CN101346541B

CN101346541B - 内燃机

Info

Publication number: CN101346541B
Application number: CN2007800009057A
Authority: CN
Inventors: 户田忠司
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-05-16
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2027-05-15
Also published as: WO2007132847A1; US7938094B2; JP2007309130A; DE112007001074T5; JP4379434B2; PL211428B1; US20100147255A1; CN101346541A

Abstract

本发明公开一种内燃机，其具备连通曲轴箱(16)内与汽缸头(20)内且开口于曲轴箱(16)上部的油通路(34)。汽缸头(20)内的油经油通路(34)被送到上述曲轴箱(16)内，而且沿着曲轴箱(16)的裙部(17)的内壁面滑下而返回到油盘(15)。在曲轴箱(16)内容纳有连杆(13)等运转部件。在裙部(17)的内壁面上形成的凸部(35)以下述方式大致沿着下述投影部分延伸，该方式为将运转部件在与曲轴的轴线正交的方向上投影到上述内壁面上，并将该投影部分的至少一部分在内壁面上从靠近上述油通路(34)的开口的部分隔开的方式。上述凸部(35)形成为，相对于该凸部而言上述开口侧的内壁面比上述投影部分更凹陷的形状。

Description

内燃机

技术领域

本发明涉及一种油盘内的油被供给到各润滑部的内燃机。

背景技术

内燃机具有贮存油的油盘。油被供给到内燃机的各润滑部，来对润滑部进行润滑。用于润滑后的油再返回到油盘。

日本专利文献1中公开有一种内燃机，其构造为，在被供给到各润滑部用于润滑的油的一部分沿着汽缸体的内壁面滑下而返回到油盘。在这种内燃机中，设置有连通曲轴箱内部与汽缸头内部的油通路。被供给到汽缸头内的润滑部用于润滑的油经上述油通路返回到曲轴箱内，而且油的一部分沿着汽缸体的内壁面滑下而返回到油盘。

另外，已知还有一种上述油通路开口于曲轴箱上部的内燃机。在这种内燃机中，返回到曲轴箱内的油的一部分沿着曲轴箱的裙部的内壁面滑下而返回到油盘。

在上述构成的内燃机中，在汽缸体的曲轴的内部曲轴高速旋转，而且随着曲轴的高速旋转，连杆也高速运转。

因此，在所说的这些曲轴、连杆等运转部件的动作方向与沿着上述裙部的内壁面滑下的油的流动方向彼此相对置的情况下，随着上述运转部件的运转所产生的气流或运转部件本身与如上述地滑下的油产生干涉。

该干涉会成为导致产生下述不良情况的原因，即油被搅拌而在该油内产生气泡、或运转部件的旋转阻力增加而使燃料消耗量增加等不良情况。

专利文献1：日本专利特开平8-135423号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够抑制沿裙部的内壁面滑下的油与运转部件之间的干涉的内燃机。

为了达到上述目的，在本发明的一种方式中，提供如下一种内燃机，其具有连通曲轴箱内与汽缸头内且开口于曲轴箱上部的油通路。上述汽缸头内的油经上述油通路被送到上述曲轴箱内，而且沿着曲轴箱的裙部的内壁面滑下而返回到油盘。在上述曲轴箱内容纳有曲轴及运转部件。在上述内壁面上形成有阶梯部，该阶梯部以下述方式大致沿着下述投影部分延伸，该方式为将上述运转部件在与上述曲轴的轴线正交的方向上投影到上述内壁面上，并将该投影部分的至少一部分在上述内壁面上从靠近上述油通路的开口的部分隔开的方式。上述阶梯部形成为，相对于该阶梯部而言上述开口侧的内壁面比上述投影部分侧更凹陷的形状。

