JP2009013887A - Engine lubricating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの潤滑装置、特にドライサンプ潤滑方式を採用するエンジンの潤滑装置に関する。 The present invention relates to an engine lubrication device, and more particularly to an engine lubrication device employing a dry sump lubrication system.
一般にエンジンの潤滑方式としては、ウエットサンプ潤滑方式とドライサンプ潤滑方式とが知られている。 In general, a wet sump lubrication system and a dry sump lubrication system are known as engine lubrication systems.
ウエットサンプ潤滑方式とは、エンジンの被潤滑部位に供給される全潤滑油量を貯留可能なオイルパンをエンジン本体の最下部に設け、このオイルパンに貯留されたオイルをオイルポンプで吸い上げながら被潤滑部位の各部に供給し潤滑する方式である。このウエットサンプ潤滑方式は、その構造が簡素であることから多くの市販車に採用されている。しかし、所望の潤滑油量を貯留するためには所定の深さを有するオイルパンが必要とされること、エンジンのクランクシャフトがオイルパンに貯留されたオイルを攪拌することによる動力損失が存すること、及び車両の加減速や旋回に起因するオイルパン内のオイルの移動に伴い、オイルポンプでの吸上げ不良が発生し易いことなどの欠点を有している。 In the wet sump lubrication method, an oil pan capable of storing the total amount of lubricating oil supplied to the lubricated part of the engine is provided at the bottom of the engine body, and the oil stored in the oil pan is sucked up by an oil pump and covered. This is a system in which each part of the lubrication part is supplied and lubricated. This wet sump lubrication system is used in many commercial vehicles because of its simple structure. However, in order to store a desired amount of lubricating oil, an oil pan having a predetermined depth is required, and there is a power loss due to the engine crankshaft stirring the oil stored in the oil pan. In addition, there is a drawback that the suction failure of the oil pump is likely to occur with the movement of the oil in the oil pan due to the acceleration / deceleration or turning of the vehicle.
そこでこれらに対処して、特にレース用エンジンなどに向けて開発されたのがドライサンプ潤滑方式であり、ドライサンプ潤滑方式とは、エンジン本体とは別にオイルタンクを備え、エンジン本体の下部に設けられたオイル受け部(ドライサンプ)内のオイルをスカベンジポンプにて吸い上げてオイルタンク内に貯留し、このオイルタンクに貯留されたオイルをオイルフィードポンプにて被潤滑部位の各部に供給し潤滑する方式である。 In response to these problems, the dry sump lubrication system was developed especially for racing engines, etc. The dry sump lubrication system was equipped with an oil tank separately from the engine body, and was installed at the bottom of the engine body. The oil in the oil receiving part (dry sump) is sucked up by the scavenge pump and stored in the oil tank, and the oil stored in this oil tank is supplied to each part of the lubricated part by the oil feed pump and lubricated. .
ところが、上述のようなドライサンプ潤滑方式では、エンジン本体とオイルタンクとが別体であるため、エンジン本体の周囲に広いスペースが必要となること、及び、オイル受け部とオイルタンク間を接続する配管と、オイルタンクとエンジン本体間を接続する配管とが共に長く必要でありオイルの損失水頭が増大して、オイルポンプによる油圧の上昇レスポンスが低下する虞れがあることなどの新たな問題が存することから、このような問題を解決するとして、特許文献1に記載の技術が提案されている。 However, in the dry sump lubrication system as described above, since the engine body and the oil tank are separate, a large space is required around the engine body, and piping connecting the oil receiving part and the oil tank. In addition, both the oil tank and the pipe that connects the engine body are required to be long, and there is a new problem such as an increase in oil loss head and a decrease in oil pressure response due to the oil pump. For this reason, the technique described in Patent Document 1 has been proposed to solve such a problem.
