JP5892050B2 - Internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関に関し、特に、シリンダヘッドからシリンダブロックへ被潤滑部材を潤滑するオイルを流下させる内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine, and more particularly to an internal combustion engine that causes oil for lubricating a lubricated member to flow down from a cylinder head to a cylinder block.
従来、シリンダヘッドからシリンダブロックへ被潤滑部材を潤滑するオイルを流下させる内燃機関が知られている。また、シリンダブロックに形成されたウォータジャケットを用いて、流下するオイルを冷却する種々の装置等が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an internal combustion engine that causes oil for lubricating a lubricated member to flow from a cylinder head to a cylinder block. In addition, various devices and the like for cooling oil flowing down using a water jacket formed in a cylinder block have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、シリンダボアの軸方向に沿って上段(上部冷却水通路)及び下段(下部冷却水通路)に分割されたウォータジャケットを備えるシリンダブロックが開示されている。
このウォータジャケットの下部冷却水通路の入口部には、バルブが設けられている。このバルブは、暖機時(冷間始動時)には閉じられており、暖機後(エンジン高負荷時)には開くように構成されている。 A valve is provided at the inlet of the lower cooling water passage of the water jacket. This valve is configured to be closed when warmed up (during cold start) and to open after warming up (during high engine load).
これにより、暖機時(冷間始動時)には、冷却水がウォータジャケットの上部冷却水通路に流れることにより、シリンダボアの上部が冷却される。その一方で、暖機後(エンジン高負荷時)には、バルブが開くことにより、冷却水がウォータジャケットの上部冷却水通路及び下部冷却水通路に流れることにより、シリンダボアの上部及び下部が冷却される。 Thereby, at the time of warming up (during cold start), the cooling water flows into the upper cooling water passage of the water jacket, thereby cooling the upper part of the cylinder bore. On the other hand, after the engine is warmed up (when the engine is under high load), the valve opens and the cooling water flows into the upper cooling water passage and the lower cooling water passage of the water jacket, thereby cooling the upper and lower portions of the cylinder bore. The
しかしながら、上記特許文献1に開示された内燃機関において、例えば、ウォータジャケットに近接するとともに、複数のシリンダボアの列方向にオイルが流通可能にオイル落とし流路を配置した場合には、以下のような課題がある。
However, in the internal combustion engine disclosed in
エンジンの暖機時(冷間始動時)においては、上部冷却水通路の冷却水温は、オイル落とし流路内の油温よりも高い状態にあるので、冷却水の熱をオイルに伝えることにより、オイルを早期に温めることが望ましい。その一方で、シリンダヘッドからシリンダブロックのオイル落とし流路に流下したオイルは、順次オイル落とし流路の壁面又は底面に沿ってオイル落とし流路の底面に流下するため、上部冷却水通路を循環する冷却水と、オイル落とし流路内のオイルとの熱交換及び熱伝達が不足するという不都合が生じる。このような点から、暖機時(冷間始動時)におけるオイルの油温上昇の促進を図ることが望まれている。 When the engine is warmed up (during cold start), the cooling water temperature in the upper cooling water passage is higher than the oil temperature in the oil drop passage, so by transferring the heat of the cooling water to the oil, It is desirable to warm the oil early. On the other hand, the oil that has flowed from the cylinder head to the oil drop passage in the cylinder block flows down to the bottom surface of the oil drop passage along the wall surface or bottom surface of the oil drop passage, and thus circulates in the upper cooling water passage. There is a disadvantage that heat exchange and heat transfer between the cooling water and the oil in the oil dropping channel are insufficient. From such a point, it is desired to promote the oil temperature rise during warm-up (cold start).
また、暖機後(エンジン高負荷時)においては、オイル落とし流路内の油温は、上部及び下部冷却水通路の冷却水温よりも高い状態にあるため、オイルと冷却水との熱交換及び熱伝達が不足した場合には、油温上昇(冷却能力不足)に起因して車両の出力制限や高車速運転時の車速制限による商品性低下等が懸念される。また、冷却能力(冷却性)を確保するための別体オイルクーラの設定などにより、部品点数の増加やコストが増大するおそれもある。このような点から、暖機後におけるオイルの冷却性能を向上させることが望まれている。 In addition, after warming up (when the engine is under high load), the oil temperature in the oil drop passage is higher than the cooling water temperature in the upper and lower cooling water passages, so that heat exchange between oil and cooling water and When the heat transfer is insufficient, there is a concern that the output of the vehicle is limited due to an increase in the oil temperature (insufficient cooling capacity) or that the merchantability is reduced due to the vehicle speed limitation during high vehicle speed operation. In addition, there is a risk that the number of parts and cost may increase due to the setting of a separate oil cooler for ensuring cooling capacity (coolability). From such a point, it is desired to improve the oil cooling performance after warm-up.
これらの観点から、暖機時におけるオイルの油温上昇の促進を図るとともに、暖機後におけるオイルの冷却性能を向上させることが望まれている。 From these viewpoints, it is desired to promote the oil temperature rise during warm-up and to improve the oil cooling performance after warm-up.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、暖機時におけるオイルの油温上昇の促進を図るとともに、暖機後におけるオイルの冷却性能を向上させることが可能な内燃機関を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an internal combustion engine capable of promoting oil temperature increase during warm-up and improving oil cooling performance after warm-up. The purpose is to do.
