CN101749078A - 发动机的润滑油冷却构造 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机的润滑油冷却构造，即使是落地型的发动机，也可以利用简易的冷却装置获得充分的冷却效果。该发动机的润滑油冷却构造具有：冷却风扇(5)，其设置在从曲轴箱(2)凸出的曲轴(4)上；以及鼓风机壳体(7)，其包覆该冷却风扇(5)。由与曲轴(4)一体旋转的冷却风扇产生的冷却风，由鼓风机壳体(7)引导至气缸体(3)。在曲轴箱(2)内安装可以装配滤油器(28)的冷却装置(27)。该冷却装置(27)具有冷却部，其利用冷却风冷却流入滤油器(28)或从滤油器(28)排出的润滑油x，该冷却部配置在鼓风机壳体(7)内。

Description

发动机的润滑油冷却构造

技术领域

本发明涉及对设置于发动机上的部件进行润滑的润滑油的冷却构造。

背景技术

在发动机中，对各部件的滑动部等进行润滑的润滑油必不可少，而为了防止这种润滑油的油温上升，已知例如专利文献1所示的设置简易的冷却装置而冷却润滑油的润滑油冷却构造。这种冷却装置可以利用润滑油流入或排出的通路构成冷却部，通过向该冷却部吹入大量空气而冷却在通路中流通的润滑油。由此，可以实现冷却装置的小型化和低成本化，同时发挥充分的冷却效果。

专利文献1：特开2006-283565号公报

发明内容

但是，在这种润滑油冷却构造中，因为必须向冷却部吹入大量空气，所以虽然可以应用于产生行驶风的空气冷却发动机，但很难应用于不产生行驶风的落地型的通用发动机。

因此，在落地型的通用发动机这种不产生行驶风的情况下，必须在发动机主体上附加安装用于冷却润滑油的润滑油冷却器，使由鼓风机壳体内的冷却风扇产生的冷却风流分支，将其引导至润滑油冷却器。但是，如果在发动机主体上附加安装润滑油冷却器，则装置整体大型化，功能性降低，另外，如果使鼓风机壳体内的冷却风流分支，则会导致压力降低，从而降低对于气缸体的冷却能力。另外，由于需要用于向附加安装的润滑油冷却器引导润滑油的配管等，所以存在部件数量增加，成本上升的问题。

本发明的目的在于提供一种发动机的润滑油冷却构造，即使是落地型的发动机，其也可以利用简易的冷却装置得到充分的冷却效果。

技术方案1记载的发明具有：

冷却风扇，其设置在可自由旋转地支撑在曲轴箱中的曲轴的一端侧；以及

鼓风机壳体，其配置在前述曲轴的一端侧，包覆前述冷却风扇，

该润滑油冷却构造，将由与前述曲轴一体旋转的前述冷却风扇产生的冷却风，利用前述鼓风机壳体向气缸体引导，

其特征在于，

在前述曲轴箱上安装冷却装置，该冷却装置可装配滤油器，

该冷却装置由安装在前述曲轴箱上的安装部、可装配前述滤油器的装配部、以及冷却部构成，该冷却部利用冷却风对流入前述滤油器或从前述滤油器排出的润滑油进行冷却，

前述冷却部配置在前述鼓风机壳体内，并且利用由前述冷却风扇产生的冷却风，冷却在前述冷却部中流通的润滑油。

技术方案2记载的发明的特征在于，前述安装部安装在位于前述曲轴径向的前述曲轴箱的侧面，

前述冷却部，从前述曲轴箱的使前述曲轴的一端部凸出的侧面侧，向前述冷却风扇侧凸出，从而位于前述鼓风机壳体内。

技术方案3记载的发明的特征在于，前述冷却部位于前述鼓风机壳体内，且位于前述冷却风扇的径向外侧。

技术方案4记载的发明的特征在于，在前述冷却部的外周面，直立设置沿前述冷却风扇的旋转方向延伸的叶片。

技术方案5记载的发明的特征在于，前述冷却部相对于前述气缸体位于由前述冷却风扇产生的冷却风的上游侧，

由前述鼓风机壳体内的前述冷却风扇产生的冷却风流，在相对于前述气缸体的上游侧，不向前述鼓风机壳体外部分支，将冷却了该冷却部的冷却风向前述气缸体周围引导。

在技术方案1至5记载的发明中，在曲轴箱上一体或单独地设置气缸体，但气缸数量或气缸的排列不特别限定。另外，在技术方案5记载的发明中，冷却装置的冷却部相对于气缸体位于由冷却风扇产生的冷却风的上游侧，但在例如将2个气缸体以V形排列的情况下，也可以至少相对于一侧的气缸体位于冷却风的上游侧。