この特許文献1には、エンジン内のオイルをオイルタンク内に貯留し、このオイルタンク内のオイルをオイルメインポンプによって上記エンジン各部へ供給するエンジンにおいて、オイルパンの一側部にオイルタンクを、他側部に貯留室を一体成形し、オイルタンクと貯留室を連通するオイル通路をオイルパンの底部に一体成形し、さらに、スカベンジポンプにより、オイルパン内のオイルを、スカベンジングパイプを介してオイルタンクに集めるとともに、オイルメインポンプにより、オイルタンクのオイルを、オイル通路及び貯留室を経て、サプライパイプからエンジン各部へ供給するようにしてエンジン本体とオイルタンクとを一体化したエンジンの潤滑装置が記載されている。 In Patent Document 1, in an engine that stores oil in an engine in an oil tank and supplies the oil in the oil tank to each part of the engine by an oil main pump, an oil tank is provided on one side of an oil pan. A storage chamber is integrally formed on the other side, an oil passage communicating with the oil tank and the storage chamber is integrally formed on the bottom of the oil pan, and the oil in the oil pan is passed through a scavenging pipe by a scavenge pump. An engine lubrication device that integrates the engine body and oil tank so that the oil is collected in the oil tank, and the oil in the oil tank is supplied from the supply pipe to each part of the engine through the oil passage and the storage chamber. Is described.
また、特許文献2には、ドライサンプ式潤滑装置をウエットサンプ式と同様に小型化する目的で、機関のクランクケースの下面を覆うオイルパンの一隅にポンプ収容部を凹設すると共に、このポンプ収容部に隣接するオイルパンの下面側に上面が隔壁によってクランクケースから仕切られたオイルタンク部を形成した内燃機関の潤滑装置が開示されている。 Further, in Patent Document 2, for the purpose of downsizing the dry sump type lubrication device in the same manner as the wet sump type, a pump accommodating portion is provided in a corner of an oil pan covering the lower surface of the crankcase of the engine, and this pump accommodating A lubricating device for an internal combustion engine is disclosed in which an oil tank portion having an upper surface partitioned from a crankcase by a partition wall is formed on a lower surface side of an oil pan adjacent to the portion.
しかしながら、特許文献1に記載のエンジンの潤滑装置にあっては、エンジン本体とオイルタンクとを一体化してエンジン周りのスペースの確保は満たしているものの、オイルパンの一側部にオイルタンクが、他側部に貯留室が一体成形されると共に、オイルタンクと貯留室を連通するオイル通路もオイルパンの底部に一体成形されており、所要のオイル量の確保やその製造性や整備性に難があり、実用性に乏しいことからさらなる改善が求められている。 However, in the engine lubrication device described in Patent Document 1, although the engine body and the oil tank are integrated to ensure the space around the engine, the oil tank is provided on one side of the oil pan, A storage chamber is integrally formed on the other side, and an oil passage communicating with the oil tank and the storage chamber is also integrally formed on the bottom of the oil pan, which makes it difficult to secure the required amount of oil, and to manufacture and maintain it. There is a need for further improvement because of its lack of practicality.
ところで、ドライサンプ潤滑方式を採用する主たる目的は、クランクシャフトのオイル攪拌抵抗による動力損失を低減することである。一方、スカベンジポンプを備えるドライサンプ潤滑方式では、ウエットサンプ潤滑方式に比べて、このスカベンジポンプを駆動する動力損失が余分に生ずる。エンジンの高速回転域では、スカベンジポンプを駆動する動力損失よりもオイル攪拌抵抗による動力損失の方が大きいので、ドライサンプ潤滑方式を採用するメリットは大きい。しかし、エンジンの低速回転域では、オイル攪拌抵抗が比較的小さいので、ドライサンプ潤滑方式の利益が余り得られず、スカベンジポンプを駆動する動力損失によりエンジンの燃費性能は悪化するという問題がある。 By the way, the main purpose of adopting the dry sump lubrication system is to reduce power loss due to oil mixing resistance of the crankshaft. On the other hand, in the dry sump lubrication system provided with the scavenge pump, power loss for driving the scavenge pump is generated more than in the wet sump lubrication system. In the high-speed rotation region of the engine, the power loss due to oil agitation resistance is greater than the power loss driving the scavenge pump, so the merit of adopting the dry sump lubrication method is great. However, since the oil agitation resistance is relatively small in the low-speed rotation region of the engine, the benefits of the dry sump lubrication system cannot be obtained much, and there is a problem that the fuel efficiency of the engine deteriorates due to power loss driving the scavenge pump.
本発明の課題は、かかる従来の問題に鑑みなされたもので、製造性や整備性に優れ、併せてエンジンの燃費性能の悪化を軽減することのできる、ドライサンプ潤滑方式を採用するエンジンの潤滑装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention has been made in view of such conventional problems, and is an engine lubrication device that employs a dry sump lubrication system that is excellent in manufacturability and maintainability and that can reduce deterioration in fuel efficiency of the engine. Is to provide.
