JP2008267160A - Lubricator for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、内燃機関における動弁系や摺動系などにオイルを供給する内燃機関の潤滑装置に関し、特に、ドライサンプ式の潤滑装置に関するものである。 The present invention relates to a lubricating device for an internal combustion engine that supplies oil to, for example, a valve operating system or a sliding system in the internal combustion engine, and more particularly to a dry sump type lubricating device.
エンジンにおいて、吸気弁及び排気弁の開閉駆動を行う動弁系、クランクシャフトやピストンなどを駆動する摺動系に対して、常時オイルを供給することで、動弁系における円滑な作動を確保すると共に、摺動系における磨耗や発熱を防止している。このような潤滑装置の一つとして、ドライサンプ式の潤滑装置が提案されている。このドライサンプ式の潤滑装置では、エンジン各部分で使用されたオイルを、クランクケースからスカベンジポンプにより回収し、エンジンとは別体に設けられたオイルタンクに貯留し、このオイルタンクに貯留されているオイルを、フィードポンプによってエンジンの動弁系や摺動系などの各潤滑必要部分に供給している。 In an engine, smooth operation of the valve system is ensured by always supplying oil to a valve system that opens and closes intake and exhaust valves and a sliding system that drives a crankshaft, piston, and the like. At the same time, it prevents wear and heat generation in the sliding system. As one of such lubricating devices, a dry sump type lubricating device has been proposed. In this dry sump type lubricating device, the oil used in each part of the engine is recovered from the crankcase by a scavenge pump, stored in an oil tank provided separately from the engine, and stored in this oil tank. Oil is supplied to each necessary lubrication part such as a valve system and a sliding system of an engine by a feed pump.
ところで、このドライサンプ式の潤滑装置にて、エンジンの潤滑必要部分からクランクケースに戻ったオイルは、スカベンジポンプによりオイルタンクに回収されて貯留され、フィードポンプにより再びエンジンの潤滑必要部分に供給する。この場合、スカベンジポンプは、エンジンのクランクシャフトの回転に連動して駆動する。即ち、スカベンジポンプの駆動軸に固定されたプーリと、クランクシャフトに固定されたプーリとの間に、駆動ベルトが掛け回された構造となっている。 By the way, in this dry sump type lubricating device, the oil returned to the crankcase from the engine lubrication required part is collected and stored in the oil tank by the scavenge pump, and supplied again to the engine lubrication necessary part by the feed pump. In this case, the scavenge pump is driven in conjunction with the rotation of the crankshaft of the engine. That is, the drive belt is wound around a pulley fixed to the drive shaft of the scavenge pump and a pulley fixed to the crankshaft.
なお、ドライサンプ式の潤滑装置としては、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。 In addition, as a dry sump-type lubrication apparatus, there exists a thing described in the following patent document 1, for example.
従来のドライサンプ式の潤滑装置にて、上述したように、スカベンジポンプは、エンジンのクランクシャフトにより駆動する構造となっている。そのため、このスカベンジポンプによりエンジンのフリクションが増加されることとなり、特に、エンジンの低回転領域ではこの影響が大きくなり、エンジン出力性能を低下させてしまうおそれがある。また、ドライサンプ式の潤滑装置では、気筒ごとにクランク室が区画され、各クランク室が連通部により連通されているもの、この連通面積が減少してしまい、特に、エンジンの高回転領域では、各クランク室の圧力変動を十分に緩和できずに、ポンピングロスが発生してしまうおそれがある。なお、上述した特許文献1に記載された従来のエンジンの潤滑制御装置では、スカベンジポンプを電動式としているが、この電動式スカベンジポンプの制御が複雑になり、また、部品コストや製造コストが増大してしまうという問題がある。 In the conventional dry sump type lubrication device, as described above, the scavenge pump is structured to be driven by the crankshaft of the engine. Therefore, the friction of the engine is increased by this scavenge pump, and this influence becomes large particularly in the low rotation region of the engine, and the engine output performance may be lowered. Further, in the dry sump type lubrication device, the crank chamber is divided for each cylinder, and each crank chamber is communicated by a communication portion, and this communication area is reduced. There is a risk that pumping loss may occur due to insufficient relaxation of the pressure fluctuation in the crank chamber. In the conventional engine lubrication control device described in Patent Document 1 described above, the scavenge pump is electrically operated. However, the control of the electric scavenge pump becomes complicated, and the parts cost and manufacturing cost increase. There is a problem of end up.
