JP2014058937A - Oil circulation structure of vehicle engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oil circulation structure of a vehicle engine efficiently circulating oil in a state where lateral acceleration or the like acts and preventing deterioration of oil return.SOLUTION: An oil circulation structure includes a catch tank 25 which is provided in a turbocharger 20 disposed on a lower surface of an engine body 1, a scavenge pump 30 sucking oil in the catch tank 25 and feeding oil to an oil pan 8, and hoses 26L and 26R communicating each valve operating chamber 4L and 4R with the catch tank 25. Oil OL in the oil pan 8 flowing to the valve operating chamber 4L or 4R side to be one side by lateral direction acceleration according to turning travel is made to flow down to the catch tank 25 by hoses 26L and 26R, is sucked up by the scavenge pump 30 together with oil collected in the catch tank 25 from the turbocharger 20, and is directly fed to the oil pan 8. The oil in the oil pan 8 is secured, and generation of air sucking by an oil pump 10 is avoided.

Description

本発明は、車両用エンジンのオイル循環構造に関する。   The present invention relates to an oil circulation structure for a vehicle engine.

従来、車両用エンジンのオイル循環構造として、例えば特許文献１や特許文献２に開示されるような構造のものがある。   Conventionally, as an oil circulation structure of a vehicle engine, there are structures such as those disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example.

特許文献１に開示されるオイル循環構造は、水平対向型エンジン或いはＶ型エンジンであって、エンジン本体の左右のバンクに設ける動弁室に配置されたカム軸をクランク軸に同期させて回転駆動するタイミングチェーンを収容するチェーン室と、エンジン本体の底部に設けたオイル貯留部となるオイルパンとを備え、動弁室とオイルパンとをエンジン本体の下部に形成したオイル戻し通路を介して連通すると共に、チェーン室を介して連通する。   The oil circulation structure disclosed in Patent Document 1 is a horizontally opposed engine or a V-type engine, and is driven to rotate by synchronizing a camshaft disposed in a valve operating chamber provided in the left and right banks of the engine body with a crankshaft. A chain chamber for accommodating the timing chain and an oil pan serving as an oil reservoir provided at the bottom of the engine body, and the valve chamber and the oil pan communicate with each other via an oil return passage formed in the lower portion of the engine body. And communicate with each other through the chain chamber.

この場合、オイルパンに貯留されたオイルをオイルポンプよりエンジン本体に形成したオイルギャラリ等を介して各動弁室に供給して動弁機構を潤滑する。この動弁室内を潤滑したオイルはオイル戻し通路及びチェーン室を介してオイルパンに戻される。   In this case, the oil stored in the oil pan is supplied from the oil pump to each valve operating chamber through an oil gallery formed in the engine body to lubricate the valve operating mechanism. The oil lubricated in the valve chamber is returned to the oil pan through the oil return passage and the chain chamber.

一方、車両用エンジンにターボ過給機を配設することがある。この種のターボ過給機は、例えば、タービン室内のタービンホイールとコンプレッサ室内のコンプレッサホイールとがセンターハウジング内にて回転自在に支持されたタービン軸によって連結される。そして、エンジンの排気によってタービンホイールを回転させることでタービン軸を介してコンプレッサホイールを回転させ、回転するコンプレッサホイールによって吸気を圧縮してエンジンに過給する。   On the other hand, a turbocharger may be provided in a vehicle engine. In this type of turbocharger, for example, a turbine wheel in a turbine chamber and a compressor wheel in a compressor chamber are connected by a turbine shaft that is rotatably supported in a center housing. Then, the turbine wheel is rotated by the exhaust of the engine to rotate the compressor wheel via the turbine shaft, and the intake air is compressed by the rotating compressor wheel to supercharge the engine.

このターボ過給機のタービン軸は、高速で回転して高温になるため、タービン軸を支持する軸受け部を十分に潤滑及び冷却する必要がある。このためターボ過給機を潤滑及び冷却するオイルは、オイルポンプから吐出されたオイルの一部を流用し、このターボ過給機を潤滑及び冷却したオイルは、オイルパンに順次戻される。   Since the turbine shaft of this turbocharger rotates at high speed and becomes high temperature, it is necessary to sufficiently lubricate and cool the bearing portion that supports the turbine shaft. For this reason, the oil that lubricates and cools the turbocharger uses part of the oil discharged from the oil pump, and the oil that lubricates and cools the turbocharger is returned to the oil pan sequentially.

このようなターボ過給機を水平対向型エンジンやＶ型エンジンに搭載する場合、特許文献２に開示されるように、車体重心位置を低くして走行安定性を確保するために、エンジン本体の下面に配置することがある。ターボ過給機をエンジン本体の下面に配置すると、ターボ過給機がオイルパンと同じ高さか、それよりも低い位置になる。   When such a turbocharger is mounted on a horizontally opposed engine or a V-type engine, as disclosed in Patent Document 2, in order to lower the center of gravity of the vehicle body and ensure traveling stability, May be placed on the bottom. When the turbocharger is disposed on the lower surface of the engine body, the turbocharger is at the same height as the oil pan or lower.

このため、ターボ過給機を潤滑及び冷却したオイルを、ターボ過給機の下部に配置したキャッチタンクに回収し、キャッチタンクに回収されたオイルをスカベンジポンプによって吸い上げてオイルパン側へ戻すようにしている。   For this reason, the oil that has lubricated and cooled the turbocharger is collected in the catch tank located at the bottom of the turbocharger, and the oil collected in the catch tank is sucked up by the scavenge pump and returned to the oil pan. ing.

特開２００１−１１５８１３号公報JP 2001-115813 A 特開２００３−３４３２７４号公報JP 2003-343274 A

上記特許文献１によると、エンジン本体に形成したオイル戻し通路に加え、チェーン室をオイル戻し通路として利用することでオイル戻りが向上する。しかし、水平対向型エンジンやＶ型エンジンにあっては、オイルパンと動弁室との高低差が比較的小さく、この種のエンジンを搭載した車両が旋回走行した際に、横加速度（横Ｇ）によってオイルパン側のオイルがオイル戻し通路やチェーン室を経由して旋回方向と反対側の動弁室に流動して偏在した状態で滞留することがある。   According to Patent Document 1, in addition to the oil return passage formed in the engine body, oil return is improved by using the chain chamber as an oil return passage. However, in a horizontally opposed engine and a V-type engine, the difference in height between the oil pan and the valve chamber is relatively small. When a vehicle equipped with this type of engine turns, the lateral acceleration (lateral G ), The oil on the oil pan side may flow through the oil return passage and the chain chamber to the valve chamber on the side opposite to the swirling direction and stay in an unevenly distributed state.

