JP2016098723A - Oil passage structure for engine cooling - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却用オイルによってエンジンが冷却されるエンジンの冷却用オイル通路構造に関する。 The present invention relates to an engine cooling oil passage structure in which an engine is cooled by cooling oil.
エンジンが冷却用オイルによって冷却されるエンジンの冷却用オイル通路構造が、特許文献1及び2に開示されている。これらの冷却用オイル通路構造では、オイルクーラにて冷却された冷却用オイルが、シリンダのオイル通路内を通り、その後、シリンダヘッドの燃焼室及び排気ポート付近のオイル通路内を通って、シリンダヘッド及びシリンダを冷却している。 Patent Documents 1 and 2 disclose engine cooling oil passage structures in which the engine is cooled by cooling oil. In these cooling oil passage structures, the cooling oil cooled by the oil cooler passes through the oil passage of the cylinder, and then passes through the oil passage in the vicinity of the combustion chamber of the cylinder head and the exhaust port. And the cylinder is cooled.
ところが、特許文献1及び2に記載のエンジンの冷却用オイル通路構造では、車両緊急停止時のような高負荷運転状態でのエンジン停止時に、オイルポンプも停止するので、シリンダヘッド及びシリンダのオイル通路内で冷却用オイルが過剰に加熱されて、劣化する恐れがある。 However, in the engine cooling oil passage structure described in Patent Documents 1 and 2, the oil pump is also stopped when the engine is stopped in a high-load operation state such as an emergency stop of the vehicle. The cooling oil may be excessively heated and deteriorate.
また、冷機始動時にも、シリンダヘッド及びシリンダのオイル通路内に冷却用オイルが流れるので、シリンダヘッド及びシリンダの温度上昇が遅くなって、エンジンの暖機性能が低下する恐れがある。 Further, since the cooling oil flows in the oil passages of the cylinder head and the cylinder at the time of starting the cooler, the temperature rise of the cylinder head and the cylinder is delayed, and the warm-up performance of the engine may be deteriorated.
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、シリンダヘッド及びシリンダを冷却するオイルの熱による劣化を防止できると共に、冷機始動時の暖機性能を向上できるエンジンの冷却用オイル通路構造を提供することにある。 The object of the present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and can prevent deterioration of the oil that cools the cylinder head and the cylinder due to heat, and can improve the warm-up performance at the time of cold start. It is to provide an oil passage structure.
本発明に係るエンジンの冷却用オイル通路構造は、エンジンケースにシリンダ、シリンダヘッド及びヘッドカバーが順次接合され、前記シリンダヘッド及び前記シリンダに連続して形成された冷却用オイル通路に、オイルクーラにて冷却されたオイルを導くエンジンの冷却用オイル通路構造において、前記オイルクーラの上流側で且つ前記シリンダに形成されたオイル通路には、このオイル通路内を流れるオイルの温度が所定温度以上で開弁するオイルバルブが配設され、前記シリンダヘッドにおける前記冷却用オイル通路には、この冷却用オイル通路内を流れるオイルの流量が所定流量以下で開弁する開放弁が配設されたことを特徴とするものである。 In the engine cooling oil passage structure according to the present invention, a cylinder, a cylinder head, and a head cover are sequentially joined to an engine case, and an oil cooler is provided in a cooling oil passage formed continuously to the cylinder head and the cylinder. In the engine cooling oil passage structure for guiding the cooled oil, the oil passage upstream of the oil cooler and formed in the cylinder is opened when the temperature of the oil flowing in the oil passage exceeds a predetermined temperature. The cooling oil passage in the cylinder head is provided with an opening valve that opens when the flow rate of oil flowing through the cooling oil passage is below a predetermined flow rate. To do.
本発明によれば、オイルバルブが開弁状態にあるエンジン運転時に、このエンジンが停止して冷却用オイル通路内を流れるオイルの流量が所定流量以下になると、開放弁が開弁する。これにより、冷却用オイル通路内のオイルが開放弁を通って、シリンダヘッドとヘッドカバー間に流出する。この結果、冷却用オイル通路内でオイルが過剰に加熱されることがないので、オイルの熱による劣化を防止できる。 According to the present invention, when the engine is operating with the oil valve opened, the opening valve opens when the engine stops and the flow rate of oil flowing through the cooling oil passage falls below a predetermined flow rate. Thereby, the oil in the cooling oil passage flows out between the cylinder head and the head cover through the release valve. As a result, since the oil is not excessively heated in the cooling oil passage, it is possible to prevent deterioration of the oil due to heat.