本発明は、このような問題を解決するものであって、内燃機関の運転状態に拘らずこの内燃機関におけるフリクションの増加を抑制して適正な潤滑を可能とする内燃機関の潤滑装置を提供することを目的とする。 The present invention solves such a problem, and provides a lubricating device for an internal combustion engine that enables appropriate lubrication by suppressing an increase in friction in the internal combustion engine regardless of the operating state of the internal combustion engine. For the purpose.
上述した課題を解決してその目的を達成するために、本発明の内燃機関の潤滑装置は、内燃機関を潤滑したオイルをクランクケースより回収するオイル回収通路と、該オイル回収通路に設けられたスカベンジポンプと、前記内燃機関の駆動力により前記スカベンジポンプを駆動するポンプ駆動手段と、前記オイル回収通路により回収されたオイルを貯留するオイルタンクと、該オイルタンクのオイルを前記内燃機関に供給するオイル供給通路と、該オイル供給通路に設けられたフィードポンプと、前記内燃機関の運転状態に応じて前記ポンプ駆動手段を制御するポンプ制御手段とを具えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a lubricating device for an internal combustion engine of the present invention is provided with an oil recovery passage for recovering oil lubricated from the internal combustion engine from a crankcase, and the oil recovery passage. A scavenge pump; pump driving means for driving the scavenge pump by the driving force of the internal combustion engine; an oil tank for storing oil recovered by the oil recovery passage; and supplying oil from the oil tank to the internal combustion engine. An oil supply passage, a feed pump provided in the oil supply passage, and a pump control means for controlling the pump drive means in accordance with an operating state of the internal combustion engine are provided.
本発明の内燃機関の潤滑装置では、前記ポンプ制御手段は、前記内燃機関の低回転域で、前記ポンプ駆動手段により前記フィードポンプの吐出量に対する前記スカベンジポンプの吐出量の比率を低下させることを特徴としている。 In the lubricating device for an internal combustion engine of the present invention, the pump control means reduces the ratio of the discharge amount of the scavenge pump to the discharge amount of the feed pump by the pump drive means in a low rotation range of the internal combustion engine. It is a feature.
本発明の内燃機関の潤滑装置では、前記ポンプ制御手段は、前記内燃機関の高回転域で、前記ポンプ駆動手段により前記フィードポンプの吐出量に対する前記スカベンジポンプの吐出量の比率を上昇させることを特徴としている。 In the lubricating device for an internal combustion engine of the present invention, the pump control means increases the ratio of the discharge amount of the scavenge pump to the discharge amount of the feed pump by the pump drive means in a high rotation range of the internal combustion engine. It is a feature.
本発明の内燃機関の潤滑装置では、前記ポンプ駆動手段は、前記内燃機関の回転速度を減速または増速する変速機を有することを特徴としている。 In the lubricating device for an internal combustion engine according to the present invention, the pump driving means includes a transmission that decelerates or increases the rotational speed of the internal combustion engine.
本発明の内燃機関の潤滑装置では、前記ポンプ駆動手段は、前記内燃機関のクランクシャフトに装着されるクランクシャフトプーリと、前記スカベンジポンプの駆動シャフトに装着されるポンププーリと、前記クランクシャフトプーリと前記ポンププーリに掛け回される無端の駆動ベルトとを有し、前記変速機は、前記クランクシャフトプーリと前記ポンププーリとのプーリ比を変更するものであることを特徴としている。 In the lubricating device for an internal combustion engine of the present invention, the pump drive means includes a crankshaft pulley mounted on a crankshaft of the internal combustion engine, a pump pulley mounted on a drive shaft of the scavenge pump, the crankshaft pulley, And an endless drive belt wound around the pump pulley, wherein the transmission changes a pulley ratio between the crankshaft pulley and the pump pulley.
