JP2006194108A - Internal combustion engine equipped with dry sump type lubricating device - Google Patents

Internal combustion engine equipped with dry sump type lubricating device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To promote returning of lubricating oil to a crank chamber through a return oil passage by using the state that a crank chamber is decompressed by suction of a scavenging pump. <P>SOLUTION: A dry sump type lubricating device of an internal combustion engine E is equipped with a feed pump 32, a scavenging pump 34 and an outflow passage through which lubricating oil and air in the valve gear chamber 20 flow outside. The outflow passage is formed only by a return oil passage 44 which is the only communication passage for communicating between the valve gear chamber 20 and the crank chamber 10. The lubricating oil in the valve gear chamber 20 and gas for breathing air including blowby gas led in the valve gear chamber 20 through the breather passage 52 are led to the crank chamber 10 through the return oil passage 44 only. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、フィードポンプにより供給されて内燃機関の各潤滑箇所を潤滑した後の潤滑油を回収するスカベンジングポンプを備えるドライサンプ式潤滑装置を備える内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine including a dry sump type lubrication device including a scavenging pump that collects lubricating oil that is supplied by a feed pump and lubricates each lubricating portion of the internal combustion engine.

この種の内燃機関として、例えば特許文献1に開示されたドライサンプ式エンジンでは、オイルタンクに貯留した潤滑油は、給油ポンプによりエンジン本体に圧送されて、潤滑系各部を潤滑した後、オイルパンに落下する。そして、オイルパンに集まった潤滑油は、ピストンとシリンダとの間からクランク室に漏れたブローバイガスと共に排出ポンプにより吸引されてオイルタンクに送られる。また、排出ポンプの吸引力によりクランク室が減圧されることで、新気通路を通じて吸気管からシリンダヘッド内に新気が導入され、さらにシリンダヘッド内からクランク室に流入する。そして、ブローバイガスは、オイルタンク内で気液分離された後、還流通路を通じて吸気管に還流する。
特開平8−240113号公報
As this type of internal combustion engine, for example, in a dry sump type engine disclosed in Patent Document 1, lubricating oil stored in an oil tank is pumped to an engine body by an oil supply pump to lubricate each part of the lubricating system, and then to an oil pan. Fall. The lubricating oil collected in the oil pan is sucked by the discharge pump together with the blow-by gas leaking into the crank chamber from between the piston and the cylinder, and sent to the oil tank. Further, the crank chamber is depressurized by the suction force of the discharge pump, whereby fresh air is introduced from the intake pipe into the cylinder head through the fresh air passage, and further flows into the crank chamber from the inside of the cylinder head. The blow-by gas is gas-liquid separated in the oil tank, and then returns to the intake pipe through the return passage.
JP-A-8-240113

通常、シリンダヘッド内の潤滑系各部に供給された潤滑油は、シリンダヘッド内とクランク室とを連通させる戻り油路を通じてクランク室に戻る。また、前記従来技術のように、シリンダヘッド内に導入された新気は、シリンダヘッド内とクランク室を連通させるブリーザ通路を通じてクランク室に流入する。   Normally, the lubricating oil supplied to each part of the lubricating system in the cylinder head returns to the crank chamber through a return oil passage that connects the inside of the cylinder head and the crank chamber. Further, as in the prior art, fresh air introduced into the cylinder head flows into the crank chamber through a breather passage that connects the inside of the cylinder head and the crank chamber.

そして、ドライサンプ式エンジンにおいては、排出ポンプの吸引でクランク室が減圧することにより、ブリーザ通路を通じての新気のクランク室への流入が促進される一方で、戻り油路を流れる潤滑油については、潤滑油が液体であることから戻り油路の壁面を伝わってクランク室に流入する割合が多いため、クランク室への潤滑油の戻りの促進に対するクランク室の減圧による寄与の度合いは小さかった。このため、シリンダヘッド内からクランク室への潤滑油の戻りが不十分な場合には、潤滑油の必要量を増加させなければならなかった。   In the dry sump engine, the crank chamber is depressurized by suction of the discharge pump, so that the flow of fresh air into the crank chamber through the breather passage is promoted, while the lubricating oil flowing through the return oil passage is Since the lubricating oil is liquid, there is a large proportion of the oil flowing along the wall of the return oil passage and flowing into the crank chamber. Therefore, the contribution of the reduced pressure in the crank chamber to the promotion of the return of the lubricating oil to the crank chamber was small. For this reason, when the return of the lubricating oil from the cylinder head to the crank chamber is insufficient, the required amount of the lubricating oil has to be increased.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項1,2記載の発明は、スカベンジングポンプの吸引によりクランク室が減圧状態になることを利用して、戻り油路を通じてのクランク室への潤滑油の戻りを促進させることを目的とする。そして、請求項2記載の発明は、さらに、スカベンジングポンプから吐出された潤滑油に対する気液分離を促進することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the invention according to claims 1 and 2 utilizes the fact that the crank chamber is depressurized by suction of the scavenging pump, and through the return oil passage. The purpose is to promote the return of the lubricating oil to the crank chamber. A second object of the present invention is to further promote gas-liquid separation for the lubricating oil discharged from the scavenging pump.

請求項1記載の発明は、吸気弁および排気弁を開閉する動弁装置が収容される動弁室およびピストンにより回転駆動されるクランク軸が収容されるクランク室が設けられる内燃機関であって、潤滑箇所にオイルタンク内の潤滑油を圧送するフィードポンプと、前記クランク室内の潤滑油を回収して前記オイルタンクに排出するスカベンジングポンプと、前記動弁室内の潤滑油および気体を前記動弁室の外部に流出させる流出通路とを備えるドライサンプ式潤滑装置を備える内燃機関において、前記流出通路は、前記動弁室と前記クランク室とを連通させる唯一の連通路である戻り油路のみで構成され、前記動弁室内の潤滑油と、前記クランク室以外からブリーザ通路を通じて前記動弁室に導かれた息抜き用気体は、前記戻り油路のみを通じて前記クランク室に導かれる内燃機関である。   The invention according to claim 1 is an internal combustion engine provided with a valve chamber in which a valve operating device for opening and closing an intake valve and an exhaust valve is accommodated, and a crank chamber in which a crankshaft that is rotationally driven by a piston is accommodated. A feed pump that pumps the lubricating oil in the oil tank to a lubricating location; a scavenging pump that collects the lubricating oil in the crank chamber and discharges it to the oil tank; and the lubricating oil and gas in the valve chamber are In the internal combustion engine including a dry sump type lubrication device including an outflow passage that flows out to the outside of the chamber, the outflow passage includes only a return oil passage that is the only communication passage that connects the valve chamber and the crank chamber. In addition, the lubricating oil in the valve operating chamber and the breathing gas introduced to the valve operating chamber through the breather passage from other than the crank chamber pass only through the return oil passage. Serial is an internal combustion engine to be led to the crank chamber.