附图说明

图1表示将本发明涉及的内燃机具体化的第1实施方式的构成的简略图。

图2是表示图1曲轴的立体图。

图3是放大表示图1的曲轴箱一部分的剖视图。

图4是从曲轴侧看图1裙部的内壁面的剖视图。

图5是从曲轴侧看第2实施方式的裙部的内壁面的剖视图。

图6是放大表示其他实施方式的曲轴箱一部分的剖视图。

图7是放大表示其他实施方式的曲轴箱一部分的剖视图。

具体实施方式

下面，对将本发明涉及的内燃机具体化的第1实施方式进行说明。

首先，参照图1，对本实施方式涉及的内燃机的简要构成进行说明。

如图1所示，在本实施方式涉及的内燃机的汽缸体10上，形成有缸膛11(只图示一个)，在缸膛11的内部设有可往复移动的活塞12。活塞12经作为运转部件的连杆13连接于曲轴14。通过该连杆13，活塞12的往复运动被转换为曲轴14的旋转运动。在汽缸体10的下部安装有油盘15。在该油盘15上贮存有向内燃机的各润滑部供给的油。

在内燃机的汽缸头20上，与各缸膛11相对应地形成有吸气通道21以及排气通道22，这些吸气通道21及排气通道22分别与燃烧室23连通。吸气通道21上设有吸气阀24，排气通道22上设有排气阀25。汽缸头20其上部被头盖26覆盖。

在汽缸头20的内部，设有吸气凸轮轴27与排气凸轮轴28。吸气凸轮轴27使吸气阀24开闭驱动，排气凸轮轴28使排气阀25开闭驱动。吸气凸轮轴27及排气凸轮轴28经同步带(省略图示)驱动连接于曲轴14。通过基于吸气凸轮轴27的旋转的吸气阀24的开闭驱动，吸气通道21与燃烧室23连通或断开。通过基于排气凸轮轴28的旋转的排气阀25的开闭驱动，排气通道22与燃烧室23连通或断开。

接着，对内燃机的润滑构造进行说明。

内燃机具有压送油盘15内的油的油泵31.由该油泵31打上的油经过滤器32除去异物后，通过油道33被压送到内燃机的各润滑部。润滑部包括：配设于汽缸体10内的部分(具体说是活塞12，连杆13及曲轴14的周边滑动部分)、及配设于汽缸头20内的部分(具体说是吸气阀24，排气阀25，吸气凸轮轴27及排气凸轮轴28的周边滑动部分)。

用于润滑各润滑部的油从汽缸体10内流下再次贮存于油盘15。在本实施方式涉及的内燃机上，形成有连通汽缸体10(详细说是曲轴箱16)的内部与汽缸头20的内部的油通路34。用于润滑汽缸头20内的润滑部的油经该油通路34到达曲轴箱16的内部，并返回到油盘15。经油通路34返回到曲轴箱16内的油的一部分从该曲轴箱16(详细说是裙部17)的内壁面17a滑下，而返回到油盘15内。

接着，对油通路34进行详细说明。

本实施方式涉及的内燃机搭载于车辆。图1的箭头A表示车辆在水平路面上停止时的铅直方向。内燃机以吸气通道21位于比排气通道22更上方位置的方式在稍微倾斜的状态下搭载于车辆。为了使气缸头20内的油高效地流入到该油通路34，上述油通路34开口于汽缸头20内的较低位置(靠排气通道22的位置)。

上述油通路34在汽缸体10的内部，开口于与一对裙部17的一侧(排气通道22侧的裙部17)接近的位置。另外，油通路34在汽缸体10的形成有上述缸膛11的部分(汽缸部18)的下面开口。汽缸部18的下部设有用于曲轴14的轴承部19，该轴承部19朝向曲轴箱16内延伸。上述油通路34在轴承部19的侧面开口。