本発明の内燃機関の潤滑装置によれば、内燃機関を潤滑したオイルをクランクケースより回収するオイル回収通路にスカベンジポンプを設け、このスカベンジポンプをポンプ駆動手段により内燃機関の駆動力により駆動可能とすると共に、オイル回収通路により回収されたオイルを貯留するオイルタンクを設ける一方、このオイルタンクのオイルを内燃機関に供給するオイル供給通路にフィードポンプを設けて構成し、内燃機関の運転状態に応じてポンプ駆動手段を制御するポンプ制御手段を設けたので、ポンプ制御手段は、内燃機関の運転状態に応じてポンプ駆動手段を制御し、スカベンジポンプを内燃機関の駆動力に応じて駆動することとなり、内燃機関の運転状態に拘らずこの内燃機関におけるフリクションの増加を抑制することができ、適正な潤滑を可能とすることができる。 According to the lubricating device for an internal combustion engine of the present invention, a scavenge pump is provided in an oil recovery passage for recovering oil lubricated from the internal combustion engine from a crankcase, and the scavenge pump can be driven by a driving force of the internal combustion engine by a pump driving means. In addition, an oil tank for storing the oil recovered by the oil recovery passage is provided, and a feed pump is provided in the oil supply passage for supplying the oil in the oil tank to the internal combustion engine. Since the pump control means for controlling the pump drive means is provided, the pump control means controls the pump drive means according to the operating state of the internal combustion engine, and drives the scavenge pump according to the drive force of the internal combustion engine. The increase in friction in the internal combustion engine can be suppressed regardless of the operating state of the internal combustion engine. , It is possible to allow for proper lubrication.
以下に、本発明に係る内燃機関の潤滑装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。 Embodiments of a lubricating device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this Example.
図1は、本発明の一実施例に係る内燃機関の潤滑装置を表す概略構成図、図2は、本実施例の内燃機関の潤滑装置におけるエンジン側のポンプ駆動装置の概略図、図3は、本実施例の内燃機関の潤滑装置におけるエンジン側の変速機の概略図、図4は、本実施例の内燃機関の潤滑装置におけるスカベンジポンプ側のポンプ駆動装置の概略図、図5は、本実施例の内燃機関の潤滑装置におけるスカベンジポンプ側の変速機の概略図、図6−1から図6−3は、本実施例の内燃機関の潤滑装置における変速機の作用を表す概略図、図7は、本実施例の内燃機関を表す概略図、図8は、エンジン回転速度に対するS/F比を表すグラフ、図9は、S/F比に対するスカベンジポンプ吐出量を表すグラフ、図10は、S/F比に対する気筒間フリクションを表すグラフである。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a lubricating device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a pump drive device on the engine side in the lubricating device for the internal combustion engine of the present embodiment, and FIG. FIG. 4 is a schematic view of an engine-side transmission in the internal combustion engine lubrication device of the present embodiment, FIG. 4 is a schematic view of a scavenge pump side pump drive device in the internal combustion engine lubrication device of the present embodiment, and FIG. FIG. 6A to FIG. 6C are schematic views illustrating the operation of the transmission in the internal combustion engine lubrication device according to the present embodiment. 7 is a schematic diagram showing the internal combustion engine of the present embodiment, FIG. 8 is a graph showing the S / F ratio with respect to the engine rotation speed, FIG. 9 is a graph showing the scavenge pump discharge amount with respect to the S / F ratio, and FIG. , S / F ratio to cylinder flix Is a graph representing the emissions.
