JP2024030702A - 内燃機関の油路構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】できるだけ早く吸気ポートを暖める。【解決手段】内燃機関7の油路構造100は、内燃機関7のクランクケースに取り付けられるシリンダブロック21と、シリンダブロック21に取り付けられ、内燃機関7の燃焼室30に通じる吸気ポート32及び排気ポート33が形成されるシリンダヘッド22と、シリンダヘッド22に取り付けられ、燃焼室30に混合気を供給する吸気バルブ42と燃焼室30で燃焼した混合気を排出する排気バルブ43とを動作させるカムシャフト44と、カムシャフト44と燃焼室30との間に配置され、オイルを流通させるためのオイルジャケット101と、を備え、オイルジャケット101は、吸気ポート32の少なくとも一部を囲む囲繞部102を有する。【選択図】図2

Description

本発明は、内燃機関の油路構造に関する。
近年、より多くの人々が手ごろで信頼でき、持続可能かつ先進的なエネルギーへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギーの効率化に貢献する研究開発が行われている。
例えば、特許文献1には、吸気通路外壁の燃料噴射弁の噴射ノズル近傍部分に、エンジン冷却水を導入する保温通路を形成した構造が開示されている。保温通路には、シリンダヘッドの水冷ジャケットを通過したエンジン冷却水(例えば80℃以上の冷却水)が導入される。
特開平11-117816号公報
ところで、本技術においては、以下の課題がある。例えば、燃焼室で発生した熱は、エンジンオイルとエンジン冷却水とに移動する。燃焼室で発生した熱がエンジン冷却水にも移動すると、燃焼室で発生した熱を吸気ポートへ効率良く伝えることができなくなる。そのため、できるだけ早く吸気ポートを暖めることが望まれている。
本願は上記課題の解決のため、できるだけ早く吸気ポートを暖めることを目的としたものである。そして、延いてはエネルギーの効率化に寄与するものである。
上記課題の解決手段として、本発明の態様は以下の構成を有する。
(1)本発明の態様に係る内燃機関の油路構造は、内燃機関(7)のクランクケース(10)に取り付けられるシリンダブロック(21)と、前記シリンダブロック(21)に取り付けられ、前記内燃機関(7)の燃焼室(30)に通じる吸気ポート(32)及び排気ポート(33)が形成されるシリンダヘッド(22)と、前記シリンダヘッド(22)に取り付けられ、前記燃焼室(30)に混合気を供給する吸気バルブ(42)と前記燃焼室(30)で燃焼した前記混合気を排出する排気バルブ(43)とを動作させるカムシャフト(44)と、前記カムシャフト(44)と前記燃焼室(30)との間に配置され、オイルを流通させるためのオイルジャケット(101)と、を備え、前記オイルジャケット(101)は、前記吸気ポート(32)の少なくとも一部を囲む囲繞部(102)を有する。
(2)上記(1)に記載の内燃機関の油路構造では、前記オイルジャケット(101)に面する位置に、サーモスタット(80)を更に備え、前記サーモスタット(80)は、前記オイルの温度が所定以上の場合は、前記囲繞部(102)に通じる油路を塞いでもよい。
(3)上記(1)又は(2)に記載の内燃機関の油路構造では、前記囲繞部(102)は、前記オイルジャケット(101)において前記燃焼室(30)から吸熱した後の下流に配置されていてもよい。
(4)上記(1)から(3)の何れかに記載の内燃機関の油路構造では、前記吸気ポート(32)の壁面(32a)は、インジェクタ(70)から燃料が噴射される燃料噴射領域(AR)を有し、前記囲繞部(102)は、前記燃料噴射領域(AR)を囲むように配置されていてもよい。
(5)上記(1)から(4)の何れかに記載の内燃機関の油路構造では、前記オイルジャケット(101)は、前記燃焼室(30)の上方から見てラビリンス形状であるラビリンス通路(110)を更に有してもよい。
(6)上記(5)に記載の内燃機関の油路構造では、前記オイルジャケット(101)は、前記ラビリンス通路(110)の上流端と前記カムシャフト(44)の下方から供給される前記オイルの通路(140)とに通じる上流端通路(121)を更に有してもよい。
