JP2007231803A - Cylinder lubricating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンのシリンダライナへ潤滑油を供給するシリンダ潤滑装置に関する。 The present invention relates to a cylinder lubricating device that supplies lubricating oil to a cylinder liner of an engine.
従来、大型船舶ディーゼル機関のシリンダライナ摺動面へシリンダ油を注入するシリンダ注油装置が提案されている(特許文献1)。特許文献1には、燃料噴射ポンプから吐出される燃料油により駆動されるプランジャピストンを設け、このプランジャピストンの往復動により、シリンダ油を燃料噴射時期と略同期のピストン上死点近傍で注油口に送給し、ピストン上死点近傍において充分な量のシリンダ油をシリンダライナの摺動面に供給する構成が開示されている。注油口からのシリンダ油の噴射は、機関のクランク軸に連動される燃料カムでプランジャが駆動されることによって行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a cylinder lubrication device that injects cylinder oil into a cylinder liner sliding surface of a large marine diesel engine has been proposed (Patent Document 1). In
さらに、特許文献2には、塩基性オイルをシリンダライナ上周部に噴霧して燃焼時に生成される硫酸成分を中和し、シリンダライナやピストンリングの腐食、摩耗を軽減する内燃機関の潤滑装置が提案されている。
Further,
また、燃料である軽油を潤滑油として利用する軽油潤滑式ディーゼルエンジンが開示されている(特許文献3)。このような軽油潤滑式ディーゼルエンジンでは、燃料となる軽油がエンジン各部の潤滑剤としても用いられ、エンジン各部を循環する。このため、潤滑専用の油は不要であり、オイル交換の手間も省くことができる。 Moreover, a light oil lubricated diesel engine that uses light oil as a fuel as a lubricating oil is disclosed (Patent Document 3). In such a light oil lubricated diesel engine, light oil as a fuel is also used as a lubricant for each part of the engine and circulates through each part of the engine. For this reason, the oil only for lubrication is unnecessary, and the effort of oil replacement can also be saved.
特許文献1に開示されたシリンダ注油装置は、筒内での燃焼のために燃料噴射弁へ高圧の燃料を供給する燃料噴射ポンプから吐出された燃料をプランジャピストンへ分岐させ、このプランジャピストンの往復動によってシリンダ油を注油口に送給する構成となっている。すなわち、燃料噴射ポンプで圧力を高めた燃料を利用してプランジャピストンを駆動し、潤滑用のシリンダ油をシリンダライナへ供給する構成となっている。
The cylinder lubrication device disclosed in
このため、特許文献1に開示されたこのようなシリンダ注油装置を特許文献3に開示されたような燃料が潤滑油を兼用する形式のディーゼルエンジンには、そのままの形態では搭載することはできない。
For this reason, such a cylinder lubrication device disclosed in
また、特許文献3に開示されたようなディーゼルエンジンでは、以下のような問題が生じるおそれがある。このようなディーゼルエンジンでは燃料として一般的に軽油を用い、軽油が潤滑系に供給されて各部の潤滑に寄与する。しかし、軽油は、一般的なエンジンオイルよりも蒸発し易いことから、エンジンの高負荷高回転運転時など、エンジンにとって厳しい条件下では、シリンダライナにおける軽油が蒸発してドライ状態となり、異常摩耗、ピストンの焼き付き等、エンジンにダメージを与えるおそれがある。
Moreover, in the diesel engine as disclosed in
また、特許文献2記載の内燃機関の潤滑装置は、燃焼時に生成される硫酸成分を中和してシリンダライナやピストンリングの腐食・摩耗を軽減することを目的としており、エンジン運転中の摩擦の低減、焼き付き防止を目的としたシリンダライナへの潤滑油の供給を行う構成とはなっていない。従って、このような内燃機関の潤滑装置を特許文献3で開示されたようなエンジンに装着したとしても当該エンジンの前記のようなドライ状態の回避には繋がらない。
In addition, the lubrication device for an internal combustion engine described in
そこで、本発明は、エンジン、特に、燃料と潤滑油を兼用するディーゼルエンジンのシリンダにおける良好な潤滑性能を得ることができるシリンダ潤滑装置を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cylinder lubrication device capable of obtaining good lubrication performance in an engine, in particular, a cylinder of a diesel engine that uses both fuel and lubricating oil.
