JP2004143952A - Multicylinder internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は多気筒内燃機関に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、ウエットサンプ潤滑方式におけるクランク軸バランスウエイトやミッションギヤとオイルの衝突による出力損失や油温上昇を避けるため、ドライサンプ潤滑方式が用いられている。ドライサンプ潤滑方式は内燃機関下部のオイルパンを廃止し、別途オイルタンクを設け、クランク室にオイルを留めることなく、スカベンジングポンプによってクランク室からオイルを吸い出し、それを上記オイルタンクへ送る。内燃機関内の給油箇所へは上記オイルタンクからオイルをフィードポンプによって吸い上げて圧送するものである。
【0003】
また、吸排気行程におけるピストンの上下運動で生じるポンピングロスの減少を図るため、上記スカベンジングポンプとして大容量のポンプを用い、クランク室内の空気を強力に吸い出して、クランク室内を減圧することも行われている。
【0004】
従来の多気筒内燃機関では、上記の目的を達成するため、相互に仕切られた各クランク室にそれぞれ連通する複数のスカベンジング室を設け、各スカベンジング室に直結する複数のスカベンジングポンプによってオイルを吸引し、それを1個のオイルタンクへ送り、そこからフィードポンプによって各部へ圧送するようになっている(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
【特許文献1】
実願平1−141992号(実開平3−82814号)マイクロフイルム(第5頁、第9頁、第1図、第2図)。
【0006】
【解決しようとする課題】
従来は、各クランク室にそれぞれ連通する複数のスカベンジング室を設け、各スカベンジング室に直結する複数のスカベンジングポンプによってオイルを吸引していた。さらに、オイルパンを廃止し、クランク室から離れた位置に独立のオイルタンクを設けていた。このような構造となっているので、オイルを集めるスカベンジング室とオイルを貯留するオイルタンクのスペースが必要となり、さらに複数個のスカベンジングポンプを設置するため、内燃機関全体が大型化・複雑化するので、内燃機関を小型化・単純化しなければならないという課題があった。
【0007】
本発明は、小さいスペースでオイルを集め、それを1個だけのスカベンジングポンプでもオイルを吸い出し得るようにし、構造簡単なオイルパンにオイルを貯留するようにし、内燃機関全体を小型化・単純化し、かつ高性能化しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項1に記載の発明は、オイルによって内燃機関の内部を潤滑し、潤滑した後のオイルを回収し、回収したオイルを再度オイルポンプで内燃機関内の各部へ送り潤滑する多気筒内燃機関において、内燃機関のクランクケースの下部に隔壁を設け、当該隔壁内のオイルをスカベンジングポンプで吸い出して、上記隔壁の下方に設けてあるオイルパンに回収し、同オイルパンに回収されたオイルをフィードポンプにより内燃機関の各部に供給することを特徴とするものである。
【0009】
本発明は上記のように、クランク室の下部とオイルパンとの間にクランク室の下面を塞ぐ隔壁を設けてある。複数のクランク室から流下するオイルは、上記隔壁の低部に集まる。従来のように、各クランク室にスカベンジング室を設ける必要はない。また、本発明では、独立のオイルタンクを設けず、オイルパンを使用するので、オイルの集合貯留のために大きいスペースを必要としない。オイルは隔壁の低部に集まるので、スカベンジングポンプは1個だけでもオイルを吸い出すことが可能となる。以上を総合した効果によって、構造簡単かつ小型化した高性能多気筒内燃機関を提供することができる。
【0010】
請求項2に記載の発明は、 オイルによって内燃機関の内部を潤滑し、潤滑した後のオイルを回収し、回収したオイルを再度オイルポンプで内燃機関内の各部へ送り潤滑する多気筒内燃機関において、内燃機関のクランクケースの下部に隔壁を設けて密閉クランク室を形成し、当該密閉クランク室の内部を減圧するスカベンジングポンプと、同スカベンジングポンプからの吐出オイルを回収するために密閉クランク室の下方に設けられたオイルパンとを備え、同オイルパンに回収されたオイルをフィードポンプにより内燃機関の各部に供給することを特徴とするものである。
【0011】
本発明は、このように、クランクケースの下部に隔壁を設けて密閉クランク室を形成し、スカベンジングポンプによって上記密閉クランク室の内部を減圧し、かつ、吐出オイルを回収するために密閉クランク室の下方にオイルパンを設けているので、簡単な構造で、吸排気行程で生じるポンピングロスの減少を図ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施形態に関する4気筒内燃機関の横断面図であり、クランクケースおよびその下部に連なる部分が示してある。クランクケースは上部クランクケース1と下部クランクケース2とからなり、上部クランクケース1には4個のシリンダC1、C2、C3、C4が一体的に形成されている。上部クランクケース1と下部クランクケース2との間の軸受部3にクランク軸4が回転可能に支持されている。各シリンダC1〜C4には、ピストン5が摺動可能に嵌装され、各ピストン5はそれぞれコンロッド6を介してクランク軸4の各シリンダC1〜C4に対応する部分に連結されている。各シリンダC1〜C4に対応するクランク室K1〜K4は、相互に隔壁で仕切られている。特に、クランク室K1、K2、K3は、その全周囲にわたる側面隔壁8によって、クランク室K4および変速機に対して仕切られている。クランク室K1〜K4の下部は開放されている。
【0013】
下部クランクケース2の下部にはオイルパン7が取付けられている。下部クランクケース2のクランク室K1、K2、K3の下部に底面隔壁9が設けてある。これは、オイルパン7の上方に設けてある。クランク室K1、K2、K3は、上記底面隔壁9の中で相互に連通しているが、外部に対しては上記側面隔壁8と底面隔壁9とによって密閉されている。以下の説明では、上記クランク室K1、K2、K3の全体を「密閉クランク室」と呼ぶ。底面隔壁9の一部には、オイルが流入し易いよう一段と低いオイル流入部10が形成されている。密閉クランク室内にあるクランク軸4の軸受部3やピストン5を潤滑した後に落下したオイルは、底面隔壁9で回収され、オイル流入部10に流入する。オイル流入部10には後述のスカベンジングポンプに連なるオイル吸い出し管11が接続されている。図4は上記底面隔壁9の平面図と断面図である。
【0014】
図2は上記4気筒内燃機関の上記オイル吸い出し管11に連なるポンプ等の部分を示す横断面図である。また図3は上記4気筒内燃機関の下部クランクケースより下の部分の縦断面図である。図において、オイルパン7の上方にスカベンジングポンプ12とフィードポンプ13が隣接して設けてある。これらは共通の回転軸14によって回転駆動される。
【0015】
スカベンジングポンプ12の吸入口には、上記オイル吸い出し管11が接続され、スカベンジングポンプ12の吐出口には、吐出管15が接続されている。スカベンジングポンプ12は大容量ポンプであり、密閉クランク室にほとんどオイルを留めることなくオイルを吸い出す。さらに空気も吸い出し、密閉クランク室内を減圧する。スカベンジングポンプ12の吐出管15は上方に向かい、吐出されたオイルの一部は、変速機の歯車や摺動部へオイルジェットとして噴射された後、オイルパン7内へ落下する。残りのオイルは直接オイルパン7内へ落下する。