(7)上記(5)又は(6)に記載の内燃機関の油路構造では、前記オイルジャケット(101)は、前記ラビリンス通路(110)の下流端と前記囲繞部(102)とに通じる下流端通路(122)を更に有してもよい。
(8)上記(1)から(7)の何れかに記載の内燃機関の油路構造では、前記囲繞部(102)は、前記吸気ポート(32)の外周に沿う円環状であってもよい。
本発明の上記(1)に記載の内燃機関の油路構造によれば、内燃機関のクランクケースに取り付けられるシリンダブロックと、シリンダブロックに取り付けられ、内燃機関の燃焼室に通じる吸気ポート及び排気ポートが形成されるシリンダヘッドと、シリンダヘッドに取り付けられ、燃焼室に混合気を供給する吸気バルブと燃焼室で燃焼した混合気を排出する排気バルブとを動作させるカムシャフトと、カムシャフトと燃焼室との間に配置され、オイルを流通させるためのオイルジャケットと、を備え、オイルジャケットは、吸気ポートの少なくとも一部を囲む囲繞部を有することで、以下の効果を奏する。
オイルジャケットが吸気ポートの少なくとも一部を囲む囲繞部を有することで、燃焼室で発生した熱を吸気ポートへ効率よく伝えることができる。そのため、できるだけ早く吸気ポートを暖めることができる。これにより、吸気ポートの壁面に付着した燃料の気化を促進することができる。したがって、未燃焼ガスが発生することを抑えることができる。そして、延いてはエネルギーの効率化に寄与する。
加えて、吸気ポートを暖めるためのヒータを別途設ける必要がない。したがって、部品点数を削減し、低コスト化に寄与する。
本発明の上記(2)に記載の内燃機関の油路構造によれば、オイルジャケットに面する位置に、サーモスタットを更に備え、サーモスタットは、オイルの温度が所定以上の場合は、囲繞部に通じる油路を塞ぐことで、以下の効果を奏する。
吸気ポートの温度が過度に高くならないため、吸入空気温度が高くなり過ぎることを抑制することができる。そのため、内燃機関の出力が落ちることを抑制することができる。加えて、囲繞部に通じる油路を塞ぐことで、オイルの循環サイクルを短くすることができるため、内燃機関全体をより効果的に冷却することができる。
本発明の上記(3)に記載の内燃機関の油路構造によれば、囲繞部は、オイルジャケットにおいて燃焼室から吸熱した後の下流に配置されることで、以下の効果を奏する。
できるだけ温度の高いオイルを囲繞部(吸気ポート周辺)に供給することができる。そのため、燃焼室で発生した熱を吸気ポートへ更に効率よく伝えることができる。結果、吸気ポートの壁面に付着した燃料の気化を更に促進することができるため、未燃焼ガスが発生することを抑える上で更に好適である。
本発明の上記(4)に記載の内燃機関の油路構造によれば、吸気ポートの壁面は、インジェクタから燃料が噴射される燃料噴射領域を有し、囲繞部は、燃料噴射領域を囲むように配置されることで、以下の効果を奏する。
囲繞部により、燃焼室で発生した熱を燃料噴射領域へ効率よく伝えることができる。結果、燃料噴射領域に付着した燃料の気化を促進することができるため、未燃焼ガスが発生することを抑える上で好適である。
本発明の上記(5)に記載の内燃機関の油路構造によれば、オイルジャケットは、燃焼室の上方から見てラビリンス形状であるラビリンス通路を更に有することで、以下の効果を奏する。
ラビリンス通路により、燃焼室から効率よく吸熱することができるため、できるだけ温度の高いオイルを囲繞部に供給することができる。そのため、燃焼室で発生した熱を吸気ポートへ更に効率よく伝えることができる。結果、吸気ポートの壁面に付着した燃料の気化を更に促進することができるため、未燃焼ガスが発生することを抑える上で更に好適である。
本発明の上記(6)に記載の内燃機関の油路構造によれば、オイルジャケットは、ラビリンス通路の上流端とカムシャフトの下方から供給されるオイルの通路とに通じる上流端通路を更に有することで、以下の効果を奏する。
カムシャフトの下方から供給されるオイルの通路がラビリンス通路の途中に通じる場合と比較して、ラビリンス通路を最大限活用することができるため、燃焼室から更に効率よく吸熱することができる。そのため、できるだけ温度の高いオイルを囲繞部に供給する上で好適である。
本発明の上記(7)に記載の内燃機関の油路構造によれば、オイルジャケットは、ラビリンス通路の下流端と囲繞部とに通じる下流端通路を更に有することで、以下の効果を奏する。