このオイルの偏在により、相対的にオイルパン側のオイルが減少してオイルポンプにエア吸い込みが発生して潤滑効率の低下が懸念される。この対策として、オイルの定格容量を増加させると、オイルパンの容量増加に伴いエンジンの大型化や重量増加を招き、燃費低下の要因となる。   Due to the uneven distribution of oil, there is a concern that the oil on the oil pan side is relatively reduced and air is sucked into the oil pump, thereby lowering the lubrication efficiency. As a countermeasure, if the rated capacity of the oil is increased, the increase in the capacity of the oil pan causes an increase in the size and weight of the engine, resulting in a decrease in fuel consumption.

上記特許文献２によると、ターボ過給機を潤滑及び冷却したオイルが、ターボ過給機の下部に配置したキャッチタンクに回収され、キャッチタンク内のオイルをスカベンジポンプによって吸い上げてオイルパン側へ戻すことによって、円滑なターボ過給機の潤滑及び冷却が確保できる。   According to Patent Document 2, the oil that has lubricated and cooled the turbocharger is collected in the catch tank disposed at the lower part of the turbocharger, and the oil in the catch tank is sucked up by the scavenge pump and returned to the oil pan side. As a result, smooth lubrication and cooling of the turbocharger can be ensured.

しかし、このターボ過給機が配置される水平対向型エンジンやＶ型エンジンにあっても、特許文献１と同様に車両が旋回走行した際に、横加速度によってオイルパンのオイルが片側の動弁室側に流動して偏在した状態で滞留し、相対的にオイルパンのオイルが減少してオイルポンプにエア吸い込みが発生することが懸念される。   However, even in a horizontally opposed engine or a V-type engine in which the turbocharger is disposed, when the vehicle turns in the same manner as in Patent Document 1, the oil in the oil pan is caused to move on one side by the lateral acceleration. There is a concern that the oil flows in the chamber and stays in an unevenly distributed state, and the oil in the oil pan relatively decreases and air suction occurs in the oil pump.

一方、キャッチタンク内のオイルが過剰になると、ターボ過給機からのオイル及びターボブローバイガスの排出が妨げられて、ターボ過給機の潤滑及び冷却不良の要因となり、かつ排気白煙の発生を招くことが懸念されることから、一般にターボ過給機からキャッチタンク内に落下して回収されるオイル量に対してスカベンジポンプによる吸上げ可能なオイル量を多く設定している。   On the other hand, if the oil in the catch tank becomes excessive, the oil from the turbocharger and the turbo blow-by gas are prevented from being discharged, causing the turbocharger to be lubricated and poorly cooled, and generating white exhaust smoke. Therefore, the amount of oil that can be sucked up by the scavenge pump is generally set larger than the amount of oil recovered from the turbocharger falling into the catch tank.

発明者は、このターボ過給機からキャッチタンク内に落下するオイル量に対してスカベンジポンプによる吸い上げ可能なオイル量を大きく設定することで、スカベンジポンプのオイル吸い上げ可能な容量に余力があることに着目し、スカベンジポンプを有効活用することで効率的に動弁室側からオイルパンにオイルを戻すことを見出した。   The inventor has sufficient capacity in the scavenge pump to suck up the oil by setting the amount of oil that can be sucked up by the scavenge pump with respect to the amount of oil falling into the catch tank from the turbocharger. Attention was focused on finding that oil can be efficiently returned from the valve chamber to the oil pan by effectively utilizing the scavenge pump.

従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、スカベンジポンプを有効的に活用することで、横加速度等が作用する状況においてもオイルを効率的に循環させ、かつオイル戻りの悪化を防止するエンジンのオイル循環構造を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention made in view of such a point is to effectively circulate oil even in a situation where a lateral acceleration or the like acts by effectively utilizing a scavenge pump and prevent deterioration of oil return. It is to provide an engine oil circulation structure.

上記目的を達成する請求項１に記載の車両用エンジンのオイル循環構造は、エンジン本体の下面に配置されたターボ過給機及び前記エンジン本体に形成された動弁室に、該エンジン本体の下部に設けたオイル貯留部に貯留されたオイルをオイルポンプにより供給して潤滑するエンジンの潤滑構造において、前記ターボ過給機の下方に配設されて該ターボ過給機を潤滑した後のオイルを回収するキャッチタンクと、該キャッチタンクに回収されたオイルを吸引して前記オイル貯留部に送油するスカベンジポンプと、前記動弁室とキャッチタンクとを連通するオイル通路と、を備えたことを特徴とする。   The oil circulation structure for a vehicle engine according to claim 1, which achieves the above object, includes a turbocharger disposed on a lower surface of the engine body and a valve chamber formed in the engine body, and a lower portion of the engine body. In an engine lubrication structure in which oil stored in an oil reservoir provided in the engine is supplied and lubricated by an oil pump, the oil after being disposed under the turbocharger and lubricating the turbocharger A catch tank for collection, a scavenge pump for sucking the oil collected in the catch tank and feeding the oil to the oil storage section, and an oil passage for communicating the valve chamber and the catch tank. Features.

これによると、通常走行においてターボ過給機を潤滑及び冷却したオイルをターボ過給機の下部に配置したキャッチタンクに回収し、キャッチタンクに回収したオイルをスカベンジポンプによって吸い上げてオイル貯留部側へ直接戻すことによって、ターボ過給機の潤滑及び冷却が確保できる。   According to this, the oil that has lubricated and cooled the turbocharger during normal driving is collected in the catch tank located at the bottom of the turbocharger, and the oil collected in the catch tank is sucked up by the scavenge pump to the oil reservoir side By direct return, lubrication and cooling of the turbocharger can be ensured.