上記課題を解決するために、本発明に係る内燃機関は、以下のように構成されている。 In order to solve the above problems, an internal combustion engine according to the present invention is configured as follows.
すなわち、本発明に係る内燃機関は、シリンダヘッドからシリンダブロックへ被潤滑部材を潤滑するオイルを流下させる内燃機関において、前記シリンダブロックは、ピストンが摺動可能に収納された複数のシリンダボアと、前記複数のシリンダボアの外周に沿って前記複数のシリンダボアの列方向に冷却水が流通可能に構成されたウォータジャケットと、前記ウォータジャケットに近接するように配置されるとともに前記複数のシリンダボアの列方向にオイルが流通可能に構成されたオイル落とし流路とを備え、前記ウォータジャケットには、前記冷却水の通路を上段側冷却水通路及び下段側冷却水通路に分割する仕切り部が設けられ、暖機時には、前記ウォータジャケットの上段側冷却水通路にのみ冷却水が流れることにより、前記シリンダボアの上部が冷却されるとともに、暖機終了後には、前記ウォータジャケットの上段側冷却水通路及び下段側冷却水通路に冷却水が流れることにより、前記シリンダボアの上部及び下部が冷却される構成を前提とするものである。 That is, the internal combustion engine according to the present invention is an internal combustion engine in which oil for lubricating a lubricated member flows down from a cylinder head to a cylinder block. The cylinder block includes a plurality of cylinder bores in which pistons are slidably housed, and A water jacket configured to allow cooling water to flow in the row direction of the plurality of cylinder bores along the outer periphery of the plurality of cylinder bores, and disposed in close proximity to the water jacket and oil in the row direction of the plurality of cylinder bores The water jacket is provided with a partition portion that divides the cooling water passage into an upper cooling water passage and a lower cooling water passage. by cooling water flows only to the upper side cooling water passage of the water jacket, the Siri The upper part of the cylinder bore is cooled, and after the warm-up is completed, the upper and lower parts of the cylinder bore are cooled by cooling water flowing through the upper cooling water passage and the lower cooling water passage of the water jacket. It is a premise.
そして、本発明による内燃機関では、前記オイル落とし流路内には、前記オイル落とし流路の底面から前記ウォータジャケットの仕切り部の高さ以上まで延びるリブ部が設けられており、前記リブ部は、前記オイル落とし流路内において、前記ウォータジャケット側の壁面から突出するように設けられている。さらに、当該リブ部は、前記オイル落とし流路内において、前記ウォータジャケット側の壁面から前記ウォータジャケットとは反対側の壁面にまで到達しないように突出していることを特徴とするものである。 In the internal combustion engine according to the present invention, a rib portion extending from the bottom surface of the oil drop passage to a height of the partition portion of the water jacket is provided in the oil drop passage, and the rib portion is In the oil dropping channel, the oil dropping channel is provided so as to protrude from the wall surface on the water jacket side. Furthermore, the rib portion protrudes from the wall surface on the water jacket side so as not to reach the wall surface on the opposite side to the water jacket in the oil dropping channel .
かかる構成を備える内燃機関によれば、暖機時(エンジン始動時)においては、オイルの粘性が高いので、オイル落とし流路のオイルの流動がリブ部によって妨げられる。これにより、オイルは、リブ部を乗り越えるようにしてオイル落とし流路の上方を流れるようになる。ここで、リブ部は、ウォータジャケットを分割している仕切り部の高さ以上まで設けられているので、ウォータジャケットの上段側冷却水通路を循環する冷却水とオイル落とし流路のオイルとの熱交換が促進される。これにより、温められた冷却水からオイルに熱交換及び熱伝達されることにより、油温上昇が促進される。 According to the internal combustion engine having such a configuration, when warming up (when the engine is started), the viscosity of the oil is high, so that the flow of oil in the oil dropping channel is hindered by the rib portion. As a result, the oil flows over the oil dropping passage so as to get over the rib portion. Here, since the rib portion is provided up to the height of the partition portion dividing the water jacket, the heat of the cooling water circulating through the upper cooling water passage of the water jacket and the oil in the oil dropping passage Exchange is facilitated. As a result, heat exchange and heat transfer from the heated cooling water to the oil promotes an increase in the oil temperature.
その一方で、暖機後(エンジン高負荷運転時)においては、オイルの粘性が低いので、オイルは、リブ部の表面に沿って流れて速やかに排出される。ここで、オイル落とし流路内にリブ部が設けられていることにより、オイルとオイル落とし流路の壁面(シリンダブロック)との接触面積を稼ぐ(増やす)ことができるので、接触面積が増える分、オイルの冷却性能を向上させることができる。これらの結果、暖機時におけるオイルの油温上昇の促進を図るとともに、暖機後におけるオイルの冷却性能を向上させることができる。 On the other hand, after warm-up (during engine high load operation), the viscosity of the oil is low, so that the oil flows along the surface of the rib portion and is quickly discharged. Here, since the rib portion is provided in the oil dropping channel, the contact area between the oil and the wall surface (cylinder block) of the oil dropping channel can be increased (increased). Oil cooling performance can be improved. As a result, it is possible to promote an increase in the oil temperature of the oil during warm-up, and to improve the oil cooling performance after warm-up.
