JP6065595B2 - Internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関に係り、特に、シリンダヘッドから流下するオイルを回収してオイルパンに戻すオイル戻し空間が設けられたシリンダブロックを備え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 provided with a cylinder block provided with an oil return space for collecting oil flowing down from a cylinder head and returning it to an oil pan.
従来、シリンダヘッドの複数のオイル戻し通路が合流するオイル戻し空間が設けられたシリンダブロックを備える内燃機関が知られている(例えば特許文献1を参照)。 Conventionally, an internal combustion engine including a cylinder block provided with an oil return space in which a plurality of oil return passages of a cylinder head merge is known (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に開示された内燃機関は、シリンダブロックと、このシリンダブロックの上方に配置されたシリンダヘッドと、シリンダブロックの下方に配置されたオイルパンとを備えている。シリンダブロックには、シリンダボアが設けられている。これらシリンダボアの外周側にはウォータジャケットが形成されている。このウォータジャケットの外側(ウォータジャケットに対してシリンダボアとは反対側)にはオイル戻し空間が設けられている。そして、シリンダヘッド内に形成されたオイル戻し通路から滴下したオイルは、シリンダブロックの前記オイル戻し空間を経てオイルパンに回収されるようになっている。
The internal combustion engine disclosed in
ところで、内燃機関全体の小型化を図る手段の一つとしてオイルクーラを小型化することが挙げられる。このオイルクーラの小型化を図るためには、オイルクーラに導入されるオイルの低温化を図り、オイルクーラに要求される冷却性能を低くすることが有効である。 By the way, as one means for reducing the size of the entire internal combustion engine, it is possible to reduce the size of the oil cooler. In order to reduce the size of the oil cooler, it is effective to lower the cooling performance required for the oil cooler by reducing the temperature of the oil introduced into the oil cooler.
しかしながら、前記特許文献1に開示されている内燃機関では、冷却水によるオイルの冷却が不十分であるため、オイルクーラに導入されるオイルの温度が高くなりやすく、その結果、オイルクーラの小型化が困難であった。
However, in the internal combustion engine disclosed in
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであって、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 an object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of improving oil cooling performance.
前記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、シリンダヘッドから流下したオイルを回収してオイルパンに向けて流すオイル戻し空間が形成されたシリンダブロックを備えた内燃機関を前提とする。この内燃機関に対し、前記オイル戻し空間は、気筒列方向の中央部に向かって下側に傾斜する底面を備え、この底面に沿って前記オイルパンに向けてオイルを流下させるようになっている一方、前記シリンダブロックに形成された冷却水通路の冷却水導出口は、前記オイル戻し空間の前記底面の直下方に形成され、これら冷却水導出口とオイル戻し空間との間に、この冷却水導出口を流れる冷却水と前記オイル戻し空間を流れるオイルとの熱交換を行わせる隔壁部を設けた構成としている。 The solution of the present invention taken to achieve the above object is based on an internal combustion engine provided with a cylinder block in which an oil return space is formed in which oil flowing down from the cylinder head is collected and flowed toward the oil pan. And For this internal combustion engine, the oil return space has a bottom surface that is inclined downward toward the center in the cylinder row direction, and allows oil to flow down toward the oil pan along the bottom surface. on the other hand, the cooling water outlet of the cooling water passage formed in the cylinder block is formed right under said bottom surface of said oil return space, between these cooling water outlet and oIL return space, this cooling A partition wall is provided to exchange heat between the cooling water flowing through the water outlet and the oil flowing through the oil return space.