かかる課題を解決するための、本発明のシリンダ潤滑装置は、燃料を潤滑油として用いるエンジンのシリンダ内に高圧で燃料を噴射する高圧燃料噴射弁と、前記シリンダのシリンダライナ潤滑用の燃料を低圧で噴射する低圧燃料噴射弁と、を備えたことを特徴とする(請求項1)。ここで、高圧燃料噴射弁は、従来のエンジンが備えるものと同様で、筒内での燃焼に供する燃料を噴射するものである。このため、高圧燃料噴射弁からは、燃料が噴霧され、気化し易い圧力で燃料が噴射される。一方、低圧燃料噴射弁は、シリンダライナにおける良好な潤滑特性を得るために燃料を噴射するためのものである。すなわち、低圧燃料噴射弁は、燃料を潤滑油として利用するために燃料を筒内へ噴射するための弁である。このため、低圧燃料噴射弁の噴射の圧力は、潤滑油としての機能を発揮し易いように、燃料が気化し難い圧力に調整される。当然、この圧力は、高圧燃料噴射弁における燃料の噴射圧力より低い圧力となる。 In order to solve this problem, a cylinder lubrication apparatus according to the present invention includes a high-pressure fuel injection valve that injects fuel at high pressure into a cylinder of an engine that uses fuel as lubricating oil, and low-pressure fuel for cylinder liner lubrication of the cylinder. And a low-pressure fuel injection valve that injects at (1). Here, the high-pressure fuel injection valve is similar to that provided in a conventional engine, and injects fuel to be used for combustion in a cylinder. For this reason, fuel is sprayed from the high-pressure fuel injection valve, and fuel is injected at a pressure that is easy to vaporize. On the other hand, the low pressure fuel injection valve is for injecting fuel in order to obtain good lubrication characteristics in the cylinder liner. That is, the low-pressure fuel injection valve is a valve for injecting fuel into the cylinder in order to use the fuel as lubricating oil. For this reason, the injection pressure of the low-pressure fuel injection valve is adjusted to a pressure at which the fuel is difficult to vaporize so that the function as the lubricating oil is easily exhibited. Naturally, this pressure is lower than the fuel injection pressure in the high-pressure fuel injection valve.
このような低圧燃料噴射弁は、シリンダライナに向けて燃料を噴射する構成とすることが望ましい。噴射した燃料を筒内で気化や燃焼する以前にシリンダライナに付着させ、噴射した燃料を潤滑油として機能させるためである。 Such a low-pressure fuel injection valve is preferably configured to inject fuel toward the cylinder liner. This is because the injected fuel is attached to the cylinder liner before vaporizing or burning in the cylinder, and the injected fuel functions as a lubricating oil.
エンジンの潤滑油として全て燃料を利用する構成とする場合には、本発明のシリンダ潤滑装置は、以下のような構成とすることができる。すなわち、前記エンジンは、例えば、燃料タンクと、当該燃料タンクから送油された燃料を貯留し、燃料噴射系及びエンジン潤滑系へ燃料を供給するオイルタンクと、を備えたものとする。そして、前記低圧燃料噴射弁へは、前記エンジン潤滑系へ燃料を供給する潤滑ポンプにより燃料が供給される構成とすることができる(請求項2)。ここで、燃料噴射系には高圧で燃料を供給する燃料噴射ポンプ、コモンレールが含まれることがあり、高圧燃料噴射弁からは、このような燃料噴射系を通じて高圧の燃料が噴射される。これに対し、エンジン潤滑系は、潤滑油の供給が必要となるエンジンの各部、例えば、クランク軸回りやシリンダヘッド周り等が含まれ、このようなエンジン潤滑系には潤滑油として利用される燃料が潤滑ポンプによって供給される。この潤滑ポンプが燃料を圧送する圧力は、エンジン潤滑系へ燃料を行き渡らせることができる程度である。従って、燃料噴射ポンプが燃料を圧送する圧力と比較しても低圧である。そこで、このような低圧の潤滑ポンプを利用して燃料を圧送し、低圧燃料噴射弁から潤滑油としての燃料を噴射する構成とすることができる。 When the fuel is used as the engine lubricating oil, the cylinder lubricating device of the present invention can be configured as follows. That is, the engine includes, for example, a fuel tank and an oil tank that stores fuel sent from the fuel tank and supplies fuel to a fuel injection system and an engine lubrication system. The low-pressure fuel injection valve may be configured to be supplied with fuel by a lubrication pump that supplies fuel to the engine lubrication system. Here, the fuel injection system may include a fuel injection pump for supplying fuel at a high pressure and a common rail, and high-pressure fuel is injected from the high-pressure fuel injection valve through such a fuel injection system. On the other hand, the engine lubrication system includes parts of the engine that need to be supplied with lubricating oil, for example, around the crankshaft and the cylinder head, and the fuel used as the lubricating oil in such an engine lubricating system. Is supplied by a lubrication pump. The pressure at which the lubrication pump pumps the fuel is such that the fuel can be distributed to the engine lubrication system. Accordingly, the pressure is low even when compared with the pressure at which the fuel injection pump pumps the fuel. Therefore, the fuel can be pumped using such a low-pressure lubrication pump, and fuel as lubricating oil can be injected from the low-pressure fuel injection valve.