また、油温が早期に上昇することにより、内燃機関に設けられている被潤滑部材のフリクションが低減するとともに、燃費を改善することができ、油温上昇(冷却能力不足)に起因する出力制限を緩和することができる。さらに、冷却性を確保するための別体オイルクーラの設定をする必要がないので、部品点数の増加やコストの増大を抑制することができる。 In addition, since the oil temperature rises early, the friction of the lubricated member provided in the internal combustion engine can be reduced, the fuel consumption can be improved, and the output is limited due to the oil temperature rise (insufficient cooling capacity). Can be relaxed. Furthermore, since it is not necessary to set a separate oil cooler for ensuring cooling performance, it is possible to suppress an increase in the number of parts and an increase in cost.
本発明による内燃機関においては、前記リブ部は、前記オイル落とし流路内において、前記ウォータジャケット側の壁面から突出するように設けられていることを特徴とする。このような構成により、オイル落とし流路内のウォータジャケット側の壁面においてオイルとシリンダブロックとの接触面積を稼ぐ(増加させる)ことができるので、効果的にオイルと冷却水との熱交換及び熱伝達を促進することができる。 The Te engine odor according to the present invention, the rib portion, in the oil dropping passage, and being provided so as to protrude from the wall surface of the water jacket side. With such a configuration, since the wall surface of the water jacket side of the oil discharge passage make the contact area between the oil and the cylinder block (increase) may be, heat exchange between the effective oil and the cooling water and heat Can facilitate communication.
さらに、前記リブ部は、前記オイル落とし流路内において、前記ウォータジャケット側の壁面から前記ウォータジャケットとは反対側の壁面にまで到達しないように突出していることを特徴とする。このような構成により、オイル落とし流路内のウォータジャケット側の壁面においてオイルとシリンダブロックとの接触面積を稼ぎ(増加させ)ながら、かつ、オイル落とし流路を完全に塞いでいないことにより、オイル落とし流路内の前記ウォータジャケットとは反対側の壁面とリブ部との間をスムーズにオイルを流すことができる。 Furthermore , the rib portion protrudes from the wall surface on the water jacket side so as not to reach the wall surface on the opposite side to the water jacket in the oil dropping channel. With this configuration, while earning a contact area between the oil and the cylinder block in the wall of the water jacket side of the oil discharge passage (increase), and, by not blocking the complete oil discharge passage, the oil Oil can flow smoothly between the wall surface on the opposite side of the water jacket in the drop channel and the rib portion.
本発明の具体的な構成として、以下の複数のものが挙げられる。
上記オイル落とし流路のウォータジャケット側の側面から突出するリブ部を備える構成において、好ましくは、前記リブ部の上端部には、前記ウォータジャケットとは反対側の方向でかつ下方に向かって傾斜する傾斜面部が設けられていることを特徴とする。このように構成すれば、シリンダヘッドから流下したオイルの流速を低下させることなく速やかに排出することができる。
As specific configurations of the present invention, the following plural ones are listed.
In the configuration including a rib portion protruding from the side surface of the oil dropping channel on the water jacket side, preferably, the upper end portion of the rib portion is inclined in a direction opposite to the water jacket and downward. An inclined surface portion is provided. If comprised in this way, it can discharge rapidly, without reducing the flow velocity of the oil which flowed down from the cylinder head.
この場合、好ましくは、前記リブ部の傾斜面部の上端部は、前記ウォータジャケットの仕切り部の高さ位置と略同じ位置に形成されていることを特徴とする。このように構成すれば、リブ部の傾斜面部の上端部に対して上方を流れるオイルをウォータジャケットの上段側冷却水通路を流れる冷却水により冷却することができるとともに、リブ部の傾斜面部の上端部に対して下方を流れるオイルをウォータジャケットの下段側冷却水通路を流れる冷却水により冷却することができる。 In this case, it is preferable that an upper end portion of the inclined surface portion of the rib portion is formed at substantially the same position as a height position of the partition portion of the water jacket. If comprised in this way, while the oil which flows upwards with respect to the upper end part of the inclined surface part of a rib part can be cooled with the cooling water which flows through the upper stage side cooling water path of a water jacket, the upper end of the inclined surface part of a rib part The oil flowing downward with respect to the section can be cooled by the cooling water flowing in the lower cooling water passage of the water jacket.
また、本発明による内燃機関において、好ましくは、前記リブ部は、前記シリンダボアの列方向に沿って複数設けられていることを特徴とする。このように構成すれば、オイル落とし流路のシリンダボアの列方向に沿った複数の位置において、暖機時におけるオイルの油温上昇の促進を図るとともに、暖機後におけるオイルの冷却性能を向上させることができる。 In the internal combustion engine according to the present invention, it is preferable that a plurality of the rib portions are provided along the row direction of the cylinder bores. If comprised in this way, in the several position along the row | line | column direction of the cylinder bore of an oil dropping flow path, while aiming at promotion of the oil temperature rise of the oil at the time of warming up, the cooling performance of the oil after warming up is improved. be able to.
また、本発明による内燃機関において、好ましくは、前記リブ部は、前記シリンダボアの軸方向に沿って半円柱状に延びるように形成されていることを特徴とする。このように構成すれば、オイル落とし流路のウォータジャケット側の壁面の表面積を容易に増加させることができる。 In the internal combustion engine according to the present invention, preferably, the rib portion is formed so as to extend in a semi-cylindrical shape along the axial direction of the cylinder bore. If comprised in this way, the surface area of the wall surface by the side of the water jacket of an oil dropping channel can be increased easily.
