JP2006144688A - エンジンオイル循環装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンオイルに対する要求の異なるシリンダヘッドとシリンダブロックに対し、それぞれ適切なエンジンオイルを供給できるエンジンオイル循環装置を提供する。
【解決手段】エンジンオイル循環装置は、内部に第一室１３と第二室１４が形成されたオイルパン１０、１１、第一室１３内のエンジンオイルをシリンダブロック２内へ供給する第一オイル通路１６、この第一オイル通路１６とは別個の通路であって第二室１４内のエンジンオイルをシリンダヘッド６から供給する第二オイル通路２２を有している。このような構成とすることにより、シリンダブロック２とシリンダヘッド６のフリクション低減のための温度に対する異なる要求を同時に満たすことができ、エンジン全体についてフリクション低減を達成できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、シリンダブロックの下側に設けたオイルパン内のエンジンオイルをエンジン各部に潤滑させるエンジンオイル循環装置に関する。

従来から、エンジンの潤滑・冷却にはエンジンオイルが用いられている。このエンジンオイルは、エンジンの下部に設けられたオイルパンに貯留され、オイルポンプによってエンジン各部に循環される。エンジン各部を循環したエンジンオイルは、下方のオイルパン内に滴下する。そして、オイルパン内に滴下したエンジンオイルは、再度オイルポンプによってエンジン各部に循環される。この間、エンジンオイルはエンジン各部から熱を受け取って各部を冷却する。また、エンジンオイルは、エンジン各部で油膜を形成して各部品間の潤滑を促進すると共に、部品の酸化を防止するなどの役目もある。

ここで、エンジンの冷間始動直後は、オイルパン内部に貯留されたエンジンオイルは冷えており、粘度も高く、エンジン各部を循環して各部を潤滑させるのに適した状態ではない。そこで、一般的に冷間始動直後は、できるだけ早くエンジンオイルを昇温させて適切な粘度を有する状態にさせたい。このために、オイルパンを保温タンクとメインタンクに分割し、エンジンオイルが所定温度になるまでは保温タンク内に蓄熱されていたオイルを循環させ、所定温度以上ではメインタンク内のエンジンオイルを循環させるようにようにしたエンジンのオイル循環装置の提案がされている（特許文献1）。このようなオイル循環装置であれば、エンジンの始動とほとんど同時に暖機を開始し、エンジンの早期の暖機を実現できる。このようにエンジンオイルを貯留するオイルパンやタンクを分割して暖機状態に応じてできるだけ適切な状態のエンジンオイルを供給しようとする試みは、特許文献1に開示された以外にも多数行われている。ただし、これらのエンジンのオイル循環装置はいずれも一系統の潤滑系しか有していない。

特開２００２−１７４１０６号公報

しかしながら、エンジンオイルの供給によりフリクションの低減が図られているエンジン各部のエンジンオイルに対する要求は、エンジン内のすべての箇所で共通しているという訳ではなく、例えば、シリンダブロックとシリンダヘッドとでは、エンジンオイルに対する要求が異なっている。

すなわち、カムシャフト等を備え、境界潤滑状態の傾向が強い動弁系の摺動部の占める割合が多いシリンダヘッドでは、供給されるエンジンオイルの温度はさほど高温になることは要求されず、エンジンオイルの温度は比較的低温である方が都合がよい。一方、ピストンの往復運動等が行われるシリンダブロック周辺の摺動部は、シリンダヘッドにおける動弁系と比較して遥かに流体潤滑状態の傾向が強く、信頼性を確保できる範囲内でできるだけエンジンオイルの温度を高温とするほうがフリクションを低下することができ、都合がよい。

このように、シリンダヘッドとシリンダブロックとは、ともにエンジンオイルの供給を受けてフリクションの低減を図っているものであるが、フリクション低減のためのベストの油温は異なっている。

このため、前記従来のエンジンオイルの循環装置のように、潤滑系を一系統しか有していない場合、温度が高く低粘度のエンジンオイルをエンジン全体に供給すると、シリンダブロックにおけるフリクション低減には有効であるが、その一方でシリンダヘッドにおけるフリクションに対しては十分なフリクション低減効果を得ることができない。これとは逆に、温度がそれほど高くなく高粘度のエンジンオイルをエンジン全体に供給すると、シリンダヘッドにおけるフリクション低減には有効であるが、その一方でシリンダブロックにおけるフリクションに対しては十分なフリクション低減効果を得ることができない。