これによれば、動弁室内の潤滑油は、動弁室内の潤滑油および気体を動弁室の外部に流出させる唯一の通路である戻り油路を通じてクランク室に導かれる。同時に、スカベンジングポンプの吸引によりクランク室が減圧状態となることにより、動弁室内の潤滑油および息抜き用気体をクランク室に吸引する吸引力が、唯一の通路である戻り油路に集中することで増大するので、戻り油路を通じての潤滑油の噴き返しが抑制され、さらに動弁室内の息抜き用気体も戻り油路を通じてクランク室に導かれることで、動弁室内では、戻り油路に向かう息抜き用気体が潤滑油を戻り油路に誘引し、さらに戻り油路では、戻り油路を流れる息抜き用気体がクランク室に向かう潤滑油の流れを促進する。   According to this, the lubricating oil in the valve operating chamber is guided to the crank chamber through the return oil passage that is the only passage through which the lubricating oil and gas in the valve operating chamber flow out of the valve operating chamber. At the same time, the suction of the scavenging pump causes the crank chamber to be in a decompressed state, so that the suction force that sucks the lubricating oil and breathing gas in the valve chamber into the crank chamber is concentrated in the return passage that is the only passage. Therefore, the return of the lubricating oil through the return oil passage is suppressed, and further, the breathing gas in the valve operating chamber is also guided to the crank chamber through the return oil passage, so that the flow toward the return oil passage in the valve operating chamber is achieved. The breathing gas attracts the lubricating oil to the return oil passage, and in the return oil passage, the breathing gas flowing through the return oil passage promotes the flow of the lubricating oil toward the crank chamber.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の内燃機関において、前記潤滑装置は、前記スカベンジングポンプからの潤滑油に混入しているブローバイガスを分離する気液分離器と、前記オイルクーラとを備え、前記スカベンジングポンプから吐出された潤滑油が前記オイルクーラにより冷却される前に前記気液分離器に導かれるものである。   According to a second aspect of the present invention, in the internal combustion engine according to the first aspect, the lubricating device includes a gas-liquid separator that separates blow-by gas mixed in the lubricating oil from the scavenging pump, and the oil cooler. The lubricating oil discharged from the scavenging pump is guided to the gas-liquid separator before being cooled by the oil cooler.

これによれば、オイルクーラにより冷却される前の高温の潤滑油からブローバイガスが分離されるので、ブローバイガスが効率よく分離される。   According to this, since the blow-by gas is separated from the high-temperature lubricating oil before being cooled by the oil cooler, the blow-by gas is efficiently separated.

請求項1記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、スカベンジングポンプの吸引によりクランク室が減圧状態になることを利用して、吸引力の増大により潤滑油の噴き上げが抑制され、さらに戻り油路を流れる息抜き用気体により、戻り油路を通じてのクランク室への潤滑油の戻りを促進させることができるので、潤滑油の戻り量を増加させることができて、潤滑油の必要量を減少させることができる。しかも、動弁室内の潤滑油を動弁室の外部に流出させるために別のポンプを設ける必要もないので、部品点数およびコストが削減される。   According to invention of Claim 1, the following effect is show | played. In other words, by utilizing the fact that the crank chamber is depressurized by the suction of the scavenging pump, the suction of the lubricating oil is suppressed by the increase of the suction force, and further, the breathing gas flowing through the return oil passage causes the return oil passage through the return oil passage. Since the return of the lubricating oil to the crank chamber can be promoted, the return amount of the lubricating oil can be increased, and the required amount of the lubricating oil can be reduced. In addition, since it is not necessary to provide a separate pump for causing the lubricating oil in the valve chamber to flow out of the valve chamber, the number of parts and cost can be reduced.

請求項2記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、スカベンジングポンプから吐出された潤滑油に対する気液分離が促進され、ブローバイガスの混入による潤滑油の劣化が防止または抑制される。   According to invention of Claim 2, in addition to the effect of the invention of the cited claim, there exists the following effect. That is, gas-liquid separation with respect to the lubricating oil discharged from the scavenging pump is promoted, and deterioration of the lubricating oil due to mixing of blow-by gas is prevented or suppressed.

以下、本発明の実施形態を図1,図2を参照して説明する。
図1,図2を参照すると、本発明が適用された内燃機関Eは、OHC型のV型6気筒4ストローク内燃機関であり、クランク軸8が車幅方向を指向する横置き配置で車両に搭載される。水冷式の内燃機関Eは、クランク軸8の回転中心線方向から見てV字状に配列されるシリンダ列を有するシリンダブロック1と、シリンダブロック1の一端部に結合されるオイルパン2と、シリンダブロック1の他端部に結合される1対のシリンダヘッド3a,3bと、1対のシリンダヘッド3a,3bにそれぞれ結合される1対のヘッドカバー4a,4bとから構成される機関本体を備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
Referring to FIGS. 1 and 2, an internal combustion engine E to which the present invention is applied is an OHC type V-type 6-cylinder 4-stroke internal combustion engine, and is mounted on a vehicle in a lateral arrangement in which a crankshaft 8 is oriented in the vehicle width direction. Installed. The water-cooled internal combustion engine E includes a cylinder block 1 having a cylinder row arranged in a V shape when viewed from the rotation center line direction of the crankshaft 8, an oil pan 2 coupled to one end of the cylinder block 1, The engine main body includes a pair of cylinder heads 3a and 3b coupled to the other end of the cylinder block 1 and a pair of head covers 4a and 4b coupled to the pair of cylinder heads 3a and 3b, respectively. .