囲繞部がラビリンス通路の途中に通じる場合と比較して、ラビリンス通路を最大限活用することができるため、燃焼室から更に効率よく吸熱することができる。そのため、できるだけ温度の高いオイルを囲繞部に供給する上で好適である。
本発明の上記(8)に記載の内燃機関の油路構造によれば、囲繞部は、吸気ポートの外周に沿う円環状であることで、以下の効果を奏する。
燃焼室で発生した熱を吸気ポートの外周に沿って効率よく伝えることができる。結果、吸気ポートの壁面に付着した燃料の気化を更に促進することができるため、未燃焼ガスが発生することを抑える上で更に好適である。
実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。 実施形態に係るエンジンの断面を含む左側面図である。 図2のIII-III断面を含む図である。 図2の矢視IV(シリンダ軸線に沿う上方)から見たシリンダヘッドの内部構造の図である。 図4において動弁機構の一部を取り外した状態のシリンダヘッドを示す図である。 図2の矢視VI(シリンダ軸線に沿う下方)から見たシリンダヘッドを示す図である。 図5のVII-VII断面を含む図である。 実施形態に係るオイルの流れの説明図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明では、実施形態に係る内燃機関の油路構造を搭載した車両の一例としての自動二輪車(鞍乗型車両の一例)を挙げて説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印FR、車両左方を示す矢印LH、車両上方を示す矢印UPが示されている。
<自動二輪車>
図1に示すように、自動二輪車1は、前輪2および後輪3と、前輪2を支持するフロントフォーク4と、後輪3を支持するスイングアーム5と、フロントフォーク4およびスイングアーム5を支持する車体フレーム6と、車体フレーム6に支持されるエンジン7(内燃機関、原動機)と、を備える。
図2に示すように、エンジン7は4ストロークサイクル単気筒内燃機関である。エンジン7は、クランクケース10(図1参照)と、シリンダブロック21と、シリンダヘッド22と、ヘッドカバー23と、を備える。エンジン7は、クランクケース10から上方に向けて突出するシリンダ部20を有する。シリンダ部20は、シリンダブロック21と、シリンダヘッド22と、ヘッドカバー23と、を備える。図中符号CLは、シリンダ部20が突出する方向に沿うシリンダ軸線を示す。
クランクケース10は、クランクシャフト11を回転可能に支持している。クランクシャフト11は、車両幅方向(左右方向)に沿って延びている。クランクシャフト11は、クランクケース10の前部に収容されている。変速機12は、クランクケース10の後部に収容されている。クランクケース10の下部には、オイルパン13が設けられている。
シリンダブロック21の筒内には、ピストン15が挿入されている。ピストン15は、コンロッド16を介してクランクシャフト11のクランクピンに連結されている。ピストン15の往復動は、コンロッド16を介してクランクシャフト11の回転動に変換される。クランクシャフト11の回転駆動力は、不図示のクラッチを介して変速機12に伝達される。変速機12に伝達された回転駆動力は、適宜変速がなされた後に、例えばチェーン式の動力伝達機構を介して後輪3に伝達される。
シリンダブロック21は、クランクケース10に取り付けられている。シリンダヘッド22は、シリンダブロック21に取り付けられている。シリンダブロック21及びシリンダヘッド22は、クランクケース10の前上部に一体に締結されている。シリンダブロック21及びシリンダヘッド22は、スタッドボルト25(図4参照)でクランクケース10に共締めで締結されている。
シリンダヘッド22の下面には、燃焼室30が形成されている。シリンダヘッド22の下部には、燃焼室30に臨むようにスパークプラグ31が装着されている。シリンダヘッド22には、燃焼室30に通じる吸気ポート32及び排気ポート33が形成されている。シリンダヘッド22は、動弁機構41を収容する。シリンダヘッド22には、吸気バルブ42が吸気ポート32を通過し、燃焼室30に向けて摺動するための吸気バルブガイド34と、排気バルブ43が排気ポート33を通過し、燃焼室30に向けて摺動するための排気バルブガイド35とが組み付けられている。