この特定事項により、前記シリンダヘッドから流下してオイル戻し空間に回収されて、このオイル戻し空間を流れるオイルは、このオイル戻し空間と隔壁部を存して設けられた冷却水導出口を流れる冷却水との間で熱交換を行うことになる。つまり、前記オイルは、シリンダブロックに形成された冷却水通路(いわゆるウォータジャケット)を流れる冷却水だけでなく、前記冷却水導出口を流れる冷却水との間でも熱交換を行って冷却されることになる。このため、オイルの冷却性能を大幅に向上させることが可能になる。特に、シリンダブロックの冷却水通路を流れる冷却水は、シリンダヘッドの冷却水通路を流れる冷却水に比べて温度が低いため、この比較的温度の低い冷却水が流れる前記冷却水導出口とオイル戻し空間との間での熱交換が行われることになるのでオイルの冷却性能が大幅に向上する。また、前記オイル戻し空間の底面に沿って流下するオイルが、冷却水導出口を流れる冷却水によって順次冷却されながらオイルパンに回収されていくことになるため、前記底面を流れるオイルを略均等に冷却していくことができ、オイルパンに回収されたオイルの温度分布も略均等化できることになる。 Due to this specific matter, the oil flowing down from the cylinder head and collected in the oil return space, and the oil flowing through the oil return space is cooled through the cooling water outlet provided with the oil return space and the partition wall. Heat exchange is performed with water. That is, the oil is cooled by exchanging heat not only with the cooling water flowing through the cooling water passage (so-called water jacket) formed in the cylinder block but also with the cooling water flowing through the cooling water outlet. become. For this reason, it becomes possible to improve the cooling performance of oil significantly. In particular, the cooling water flowing through the cooling water passage of the cylinder block has a lower temperature than the cooling water flowing through the cooling water passage of the cylinder head. Since the heat exchange with the space is performed, the oil cooling performance is greatly improved. In addition, since the oil flowing down along the bottom surface of the oil return space is recovered by the oil pan while being sequentially cooled by the cooling water flowing through the cooling water outlet, the oil flowing through the bottom surface is substantially evenly distributed. The oil can be cooled and the temperature distribution of the oil collected in the oil pan can be substantially equalized.
前記オイル戻し空間の底面の形状として具体的には、傾斜角度の大きい第1底面と、この第1底面よりも傾斜角度の小さい第2底面とを備えさせる。そして、前記冷却水通路の冷却水導出口を、前記第2底面の直下に形成している。 Specifically, as the shape of the bottom surface of the oil return space, a first bottom surface having a large inclination angle and a second bottom surface having a smaller inclination angle than the first bottom surface are provided. A cooling water outlet for the cooling water passage is formed immediately below the second bottom surface.
この構成によれば、オイル戻し空間の底面のうちオイルの流下速度が比較的低くなる第2底面を流れるオイルと、冷却水導出口を流れる冷却水との間で熱交換が行われることになり、これらの単位体積当たりにおける熱交換時間を長く確保することが可能になる。このため、オイルと冷却水との間での熱交換量を十分に確保することが可能になり、オイルの冷却性能を大幅に向上させることが可能になる。 According to this configuration, heat exchange is performed between the oil flowing through the second bottom surface of the oil return space where the oil flow rate is relatively low and the cooling water flowing through the cooling water outlet. It becomes possible to secure a long heat exchange time per unit volume. For this reason, it becomes possible to secure a sufficient amount of heat exchange between the oil and the cooling water, and the oil cooling performance can be greatly improved.
前記オイル戻し空間および冷却水導出口のより具体的な構成としては以下のものが挙げられる。つまり、前記オイル戻し空間を、シリンダブロックにおける気筒列方向に対して直交する方向の一方側において気筒列方向に沿って形成する。また、前記冷却水通路の冷却水導出口を、シリンダブロックにおける気筒列方向に対して直交する方向に向けて開放する。 The following are mentioned as a more concrete structure of the said oil return space and a cooling water outlet. That is, the oil return space is formed along the cylinder row direction on one side in the direction orthogonal to the cylinder row direction in the cylinder block. Further, the cooling water outlet of the cooling water passage is opened in a direction orthogonal to the cylinder row direction in the cylinder block.
この構成によれば、オイル戻し空間におけるオイルの流れ方向と、冷却水導出口における冷却水の流れ方向とを略直交方向とすることができる。このため、前記隔壁部に接するオイルと冷却水との温度差を大きくでき、この温度差が大きいもの同士の間で熱交換が行われるために熱交換効率の向上を図ることができる。 According to this configuration, the flow direction of the oil in the oil return space and the flow direction of the cooling water at the cooling water outlet can be made substantially orthogonal. For this reason, the temperature difference between the oil in contact with the partition wall and the cooling water can be increased, and heat exchange is performed between those having a large temperature difference, so that the heat exchange efficiency can be improved.
