오일팬 소개
기능: 크랭크케이스를 오일 저장 탱크의 덮개처럼 밀폐하여 불순물의 유입을 방지하고, 디젤 엔진의 마찰면에서 역류하는 윤활유를 모아 저장하는 역할을 하며, 열을 발산하고 윤활유의 산화를 방지합니다.
구조: 오일 팬은 얇은 강판을 스탬핑하여 제작되었으며, 내부에는 디젤 엔진의 난류로 인해 우측에 발생하는 충격파를 방지하는 오일 안정화 칸막이가 설치되어 윤활유 불순물의 침전을 촉진합니다. 또한 측면에는 오일량을 확인할 수 있는 오일 게이지가 있습니다. 아울러 오일 팬 바닥면 가장 아랫부분에는 오일 배출 플러그가 장착되어 있습니다.
습식 섬프: 시중에 판매되는 대부분의 차량은 습식 오일 섬프 방식을 사용합니다. 습식 오일 섬프라는 이름은 엔진의 크랭크축과 커넥팅 로드 헤드가 크랭크축이 회전할 때마다 오일 섬프의 윤활유에 잠겨 윤활 작용을 하기 때문입니다. 고속으로 회전하는 크랭크축이 오일에 잠길 때마다 오일 입자와 미스트가 발생하여 크랭크축과 베어링을 윤활하는데, 이를 스플래시 윤활이라고 합니다. 따라서 오일 팬의 윤활유 액면 높이는 일정 수준을 유지해야 합니다. 액면 높이가 너무 낮으면 크랭크축과 커넥팅 로드 헤드가 윤활유에 잠기지 않아 윤활이 제대로 되지 않고 크랭크축, 커넥팅 로드 및 베어링이 원활하게 작동하지 못할 수 있습니다. 윤활유 수위가 너무 높으면 베어링 전체가 윤활유에 잠겨 크랭크축 회전 저항이 증가하고 궁극적으로 엔진 성능이 저하될 뿐만 아니라, 윤활유가 실린더 연소실로 유입되어 엔진 오일 연소, 점화 플러그 탄소 축적 등의 문제를 일으킬 수 있습니다.
이 윤활 방식은 구조가 간단하고 별도의 연료 탱크가 필요하지 않지만, 차량의 기울기가 너무 크면 오일 파손 및 누출로 인해 실린더 화재 사고가 발생할 수 있습니다.
드라이 섬프: 드라이 섬프는 많은 레이싱 엔진에 사용됩니다. 오일 팬에 오일을 저장하지 않으며, 더 정확히 말하면 오일 팬 자체가 없습니다. 크랭크케이스 내부의 움직이는 마찰면은 계량 구멍을 통해 오일이 밀려 나오면서 윤활됩니다. 드라이 섬프 엔진은 오일 팬의 오일 저장 기능을 없애기 때문에 오일 팬의 높이가 크게 줄어들고, 엔진 높이도 낮아져 무게중심이 낮아져 제어에 유리합니다. 가장 큰 장점은 격렬한 주행이나 각종 악영향으로 인해 발생하는 오일 팬의 습윤 현상을 방지할 수 있다는 것입니다.
하지만 윤활유의 압력은 전적으로 오일 펌프에서 나오기 때문에, 오일 펌프의 동력은 크랭크축의 회전을 통해 기어로 전달됩니다. 습식 섬프 엔진에서도 캠축에 압력 윤활을 제공하기 위해 오일 펌프가 필요하지만, 이 압력은 매우 작아서 오일 펌프에 필요한 동력도 매우 적습니다. 그러나 건식 오일 팬 엔진에서는 이 압력 윤활의 강도가 훨씬 더 강해야 하므로 오일 펌프의 크기도 습식 오일 팬 엔진보다 훨씬 큽니다. 따라서 오일 펌프는 더 많은 동력을 필요로 합니다. 이는 마치 과급 엔진과 유사하게, 오일 펌프가 엔진 동력의 일부를 소모해야 하는 것과 같습니다. 특히 고속 주행 시 엔진 회전수가 증가하고 마찰 부품의 운동 강도가 커지며 윤활유 요구량도 증가하므로 오일 펌프는 더 높은 압력을 제공해야 하고, 크랭크축 동력 소모량도 증가합니다.
당연히 이러한 설계는 일반 승용차 엔진에는 적합하지 않습니다. 엔진 출력의 일부를 손실해야 하기 때문에 출력 저하뿐만 아니라 연비 향상에도 도움이 되지 않기 때문입니다. 따라서 드라이 섬프는 고성능 엔진, 특히 극한의 주행을 위해 설계된 엔진에만 사용됩니다. 예를 들어 람보르기니는 드라이 오일 팬 설계를 사용하는데, 이는 윤활 효과의 한계를 높이고 무게중심을 낮추는 것이 더 중요하며, 출력 손실은 배기량 증가 등으로 상쇄할 수 있기 때문에 연비는 이 모델에서는 고려할 필요가 없습니다.
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