また、冷機始動時にはオイルバルブが閉弁状態にあり、且つ開放弁が開弁状態にあるので、シリンダヘッド及びシリンダの冷却用オイル通路にオイルが存在しない。このため、冷却用オイル通路が空気で満たされて断熱層となり、シリンダヘッド及びシリンダの温度上昇が迅速になって冷機始動時の暖機性能を向上させることができ、エンジンの燃焼効率が高まる。 Further, since the oil valve is in a closed state and the open valve is in an open state at the time of cold start, there is no oil in the cylinder head and the cooling oil passage of the cylinder. For this reason, the cooling oil passage is filled with air to become a heat insulating layer, the temperature rise of the cylinder head and the cylinder can be accelerated, the warm-up performance at the time of cold start can be improved, and the combustion efficiency of the engine is increased.
以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図1は、本発明に係るエンジンの冷却用オイル通路構造の一実施形態が適用されたエンジンを示す正面図である。また、図2は、図1のエンジンを示す左側面図である。本実施形態において、前後、左右、上下の表現は、エンジンが搭載された車両に乗車する運転者を基準にしたものである。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing an engine to which an embodiment of an oil passage structure for cooling an engine according to the present invention is applied. FIG. 2 is a left side view showing the engine of FIG. In the present embodiment, front and rear, left and right, and upper and lower expressions are based on a driver who rides on a vehicle equipped with an engine.
図1及び図2に示すエンジン10は、例えば自動二輪車に搭載された単気筒エンジンであり、エンジンケース11の前方からシリンダアッセンブリ12が前傾して延設されて構成される。このシリンダアッセンブリ12は、シリンダ13とシリンダヘッド14とヘッドカバー15とがエンジンケース11の側から順次接合されて構成される。
An
このうちのシリンダ13及びシリンダヘッド14は、これらのシリンダ13及びシリンダヘッド14に形成されたスタットボルト孔16(図3参照)に挿通された図示しないスタットボルトを用いて、エンジンケース11の前上面に締結される。
Among these, the
図2及び図6に示すように、シリンダヘッド14には、燃焼室17が形成されると共に、この燃焼室17に連通して吸気ポート18及び排気ポート19が形成される。
As shown in FIGS. 2 and 6, a
吸気ポート18に、エンジン吸気系から混合気(燃料と空気の混合気)が供給される。このエンジン吸気系は、共に図示しないエアクリーナ、スロットルボディ及び燃料インジェクタを有して構成される。これらのスロットルボディ及び燃料インジェクタに代えて、キャブレタであってもよい。また、排気ポート19には、エンジン排気系の図示しない排気管が接続され、このエンジン排気系により燃焼室17及びシリンダボア20(後述)内で混合気が燃焼することにより発生する排気が排出される。
A mixture (fuel mixture of fuel and air) is supplied to the
シリンダ13には、シリンダヘッド14の燃焼室17に連通するシリンダボア20(図3参照)が形成される。このシリンダボア20内に、図示しないピストンが摺動自在に配設される。シリンダヘッド14の燃焼室17及びシリンダ13のシリンダボア20内で混合気が燃焼することによりピストンが往復運動し、この往復運動がコンロッド(不図示)を介して、エンジンケース11に軸支されたクランクシャフト21の回転運動に変換される。
The
上述の燃焼室17への混合気の供給は、吸気ポート18を開閉する図示しない吸気バルブにより制御される。また、燃焼室17からの排気の排出は、排気ポート19を開閉する図示しない排気バルブにより制御される。これらの吸気バルブ及び排気バルブは、シリンダヘッド14及びヘッドカバー15間に設置された図示しない動弁装置により駆動される。この動弁装置は、共に図示しない吸気カム及び吸気アームにより吸気バルブを駆動し、また、共に図示しない排気カム及び排気ロッカアームにより排気バルブを駆動する。