发明的效果

根据技术方案1至5记载的发明，因为使冷却装置的冷却部位于鼓风机壳体内，所以可以将用于冷却发动机主体的冷却风吹向冷却部。因此，即使在不产生行驶风的通用发动机这种落地型的发动机中，也可以使用简易的冷却装置而实现装置小型化和成本降低，并且，可靠地冷却在冷却部流通的润滑油。

特别地，根据技术方案2记载的发明，因为冷却装置的冷却部在鼓风机壳体内位于冷却风扇的附近，所以可以使冷却风可靠地吹向冷却部。

特别地，根据技术方案3记载的发明，因为冷却装置的冷却部在鼓风机壳体内位于冷却风扇的径向外侧，所以可以使更多的冷却风吹向冷却部。

特别地，根据技术方案4记载的发明，因为在冷却部的外周面直立设置叶片，所以可使冷却风的接触面积增大，进一步提高冷却效果。而且，因为使叶片沿冷却风扇的旋转方向延伸，所以由冷却风扇产生的冷却风流不会被叶片阻碍。因此，由冷却风扇产生的冷却风可以在将润滑油冷却后，对发动机主体所期望的部位进行冷却。

特别地，根据技术方案5记载的发明，因为相对于气缸体，使冷却部位于由冷却风扇产生的冷却风的上游侧，所以冷却风在将冷却部(润滑油)冷却后，对气缸体进行冷却。即，冷却风如果在发动机主体中温度最高的气缸体周围流动，则变为高温，但通过使冷却部与气缸体相比位于上游侧，可以向冷却部吹送较冷的冷却风。由此，可以一边可靠地冷却在冷却部流通的润滑油，一边在将该润滑油冷却后对气缸体进行冷却。此外，在对冷却部进行冷却时，因为不需要使鼓风机壳体内的冷却风流分支，另外，在相对于气缸体的上游侧，不向鼓风机壳体外部分支，所以可以防止压力降低，并利用冷却风对气缸体的周围充分进行冷却。

附图说明

图1是发动机主体的主视图。

图2是将收容发动机主体的壳体局部地剖开而表示的斜视图。

图3是将收容发动机主体的壳体局部地剖开而表示的侧视图。

图4是简易地表示发动机主体的内部构造的概念图。

图5是表示润滑油流动的概念图。

图6是表示将冷却装置分解后的状态的展开图。

图7是从一侧观察冷却装置的分解状态的斜视图。

图8是从另一侧观察冷却装置的分解状态的斜视图。

图9是将发动机主体收容在壳体内的状态的主视图。

图10是将发动机主体收容在壳体内的状态的侧视图。

图11是将收容发动机主体的壳体局部地剖开而表示的斜视图，是说明冷却风流的图。

图12是将收容发动机主体的壳体局部地剖开而表示的侧视图，是说明冷却风流的图。

具体实施方式

根据附图说明本发明的实施方式。图1是发动机主体的主视图，图2是将收容发动机主体的壳体局部地剖开而表示的斜视图，图3是从图2的箭头A方向观察的侧视图。

如图1至图3所示，发动机主体1是将曲轴箱2及一对气缸体3、3一体地连结而构成。在曲轴箱2中，可自由旋转地支撑后述的曲轴4，其一端4a从曲轴箱2一侧的表面2a凸出，并且其另一端4b从曲轴箱2的另一个侧面2b凸出。另外，在从曲轴箱2的表面2b凸出的曲轴4的凸出部位(端部4b)固定有冷却风扇5，该冷却风扇5直立设置弯曲的多个叶片5a。