本発明では、シリンダブロックに形成された冷却水通路の冷却水導出口とオイル戻し空間との間に、冷却水とオイルとの熱交換を行わせる隔壁部を設けている。これにより、オイルの冷却性能を大幅に向上させることが可能になる。 In this invention, the partition part which performs heat exchange with cooling water and oil is provided between the cooling water outlet of the cooling water passage formed in the cylinder block and the oil return space. As a result, the oil cooling performance can be greatly improved.
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、実施形態に係るエンジン(内燃機関)1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 (internal combustion engine) 1 according to an embodiment 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。
The
エンジンブロック2は、シリンダヘッド21およびシリンダブロック22(図2を参照)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前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。このオイルストレーナ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に貯留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 oil pump 32 is a pump that sucks up oil stored in 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。さらに、オイルポンプ32は、オイル輸送路35を介して、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のオイル入口に接続されている。オイルフィルタ34のオイル出口は、前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路36と接続されている。
The rotor of the oil pump 32 is engaged with 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、オイル輸送路35、オイルフィルタ34、オイル供給路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および図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、および、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を参照)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、および、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, in which a piston 11 (see FIG. 1) is slidably accommodated, and a combustion chamber is formed at an 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、冷却水導入口および冷却水導出口225(図2を参照)が形成されている。
The
ウォータジャケット221の冷却水導入口は、例えばシリンダブロック22の一方側の側面(図4における上側の側面)に形成されており、ウォータポンプ(図2および図4では図示せず)から冷却水が供給可能に構成されている。この冷却水導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(例えば図4における矢印VWの向きに)流れ、その一部はシリンダヘッド21内に形成されたウォータジャケットに向けて導出され、他の一部はシリンダブロック22の他方側の側面(図4における下側の側面)に形成された前記冷却水導出口225から後述する冷却水循環回路に導出される。なお、冷却水循環回路の構成については後述する。また、ウォータジャケット221の前記冷却水導出口225についても後述する。
The cooling water inlet of the
−オイル通路の全体構成−
次に、前記シリンダヘッド21およびシリンダブロック22に形成されたオイル通路について説明する。図3に示すように、シリンダヘッド21の内部に形成され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カムシャフト13等の被潤滑部材から滴下したオイルを、シリンダブロック22の上端位置近傍まで滴下させる通路である。
-Overall configuration of oil passage-
Next, oil passages formed in the
一方、ブロック側オイル通路222は、シリンダヘッド21のヘッド側オイル通路211a,211bから滴下するオイルが流れ込むように構成されているとともに、ヘッド側オイル通路211a,211bから滴下したオイルを、オイルパン30まで滴下させる通路である。
On the other hand, the block-