上記のように、本発明に係る内燃機関によれば、暖機時におけるオイルの油温上昇の促進を図るとともに、暖機後におけるオイルの冷却性能を向上させることができる。 As described above, according to the internal combustion engine of the present invention, it is possible to promote the oil temperature rise during warm-up and to improve the oil cooling performance after warm-up.
以下、本発明に係る内燃機関の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
−オイル循環系統−
まず、図1を参照して、本発明に係るエンジンにおけるオイルの循環系統について説明する。
-Oil circulation system-
First, an oil circulation system in an engine according to the present invention will be described with reference to FIG.
エンジン1は、ピストン11、クランクシャフト12、カムシャフト13等の種々の被潤滑部材が配設されるエンジンブロック2と、当該種々の被潤滑部材を潤滑するオイルをエンジン1内で循環させる潤滑系統3と、を備えている。なお、エンジン1は、本発明の「内燃機関」の一例である。
The
エンジンブロック2は、シリンダヘッド21及びシリンダブロック22(図2参照)を備え、ピストン11、クランクシャフト12、カムシャフト13等の種々の被潤滑部材が配設されている。エンジンブロック2の下端部には、これらの被潤滑部材に対して供給されるべきオイルを貯留する部材であるオイルパン30が配設されている。
The
潤滑系統3は、オイルパン30の内側に貯留されているオイルを上記の種々の被潤滑部材へ供給可能とするべく、以下の通り構成されている。
The
オイルパン30の内側には、オイルストレーナ31が配設されている。オイルストレーナ31は、オイル内の異物等を除去するものであって、オイルパン30に貯留されているオイルを吸い込むための吸込口31aを有し、ストレーナ流路33を介して、エンジンブロック2に設けられたオイルポンプ32に接続されている。
An
オイルポンプ32は、オイルパン30に収納されたオイルを吸い上げて、オイルフィルタ34を介して、被潤滑部材に対して、潤滑油として供給するポンプであって、例えば、ロータリーポンプ等から構成されている。
The
また、オイルポンプ32のロータは、クランクシャフト12の回転に伴って回転するべく、クランクシャフト12に係合されている。更に、オイルポンプ32は、エンジンブロック2の外部に設けられたオイルフィルタ34のオイル入口と、オイル輸送管35を介して接続されている。オイルフィルタ34のオイル出口は、上記の種々の被潤滑部材に向かうオイル流路として設けられたオイル供給管36と接続されている。
The rotor of the
エンジン1の運転が開始されると、クランクシャフト12の回転に伴ってオイルポンプ32が駆動される。そして、図1に矢印Vで示すように、オイルポンプ32は、オイルパン30に貯留されているオイルをオイルストレーナ31の吸込口31aから吸入し、吸入されたオイルを、オイル輸送管35、オイルフィルタ34、オイル供給管36を順次経由して、エンジンブロック2内の潤滑対象である被潤滑部材に供給する。
When the operation of the
このようにして被潤滑部材に供給されたオイルは、被潤滑部材にて潤滑油として機能すると共に、被潤滑部材の動作時に生じる摩擦熱等の熱を吸収した後、重力によって流下してオイルパン30に回収される。 The oil supplied to the member to be lubricated in this way functions as lubricating oil in the member to be lubricated, absorbs heat such as frictional heat generated during operation of the member to be lubricated, and then flows down due to gravity to the oil pan. 30 recovered.
−エンジンブロック−
次に、図2及び図4を参照して、エンジンブロック2の構造について説明する。
-Engine block-
Next, the structure of the
図2に示すように、エンジンブロック2は、シリンダヘッド21と、シリンダブロック22とを備えている。シリンダブロック22は、ウォータジャケット221、ブロック側オイル通路222、及び、シリンダボア223を備えている。
As shown in FIG. 2, the
シリンダボア223は、略円筒状に形成され、ピストン11(図1参照)が摺動自在に収納されて、上端部に燃焼室が形成されるものである。なお、燃焼室は、ピストン11の頂面、シリンダボア223の内周面、及び、シリンダヘッド21の下側表面の一部によって構成される。
The cylinder bore 223 is formed in a substantially cylindrical shape, and the piston 11 (see FIG. 1) is slidably accommodated therein, and a combustion chamber is formed at the upper end portion. The combustion chamber is constituted by the top surface of the
ウォータジャケット221は、冷却水によってシリンダボア223の壁面を冷却するものであって、図4に示すように、シリンダボア223(223a、223b、223c、223d)の外周に沿って形成されている。また、ウォータジャケット221には、流入口及び流出口(図示せず)が形成されている。
The
ウォータジャケットの流入口は、ウォータポンプ(図示せず)から冷却水が供給可能に構成されている。流入口から流入した冷却水は、シリンダボア223a、223b、223c、223dのそれぞれの外周に沿って順次矢印VWの向きに流れ、流出口から排出される。流出口から排出された冷却水は、ラジエータ(図示せず)に送出可能に構成され、当該ラジエータにおいて、冷却水によって回収された熱が大気に放出される。 The inlet of the water jacket is configured such that cooling water can be supplied from a water pump (not shown). The cooling water flowing in from the inflow port sequentially flows in the direction of the arrow VW along the outer circumferences of the cylinder bores 223a, 223b, 223c, and 223d, and is discharged from the outflow port. The cooling water discharged from the outlet is configured to be sent to a radiator (not shown), and heat recovered by the cooling water is released to the atmosphere in the radiator.