The supply of the air-fuel mixture to the
ところで、図1及び図2に示すように、エンジンケース11の下部には、潤滑用及び冷却用のオイルを貯溜するオイルパン23が設けられている。このオイルパン23内のオイルは、エンジンケース11に設置されたオイルポンプ24の駆動によりオイルフィルタ25を経て、シリンダ13のオイル通路26へ導かれる。ここで、オイルポンプ24は、クランクシャフト21の駆動力により駆動される。また、オイルフィルタ25もエンジンケース11に設置されている。
Incidentally, as shown in FIGS. 1 and 2, an
シリンダ13のオイル通路26は、図1〜図3に示すように、シリンダ13に形成されてクランクシャフト21と平行に延びる水平方向通路27と、この水平方向通路27に連通してオイルバルブ30を収納するバルブ収納部28と、このバルブ収納部28に連通する通路出口部29と、を有して構成される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
また、シリンダ13では、図1に示すように、水平方向通路27からバルブ収納部28内のオイルバルブ30を迂回してバルブ収納部28の下流箇所に至る第1潤滑用通路31が形成されている。この第1潤滑用通路31は、シリンダ13の合せ面32とシリンダヘッド14の合せ面33間に介在されるガスケット34(図3)の開口35を介して、シリンダヘッド14に形成された第2潤滑用通路36に連通される。これにより、オイル通路26の水平方向通路27内のオイルの一部が、第1潤滑用通路31からガスケット34の開口35を経て第2潤滑用通路36内に流れ、動弁装置を潤滑する。
Further, in the
オイル通路26の通路出口部29は、オイルクーラ38の入口部39に接続される。これにより、オイル通路26の水平方向通路27内のオイルの残部が、バルブ収納部28及び通路出口部29を経てオイルクーラ38へ導かれ、このオイルクーラ38にて冷却される。このオイルクーラ38は、エンジン10の前方において車体フレームに設置される。このとき、オイルクーラ38は、前輪の中心軸よりも上方に配置されて、車両走行時の走行風によりオイルを冷却する。
A
オイル通路26のバルブ収納部28に収納されるオイルバルブ30は、オイルクーラ38よりも上流側に位置する。このオイルバルブ30は、オイル通路26内を流れるオイルの温度が所定温度(例えば70〜90℃)以上のときに開弁して、オイル通路26内のオイルを、通路出口部29を経てオイルクーラ38へ導く。従って、例えばエンジン10の冷機始動時またはエンジン10の始動直後には、オイル通路26内のオイル温度が所定温度以下になるため、オイルバルブ30が閉弁されて、オイル通路26内のオイルはオイルクーラ38へ供給されない。
The
このオイルバルブ30は、例えばサーモスタット方式、またはオイル温度センサと電磁バルブを併用した電子制御方式が採用される。サーモスタット方式のオイルバルブ30は、図4に示すように、図示しないワックスの膨張、収縮により伸縮するバルブ駆動部41が弁体42を動作させ、この弁体42がシリンダ13のシール面43に接触することでオイルバルブ30が閉弁し(図4(A))、弁体42がシール面43から離反することでオイルバルブ30が開弁する(図4(B))。
For example, a thermostat system or an electronic control system using an oil temperature sensor and an electromagnetic valve is employed for the
図1〜図3に示すように、オイルクーラ38の出口部40は、シリンダヘッド14及びシリンダ13に連続して形成された冷却用オイル通路44の通路入口部47に接続される。この冷却用オイル通路44は、オイルバルブ30の開弁時にオイルクーラ38にて冷却されたオイルを冷却用オイルとして導入することで、エンジン10において最も高温になるシリンダヘッド14の排気ポート19周囲、並びにシリンダヘッド14及びシリンダ13の燃焼室17側を冷却する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
この冷却用オイル通路44は、シリンダヘッド14に形成されたシリンダヘッド側冷却用オイル通路45と、シリンダ13に形成されたシリンダ側冷却用オイル通路46とが連通して設けられる。これらのシリンダヘッド側冷却用オイル通路45及びシリンダ側冷却用オイル通路46は、機械加工により、またはシリンダヘッド14、シリンダ13の鋳造時における砂中子によりそれぞれ形成される。
The cooling
シリンダヘッド側冷却用オイル通路45は、図3、図5及び図6に示すように、オイルクーラ38の出口部40に接続されて冷却用オイルを導く前記通路入口部47と、この通路入口部47に連通部48を介して連通し、シリンダヘッド14の排気ポート19周囲を覆うように略コ字状に延在する排気ポート周囲部49と、この排気ポート周囲部49に連通してシリンダヘッド14の合せ面33に形成され、排気ポート周囲部49と共に排気ポート19を略ロ字状に覆う終端部50と、を有して構成される。ここで、連通部48も、終端部50に隣接してシリンダヘッド14の合せ面33に形成される。