上記課題を解決する本発明の一形態に係るエンジンの潤滑装置は、エンジン下部に形成されるオイル受け部と、該オイル受け部内のオイルをオイルタンクに移送するスカベンジポンプと、該オイルタンクに貯留されるオイルをエンジン内に供給するフィードポンプとを備えるドライサンプ潤滑方式のエンジンの潤滑装置であって、クランクシャフト軸線に平行する少なくとも両側部が内側壁及び外側壁とそれらの両者間で下方が開放された空間部とを備えて形成されたクランクケースと、前記クランクケースの前記内側壁の下面に取り付けられ、前記オイル受け部を形成する第1のオイルパン部材と、前記クランクケースの前記外側壁の下面に取り付けられ、前記第1のオイルパン部材を所定の距離を有しつつ下側から覆って前記空間部と共に前記オイルタンクを構成する第2のオイルパン部材と、を備えることを特徴とする。 An engine lubrication apparatus according to an embodiment of the present invention that solves the above problems includes an oil receiving portion formed in a lower portion of the engine, a scavenge pump that transfers oil in the oil receiving portion to an oil tank, and a storage in the oil tank. A lubrication device for a dry sump lubrication type engine having a feed pump for supplying the oil to be supplied into the engine, and at least both sides parallel to the crankshaft axis are open on the inner wall and the outer wall and the lower part between them. And a first oil pan member attached to a lower surface of the inner wall of the crankcase and forming the oil receiving portion, and the outer wall of the crankcase. The first oil pan member is attached to the lower surface of the housing and covers the first oil pan member from the lower side while having a predetermined distance. Characterized in that it comprises a second oil pan member constituting the oil tank.
この形態によれば、クランクシャフト軸線に平行する少なくとも両側部が内側壁及び外側壁とそれらの両者間で下方が開放された空間部とを備えて形成されたクランクケースの内側壁の下面に第1のオイルパン部材が取り付けられて、オイル受け部が形成される。そして、この第1のオイルパン部材を所定の距離を有しつつ下側から覆って、第2のオイルパン部材がクランクケースの外側壁の下面に取り付けられることにより、第1のオイルパン部材と第2のオイルパン部材との間の空間部とクランクケースの内側壁及び外側壁の間の空間部とを内容積とするオイルタンクが構成される。かくて、所要のオイル量の確保がコンパクトな構成で得られると共に、オイル受け部を形成する第1のオイルパン部材とオイルタンクを構成する第2のオイルパン部材が個別に取外し可能な別部品であるので、製造性や整備性に優れたエンジンの潤滑装置を得ることができる。 According to this aspect, at least both sides parallel to the crankshaft axis are formed on the lower surface of the inner wall of the crankcase formed with the inner wall and the outer wall, and the space portion opened downward between them. One oil pan member is attached to form an oil receiving portion. Then, the first oil pan member is covered from the lower side while having a predetermined distance, and the second oil pan member is attached to the lower surface of the outer wall of the crankcase, whereby the first oil pan member and An oil tank having a volume between the second oil pan member and a space between the inner and outer walls of the crankcase is configured. Thus, the required oil amount can be ensured with a compact configuration, and the first oil pan member forming the oil receiving portion and the second oil pan member configuring the oil tank can be separately removed. Therefore, an engine lubrication device excellent in manufacturability and maintainability can be obtained.
ここで、前記クランクケースの両側部の内側壁の下端部は、その一部が底壁で連結され、その残部が前記第1のオイルパン部材が取り付けられる開口部を形成していることが好ましい。 Here, it is preferable that a part of the lower end portion of the inner wall on both sides of the crankcase is connected by a bottom wall, and the remaining part forms an opening to which the first oil pan member is attached. .
この形態によれば、クランクケースの両側部の内側壁の下端部の一部が底壁で連結されることにより、クランクケースの剛性を高度に維持することができ、エンジン本体の振動を軽減できる。 According to this form, the rigidity of the crankcase can be maintained at a high level by reducing a part of the lower end portion of the inner wall on both sides of the crankcase with the bottom wall, and the vibration of the engine body can be reduced. .