Vバンクを構成する第1バンクとしての前バンクBaおよび第2バンクとしての後バンクBbは、それぞれ、第1シリンダ列を構成する3つのシリンダ1a(図にはそのうちの1つが示されている。)および第2シリンダ列を構成する3つのシリンダ1b(図にはそのうちの1つが示されている。)を主体として構成される。そして、前バンクBaは、シリンダ1aのほかに、シリンダヘッド3aおよびヘッドカバー4aを備え、後バンクBbは、シリンダ1bのほかに、シリンダヘッド3bおよびヘッドカバー4bを備え、両バンクBa,Bbの間にはバンク空間5が形成される。   Each of the front bank Ba as the first bank and the rear bank Bb as the second bank constituting the V bank, respectively, includes three cylinders 1a (one of which is shown in the figure) constituting the first cylinder row. ) And three cylinders 1b (one of which is shown in the figure) constituting the second cylinder row. The front bank Ba includes a cylinder head 3a and a head cover 4a in addition to the cylinder 1a, and the rear bank Bb includes a cylinder head 3b and a head cover 4b in addition to the cylinder 1b, and between the banks Ba and Bb. A bank space 5 is formed.

図2を参照すると、各シリンダ1a,1bのシリンダ孔に摺動可能に嵌合して往復運動するピストン6は、コンロッド7を介してクランク軸8に連結される。該クランク軸8は、シリンダブロック1のスカート部1cおよびオイルパン2により構成されるクランクケース9により形成されるクランク室10に収容されて、該クランクケース9に設けられる軸受部に回転可能に支持される。   Referring to FIG. 2, a piston 6 slidably fitted in a cylinder hole of each of the cylinders 1 a and 1 b and reciprocating is connected to a crankshaft 8 via a connecting rod 7. The crankshaft 8 is housed in a crank chamber 10 formed by a crankcase 9 constituted by the skirt portion 1c of the cylinder block 1 and the oil pan 2, and is rotatably supported by a bearing portion provided in the crankcase 9. Is done.

各シリンダヘッド3a,3bには、シリンダ1a,1b毎に、シリンダ軸線方向で前記シリンダ孔と対向する燃焼室11と、燃焼室11に開口する吸気ポート12と、燃焼室11に開口する排気ポート13とが形成され、さらに、吸気ポート12を開閉する吸気弁14と、排気ポート13を開閉する排気弁15と、燃焼室11に臨む点火栓(図示されず)とが設けられる。   Each cylinder head 3a, 3b includes, for each cylinder 1a, 1b, a combustion chamber 11 facing the cylinder hole in the cylinder axial direction, an intake port 12 opened to the combustion chamber 11, and an exhaust port opened to the combustion chamber 11. Further, an intake valve 14 for opening and closing the intake port 12, an exhaust valve 15 for opening and closing the exhaust port 13, and an ignition plug (not shown) facing the combustion chamber 11 are provided.

吸気弁14および排気弁15は、バンクBa,Bb毎に、シリンダヘッド3a,3bとヘッドカバー4a,4bとにより形成される動弁室20に収容される動弁装置21により開閉される。動弁装置21は、シリンダヘッド3a,3bに回転可能に支持されてクランク軸8により回転駆動されるカム軸22と、カム軸22に設けられて複数のカムフォロアとしてのロッカアーム24を介してそれぞれ吸気弁14および排気弁15を開閉する複数の動弁カム23とを備える。   The intake valve 14 and the exhaust valve 15 are opened and closed by a valve operating device 21 housed in a valve operating chamber 20 formed by the cylinder heads 3a and 3b and the head covers 4a and 4b for each of the banks Ba and Bb. The valve operating device 21 is supported by the cylinder heads 3a and 3b so as to be rotatable and is driven to rotate by the crankshaft 8. The valve operating device 21 is provided with intake air via a camshaft 22 and a rocker arm 24 provided on the camshaft 22 as a plurality of cam followers. And a plurality of valve cams 23 for opening and closing the valve 14 and the exhaust valve 15.

図1を併せて参照すると、内燃機関Eは、吸入空気を各吸気ポート12に導く吸気通路26を形成する吸気装置25と、吸入空気に燃料を供給して混合気を形成する混合気形成手段としての燃料噴射弁27と、各燃焼室11から排気ポート13を経た排気ガスを内燃機関Eの外部に導く排気通路を形成する排気装置28とを備える。   Referring also to FIG. 1, the internal combustion engine E includes an intake device 25 that forms an intake passage 26 that guides intake air to each intake port 12, and an air-fuel mixture forming means that supplies fuel to the intake air to form an air-fuel mixture. And an exhaust device 28 that forms an exhaust passage for guiding the exhaust gas from each combustion chamber 11 through the exhaust port 13 to the outside of the internal combustion engine E.

吸気装置25は、エアクリーナ25aと、スロットル弁25bと、スロットル弁25bにより計量された吸入空気を各シリンダ1a,1bに分配する1対の吸気マニホルド25c,25dとを備える。各バンクBa,Bbに対してバンク空間5側に配置される1対の吸気マニホルド25c,25dは、吸気通路26が吸気ポート12と連通するようにシリンダヘッド3a,3bに結合される。また、排気装置28は1対の排気マニホルド28c,28dを備える。各バンクBa,Bbに対してバンク空間5とは反対側に配置される両排気マニホルド28c,28dは、前記排気通路が排気ポート13と連通するようにシリンダヘッド3a,3bにそれぞれ結合される。   The intake device 25 includes an air cleaner 25a, a throttle valve 25b, and a pair of intake manifolds 25c and 25d that distribute intake air measured by the throttle valve 25b to the cylinders 1a and 1b. A pair of intake manifolds 25c, 25d arranged on the bank space 5 side with respect to each bank Ba, Bb is coupled to the cylinder heads 3a, 3b so that the intake passage 26 communicates with the intake port 12. The exhaust device 28 also includes a pair of exhaust manifolds 28c and 28d. Both exhaust manifolds 28c and 28d disposed on the opposite side of the bank space 5 with respect to the respective banks Ba and Bb are coupled to the cylinder heads 3a and 3b so that the exhaust passage communicates with the exhaust port 13.