また、前記低圧燃料噴射弁へは、前記燃料噴射系へ燃料を供給する燃料噴射ポンプに組み込まれた低圧燃料ポンプにより燃料が供給される構成とすることができる(請求項3)。前記のように、燃料噴射系には高圧で燃料を供給する燃料噴射ポンプ、コモンレールが含まれることがあり、高圧燃料噴射弁からは、このような燃料噴射系を通じて高圧の燃料が噴射される。ここで、燃料噴射ポンプは、低圧燃料ポンプと、高圧燃料ポンプとを組み合わせたものがある。すなわち、高圧燃料噴射弁から噴射する際の圧力まで燃料の圧力を昇圧させるべく、二段階の昇圧を行う構成としているものがある。このような燃料ポンプを構成する低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプとの間から燃料を分流させ、この分流させた燃料を低圧燃料噴射弁から潤滑油として噴射する構成とすることができる。 The fuel can be supplied to the low-pressure fuel injection valve by a low-pressure fuel pump incorporated in a fuel injection pump that supplies fuel to the fuel injection system. As described above, the fuel injection system may include a fuel injection pump that supplies fuel at a high pressure and a common rail, and high-pressure fuel is injected from the high-pressure fuel injection valve through such a fuel injection system. Here, the fuel injection pump includes a combination of a low pressure fuel pump and a high pressure fuel pump. That is, there is a configuration in which boosting is performed in two stages in order to increase the pressure of the fuel up to the pressure at the time of injection from the high-pressure fuel injection valve. The fuel can be divided from between the low-pressure fuel pump and the high-pressure fuel pump constituting such a fuel pump, and the divided fuel can be injected as lubricating oil from the low-pressure fuel injection valve.
また、本発明のシリンダ潤滑装置は、以下のような構成とすることができる。すなわち、前記エンジンは、燃料タンクと、当該燃料タンクから送油された燃料を貯留し、燃料噴射系及びエンジン潤滑系へ燃料を供給するオイルタンクと、を備え、前記低圧燃料噴射弁へは、前記燃料タンク内の燃料を供給する構成とすることができる(請求項4)。ここで、オイルタンクは、一般的なエンジンに装着されるオイルパンと同等又は類似の機能を果たすものである。燃料タンクは、このようなオイルタンクと比較して、一般的には容量が大きく、内部の燃料の温度も低い。そこで、できるだけ温度の低い燃料を潤滑油として注油口から吐出する構成とすれば、潤滑油の蒸発を極力回避することができる。この結果、シリンダライナにおける良好な潤滑特性を維持することができる。 Moreover, the cylinder lubricating device of this invention can be set as the following structures. That is, the engine includes a fuel tank and an oil tank that stores fuel sent from the fuel tank and supplies fuel to a fuel injection system and an engine lubrication system. The fuel in the fuel tank can be supplied (claim 4). Here, the oil tank performs the same or similar function as an oil pan mounted on a general engine. A fuel tank generally has a larger capacity and a lower internal fuel temperature than such an oil tank. Therefore, if the fuel having a temperature as low as possible is discharged from the oil inlet as lubricating oil, evaporation of the lubricating oil can be avoided as much as possible. As a result, good lubrication characteristics in the cylinder liner can be maintained.
本発明によれば、燃料を潤滑油として用いるエンジンのシリンダ内に高圧で燃料を噴射する高圧燃料噴射弁と、前記シリンダのシリンダライナに向けて低圧で燃料を噴射する低圧燃料噴射弁と、を備えた構成とし、低圧燃料噴射弁からは潤滑油を供給するようにしたので、低圧燃料噴射弁から噴射された潤滑油が気化し難く、シリンダライナにおける潤滑特性を維持することができる。 According to the present invention, a high-pressure fuel injection valve that injects fuel at a high pressure into a cylinder of an engine that uses fuel as lubricating oil, and a low-pressure fuel injection valve that injects fuel at a low pressure toward the cylinder liner of the cylinder. Since the lubricating oil is supplied from the low-pressure fuel injection valve, the lubricating oil injected from the low-pressure fuel injection valve is difficult to vaporize, and the lubricating characteristics of the cylinder liner can be maintained.