また、従来のように循環系が一系統であると、エンジンの耐久信頼性の面でも以下のような問題があった。すなわち、複雑な形状を有する多数の部品を備えるシリンダヘッドの方がシリンダブロックと比較して熱変形によるき裂の発生等しやすく、耐久信頼性が低く、先に限界に達してしまう。この点からもシリンダヘッドにあまりに高温のエンジンオイルを供給することは適切でない。

そこで、本発明は、エンジンオイルに対する要求の異なるシリンダヘッドとシリンダブロックに対し、それぞれ適切なエンジンオイルを供給することのできるエンジンオイル循環装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するための本発明のエンジンオイル循環装置は、内部に第一室と第二室が形成されたオイルパンと、前記第一室内のエンジンオイルをシリンダブロック内へ供給する第一オイル通路と、当該第一オイル通路とは別個の通路であって前記第二室内のエンジンオイルをシリンダヘッドへ供給する第二オイル通路とを有することを特徴とする。

このようなエンジンオイル循環装置では、前記第一オイル通路は、第一ストレーナの吸込口及び第一オイル排出口を前記第一室内に有し、前記第二オイル通路は、第二ストレーナの吸込口及び第二オイル排出口を前記第二室内に有する構成とすることが望ましい。このような構成とすれば、シリンダブロック周辺の熱により第一室内のエンジンオイルを早期に昇温できる。また、このように早期に昇温するエンジンオイルをフリクション低減のために高温のエンジンオイルを供給することが望ましいシリンダブロックに供給することができる。一方、第二室内のエンジンオイルは第一室内のエンジンオイルと比較して低温であり、このような低温のエンジンオイルをシリンダヘッドに供給することによってシリンダヘッド周りのフリクション低減を図ることができる。すなわち、以上のような構成とすることにより、シリンダブロックと、シリンダヘッドの温度に対する異なる要求を満たすことができる。

また、このようなシリンダブロックと、シリンダヘッドの温度に対する異なる要求を満たすべく、冷却水通路を分割するとの観点から、前記のようなエンジンオイル循環装置において、前記シリンダブロック周辺を循環する第一冷却水通路と、前記シリンダヘッド周辺を循環する第二冷却水通路とを備えた構成とすることができる。

さらに、暖機時にシリンダブロック周辺の温度をできるだけ早期のうちに上昇させるべく、シリンダブロック周辺を循環する前記第一冷却水通路に蓄熱タンクを備えた構成とすることができる。一方、シリンダヘッドに供給されるエンジンオイルはフリクション低減の観点から温度の過上昇を防止すべく、前記第二オイル通路にオイルクーラを備えた構成とすることが望ましい。

以上のように構成されるエンジンオイル循環装置では、前記第一室は、連通孔付きオイルパンセパレータを前記オイルパンの内部に設置してシリンダブロック内部と連通するように形成し、前記第二室は前記オイルパンと前記オイルパンセパレータとによって前記第一室を覆うように形成された構成とすることができる。オイルパンをこのように構成すれば、第二室によって覆われた第一室内のエンジンオイルの保温効果を得ることができ、また、第二室内のエンジンオイルは、走行風による冷却効果を得ることができる。

本発明によれば、内部に第一室と第二室が形成されたオイルパンと、前記第一室内のエンジンオイルをシリンダブロック内へ供給する第一オイル通路と、当該第一オイル通路とは別個の通路であって前記第二室内のエンジンオイルをシリンダヘッドから供給する第二オイル通路とを有するエンジンオイル循環装置としたので、シリンダブロックとシリンダヘッドのフリクション低減のための温度に対する異なる要求を同時に満たすことができる。これにより、エンジン全体についてフリクション低減を達成できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。

まず、本発明のエンジンオイル循環装置を組み込んだエンジン１の概略構成について図１に描いた模式図を用いて説明する。シリンダブロック２の内部２ａにはコンロッド３を介してクランクシャフト４と連結したピストン５が内装されている。また、シリンダブロック２の上部にはシリンダヘッド６が組み付けられている。シリンダヘッド６にはカムシャフト７、吸気、排気を行うバルブ８が取り付けられ、上部にヘッドカバー９が取り付けられている。

また、シリンダブロック２の下部には第一オイルパン１０を介して第二オイルパン１１が取り付けられている。この第一オイルパン１０と第二オイルパンを組み合わせたものが本発明における「オイルパン」に相当するものである。この第二オイルパン１０は、連通孔１２ａを備えたオイルパンセパレータ１２を内部に設置しており、このオイルパンセパレータ１２により第二オイルパン１１の内部は二つに仕切られ、第一室１３と第二室１４とが形成されている。第一室１３は図１に示すように第一室１３がシリンダブロック２の内部２ａと連通し、第二室１４は、第二オイルパン１１とオイルパンセパレータ１２とによって第一室１３を覆うように形成されている。このように第一室１３と第二室１４とを仕切るオイルパンセパレータ１２には感温部２７ａを第一室１３内に配置したオイルパンサーモスタット２７が取り付けられており、第一室１３内のエンジンオイルの温度に応じて第一室１３と第二室１４とが連通するようになっている。