并且，发动机主体1由主体壳体6及鼓风机壳体7包覆。主体壳体6构成为，从曲轴箱2的表面2a侧主要包覆一对气缸体3、3(曲轴箱2的上方)。另一方面，鼓风机壳体7构成为，包覆冷却风扇5整体，以使其开口表面7a与主体壳体6的开口表面6a抵接的状态，利用螺栓等固定在主体壳体6上。此外，在鼓风机壳体7的与后述的冷却装置27正对的位置，形成使冷却装置27的冷却部43插入的插入部7c。另外，在气缸体3、3上设置与进气口15(参照图4)连接的一对进气管3a、3a，在其上游连接将从燃料箱(未图示)供给的燃料向进气管3a内喷射的燃料喷射装置3b。此外，在一对气缸体3、3之间，且在燃料喷射装置3b的上部设置空气滤清器8，利用设置于空气滤清器8内的空气滤清器元件9净化从外部吸入的空气，并供给至燃料喷射装置3b。

在上述鼓风机壳体7上，在与冷却风扇5正对的表面(直立设置叶片5a的表面)设置进气口7b。并且，如果冷却风扇5与曲轴4一体地旋转，则大气从进气口7b被吸入鼓风机壳体7内，产生冷却风。由该冷却风扇5产生的冷却风对曲轴箱2、一对气缸体3、3、进气管3a、3a、燃料喷射装置3b进行冷却。另外，该冷却风穿过气缸体3、3之间，供给至空气滤清器8。

下面，说明发动机主体1的内部构造。图4是简单地表示发动机主体1的内部构造的概念图。

在曲轴箱2内，经由轴承(未图示)可自由旋转地支撑曲轴4，并在气缸体3内可自由往复移动地设置活塞10。在活塞10上，经由活塞销10a固定连杆11的小端部11a，在曲轴4上，经由曲柄销4c固定上述连杆11的大端部11b。由此，活塞10和曲轴4经由连杆11连结，将活塞10的往复运动变换为曲轴4的旋转运动。

另外，在气缸体3的前端固定气缸盖12，此外，在该气缸盖12上固定气缸盖罩13。在气缸盖12内形成图示的燃烧室14和在该燃烧室14上开口的进气口15及排气口16。另外，在气缸盖12上安装使进气口15向燃烧室14开闭的进气阀17、和使排气口16向燃烧室14开闭的排气阀18。

并且，凸轮轴19可自由旋转地支撑在气缸盖12上，其经由未图示的链条与曲轴4连结，并与该曲轴4同步旋转。在该凸轮轴19上设有凸轮20，通过凸轮轴19旋转，经由凸轮20、设置于摇臂轴21上摇臂21a、21b，对上述进气阀17及排气阀18进行开闭驱动。

并且，如果混合气体从进气口15供给至燃烧室14，则利用未图示的火花塞使混合气体爆炸，利用该燃烧室14的爆炸压力，使活塞10往复移动，同时，使曲轴4旋转。此外，在本实施方式中，一对气缸体3、3以V型设置，但这些气缸体3、3中的任意一个均具有上述内部构造。

如上所述，在发动机主体1内，包括活塞10及曲轴4在内的多个部件可动，使这些部件的动作顺利而防止烧熔的是润滑油x。该润滑油x填充在设置于曲轴箱2底部的油盘22中，按照下述方式供给至作为润滑对象的各部件。

即，在曲轴4上设置驱动齿轮23，该驱动齿轮23与设置于泵驱动轴24上的从动齿轮25啮合。因此，如果曲轴4旋转，则经由驱动齿轮23及从动齿轮25，使驱动轴24旋转。在该泵驱动轴24上设置油泵P(在图4中未图示)，通过泵驱动轴24的旋转，油泵P吸入、排出在油盘22中填充的润滑油x。

从油泵P排出的润滑油x通过在曲轴4或曲轴箱2中形成的油路，向曲柄销4b与连杆11的嵌合部、及活塞10的滑动面等润滑对象引导。

此时，润滑油x，如图5所示，在从油泵P排出后，首先向第1通路26引导，前述第1通路26向位于与曲轴4正交的方向上的曲轴箱2的表面2c侧开口。润滑油x从第1通路26经由附加安装于曲轴箱2的冷却装置27及滤油器28，继续向形成于曲轴箱2上的第2通路29引导。该第2通路29与向润滑对象引导润滑油x的上述油路连通，将由冷却装置27冷却并利用滤油器28去除污染物等之后的润滑油x向各润滑对象引导。