−オイル通路−
次に、図3〜図7を参照して、エンジンブロック2に形成されたオイル通路について説明する。
-Oil passage-
Next, the oil passage formed in the
図3に示すように、シリンダヘッド21は、ヘッド側オイル通路211(211a、211b)を備えている。ヘッド側オイル通路211は、シリンダヘッド21の上方に配設された吸気バルブ及び排気バルブのカム、カムシャフト等の被潤滑部材に供給されて、当該被潤滑部材から流下したオイルを、シリンダブロック22に形成されたブロック側オイル通路222まで流下させる通路であって、ここでは、略上下方向に形成された2本の円筒状の孔である。
As shown in FIG. 3, the
ブロック側オイル通路222は、ウォータジャケット221に近接して配設され、シリンダヘッド21のヘッド側オイル通路211から流下したオイルを、ウォータジャケット221に挿通される冷却水によって冷却させながら、シリンダブロック22の下端部に配設されたオイルパン30まで流下させる通路である。
The block-
また、ブロック側オイル通路222は、ウォータジャケット221に挿通される冷却水との熱交換によってオイルを冷却させる通路であるオイル落とし流路222a及び222bと、オイル落とし流路222a及び222bで冷却されたオイルをシリンダブロック22の下端部に配設されたオイルパン30まで流下させる通路である流下通路222cとを備えている。
The block-
また、オイル落とし流路222a及び222bは、図4に示すように、それぞれ、ヘッド側オイル通路211a及び211bから流下したオイルを、複数の(ここでは、4個の)シリンダボア223の列方向に流通可能に構成された通路である。
In addition, as shown in FIG. 4, the
ここで、本実施形態では、オイル落とし流路222a内には、シリンダボア223の列方向に沿って所定の間隔を隔てて、3つのリブ部23、24及び25が形成されている。リブ部23〜25は、シリンダボア223の列方向の内側から外側に沿って、リブ部23、リブ部24、リブ部25の順に配置されている。
Here, in the present embodiment, three
また、リブ部23〜25は、オイル落とし流路222a内のウォータジャケット221側の壁面22aに一体的に形成されている。また、リブ部23〜25は、上面視において、半円柱状に形成されている。また、リブ部23〜25は、壁面22aから壁面22aに対向する壁面22bに向かって突出する(壁面22bにまで到達しない)ように形成されている。また、リブ部23は、リブ部24及び25と比べて壁面22b方向への突出量が大きくなっている。リブ部23〜25の壁面22b方向への突出量は、オイル落とし流路222aのY方向の幅の半分よりも小さい。
Moreover, the rib parts 23-25 are integrally formed in the
同様に、オイル落とし流路222b内には、シリンダボア223の列方向に沿って所定の間隔を隔てて、3つのリブ部26、27及び28が形成されている。リブ部26〜28は、シリンダボア223の列方向の内側から外側に沿って、リブ部26、リブ部27、リブ部28の順に配置されている。
Similarly, three
リブ部26〜28は、オイル落とし流路222b内のウォータジャケット221側の壁面22cに一体的に形成されている。また、リブ部26〜28は、上面視において、半円柱状を有している。また、リブ部26〜28は、壁面22cから壁面22cに対向する壁面22dに向かって突出する(壁面22dにまで到達しない)ように形成されている。また、リブ部26は、リブ部27及び28と比べて壁面22d方向への突出量が大きくなっている。リブ部26〜28の壁面22d方向への突出量は、オイル落とし流路222bのY方向の幅の半分よりも小さい。
The
図4及び図5に示すように、オイル落とし流路222a及び222bのシリンダボア223の列方向(X方向)の中央部近傍には、オイル落とし流路222aと222bとを区画する隔壁部29が形成されている。オイル落とし流路222a及び222bは、隔壁部29に対して略線対称の形状を有している。
As shown in FIGS. 4 and 5, a
図5に示すように、オイル落とし流路222a及び222bは、オイルの流れる方向(下方向)に向かって通路の幅が狭くなるように形成されている。すなわち、オイル落とし流路222a及び222bは、オイルの滴下する方向(下方向)に向かって先細りするテーパ形状を有している。
As shown in FIG. 5, the
また、オイル落とし流路222aのリブ部23〜25は、オイル落とし流路222aの底面22eからシリンダボア223の軸方向(Z方向)に延びるように形成されている。これらのリブ部23〜25の上端部23a〜25aは、それぞれZ方向に対して略同じ位置に配置されている。
Further, the
同様に、オイル落とし流路222bのリブ部26〜28は、オイル落とし流路222bの底面22fからシリンダボア223の軸方向(Z方向)に延びるように形成されている。これらのリブ部26〜28の上端部26a〜28aは、それぞれZ方向に対して略同じ位置に配置されている。
Similarly, the
また、リブ部26は、図6及び図7に示すように、傾斜面部26bと、傾斜面部26bの下方の直線部26cとを有している。また、ウォータジャケット221には、冷却水通路を上段側冷却水通路221aと下段側冷却水通路221bとに仕切る仕切り部221cが配置されている。
Moreover, the
リブ部26の傾斜面部26bとオイル落とし流路222bの壁面22cとの接続部分(境界部分)である上端部26aは、ウォータジャケット221の仕切り部221cと略同じ位置(高さ位置)に配置されている。
An
また、リブ部26の傾斜面部26bと直線部26cとの接続部分(境界部分)である角部26dは、仕切り部221cよりも低い位置(高さ位置)に配置されている。なお、リブ部23、24、25、27、28についてもリブ部26と同様の構成を有している。
Further, the
また、ウォータジャケット221の上段側冷却水通路221a及び下段側冷却水通路221bに流れる冷却水は、エンジン1の運転状態に応じて可変するように構成されている。この構成の一例としては、下段側冷却水通路221bの冷却水の流入部にバルブ等を設けておき、暖機時にはバルブが閉じており、暖機後にはバルブが開くように制御する。これにより、エンジン1の暖機時(冷間始動時)には、ウォータジャケット221の上段側冷却水通路221aにのみ冷却水が流れるようになり、暖機後(高負荷運転時)には、上段側冷却水通路221a及び下段側冷却水通路221bの両方に冷却水が流れるようになる。
In addition, the cooling water flowing through the upper
次に、図7を参照して、エンジン1の暖機時及び暖機後における冷却水とオイルとの熱交換について説明する。
Next, referring to FIG. 7, heat exchange between the cooling water and the oil when the