将上述曲轴14的立体构造表示于图2。如图2所示，在曲轴14上具备与各缸膛11相对应的一对曲臂14a，而只在该曲臂14a的一个上设有配重14b。

图3中表示曲轴箱16的一部分的俯视剖视图。

如图3所示，上述油通路34的开口(由点划线表示)从铅直方向看被设于不与连杆13、曲臂14a、以及配重14b的旋转轨迹(由虚线表示)重合的位置。由此，从油通路34开口落到曲轴箱16内的油很难浇注到连杆13及曲轴14上。

本实施方式涉及的内燃机，以在裙部17的内壁面17a的油滑下的部分上，该油的流动方向与曲轴14、连杆13的移动方向(由图1的箭头B表示的方向)相对置的方式构成。因此，曲轴14或连杆13、与从裙部17的内壁面17a滑下的油较容易发生干涉，而容易发生因该干涉所引起的油内气泡的产生或燃料消耗量的增加等不良情况。

在本实施方式涉及的内燃机中，曲轴14(详细地说曲臂14a或配重14b)与裙部17的内壁面17a之间的间隙比较大(参照图3)，沿着内壁面17a滑下的油几乎不与曲轴14发生干涉。相反地，由于裙部17的内壁面17a与连杆13之间的间隙非常小，因此沿着该裙部17的内壁面17a滑下的油恐怕会与连杆13发生干涉。

根据这一点，针对于本实施方式，为了抑制沿着裙部17的内壁面17a滑下的油与连杆13之间的干涉，在靠近油通路34的开口一侧的裙部17的内壁面17a上设有形成阶梯部的凸部35。

图4中表示从曲轴14一侧看到的设有凸部35的裙部17的内壁面17a的构造。

在图4中，由斜线部C表示的部分相当于将在曲轴箱16内运转的连杆13沿着与曲轴14的轴心方向正交的方向投影到裙部17的内壁面17a上的投影部分。

如图4所示，凸部35设置于上述投影部分C的两侧中的靠近上述油通路34的开口的位置。另外，凸部35沿着投影部分C的长边方向从裙部17的上述汽缸部18侧的端部延伸到油盘15侧的端部。该凸部35将与油通路34的开口相对应一侧的裙部17隔成包含上述投影部分C的整体的区域与油通路34的靠近上述开口的区域。凸部35在裙部17的内壁面17a上形成阶梯，该阶梯部形成为上述开口侧的内壁面17a相对于该阶梯部比上述投影部分C侧凹下的形状。

另外，在上述投影部分C的两侧中的、离上述油通路34的开口较远一侧设有凸部36。该凸部36沿着投影部分C的长边方向，从上述裙部17的上述汽缸部18侧的端部延伸到油盘15侧的端部。

根据本实施方式，能够通过凸部35对流过油通路34被送入到曲轴箱16内并沿着裙部17的内壁面17a滑下的油的流动进行控制。也就是，凸部35对油流入到上述投影部分C、换言之裙部17的内壁面17a与连杆13之间的间隙较小的部分的情况进行控制。其结果是能够对沿着裙部17的内壁面17a滑下的油与连杆13之间的干涉进行控制。

另外，通过上述凸部35，使沿着裙部17的内壁面17a滑下的油在该内壁面17a的大范围内扩散的情况得到抑制，并使该油迅速返回到油盘15。因此，能够在内燃机的冷运转时，将各润滑部中的用于润滑的高温油迅速返回到油盘15。其结果，能够使油温迅速上升，内燃机的初期预热完了，进而降低燃料消耗量。

此外，在裙部17的内壁面17a上形成有凸部35，36，该凸部35，36作为加强筋发挥作用。从而，能够使裙部17进而使汽缸体10的刚性提高，并能够抑制振动、噪音的发生。

通常，在汽缸体的外壁上形成有补强用的加强筋，但根据本实施方式涉及的内燃机，可以省略该加强筋。

另外，形成于裙部17的凸部35、36从汽缸部18侧的端部朝向油盘15侧的端部延伸。因此，在通过模成型来形成汽缸体10的情况下，与在裙部17内壁面17a形成与汽缸部18的下表面平行地延伸的凸部的情况相比，可以将用于汽缸体10的成型的模具做成单纯的构造。另外，可以将凸部35、36的延设方向设为与汽缸体10的成型时的溶液的流动方向相同的方向。从而，能够提高汽缸体10的生产率和质量。