ヘッドカバー23は、シリンダヘッド22に取り付けられている。ヘッドカバー23は、動弁機構41を覆っている。ヘッドカバー23は、締結ボルト(不図示)でシリンダヘッド22に締結されている。ヘッドカバー23は、シリンダヘッド22の上に被せられている。
<動弁機構>
動弁機構41は、燃焼室30に混合気を供給する吸気バルブ42と、燃焼室30で燃焼した混合気を排出する排気バルブ43と、吸気バルブ42と排気バルブ43とを動作させるカムシャフト44と、吸気バルブ42を開閉する吸気ロッカーアーム45と、排気バルブ43を開閉する排気ロッカーアーム46と、を含む。
吸気バルブ42は、吸気バルブステム42aを有する。吸気バルブステム42aは、吸気バルブガイド34に挿通されている。
排気バルブ43は、排気バルブステム43aを有する。排気バルブステム43aは、排気バルブガイド35に挿通されている。
図中において、符号47は各バルブステム42a,43aの上側に組み付けられたばねシート、符号48はバルブばね、符号49はリテーナをそれぞれ示す。
図3に示すように、カムシャフト44は、クランクシャフト11と平行に車両幅方向に延びている。カムシャフト44は、左右のカム軸受50,51を介してシリンダヘッド22に支持されている。カムシャフト44は、吸気カム52及び排気カム53を備える。吸気カム52は、カムシャフト44の左部に一体に設けられている。排気カム53は、カムシャフト44において吸気カム52よりも右側の部分に一体に設けられている。カムシャフト44の右端には、従動スプロケット54が取り付けられている。図中において、符号60はカムチェーン室、符号61はカムチェーン室60に収容されるカムチェーンをそれぞれ示す。
図4に示すように、吸気ロッカーアーム45は、吸気カム52と吸気バルブステム42aとに跨って延びている。吸気ロッカーアーム45は、シリンダヘッド22に揺動自在に支持されている。吸気ロッカーアーム45は、吸気カム52に接する吸気ローラー部45aを有する。
排気ロッカーアーム46は、排気カム53と排気バルブステム43aとに跨って延びている。排気ロッカーアーム46は、シリンダヘッド22に揺動自在に支持されている。排気ロッカーアーム46は、排気カム53に接する排気ローラー部46aを有する。
図中において、符号55は各ロッカーアーム45,46のカムシャフト44とは反対側の部分にねじ込まれたアジャストスクリュー、符号56はアジャストスクリュー55を固定するためのロックナットをそれぞれ示す。各ロッカーアーム45,46のアジャストスクリュー55の先端部は、各バルブステム42a,43aのステムエンド(上端)に接している。
図3に示すように、カムチェーン61は、カムチェーン室60に収容されている。カムチェーン61は、無端状の伝動チェーンである。カムチェーン61は、クランクシャフト11に取り付けられた駆動スプロケット(不図示)と、カムシャフト44に取り付けられた従動スプロケット54とに架け渡されている。クランクシャフト11の回転は、カムチェーン61等を介してカムシャフト44に伝達される。
クランクシャフト11の回転がカムシャフト44に伝達されると、吸気カム52及び排気カム53が回転する。すると、吸気ロッカーアーム45及び排気ロッカーアーム46が駆動される。すると、吸気バルブ42及び排気バルブ43が駆動される。これにより、燃焼室30内で吸気バルブ42、排気バルブ43を所定のタイミングで開閉させる。
<オイルジャケット>
図5に示すように、内燃機関の油路構造100は、エンジンオイル(以下単にオイルという。)を流通させるためのオイルジャケット101を備える。オイルジャケット101は、カムシャフト44と燃焼室30との間に配置されている。
図6に示すように、オイルジャケット101は、吸気ポート32の少なくとも一部を囲む囲繞部102を有する。囲繞部102は、吸気ポート32の外周部を囲むように湾曲した通路である。囲繞部102は、オイルジャケット101において燃焼室30から吸熱した後の下流に配置されている。囲繞部102は、吸気ポート32の外周に沿う円環状である。図7に示すように、囲繞部102は、シリンダヘッド22においてシリンダ軸線CLよりも後側の部分に設けられている。