すなわち、シリンダヘッド21の上方に配設されたカムシャフト13等の被潤滑部材から滴下したオイルは、シリンダヘッド21に形成されたヘッド側オイル通路211、および、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を順次経由して、オイルパン30まで滴下するようになっている。
That is, oil dropped from a lubricated member such as the
−ヘッド側オイル通路の構成−
次に、ヘッド側オイル通路211a,211bの構成について説明する。図3に示すように、シリンダヘッド21に設けられたヘッド側オイル通路211a,211bは、シリンダボア223の列方向(図中のX軸方向)に所定間隔を存して配置されている。また、ヘッド側オイル通路211a,211bは、それぞれ、シリンダボア223の軸方向(Z軸方向)に沿って延びるように形成された略真円の柱状孔である。なお、このヘッド側オイル通路211の本数は2本に限らず3本または4本であってもよい。
−Configuration of head side oil passage−
Next, the configuration of the head
−ブロック側オイル通路の構成−
次に、ブロック側オイル通路222の構成について説明する。図3に示すように、ブロック側オイル通路222は、シリンダヘッド21のヘッド側オイル通路211a,211bから滴下したオイルを、シリンダブロック22の下方に配設されたオイルパン30(図1を参照)まで滴下させる通路である。このブロック側オイル通路222としては、第1オイル通路222aおよび第2オイル通路222bが設けられている。また、第1オイル通路222aおよび第2オイル通路222bの下方には、後述する接続通路226を介して下部オイル通路222cが接続されている。なお、第1オイル通路222aは、本発明の「オイル戻し空間」の一例である。
−Configuration of block side oil passage−
Next, the configuration of the block
第1オイル通路222aおよび第2オイル通路222bは、図5(図4に示すシリンダブロック22の100−100線に沿った断面図)に示すように、それぞれ、ヘッド側オイル通路211a,211b内を滴下するオイルを、ウォータジャケット221の下端位置近傍まで滴下させるオイル通路として機能する。これにより、第1オイル通路222aおよび第2オイル通路222b内のオイルをウォータジャケット221内の冷却水と効率的に熱交換させることができ、第1オイル通路222aおよび第2オイル通路222b内においてオイルを冷却することが可能となる。
The
図4に示すように、第1オイル通路222aおよび第2オイル通路222bは、それぞれ、ウォータジャケット221に沿って4個のシリンダボア223(223a〜223d)の列方向(X軸方向、図4では左右方向)に延設されている。第1オイル通路222aおよび第2オイル通路222bは、それぞれ、略水平に(X軸方向に沿って)形成されている。すなわち、第1オイル通路222aおよび第2オイル通路222bは、概ねX軸方向と平行に形成されている。また、第1オイル通路222aおよび第2オイル通路222bは、幅方向(Y方向)に比較して上下方向(図3のZ方向)が長い扁平形状に形成されている。
As shown in FIG. 4, the
また、ブロック側オイル通路222のシリンダボア223の列方向(X軸方向)の中央部近傍には、第1オイル通路222aと第2オイル通路222bとを区画する隔壁部29が形成されている。また、第1オイル通路222aと第2オイル通路222bとは、隔壁部29に対して略線対称の形状を有している。
Further, a
第1オイル通路222aおよび第2オイル通路222bは、オイルの流れる方向(下方向)に向かってオイル室の幅(気筒列方向の幅)が狭くなるように形成されている。すなわち、第1オイル通路222aおよび第2オイル通路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。
The
本実施形態では、図3に示すように、第1オイル通路222aの上方には、一方のヘッド側オイル通路211aが配置されている。また、第2オイル通路222bの上方には、他方のヘッド側オイル通路211bが配置されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, one head
また、第1オイル通路222aの底面220a(図5を参照)は、ヘッド側オイル通路211aから滴下するオイルを下方向に導くように、下部オイル通路222c方向に向かって延びている。また、第2オイル通路222bの底面220bは、ヘッド側オイル通路211bから滴下するオイルを下方向に導くように下部オイル通路222c方向に向かって延びている。
Further, the
第1オイル通路222aの底面220a(X軸の負方向側)には、下方向(オイルパン30方向)に向かって凸となる曲面形状を有する曲面部224aが形成されている。この曲面部224aの形状としては例えばサイクロイド曲線に基づく曲線形状に設定されている。また、この曲面部224aよりも接続通路226側には、曲面部224aと接続された傾斜面部224bが形成されている。この傾斜面部224bは略平坦な傾斜面で形成されている。また、前記ヘッド側オイル通路211aは曲面部224aの上方に位置している。
A
これにより、ヘッド側オイル通路211aから第1オイル通路222a内へ滴下して下部オイル通路222cへ向けて流れるオイルは、曲面部224aを経て傾斜面部224bを流れる間にウォータジャケット221内を流れる冷却水で冷却されながら、X軸の正方向(図5の右側方向)に流れ、下部オイル通路222cへ流下する。