图6是表示冷却装置27、滤油器28的分解状态的斜视图。如该图所示，上述第1通路26及第2通路29，是使曲轴箱2的表面2c侧成为配管形状而形成的，在该第1通路26及第2通路29的外周设置多个叶片30。

并且，第1通路26及第2通路29，在设置于曲轴箱2上的冷却装置安装面31上开口。更详细地说，在冷却装置安装面31的中心部，开设与形成于上述曲轴4及曲轴箱2上的油路连通的第2通路29，在该第2通路29的周围，开设与该第2通路29分隔的第1通路26。

下面，对于安装在冷却装置安装面31上的冷却装置27进行说明。图7、图8是表示冷却装置27的分解状态的斜视图，图7是从冷却装置安装面31侧观察的图，图8是从滤油器28侧观察的图。

如图7所示，冷却装置27由底板40、与该底板40重合的重合板41构成。底板40具有：如图示剖面为大致圆形的圆筒部42；以及冷却部43，其与该圆筒部42一体形成，并且向圆筒部42的半径方向凸出。在圆筒部42上具有安装部，其由安装面42a和3个通孔44构成，前述安装面42a与曲轴箱2的冷却装置安装面31正对，前述3个通孔44位于该安装面42a的外周附近。在使安装面42a与冷却装置安装面31抵接的状态下，通过将贯穿通孔44的螺钉等与在冷却装置安装面31上形成的螺纹孔螺合，从而将冷却装置27安装到曲轴箱2上。

另外，圆筒部42在其中心部隆起小直径圆筒状的分隔壁45。并且，在该分隔壁45上，开设贯穿至底板40的相反侧面的排出通路46，同时由该排出通路46的开口形成连结口46a。在将冷却装置27安装到冷却装置安装面31上时，连结口46a与形成于曲轴箱2上的第2通路29连结。

另外，在圆筒部42上形成利用分隔壁45与上述连结口46分隔的吸入口47。在将冷却装置27安装到冷却装置安装面31上时，该吸入口47与在曲轴箱2上形成的第1通路26连结。

此外，在圆筒部42的厚度方向大致中央形成隔板48，由于该隔板48，吸入口47仅在冷却装置安装面31侧开口。

并且，在吸入口47中开设有开口49a，其设置于第1连通路49的一端，从曲轴箱2的第1通路26导入至吸入口47的润滑油x，从开口49a向第1连通路49引导。另一方面，设置于第1连通路49的另一端的开口49b，向形成于冷却部43上的导入通路50开口。因此，被导入至吸入口47的润滑油x经由第1连通路49，向导入通路50引导。

在本实施方式中，采用由多个直路50a和U型弯路50b构成导入通路50的所谓迷宫构造。也就是说，通过在冷却部43的有限范围内尽量增加导入通路50的距离，从而延长导入通路50中的润滑油x的滞留时间。并且，如果在使重合板41与底板40的冷却部43重合的状态下，向该冷却部43吹送冷却风，则可以在导入通路50的流通过程中冷却润滑油x。

此外，在底板40和重合板41上，在包覆导入通路50的部分处，分别直立设置多个冷却叶片40a、41a。

按照上述方式冷却的润滑油x，向在导入通路50上开口的开口51a引导。该开口51a与被隔板48分隔的圆筒部42(吸入口47)的背面侧、即如图8所示在过滤器口52上开口的开口51b连通。

从图8可知，上述分隔壁45在过滤器口52侧也连续形成，利用该分隔壁45，上述排出通路46与过滤器口52分隔。由此可知，排出通路46在圆筒部42的中心部分，贯穿其厚度方向。