また、旋回走行した際に、その旋回に伴う横加速度（横Ｇ）によって動弁室側に偏在して滞留するオイルが増加し、相対的にオイル貯留部側のオイルが減少する。ここで、動弁室とキャッチタンクとの高低差によって動弁室側に滞留するオイルを、オイル通路を介して動弁室側からキャッチタンクに流下して動弁室に滞留するオイルの増加を抑制する。一方、この動弁室側からキャッチタンク内に流下したオイルは、ターボ過給機からキャッチタンクに回収されたオイルと共に、スカベンジポンプによって吸い上げられてオイル貯留部に直接送油されて、オイル貯留部内のオイル量が確保される。   Further, when the vehicle travels while turning, the oil that is unevenly distributed and stays on the valve operating chamber side increases due to the lateral acceleration (lateral G) that accompanies the turning, and the oil on the oil reservoir side relatively decreases. Here, the oil that stays in the valve chamber due to the difference in height between the valve chamber and the catch tank flows down from the valve chamber side to the catch tank via the oil passage to increase the oil that stays in the valve chamber. Suppress. On the other hand, the oil that has flowed into the catch tank from the valve operating chamber side is sucked up by the scavenge pump together with the oil collected in the catch tank from the turbocharger and directly sent to the oil reservoir. The amount of oil is secured.

このように旋回走行等において横加速度が作用する状況においても、動弁室に過剰なオイルが滞留することがなくなり、相対的にオイル貯留部内のオイルが確保されてオイルの定格容量を増加させることなくオイルポンプにエア吸い込みの発生が回避され、オイル戻りの悪化による潤滑効率の低下が回避される。   Thus, even in a situation where lateral acceleration is applied during turning, etc., excessive oil does not stay in the valve chamber, and the oil in the oil reservoir is relatively secured to increase the rated capacity of the oil. Therefore, the occurrence of air suction into the oil pump is avoided, and the reduction in lubrication efficiency due to the deterioration of oil return is avoided.

請求項２に記載の車両用エンジンのオイル循環構造は、左右のバンクを備えたエンジン本体の下面に配置されたターボ過給機及び前記バンクに形成された動弁室に、該エンジン本体の下部に設けられたオイル貯留部に貯留されたオイルをオイルポンプにより供給して潤滑するエンジンの潤滑構造において、前記ターボ過給機の下方に配設されて該ターボ過給機を潤滑した後のオイルを回収するキャッチタンクと、該キャッチタンクに回収されたオイルを吸引して前記オイル貯留部に送油するスカベンジポンプと、前記各動弁室とキャッチタンクとを連通するオイル通路と、を備えたことを特徴とする。   The oil circulation structure for a vehicle engine according to claim 2 includes a turbocharger disposed on a lower surface of the engine body provided with left and right banks and a valve chamber formed in the bank at a lower portion of the engine body. In an engine lubrication structure in which oil stored in an oil reservoir provided in the engine is supplied and lubricated by an oil pump, the oil after being disposed under the turbocharger and lubricating the turbocharger A catch tank for collecting the oil, a scavenge pump for sucking the oil collected in the catch tank and feeding the oil to the oil reservoir, and an oil passage communicating the valve chamber and the catch tank. It is characterized by that.

これによると、通常走行においてターボ過給機を潤滑及び冷却したオイルを過給機の下部に配置したキャッチタンクに回収し、キャッチタンクに回収したオイルをスカベンジポンプによって吸い上げてオイル貯留部側へ戻すことによって、円滑なターボ過給機の潤滑及び冷却が確保できる。   According to this, oil that has lubricated and cooled the turbocharger during normal driving is collected in the catch tank located at the lower part of the turbocharger, and the oil collected in the catch tank is sucked up by the scavenge pump and returned to the oil reservoir. As a result, smooth lubrication and cooling of the turbocharger can be ensured.

また、旋回走行した際に、その旋回に伴う横加速度によってオイル貯留部側のオイルが一方側の動弁室側に流動して、この一方側の動弁室内に滞留するオイルが増加し、相対的にオイル貯留部側のオイルが減少する。一方側の動弁室に滞留するオイルは、動弁室とキャッチタンクとの高低差に従ってオイル通路を経てキャッチタンク側に流下して動弁室に滞留するオイルの増加が抑制される。この動弁室側からキャッチタンクに流下したオイルは、ターボ過給機からキャッチタンクに回収されたオイルと共に、スカベンジポンプによって吸い上げられ、かつオイル貯留部内に直接送油される。このように旋回走行等において横加速度が作用する状況においても、動弁室に過剰にオイルが滞留することがなくなり、相対的にオイル貯留部内のオイルが十分に確保されることから、横加速度等が作用する状況においてもオイルを効率的に循環させ、かつオイル戻りの悪化を防止することができる。   In addition, when turning, the oil on the oil reservoir side flows to the one side valve chamber due to the lateral acceleration accompanying the turn, and the oil staying in this one side valve chamber increases, Therefore, the oil on the oil reservoir side is reduced. The oil staying in the valve chamber on one side flows down to the catch tank side through the oil passage according to the height difference between the valve chamber and the catch tank, and the increase in oil staying in the valve chamber is suppressed. The oil flowing down from the valve chamber side to the catch tank is sucked up by the scavenge pump together with the oil collected in the catch tank from the turbocharger, and is directly fed into the oil reservoir. Thus, even in a situation where lateral acceleration acts in turning, etc., oil does not stay excessively in the valve operating chamber, and the oil in the oil reservoir is relatively sufficiently secured. The oil can be circulated efficiently and the deterioration of the oil return can be prevented even in a situation where the oil acts.

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両用エンジンの潤滑構造において、同一エンジン回転数におけるターボ過給機側からキャッチタンクに回収されるオイル量に対し、前記スカベンジングポンプによって前記キャッチタンクから吸い上げ可能なオイル量を大きく設定したことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the lubricating structure for a vehicle engine according to the first or second aspect, the scavenging is performed with respect to the amount of oil collected in the catch tank from the turbocharger side at the same engine speed. The amount of oil that can be sucked up from the catch tank by a pump is set large.