以上のように形成される第一室１３の内部には第一ストレーナ１５の吸込口１５ａが配置されている。この第一ストレーナ１５は、第一室１３内のエンジンオイルをシリンダブロック２内へ供給する第一オイル通路１６の一部を形成する。この第一オイル通路１６は、第一ストレーナ１５の吸込口１５ａから第一室１３内のエンジンオイルを吸い上げる第一オイルポンプ１７、その下流側に第一オイルフィルタ１８、さらにその下流側に第一オイルクーラ１９を備えており、その下流に第一オイル排出口２０を備えている。このように第一オイル排出口２０をシリンダブロック２の内部２ａに備えることで、第一室１３内のエンジンオイルをシリンダブロック２内へ供給するとともに、その供給したエンジンオイルをシリンダブロック２の内部２ａと連通する第一室１３内へ回収する。

一方、第二室１４の内部には第二ストレーナ２１の吸込口２１ａが配置されている。この第二ストレーナ２１は、第二室１４内のエンジンオイルをカムシャフト７やバルブ８が取り付けられたシリンダヘッド６に供給する第二オイル通路２２の一部を形成する。この第二オイル通路２２は、第二ストレーナ２１の吸込口２１ａから第二室内１４のエンジンオイルを吸い上げる第二オイルポンプ２３、その下流側に第二オイルフィルタ２４、さらにその下流側に第二オイルクーラ２５、シリンダヘッド６内に形成されシリンダヘッド６内に供給されたエンジンオイルを一旦貯留するオイル溜り６ａ、このオイル溜り６ａと連通しシリンダブロック２の壁内、第一オイルパン１０の壁内に形成された流路２ｂ、これらを接続するパイプ等によって構成されている。このような第二オイル通路２２は、第二オイル排出口２６を第二室１４内に備えている。このように第二オイル排出口２６を第二室１４内に備えることにより、シリンダヘッド６内に供給したエンジンオイルを再び第二室１４へ回収する。
なお、エンジン１にはシリンダブロック２内にブローバイ通路２８が形成され、シリンダブロック２内の未燃の燃料をシリンダヘッド６側に戻すようにしているが、このブローバイ通路２８の開口２８ａは、シリンダヘッド６内における第二オイル通路２２よりも上側に配置し、開口２８ａから第二室１４から吸い上げられたエンジンオイルが流れ込んでシリンダブロック２内で循環する第一室１３内のエンジンオイルと混合されないように配慮されている。

また、エンジン１は、シリンダブロック２にシリンダブロックウォータジャケット２９、シリンダヘッド６にシリンダヘッドウォータジャケット３０が形成されている。これらのシリンダブロックウォータジャケット２９、シリンダヘッドウォータジャケット３０には図示しないラジエータから冷却水が供給される。

以上のように構成されるエンジンオイル循環装置を組み込んだエンジン１の動作につき冷間状態からの暖機時、暖機完了後までの様子について順を追って説明する。
［暖機時］
エンジンオイル及びエンジン１が温まっていない冷間の状態からエンジン１を始動させると、第一オイルポンプ１７、第二オイルポンプ２３がそれぞれ始動する。このときオイルパンサーモスタット２７は閉弁状態となっている。第一オイルポンプ１７が始動することにより、第一室１３内のエンジンオイルは第一オイル通路１６を通じてシリンダブロック２の内部２ａに供給される。すなわち、第一室１３内のエンジンオイルは第一ストレーナ１５の吸込口１５ａから吸い上げられ、第一オイルフィルタ１８、第一オイルクーラ１９を通じて第一排出口２０からシリンダブロック２の内部２ａに供給される。このようにしてシリンダブロック２の内部２ａに供給されたエンジンオイルはシリンダブロック２内のシリンダボアとピストン５との摺動部、クランクシャフト４回りの摺動部等を潤滑させる。ここで、シリンダブロック２は、燃焼による熱により高温となり、第一室１３内のエンジンオイルを昇温させるが、第一オイル通路１６は少量の第一室１３内のエンジンオイルのみを循環させるので早期の昇温が可能である。これにより、フリクション低減の為に高温のエンジンオイルを供給することが望ましいシリンダブロック２の要求を満たすことができる。