此外，在分隔壁45的外周形成用于安装滤油器28的安装部53。通过在该安装部53上安装滤油器28，导入至过滤口52的润滑油x被向滤油器28引导。在滤油器28中过滤的润滑油x，从开口46b向排出通路46引导，并且从上述开口46a向形成在曲轴箱2上的第2通路29引导。由此，结束冷却和过滤的润滑油x从第2通路29，经由形成在曲轴箱2或曲轴4上的油路，供给至各润滑对象。

下面，对于由上述结构构成的冷却装置27的配置，使用图1、图3、图9、图10进行说明。图9是发动机主体1被收容在各壳体内的状态的主视图，图10是发动机主体1被收容在各壳体内的状态的侧视图。

如图1、图3所示，冷却装置27在位于曲轴4的径向的曲轴箱2的侧面(表面2c)，安装有通孔44(圆筒部42)。此时，冷却部43，与曲轴4的一端部4b凸出的曲轴箱2的侧面(表面2b)相比，向冷却风扇5侧凸出，从插入部7c插入，配置在鼓风机壳体7内。并且，配置于鼓风机壳体7内的冷却部43位于冷却风扇5的半径方向外侧。另外，冷却装置27以使冷却叶片40a、41a沿冷却风扇5的旋转方向延伸的方式安装。在这里，所谓沿冷却风扇5的旋转方向的方向，是指例如将某一个叶片5a旋转前后位置连结而成的曲线，即沿旋转轨迹的方向。

另外，在本实施方式中，冷却风扇5通过向图1的标号y方向旋转，而从进气口7b将大气吸入鼓风机壳体7内。并且，冷却部43相对于一对气缸体3、3，位于由冷却风扇5产生的冷却风的上游侧。

按照上述方式配置的冷却装置27，如图9、图10所示，特别需要冷却的冷却部43的大部分被鼓风机壳体7包覆，特别是冷却部43中包覆导入通路50的部分，被完全收容在鼓风机壳体7内。

并且，如果驱动收容于主体壳体6、鼓风机壳体7中的气缸主体1，则冷却风扇5与曲轴4一体地旋转。这样，由冷却风扇5产生的冷却风，如图11、图12所示，在壳体内流动。

即，从鼓风机壳体7下方产生的冷却风，沿鼓风机壳体7向上方流动，首先对冷却装置27的冷却部43进行冷却。此时，因为冷却风沿冷却部43的冷却叶片40a、41a流动，所以可以充分确保冷却风相对于冷却部43的接触面积。另外，如上所述，因为将冷却叶片40a、41a以沿冷却风扇5的旋转方向延伸的方式配置，所以冷却风流不会受到冷却叶片40a、41a妨碍。也就是说，冷却风一边对冷却装置27的冷却部43进行冷却，一边被顺利地向其上方引导。此外，在鼓风机壳体7上开口有插入部7c，但因为插入部7c中插入冷却部43，所以冷却风流不会从插入部7c向鼓风机壳体7外侧分支，不会导致压力降低。

并且，对冷却部43冷却后的冷却风进入主体壳体6内。此时，冷却风一边遍布气缸体3、3或曲轴箱2的外周而进行冷却，一边向主体壳体6的相反面侧流动。此外，在相对于气缸体3的冷却风的上游侧，不存在将冷却风流向鼓风机壳体7外部分支而导致压力降低的开口。因此可以防止对冷却部43冷却后的冷却风对于气缸体3、3或曲轴箱2的冷却性能降低。另外，冷却风的一部分向主体壳体6的上方流动，冷却进气管3a、3a、燃料喷射装置3b，并供给至空气滤清器8。此外，在鼓风机壳体7中设置在图11中以虚线表示的调整板54，对冷却装置27的冷却部43进行冷却后的冷却风，碰到调整板45，而大量流入一对气缸体3、3之间。由此，在气缸主体1中成为最高温的气缸体3、3，利用大量冷却风被充分冷却。

如上所述，根据本实施方式，因为使冷却装置27的冷却部43位于鼓风机壳体7内，所以可以将用于冷却发动机主体1的冷却风吹向冷却部43。因此，可以使用简易的冷却装置而实现装置小型化和成本降低，并且可靠地冷却润滑油x。另外，冷却装置27的冷却部43因为在鼓风机壳体7内位于冷却风扇5的附近，特别是位于冷却风扇5的径向外侧，所以可以可靠地使大量冷却风吹向冷却部43。

