이 담겨지는 곳이며, 엔진 오일의 냉각 작용도 하게 된다.

③ 오일 여과기

마멸로 인해 생긴 금속 분말이나 연소할 때 생성되는 카본 등의 이물질을 여과시켜서 오일을 깨끗하게 유지시키는 역할을 한다.

④ 오일 스트레이너

윤활유가 오일 여과기에 들어가기 전에 설치되어 비교적 큰 입자의 불순물을 제거한다. 이보다 작은 입자의 불순물은 오일 여과기에서 완전히 제거하게 된다.

⑤ 릴리프 밸브

기관의 회전 속도에 따라 오일 펌프의 회전 속도가 달라지고, 이에 따라 윤활유의 유압이 변화하게 된다. 이 때, 윤활유의 유압을 1∼3kg/m2 정도의 일정한 압력으로 유지시키는 역할을 한다.

 

 

<출처:네이버오픈백과>