一方、第二オイルポンプ２３が始動することにより、第二室１４内のエンジンオイルは第二オイル通路２２を通じてシリンダヘッド６へ供給される。すなわち、第二ストレーナ２１の吸込口２１ａをから吸い上げられ、第二オイルフィルタ２４、第二オイルクーラ２５を通じてシリンダヘッド６内へ供給される。シリンダヘッド６内へ供給されたエンジンオイルは、一旦オイル溜り６ａ内に貯留された後、シリンダブロック２の壁内、第一オイルパン１０の壁内に形成された流路２ｂを通じて第二オイル排出口２６から第二室１４内へ戻される。このようにして循環する第二室１４内のエンジンオイルは、第一室１３内のエンジンオイルと比較して相対的に温度が低く、シリンダヘッド６のエンジンオイルに対する要求に適している。また、第二室１４は、第一室１３を覆うように外側に位置しているため、エンジン１を搭載した車両が走行したときに走行風による冷却効果を得ることができ、この点でもシリンダヘッド６内へ供給するエンジンオイルとして適している。

［暖機完了後］
第一室１３内のエンジンオイルが十分温まり、暖機が完了するころになると、オイルパンサーモスタット２７が開弁し、第一室１３と第二室１４とが連通する。このようにオイルパンサーモスタット２７が開弁状態となると、オイルパンセパレータ１２に設けた連通孔１２ａ、開弁したオイルパンサーモスタット２７を通過して第一室１３と第二室１４との間で行き来するエンジンオイルの流れが形成される。これにより、エンジンオイルの温度の過上昇を防止することができる。このように第一室１３と第二室１４との間でエンジンオイルが行き来するようになっても、相対的には第一室１３内のエンジンオイルのほうが高温で、第二室１４内のエンジンオイルの方が低温となっており、エンジン１全体で見たときに各部のフリクション低減を達成できている。また、第二オイルクーラ２５も第二室１４内のエンジンオイルの過上昇防止に貢献している。

次に本発明の実施例２について図２乃至図７を参照しつつ説明する。実施例２のエンジン３５は、２系統の冷却系統を備えている。すなわち、ラジエータ３１からシリンダブロック２内に設けたシリンダブロックウォータジャケット２９に冷却水を供給し、シリンダブロック２の周辺を循環する第一冷却水通路３２と、ラジエータ３１からシリンダヘッド６内に設けたシリンダヘッドウォータジャケット３０に冷却水を供給しシリンダヘッド６の周辺を循環する第二冷却水通路３３を備えている。このような第一冷却水通路３２と第二冷却水通路３３とはその通路の一部を共用している。すなわち、第一冷却水通路３２は冷却水が一旦シリンダヘッドウォータジャケット３０を経由した後にシリンダブロックウォータジャケット２９に流れるようになっている。

このような第一冷却水通路３２と第二冷却水通路３３はエンジン３５の暖機の状態に応じて経路が切り替わるように冷却系サーモスタット３４を備えている。冷却系サーモスタット３４は、図４、図７に示すようにラジエータ３１からの冷却水が流入するＡ点、第二冷却水通路３３からの冷却水が流入するＢ点、ラジエータ３１用のウォータポンプ３６側へ流出するＣ点の３点のうち２点を通過するように弁の開閉を行う。すなわち、冷却系サーモスタット３４は三方弁の役割をなしている。ここで、冷却系サーモスタット３４の感温部は、第二冷却水通路３３から冷却水が流入するＢ点に配置されているので、冷却系サーモスタット３４の開閉状態は第二冷却水通路３３を流れる冷却水の温度によって変化することとなる。

なお、他の構成は実施例１のエンジン１と同様であるので、共通の構成要素については図面中、同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。

以上のように構成されるエンジンオイル循環装置を組み込んだエンジン３５の動作につき冷間状態からの暖機時、暖機完了後までの様子について冷却水の流れを中心に順を追って説明する。

［暖機時］
まず、暖機時は、第二冷却水通路３３内に存在する冷却水も低温状態であることから、冷却系サーモスタット３４は、図４に示したようにＡ点側を閉塞し、Ｂ点とＣ点とを開放状態としている。このため、エンジン３５の始動によりウォータポンプ３６が稼動しても、ラジエータ３１からは冷却水が流れ込まず、図２、図３に示したように冷却水はウォータポンプ３６、シリンダヘッド６（シリンダヘッドウォータジャケット３０）、冷却系サーモスタット３４、再びウォータポンプ３６というように循環する。したがって、シリンダブロック２（シリンダブロックウォータジャケット２９）内の冷却水は循環せず、いわば、よどんだ状態となっている。このように冷却水がよどんだ状態である場合、冷却水の冷却効果は減少する。すなわち、シリンダブロック２の周辺の温度は上昇しやすい状態となる。暖機時は、このように第一冷却水通路３２内の冷却水を循環させず、シリンダブロックウォータジャケット２９内の冷却水をよどませることにより早期の暖機が可能となる。これにより、エンジンオイルの粘度を早期に低下させ、シリンダブロック周辺でのフリクション低減を図ることができる。
一方、第二冷却水通路３３内では冷却水は循環しているので、シリンダヘッド６の冷却効果は得ることができる。これによりエンジンオイルの粘度を必要以上に低下させることがなく、シリンダヘッド６の周辺でのフリクション低減を図ることができる。