これによると、スカベンジポンプの吸い上げ可能なオイル量とターボ過給機からキャッチタンクに回収されるオイル量の差がスカベンジポンプにおけるオイルくみ上げ量の余力となり、旋回走行に伴い偏在した動弁室内のオイルはオイル通路を介してキャッチタンクに流下し、ターボ過給機からキャッチタンクに回収されたオイルと共に余力のあるスカベンジポンプにより吸い上げられ、かつオイル貯留部内に直接送油される。これにより、オイル貯留部内のオイルが確保されて、オルポンプによるエア吸い込みの発生が回避される。   According to this, the difference between the amount of oil that can be sucked up by the scavenge pump and the amount of oil that is collected in the catch tank from the turbocharger becomes the surplus oil pumping amount in the scavenge pump, and the oil in the valve chamber that is unevenly distributed as the vehicle turns The oil flows down to the catch tank through the oil passage, is sucked up by the scavenge pump having surplus power together with the oil collected from the turbocharger into the catch tank, and is directly fed into the oil reservoir. Thereby, the oil in an oil storage part is ensured and generation | occurrence | production of the air suction by an ol pump is avoided.

本発明によると、旋回走行した際に、その旋回に伴う横加速度によって動弁室内に偏在して滞留するオイルが増加し、その増加した余剰の動弁室のオイルがオイル通路を介してキャッチタンクに流下して回収されて動弁室におけるオイルの増加が抑制される。一方、キャッチタンクのオイルが、スカベンジポンプによって吸い上げられてオイル貯留部に直接送油されてオイル貯留部内のオイル量が確保される。   According to the present invention, when the vehicle travels while turning, the oil that is unevenly distributed and stays in the valve chamber is increased by the lateral acceleration accompanying the turn, and the excess oil in the valve chamber is increased by the catch tank via the oil passage. The oil flows down and is recovered, and the increase of oil in the valve operating chamber is suppressed. On the other hand, the oil in the catch tank is sucked up by the scavenge pump and directly sent to the oil reservoir, so that the amount of oil in the oil reservoir is secured.

従って、旋回走行等において横加速度が作用する状況においても、動弁室に過剰にオイルが滞留することがなくなり、相対的にオイル貯留部内のオイルが十分に確保され、オイルの定格容量を増加させることなくオイルを効率的に循環させ、かつオイル戻りの悪化を防止できる。   Therefore, even in a situation where lateral acceleration is applied during turning, etc., oil does not stay excessively in the valve operating chamber, so that sufficient oil is secured in the oil reservoir and the rated capacity of the oil is increased. Therefore, the oil can be circulated efficiently and the deterioration of the oil return can be prevented.

本発明によるオイル循環構造の実施の形態の概要を示すターボ過給機が装備された水平対向型エンジンの正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view of a horizontally opposed engine equipped with a turbocharger showing an outline of an embodiment of an oil circulation structure according to the present invention. 同じく、模式的に示す説明図である。Similarly, it is explanatory drawing shown typically. 同じく、オイル系統図である。Similarly, it is an oil system diagram. 同じく、エンジン回転数に対するターボ過給機側からキャッチタンクへのオイル量とスカベンジポンプの吸い上げ可能なオイル量の相関関係を示す図である。Similarly, it is a diagram showing a correlation between the amount of oil from the turbocharger side to the catch tank and the amount of oil that can be sucked up by the scavenge pump with respect to the engine speed. オイル循環構造の概要を示す比較例を示す図である。It is a figure which shows the comparative example which shows the outline | summary of an oil circulation structure.

以下、本発明による車両用エンジンのオイル循環構造の実施の形態をターボ過給機を備えた水平対向型エンジンを例に図を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of an oil circulation structure for a vehicle engine according to the present invention will be described with reference to the drawings by taking a horizontally opposed engine provided with a turbocharger as an example.

図１は、ターボ過給機が装備された水平対向型エンジンの概要を示す正面図、図２は模式的に示す説明図、図３はオイル系統図である。   FIG. 1 is a front view showing an outline of a horizontally opposed engine equipped with a turbocharger, FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing, and FIG. 3 is an oil system diagram.

図１及び図２における符号１は水平対向型エンジンのエンジン本体であり、２はエンジン本体１のシリンダブロックである。このシリンダブロック２が中央部にクランクケースを形成すると共に左右のバンク２Ｌ、２Ｒに分割され、各バンク２Ｌ、２Ｒにシリンダヘッド３Ｌ、３Ｒが固設される。   1 and 2, reference numeral 1 denotes an engine body of a horizontally opposed engine, and 2 denotes a cylinder block of the engine body 1. The cylinder block 2 forms a crankcase at the center and is divided into left and right banks 2L and 2R, and cylinder heads 3L and 3R are fixed to the banks 2L and 2R.

各シリンダヘッド３Ｌ、３Ｒ内には、動弁機構を収容する動弁室４Ｌ、４Ｒが形成されており、この動弁室４Ｌ、４Ｒに動弁機構の吸気カム軸５と排気カム軸６が上下に配設される。   In each cylinder head 3L, 3R, valve operating chambers 4L, 4R for accommodating a valve operating mechanism are formed. In the valve operating chambers 4L, 4R, an intake cam shaft 5 and an exhaust cam shaft 6 of the valve operating mechanism are provided. It is arranged up and down.

また、エンジン本体１の中央底部にオイル貯留部となるオイルパン８を配設する。オイルパン８と各動弁室４Ｌ、４Ｒは、シリンダブロック２の底部に形成された図示しないオイル戻し通路を介して連通する。   An oil pan 8 serving as an oil reservoir is disposed at the center bottom of the engine body 1. The oil pan 8 and the valve operating chambers 4L, 4R communicate with each other via an oil return passage (not shown) formed in the bottom of the cylinder block 2.

更に、このエンジン本体１の直下にターボ過給機２０を配設する。このターボ過給機２０はシリンダヘッド３Ｌ或いは３Ｒ、本実施の形態ではシリンダヘッド３Ｒの下面であって、オイルパン８の側面付近に配設する。   Further, a turbocharger 20 is disposed directly below the engine body 1. The turbocharger 20 is disposed near the side surface of the oil pan 8 on the lower surface of the cylinder head 3L or 3R, in this embodiment, the lower surface of the cylinder head 3R.

ターボ過給機２０の下方に、オイルドレーン通路２１を介してキャッチタンク２５を配設する。このターボ過給機２０の下方に配置されるキャッチタンク２５はオイルパン８に貯留されるオイルＯＬの液面より低位置となる。   A catch tank 25 is disposed below the turbocharger 20 via an oil drain passage 21. The catch tank 25 disposed below the turbocharger 20 is positioned lower than the liquid level of the oil OL stored in the oil pan 8.