図2に示すように、吸気ポート32の壁面32aは、インジェクタ70から燃料が噴射される燃料噴射領域ARを有する。インジェクタ70は、吸気ポート32の壁面32aに対して後上方から所定範囲で燃料を噴射するように傾斜している。燃料噴射領域ARは、吸気ポート32の壁面32aにおいて燃焼室30寄りの部分を含む。囲繞部102は、燃料噴射領域ARを囲むように配置されている。囲繞部102は、シリンダ軸線CLに沿う方向から見て、燃料噴射領域ARの少なくとも一部と重なる。図中において、符号71は燃焼室30に連通する吸気通路、符号72は吸気通路71の途中に設けられたスロットルバルブをそれぞれ示す。
図5に示すように、オイルジャケット101は、燃焼室30の上方から見てラビリンス形状であるラビリンス通路110を更に有する。ラビリンス通路110は、シリンダヘッド22において燃焼室30の上方に設けられている。ラビリンス通路110は、シリンダヘッド22において吸気バルブガイド34が組み付けられた部分と排気バルブガイド35が組み付けられた部分との間に設けられている。
図5の上面視で、ラビリンス通路110は、シリンダヘッド22においてカムチェーン室60の近傍から吸気バルブガイド34の前側近傍まで左方に向かって延びる第1通路111と、第1通路111の左端から前方に屈曲した後に第1通路111に沿ってカムチェーン室60の近傍まで右方に向かって延びる第2通路112と、第2通路112の右端から前方に屈曲した後に排気バルブガイド35の後側近傍まで左方に向かって湾曲しつつ延びる第3通路113と、第3通路113の左端から第1通路111の左端に隣り合う位置まで後方に向かって延びる第4通路114と、を含む。
オイルジャケット101は、ラビリンス通路110の上流端とカムシャフト44の下方から供給されるオイルの通路140(図8参照)とに通じる上流端通路121を更に有する。ラビリンス通路110の上流端は、ラビリンス通路110において第1通路111の右端に相当する。上流端通路121は、第1通路111の右端側底面において上下方向に開口している。
オイルジャケット101は、ラビリンス通路110の下流端と囲繞部102とに通じる下流端通路122を更に有する。ラビリンス通路110の下流端は、ラビリンス通路110において第4通路114の後端に相当する。下流端通路122は、第4通路114の後端側底面において上下方向に開口している。下流端通路122において第4通路114の後端側とは反対側の部分は、囲繞部102の左側部分に通じている。例えば、下流端通路122の流路断面積は、上流端通路121の流路断面積と同じである。
図6に示すように、オイルジャケット101に面する位置には、サーモスタット80が設けられている。サーモスタット80は、オイルの温度が所定以上の場合は、囲繞部102に通じる油路(下流端通路122の一部)を塞ぐ。例えば、サーモスタット80は、オイル温度が80℃になった場合に下流端通路122の一部を塞いでもよい。
図中符号105は、オイルの排出路を示す。排出路105は、囲繞部102の右側部分(下流端通路122とは反対側の部分)とカムチェーン室60とに通じている。排出路105は、囲繞部102からカムチェーン室60に向かうに従って下方に位置するように傾斜して延びている。
図5に示すように、オイルジャケット101は、サーモスタット80全閉時用のリーク通路125を更に有する。リーク通路125は、サーモスタット80が下流端通路122の一部(囲繞部102に通じる油路)を塞いだ場合にオイルを排出するための通路である。リーク通路125は、ラビリンス通路110において第4通路114の前端に通じている。リーク通路125の流路断面積は、ラビリンス通路110の流路断面積よりも小さい。リーク通路125の流路断面積は、上流端通路121の流路断面積よりも小さい。リーク通路125の流路断面積は、下流端通路122の流路断面積よりも小さい。
図2に示すように、ヘッドカバー23は、動弁機構41に臨む内面23a(カムシャフト44に臨む内面23a)を有する。ヘッドカバー23は、動弁機構41に臨む内面23aに、オイルを供給するためのオイル供給部130を有する。オイル供給部130は、カムシャフト44の上方からオイルを滴下する給油口131,132,133を有する。