そして、吸気通路26を通じて吸入された吸入空気は、燃料噴射弁27からの燃料と混合して燃焼室11に流入し、燃焼室11で前記点火栓により点火されて燃焼し、発生する燃焼ガスの圧力により駆動されて往復運動するピストン6が、コンロッド7を介してクランク軸8を回転駆動する。燃焼ガスは排気ガスとして排気通路を通じて内燃機関Eの外部に放出される。   Then, the intake air sucked through the intake passage 26 is mixed with the fuel from the fuel injection valve 27 and flows into the combustion chamber 11, where it is ignited and burned by the spark plug in the combustion chamber 11, and the generated combustion gas The piston 6 that is driven by pressure and reciprocates drives the crankshaft 8 through the connecting rod 7. The combustion gas is discharged outside the internal combustion engine E through the exhaust passage as exhaust gas.

図1を参照して、内燃機関Eに備えられる潤滑装置について説明する。潤滑油を循環させて該内燃機関Eの各潤滑箇所(以下、単に「潤滑箇所」という。)に潤滑油を供給する前記潤滑装置は、ドライサンプ式潤滑装置により構成され、潤滑油が貯留するオイルタンク31と、前記機関本体に設けられた主油路43を通じて各潤滑箇所に供給するためにオイルタンク31から汲み上げた潤滑油を圧送するフィードポンプ32と、フィードポンプ32から吐出された潤滑油を清浄にするオイルフィルタ33と、クランクケース9の下部を構成すると共に各潤滑箇所を潤滑した後の潤滑油が集合する油溜め部としてのオイルパン2と、クランク室10内でオイルパン2に貯留した潤滑油を回収してオイルタンク31に排出するスカベンジングポンプ34と、スカベンジングポンプ34から吐出された潤滑油が導かれる気液分離器35と、スカベンジングポンプ34から吐出された潤滑油を冷却するオイルクーラ36と、主油路43や戻り油路44をはじめとする各油路とを備える。   With reference to FIG. 1, the lubrication apparatus provided in the internal combustion engine E will be described. The lubricating device that circulates the lubricating oil and supplies the lubricating oil to each lubricating location (hereinafter simply referred to as “lubricating location”) of the internal combustion engine E is constituted by a dry sump type lubricating device, and the oil stored in the lubricating oil The tank 31, a feed pump 32 that pumps the lubricating oil pumped up from the oil tank 31 to be supplied to each lubricating point through the main oil passage 43 provided in the engine body, and the lubricating oil discharged from the feed pump 32 An oil filter 33 to be cleaned, an oil pan 2 that constitutes a lower part of the crankcase 9 and collects lubricating oil after lubricating each lubrication point, and is stored in the oil pan 2 in the crank chamber 10 Scavenging pump 34 that collects the discharged lubricating oil and discharges it to oil tank 31, gas-liquid separator 35 to which the lubricating oil discharged from scavenging pump 34 is guided, and scavenging An oil cooler 36 that cools the lubricating oil discharged from the group pump 34 and oil passages including the main oil passage 43 and the return oil passage 44 are provided.

フィードポンプ32と共にクランク軸8の動力により駆動されるスカベンジングポンプ34は、フィードポンプ32よりもポンプ容量が大きく、潤滑油と共にクランク室10内のブローバイガスおよび空気を吸入するため、スカベンジングポンプ34の吸引によりクランク室10は減圧状態となる。そして、スカベンジングポンプ34から吐出された潤滑油をオイルタンク31に導く回収油路45に設けられる気液分離器35では、回収油路45において気液分離器35の下流に設けられるオイルクーラ36により冷却される前に、スカベンジングポンプ34から吐出された潤滑油に混入しているブローバイガスおよび空気を含む気体が分離される。   The scavenging pump 34 driven by the power of the crankshaft 8 together with the feed pump 32 has a larger pump capacity than the feed pump 32 and sucks blow-by gas and air in the crank chamber 10 together with the lubricating oil. As a result, the crank chamber 10 is decompressed. In the gas-liquid separator 35 provided in the recovery oil passage 45 that guides the lubricating oil discharged from the scavenging pump 34 to the oil tank 31, the oil cooler 36 provided downstream of the gas-liquid separator 35 in the recovery oil passage 45. Before being cooled, the blow-by gas and the gas containing air mixed in the lubricating oil discharged from the scavenging pump 34 are separated.

オイルタンク31は、主オイルタンク31aと、主オイルタンク31aよりも容積が小さい副オイルタンク31bとから構成される。主オイルタンク31aには、スカベンジングポンプ34から吐出されて気液分離器35およびオイルクーラ36を経た潤滑油に混入しているブローバイガスおよび空気を分離する気液分離器37が設けられる。主オイルタンク31aに内蔵される気液分離器37は、オイルクーラ36により冷却される前の高温の潤滑油が導かれる高温側の気液分離器35に対してオイルクーラ36により冷却された低温の潤滑油が導かれる低温側の気液分離器37である。なお、両気液分離器35,37は、多数の邪魔板を有する型式もの、または遠心力を利用した型式のものなど、周知の気液分離器から構成される。
副オイルタンク31b内にはオイルストレーナ38が配置され、オイルストレーナ38により異物が除去された潤滑油は、チェック弁39が設けられた吸入油路41を通ってフィードポンプ32に吸入される。
The oil tank 31 includes a main oil tank 31a and a sub oil tank 31b having a smaller volume than the main oil tank 31a. The main oil tank 31 a is provided with a gas-liquid separator 37 that separates blow-by gas and air discharged from the scavenging pump 34 and mixed in the lubricating oil that has passed through the gas-liquid separator 35 and the oil cooler 36. The gas-liquid separator 37 incorporated in the main oil tank 31a is a low-temperature cooled by the oil cooler 36 with respect to the high-temperature gas-liquid separator 35 to which the high-temperature lubricating oil before being cooled by the oil cooler 36 is guided. This is a low-temperature side gas-liquid separator 37 through which the lubricating oil is introduced. Both the gas-liquid separators 35 and 37 are constituted by known gas-liquid separators such as a type having a large number of baffle plates or a type using centrifugal force.
An oil strainer 38 is disposed in the sub oil tank 31b, and the lubricating oil from which foreign matter has been removed by the oil strainer 38 is sucked into the feed pump 32 through a suction oil passage 41 provided with a check valve 39.