キャッチタンク２５と各動弁室４Ｌ、４Ｒをオイル通路となるホース２６Ｌ、２６Ｒによってそれぞれ連通する。各動弁室４Ｌ、４Ｒよりキャッチタンク２５が低位置であり、この動弁室４Ｌに滞留するオイルの液面位置とキャッチタンク２５との高低差により動弁室４Ｌ内に滞留する余剰のオイルがホース２６Ｌを経てキャッチタンク２５内に流下する。同様に動弁室４Ｒ内に滞留する余剰のオイルがホース２６Ｒを経てキャッチタンク２５内に流下する。   The catch tank 25 and the valve operating chambers 4L, 4R are communicated with each other by hoses 26L, 26R serving as oil passages. The catch tank 25 is located at a lower position than the valve operating chambers 4L and 4R, and excess oil stays in the valve operating chamber 4L due to the height difference between the level of the oil remaining in the valve operating chamber 4L and the catch tank 25. Flows down into the catch tank 25 via the hose 26L. Similarly, excess oil staying in the valve operating chamber 4R flows down into the catch tank 25 via the hose 26R.

キャッチタンク２５の上部がブローバイ通路となるバランスチューブ２７によってシリンダブロック２のクランクケース内に連通する。クランクケース内はターボ過給機２０からキャッチタンク２５に排出するターボブローバイガスの圧力より低圧であり、キャッチャタンク２５の減圧に適した良好な潤滑経路部分である。   The upper part of the catch tank 25 communicates with the crankcase of the cylinder block 2 by a balance tube 27 serving as a blow-by passage. The inside of the crankcase has a lower pressure than the pressure of the turbo blow-by gas discharged from the turbocharger 20 to the catch tank 25, and is a good lubrication path portion suitable for decompression of the catcher tank 25.

また、キャッチタンク２５が吸引油路２８を介してスカベンジポンプ３０の吸込口３０ａに連通する。一方、スカベンジポンプ３０の吐出口３０ｂに連通する送油通路３１がオイルパン８内に開口する。   Further, the catch tank 25 communicates with the suction port 30 a of the scavenge pump 30 through the suction oil passage 28. On the other hand, an oil feed passage 31 communicating with the discharge port 30 b of the scavenge pump 30 opens in the oil pan 8.

このスカベンジポンプ３０は、シリンダヘッド３Ｌ、３Ｒの一方、本実施の形態ではシリンダヘッド３Ｒに配置される内接形歯車ポンプ等の周知のトロコイドポンプであって、駆動軸が吸気カム軸５の軸端に直結して吸気カム軸５によって駆動される。このスカベンジポンプ３０によってキャッチタンク２５内のオイルＯＬを吸引油路２８を介して吸い上げ、かつ送出油路３１を介してオイルパン８内に直接送油する。   The scavenge pump 30 is a well-known trochoid pump such as an internal gear pump disposed in one of the cylinder heads 3L and 3R, in this embodiment, the cylinder head 3R. Directly connected to the end and driven by the intake camshaft 5. The scavenge pump 30 sucks up the oil OL in the catch tank 25 through the suction oil passage 28 and feeds it directly into the oil pan 8 through the delivery oil passage 31.

また、シリンダブロック２の中央にクランク軸７によって駆動されるオイルポンプ１０が配設される。このオイルポンプ１０の吸込ポート１１がオイルパン８内の底面に近傍して開口する吸込口１２を有する。この吸込口１２はオイルパン８に貯留されるオイルＯＬに浸漬された状態で配置される。   An oil pump 10 driven by the crankshaft 7 is disposed in the center of the cylinder block 2. The suction port 11 of the oil pump 10 has a suction port 12 that opens near the bottom surface in the oil pan 8. The suction port 12 is arranged in a state of being immersed in the oil OL stored in the oil pan 8.

このオイルポンプ１０によって吸引されたオイルＯＬは、図３のオイル系統図に示すようにオイルクーラ１５によって油温が適正化され、左右のバンク２Ｌ、２Ｒに形成されたオイルギャラリ１６Ｌ、１６Ｒを介して各シリンダヘッド３Ｌ、３Ｒに形成された動弁室４Ｌ、４Ｒの動弁機構等の潤滑部に供給される。また、一方のオイルギャラリ１６Ｒに過給機潤滑路１７が分岐接続されており、この過給機潤滑路１７にターボ過給機２０のオイル流入口が連通する。   The oil OL sucked by the oil pump 10 is adjusted to an oil temperature by an oil cooler 15 as shown in the oil system diagram of FIG. 3, and passes through oil gallery 16L and 16R formed in the left and right banks 2L and 2R. Are supplied to a lubricating portion such as a valve operating mechanism of the valve operating chambers 4L and 4R formed in the cylinder heads 3L and 3R. Further, a turbocharger lubrication path 17 is branched and connected to one oil gallery 16R, and the oil inlet of the turbocharger 20 communicates with the turbocharger lubrication path 17.

更に、ターボ過給機２０のオイル流出口にオイルドレーン通路２１が連通し、このオイルドレーン油路２１がターボ過給機２０の下方に配設されたキャッチタンク２５に連通する。過給機潤滑路１７からターボ過給機２０内に供給されたオイルは、タービン軸を支持する軸受部等の潤滑部を潤滑及び冷却し、潤滑及び冷却した後、オイルドレーン通路２１を経てキャッチタンク２５内に落下して回収される。また、シリンダヘッド３Ｌ、３Ｒに形成された動弁室４Ｌ、４Ｒに導入されて動弁機構等を潤滑したオイルは、シリンダブロック２に形成されたオイル戻し通路を介してオイルパン８に戻される。   Further, an oil drain passage 21 communicates with the oil outlet of the turbocharger 20, and the oil drain oil passage 21 communicates with a catch tank 25 disposed below the turbocharger 20. The oil supplied from the turbocharger lubrication path 17 into the turbocharger 20 lubricates and cools the lubrication part such as a bearing part that supports the turbine shaft, and after being lubricated and cooled, catches it through the oil drain passage 21. It falls into the tank 25 and is collected. The oil introduced into the valve operating chambers 4L and 4R formed in the cylinder heads 3L and 3R and lubricated the valve operating mechanism and the like is returned to the oil pan 8 through the oil return passage formed in the cylinder block 2. .