エンジン1の暖機時(冷間始動時)においては、ウォータジャケット221の上段側冷却水通路221aにのみ冷却水が流れるので、暖機時における循環水量が低減され、上段側冷却水通路221aの冷却水温が早期に上昇する。また、上段側冷却水通路221aにのみ冷却水が流れるので、上段側冷却水通路221a及び下段側冷却水通路221bの両方に冷却水が流れる場合と比べて冷却水の流速が向上し、熱伝達率が高くなる。
When the
このとき、オイル落とし流路222bを流れるオイルは、低油温(高粘度)の状態であるので、オイル落とし流路222b内にリブ部26が配置されていることにより、オイル落とし流路222b内において油面が上昇しやすくなる。また、暖機時では、上段側冷却水通路221aの冷却水温は、オイル落とし流路222bの油温よりも比較的高い状態(冷却水温>油温)であるので、上段側冷却水通路221aの比較的高い温度の冷却水(高流速)とオイル落とし流路222bのオイルとの間で熱交換が促進される。これにより、油温上昇の促進が図られ、暖機性が向上することとなる。
At this time, since the oil flowing through the
その後、エンジン1の暖機後(高負荷運転時)においては、上段側冷却水通路221a及び下段側冷却水通路221bの両方に冷却水が流れる。このとき、オイル落とし流路222bを流れるオイルは、高油温(低粘度)の状態であるので、リブ部26が配置されていることにより、オイル落とし流路222bを流下するオイルの流速が向上する。また、リブ部26が配置されている分、オイルの熱を伝達する接触面積が拡大(増加)するので、オイルの冷却性が向上し、油温が低下することとなる。
Thereafter, after the
また、図5に示すように、オイル落とし流路222aへ流下したオイルは、オイル落とし流路222aの底面22eを、X軸の負方向(図の左下方向)に沿って流れ、流下通路222cへ流入する。その一方で、オイル落とし流路222bへ流下したオイルは、オイル落とし流路222bの底面22fを、X軸の正方向(図の右下方向)に沿って流れ、流下通路222cの上端位置で、オイル落とし流路222a内を流れてきたオイルと合流して、流下通路222cへ流入する。
Further, as shown in FIG. 5, the oil that has flowed down to the
以上説明したように、本実施形態によるエンジン1によれば、以下に列記するような効果が得られる。
As described above, according to the
本実施形態では、上記のように、オイル落とし流路222b内に、底面22fからウォータジャケット221の仕切り部221cの高さ位置まで延びるリブ部26を設ける。これにより、暖機時(エンジン始動時)においては、オイルの粘性が高いので、オイル落とし流路222bのオイルの流動がリブ部26によって妨げられる。これにより、オイルは、リブ部26を乗り越えるようにしてオイル落とし流路222bの上方を流れるようになる。ここで、リブ部26は、ウォータジャケット221を分割している仕切り部221cの高さ位置まで設けられているので、ウォータジャケット221の上段側冷却水通路221aを循環する冷却水とオイル落とし流路222bとの熱交換が促進される。これにより、温められた冷却水からオイルに熱交換及び熱伝達されることにより、油温上昇が促進される。
In the present embodiment, as described above, the
その一方で、暖機後(エンジン高負荷運転時)においては、オイルの粘性が低いので、オイルは、リブ部26の表面に沿って流れて速やかに排出される。ここで、オイル落とし流路222b内にリブ部26が設けられていることにより、オイルとオイル落とし流路222bの壁面22c(シリンダブロック2)との接触面積を稼ぐ(増やす)ことができるので、接触面積が増える分、オイルの冷却性能を向上させることができる。これらの結果、暖機時におけるオイルの油温上昇の促進を図るとともに、暖機後におけるオイルの冷却性能を向上させることができる。
On the other hand, after warm-up (during engine high load operation), the viscosity of the oil is low, so that the oil flows along the surface of the
また、油温が早期に上昇することにより、エンジン1に設けられている被潤滑部材のフリクションが低減するとともに、燃費を改善することができ、油温上昇(冷却能力不足)に起因する出力制限を緩和することができる。さらに、冷却性を確保するための別体オイルクーラの設定をする必要がないので、部品点数の増加やコストの増大を抑制することができる。
Further, since the oil temperature rises early, the friction of the lubricated member provided in the
また、本実施形態では、上記のように、リブ部26を、オイル落とし流路222b内において、ウォータジャケット221側の壁面22cから突出するように設ける。これにより、オイル落とし流路222b内のウォータジャケット221側の壁面22cにおいてオイルとシリンダブロック2との接触面積を稼ぐ(増加させる)ことができるので、効果的にオイルと冷却水との熱交換及び熱伝達を促進することができる。
In the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、リブ部26を、オイル落とし流路222b内において、ウォータジャケット221とは反対側の壁面22dまで到達しないように突出させる。これにより、オイル落とし流路222b内の壁面22cにおいてオイルとシリンダブロック2との接触面積を稼ぎ(増加させ)ながら、かつ、オイル落とし流路222bを完全に塞いでいないので、オイル落とし流路222b内の壁面22dとリブ部26との間をスムーズにオイルを流すことができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、リブ部26の上端部26aに、ウォータジャケット221とは反対側の方向でかつ下方に向かって傾斜する傾斜面部26bを設ける。これにより、シリンダヘッド21から流下したオイルの流速を低下させることなく速やかに排出することができる。
Moreover, in this embodiment, the
また、本実施形態では、上記のように、リブ部26の傾斜面部26bの上端部26aを、ウォータジャケット221の仕切り部221cの高さ位置と略同じ位置に形成する。これにより、リブ部26の傾斜面部26bの上端部26aに対して上方を流れるオイルをウォータジャケット221の上段側冷却水通路221aを流れる冷却水により冷却することができるとともに、リブ部26の傾斜面部26bの上端部26aに対して下方を流れるオイルをウォータジャケット221の下段側冷却水通路221bを流れる冷却水により冷却することができる。
In the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、シリンダボア223の列方向に沿って6つのリブ部23〜28を設ける。これにより、オイル落とし流路222a及び222bのシリンダボア223の列方向に沿った複数の位置において、暖機時におけるオイルの油温上昇の促進を図るとともに、暖機後におけるオイルの冷却性能を向上させることができる。