なお、図２において冷却水が循環している部分を実線で示し、冷却水が循環していない部分を破線で示している。また、図３においても実際に冷却水が循環している部分を実線で示し、冷却水が循環していない部分を破線で示している。以下の図面においても同様に示すこととする。

［暖機完了後］
第二冷却水通路３３内の冷却水が昇温し、エンジン３５の暖機が進むと、冷却系サーモスタット３４の感温部が第二冷却水通路３３内の冷却水の温度上昇を感知して、図７に示すようにＢ点側を閉塞し、Ａ点とＣ点とを開放状態とする。このため、ウォータポンプ３６が作動することにより、ラジエータ３１から十分に冷却された冷却水がシリンダヘッド６に流れ込み、図５、図６に示したように冷却水はウォータポンプ３６、シリンダヘッド６、シリンダブロック２、ラジエータ３１、冷却系サーモスタット３４、再びウォータポンプ３６というように循環する。このようにシリンダヘッド６にラジエータ３１から冷却水が流れ込むことによりシリンダヘッド６の周辺の冷却を強化し、シリンダヘッド６におけるフリクション低減を図ることができる。また、シリンダブロック２の周辺はある程度の冷却が必要であるが、シリンダブロック２の過冷却は、エンジンオイルを冷却させ、フリクションを増大させることにもなりかねない。ところが、本実施例においてシリンダブロック２の周辺を循環する第一冷却水通路３２内を流れる冷却水はシリンダヘッド６内を流れ、適度に昇温されているので、シリンダブロック２を過冷却させることにはならず、フリクション増加を招くことはない。

次に本発明の実施例３について、図８乃至図１６を参照しつつ説明する。実施例３のエンジン４０は、実施例２のエンジン３５が備えている２系統の冷却系統すなわち、第一冷却水通路３２、第二冷却水通路３３に加え、第一冷却水通路３２に接続された冷却水の蓄熱タンク４１を備えている。この蓄熱タンク４１は、図に示すように周囲を真空の部屋で覆われたビン体を、口部を下側にして設置し、内部に通じる短尺パイプ４１ａ、長尺パイプ４１ｂを取り付けて構成している。この短尺パイプ４１ａ、長尺パイプ４１ｂはそれぞれシリンダブロックウォータジャケット２９に接続されており短尺パイプ４１bを接続したライン上には蓄熱タンク４１用の電動のウォータポンプ４２が設置されている。

なお、他の構成は実施例１のエンジン１と同様であるので、共通の構成要素については図面中、同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。

以上のように構成されるエンジンオイル循環装置を組み込んだエンジン４０の動作につきエンジン始動時、冷間状態からの暖機時、暖機完了後までの様子について冷却水の流れを中心に順を追って説明する。

［エンジン始動時］
ここで、エンジン始動時とは、未だエンジン４０自体は始動していないが、エンジン４０を始動させることが予測される状態のときを指す。本実施例では、イグニッションをオンにした状態を指すものとする。イグニッションをオンにすると電動のウォータポンプ４２が稼動し、シリンダブロックウォータジャケット２９内の冷えた状態の冷却水を、短尺パイプ４１ａを通じて蓄熱タンク４１内へ供給する。これにより蓄熱タンク４１内の保温された冷却水は長尺パイプ４１ｂを通じてシリンダブロックウォータジャケット２９側へ押し出され、第一冷却水通路３２内へ供給される。すなわち、シリンダブロックウォータジャケット２９内の冷えた状態の冷却水が蓄熱タンク４１内の保温された冷却水と入れ替わる。これによりエンジン始動時に蓄熱タンク４１内で保温されていた冷却水によりシリンダブロック２の周辺を温めることができ、エンジン始動後の第一室１３内から供給されるエンジンオイルの早期昇温の効果を一段と高めることができる。この結果、シリンダブロック２の周辺のさらなるフリクション軽減を達成することができる。

