JP2006249951A - エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】 オイルパン内のエンジンオイルの量を少なくしてエンジンオイルの早期昇温等を図ることができると共に、エンジンオイルが不足することによるエアの吸い込みを回避することができるエンジンを提供することを課題とする。
【解決手段】 エンジン（１）を構成するエンジンブロック（７）の内周面（７ａ）、このエンジンブロック（７）に形成されたオイル落とし孔（１５）の内周面といったエンジンオイル流下面に撥油膜処理を行う。撥油膜としては、特殊フッ素樹脂等、コーティングにより油分の付着を低減できるものを採用する。このような処理を行うことにより、エンジンブロック等に供給されたエンジンオイルを素早くオイルパンに戻すことができ、オイルパン内のエンジンオイルの量を減らし、エアの吸い込みを回避しつつエンジンオイルの早期昇温を達成することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジン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の量をできるだけ少量にすることのできるエンジンに関する。

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、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、オイルパンを複数の区画に分け、冷間始動直後は一方の区画内のエンジンオイルが循環されやすい状況を作り、この区画内のエンジンオイルをより早期に昇温させ、その一方、暖機完了後は、エンジンオイルの過熱を回避してエンジンオイルを好ましい状態とすることが既に検討されている（特許文献１）。このようなエンジンオイルの早期昇温は、フリクションの早期低減による燃費向上にも寄与するものであり、近年の燃費向上に対する強い要望からも改善が望まれる点である。

図２は、特許文献１に記載された二槽式オイルパン５０の構造を説明する断面図であるが、エンジンオイルの昇温を効果的に行うべく、凹部５１ａを有するオイルパンセパレータ５１をオイルパン５２内に設け、凹部５１ａ内にエンジンオイルの吸込口５３ａが位置するようにオイルストレーナ５３を配置するとともに、凹部５１ａの側壁５１ａ１の上部及び下部に凹部５１ａの内外を連通させる連通孔５４、５５を設けた構成を採用している。このような連通孔５４、５５のうち、凹部５１ａの側壁５１ａ１の下部に設けた連通孔５５は、エンジンオイルの粘度変化を利用して凹部５１ａ内外のエンジンオイルの流通を制御するようになっている。すなわち、連通孔５５の径を小径としておき、暖機時の粘度の高いエンジンオイルは連通孔５５を通過する際の通油抵抗が大きいことを利用して凹部５１ａ内外のエンジンオイルの混合を防止し、一方、暖機完了後の粘度の低いエンジンオイルは連通孔５５を通過することができ、凹部５１ａ内外のエンジンオイルの混合が行われる構成となっている。凹部５１ａの内外でエンジンオイルが混合されれば、低温の凹部５１ａ外側のオイルによって、高温となった凹部５１ａ内側のエンジンオイルの温度を低下させることができる。

一方、凹部５１ａの側壁５１ａ１の上部に設けた連通孔５４は、エンジンオイルの粘度に拘わらず凹部５１ａの内外でエンジンオイルを流通させることができ、主に、エンジンブロック５６内部を循環し、オイルパンセパレータ５１内（凹部５１ａ内側）に滴下したエンジンオイルをオイルパンセパレータ５１の凹部５１ａの内側から外側へ流出させる。このため、矢示５７で示す様な、凹部５１ａの上部から流出したエンジンオイルが、エンジンオイルの粘度に応じて再び凹部５１ａの下部から凹部５１ａ内に流入するというエンジンオイルの循環経路が形成され、エンジンオイルの混合を促進し、エンジンオイルを冷却するようになっている。混合されたエンジンオイルは吸込口５３ａから吸い上げられ、上部からエンジンブロック５６内に供給される。

特開２００３−２２２０１２号公報

以上説明したように特許文献１記載の構造の二槽式オイルパン５０は、オイルパン５２の内部を複数の区画に分け、冷間始動直後は一方の区画内のエンジンオイルが循環されやすい構成としたことにより、その区画内のエンジンオイルを早期に昇温させることができ、燃費向上等、一定の効果を上げている。