また、前記第1のオイルパン部材と前記第2のオイルパン部材の間にはオイル通路を画成する仕切り壁が設けられ、前記スカベンジポンプからの吐出口が該オイル通路の始端部近傍に開口され、前記フィードポンプのオイルストレーナ吸い込み口が該オイル通路の終端部近傍に開口されていることが好ましい。 A partition wall defining an oil passage is provided between the first oil pan member and the second oil pan member, and a discharge port from the scavenge pump is opened near the start end of the oil passage. Preferably, the oil strainer suction port of the feed pump is opened near the end of the oil passage.
この形態によれば、スカベンジポンプからの吐出により、オイル中に気泡などが混入したような場合でも、オイル通路の始端部近傍から終端部近傍にまでオイルが流通する過程で脱泡され得るので、オイル通路の終端部近傍に開口されているフィードポンプのオイルストレーナ吸い込み口から気泡混入オイルが吸込まれるのを効果的に軽減することができる。 According to this form, even when bubbles or the like are mixed in the oil by discharging from the scavenge pump, it can be defoamed in the course of the oil flowing from the vicinity of the start end of the oil passage to the vicinity of the end, It is possible to effectively reduce the intake of bubble-mixed oil from the oil strainer suction port of the feed pump that is opened near the terminal end of the oil passage.
さらに、前記オイル通路は、ほぼ渦巻状に形成されていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the oil passage is formed in a substantially spiral shape.
この形態によれば、許容可能な空間内で相対的に長いオイル通路とすることができるので、オイルの滞留時間を確保して自然脱泡を促進することができる。 According to this aspect, since the oil passage can be made relatively long in an allowable space, it is possible to secure the oil retention time and promote natural defoaming.
また、前記オイルタンクへのオイルの戻り系が、前記スカベンジポンプから移送される第1の戻り経路と、エンジン内に供給されたオイルが直接に戻る第2の戻り経路とを有していることが好ましい。 The oil return system to the oil tank has a first return path that is transferred from the scavenge pump, and a second return path that directly returns the oil supplied into the engine. Is preferred.
この形態によれば、エンジン内に供給されたオイルの全量をスカベンジポンプによりオイルタンクへ戻す従来の場合に比べ、スカベンジポンプを駆動する動力を軽減することができ、エンジンの燃費性能を向上させることができる。 According to this embodiment, the power for driving the scavenge pump can be reduced and the fuel efficiency performance of the engine can be improved compared to the conventional case where the total amount of oil supplied into the engine is returned to the oil tank by the scavenge pump. Can do.
ここで、前記第2の戻り経路は、チェーンカバー内に形成された、シリンダヘッドからのオイル戻し通路、及び/又は前記クランクケースに前記空間部に開口して形成され、シリンダブロックに形成された、シリンダヘッドからのオイル戻し通路に連通する連通路で構成されていることが好ましい。 Here, the second return path is formed in the cylinder block, and is formed in the chain cover so as to open to the space portion in the oil return path from the cylinder head and / or the crankcase. In addition, it is preferable that a communication passage communicating with the oil return passage from the cylinder head is used.
この形態によれば、チェーンカバー内に形成された、シリンダヘッドからのオイル戻し通路、及びシリンダブロックに形成されたシリンダヘッドからのオイル戻し通路に連通する連通路では、いずれも重力によりオイルをオイルタンクへ直接に戻すことが可能であり、スカベンジポンプを駆動する動力損失を効果的に低減することができる。したがって、オイル攪拌抵抗による動力損失の方が大きいエンジンの高速回転域でのドライサンプ潤滑方式のメリットを享受しつつ、オイル攪拌抵抗が比較的小さいエンジンの低速回転域でのスカベンジポンプを駆動する動力損失の低減によりエンジンの燃費性能を向上させることができる。 According to this aspect, in the oil return passage formed in the chain cover from the cylinder head and the communication passage communicating with the oil return passage from the cylinder head formed in the cylinder block, the oil is oiled by gravity. It is possible to return directly to the tank, and the power loss for driving the scavenge pump can be effectively reduced. Therefore, the power loss due to the oil stirring resistance is greater. The power loss that drives the scavenge pump in the low speed rotation range of the engine with relatively small oil stirring resistance while enjoying the benefits of the dry sump lubrication method in the high speed rotation range of the engine. This can improve the fuel efficiency of the engine.
なお、前記スカベンジポンプの吐出容量は前記フィードポンプの吐出容量よりも小さくてもよい。 The discharge capacity of the scavenge pump may be smaller than the discharge capacity of the feed pump.