【0016】
フィードポンプ13の吸入口には、上記スカベンジングポンプ12から吐出されてオイルパン7に落下し貯留されているオイルと、クランク室K4からオイルパン7へ直接落下し貯留されているオイルを吸い上げるための吸入管16が接続されている。フィードポンプ13の吐出口には、供給管17が接続され、オイルをオイルフィルタ18へ送るようになっている。オイルフィルタ18で浄化されたオイルはクランク軸4の軸受やピストン5等へ送られる。供給管17にはリリーフバルブ19が設けてある。図2の中に描いてある小矢印はオイルの流れを示している。
【0017】
本実施形態の4気筒内燃機関の構成は以上の通りである。上記スカベンジングポンプ12は大容量ポンプであり、密閉クランク室にほとんどオイルを留めることなく吸い出し、さらに密閉クランク室内の空気を吸い出して減圧する。密閉クランク室にオイルが留まらないので、クランク軸4の回転の際に、クランクウエブやコンロッドが、オイルまたはオイルミストに衝突することがなく、出力低下や油温上昇が避けられる。更に、密閉クランク室の減圧によって、吸排気行程で生じるポンピングロスが減少するので、内燃機関の出力が向上する。
【0018】
本実施形態では、密閉クランク室の下部とオイルパン7との間に密閉クランク室の下面を塞ぐ底面隔壁9を設けてある。密閉クランク室内の複数のクランク室から流下するオイルは、底面隔壁9の低部、すなわち1箇所のオイル流入部10、に集まる。従来のように、各クランク室にスカベンジング室を設け、各スカベンジング室にスカベンジングポンプを設ける必要はないので、スペースの節約になる。また、オイル貯留のための独立オイルタンクを設けず、構造簡単なオイルパンを使用するので、コンパクトになる。オイルは底面隔壁の低部の1箇所に集まるので、スカベンジングポンプは1個だけでもオイルを吸い出すことができ装置の構成が単純化される。
【0019】
これによって、ドライサンプ方式の長所(出力損失と油温上昇を低減する)とウエットサンプ方式の長所(構造簡単)とを併せ持った潤滑が可能となり、構造簡単かつ小型化した高性能多気筒内燃機関を提供することができる。
【0020】
上記実施形態は、全4気筒の内、クランク室K3とK4との間にプライマリドライブギヤを配置した関係上、クランク室K1〜K3を密閉化した例を示した。しかしながら、一般には、多気筒内燃機関の全部の気筒に対応するクランクケース、または一部の気筒に対応するクランクケースを密閉化して本発明を適用することにより、密閉化したクランクケースの中のポンピングロスや油温上昇を低減し、密閉化したクランクケースに関するスカベンジングに要するスペースを節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に関する4気筒内燃機関の要部の横断面図である。
【図2】上記4気筒内燃機関のポンプ等の部分を示す横断面図である。
【図3】上記4気筒内燃機関の要部の縦断面図である。
【図4】上記4気筒内燃機関の底面隔壁の平面図と断面図である。
【符号の説明】
C1、C2、C3、C4…シリンダ、K1、K2、K3、K4…クランク室、1…上部クランクケース、2…下部クランクケース、3…軸受部、4…クランク軸、5…ピストン、6…コンロッド、7…オイルパン、8…側面隔壁、9…底面隔壁、10…オイル流入部、11…オイル吸い出し管、12…スカベンジングポンプ、13…フィードポンプ、14…回転軸、15…吐出管、16…吸入管、17…供給管、18…オイルフィルタ、19…リリーフバルブ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-cylinder internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a dry sump lubrication method has been used in order to avoid output loss and oil temperature rise due to a collision between a crankshaft balance weight and a transmission gear and oil in a wet sump lubrication method. In the dry sump lubrication system, the oil pan at the lower part of the internal combustion engine is abolished, a separate oil tank is provided, and oil is sucked from the crank chamber by a scavenging pump without holding the oil in the crank chamber, and is sent to the oil tank. The oil is sucked up from the oil tank by a feed pump and fed to an oil supply point in the internal combustion engine.
[0003]
In order to reduce pumping loss caused by the vertical movement of the piston in the intake and exhaust strokes, a large-capacity pump is used as the scavenging pump, and the air in the crank chamber is strongly discharged to depressurize the crank chamber. Has been done.
[0004]
In the conventional multi-cylinder internal combustion engine, in order to achieve the above-mentioned object, a plurality of scavenging chambers communicating with each of the mutually partitioned crank chambers are provided, and oil is supplied by a plurality of scavenging pumps directly connected to the respective scavenging chambers. Is sucked, sent to one oil tank, and then pressure-fed to each part by a feed pump (for example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Application No. 1-141992 (Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 3-82814) microfilm (