このようにエンジン始動時は、図８、図９に示したようにシリンダブロックウォータジャケット２９と、蓄熱タンク４１との間の冷却水の入れ替えのみが行われ、他の部分で冷却水の循環は行われない。すなわち、第二冷却水通路３３内の冷却水は冷えたままであるから、冷却系サーモスタット３４は図１０に示すようにラジエータ３１からの流れを遮断するようにＡ点を閉塞し、Ｂ点とＣ点との間を開放状態としているが、エンジン４０が始動しておらず、ウォータポンプ３６が稼動していないので冷却水の循環は行われていない。

［暖機時］
エンジン４０が始動した後は、エンジンオイル循環装置の各部は実施例２の暖機時以後と同様の動作をする。すなわち暖機時は、冷却系サーモスタット３４は、図１３に示したようにＡ点側を閉塞し、Ｂ点とＣ点とを開放状態としており、図１１、図１２に示したように冷却水はウォータポンプ３６、シリンダヘッド６、冷却系サーモスタット３４、再びウォータポンプ３６というように循環する。したがって、シリンダブロック２内の冷却水は循環せず、いわば、よどんだ状態となる。ここで、このよどんだ状態の冷却水は、蓄熱タンク４１内で保温されていたものであるから実施例２のエンジン３５と比較しても早期の暖機が可能である。これにより、エンジンオイルの粘度を早期に低下させ、シリンダブロック周辺でのフリクション低減を図ることができる。
一方、第二冷却水通路３３内では実施例２の場合と同様に冷却水は循環しているので、シリンダヘッド６の冷却効果は得ることができる。これによりエンジンオイルの粘度を必要以上に低下させることがなく、シリンダヘッド６の周辺でのフリクション低減を図ることができる。

［暖機完了後］
暖機完了後も、エンジンオイル循環装置の各部は実施例２の場合とほぼ同様の動作をする。すなわち、第二冷却水通路３３内の冷却水が昇温し、エンジン４０の暖機が進むと、冷却系サーモスタット３４の感温部が第二冷却水通路３３内の冷却水の温度上昇を感知して、図１６に示すようにＢ点側を閉塞し、Ａ点とＣ点とを開放状態とする。このため、ウォータポンプ３６が作動することにより、ラジエータ３１から十分に冷却された冷却水がシリンダヘッド６に流れ込み、図１４、図１５に示したように冷却水はウォータポンプ３６、シリンダヘッド６、シリンダブロック２、ラジエータ３１、冷却系サーモスタット３４、再びウォータポンプ３６というように循環する。このように実施例２の場合と同様にシリンダヘッド６の冷却促進と、シリンダブロック２の過冷却防止を図ることができる。

なお、実施例３のエンジン４０では、例えば、エンジン停止直後等に電動のウォータポンプ４２を稼動させ、シリンダブロックウォータジャケット２９内の暖められた冷却水を蓄熱タンク４１内に導入して保温し、次回のエンジン始動に備える構成となっている。

次に本発明の実施例４について図１７乃至図２４を参照しつつ説明する。実施例４のエンジン４５は、実施例２のエンジン３５と同様に２系統の冷却系等を有しているが、以下の点で相違している。すなわち、実施例２のエンジン３５では、ひとつずつの冷却系サーモスタット３４、ウォータポンプ３６を第一冷却水通路３２と第二冷却水通路３３で共用していたが、実施例４のエンジン４５では、第一冷却水通路４７にシリンダブロック２用のサーモスタット５０とシリンダブロック２用のウォータポンプ５３を備え、第二冷却水通路４８にシリンダヘッド６用のサーモスタット５１とシリンダヘッド６用のウォータポンプ５２を備えている。

ここで、第一冷却水通路４７が備えるサーモスタット５０は、図１９、図２４に示すようにラジエータ３１からの冷却水が流入するＡ点、シリンダブロックウォータジャケット２９からの冷却水が流入するＢ点、ウォータポンプ５３側へ流出するＣ点の３点のうち２点を通過するように弁の開閉を行う。すなわち、サーモスタット５０は三方弁の役割をなしている。ここで、サーモスタット５０の感温部はシリンダブロックウォータジャケット２９からの冷却水が流入するＢ点に配置されているので、サーモスタット５１の開閉状態はシリンダブロックウォータジャケット２９を流れる冷却水の温度によって変化することとなる。

一方、第二冷却水通路４８が備えるサーモスタット５１は、図２０、図２３に示すようにラジエータ３１からの冷却水が流入するＡ点、シリンダヘッドウォータジャケット３０からの冷却水が流入するＢ点、ウォータポンプ５２側へ流出するＣ点の３点のうち２点を通過するように弁の開閉を行う。すなわち、サーモスタット５０は三方弁の役割をなしている。ここで、サーモスタット５１の感温部はシリンダヘッドウォータジャケット３０からの冷却水が流入するＢ点に配置されているので、サーモスタット５１の開閉状態はシリンダヘッドウォータジャケット２９を流れる冷却水の温度によって変化することとなる。