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。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、エンジン1に装着した本発明のシリンダ潤滑装置20の概略構成を示す模式図である。エンジン1は、燃料である軽油を潤滑油として用いるディーゼルエンジンである。図2は、エンジン1の主として燃料供給部分の概略構成を示した説明図である。まず、このようなエンジン1の概略構成について説明する。エンジン1は、燃料タンク2、オイルパン3を備えている。燃料タンク2とオイルパン3とは燃料供給経路4によって連通している。この燃料供給経路4にはセジメンタ5、電動供給ポンプ6が配設されており、この電動供給ポンプ6により燃料タンク2からオイルパン3へ燃料が供給されるようになっている。ここで、オイルパン3は、シリンダブロックの下部に一体的に設けられたものを指すが、別置きのオイルタンクであってもよい。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a
エンジン1は、潤滑油の供給を必要とするエンジン潤滑系7へ潤滑油としての燃料を供給する潤滑系燃料供給経路8を有している。この潤滑系燃料供給経路8にはフィルタ9、50〜400kPa程度の圧力で燃料を圧送可能な潤滑ポンプ10が配設されており、潤滑ポンプ10を駆動することにより燃料をオイルパン3から吸い上げてエンジン潤滑系7へ供給している。ここで、エンジン潤滑系7はエンジン1のシリンダヘッド周りやクランク軸周りなど、一般的なエンジンにおいて潤滑油の供給を受ける箇所を指す。
The
このような潤滑系燃料供給経路8は、潤滑ポンプ10の下流で分岐する分岐経路30を備えている。この分岐経路30は、図1に示すようにシリンダヘッド23に装着された低圧燃料噴射弁24に接続されている。この低圧燃料噴射弁24は、燃料が気化されず、噴霧状態となることのない程度の圧力で燃料をシリンダライナ22に向けて噴射する。このようにして噴射される燃料はシリンダライナ22に付着し、ピストン25との摩擦を軽減する。
Such a lubrication system
エンジン1は、潤滑系燃料供給経路8を通じてエンジン潤滑系7へ供給された燃料をオイルパン3へ戻す潤滑系燃料リターン経路11を有している。
The
さらに、エンジン1は、筒内へ燃料を噴射する噴射系12へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路13を有している。この噴射系燃料供給経路13には、フィルタ14、10MPa以上の高圧で燃料を圧送可能な燃料噴射ポンプ15が配設されており、燃料噴射ポンプ15を駆動することにより燃料をオイルパン3から吸い上げて噴射系12へ供給している。ここで、燃料噴射ポンプ15は低圧燃料ポンプ15aと、高圧燃料ポンプ15bとを備えている。燃料噴射ポンプ15の下流には図示しないコモンレールが配設されており、コモンレールには図1に示すような高圧燃料噴射弁19が接続されている。高圧燃料噴射弁19は、図1に示すように先端がシリンダ21の内部に臨むようにシリンダヘッド23に装着されている。この高圧燃料噴射弁19は、筒内で燃焼し易いように20MPa以上の圧力で燃料を噴射する。
Furthermore, the
また、エンジン1は噴射系燃料供給経路13を通じて噴射系12へ供給された後の噴射系リターン燃料を燃料タンク2へ戻す噴射系燃料リターン経路16を有している。なお、噴射系リターン燃料とは、図示しないコモンレールおよび高圧燃料噴射弁19等の各々から戻されるリターン燃料を指す。
The
また、電動供給ポンプ6は図示しないECUが接続されている。このECUには、オイルレベルセンサやエンジンの各所のセンサが接続されており、このECUにより処理されたエンジン1のエンジン運転条件に基づく指令に基づいて電動供給ポンプ6の吐出量の制御がされている。
The electric supply pump 6 is connected to an ECU (not shown). The ECU is connected to an oil level sensor and various sensors of the engine, and the discharge amount of the electric supply pump 6 is controlled based on a command based on the engine operating condition of the
すなわち、エンジン1における潤滑油は、エンジン運転のための燃料を利用しており、このための各種配管がされている。
That is, the lubricating oil in the
このような構成のシリンダ潤滑装置20は、シリンダ21内で燃焼させるべく高圧燃料噴射弁19から噴射される燃料とは別に、低圧燃料噴射弁24から潤滑油として噴射される燃料がシリンダライナ22に付着する。このようにしてシリンダライナ22に付着する燃料は気化し難く、蒸発し難い、すなわち、ドライ状態となり難いためシリンダライナ22とピストン25との摩擦を軽減することができる。
In the
次に、本発明の実施例2について、図3を参照しつつ説明する。実施例2が実施例1と異なる点は、実施例1では、潤滑ポンプ10の下流から分岐する分岐経路30を有しており、この分岐経路30を通じて低圧燃料噴射弁24へ潤滑油となる燃料を供給しているのに対し、実施例2では、低圧燃料ポンプ15aの下流から分岐経路31を分岐させ、この分岐経路31を通じて低圧燃料噴射弁24へ潤滑油となる燃料を供給している点である。また、燃料供給経路4と噴射系燃料供給経路13とを接続するバイパス経路40を備えている点も異なる。このバイパス経路40と噴射系燃料給経路13との接続箇所には三方弁41が装着されている。
Next,
このような構成としても、実施例1の場合と同様の効果を得ることができる。ただし、エンジン1の運転状況に応じて図示しないECUの指令に基づいて三方弁41を切り替えることにより、燃料タンク2からの燃料を低圧燃料噴射弁24から噴射させることができる。
Even with such a configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. However, the fuel from the
燃料タンク2は、オイルタンク3よりも容量が大きいこともあり、燃料タンク2内の燃料はオイルタンク3内の燃料よりも温度が低いと考えられる。温度が低く、蒸発しにくい状態の燃料を低圧燃料噴射弁24から噴射すればより良好な潤滑特性を維持することができる。
The