この形態によれば、スカベンジポンプの駆動動力損失を確実に低減できると共に、ドライサンプ潤滑方式でのコストダウンを図ることができる。 According to this embodiment, it is possible to reliably reduce the drive power loss of the scavenge pump and to reduce the cost by the dry sump lubrication method.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本実施の形態におけるエンジン本体100は、シリンダブロック110の下部にクランクケース120が取り付けられ、シリンダブロック110の上部にシリンダヘッド130及びヘッドカバー140が順次結合されて構成されている。そして、クランクケース120は、クランクシャフト軸線に直交する前方壁121および後方壁122を備え、クランクシャフト軸線に平行する両側部の一部(前方側)が内側壁123及び外側壁124とそれらの両者間で下方が開放された空間部125とを備えて形成されている。
The
内側壁123の下端部には後述するオイル受け部材としての第1のオイルパン部材の取り付け用のフランジ123fが形成され、同様に、外側壁124の下端部には後述するオイルタンク取り付け用のフランジ124fが形成されている。なお、本実施の形態では、変速機などが取り付けられるクランクケース120の後方側において、クランクケース120の両側部の内側壁123の両下端部は底壁127により後方壁122と共に一体構造として連結され、オイル受け部を形成すると共に剛性が確保されている。そして、クランクケース120の下部の底壁127を除く残部は、上述の第1のオイルパン部材取り付け用フランジ123fに囲繞された開口部129を形成している。
A
そして、クランクケース120の内側壁123のフランジ123f下面には、底面がほぼ平坦で浅底の上記第1のオイルパン部材150が同じくフランジ150fを介して不図示のボルトなどで取り付けられ、主オイル受け部155を形成している。この第1のオイルパン部材150、前方壁121、後方壁122、内側壁123及び底壁127によって、クランクシャフト112や一対のバランスシャフト114などの回転体を収容するクランクケース内部が画成されている。
The first
なお、シリンダブロック110内のボアにはピストン116が往復移動可能に収容され、コネクティングロッド118によってピストン116の往復運動がクランクシャフト112の回転運動に変換される。また、シリンダヘッド130には、燃焼室が形成され、この燃焼室の図示しない吸気ポート及び排気ポートにそれぞれ連通されて、吸気マニホルド及び排気マニホルド(共に図示せず)が接続されている。吸気ポート及び排気ポートは、吸気バルブ及び排気バルブによってそれぞれ開閉され、これらの吸・排気バルブは不図示の吸・排気カムシャフトにより駆動される。そして、本実施の形態では後述するように、吸気バルブの作動タイミングを変更する可変吸気バルブタイミング機構VVT−iが設けられており、この可変吸気バルブタイミング機構VVT−iに供給する作動オイルの切り替えのためのオイル制御弁OCVも、上記シリンダヘッド130及びヘッッドカバー140内に配置されている。なお、119は、シリンダヘッド130に供給されたオイルの一部を、後述するオイルタンク165に戻すためにシリンダブロック110に形成されたオイル戻し通路である。さらに、クランクシャフト112の最端部に設けられたスプロケット117と上述した吸・排気カムシャフトにそれぞれ設けられた不図示のスプロケットとの間にはタイミングチェーンが巻回されており、これらを覆う形態でチェーンカバー111がシリンダブロック110に取り付けられている。
The
さらに、本実施形態におけるエンジン本体100では、クランクケース120の外側壁124のフランジ124f及びチェーンカバー111のフランジ111fの下面に、第2のオイルパン部材160が同じくフランジ160fを介して不図示のボルトなどで取り付けられている。この第2のオイルパン部材160は、浅底の第1のオイルパン部材150より深底で、その全面を含んで所定の距離を有しつつ下側から覆う形態で取り付けられている。かくて、上述のクランクケース120の空間部125と共にオイルタンク165が構成されている。このオイルタンク165は、底面がほぼ平坦な第2のオイルパン部材160と、この平坦な底面と上記第1のオイルパン部材150の下面との間の空間部、クランクケース120の前方壁121とチェーンカバー111との間の空間部、及びクランクケース120の両側部における内側壁123と外側壁124との間の空間部125を内容積として含んで、エンジン本体100のクランクシャフト112の軸線を含む中央面に対しほぼ対称に構成されている。そして、このオイルタンク165では、エンジンの停止時におけるオイル面OLが第1のオイルパン部材150の取り付け用フランジ123fの下面よりも上方となるように、内容積が定められている。
Furthermore, in the engine
また、本実施の形態では、上記クランクケース内部に、主オイル受け部155に回収されたオイルをオイルタンク165に移送するスカベンジポンプ170が一対のバランスシャフト114の一方により駆動されるように設けられている。なお、オイルタンク165に貯留されたオイルをエンジン本体100内に供給するフィードポンプ180は、一対のバランスシャフト114の他方により駆動されるように、同じくクランクケース内部に配設されている。