なお、他の構成は実施例２のエンジン３５と同様であるので、共通の構成要素については図面中、同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。

以上のように構成されるエンジンオイル循環装置を組み込んだエンジン４５の動作につき冷間状態からの暖機時、暖機完了後までの様子について冷却水の流れを中心に順を追って説明する。

［暖機時］
まず、暖機時は、第一冷却水通路４７内に存在する冷却水は、低温状態であるからサーモスタット５０は、図１９に示したようにＡ点側を閉塞し、Ｂ点とＣ点とを開放状態としている。このため、エンジン４５が始動し、ウォータポンプ５３が稼動しても、ラジエータ３１からは冷却水が流れ込まず、図１７、図１８に示したように冷却水はウォータポンプ５３、シリンダブロック２（シリンダブロックウォータジャケット２９）、サーモスタット５０、再びウォータポンプ５３というように循環する。すなわち、ラジエータ３１との間で冷却水のやり取りがないため、シリンダブロック周辺を暖機することができる。

一方、第二冷却水通路４８内に存在する冷却水も、低温状態であるからサーモスタット５１は、図２０に示したようにＡ点側を閉塞し、Ｂ点とＣ点とを開放状態としている。このため、エンジン４５が始動し、ウォータポンプ５２が稼動しても、ラジエータ３１からは冷却水が流れ込まず、図１７、図１８に示したように冷却水はウォータポンプ５２、シリンダヘッド６（シリンダヘッドウォータジャケット３０）、サーモスタット５１、再びウォータポンプ５２というように循環する。このようにラジエータ３１との間で冷却水のやり取りがない状態で冷却水を循環させることにより、シリンダヘッド６周辺を所望の温度まで早期に暖機することができる。

［暖機完了後］
第一冷却水通路４７内の冷却水が昇温し、エンジン４５の暖機が進むと、サーモスタット５０の感温部がシリンダブロックウォータジャケット２９内の冷却水の温度上昇を感知して、図２４に示すようにＢ点側を閉塞し、Ａ点側とＣ点側とを開放状態とする。シリンダブロック２の周辺は、フリクション低減のためにある程度の高温となることが好ましいが、このようにサーモスタット５０が作動し、ラジエータ３１から十分に冷却された冷却水が流れ込むことによって必要以上の温度上昇は回避される。すなわち、図２１、図２２に示すように冷却水はウォータポンプ５３、シリンダブロック２、ラジエータ３１、サーモスタット５１、再びウォータポンプ５３というように循環する。

一方、第二冷却水通路４８内の冷却水が昇温し、エンジン４５の暖機が進むと、サーモスタット５１の感温部がシリンダヘッドウォータジャケット３０内の冷却水の温度上昇を感知して、図２３に示すようにＢ点側を閉塞し、Ａ点側とＣ点側とを開放状態とする。シリンダヘッド６の周辺は、フリクション低減のためにあまりに高温となることは好ましくないが、このようにサーモスタット５１が作動し、ラジエータ３１から十分に冷却された冷却水が流れ込むことによってシリンダヘッド６の周辺は冷却される。すなわち、図２１、図２２に示すように冷却水はウォータポンプ５２、シリンダヘッド６、ラジエータ３１、サーモスタット５０、再びウォータポンプ５２というように循環する。

ここで、本実施例のエンジン４５では、サーモスタット５０、５１の感温部に充填されたサーモワックスの温度特性を変えることによって冷却水通路毎に冷却水の所望の温度を得ることができる。特に第一冷却水通路４７がサーモスタット５０を備え、第二冷却水通路４８がサーモスタット５１を備えているので、サーモスタット５０とサーモスタット５１の温度特性を変えることにより、シリンダブロック２の周辺と、シリンダヘッド６の周辺とで、異なる温度の冷却水を流通させることができ、シリンダブロック２の周辺とシリンダヘッド６の周辺で異なる温度に対する要求を満たすことができる。

具体的には、第一冷却水通路４７に設置したサーモスタット５０の感温部の反応温度を高温側としておけば、シリンダブロック２の周辺が十分に暖まるまでラジエータ３１からの冷却水が流れ込まないようにすれば、シリンダブロック２の周辺でのフリクション低減を図ることができる。