図2において符号135は、クランクケース10から供給されるオイルの通路を構成するカバー側通路(油路)を示す。カバー側通路135は、ヘッドカバー23の上面に沿って設けられている。カバー側通路135は、前後方向に沿って延びている。カバー側通路135は、スタッドボルト孔等のオイル供給油路を介して、クランクケース10内のオイルポンプの吐出口に通じている。カバー側通路135は、給油口131,132,133に通じている。これにより、オイルポンプから吐出されたオイルの一部は、給油口131,132,133まで供給される。
給油口131,132,133は、複数設けられている。複数の給油口131,132,133は、第1開口131、第2開口132及び第3開口133を含む。
第1開口131は、吸気バルブステム42aに臨んでいる。第1開口131は、吸気バルブステム42aの上端と上下方向に対向している。第1開口131は、吸気ロッカーアーム45のアジャストスクリュー55の上部と上下方向に対向している。
第2開口132は、排気バルブステム43aに臨んでいる。第2開口132は、排気バルブステム43aの上端と上下方向に対向している。第2開口132は、排気ロッカーアーム46のアジャストスクリュー55の上部と上下方向に対向している。
第3開口133は、カムシャフト44に臨んでいる。第3開口133は、図2の断面視で、第3開口133は、シリンダ軸線CLに沿って延びている。図3に示すように、第3開口133は、吸気ローラー部45a及び排気ローラー部46aが隣り合う部分に臨んでいる。
<オイルジャケットのオイルの流れ>
次に、オイルジャケット101のオイルの流れの一例を説明する。図8に示すように、オイルジャケット101は、クランクケース10から供給されるオイルの通路(例えば、スタッドボルト孔等のオイル供給油路)に通じている。図中符号140,141,142,143,144は、クランクケース10から供給されるオイルの通路を構成する油路の一部を示す。図中において、符号150はオイルフィルタ、符号151はピストンジェットをそれぞれ示す。
クランクケース10から供給されるオイルの一部は、シリンダブロック21においてカムチェーン室60寄りの油路140に沿って矢印W1方向に流れる。矢印W1方向に流れるオイルの一部は、シリンダヘッド22においてカムチェーン室60寄りの油路141に沿って矢印W2方向に流れる。矢印W2方向に流れるオイルの一部は、カムシャフト44の下方からカムシャフト44等へ供給される。
矢印W1方向に流れるオイルの一部は、シリンダブロック21の上面とシリンダヘッド22の下面との境界部分の油路142に沿って矢印W3方向に流れる。矢印W3方向に流れるオイルの一部は、シリンダヘッド22においてカムチェーン室60とは反対側の部分の油路143に沿って矢印W4方向に流れる。矢印W4方向に流れるオイルの一部は、ヘッドカバー23に形成された油路144に沿って矢印W5方向に流れる。矢印W5方向に流れるオイルの一部は、カムシャフト44の上方からカムシャフト44等へ滴下される。
例えば、矢印W5方向に流れるオイルの一部は、カバー側通路135(図2参照)に供給される。カバー側通路135に供給されたオイルの一部は、第1開口131を通じて吸気バルブステム42a等へ滴下される(図2中矢印W11参照)。カバー側通路135に供給されたオイルの一部は、第2開口132を通じて排気バルブステム43a等へ滴下される(図2中矢印W12参照)。カバー側通路135に供給されたオイルの一部は、第3開口133を通じてカムシャフト44等へ滴下される(図2中矢印W13参照)。
カムシャフト44の下方から供給されるオイルの一部は、上流端通路121を通じてラビリンス通路110に供給される(図5参照)。その後、オイルの一部は、ラビリンス通路110(第1通路111、第2通路112、第3通路113及び第4通路114)に沿って流れる(図5中矢印W21,W22参照)。
その後、オイルの一部は、下流端通路122を通じて囲繞部102に供給される(図6参照)。その後、オイルの一部は、囲繞部102に沿って吸気ポート32の周囲を流れる(図6中矢印W31参照)。囲繞部102を流れるオイルの一部は、排出路105に沿ってカムチェーン室60へ滴下される(図6中矢印W32参照)。
<作用効果>