Accordingly, the oil that drops from the head-
また、第2オイル通路222bの底面220b(X軸の正方向側)においても同様に、下方向(オイルパン30方向)に向かって凸となる曲面形状を有する曲面部224cが形成されている。この曲面部224cの形状も例えばサイクロイド曲線に基づく曲線形状に設定されている。また、この曲面部224cよりも接続通路226側には、曲面部224cと接続された傾斜面部224dが形成されている。この傾斜面部224dは略平坦な傾斜面で形成されている。また、前記ヘッド側オイル通路211bは曲面部224cの上方に位置している。
Similarly, a
これにより、ヘッド側オイル通路211bから第2オイル通路222b内へ滴下して下部オイル通路222cへ向けて流れるオイルは、曲面部224cを経て傾斜面部224dを流れる間にウォータジャケット221内を流れる冷却水で冷却されながら、X軸の負方向(図5の左側方向)に流れ、下部オイル通路222cへ流下する。
Thus, the oil that drops from the head
−冷却水循環回路−
次に、冷却水循環回路について図6を用いて説明する。図6に示すように、シリンダブロック22の内部およびシリンダヘッド21の内部それぞれにはウォータジャケット221,212が設けられている(図6では各ウォータジャケット221,212を破線で示している)。以下、シリンダブロック22の内部に形成されているウォータジャケットをブロック側ウォータジャケット221と呼び、シリンダヘッド21の内部に形成されているウォータジャケットをヘッド側ウォータジャケット212と呼ぶこととする。
-Cooling water circulation circuit-
Next, the cooling water circulation circuit will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6,
なお、冷却水循環回路を循環する冷却水は、例えばエチレングリコールの水溶液などの不凍液とされている。 The cooling water circulating in the cooling water circuit is an antifreeze such as an aqueous solution of ethylene glycol.
ブロック側ウォータジャケット221は、シリンダブロック22のデッキ面つまりシリンダヘッド21が組み付けられる面に向けて開放されている。このようなウォータジャケット221を備えるシリンダブロック22は、いわゆるオープンデッキタイプと呼ばれている。ヘッド側ウォータジャケット212は、下側つまりシリンダブロック22側へ向けて開口されている。つまり、ブロック側ウォータジャケット221とヘッド側ウォータジャケット212との間で冷却水が流通可能になっている。
The block-
シリンダブロック22において気筒配列方向の一方側の端面または側面にはウォータポンプ40が配設されており、このウォータポンプ40から吐出された冷却水がブロック側ウォータジャケット221に導入されるようになっている。このウォータポンプ40は電動モータを動力源とする電動ポンプにより構成されている。また、エンジン1の動力を受けて作動する機械式ポンプであってもよい。
In the
また、ブロック側ウォータジャケット221を流れた冷却水の一部は前記ヘッド側ウォータジャケット212へ導入される。また、このブロック側ウォータジャケット221を流れた冷却水の他の一部はシリンダブロック22の側面に設けられた冷却水導出口225から導出されるようになっている。この冷却水導出口225およびその周辺部の構成については後述する。
Further, a part of the cooling water flowing through the block
そして、この冷却水循環回路には、ヘッド側ウォータジャケット212に設けられた冷却水導出口215と前記ウォータポンプ40の吸入側との間に亘るメイン循環通路51と、このメイン循環通路51に接続されるラジエータ通路52および補機通路53を備えている。
The cooling water circulation circuit is connected to the
前記メイン循環通路51には、前記ウォータポンプ40、ヒータコア41およびサーモスタット42が備えられている。
The
前記ヒータコア41は、車両室内を暖房するための熱交換器であり、メイン循環通路51においてシリンダヘッド21の冷却水導出口215寄りに設置されている。
The
サーモスタット42は、公知の構成であるので詳細に図示していないが、サーモスタット42に流れ込む冷却水の温度が暖機完了温度(例えば80℃〜90℃、好ましくは82℃)Th未満である場合には、サーモワックスが凝固収縮してワックス圧が低くなるので、弁体が自動的に閉側になってラジエータ通路52からウォータポンプ40への冷却水流通を少なくするが、サーモスタット42に流れ込む冷却水の温度が暖機完了温度Th以上になると、サーモワックスが溶融膨張されてワックス圧が高くなるので、前記弁体が自動的に全開になってラジエータ通路52からウォータポンプ40への冷却水流通を許容する。
Although the
ラジエータ通路52にはラジエータ43が設けられている。このラジエータ43は、冷却水の熱を大気に発散させるための熱交換器である。このラジエータ通路52においてラジエータ43の上流側には図示しないリザーブタンクが設けられている。さらに、このラジエータ通路52においてラジエータ43より冷却水流通方向の下流側がサーモスタット42に接続されている。
A
補機通路53は、シリンダブロック22の冷却水導出口225とメイン循環通路51におけるヒータコア41よりも下流側との間に接続されている。この補機通路53には、オイルクーラ44、EGRクーラ45、EGRバルブ46等が設けられている。