一方、第二冷却水通路４８に設置したサーモスタット５１の感温部の反応温度を低温側としておけば、シリンダヘッド６の周辺が過熱されないうちにラジエータ３１からの冷却水を供給することができ、シリンダヘッド６の周辺のフリクション低減を図ることができる。

上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。

実施例１のオイル通路を説明するエンジンの模式図である。 実施例２のオイル通路、冷却水通路を説明するエンジンの模式図であり、暖機時の冷却水の流れを示したものである。 図２に示した冷却水通路における冷却水の流れを説明するフロー図である。 図２に冷却水通路に設置した冷却系サーモスタットの状態を示した説明図である。 実施例２のオイル通路、冷却水通路を説明するエンジンの模式図であり、暖機完了後の冷却水の流れを示したものである。 図５に示した冷却水通路における冷却水の流れを説明するフロー図である。 図５に示した冷却水通路に設置した冷却系サーモスタットの状態を示した説明図である。 実施例３のオイル通路、冷却水通路を説明するエンジンの模式図であり、エンジン始動時の冷却水の流れを示したものである。 図８に示した冷却水通路における冷却水の流れを説明するフロー図である。 図８に示した冷却水通路に設置した冷却系サーモスタットの状態を示した説明図である。 実施例３のオイル通路、冷却水通路を説明するエンジンの模式図であり、暖機時の冷却水の流れを示したものである。 図１１に示した冷却水通路における冷却水の流れを説明するフロー図である。 図１１に示した冷却水通路に設置した冷却系サーモスタットの状態を示した説明図である。 実施例３のオイル通路、冷却水通路を説明するエンジンの模式図であり、暖機完了後の冷却水の流れを示したものである。 図１４に示した冷却水通路における冷却水の流れを説明するフロー図である。 図１４に示した冷却水通路に設置した冷却系サーモスタットの状態を示した説明図である。 実施例４のオイル通路、冷却水通路を説明するエンジンの模式図であり、暖機時の冷却水の流れを示したものである。 図１７に示した冷却水通路における冷却水の流れを説明するフロー図である。 図１７に示した第一冷却水通路に設置したサーモスタットの状態を示した説明図である。 図１７に示した第二冷却水通路に設置したサーモスタットの状態を示した説明図である。 実施例４のオイル通路、冷却水通路を説明するエンジンの模式図であり、暖機完了後の冷却水の流れを示したものである。 図２１に示した冷却水通路における冷却水の流れを説明するフロー図である。 図２１に示した第一冷却水通路に設置したサーモスタットの状態を示した説明図である。 図２１に示した第二冷却水通路に設置したサーモスタットの状態を示した説明図である。

符号の説明

１、３５、４０、４５ エンジン
２ シリンダブロック
３ コンロッド
４ クランクシャフト
５ ピストン
６ シリンダヘッド
７ カムシャフト
８ バルブ
１０ 第一オイルパン
１１ 第二オイルパン
１２ オイルパンセパレータ
１３ 第一室
１４ 第二室
１５ 第一ストレーナ
１６ 第一オイル通路
１９ 第一オイルクーラ
２１ 第二ストレーナ
２２ 第二オイル通路
２５ 第二オイルクーラ
３２、４７ 第一冷却水通路
３３、４８ 第二冷却水通路

Claims (6)

1. 内部に第一室と第二室が形成されたオイルパンと、
   前記第一室内のエンジンオイルをシリンダブロック内へ供給する第一オイル通路と、当該第一オイル通路とは別個の通路であって前記第二室内のエンジンオイルをシリンダヘッドへ供給する第二オイル通路と
   を有することを特徴とするエンジンオイル循環装置。
2. 前記第一オイル通路は、第一ストレーナの吸込口及び第一オイル排出口を前記第一室内に有し、前記第二オイル通路は、第二ストレーナの吸込口及び第二オイル排出口を前記第二室内に有することを特徴とする請求項１に記載のエンジンオイル循環装置。
3. 請求項１又は２記載のエンジンオイル循環装置において、
   前記シリンダブロック周辺を循環する第一冷却水通路と、前記シリンダヘッド周辺を循環する第二冷却水通路とを備えたことを特徴とするエンジンオイル循環装置。
4. 請求項３記載のエンジンオイル循環装置において、
   前記第一冷却水通路に蓄熱タンクを備えたことを特徴とするエンジンオイル循環装置。
5. 前記第二オイル通路にオイルクーラを備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のエンジンオイル循環装置。
6. 前記第一室は、連通孔付きオイルパンセパレータを前記オイルパンの内部に設置してシリンダブロック内部と連通するように形成し、前記第二室は前記オイルパンと前記オイルパンセパレータとによって前記第一室を覆うように形成されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載のエンジンオイル循環装置。
   

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