フィードポンプ32から吐出されて吐出油路42に設けられたオイルフィルタ33を通過した潤滑油は、シリンダブロック1に設けられた主油路43に供給され、主油路43の潤滑油が、クランク軸8、ピストン6および動弁装置21などの各潤滑箇所に、多数の油路を通じて導かれる。そして、各潤滑箇所を潤滑した後の潤滑油はオイルパン2に集合する。   The lubricating oil discharged from the feed pump 32 and passing through the oil filter 33 provided in the discharge oil passage 42 is supplied to the main oil passage 43 provided in the cylinder block 1, and the lubricating oil in the main oil passage 43 is supplied to the crankshaft. The oil is guided to the respective lubrication points such as the shaft 8, the piston 6 and the valve gear 21 through a number of oil passages. Then, the lubricating oil after lubricating each lubricated portion gathers in the oil pan 2.

図2を併せて参照すると、シリンダヘッド3a,3bにより形成される動弁室20内で、動弁装置21をはじめとする各潤滑箇所を潤滑した後の潤滑油は、バンクBa,Bb毎に、シリンダヘッド3a,3bとスカート部1cに至るシリンダブロック1とに跨って設けられた通路からなる単数または複数の、この実施形態では複数の戻り油路44を通じてクランク室10内に戻り、オイルパン2に集合する。   Referring also to FIG. 2, the lubricating oil after lubricating each lubricating location including the valve operating device 21 in the valve operating chamber 20 formed by the cylinder heads 3 a and 3 b is provided for each of the banks Ba and Bb. The cylinder heads 3a and 3b and the cylinder block 1 extending to the skirt portion 1c are returned to the crank chamber 10 through one or a plurality of return oil passages 44 in this embodiment. Set to 2.

各バンクBa,Bbにおいて、各戻り油路44は、動弁室20とクランク室10とを連通させる唯一の連通路であり、動弁装置21の潤滑などのために動弁室20に供給された潤滑油、すなわち動弁室20内の潤滑油と、動弁室20内に存在する気体とを、実質的に動弁室20の外部に流出させる唯一の流出通路を構成する。そして、動弁室20には、動弁室20の一部として、シリンダヘッド3a,3bにより形成され、動弁室20内の潤滑油が集合すると共に戻り油路44の入口が開口する油集合部20aが設けられる。そのために、油集合部20aは、動弁室20の最も低い位置に形成され、あるいは動弁室20の底壁を構成するシリンダヘッド3a,3bのアッパーデッキ3a1,3b1を、潤滑油が流れて油集合部20aに集まりやすいように窪ませる、または傾斜させる等の形状とすることが可能である。   In each bank Ba, Bb, each return oil passage 44 is the only communication path that connects the valve train chamber 20 and the crank chamber 10 and is supplied to the valve train chamber 20 for lubrication of the valve train 21. Thus, only the outflow passage for allowing the lubricating oil, that is, the lubricating oil in the valve operating chamber 20 and the gas present in the valve operating chamber 20 to flow out to the outside of the valve operating chamber 20 is configured. The valve operating chamber 20 is formed by cylinder heads 3a and 3b as part of the valve operating chamber 20, and collects the lubricating oil in the valve operating chamber 20 and opens the inlet of the return oil passage 44. A portion 20a is provided. For this purpose, the oil collecting portion 20a is formed at the lowest position of the valve operating chamber 20, or the lubricating oil flows through the upper decks 3a1, 3b1 of the cylinder heads 3a, 3b constituting the bottom wall of the valve operating chamber 20. The oil collecting portion 20a can be recessed or inclined so as to be easily collected.

スカベンジングポンプ34から吐出されて、気液分離器35で気体が除かれた潤滑油は、オイルクーラ36で冷却された後、気液分離器37に導かれて、潤滑油に混入しているブローバイガスおよび空気がさらに分離される。そして、ブローバイガスおよび空気が分離された潤滑油が主オイルタンク31aに貯留し、その後フィードポンプ32に吸引される。   The lubricating oil discharged from the scavenging pump 34 and degassed by the gas-liquid separator 35 is cooled by the oil cooler 36 and then led to the gas-liquid separator 37 and mixed in the lubricating oil. Blow-by gas and air are further separated. Then, the lubricating oil from which the blow-by gas and air are separated is stored in the main oil tank 31a and then sucked into the feed pump 32.

引き続き図1を参照して、内燃機関Eに備えられて、シリンダ1a,1bとピストン6と間から漏出するブローバイガスを吸気通路26に還流させるブローバイガス還元装置について説明する。該ブローバイガス還元装置は、息抜き用気体を動弁室20に導く導入系統と、動弁室20内の前記息抜き用気体をクランク室10に導く戻り油路44と、スカベンジングポンプ34により潤滑油と共に吸入されたクランク室10内のブローバイガスをクランク室10に導く回収系統と、クランク室10のブローバイガスを吸気通路26に導く還流系統とを備える。   With reference to FIG. 1 again, a blow-by gas reduction device provided in the internal combustion engine E for returning the blow-by gas leaking from between the cylinders 1a, 1b and the piston 6 to the intake passage 26 will be described. The blow-by gas reduction device includes an introduction system that guides the breathing gas to the valve operating chamber 20, a return oil passage 44 that guides the breathing gas in the valve operating chamber 20 to the crank chamber 10, and a scavenging pump 34 for lubricating oil. A recovery system that guides the blow-by gas in the crank chamber 10 sucked together to the crank chamber 10 and a recirculation system that guides the blow-by gas in the crank chamber 10 to the intake passage 26 are provided.