The
オイルクーラ44は、前記オイル循環系統を流れるオイル、具体的には、前記オイルポンプ32から吐出されたオイルと、冷却水との間で熱交換を行って、オイルの冷却を行うものである。
The
EGRクーラ45およびEGRバルブ46は、エンジン1から排出される排気の一部をエンジン1の吸気系(図示省略)に戻すことによりNOxの発生を抑制するためのEGRシステムに備えられるものである。EGRクーラ45は、前記吸気系に戻す排気の熱を吸収して当該排気を冷却するための熱交換器である。EGRバルブ46は、エンジン1の吸気通路に還流するEGR量を調整するものである。
The
−オイルの冷却構造−
次に、本実施形態の特徴とするオイルの冷却構造について説明する。この冷却構造は、前記第1オイル通路222aを流れるオイルを冷却水によって更に冷却するためのものである。以下、図5および図7(図4における200−200線に沿った断面図)を用いてこの冷却構造について説明する。
-Oil cooling structure-
Next, an oil cooling structure that is a feature of the present embodiment will be described. This cooling structure is for further cooling the oil flowing through the
これらの図に示すように、前記シリンダブロック22の側面に設けられた冷却水導出口225は、前記第1オイル通路222aの底面220a、特に、この底面220aの曲面部224aに近接した直下方に設けられている。このため、ブロック側ウォータジャケット221と冷却水導出口225との間を繋ぐ冷却水導出通路227は、前記曲面部224aの直下方において略水平方向に延びている。
As shown in these drawings, the cooling
このような構成により、前記底面220aの曲面部224aと、冷却水導出口225および冷却水導出通路227とは比較的近接した位置に配置されることになり、この底面220aの曲面部224aを流れるオイルと、冷却水導出通路227を経て冷却水導出口225から導出される冷却水との間での熱交換量が比較的大きく得られるようになっている。具体的には、この底面220aの曲面部224aと冷却水導出通路227との間の最短距離(図7における長さT)は例えば20mmに設定されており、オイルと冷却水との間での熱交換量が十分に確保されるようになっている。この底面220aの曲面部224aと冷却水導出通路227との間の領域が本発明でいう「隔壁部15」となっている。なお、この隔壁部15の長さ寸法(厚さ寸法)は前記の値に限らず適宜設定される。
With such a configuration, the
また、前述した如く前記底面220aの曲面部224aは下方向(オイルパン30方向)に向かって凸となる曲面形状を有しているため、この曲面部224aを流れるオイルの流速は、前記傾斜面部224bを流れるオイルの流速よりも相対的に低くなっている。つまり、前記底面220aに沿って流れるオイルの流速が比較的遅い領域に対応して前記冷却水導出通路227および前記冷却水導出口225は設けられている。このため、この底面220aに沿って流れるオイルと、冷却水導出通路227を経て冷却水導出口225から導出される冷却水との間における熱交換時間を長く確保することが可能になり、これによってもオイルと冷却水との間での熱交換量が得られるようになっている。
Further, as described above, the
以上説明したように、本実施形態では、第1オイル通路222aを流れるオイルは、ブロック側ウォータジャケット221を流れる冷却水だけでなく、前記冷却水導出通路227および冷却水導出口225を流れる冷却水との間でも熱交換を行って冷却されることになる。このため、オイルの冷却性能を大幅に向上させることが可能になる。特に、ブロック側ウォータジャケット221を流れる冷却水は、ヘッド側ウォータジャケット212を流れる冷却水に比べて温度が低いため、この比較的温度の低い冷却水が流れる前記冷却水導出通路227および冷却水導出口225と第1オイル通路222aとの間での熱交換が行われることになるのでオイルの冷却性能が大幅に向上する。その結果、例えば前記オイルクーラ44に導入されるオイルの低温化を図ることが可能になり、このオイルクーラ44に要求される冷却性能を低くすることができてオイルクーラ44の小型化が可能になる。また、場合によってはオイルクーラ44が不要になる。
As described above, in this embodiment, the oil flowing through the
また、本実施形態では、第1オイル通路222aにおけるオイルの流れ方向と、冷却水導出通路227および冷却水導出口225における冷却水の流れ方向とを略直交方向としているため、前記隔壁部15に接するオイルと冷却水とは温度差が大きく、この温度差が大きいもの同士の間で熱交換が行われることになり、熱交換効率の向上を図ることができる。
In the present embodiment, the flow direction of the oil in 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、前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およ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、前記実施形態では、第1オイル通路222aを流れるオイルと冷却水導出通路227および冷却水導出口225を流れる冷却水との間で熱交換を行う構成としたが、第2オイル通路222bを流れるオイルと冷却水導出通路227および冷却水導出口225を流れる冷却水との間で熱交換を行う構成としてもよい。また、第1オイル通路222aおよび第2オイル通路222bそれぞれを流れるオイルと冷却水導出通路227および冷却水導出口225を流れる冷却水との間で熱交換を行う構成としてもよい。