本実施例の内燃機関において、図7に示すように、この内燃機関としてのエンジン11は、V型6気筒エンジンであって、シリンダブロック12は上部に所定角度で傾斜した左右のバンク13,14を有しており、この各バンク13,14にそれぞれ3つのシリンダボア15,16が形成され、各シリンダボア15,16にピストン17,18が上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック12の下部にクランクケース19が締結され、このクランクケース19にクランクシャフト20が回転自在に支持されており、各ピストン17,18はコネクティングロッド21,22を介してこのクランクシャフト20にそれぞれ連結されている。この場合、シリンダブロック12とクランクケース19により形成されるクランク室は、図示しない仕切壁により気筒ごとに区画されると共に、この仕切壁に形成された連通孔により連通している。
In the internal combustion engine of the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
一方、シリンダブロック12の各バンク13,14の上部にはシリンダヘッド23,24が締結されており、シリンダブロック12とピストン17,18とシリンダヘッド23,24により各燃焼室25,26が構成されている。そして、この燃焼室25,26の上部、つまり、シリンダヘッド23,24の下面に吸気ポート27,28及び排気ポート29,30が対向して形成され、この吸気ポート27,28及び排気ポート29,30に対して吸気弁31,32及び排気弁33,34の下端部が位置している。この吸気弁31,32及び排気弁33,34は、シリンダヘッド23,24に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート27,28及び排気ポート29,30を閉止する方向に付勢支持されている。また、シリンダヘッド23,24には、吸気カムシャフト35,36及び排気カムシャフト37,38が回転自在に支持されると共に、シリンダヘッドカバー39,40が締結されている。この吸気カムシャフト35,36及び排気カムシャフト37,38には、吸気カム及び排気カムが形成されており、吸気弁31,32及び排気弁33,34の上端部に接触している。
On the other hand,
従って、エンジン11に同期して吸気カムシャフト35,36及び排気カムシャフト37,38が回転すると、吸気カム及び排気カムが吸気弁31,32及び排気弁33,34を所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート27,28及び排気ポート29,30を開閉し、吸気ポート27,28と燃焼室25,26、燃焼室25,26と排気ポート29,30とをそれぞれ連通することができる。
Therefore, when the
そして、各シリンダヘッド23,24の吸気ポート27,28には、吸気管41,42が連結される一方、排気ポート29,30には、排気管43,44が連結されている。また、各シリンダヘッド23,24には、各燃焼室25,26に直接燃料(ガソリン)を噴射するインジェクタ45,46が装着されると共に、燃焼室25,26の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ47,48が装着されている。
The
車両には、電子制御ユニット(ECU)50(図1参照)が搭載されており、このECU50は、吸入空気量、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転速度、冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定し、インジェクタ45,46や点火プラグ47,48を制御している。
The vehicle is equipped with an electronic control unit (ECU) 50 (see FIG. 1). The ECU 50 is in an engine operating state such as an intake air amount, a throttle opening, an accelerator opening, an engine speed, and a cooling water temperature. Based on this, the fuel injection amount, injection timing, ignition timing, etc. are determined, and the
このように構成されたエンジン11にて、本実施例の内燃機関の潤滑装置は、図1に示すように、ドライサンプ式の潤滑装置であって、エンジン11には、スカベンジポンプ51が装着され、このスカベンジポンプ51には、エンジン11を潤滑したオイルをクランクケース19から回収するオイル回収通路52の一端部が連結されている。このスカベンジポンプ51は、エンジン11の駆動力により駆動するポンプ駆動装置53により駆動することができる。
In the
このポンプ駆動装置53は、エンジン11のクランクシャフト20に装着されるクランクシャフトプーリ54と、スカベンジポンプ51の駆動シャフト55に装着されるポンププーリ56と、クランクシャフトプーリ54とポンププーリ56に掛け回される無端の駆動ベルト57とから構成されている。従って、クランクシャフト20の回転力がクランクシャフトプーリ54から駆動ベルト57を介してポンププーリ56に伝達され、駆動シャフト55を回転駆動することから、エンジン11に同期してスカベンジポンプ51を駆動することができる。そして、このスカベンジポンプ51を作動させることで、クランクケース19に戻ったオイルを図示しないストレーナを介してオイル回収通路52に吸入して回収することができる。