また、ターボ過給機２０からキャッチタンク２５に回収されたオイルＯＬは、吸引油路２８を介してスカベンジポンプ３０によって吸い上げられ、かつ送出油路３１を介してオイルパン８内に直接送油される。   Further, the oil OL recovered from the turbocharger 20 to the catch tank 25 is sucked up by the scavenge pump 30 through the suction oil passage 28 and directly sent into the oil pan 8 through the delivery oil passage 31. The

ここで、図４に示すように、通常運転時におけるエンジン回転数に対するターボ過給機２０側からキャッチタンク２５に落下するオイル量Ｑ１に対し、スカベンジポンプ３０による吸い上げ可能なオイル量Ｑ２を大きく設定する。これにより、ターボ過給機２０側からキャッチタンク２５側に供給されるオイルＯＬがキャッチタンク２５内に過剰に残存することがなくなり、ターボ過給機２０からのオイル及びターボブローバイガスの円滑な排出を確保することできてターボ過給機２０の良好な潤滑及び冷却が維持される。   Here, as shown in FIG. 4, the oil amount Q2 that can be sucked up by the scavenge pump 30 is set larger than the oil amount Q1 that falls from the turbocharger 20 side to the catch tank 25 with respect to the engine speed during normal operation. To do. As a result, the oil OL supplied from the turbocharger 20 side to the catch tank 25 side does not remain excessively in the catch tank 25, and the oil and the turbo blow-by gas are smoothly discharged from the turbocharger 20. Therefore, good lubrication and cooling of the turbocharger 20 can be maintained.

また、同一エンジン回転数におけるスカベンジポンプ３０の吸い上げ可能なオイル量Ｑ２とターボ過給機２０からキャッチタンク２５に回収されるオイル量Ｑ１の差（Ｑ２−Ｑ１）がスカベンジポンプ３０の余力となる。また、実用旋回走行時に使用されるエンジン回転数領域におけるスカベンジポンプ３０の吸い上げ可能なオイル量Ｑ２とターボ過給機２０からキャッチタンク２５に供給されるオイル量Ｑ１の差は、図４にハッチングＡで示すように、スカベンジポンプ３０による吸い上げ可能なオイル量に十分な余力が確保できる。   Also, the difference between the amount of oil Q2 that can be sucked up by the scavenge pump 30 at the same engine speed and the amount of oil Q1 that is recovered from the turbocharger 20 to the catch tank 25 (Q2-Q1) is the remaining power of the scavenge pump 30. The difference between the amount of oil Q2 that can be sucked up by the scavenge pump 30 and the amount of oil Q1 that is supplied from the turbocharger 20 to the catch tank 25 in the engine speed range that is used during practical turning is shown in FIG. As shown in FIG. 2, it is possible to secure a sufficient remaining power for the amount of oil that can be sucked up by the scavenge pump 30.

一方、旋回走行、例えば左旋回走行した際に、その旋回に伴う右方向の横加速度（横Ｇ）によってオイルパン８側のオイルＯＬがオイル戻し通路等を経由して右側の動弁室４Ｒ側に流動して、右側の動弁室４Ｒ内に滞留するオイルが偏在して増加し、相対的にオイルパン８側のオイルＯＬが減少する。ここで、偏在した右側の動弁室４Ｒの余剰となるオイルは、動弁室４Ｒとキャッチタンク２５との高低差に従ってホース２６Ｒを経てキャッチタンク２５側に流下して動弁室４Ｒに滞留するオイルの増加が抑制される。   On the other hand, when turning, for example, turning left, the oil OL on the oil pan 8 side passes through the oil return passage or the like due to the lateral acceleration (lateral G) in the right direction accompanying the turning. The oil staying in the right valve chamber 4R is unevenly distributed and increases, and the oil OL on the oil pan 8 side relatively decreases. Here, surplus oil in the right valve-operating chamber 4R unevenly distributed flows down to the catch tank 25 side via the hose 26R according to the height difference between the valve-actuating chamber 4R and the catch tank 25, and stays in the valve-operating chamber 4R. Increase in oil is suppressed.

この動弁室４Ｒ側からホース２６Ｒを介してキャッチタンク２５内に流下したオイルは、ターボ過給機２０からキャッチタンク２５に排出して回収されたオイルと共に、吸引油路２８を介してスカベンジポンプ３０によって吸い上げられ、かつ送出油路３１からオイルパン８内に直接送油される。このスカベンジポンプ３０の吸い上げ可能なオイル量Ｑ２とターボ過給機２０からキャッチタンク２５に回収されるオイル量Ｑ１の差（Ｑ２−Ｑ１）が大きく、スベンジポンプ３０の吸い込みオイル量に余力があることから、確実に余裕をもってキャッチタンク２５からオイルパン８側に送油できる。   The oil that has flowed into the catch tank 25 from the valve operating chamber 4R side through the hose 26R, together with the oil discharged and recovered from the turbocharger 20 into the catch tank 25, is connected to the scavenge pump via the suction oil passage 28. The oil is sucked up by 30 and sent directly from the delivery oil passage 31 into the oil pan 8. Since the difference (Q2−Q1) between the oil amount Q2 that can be sucked up by the scavenge pump 30 and the oil amount Q1 that is recovered from the turbocharger 20 to the catch tank 25 is large, the amount of oil sucked in the scavenge pump 30 has a surplus. The oil can be reliably fed from the catch tank 25 to the oil pan 8 side with a margin.

これにより、オイルパン８内のオイルＯＬが十分に確保されて、吸込ポート１１の吸込口１２がオイルＯＬに浸漬された状態に維持されてオイルポンプ１０によるエア吸い込みの発生が回避される。なお、図１における破線Ｌは、旋回走行時におけるオイルパン８及び動弁室４Ｒ内のオイルの液面位置を示す。   Thereby, the oil OL in the oil pan 8 is sufficiently secured, and the suction port 12 of the suction port 11 is maintained in a state immersed in the oil OL, so that the occurrence of air suction by the oil pump 10 is avoided. In addition, the broken line L in FIG. 1 shows the liquid level position of the oil in the oil pan 8 and the valve operating chamber 4R at the time of turning.