このような二槽式オイルパン５０では、できるだけ凹部５１ａ内のエンジンオイルの量が少ない方が早期の昇温には都合がよい。また、オイルパン５２内のエンジンオイルが少量である方がエンジンの低重心化を図ることができ、この点でも好都合である。このようなエンジンオイルの容量を低減することによる低重心化は通常の一層式のオイルパンにおいてもメリットとなるものである。

しかし、オイルパン内のエンジンオイル量を減少させると、低温始動時等にエンジンブロック等に供給したエンジンオイルの戻りが悪いときに、エアの吸い込みが起こり、エンジンの焼き付きを招く等エンジン本体に重大な損傷を与えるおそれがある。

そこで、本発明は、オイルパン内のエンジンオイルの量を少なくしてエンジンオイルの早期昇温等を図ることができると共に、エンジンオイルが不足することによるエアの吸い込みを回避することができるエンジンを提供することを課題とする。

かかる目的を達成するための本発明のエンジンは、エンジンブロックの下部にオイルパンを装着したエンジンであって、当該エンジンの内部におけるエンジンオイル流下面に撥油膜処理を施したことを特徴とする（請求項１）。ここで、オイル流下面とは、エンジンの動作上、本来エンジンオイルの供給が不要であるが、エンジンの構成上、エンジンオイルが付着する面であって、特に付着したエンジンオイルを下方に装着したオイルパン側へ流下させることが求められる面をいう。例えば、エンジンブロックの内周面、エンジンブロックに設けたオイル落とし孔の内周面、ピストンのスカート部の内周面、さらにはカウンターウェイトの表面等、エンジンオイルが付着する箇所が含まれる。また、撥油膜処理をオイルパンの内周面に施しておくことも有効である。但し、シリンダボアの摺動面等、エンジンオイルの供給が必要とされる箇所は含まれない。

このようなエンジンオイル流下面に撥油膜処理を施すことにより、エンジンブロック内部に供給されたエンジンオイルを早期にオイルパン内へ回収することができる。これにより、オイルパン内に貯留させるエンジンオイルの量を少なくすることができ、エンジンオイルの早期昇温を達成することができる。

このようなエンジンでは、前記オイルパンを、吸込口が配置される第一室と前記吸込口が配置されない第二室とに仕切るオイルパンセパレータを内部に備え、前記第一室がエンジンブロックの内部と連通されるとともに、前記オイルパンセパレータに前記第一室と前記第二室とを連通させる連通孔を有する二槽式オイルパンとし、前記エンジンオイル流下面を流下したエンジンオイルが前記第一室内へ戻される構成とすることができる（請求項２）。このような二槽式オイルパンは、エンジンの暖機が完了しておらず、エンジンオイルの粘度が高い状態の時には容量の小さい第一室内のエンジンオイルを使用し、この第一室内のエンジンオイルを早期に昇温させて早期のフリクション低下等を達成できるものである。このような第一室はできるだけ容量が小さい方がエンジンオイルの早期昇温という観点から都合がよい。そこで、前記のようにエンジンオイル流下面に撥油膜処理を施したエンジン本体（エンジンブロック、その他の構成要素を含む）とこのような二槽式オイルパンを組み合わせれば、エンジンブロック内からのエンジンオイルの戻りが早くなり、第一室内のエンジンオイルの量をさらに少なくすることができ、さらなる早期暖機を達成することができる。このとき、第一室内のエンジンオイルの量は、エンジンオイルがエンジン本体内部に供給されている状態で吸込口からのエア吸込の回避を保証できる範囲内で、できるだけ少量とする。

このようなエンジンにおける前記撥油膜処理は、前記エンジンブロックの材質の撥油性よりも撥油性の高い材質によりコーティングとする（請求項３）。このような材質としては、例えば、フッ素系樹脂を用いることができる。

本発明によれば、エンジンブロックの下部にオイルパンを装着したエンジンの内部におけるエンジンオイル流下面に撥油膜処理を施し、エンジン本体に供給されたエンジンオイルが素早くオイルパン内に戻ってくるようにしたので、オイルパン内のエンジンオイルの量を少なくすることができ、エンジンオイルの早期昇温、暖機完了を達成することができる。