In the present embodiment, a
そして、この一対のバランスシャフト114のいずれか一方に設けられたドリブンギヤ113がクランクシャフト112のカウンタウエイトに圧入されたドライブギヤ115により駆動される。なお、一対のバランスシャフトは周知のように、互いに噛合う不図示のドリブンギヤにより同期して互いに逆方向に回転される。
The driven
スカベンジポンプ170の吸入ポートは、吸入パイプ172を介して、主オイル受け部155を形成している第1のオイルパン部材150の上面に近接して開口されたオイルストレーナ171に接続され、スカベンジポンプ170の吐出ポートは吐出パイプ174に接続されている。そして、吐出パイプ174の出口176、換言すると、スカベンジポンプ170からの吐出口176がオイルタンク165内に開口されている。
The suction port of the
また、フィードポンプ180の吸入ポートは、吸入パイプ182を介して、オイルタンク165を構成している第2のオイルパン部材160に近接して開口されたオイルストレーナ181に、接続されている。さらに、フィードポンプ180の吐出ポートはクランクケース120ないしはシリンダブロック110に形成された潤滑ないしは作動油の供給通路に、本図では不図示のオイルフィルタを介して連通する不図示の吐出パイプに接続されている。なお、190はオイルタンク165の底面、換言すると、第2のオイルパン部材160に立設された仕切り壁であり、後述するように、オイル流路200を画成するためのものである。
Further, the suction port of the
そこで、この仕切り壁190で画成されるオイル流路200とスカベンジポンプ170からの吐出口176及びフィードポンプ180のオイルストレーナ181の吸い込み口の配置に関する構成を、図3を参照して説明する。図3(A)はオイルタンク165の下方部を構成している第2のオイルパン部材160の、クランクケース120及びチェーンカバー111に取り付ける前の状態を示す斜視図であり、図3(B)はオイルタンク165の下面からの透視図である。
Therefore, a configuration relating to the arrangement of the
この実施形態では、基本形状が平面視ほぼ方形のオイルタンク165の四隅が内方に湾曲され、一偶にはオイルフィルタ195を取り付けるための凹み部166が形成されている。そして、仕切り壁190は、隣り合う部材が互いにほぼ直角に交わる4つの第1仕切り壁190Aないし第4仕切り壁190Dから構成されている。第1仕切り壁190Aの一端部は上述の凹み部166の内壁との間に若干の隙間を残して配置されており、第4仕切り壁190Dの端部と該第1仕切り壁190Aの一端部との間にフィードポンプ180のオイルストレーナ181が配置される中央室202への入口204が形成されている。4つの第1仕切り壁190Aないし第4仕切り壁190Dの上端は、第2のオイルパン部材160がクランクケース120に取り付けられた状態では、第1のオイルパン部材150の下面に当接する。かくて、図3(A)及び(B)において中実矢印を主流線とし、上述の中央室202を下流端とする略渦巻状のオイル流路200が形成されている。
In this embodiment, the four corners of the
そして、スカベンジポンプ170からの吐出口176はこのオイル流路200の上流側に配置され、そして、その吐出方向は、図3(B)において白抜き矢印で示すように、中実矢印で示されたオイル流路200の主流線と同一方向に向けられている。
The
次に、上記のように構成された実施形態の一般的な作用を説明する。エンジン100の作動中においては、フィードポンプ180によりオイルタンク165内のオイルがオイルストレーナ181を介して吸い上げられ、オイルフィルタ195を経て、クランクケース120ないしはシリンダブロック110に形成された供給通路に供給される。そして、被潤滑部ないしは油圧作動部に供給されたオイルはその後、重力に従ってクランクケース120内部のオイル受け部155に回収される。さらに、オイル受け部155に回収されたオイルは他のブローバイガスなどと共にオイルストレーナ171を介してスカベンジポンプ170に吸引され、オイルタンク165の底面に立設された仕切り壁190により画成されたオイル流路200の上流側に配置された吐出口176から吐出される。
Next, the general operation of the embodiment configured as described above will be described. During operation of the
この吐出されたオイルは、中実矢印で示された主流線に沿ってオイル流路200を流れて、入口204を通って中央室202へ至る。その後、オイル流路200の下流端である中央室202に配置されている、吸込み口であるオイルストレーナ181を介してフィードポンプ180に吸い上げられ、再度、フィードポンプ180によりエンジン100内に供給される。
This discharged oil flows through the