The
オイル回収通路52は、他端部が、回収されたオイルから旋回による遠心力を利用してエアを分離する気液分離器58に連結されている。この気液分離器58は、ケースの側部にオイル導入部が形成されると共に、下部にオイル排出部が形成され、上部にエア排出部が形成されており、オイル導入部にオイル回収通路52の他端部が連結されている。従って、スカベンジポンプ51によりオイル回収通路52を通してオイルが気液分離器58に導入されると、このオイルは、ケースの内壁面に沿ってその接線方向に導入されて内部で旋回流となり、遠心分離作用によりオイルに混入したエアがケースの軸中心側に移動して分離され、その浮力によりそのまま上昇してエア排出部から排出される一方、エアが分離されたオイルは、旋回しながら下降してオイル排出部から排出される。
The other end of the
オイルタンク59は、エンジン11とは別体に構成され、気液分離器58によりエアが分離されたオイルを貯留するものである。このオイルタンク58は、上部に連結通路60の一端部が連結され、この連結通路60の他端部が気液分離器58におけるオイル排出部に連結されている。そして、オイルタンク59は、下部にオイル供給通路61の一端部が連結され、このオイル供給通路61の他端部がエンジン11のシリンダブロック12に連結されており、オイル供給通路61にフィードポンプ62が設けられている。このフィードポンプ62は、図示しない電動モータにより駆動することができる。従って、このフィードポンプ62を作動させることで、オイルタンク59に貯留されているオイルを図示しないストレーナを介してオイル供給通路61に吸入し、シリンダブロック12のオイルギャラリ(図示略)に供給することができる。
The
また、気液分離器58のエア排出部にエア供給通路63の一端部が連結され、このエア供給通路63の他端部がエンジン11のシリンダヘッド23,24に連結されている。気液分離器58は、遠心分離作用によりオイルに混入したエアを分離するものである。このオイルからエアを完全に分離することはできず、実際には、気泡(エア)混入率の低いオイルと気泡(エア)混入率の高いオイルに分離される。従って、気液分離器58によりエアが分離された気泡混入率の高いオイルは、上述したように、連結通路60を通してオイルタンク59に貯留され、フィードポンプ62によりオイル供給通路61を通してシリンダブロック12のオイルギャラリに供給される。一方、気液分離器58によりオイルから分離された気泡混入率の低いオイルは、エア供給通路63を通してシリンダヘッド23,24の潤滑部に供給される。
One end of an
なお、オイルタンク59の上端部と、吸気管41,42におけるスロットル弁より下流側との間には、PCV(Positive Crankcase Ventilation)通路64が設けられており、オイルタンク59内で発生したブローバイガス(未燃ガス)を吸気管41,42に排出して処理することができる。
A PCV (Positive Crankcase Ventilation)
そして、本実施例の内燃機関の潤滑装置にて、ポンプ制御手段としてのECU50は、エンジン11の運転状態に応じてポンプ駆動装置53を制御可能となっている。つまり、ECU50は、エンジン11の低回転域で、ポンプ駆動装置53によりスカベンジポンプ51の吐出量を低下させる一方、エンジン11の高回転域で、ポンプ駆動装置53によりスカベンジポンプ51の吐出量を上昇させるように制御する。具体的には、ECU50は、エンジンの回転速度に応じて、フィードポンプ62の吐出量に対するスカベンジポンプ51の吐出量の比率(S/F比)を低下または上昇させるようにしている。
In the internal combustion engine lubrication device of the present embodiment, the
この場合、ECU50には、クランク角センサ65が接続されており、このクランク角センサ65は、検出したクランク角度に基づいてエンジン回転速度を算出している。また、ポンプ駆動装置53は、クランクシャフト20の回転速度を減速または増速する変速機66,67を有しており、この変速機66,67は、クランクシャフトプーリ54とポンププーリ56とのプーリ比を変更するものである。
In this case, a
即ち、図2及び図3に示すように、クランクシャフト20の端部には、径の異なる3つのプーリ71,72,73が軸方向には移動不能で、且つ、周方向には相対回転可能に嵌合されている。そして、このクランクシャフト20と各プーリ71,72,73との間には係止ピン74,75,76が移動自在に設けられている。この係止ピン74,75,76は、変速機66からの制御指令により油圧で移動することができる。従って、各係止ピン74,75,76がクランクシャフト20側に位置するときは、クランクシャフト20とプーリ71,72,73とが解除状態にあって、両者は相対回転することができる。一方、各係止ピン74,75,76がプーリ71,72,73側に位置するときは、クランクシャフト20とプーリ71,72,73とが係止状態にあって、両者は相対回転不能とすることができる。この場合、プーリ71,72,73によりクランクシャフトプーリ54が構成される。