なお、他の構成要素については実施例1と同一であるの、同一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。 The other constituent elements are the same as those in the first embodiment. The same constituent elements are denoted by the same reference numerals in the drawings, and detailed description thereof is omitted.
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。 The above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention, and the present invention is not limited thereto. Various modifications of these embodiments are within the scope of the present invention. It is apparent from the above description that various other embodiments are possible within the scope.
1 エンジン
19 高圧燃料噴射弁
20 シリンダ潤滑装置
21 シリンダ
22 シリンダライナ
23 シリンダヘッド
24 低圧燃料噴射弁
25 ピストン
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記シリンダのシリンダライナ潤滑用の燃料を低圧で噴射する低圧燃料噴射弁と、
を備えたことを特徴とするシリンダ潤滑装置。 A high-pressure fuel injection valve that injects fuel at a high pressure into a cylinder of an engine that uses fuel as lubricating oil;
A low pressure fuel injection valve for injecting fuel for lubricating the cylinder liner of the cylinder at a low pressure;
A cylinder lubrication device comprising:
前記エンジンは、エンジン潤滑系を備え、
前記低圧燃料噴射弁へは、前記エンジン潤滑系へ燃料を供給する潤滑ポンプにより燃料が供給されることを特徴としたシリンダ潤滑装置。 The cylinder lubrication device according to claim 1, wherein
The engine includes an engine lubrication system,
A cylinder lubrication device characterized in that fuel is supplied to the low-pressure fuel injection valve by a lubrication pump that supplies fuel to the engine lubrication system.
前記エンジンは、燃料噴射系を備え、
前記低圧燃料噴射弁へは、前記燃料噴射系へ燃料を供給する燃料噴射ポンプに組み込まれた低圧燃料ポンプにより燃料が供給されることを特徴としたシリンダ潤滑装置。 The cylinder lubrication device according to claim 1, wherein
The engine includes a fuel injection system,
A cylinder lubrication device characterized in that fuel is supplied to the low-pressure fuel injection valve by a low-pressure fuel pump incorporated in a fuel injection pump that supplies fuel to the fuel injection system.
前記エンジンは、燃料タンクと、
当該燃料タンクから送油された燃料を貯留し、燃料噴射系及びエンジン潤滑系へ燃料を供給するオイルタンクと、を備え、
前記低圧燃料噴射弁へは、前記燃料タンク内の燃料を供給することを特徴としたシリンダ潤滑装置。
The cylinder lubrication device according to claim 1, wherein
The engine includes a fuel tank,
An oil tank for storing fuel sent from the fuel tank and supplying fuel to a fuel injection system and an engine lubrication system;
A cylinder lubrication apparatus characterized in that fuel in the fuel tank is supplied to the low-pressure fuel injection valve.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006053033A JP2007231803A (en) | 2006-02-28 | 2006-02-28 | Cylinder lubricating device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011523690A (en) * | 2008-06-06 | 2011-08-18 | セイソル テクノロジー (プロプライエタリー) リミテッド | Reduction of wear in compression ignition engines. |
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2006
- 2006-02-28 JP JP2006053033A patent/JP2007231803A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011523690A (en) * | 2008-06-06 | 2011-08-18 | セイソル テクノロジー (プロプライエタリー) リミテッド | Reduction of wear in compression ignition engines. |
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