In the present embodiment, as described above, the six
また、本実施形態では、上記のように、リブ部23〜28を、シリンダボア223の軸方向に沿って半円柱状に延びるように形成する。これにより、オイル落とし流路222a及び222bのウォータジャケット221側の壁面22a及び22cの表面積を容易に増加させることができる。
In the present embodiment, as described above, the
なお、上記実施形態では、オイル落とし流路222b内に設けられたリブ部26について作用及び効果を示しているが、オイル落とし流路222b内に設けられたリブ部27、28、及び、オイル落とし流路222a内に設けられたリブ部23、24、25についてもリブ部26と同様の作用及び効果を有している。
In the above embodiment, the operation and effect are shown for the
−他の実施形態−
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
-Other embodiments-
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
例えば、上記実施形態では、リブ部26をオイル落とし流路222bのウォータジャケット221側の壁面22cに一体的に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、図8に示す変形例のように、オイル落とし流路222b内にリブ部としてのスペーサ126を別体で配置してもよい。この場合、スペーサの上端部126aを、ウォータジャケット221の仕切り部221cの高さ以上まで延びるように形成するとよい。これにより、スペーサ126により流下するオイルの流れを変化させることによって、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、リブ部をオイル落とし流路内のウォータジャケット側の壁面から対向する壁面に向かって突出するように設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、リブ部は、オイル落とし流路内のウォータジャケットとは反対側の壁面からウォータジャケット側の壁面に向かって突出するように設けられていてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the example which provides a rib part so that it protrudes toward the wall surface facing the water jacket side in an oil dropping flow path was shown, this invention is not limited to this. For example, the rib portion may be provided so as to protrude from the wall surface opposite to the water jacket in the oil dropping channel toward the wall surface on the water jacket side.
また、上記実施形態では、リブ部の傾斜面部とオイル落とし流路の壁面との接続部分(境界部分)である上端部を、ウォータジャケットの仕切り部と略同じ位置(高さ位置)に配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、リブ部の上端部は、ウォータジャケットの仕切り部と略同じ高さ以上で、シリンダブロックとシリンダヘッドとの合わせ面よりも低い位置に配置されていればよい。 Moreover, in the said embodiment, the upper end part which is a connection part (boundary part) of the inclined surface part of a rib part and the wall surface of an oil dropping flow path is arrange | positioned in the substantially same position (height position) as the partition part of a water jacket. Although an example is shown, the present invention is not limited to this. In this invention, the upper end part of a rib part should just be arrange | positioned in the position lower than the mating surface of a cylinder block and a cylinder head more than substantially the same height as the partition part of a water jacket.
また、上記実施形態では、オイル落とし流路に6つのリブ部を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、オイル落とし流路に少なくとも1つのリブ部が配置されていればよい。 Moreover, in the said embodiment, although the example which forms six rib parts in an oil dropping flow path was shown, this invention is not limited to this. For example, at least one rib part should just be arrange | positioned in the oil dropping flow path.
また、上記実施形態では、リブ部の上部に傾斜面部を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、リブ部の上部を傾斜させずに水平面部としてもよい。 Moreover, although the example which forms an inclined surface part in the upper part of a rib part was shown in the said embodiment, this invention is not limited to this. For example, it is good also as a horizontal surface part, without making the upper part of a rib part incline.