For example, in the embodiment, the heat exchange is performed between the oil flowing through the
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)
15 隔壁部
21 シリンダヘッド
22 シリンダブロック
220a 底面
221 ブロック側ウォータジャケット(冷却水通路)
222 ブロック側オイル通路(オイル戻し空間)
224a 曲面部(第2底面)
224b 傾斜面部(第1底面)
225 冷却水導出口
30 オイルパン
1 engine (internal combustion engine)
15
222 Block side oil passage (oil return space)
224a Curved surface (second bottom surface)
224b Inclined surface (first bottom)
225
Claims (3)
前記オイル戻し空間は、気筒列方向の中央部に向かって下側に傾斜する底面を備え、この底面に沿って前記オイルパンに向けてオイルを流下させるようになっている一方、
前記シリンダブロックに形成された冷却水通路の冷却水導出口は、前記オイル戻し空間の前記底面の直下方に形成され、これら冷却水導出口とオイル戻し空間との間に、この冷却水導出口を流れる冷却水と前記オイル戻し空間を流れるオイルとの熱交換を行わせる隔壁部が設けられていることを特徴とする内燃機関。 In an internal combustion engine having a cylinder block in which an oil return space for collecting oil flowing down from a cylinder head and flowing it toward an oil pan is formed,
The oil return space has a bottom surface that is inclined downward toward the center in the cylinder row direction, and is configured to allow oil to flow down toward the oil pan along the bottom surface.
Cooling water outlet of the cooling water passage formed in the cylinder block is formed right under said bottom surface of said oil return space, between these cooling water outlet and OIL return space, the cooling water guide An internal combustion engine characterized in that a partition wall is provided for performing heat exchange between cooling water flowing through the outlet and oil flowing through the oil return space.
前記オイル戻し空間の前記底面は、傾斜角度の大きい第1底面と、この第1底面よりも傾斜角度の小さい第2底面とを有しており、The bottom surface of the oil return space has a first bottom surface with a large inclination angle and a second bottom surface with a smaller inclination angle than the first bottom surface,
前記冷却水通路の前記冷却水導出口は、前記第2底面の直下に形成されていることを特徴とする内燃機関。The internal combustion engine, wherein the cooling water outlet of the cooling water passage is formed immediately below the second bottom surface.
前記オイル戻し空間は、前記シリンダブロックにおける前記気筒列方向に対して直交する方向の一方側において前記気筒列方向に沿って形成されており、The oil return space is formed along the cylinder row direction on one side in a direction orthogonal to the cylinder row direction in the cylinder block,
前記冷却水通路の前記冷却水導出口は、前記シリンダブロックにおける前記気筒列方向に対して直交する方向に向けて開放されていることを特徴とする内燃機関。The internal combustion engine, wherein the cooling water outlet port of the cooling water passage is opened in a direction orthogonal to the cylinder row direction in the cylinder block.
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