このとき、スカベンジポンプ170から吐出されるオイル中に気泡が混入している場合には、オイル流路200の上流側に配置されたスカベンジポンプ170からの吐出口176とオイル流路200の下流端に配置されたフィードポンプ180のオイルストレーナ181との間の比較的長い経路を通過する際に、この気泡は効果的に脱泡される。なお、この脱泡した気泡はオイルタンク165における油面OLより上方の空間部125に集まり、連通孔を通ってクランクケース内部に、再度、戻ることになる。かくて、スカベンジポンプ170から吐出される気泡混入オイルが直接にフィードポンプ180に吸引されるのが防止され、比較的長い経路のオイル流路200を通過するのに相当の時間を要することから、フィードポンプ180により気泡が混入したオイルが供給されるのが抑制される。なお、スカベンジポンプ170からの吐出口176には、図4に示すように気液分離器400を設け、オイル中に混入している気泡の脱泡を促進するようにしてもよい。
At this time, when air bubbles are mixed in the oil discharged from the
次に、本実施の形態におけるオイルの循環系につき、図4を参照して説明する。本実施の形態においては、まず、フィードポンプ180によりオイルストレーナ181を介してオイルタンク165から吸引されたオイルは、オイルフィルタ195を介して、シリンダブロック110に形成されているメインオイルホール210に圧送される。そして、第1の供給系として、オイルはメインオイルホール210からシリンダブロック110に形成されている供給通路を経てシリンダヘッド130に送られ、吸・排気カムシャフトのジャーナル220及び可変吸気バルブタイミング機構VVT−iのオイル制御弁OCV230に供給される。同時に、オイルはメインオイルホール210からシリンダヘッド130を経てチェーンテンショナ240に送られると共に、シリンダブロック110に形成されたオイルジェット250に送られ、タイミングチェーン117に噴射供給される。
Next, the oil circulation system in the present embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, first, oil sucked from the
他方、第2の供給系として、オイルはメインオイルホール210からシリンダブロック110内のクランクシャフト112のジャーナル260へ送られると共に、該ジャーナルを介してコネクティングロッド118との連結部であるクランクピン270に供給される。同時に、クランクシャフト112のジャーナル260を経てオイルジェット280に送られ、ピストン116の下面に噴射供給される。この第2の供給系に送られたオイルは、それぞれの供給箇所の潤滑に供された後は、クランクケース120の下部の底壁127や主オイル受け部155に自然に落下して、最終的には第1のオイルパン部材150で構成されている主オイル受け部155に回収される。
On the other hand, as a second supply system, the oil is sent from the
一方、このようにしてフィードポンプ180により圧送されたオイルのオイルタンク165へのオイルの戻り系としては、上述のように回収された主オイル受け部155からスカベンジポンプ170により汲み上げられて移送される第1の戻り経路と、エンジン本体100のシリンダブロック110またはシリンダヘッド130に供給されたオイルが直接にオイルタンク165へ戻される第2の戻り経路とを有している。この第2の戻り経路をより詳細に説明すると、本実施の形態では、上述のチェーンテンショナ240やタイミングチェーン117に供給されたオイルが流通する、チェーンカバー111内に形成されたオイル戻し通路300でその一方が構成されている。また、この第2の戻り経路の他方は、シリンダヘッド130からのオイルを自然落下により戻すべくシリンダブロック110に形成されたオイル戻し通路119と、このオイル戻し通路119に連通すべくクランクケース120の上部に空間部125に開口して形成された連通路128とでもって構成されている。
On the other hand, as a return system of the oil pressure-fed by the
そして、これらの第1の戻り経路と第2の戻り経路とからオイルタンク165へ戻されるオイルの流量比が、例えば、約7対3となるように、上述のメインオイルホール210からシリンダヘッド130やオイルジェット250に送られる第1の供給系の流路抵抗、及び、シリンダブロック110内の第2の供給系の流路抵抗が設定されると共に、フィードポンプ180及びスカベンジポンプ170の吐出容量が設定されている。具体的には、第1の供給系に供給されたオイルは上述のように第2の戻り経路を経て自然落下によりオイルタンク165へ戻され、第2の供給系に供給されたオイルはクランクケース120の下部の底壁127や主オイル受け部155に自然に落下して主オイル受け部155に回収され、第1の戻り経路を経てスカベンジポンプ170により最終的にオイルタンク165へ戻されるので、このスカベンジポンプ170の吐出容量はフィードポンプ180の吐出容量の約70%、換言すると、スカベンジポンプ170とフィードポンプ180の定格吐出容量比は約0.7とされている。この実施形態によれば、エンジン内に供給されたオイルの全量をスカベンジポンプ170によりオイルタンク165へ戻す従来のドライサンプ方式の場合に比べ、スカベンジポンプ170を駆動する動力を軽減することができ、エンジン100の燃費性能を向上させることができる。