同様に、右旋回走行した際に、その旋回に伴う左方向の横加速度（横Ｇ）によってオイルパン８側のオイルＯＬがオイル戻し通路等を経由して左側の動弁室４Ｌ側に流動して動弁室４Ｌのオイルが増加して相対的にオイルパン８側のオイルＯＬが減少する。ここで、増加した左側の動弁室４Ｌに偏在する余剰のオイルは動弁室４Ｌとキャッチタンク２５との高低差に従ってホース２６Ｌを経てキャッチタンク２５側に流下して動弁室４Ｌに滞留するオイルＯＬの増加が抑制される。   Similarly, when making a right turn, the oil OL on the oil pan 8 side flows to the left valve chamber 4L side through the oil return passage or the like due to the lateral acceleration (lateral G) in the left direction accompanying the turn. As a result, the oil in the valve operating chamber 4L increases and the oil OL on the oil pan 8 side relatively decreases. Here, the surplus oil that is unevenly distributed in the left valve train 4L flows down to the catch tank 25 side via the hose 26L according to the height difference between the valve train 4L and the catch tank 25, and stays in the valve train 4L. The increase in oil OL is suppressed.

動弁室４Ｌ側からホース２６Ｌを介してキャッチタンク２５内に流下したオイルはターボ過給機２０からキャッチタンク２５に供給されたオイルＯＬと共に、吸引油路２８を介してスカベンジポンプ３０によって吸い上げられ送出油路３１からオイルパン８に送油され、オイルパン８のオイルＯＬが確保される。これにより、吸込ポート１１の吸込口１２はオイルＯＬに浸漬された状態に維持されてオルポンプ１０によるエア吸い込みの発生が回避される。   The oil flowing down from the valve operating chamber 4L into the catch tank 25 through the hose 26L is sucked up by the scavenge pump 30 through the suction oil passage 28 together with the oil OL supplied from the turbocharger 20 to the catch tank 25. Oil is sent from the delivery oil passage 31 to the oil pan 8, and the oil OL of the oil pan 8 is secured. Thereby, the suction port 12 of the suction port 11 is maintained in the state immersed in oil OL, and generation | occurrence | production of the air suction by the OL pump 10 is avoided.

このように旋回走行等において横加速度が作用する状況においても、動弁室４Ｌ、４Ｒに過剰にオイルが滞留することがなくなり、相対的にオイルパン８内のオイルＯＬが十分に確保されることから、オイルの定格容量を増加させることなくオイルポンプ１０にエア吸い込みが発生したり、オイル戻りの悪化による潤滑効率の低下が回避される。   Thus, even in a situation where lateral acceleration acts during turning, etc., oil does not stay excessively in the valve chambers 4L, 4R, and the oil OL in the oil pan 8 is relatively sufficiently secured. Therefore, air suction into the oil pump 10 can be avoided without increasing the rated capacity of the oil, and a reduction in lubrication efficiency due to worsening of oil return can be avoided.

オイルの定格容量の減少に伴い、エンジンの小型及び軽量化が可能になり、燃費の向上が得られ、更に、暖機の促進による燃費の改善が得られる。更に、オイルの定格容量の減少によりオイル交換量の低減によりランニングコストの低減が得られる。   As the rated capacity of the oil decreases, the engine can be made smaller and lighter, fuel efficiency can be improved, and fuel consumption can be improved by promoting warm-up. Furthermore, the running cost can be reduced by reducing the oil exchange amount by reducing the rated capacity of the oil.

また、余力のある既存のスカベジンジポンプ３０を利用して、動弁室４Ｌ、４Ｒとキャッチタンク２５とを連通するホースを追加する簡単な構成であり、従来のターボ過給機及びキャッチタンクを備えた車両用エンジンを大きく変更することなく、容易かつ安価に構成することができる。   Moreover, it is a simple structure which adds the hose which connects the valve operating chamber 4L, 4R and the catch tank 25 using the existing scavenging pump 30 with a surplus power, and the conventional turbocharger and the catch tank The vehicular engine provided can be easily and inexpensively configured without greatly changing.

本実施の形態と比較するために、動弁室４Ｌ、４Ｒとキャッチタンク２５とを連通するオイル通路となるホース２６Ｌ、２６Ｒを備えない比較例を図５を参照して説明する。   For comparison with the present embodiment, a comparative example that does not include the hoses 26L and 26R serving as oil passages for communicating the valve operating chambers 4L and 4R and the catch tank 25 will be described with reference to FIG.

例えば、左旋回走行によって左方向の横加速度が作用して、オイルパン８側のオイルＯＬがオイル戻し通路等を経由して右側の動弁室４Ｒ側に流動した際には、動弁室４Ｒ側のオイルが増加して動弁室４Ｒ側に滞留して相対的にオイルパン８側のオイルＯＬが減少する。   For example, when the left lateral acceleration is applied by the left turn and the oil OL on the oil pan 8 side flows to the right valve chamber 4R side through the oil return passage or the like, the valve chamber 4R. The oil on the side increases and stays on the valve operating chamber 4R side, and the oil OL on the oil pan 8 side relatively decreases.

一方、ターボ過給機２０からキャッチタンク２５に導入されたオイルは吸引油路２８を介してスカベンジポンプ３０によって吸い上げられ送出油路３１からオイルパン８に送油される。しかし、オイルパン８内に戻されたオイルは横加速度の作用により右側の動弁室４Ｒに流動して更に動弁室４Ｒ側のオイルの滞留が増加してオイルパン８に貯留されるオイルが減少し、吸込ポート１１の吸込口１２は液面から露出してオイルポンプ１０によるエア吸い込みが発生する。図５における破線Ｌはオイルパン８及び動弁室４Ｒ内のオイルの液面位置を示す。   On the other hand, the oil introduced into the catch tank 25 from the turbocharger 20 is sucked up by the scavenge pump 30 via the suction oil passage 28 and sent to the oil pan 8 from the delivery oil passage 31. However, the oil returned into the oil pan 8 flows into the valve train 4R on the right side due to the action of lateral acceleration, and the oil stays on the valve train chamber 4R side further increases so that the oil stored in the oil pan 8 is retained. The suction port 12 of the suction port 11 is exposed from the liquid level and air suction by the oil pump 10 occurs. A broken line L in FIG. 5 indicates the oil level in the oil pan 8 and the valve operating chamber 4R.