前記導入系統は、吸気通路26におけるスロットル弁25bよりも上流の部分26aと主オイルタンク31aとを連通させて、吸入空気である新気をタンク内空間31a1に導く新気通路51と、主オイルタンク31aと各バンクBa,Bbの動弁室20とを連通させて、タンク内空間31a1のブローバイガスおよび空気を各動弁室20に導くブリーザ通路52と、主オイルタンク31aとから構成される。したがって、動弁室20には、新気と両気液分離器35,37により分離されたブローバイガスおよび空気とが、前記息抜き用気体としてクランク室10以外からブリーザ通路52を通じて導かれる。   The introduction system connects a portion 26a upstream of the throttle valve 25b in the intake passage 26 with the main oil tank 31a, a fresh air passage 51 for guiding fresh air as intake air to the tank internal space 31a1, and a main oil The main oil tank 31a includes a breather passage 52 that communicates the tank 31a with the valve chambers 20 of the banks Ba and Bb to guide the blow-by gas and air in the tank space 31a1 to the valve chambers 20. . Therefore, fresh air and blow-by gas and air separated by the gas-liquid separators 35 and 37 are introduced into the valve operating chamber 20 from the portion other than the crank chamber 10 through the breather passage 52 as the breathing gas.

戻り油路44は、スカベンジングポンプ34の吸引により減圧状態になるクランク室10に動弁室20から前記息抜き用気体(ブローバイガスおよび空気)を導く。このとき、動弁室20に導かれたブローバイガスおよび空気は、戻り油路44のみを通じてクランク室10に導かれる。   The return oil passage 44 guides the breathing gas (blow-by gas and air) from the valve operating chamber 20 to the crank chamber 10 that is in a decompressed state by suction of the scavenging pump 34. At this time, the blow-by gas and air guided to the valve operating chamber 20 are guided to the crank chamber 10 only through the return oil passage 44.

前記回収系統は、気液分離器35と主オイルタンク31aとを連通させて、気液分離器35により分離されたブローバイガスおよび空気をタンク内空間31a1に導く回収通路53とから構成される。したがって、回収通路53は前記導入系統に連通する。   The recovery system includes a recovery passage 53 that connects the gas-liquid separator 35 and the main oil tank 31a to guide blow-by gas and air separated by the gas-liquid separator 35 to the tank internal space 31a1. Accordingly, the recovery passage 53 communicates with the introduction system.

前記還流系統は、クランク室10と吸気通路26においてスロットル弁25bよりも下流の部分であって各吸気マニホルド25c,25dにより形成される部分26c,26dとを連通させて、クランク室10のブローバイガスおよび空気を該部分26c,26dに導く還流通路54と、還流通路54に設けられて内燃機関の負荷(例えば、吸気通路26の負圧)などの機関運転状態に応じてブローバイガスおよび空気の還流量を制御する制御弁としてのPCVバルブ55とから構成される。   The recirculation system connects the crank chamber 10 and the intake passage 26 downstream of the throttle valve 25b and communicates with the portions 26c and 26d formed by the intake manifolds 25c and 25d. And a return passage 54 for introducing air to the portions 26c and 26d, and return of blow-by gas and air according to engine operating conditions such as a load of the internal combustion engine (for example, negative pressure in the intake passage 26). And a PCV valve 55 as a control valve for controlling the flow rate.

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
前記潤滑装置では、内燃機関Eが運転されてフィードポンプ32およびスカベンジングポンプ34が駆動されると、フィードポンプ32から吐出された潤滑油が内燃機関Eの各潤滑箇所に供給され、各潤滑箇所を潤滑した後の潤滑油がクランク室10内でオイルパン2に集合する。オイルパン2から吸入されてスカベンジングポンプ34から吐出された潤滑油は、気液分離器35によりブローバイガスおよび空気が分離され、さらにオイルクーラ36で冷却された後、気液分離器37によりブローバイガスおよび空気がさらに分離される。そして、主オイルタンク31aには、ブローバイガスおよび空気が分離された後の潤滑油が貯留し、該潤滑油がフィードポンプ32に吸入される。一方、前記ブローバイガス還元装置では、気液分離器35で分離されたブローバイガスおよび空気が、新気通路51からの新気と共に動弁室20に導かれ、さらに戻り油路44を通じて減圧状態にあるクランク室10に導かれる。クランク室10内のブローバイガスは、PCVバルブ55が開弁したときに吸気通路26に導かれ、さらに燃焼室11に流入して燃焼する。
Next, operations and effects of the embodiment configured as described above will be described.
In the lubrication apparatus, when the internal combustion engine E is operated and the feed pump 32 and the scavenging pump 34 are driven, the lubricating oil discharged from the feed pump 32 is supplied to each lubrication location of the internal combustion engine E. The lubricating oil after lubricating the oil gathers in the oil pan 2 in the crank chamber 10. The lubricating oil sucked from the oil pan 2 and discharged from the scavenging pump 34 is separated into blow-by gas and air by the gas-liquid separator 35, further cooled by the oil cooler 36, and then blow-by by the gas-liquid separator 37. Gas and air are further separated. The main oil tank 31a stores the lubricating oil after the blow-by gas and air are separated, and the lubricating oil is sucked into the feed pump 32. On the other hand, in the blow-by gas reduction device, the blow-by gas and air separated by the gas-liquid separator 35 are guided to the valve operating chamber 20 together with fresh air from the fresh air passage 51, and are further reduced in pressure through the return oil passage 44. Guided to some crank chamber 10. The blow-by gas in the crank chamber 10 is guided to the intake passage 26 when the PCV valve 55 is opened, and further flows into the combustion chamber 11 and burns.