[0006]
[Problem to be solved]
Conventionally, a plurality of scavenging chambers each communicating with each crank chamber are provided, and oil is suctioned by a plurality of scavenging pumps directly connected to each scavenging chamber. Furthermore, the oil pan was abolished and an independent oil tank was provided at a position away from the crankcase. This structure requires a space for a scavenging chamber for collecting oil and an oil tank for storing oil, and the installation of multiple scavenging pumps makes the entire internal combustion engine larger and more complex. Therefore, there is a problem that the internal combustion engine must be downsized and simplified.
[0007]
The present invention collects oil in a small space, allows the oil to be sucked out with only one scavenging pump, stores the oil in an oil pan having a simple structure, and makes the entire internal combustion engine smaller and simpler. , And high performance.
[0008]
Means and effects for solving the problem
The present invention has solved the above-mentioned problem, and the invention according to claim 1 lubricates the inside of an internal combustion engine with oil, collects the lubricated oil, and recycles the collected oil with an oil pump. In a multi-cylinder internal combustion engine that feeds and lubricates various parts in the engine, a partition is provided at a lower part of a crankcase of the internal combustion engine, oil in the partition is sucked out by a scavenging pump, and an oil pan is provided below the partition. The oil collected and supplied to the oil pan is supplied to each part of the internal combustion engine by a feed pump.
[0009]
As described above, in the present invention, a partition is provided between the lower portion of the crankcase and the oil pan to close the lower surface of the crankcase. Oil flowing down from the plurality of crank chambers collects at the lower part of the partition wall. It is not necessary to provide a scavenging chamber in each crank chamber as in the related art. Further, in the present invention, since an oil pan is used without providing an independent oil tank, a large space is not required for collective storage of oil. Since the oil collects in the lower part of the partition wall, it becomes possible to suck out the oil with only one scavenging pump. By combining the above effects, it is possible to provide a high-performance multi-cylinder internal combustion engine having a simple structure and a small size.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a multi-cylinder internal combustion engine which lubricates the inside of an internal combustion engine with oil, collects the lubricated oil, and sends the collected oil again to each part in the internal combustion engine by an oil pump to lubricate. A scavenging pump for forming a closed crank chamber by providing a partition at a lower portion of a crankcase of the internal combustion engine, and depressurizing the inside of the closed crank chamber; and a closed crank chamber for collecting oil discharged from the scavenging pump. And an oil pan provided below the oil pan, and the oil collected in the oil pan is supplied to each part of the internal combustion engine by a feed pump.