That is, as shown in FIGS. 2 and 3, at the end of the
一方、図4及び図5に示すように、スカベンジポンプ51の駆動シャフト55の端部には、径の異なる3つのプーリ81,82,83が軸方向には移動不能で、且つ、周方向には相対回転可能に嵌合されている。そして、この駆動シャフト55と各プーリ81,82,83との間には係止ピン84,85,86が移動自在に設けられている。この係止ピン84,85,86は、変速機67からの制御指令により油圧で移動することができる。従って、各係止ピン84,85,86が駆動シャフト55側に位置するときは、駆動シャフト55とプーリ81,82,83とが解除状態にあって、両者は相対回転することができる。一方、各係止ピン84,85,86がプーリ81,82,83側に位置するときは、駆動シャフト55とプーリ81,82,83とが係止状態にあって、両者は相対回転不能とすることができる。この場合、プーリ81,82,83によりポンププーリ56が構成される。
On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, at the end of the
また、クランクシャフト20のプーリ71,72,73と、スカベンジポンプ51の駆動シャフト55のプーリ81,82,83との間には、それぞれ無端のベルト91,92,93が掛け回されている。つまり、クランクシャフト20の小径プーリ71と駆動シャフト55の大径プーリ81との間にベルト91が掛け回され、クランクシャフト20の中径プーリ72と駆動シャフト55の中径プーリ82との間にベルト92が掛け回され、クランクシャフト20の大径プーリ73と駆動シャフト55の小径プーリ83との間にベルト93が掛け回されている。この場合、ベルト91,92,93により駆動ベルト57が構成される。
従って、ECU50は、図3及び図5に示すように、エンジン11の低回転域で、変速機66により各係止ピン74のみを小径プーリ71側に移動してクランクシャフト20と小径プーリ71とを係止すると共に、変速機67により係止ピン84のみを大径プーリ81側に移動して駆動シャフト55と大径プーリ81とを係止する。すると、図6−1に示すように、クランクシャフト20の回転力が小径プーリ71からベルト91を介して大径プーリ81に伝達され、駆動シャフト55を回転駆動することから、エンジン11からスカベンジポンプ51に伝達される回転速度が減速され、スカベンジポンプ51の吐出量が低下する。
Accordingly, as shown in FIGS. 3 and 5, the
また、ECU50は、図3及び図5に示すように、エンジン11の中回転域で、変速機66により各係止ピン75のみを大径プーリ72側に移動してクランクシャフト20と中径プーリ72とを係止すると共に、変速機67により係止ピン85のみを中径プーリ82側に移動して駆動シャフト55と中径プーリ82とを係止する。すると、図6−2に示すように、クランクシャフト20の回転力が中径プーリ72からベルト92を介して中径プーリ82に伝達され、駆動シャフト55を回転駆動することから、エンジン11からスカベンジポンプ51に伝達される回転速度が変化なく、スカベンジポンプ51の吐出量が若干上昇する。
Further, as shown in FIGS. 3 and 5, the
更に、ECU50は、図3及び図5に示すように、エンジン11の高回転域で、変速機66により各係止ピン76のみを大径プーリ73側に移動してクランクシャフト20と大径プーリ73とを係止すると共に、変速機67により係止ピン86のみを小径プーリ83側に移動して駆動シャフト55と小径プーリ83とを係止する。すると、図6−3に示すように、クランクシャフト20の回転力が大径プーリ73からベルト93を介して小径プーリ83に伝達され、駆動シャフト55を回転駆動することから、エンジン11からスカベンジポンプ51に伝達される回転速度が増速され、スカベンジポンプ51の吐出量が上昇する。
Further, as shown in FIGS. 3 and 5, the
本実施例にて、ECU50は、エンジン11の運転状態に応じてポンプ駆動装置53を制御することから、変速機66,67を制御してフィードポンプ62の吐出量に対するスカベンジポンプ51の吐出量の比率、つまり、S/F比を変更することとなる。即ち、図8に示すように、従来、フィードポンプ62の吐出量が一定で、スカベンジポンプ51の吐出量がエンジン回転速度に比例することから、エンジン回転速度の上昇に伴ってこのS/F比が所定の割合で上昇する。
In the present embodiment, the
一方、本実施例では、フィードポンプ62の吐出量が一定で、スカベンジポンプ51の吐出量がエンジン回転速度に応じて変化することから、エンジン回転速度の上昇に伴ってS/F比が上昇するものの、エンジン11の低回転領域ではS/F比が低下され、エンジン11の高回転領域ではS/F比が上昇する。
On the other hand, in this embodiment, since the discharge amount of the
ここで、本実施例の内燃機関の潤滑装置によるオイルの流れについて説明する。 Here, the flow of oil by the lubricating device for the internal combustion engine of the present embodiment will be described.