而且，因为在冷却部43的外周面直立设置叶片40a、41a，所以不仅可以增大冷却风的接触面积，进一步提高冷却效果，还可以使这些叶片40a、41a沿冷却风扇5的旋转方向延伸。由此，可以不妨碍由冷却风扇5产生的冷却风流，在利用冷却部43将润滑油x冷却后，对发动机主体1希望的位置进行冷却。

另外，因为使冷却部43相对于气缸体3、3位于冷却风扇5产生的冷却风的上游侧，所以可以提高冷却部43(润滑油x)的冷却效率。即，冷却风如果在发动机主体1中最高温的气缸体3、3的周围流动，则会变为高温。因此，如果与气缸体3、3相比，使冷却部43位于下游测，则吹到该冷却部43的冷却风的温度升高，而降低冷却部43中的润滑油x的冷却效率。但是，如本实施方式所示，通过与气缸体3、3相比，使冷却部43位于冷却风的上游侧，可以将低温冷却风吹向冷却部43。由此，可以一边可靠地冷却在冷却部43流通的润滑油x，一边在将该润滑油x冷却后对气缸体3、3进行冷却。

此外，在对冷却部43进行冷却的过程中，因为不需要使鼓风机壳体7内的冷却风流分支，所以可以防止压力降低，并利用冷却风充分冷却气缸体3、3周围。

此外，在本实施方式中，冷却从曲轴箱2流入滤油器28的润滑油x，但也可以与此相反，冷却从滤油器28向曲轴箱2排出的润滑油x。在这种情况下，只要使形成在曲轴箱2上的第1通路26与连结口46a连接，使形成在曲轴箱2上的第2通路29与吸入口47连接即可。另外，在润滑油x从曲轴箱2流入滤油器28，和润滑油x从滤油器28向曲轴箱2排出这两个过程中，都可以冷却润滑油x。在任意一种情况下，润滑油x都可以在滤油器28与曲轴箱2之间的流通过程中被冷却，从而使在该流通过程中碰到冷却风的部分成为本发明的冷却部。

Claims (5)

1.一种发动机的润滑油冷却构造，其具有：

冷却风扇，其设置在可自由旋转地支撑在曲轴箱中的曲轴的一端侧；以及

鼓风机壳体，其配置在前述曲轴的一端侧，包覆前述冷却风扇，

该润滑油冷却构造，将由与前述曲轴一体旋转的前述冷却风扇产生的冷却风，利用前述鼓风机壳体向气缸体引导，

其特征在于，

在前述曲轴箱上安装冷却装置，该冷却装置可装配滤油器，

该冷却装置由安装在前述曲轴箱上的安装部、可装配前述滤油器的装配部、以及冷却部构成，该冷却部利用冷却风对流入前述滤油器或从前述滤油器排出的润滑油进行冷却，

前述冷却部配置在前述鼓风机壳体内，并且利用由前述冷却风扇产生的冷却风，冷却在前述冷却部中流通的润滑油。

2.如权利要求1所述的发动机的润滑油冷却构造，其特征在于，

前述安装部安装在位于前述曲轴径向的前述曲轴箱的侧面，

前述冷却部，从前述曲轴箱的使前述曲轴的一端部凸出的侧面侧，向前述冷却风扇侧凸出，从而位于前述鼓风机壳体内。

3.如权利要求2所述的发动机的润滑油冷却构造，其特征在于，

前述冷却部位于前述鼓风机壳体内，且位于前述冷却风扇的径向外侧。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的发动机的润滑油冷却构造，其特征在于，

在前述冷却部的外周面，直立设置沿前述冷却风扇的旋转方向延伸的叶片。

5.如权利要求1至4中的任意一项所述的发动机的润滑油冷却构造，其特征在于，

前述冷却部相对于前述气缸体位于由前述冷却风扇产生的冷却风的上游侧，

由前述鼓风机壳体内的前述冷却风扇产生的冷却风流，在相对于前述气缸体的上游侧，不向前述鼓风机壳体外部分支，将冷却了该冷却部的冷却风向前述气缸体周围引导。

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