このとき、動弁室20内の潤滑油とブローバイガスおよび空気とを動弁室20の外部に流出させる前記流出通路は、動弁室20とクランク室10とを連通させる唯一の連通路である戻り油路44のみで構成され、動弁室20内の潤滑油と動弁室20に導かれたブローバイガスおよび空気は、戻り油路44のみを通じてクランク室10に導かれる。
これにより、動弁室20内の潤滑油は、動弁室20内の潤滑油、ブローバイガスおよび空気を動弁室20の外部に流出させる唯一の通路である戻り油路44を通じてクランク室10に導かれる。同時に、スカベンジングポンプ34の吸引によりクランク室10が減圧状態となることにより、動弁室20内の潤滑油、ブローバイガスおよび空気をクランク室10に吸引する吸引力が、唯一の通路である戻り油路44に集中することで高められるので、戻り油路44を通じての潤滑油の噴き返しが抑制され、さらに動弁室20内のブローバイガスおよび空気も戻り油路44を通じてクランク室10に導かれることで、動弁室20内では、戻り油路44に向かうブローバイガスおよび空気が潤滑油を戻り油路44に誘引し、さらに戻り油路44では、戻り油路44を流れるブローバイガスおよび空気がクランク室10に向かう潤滑油の流れを促進する。
この結果、スカベンジングポンプ34の吸引によりクランク室10が減圧状態になることを利用して、吸引力の増大により潤滑油の噴き上げが抑制され、さらに戻り油路44を流れるブローバイガスおよび空気により、戻り油路44を通じてのクランク室10への潤滑油の戻りを促進させることができるので、潤滑油の戻り量を増加させることができて、潤滑油の必要量を減少させることができる。しかも、動弁室20内の潤滑油を動弁室20の外部に流出させるために別のポンプを設ける必要もないので、部品点数およびコストが削減される。さらに、該別のポンプがクランク軸8の動力により駆動される場合に生じる動力損失がないので、燃費が改善される。
At this time, the outflow passage through which the lubricating oil, blow-by gas, and air in the valve operating chamber 20 flow out to the outside of the valve operating chamber 20 is the only communication passage that allows the valve operating chamber 20 and the crank chamber 10 to communicate with each other. The lubricating oil in the valve operating chamber 20 and the blow-by gas and air guided to the valve operating chamber 20 are configured only by the return oil passage 44 and are guided to the crank chamber 10 through the return oil passage 44 only.
As a result, the lubricating oil in the valve operating chamber 20 is transferred to the crank chamber 10 through the return oil passage 44, which is the only passage through which the lubricating oil, blow-by gas, and air in the valve operating chamber 20 flow out of the valve operating chamber 20. Led. At the same time, the suction of the scavenging pump 34 causes the crank chamber 10 to be depressurized, so that the suction force that sucks the lubricating oil, blow-by gas, and air in the valve operating chamber 20 into the crank chamber 10 is the only passage. Since it is enhanced by concentrating on the oil passage 44, the lubricant oil is prevented from returning through the return oil passage 44, and blow-by gas and air in the valve operating chamber 20 are also led to the crank chamber 10 through the return oil passage 44. Thus, in the valve operating chamber 20, blow-by gas and air toward the return oil passage 44 attract the lubricating oil to the return oil passage 44. Further, in the return oil passage 44, blow-by gas and air flowing through the return oil passage 44 The flow of lubricating oil toward the crank chamber 10 is promoted.
As a result, utilizing the fact that the crank chamber 10 is in a reduced pressure state due to the suction of the scavenging pump 34, the increase of the suction force suppresses the injection of the lubricating oil, and further, by the blow-by gas and air flowing through the return oil passage 44, Since the return of the lubricating oil to the crank chamber 10 through the return oil passage 44 can be promoted, the return amount of the lubricating oil can be increased, and the required amount of the lubricating oil can be reduced. In addition, since it is not necessary to provide a separate pump for causing the lubricating oil in the valve chamber 20 to flow out of the valve chamber 20, the number of parts and the cost can be reduced. Furthermore, since there is no power loss that occurs when the other pump is driven by the power of the crankshaft 8, fuel efficiency is improved.

スカベンジングポンプ34から吐出された潤滑油がオイルクーラ36により冷却される前に気液分離器35に導かれることにより、オイルクーラ36により冷却される前の高温の潤滑油からブローバイガスが分離されるので、ブローバイガスが効率よく分離される。この結果、スカベンジングポンプ34から吐出された潤滑油に対する気液分離が促進され、ブローバイガスの混入による潤滑油の劣化が防止または抑制される。   The lubricating oil discharged from the scavenging pump 34 is guided to the gas-liquid separator 35 before being cooled by the oil cooler 36, so that the blow-by gas is separated from the high-temperature lubricating oil before being cooled by the oil cooler 36. Therefore, blow-by gas is efficiently separated. As a result, gas-liquid separation with respect to the lubricating oil discharged from the scavenging pump 34 is promoted, and deterioration of the lubricating oil due to mixing of blow-by gas is prevented or suppressed.

さしかも、高温側の気液分離器35および低温側の気液分離器37により気液分離が行われるので、スカベンジングポンプ34から吐出された潤滑油からブローバイガスおよび空気の分離が一層効率よく行われる。   Moreover, since gas-liquid separation is performed by the gas-liquid separator 35 on the high temperature side and the gas-liquid separator 37 on the low temperature side, the blow-by gas and air can be more efficiently separated from the lubricating oil discharged from the scavenging pump 34. Done.

また、戻り油路44には、新気のほかに両気液分離器35,37で分離されたブローバイガスおよび空気が流入することから、新気のみが戻り油路44を流れる場合に比べて、両気液分離器35,37で分離されたブローバイガスおよび空気の分、流量が多い息抜き用気体が流れるので、潤滑油の戻りが一層促進される。   In addition to the fresh air, blow-by gas and air separated by the gas-liquid separators 35 and 37 flow into the return oil passage 44, so that only fresh air flows through the return oil passage 44. Since the blow-by gas and air separated by the gas-liquid separators 35 and 37 flow at a high flow rate, the return of the lubricating oil is further promoted.