図1に示すように、エンジン11が駆動すると、このエンジン11の駆動に伴ってスカベンジポンプ51が作動し、クランクケース19内のオイルをオイル回収通路52に吸入して気液分離器58に回収する。すると、この気液分離器58では、オイル回収通路52を通して内部に導入されたオイルが内壁面に沿った旋回流となり、遠心分離作用によりオイルに混入したエアが軸中心側に移動することで分離され、その浮力により上昇することとなり、オイルからエアが分離される。この場合、気液分離器58にて、気泡混入率の低いオイルと気泡混入率の高いオイルに分離される。
As shown in FIG. 1, when the
この気液分離器58にて、エアが分離されたオイル、つまり、気泡混入率の低いオイルは、連結通路60を通ってオイルタンク59に送給されて貯留される。そして、フィードポンプ62を作動させることで、このオイルタンク59に貯留されているオイルが、オイル供給通路61を通してエンジン11におけるシリンダブロック12オイルギャラリに供給される。すると、オイルギャラリのオイルは、クランクシャフト20などを支持する軸受やオイルポンプなどの制御系に対して、気泡混入率の低いオイルが適正に供給されることとなり、この制御系における円滑な作動を確保する。
In this gas-
一方で、気液分離器58でオイルから分離されたエア、つまり、気泡混入率の高いオイルは、エア供給通路63を通してシリンダヘッド23,24の各カムシャフト35,36,37,38、各弁31,32,33,34などの動弁系に供給されることとなり、この動弁系における円滑な作動を確保すると共に、摺動系における磨耗や発熱を防止する。
On the other hand, the air separated from the oil by the gas-
また、このとき、ECU50は、クランク角センサ65の検出結果に基づいて、エンジン11の低回転域で、変速機66,67によりS/F比を低下させるように、ポンプ駆動装置53を駆動制御するため、クランクシャフト20の回転力が小径プーリ71からベルト91を介して大径プーリ81に伝達され、駆動シャフト55を回転駆動することとなり、エンジン11からスカベンジポンプ51に伝達される回転速度が減速され、スカベンジポンプ51の吐出量が低下する。そのため、スカベンジポンプ51によるエンジン11の負荷、つまり、フリクションが減少することとなり、エンジン出力性能の低下が抑制される。
Further, at this time, the
一方、ECU50は、エンジン11の高回転域で、変速機66,67によりS/F比を上昇させるように、ポンプ駆動装置53を駆動制御するため、クランクシャフト20の回転力が大径プーリ73からベルト93を介して小径プーリ83に伝達され、駆動シャフト55を回転駆動することとなり、エンジン11からスカベンジポンプ51に伝達される回転速度が増速され、スカベンジポンプ51の吐出量が上昇する。そのため、スカベンジポンプ51によるクランク室からの吸入圧力が増加し、各クランク室の圧力変動を緩和することができ、ポンピングロスが低減される。
On the other hand, the
即ち、本実施例の内燃機関の潤滑装置では、エンジン11の低回転域で、S/F比が低下する一方、エンジン11の高回転域で、S/F比が上昇するように、ポンプ駆動装置53を駆動する。そのため、図9に示すように、S/F比の上昇に伴ってスカベンジポンプ吐出量が増加する一方、図10に示すように、S/F比の上昇に伴って気筒間フリクションが低下することとなる。
That is, in the lubrication device for the internal combustion engine of this embodiment, the pump drive is performed so that the S / F ratio decreases in the low rotation range of the
このように本実施例の内燃機関の潤滑装置にあっては、エンジン11にスカベンジポンプ51を設け、ポンプ駆動装置53によりエンジン11の駆動力により駆動可能とし、オイル回収通路52により気液分離器58及びオイルタンク59を連結し、このオイルタンク59のオイルをエンジン11に供給するオイル供給通路61を設け、このオイル供給通路61にフィードポンプ62を設けて構成し、ECU50によりエンジン11の運転状態に応じてポンプ駆動装置53を制御している。
As described above, in the internal combustion engine lubrication apparatus according to the present embodiment, the
従って、ECU50は、エンジン11の運転状態に応じてポンプ駆動装置53を制御し、スカベンジポンプ51をエンジン11の駆動力に応じて駆動することとなり、エンジン11の運転状態に拘らず、このエンジン11におけるフリクションの増加を抑制することができると共に、適正な潤滑を可能とすることができる。
Therefore, the
また、本実施例の内燃機関の潤滑装置では、ECU50は、エンジン11の低回転域で、ポンプ駆動装置53によりフィードポンプ62の吐出量に対するスカベンジポンプ51の吐出量の比率(S/F比)を低下させる一方、エンジン11の高回転域で、S/F比を上昇させている。
In the internal combustion engine lubrication apparatus according to the present embodiment, the
従って、エンジン11の低回転域にて、S/F比を低下させることで、ポンプ駆動装置53では、クランクシャフト20の回転力が小径プーリ71からベルト91を介して大径プーリ81に伝達され、駆動シャフト55を回転駆動することとなり、エンジン11からスカベンジポンプ51に伝達される回転速度が減速され、スカベンジポンプ51の吐出量が低下することとなり、スカベンジポンプ51によるエンジン11の負荷、つまり、フリクションを減少し、エンジン出力性能の低下を抑制することができる。