根据本实施方式，有下述优点。

(1)可以抑制从油通路34沿着裙部17的内壁面17a滑下的油与连杆13之间的干涉。

(2)在与油通路34的开口相对应的一侧的裙部17，设有凸部35，该凸部35将包含上述投影部分C的整体的区域与靠近油通路34开口的区域隔开。因此，能够适当地抑制从油通路34沿着一对裙部17中的一个的内壁面17a滑下的油流入到上述投影部分C。从而，能够适当地抑制油与连杆13之间的干涉。

(3)由于在裙部17的内壁面17a上形成有凸部35、36，因此可以提高汽缸体10的刚性。

(4)油通路34的开口在用于曲轴14上的轴承部19的侧面开口。另一方面，最近几年，有配重14b趋于小型化的倾向。针对于这种内燃机，沿着裙部17的内壁面17a流下的油与连杆13发生干涉的几率很高。然而，在本实施方式中，能够可靠地抑制该油与连杆13之间的干涉。

以下，以与第1实施方式的不同点为中心，对将本发明涉及的内燃机具体化的第2实施方式进行说明。

本实施方式涉及的内燃机与第1实施方式涉及的内燃机，只有形成于裙部17的内壁面17a上的凸部的形状有所不同。

以下，对本实施方式涉及的凸部进行说明。

图5表示从曲轴14侧看本实施方式涉及的内燃机的裙部17的内壁面17a的构造。

如图5所示，在与上述油通路34的开口相对应一侧的裙部17的内壁面17a上形成有凸部45。该凸部45从裙部17的上述汽缸部18侧(图中的上侧)的端部延伸到油盘15侧(图中下侧)的端部。

与该凸部45的汽缸部18接近的部分位于上述投影部分C内。另外，凸部45越朝向油盘15，则越慢慢向上述投影部分C的两侧边缘部中的靠近油通路34的开口一侧的边缘部靠近，而且与其边缘部交叉地延伸。此外，凸部45朝向油盘15沿着该投影部分C延伸投影部分C的外侧。

上述凸部45将与油通路34的开口相对应侧的裙部17隔成包含上述投影部分C的下侧部分的区域与靠近油通路34的开口的区域。

另外，在裙部17的内壁面17a上形成有从该裙部17的上述汽缸部18侧(图中上侧)的端部延伸到油盘15侧(图中下侧)的端部为止的凸部46。该凸部46在汽缸部18侧(图中上侧)的部分与上述凸部45一体形成。另外，凸部46越朝向油盘15(图中下侧)，则越慢慢向上述投影部分C的两侧边缘部中的离油通路34的开口较远的边缘部靠近，而且与其边缘部交叉地延伸。此外，凸部46朝向油盘15并沿着投影部分C延伸投影部分C的外侧。

通常，对于内燃机，为了确保连杆的运转空间，连杆与裙部内壁面之间的间隙在该裙部的上侧部分较大，而在下侧部分较小。因此，内燃机的连杆13与沿着上述裙部17的内壁面17a流下的油之间的干涉很容易发生于裙部17的下部。

根据本实施方式，能够通过凸部45对流过油通路34被送入到曲轴箱16内并沿着裙部17的内壁面17a滑下的油的流动进行控制。也就是，凸部45对油流入到上述投影部分C的下侧部分，换言之，流入到该油与连杆13之间的干涉较容易发生的部分的情况进行控制。其结果是能够抑制沿着裙部17的内壁面17a滑下的油与连杆13之间的干涉。