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１について、エンジン１の概略構成を示す説明図である図１を参照しつつ説明する。エンジン１は、エンジンブロック７の下側にオイルパン２が装着されている。このオイルパン２の内側にはオイルパンセパレータ３が装着されている。このオイルパンセパレータ３によりオイルパン２の内部はエンジンブロック７の内部と連通した第一室４と、この第一室４を覆うように成形される第二室５とに仕切られている。すなわち、オイルパン２とオイルパンセパレータ３とにより本発明における二槽式オイルパンが形成されている。

このように形成された第一室４内にはオイルストレーナ６の吸込口６ａが配置されている。この第一室４を形成するオイルパンセパレータ３には、エンジンブロック７内から滴下するエンジンオイルが戻される。また、オイルパンセパレータ３には、サーモスタット８が装着されており、第一室４内のエンジンオイルが温められ、所定の温度以上となったときはサーモスタット８が開弁して第二室５内の冷えたエンジンオイルが流入し、エンジンオイルの過熱が回避されるようになっている。

また、オイルパンセパレータ３には、第一室４と第二室５とを連通させる連通孔９が形成されている。この連通孔９を通じて第一室４内から溢れたエンジンオイルが第二室５内へ流入する。

エンジンブロック７の内部にはクランク軸１０、このクランク軸１０とコンロッド１１を介して接続されたシリンダ１２、クランク軸１０に組み付けられたカウンターウェイト１３が配置されている。また、エンジンブロック７には、吸排気系の機構等を含むヘッド部１４が組み付けられている。さらに、シリンダブロック７にはオイル落とし孔１５が設けられている。

以上のように構成されるエンジン１の各部には撥油膜処理が施されている。すなわち、図１中、太線で示したオイル落とし孔１５の内周面、エンジンブロック７の内周面７ａ、オイルパンセパレータ３の内周面３ａ、シリンダ１２のスカート部の内周面１２ａ、コンロッド１１やカウンターウェイト１３の表面といった本発明におけるエンジンオイル流下面に相当する箇所にエンジンオイルを素早く流下させるための撥油膜処理によるコーティングがされている。

ここで、撥油膜は、特殊フッ素樹脂を焼付加工して形成した。この撥油膜が形成されていることにより、エンジンオイル流下面を伝わるエンジンオイルは、粘度が高い状態であってもエンジンオイル流下面に付着しにくくなり、ストレーナ６によって吸い上げられ、エンジンブロック７に供給されたエンジンオイルは速やかに第一室４に戻ってくる。このため、第一室４の容積は、極力小さくしている。この結果、エンジン１の始動直後に潤滑に供する第一室４内のエンジンオイルを早期に昇温させることができる。

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。例えば、撥油膜は、エンジンブロック７や、コンロッド１１、ピストン１２等を構成する材質の撥油性よりも撥油性の高い材質であれば、特殊フッ素樹脂樹脂に限定されることなく、他の材質によるコーティングを行ってもよい。

実施例のエンジンの概略構成を示す説明図である。 二槽式オイルパンの概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１ エンジン
２ オイルパン
３ オイルパンセパレータ
４ 第一室
５ 第二室
６ ストレーナ
６ａ 吸込口
７ エンジンブロック
８ サーモスタット
９ 連通孔
１０ クランク軸
１１ コンロッド
１２ ピストン
１３ カウンターウェイト
１４ ヘッド部
１５ オイル落とし孔

Claims (3)

1. エンジンブロックの下部にオイルパンを装着したエンジンであって、
   当該エンジンの内部におけるエンジンオイル流下面に撥油膜処理を施したことを特徴とするエンジン。
2. 請求項１記載のエンジンにおいて、
   前記オイルパンは、吸込口が配置される第一室と前記吸込口が配置されない第二室とに仕切るオイルパンセパレータを内部に備え、前記第一室がエンジンブロックの内部と連通されるとともに、前記オイルパンセパレータに前記第一室と前記第二室とを連通させる連通孔を有する二槽式オイルパンであり、
   前記エンジンオイル流下面を流下したエンジンオイルが前記第一室内へ戻されることを特徴とするエンジン。
3. 請求項１又は２記載のエンジンにおいて、
   前記撥油膜処理は、前記エンジンブロックの材質の撥油性よりも撥油性の高い材質によりコーティングしたことを特徴とするエンジン。
   

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