As shown in FIGS. 3, 5, and 6, the cylinder head side cooling
シリンダ側冷却用オイル通路46は、図5及び図8に示すように、シリンダボア周囲部51、エンジンケース連通部52、及びバイパス通路としてのバイパス通路部53を有して構成される。シリンダボア周囲部51は、シリンダヘッド側冷却用オイル通路45の終端部50に連通し、シリンダ13におけるシリンダヘッド14の燃焼室17側(即ち、シリンダ13のシリンダヘッド14との合せ面32におけるシリンダボア20周囲)に略リング状に延在して形成される。
As shown in FIGS. 5 and 8, the cylinder-side
また、エンジンケース連通部52は、シリンダボア周囲部51に連通してシリンダ13の軸方向に延び、エンジンケース11内部に連通する。更に、バイパス通路部53は、シリンダ13の合せ面32にシリンダボア20に接近して形成され、シリンダボア周囲部51におけるシリンダヘッド側冷却用オイル通路45の終端部50との連通部分54を、エンジンケース連通部52に接続させる。このバイパス通路部53の流路断面積は、シリンダボア周囲部51の流路断面積も小さく設定される。
The engine
図5及び図8に示すように、オイルクーラ38(図1)にて冷却されたオイル(冷却用オイル)は、矢印Aに示すように、シリンダヘッド側冷却用オイル通路45の通路入口部47及び連通部48に流入した後、排気ポート周囲部49及び終端部50内を流れて、シリンダヘッド19の排気ポート19周囲を冷却する。その後、冷却用オイルは、矢印Bに示すように、シリンダ側冷却用オイル通路46の連通部分54からシリンダボア周囲部51内を流れ、更にバイパス通路部53内を流れ、エンジンケース連通部52からエンジンケース11内へ至ることによって、シリンダヘッド14及びシリンダ13の燃焼室17側を冷却する。
As shown in FIGS. 5 and 8, the oil (cooling oil) cooled by the oil cooler 38 (FIG. 1) passes through the
このとき、図5〜図7に示すように、シリンダ13の合せ面32とシリンダヘッド14の合せ面33との間に介在されるガスケット34には、シリンダ側冷却用オイル通路46のシリンダボア周囲部51に沿って複数の切欠き55が形成されている。このため、シリンダボア周囲部51内を流れる冷却用オイルが、ガスケット34の切欠き55を通ってシリンダヘッド14の合せ面33に接触することにより、このシリンダヘッド14の燃焼室17周囲が冷却されることになる。
At this time, as shown in FIGS. 5 to 7, the
図3及び図5に示すように、シリンダヘッド側冷却用オイル通路45には、このシリンダヘッド側冷却用オイル通路45を流れる冷却用オイルの流量が所定流量以下で開弁する開放弁56が、オイルバルブ30の上方に配設されている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the cylinder head side cooling
つまり、開放弁56は、オイルポンプ24の回転数が低くなるエンジン10の停止時から低負荷アイドル運転時において開弁状態となる。これにより、例えば車両緊急停止時のような、オイルバルブ30が開弁状態にあるエンジン10の停止時に、開放弁56が開弁して、シリンダヘッド側冷却用オイル通路45内の高温状態の冷却用オイルが開放弁56を通って、シリンダヘッド14とヘッドカバー15との間に排出される。
That is, the
更に、開放弁56は、シリンダヘッド側冷却用オイル通路45における排気ポート周囲部49の最上方位置に配置される。これにより、シリンダヘッド側冷却用オイル通路45(特に開放弁56の上流側部分)内の高温状態の冷却用オイルが、開弁状態の開放弁56から迅速に排出される。この開放弁56は、ワンウェイバルブ方式、または流量センサと電磁バルブを併用した電子制御方式が採用される。
Further, the
以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果(1)〜(3)を奏する。
(1)図3に示すように、オイルバルブ30が開弁状態にあるエンジン10の運転時に例えば車両が緊急停止し、エンジン10が停止して、冷却用オイル通路44内を流れる冷却用オイルの流量が所定流量以下なると、開放弁56が開弁する。これにより、冷却用オイル通路44のシリンダヘッド側冷却用オイル通路45内の冷却用オイルが開放弁56を通って、シリンダヘッド14とヘッドカバー15間に流出する。この結果、冷却用オイル通路44、特にシリンダヘッド側冷却用オイル通路45内で冷却用オイルが過剰に加熱されることがないので、オイルの熱による劣化を防止できる。
With the configuration as described above, the following effects (1) to (3) are achieved according to the present embodiment.