以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
内燃機関は、V型以外の多気筒内燃機関であってもよく、また単気筒内燃機関であってもよい。また、各動弁室20とクランク室10とが1つの戻り油路44により連通されてもよい。
前記導入系統は、動弁室20に直接連通する新気通路51のみにより構成されてもよく、このとき前記回収系統は、ブリーザ通路52と回収通路53と主オイルタンク31aとから構成される。さらにこの場合、ブリーザ通路52はクランク室10に直接連通していてもよく、また回収通路53は、動弁室20またはクランク室10に直接連通していてもよい。
戻り油路44は、前記機関本体に形成されることなく、導管により形成されてもよい。
内燃機関は、前記実施形態では車両に使用されるものであったが、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機などの船舶推進装置に使用されるものであってもよく、さらに他の機械に使用されるものであってもよい。
Hereinafter, an embodiment in which a part of the configuration of the above-described embodiment is changed will be described with respect to the changed configuration.
The internal combustion engine may be a multi-cylinder internal combustion engine other than the V type, or may be a single cylinder internal combustion engine. Further, each valve chamber 20 and the crank chamber 10 may be communicated with each other by one return oil passage 44.
The introduction system may be configured by only the fresh air passage 51 that directly communicates with the valve operating chamber 20, and at this time, the recovery system includes a breather passage 52, a recovery passage 53, and a main oil tank 31a. Further, in this case, the breather passage 52 may directly communicate with the crank chamber 10, and the recovery passage 53 may directly communicate with the valve operating chamber 20 or the crank chamber 10.
The return oil passage 44 may be formed by a conduit without being formed in the engine body.
The internal combustion engine is used for a vehicle in the above embodiment, but may be used for a ship propulsion device such as an outboard motor having a crankshaft oriented in the vertical direction. It may be used for a machine.

本発明の実施形態を示し、本発明が適用された内燃機関の模式図である。1 is a schematic diagram of an internal combustion engine to which the present invention is applied, showing an embodiment of the present invention. 図1の内燃機関の機関本体の、一部を断面で示す要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part showing a part of the engine body of the internal combustion engine of FIG. 1 in cross section.

符号の説明Explanation of symbols

1…シリンダブロック、2…オイルパン、3a,3b…シリンダヘッド、4a,4b…ヘッドカバー、5…バンク空間、6…ピストン、7…コンロッド、8…クランク軸、9…クランクケース、10…クランク室、11…燃焼室、12…吸気ポート、13…排気ポート、14…吸気弁、15…排気弁、20…動弁室、20a…油集合部、21…動弁装置、22…カム軸、23…動弁カム、24…ロッカアーム、25…吸気装置、26…吸気通路、27…燃料噴射弁、28…排気装置、31…オイルタンク、32…フィードポンプ、33…オイルフィルタ、34…スカベンジングポンプ、35…気液分離器、36…オイルクーラ、37…気液分離器、38…オイルストレーナ、39…チェック弁、41…吸入油路、42…吐出油路、43…主油路、44…戻り油路、51…新気通路、52…ブリーザ通路、53…回収通路、54…還流通路、55…PCVバルブ、
E…内燃機関、Ba,Bb…バンク。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder block, 2 ... Oil pan, 3a, 3b ... Cylinder head, 4a, 4b ... Head cover, 5 ... Bank space, 6 ... Piston, 7 ... Connecting rod, 8 ... Crankshaft, 9 ... Crankcase, 10 ... Crank chamber , 11 ... Combustion chamber, 12 ... Intake port, 13 ... Exhaust port, 14 ... Intake valve, 15 ... Exhaust valve, 20 ... Valve train, 20a ... Oil collecting part, 21 ... Valve train, 22 ... Camshaft, 23 ... valve cam, 24 ... rocker arm, 25 ... intake device, 26 ... intake passage, 27 ... fuel injection valve, 28 ... exhaust device, 31 ... oil tank, 32 ... feed pump, 33 ... oil filter, 34 ... scavenging pump 35 ... Gas-liquid separator, 36 ... Oil cooler, 37 ... Gas-liquid separator, 38 ... Oil strainer, 39 ... Check valve, 41 ... Suction oil passage, 42 ... Discharge oil passage, 43 ... Main oil passage, 44 ... Return oil passage, 51 ... Fresh air passage, 52 ... Breather passage, 53 ... Recovery passage, 54 ... Recirculation passage, 5 5 ... PCV valve,
E: Internal combustion engine, Ba, Bb ... Bank.

Claims (2)

吸気弁および排気弁を開閉する動弁装置が収容される動弁室およびピストンにより回転駆動されるクランク軸が収容されるクランク室が設けられる内燃機関であって、潤滑箇所にオイルタンク内の潤滑油を圧送するフィードポンプと、前記クランク室内の潤滑油を回収して前記オイルタンクに排出するスカベンジングポンプと、前記動弁室内の潤滑油および気体を前記動弁室の外部に流出させる流出通路とを備えるドライサンプ式潤滑装置を備える内燃機関において、
前記流出通路は、前記動弁室と前記クランク室とを連通させる唯一の連通路である戻り油路のみで構成され、前記動弁室内の潤滑油と、前記クランク室以外からブリーザ通路を通じて前記動弁室に導かれた息抜き用気体は、前記戻り油路のみを通じて前記クランク室に導かれることを特徴とする内燃機関。
An internal combustion engine provided with a valve operating chamber that houses a valve operating device that opens and closes an intake valve and an exhaust valve, and a crank chamber that houses a crankshaft that is rotationally driven by a piston. A feed pump that pumps oil; a scavenging pump that collects lubricating oil in the crank chamber and discharges it to the oil tank; and an outflow passage that allows the lubricating oil and gas in the valve chamber to flow out of the valve chamber In an internal combustion engine comprising a dry sump type lubrication device comprising:
The outflow passage is constituted only by a return oil passage that is the only communication passage for communicating the valve chamber and the crank chamber, and the oil is supplied from outside the crank chamber through the breather passage. The internal combustion engine, wherein the breathing gas guided to the valve chamber is guided to the crank chamber only through the return oil passage.
前記潤滑装置は、前記スカベンジングポンプからの潤滑油に混入しているブローバイガスを分離する気液分離器と、前記オイルクーラとを備え、前記スカベンジングポンプから吐出された潤滑油が前記オイルクーラにより冷却される前に前記気液分離器に導かれることを特徴とする請求項1記載の内燃機関。

The lubricating device includes a gas-liquid separator that separates blow-by gas mixed in lubricating oil from the scavenging pump, and the oil cooler, and the lubricating oil discharged from the scavenging pump is the oil cooler. 2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the internal combustion engine is guided to the gas-liquid separator before being cooled by the gas.

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