另外，通过上述凸部45，使沿着裙部17的内壁面17a滑下的油在该内壁面17a的大范围内扩散的情况得到控制，并使该油迅速返回到油盘15。因此，能够在内燃机的冷运转时，将各润滑部处用于润滑的高温油迅速返回到油盘15。其结果，能够使油温迅速上升，内燃机的初期预热完了，进而降低燃料消耗量。

此外，在裙部17的内壁面17a上形成有凸部45、46，该凸部45、46作为加强筋发挥作用。从而，能够使裙部17进而使汽缸体10的刚性提高，并能够抑制振动、噪音的发生。

根据本实施方式，有下述优点。

(1)能够抑制从油通路34沿着裙部17的内壁面17a滑下的油与连杆13之间的干涉。

(2)在与油通路34的开口相对应一侧的裙部17设有凸部45，该凸部45将包含上述投影部分C的下侧部分的区域与靠近油通路34开口的区域隔开。因此，能够适当地抑制从油通路34沿着一对裙部17中的一个的内壁面17a滑下的油流入到包含上述投影部分C的下侧部分的区域。从而，能够适当地抑制油与连杆13之间的干涉。

(3)由于在裙部17的内壁面17a上形成有凸部45、46，因此能够提高汽缸体10的刚性。

上述各实施方式也可以进行以下变形。

可省略凸部36(第1实施方式)、凸部46(第2实施方式)。

代替形成有阶梯部的凸部35(第1实施方式)、凸部45(第2实施方式)，而通过在裙部17的内壁面17a上形成凹部来形成阶梯部。具体地说，如图6及图7所示，在裙部17的内壁面17a上，比上述投影部分C更靠近油通路34开口的部分D形成凹部。由此，形成阶梯部55、65，该阶梯部55、65将与油通路34的开口相对应一侧的裙部17隔成包含上述投影部分C的至少一部分的区域与靠近油通路34开口的区域。如图6及图7所示，凹部形状可以适当变形。

上述各实施方式也可以适用于下述内燃机，即油通路34开口于轴承部19的下表面或侧面的内燃机。

也可以设置与作为运转部件的配重14b相对应的阶梯部。即，以下述方式在内壁面17a上设置阶梯部，该方式为将配重14b沿着与其旋转轴线正交的方向投影到裙部17的内壁面17a上的投影部分的至少一部分，在上述裙部17的内壁面17a上从靠近上述油通路34的开口部分隔开。

Claims

1.一种内燃机，具有连通曲轴箱内与汽缸头内且开口于曲轴箱上部的油通路，上述汽缸头内的油经上述油通路被送到上述曲轴箱内，而且沿着曲轴箱的裙部的内壁面滑下而返回到油盘，在上述曲轴箱内容纳有曲轴及连杆或配重，其特征在于，

在上述内壁面上形成有阶梯部，该阶梯部以下述方式沿着下述投影部分延伸，该方式为将上述连杆或配重在与上述曲轴的轴线正交的方向上投影到上述内壁面上，并将该投影部分的至少一部分在上述内壁面上从靠近上述油通路的开口的部分隔开的方式，上述阶梯部形成为相对于该阶梯部而言上述开口侧的内壁面比上述投影部分侧更凹陷的形状。

2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，上述阶梯部以将上述内壁面隔成包含上述投影部分整体的区域与靠近上述开口的区域的方式被设置。

3.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，上述阶梯部以将上述内壁面隔成包含上述投影部分的下侧部分的区域与靠近上述开口的区域的方式被设置。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的内燃机，其特征在于，上述阶梯部是通过在上述内壁面上设置凸部而形成。

5.根据权利要求1～3任意一项所述的内燃机，其特征在于，上述阶梯部是通过在上述内壁面上设置凹部而形成。

6.根据权利要求1～3任意一项所述的内燃机，其特征在于，上述裙部以互相对置的方式设置一对，上述开口被设置于接近于一对裙部中的一个的位置。

7.根据权利要求1～3任意一项所述的内燃机，其特征在于，上述油通路开口于在上述曲轴箱内设置的曲轴的轴承部的侧面。