(1) As shown in FIG. 3, for example, when the
(2)図3及び図5に示すように、エンジン10の冷機始動時にはオイルバルブ30が閉弁状態にあり、且つ開放弁56が開弁状態にあるので、シリンダヘッド14及びシリンダ13の冷却用オイル通路44にオイルが存在しない。このため、冷却用オイル通路44が空気で満たされて断熱層となり、シリンダヘッド14及びシリンダ13の温度上昇が迅速になって、エンジン10の冷機始動時における暖機性能を向上させることができる。この結果、エンジン10の燃焼効率が高まり、エンジン10を早期に始動できる。
(2) As shown in FIGS. 3 and 5, since the
(3)図5、図6及び図8に示すように、シリンダ側冷却用オイル通路46のシリンダボア周囲部51がシリンダヘッド側冷却用オイル通路45の終端部50と連通する連通部分54は、バイパス通路部53にて、シリンダ側冷却用オイル通路46のエンジンケース連通部52に連通されている。このため、エンジン10の停止時に開放弁56が開放されたとき、シリンダヘッド側冷却用オイル通路45の排気ポート周囲部49における開放弁53下流側部分と終端部50内の冷却用オイルを、開放弁56からではなく、バイパス通路部53を通りエンジンケース連通部52を経てエンジンケース11内へ、シリンダボア周囲部51内の冷却用オイルと共に、迅速に排出させることができる。これによっても、熱によるオイルの劣化を防止できる。
(3) As shown in FIGS. 5, 6, and 8, the
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. This embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention.
10 エンジン
11 エンジンケース
13 シリンダ
14 シリンダヘッド
15 ヘッドカバー
26 オイル通路
30 オイルバルブ
38 オイルクーラ
40 出口部
44 冷却用オイル通路
45 シリンダヘッド側冷却用オイル通路
46 シリンダ側冷却用オイル通路
53 バイパス通路部(バイパス通路)
54 連通部分
56 開放弁
10
54
Claims (5)
前記オイルクーラの上流側で且つ前記シリンダに形成されたオイル通路には、このオイル通路内を流れるオイルの温度が所定温度以上で開弁するオイルバルブが配設され、
前記シリンダヘッドにおける前記冷却用オイル通路には、この冷却用オイル通路内を流れるオイルの流量が所定流量以下で開弁する開放弁が配設されたことを特徴とするエンジンの冷却用オイル通路構造。 An engine cooling oil passage structure in which a cylinder, a cylinder head, and a head cover are sequentially joined to an engine case, and the oil cooled by an oil cooler is guided to a cooling oil passage formed continuously to the cylinder head and the cylinder. In
In the oil passage formed on the upstream side of the oil cooler and in the cylinder, an oil valve that opens when the temperature of the oil flowing in the oil passage exceeds a predetermined temperature is provided.
An engine cooling oil passage structure in which the cooling oil passage in the cylinder head is provided with an opening valve that opens when the flow rate of oil flowing in the cooling oil passage is a predetermined flow rate or less. .
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