Then, from the
ここで、本実施の形態では、第2の戻り経路が、チェーンカバー111内に形成された、シリンダヘッドからのオイル戻し通路300、及び/又はクランクケース120に空間部125に開口して形成され、シリンダブロック110に形成された、シリンダヘッド130からのオイル戻し通路119に連通する連通路128で構成されている。この結果、いずれもスカベンジポンプ170を用いることなく重力を利用することによりオイルをオイルタンク165へ直接に戻すことが可能であり、スカベンジポンプ170を駆動する動力損失を効果的に低減することができる。したがって、オイル攪拌抵抗による動力損失の方が大きいエンジンの高速回転域でのドライサンプ潤滑方式のメリットを享受しつつ、オイル攪拌抵抗が比較的小さいエンジンの低速回転域でのスカベンジポンプ170を駆動する動力損失の低減によりエンジンの燃費性能を向上させることができる。
Here, in the present embodiment, the second return path is formed in the
さらに、スカベンジポンプ170の吐出容量はフィードポンプ180の吐出容量よりも小さくてもよいので、コスト的にも有利である。
Furthermore, the discharge capacity of the
100 エンジン本体
110 シリンダブロック
111 チェーンカバー
112 クランクシャフト
113 ドリブンギヤ
114 バランスシャフト
115 ドライブギヤ
116 ピストン
118 コネクティングロッド
119 オイル戻し通路
120 クランクケース
121 前方壁
122 後方壁
123 内側壁
124 外側壁
125 空間部
127 底壁
129 開口部
130 シリンダヘッド
140 ヘッドカバー
150 第1のオイルパン部材
155 主オイル受け部
160 第2のオイルパン部材
165 オイルタンク
170 スカベンジポンプ
171 オイルストレーナ
174 吐出パイプ
176 吐出口
180 フィードポンプ
181 オイルストレーナ
190 仕切り壁
200 オイル流路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
クランクシャフト軸線に平行する少なくとも両側部が内側壁及び外側壁とそれらの両者間で下方が開放された空間部とを備えて形成されたクランクケースと、
前記クランクケースの前記内側壁の下面に取り付けられ、前記オイル受け部を形成する第1のオイルパン部材と、
前記クランクケースの前記外側壁の下面に取り付けられ、前記第1のオイルパン部材を所定の距離を有しつつ下側から覆って前記空間部と共に前記オイルタンクを構成する第2のオイルパン部材と、
を備えることを特徴とするエンジンの潤滑装置。 A dry sump lubrication system comprising an oil receiving portion formed at the lower part of the engine, a scavenge pump for transferring oil in the oil receiving portion to an oil tank, and a feed pump for supplying oil stored in the oil tank into the engine. An engine lubrication device,
A crankcase formed such that at least both sides parallel to the crankshaft axis are provided with an inner wall and an outer wall, and a space that is open between both of them.
A first oil pan member attached to the lower surface of the inner wall of the crankcase and forming the oil receiving portion;
A second oil pan member attached to a lower surface of the outer wall of the crankcase and covering the first oil pan member from below while having a predetermined distance and constituting the oil tank together with the space portion; ,
An engine lubrication device comprising:
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20090428 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20090430 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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A02 | Decision of refusal |
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