このように旋回走行に伴い横加速度が作用した際に、オイルパン８内のオイルが一方の動弁室４Ｒ或いは４Ｌ側に流動して相対的にオイルパン８に貯留されるオイル量が減少してオイルポンプ１０にエア吸い込みが発生したり、オイル戻りの悪化による潤滑効率の低下が懸念される。また、動弁室等に大量のオイルが滞留して動弁機構によるオイルの攪拌抵抗が多くなり、オイルの劣化を誘発し、かつ燃費の悪化を招くことが懸念される。   Thus, when the lateral acceleration is applied as the vehicle turns, the oil in the oil pan 8 flows toward the one valve chamber 4R or 4L, and the amount of oil stored in the oil pan 8 is relatively reduced. Therefore, there is a concern that air suction may occur in the oil pump 10 or that the lubrication efficiency may be reduced due to deterioration of oil return. Further, there is a concern that a large amount of oil stays in the valve operating chamber and the like, and the oil agitation resistance by the valve operating mechanism increases, leading to deterioration of the oil and deterioration of fuel consumption.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では、一方のバンクにターボ過給機及びキャッチタンクを配置した例について説明したが、左右のバンクにそれぞれターボ過給機及びキャッチタンクを配置した水平対向型エンジンに適用することもできる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, an example in which a turbocharger and a catch tank are arranged in one bank has been described. However, the present invention is applied to a horizontally opposed engine in which a turbocharger and a catch tank are arranged in left and right banks, respectively. You can also.

更に、本実施の形態では、水平対向型エンジンに適用した例について説明したが、複数のバンクを備えたエンジンとして左右のバンクを有するＶ型エンジン等に適用可能である。また、複数のバンクを備えたエンジンに限らず、傾斜型エンジンや、直列エンジン等に適用することも可能である。   Furthermore, in the present embodiment, an example in which the present invention is applied to a horizontally opposed engine has been described, but the present invention can be applied to a V-type engine having left and right banks as an engine having a plurality of banks. Further, the present invention is not limited to an engine having a plurality of banks, and can be applied to an inclined engine, an in-line engine, or the like.

１ エンジン本体
２ シリンダブロック
２Ｌ、２Ｒ バンク
３Ｌ、３Ｒ シリンダヘッド
４Ｌ、４Ｒ 動弁室
５ 吸気カム軸
６ 排気カム軸
８ オイルパン（オイル貯留部）
１０ オイルポンプ
１１ 吸込ポート
１２ 吸込口
１７ 過給機潤滑路
２０ ターボ過給機
２１ オイルドレーン通路
２５ キャッチタンク
２６Ｌ、２６Ｒ ホース（オイル通路）
２８ 吸引油路
３０ スカベンジポンプ
３１ 送出油路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine main body 2 Cylinder block 2L, 2R Bank 3L, 3R Cylinder head 4L, 4R Valve operating chamber 5 Intake cam shaft 6 Exhaust cam shaft 8 Oil pan (oil storage part)
10 Oil pump 11 Suction port 12 Suction port 17 Supercharger lubrication path 20 Turbocharger 21 Oil drain passage 25 Catch tank 26L, 26R Hose (oil passage)
28 Suction oil passage 30 Scavenge pump 31 Delivery oil passage

Claims (3)

エンジン本体の下面に配置されたターボ過給機及び前記エンジン本体に形成された動弁室に、該エンジン本体の下部に設けたオイル貯留部に貯留されたオイルをオイルポンプにより供給して潤滑するエンジンの潤滑構造において、
前記ターボ過給機の下方に配設されて該ターボ過給機を潤滑した後のオイルを回収するキャッチタンクと、
該キャッチタンクに回収されたオイルを吸引して前記オイル貯留部に送油するスカベンジポンプと、
前記動弁室とキャッチタンクとを連通するオイル通路と、
を備えた、ことを特徴とする車両用エンジンの潤滑構造。 The turbocharger disposed on the lower surface of the engine body and the valve chamber formed in the engine body are supplied with oil stored in an oil storage part provided at the lower part of the engine body by an oil pump and lubricated. In the engine lubrication structure,
A catch tank that is disposed below the turbocharger and collects oil after lubricating the turbocharger;
A scavenge pump that sucks the oil collected in the catch tank and feeds it to the oil reservoir;
An oil passage communicating the valve chamber and the catch tank;
A vehicular engine lubrication structure comprising: 左右のバンクを備えたエンジン本体の下面に配置されたターボ過給機及び前記バンクに形成された動弁室に、該エンジン本体の下部に設けられたオイル貯留部に貯留されたオイルをオイルポンプにより供給して潤滑するエンジンの潤滑構造において、
前記ターボ過給機の下方に配設されて該ターボ過給機を潤滑した後のオイルを回収するキャッチタンクと、
該キャッチタンクに回収されたオイルを吸引して前記オイル貯留部に送油するスカベンジポンプと、
前記各動弁室とキャッチタンクとを連通するオイル通路と、
を備えた、ことを特徴とする車両用エンジンの潤滑構造。 Oil is stored in an oil reservoir provided in a lower part of the engine body in a turbocharger disposed on the lower surface of the engine body having left and right banks and a valve chamber formed in the bank. In the lubricating structure of the engine supplied and lubricated by
A catch tank that is disposed below the turbocharger and collects oil after lubricating the turbocharger;
A scavenge pump that sucks the oil collected in the catch tank and feeds it to the oil reservoir;
An oil passage communicating each valve chamber and the catch tank;
A vehicular engine lubrication structure comprising: 同一エンジン回転数におけるターボ過給機側からキャッチタンクに回収されるオイル量に対し、前記スカベンジングポンプによって前記キャッチタンクから吸い上げ可能なオイル量を大きく設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用エンジンの潤滑構造。   3. The oil amount that can be sucked up from the catch tank by the scavenging pump is set larger than the oil amount that is collected in the catch tank from the turbocharger side at the same engine speed. 2. Lubricating structure for vehicle engine according to 1.
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