[0011]
Thus, the present invention provides a closed crank chamber by forming a closed crank chamber by providing a partition at the lower portion of the crank case, depressurizing the inside of the closed crank chamber by a scavenging pump, and collecting discharged oil. Since the oil pan is provided below the pump, the pumping loss generated in the intake and exhaust strokes can be reduced with a simple structure.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view of a four-cylinder internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, showing a crankcase and a portion connected to a lower portion thereof. The crankcase includes an
[0013]
An
[0014]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part such as a pump connected to the
[0015]
The
[0016]
The suction port of the
[0017]
The configuration of the four-cylinder internal combustion engine of the present embodiment is as described above. The scavenging
[0018]
In the present embodiment, a
[0019]
This makes it possible to lubricate both the advantages of a dry sump system (reducing power loss and oil temperature rise) and the advantages of a wet sump system (simplified structure), resulting in a simple and compact high-performance multi-cylinder internal combustion engine. Can be provided.
[0020]
The above embodiment has shown an example in which the crank chambers K1 to K3 are hermetically closed due to the arrangement of the primary drive gear between the crank chambers K3 and K4 among all four cylinders. However, in general, by applying the present invention by sealing the crankcases corresponding to all the cylinders of the multi-cylinder internal combustion engine or the crankcases corresponding to some of the cylinders, the pumping in the sealed crankcase is performed. Loss and oil temperature rise can be reduced, and the space required for scavenging for a closed crankcase can be saved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a four-cylinder internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part such as a pump of the four-cylinder internal combustion engine.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of the four-cylinder internal combustion engine.
FIG. 4 is a plan view and a sectional view of a bottom partition wall of the four-cylinder internal combustion engine.
[Explanation of symbols]
C1, C2, C3, C4 ... cylinder, K1, K2, K3, K4 ... crank chamber, 1 ... upper crankcase, 2 ... lower crankcase, 3 ... bearing part, 4 ... crankshaft, 5 ... piston, 6 ... connecting rod , 7 ... oil pan, 8 ... side wall, 9 ... bottom wall, 10 ... oil inlet, 11 ... oil suction pipe, 12 ... scavenging pump, 13 ... feed pump, 14 ... rotary shaft, 15 ... discharge pipe, 16 ... suction pipe, 17 ... supply pipe, 18 ... oil filter, 19 ... relief valve.
Claims (2)
内燃機関のクランクケースの下部に隔壁を設け、当該隔壁内のオイルをスカベンジングポンプで吸い出して、上記隔壁の下方に設けてあるオイルパンに回収し、同オイルパンに回収されたオイルをフィードポンプにより内燃機関の各部に供給することを特徴とする多気筒内燃機関。In a multi-cylinder internal combustion engine that lubricates the interior of the internal combustion engine with oil, collects the lubricated oil, and sends the collected oil again to various parts in the internal combustion engine with an oil pump,
A partition is provided at a lower portion of a crankcase of the internal combustion engine, oil in the partition is sucked out by a scavenging pump, collected in an oil pan provided below the partition, and the oil collected in the oil pan is fed to a feed pump. The multi-cylinder internal combustion engine is supplied to each part of the internal combustion engine by the internal combustion engine.
内燃機関のクランクケースの下部に隔壁を設けて密閉クランク室を形成し、当該密閉クランク室の内部を減圧するスカベンジングポンプと、同スカベンジングポンプからの吐出オイルを回収するために密閉クランク室の下方に設けられたオイルパンとを備え、同オイルパンに回収されたオイルをフィードポンプにより内燃機関の各部に供給することを特徴とする多気筒内燃機関。In a multi-cylinder internal combustion engine that lubricates the interior of the internal combustion engine with oil, collects the lubricated oil, and sends the collected oil again to various parts in the internal combustion engine with an oil pump,
A partition is provided at the lower part of the crankcase of the internal combustion engine to form a closed crank chamber, a scavenging pump for decompressing the inside of the closed crank chamber, and a closed crank chamber for collecting oil discharged from the scavenging pump. A multi-cylinder internal combustion engine, comprising: an oil pan provided below; and oil supplied to the oil pan is supplied to each part of the internal combustion engine by a feed pump.
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