また、上記実施形態では、リブ部を上面視において、半円柱状に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、半円柱状以外に四角柱状や三角柱状に形成してもよい。 Moreover, in the said embodiment, the example which forms a rib part in a semi-column shape in the top view was shown, However, This invention is not limited to this. For example, it may be formed in a quadrangular prism shape or a triangular prism shape other than the semi-cylindrical shape.
また、上記実施形態では、リブ部の突出量をオイル落とし流路の幅の半分よりも小さくする例を示したが、本発明はこれに限れない。例えば、リブ部の突出量をオイル落とし流路の幅の半分以上にしてもよい。 Moreover, although the example which makes the protrusion amount of a rib part smaller than half of the width | variety of an oil dropping flow path was shown in the said embodiment, this invention is not limited to this. For example, the protruding amount of the rib portion may be set to be half or more of the width of the oil dropping channel.
本発明は、内燃機関に利用することができ、特に、シリンダヘッドからシリンダブロックへ被潤滑部材を潤滑するオイルを流下させる内燃機関に利用することができる。 The present invention can be used for an internal combustion engine, and in particular, can be used for an internal combustion engine that causes oil to be lubricated to flow from a cylinder head to a cylinder block.
1 エンジン(内燃機関)
2 エンジンブロック
11 ピストン
21 シリンダヘッド
211、211a、211b ヘッド側オイル通路
22 シリンダブロック
22a、22b、22c、22c 壁面
26、126 リブ部
26a、126a 上端部
26b 傾斜面部
221 ウォータジャケット
221a 上段側冷却水通路
221b 下段側冷却水通路
221c 仕切り部
222 ブロック側オイル通路
222a、222b オイル落とし流路
222c 流下通路
223、223a、223b、223c、223d シリンダボア
1 engine (internal combustion engine)
2
Claims (4)
前記シリンダブロックは、ピストンが摺動可能に収納された複数のシリンダボアと、前記複数のシリンダボアの外周に沿って前記複数のシリンダボアの列方向に冷却水が流通可能に構成されたウォータジャケットと、前記ウォータジャケットに近接するように配置されるとともに前記複数のシリンダボアの列方向にオイルが流通可能に構成されたオイル落とし流路とを備え、
前記ウォータジャケットには、前記冷却水の通路を上段側冷却水通路及び下段側冷却水通路に分割する仕切り部が設けられ、
暖機時には、前記ウォータジャケットの上段側冷却水通路にのみ冷却水が流れることにより、前記シリンダボアの上部が冷却されるとともに、暖機終了後には、前記ウォータジャケットの上段側冷却水通路及び下段側冷却水通路に冷却水が流れることにより、前記シリンダボアの上部及び下部が冷却されるように構成され、
前記オイル落とし流路内には、前記オイル落とし流路の底面から前記ウォータジャケットの仕切り部の高さ以上まで延びるリブ部が設けられており、
前記リブ部は、前記オイル落とし流路内において、前記ウォータジャケット側の壁面から突出するように設けられているとともに、
当該リブ部は、前記オイル落とし流路内において、前記ウォータジャケット側の壁面から前記ウォータジャケットとは反対側の壁面にまで到達しないように突出していることを特徴とする内燃機関。 In an internal combustion engine that causes oil to lubricate a lubricated member from a cylinder head to a cylinder block,
The cylinder block includes a plurality of cylinder bores in which pistons are slidably housed, a water jacket configured to allow cooling water to flow in a row direction of the plurality of cylinder bores along an outer periphery of the plurality of cylinder bores, An oil dropping channel that is arranged so as to be close to the water jacket and configured to allow oil to flow in the row direction of the plurality of cylinder bores;
The water jacket is provided with a partition that divides the cooling water passage into an upper cooling water passage and a lower cooling water passage,
At the time of warming up, the cooling water flows only in the upper cooling water passage of the water jacket, so that the upper part of the cylinder bore is cooled, and after the warming up, the upper cooling water passage and the lower side of the water jacket The cooling water flows through the cooling water passage so that the upper and lower parts of the cylinder bore are cooled.
In the oil dropping channel, a rib portion extending from the bottom surface of the oil dropping channel to the height of the partition portion of the water jacket is provided ,
The rib portion is provided in the oil dropping channel so as to protrude from the wall surface on the water jacket side,
The internal combustion engine , wherein the rib portion protrudes from the wall surface on the water jacket side so as not to reach the wall surface on the opposite side to the water jacket in the oil dropping channel .
前記リブ部の上部には、前記ウォータジャケットとは反対側の方向でかつ下方に向かって傾斜する傾斜面部が設けられていることを特徴とする内燃機関。 The internal combustion engine according to claim 1,
An internal combustion engine characterized in that an inclined surface portion that is inclined downward in a direction opposite to the water jacket is provided at an upper portion of the rib portion.
前記リブ部の傾斜面部の上端部は、前記ウォータジャケットの仕切り部の高さ位置と略同じ位置に形成されていることを特徴とする内燃機関。 The internal combustion engine according to claim 2,
The internal combustion engine , wherein an upper end portion of the inclined surface portion of the rib portion is formed at a position substantially the same as a height position of the partition portion of the water jacket .
前記リブ部は、前記シリンダボアの軸方向に沿って半円柱状に延びるように形成されていることを特徴とする内燃機関。 The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3 ,
The internal combustion engine , wherein the rib portion is formed to extend in a semi-cylindrical shape along the axial direction of the cylinder bore .
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