Therefore, by reducing the S / F ratio in the low rotation range of the
一方、エンジン11の高回転域にて、S/F比を上昇させることで、ポンプ駆動装置53では、クランクシャフト20の回転力が大径プーリ73からベルト93を介して小径プーリ83に伝達され、駆動シャフト55を回転駆動することとなり、エンジン11からスカベンジポンプ51に伝達される回転速度が増速され、スカベンジポンプ51の吐出量が上昇することとなり、スカベンジポンプ51によるクランク室からの吸入圧力が増加し、各クランク室の圧力変動を緩和することができ、ポンピングロスを低減することができる。
On the other hand, by increasing the S / F ratio in the high rotation range of the
また、本実施例の内燃機関の潤滑装置では、ポンプ駆動装置53を、エンジン11の回転速度を減速または増速する変速機66,67として構成し、クランクシャフト20に装着されるクランクシャフトプーリ54と、スカベンジポンプ51の駆動シャフト55に装着されるポンププーリ56と、クランクシャフトプーリ54とポンププーリ56に掛け回される無端の駆動ベルト57とを設け、変速機66,67は、クランクシャフトプーリ54とポンププーリ56とのプーリ比を変更するようにしている。
Further, in the lubricating device for the internal combustion engine of the present embodiment, the
従って、簡単な構成で、エンジン11の運転状態に応じて容易にS/F比を変更することができ、装置の簡素化及び低コスト化を可能とすることができる。
Therefore, the S / F ratio can be easily changed according to the operating state of the
なお、上述した本実施例の内燃機関の潤滑装置では、内燃機関の駆動力によりスカベンジポンプを駆動する本発明のポンプ駆動手段として、変速機66,67を設け、エンジン11の運転状態に応じて、係止ピン74,75,76によりクランクシャフト20とプーリ71,72,73とを径脱自在とすると共に、係止ピン84,85,86によりスカベンジポンプ51の駆動シャフト55とプーリ81,82,83とを径脱自在としたが、この構成に限定されるものではない。例えば、歯車式変速機、チェーン式変速機、ベルト式無段変速機などを適用してもよい。
In the above-described internal combustion engine lubrication apparatus of the present embodiment,
以上のように、本発明に係る内燃機関の潤滑装置は、内燃機関の運転状態に拘らずこの内燃機関におけるフリクションの増加を抑制して適正な潤滑を可能とするものであり、いずれの内燃機関に適用して有用である。 As described above, the lubricating device for an internal combustion engine according to the present invention enables appropriate lubrication by suppressing an increase in friction in the internal combustion engine regardless of the operating state of the internal combustion engine. It is useful to apply to.
11 エンジン(内燃機関)
12 シリンダブロック
19 クランクケース
20 クランクシャフト
51 スカベンジポンプ
52 オイル回収通路
53 ポンプ駆動装置
54 クランクシャフトプーリ
55 駆動シャフト
56 ポンププーリ
57 駆動ベルト
58 気液分離器
59 オイルタンク
61 オイル供給通路
62 フィードポンプ
65 クランク角センサ
66,67 変速機
71,72,73,81,82,83 プーリ
74,75,76,84,85,86 係止ピン
91,92,93 ベルト
11 Engine (Internal combustion engine)
12
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007107318A JP2008267160A (en) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | Lubricator for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007107318A JP2008267160A (en) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | Lubricator for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008267160A true JP2008267160A (en) | 2008-11-06 |
Family
ID=40046996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007107318A Pending JP2008267160A (en) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | Lubricator for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008267160A (en) |
-
2007
- 2007-04-16 JP JP2007107318A patent/JP2008267160A/en active Pending
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