以上説明したように、上記実施形態の内燃機関の油路構造100は、内燃機関7のクランクケース10に取り付けられるシリンダブロック21と、シリンダブロック21に取り付けられ、内燃機関7の燃焼室30に通じる吸気ポート32及び排気ポート33が形成されるシリンダヘッド22と、シリンダヘッド22に取り付けられ、燃焼室30に混合気を供給する吸気バルブ42と燃焼室30で燃焼した混合気を排出する排気バルブ43とを動作させるカムシャフト44と、カムシャフト44と燃焼室30との間に配置され、オイルを流通させるためのオイルジャケット101と、を備え、オイルジャケット101は、吸気ポート32の少なくとも一部を囲む囲繞部102を有する。
この構成によれば、オイルジャケット101が吸気ポート32の少なくとも一部を囲む囲繞部102を有することで、燃焼室30で発生した熱を吸気ポート32へ効率よく伝えることができる。そのため、できるだけ早く吸気ポート32を暖めることができる。これにより、吸気ポート32の壁面32aに付着した燃料の気化を促進することができる。したがって、未燃焼ガスが発生することを抑えることができる。そして、延いてはエネルギーの効率化に寄与する。
加えて、吸気ポート32を暖めるためのヒータを別途設ける必要がない。したがって、部品点数を削減し、低コスト化に寄与する。
上記実施形態では、オイルジャケット101に面する位置に、サーモスタット80を更に備え、サーモスタット80は、オイルの温度が所定以上の場合は、囲繞部102に通じる油路122を塞ぐ。
この構成によれば、吸気ポート32の温度が過度に高くならないため、吸入空気温度が高くなり過ぎることを抑制することができる。そのため、内燃機関7の出力が落ちることを抑制することができる。加えて、囲繞部102に通じる油路122を塞ぐことで、オイルの循環サイクルを短くすることができるため、内燃機関全体をより効果的に冷却することができる。
上記実施形態では、囲繞部102は、オイルジャケット101において燃焼室30から吸熱した後の下流に配置される。
この構成によれば、できるだけ温度の高いオイルを囲繞部102(吸気ポート32周辺)に供給することができる。そのため、燃焼室30で発生した熱を吸気ポート32へ更に効率よく伝えることができる。結果、吸気ポート32の壁面32aに付着した燃料の気化を更に促進することができるため、未燃焼ガスが発生することを抑える上で更に好適である。
上記実施形態では、吸気ポート32の壁面32aは、インジェクタ70から燃料が噴射される燃料噴射領域ARを有し、囲繞部102は、燃料噴射領域ARを囲むように配置される。
この構成によれば、囲繞部102により、燃焼室30で発生した熱を燃料噴射領域ARへ効率よく伝えることができる。結果、燃料噴射領域ARに付着した燃料の気化を促進することができるため、未燃焼ガスが発生することを抑える上で好適である。
上記実施形態では、オイルジャケット101は、燃焼室30の上方から見てラビリンス形状であるラビリンス通路110を更に有する。
この構成によれば、ラビリンス通路110により、燃焼室30から効率よく吸熱することができるため、できるだけ温度の高いオイルを囲繞部102に供給することができる。そのため、燃焼室30で発生した熱を吸気ポート32へ更に効率よく伝えることができる。結果、吸気ポート32の壁面32aに付着した燃料の気化を更に促進することができるため、未燃焼ガスが発生することを抑える上で更に好適である。
上記実施形態では、オイルジャケット101は、ラビリンス通路110の上流端とカムシャフト44の下方から供給されるオイルの通路140とに通じる上流端通路121を更に有する。
この構成によれば、カムシャフト44の下方から供給されるオイルの通路140がラビリンス通路110の途中に通じる場合と比較して、ラビリンス通路110を最大限活用することができるため、燃焼室30から更に効率よく吸熱することができる。そのため、できるだけ温度の高いオイルを囲繞部102に供給する上で好適である。
上記実施形態では、オイルジャケット101は、ラビリンス通路110の下流端と囲繞部102とに通じる下流端通路122を更に有する。
この構成によれば、囲繞部102がラビリンス通路110の途中に通じる場合と比較して、ラビリンス通路110を最大限活用することができるため、燃焼室30から更に効率よく吸熱することができる。そのため、できるだけ温度の高いオイルを囲繞部102に供給する上で好適である。
上記実施形態では、囲繞部102は、吸気ポート32の外周に沿う円環状である。
この構成によれば、燃焼室30で発生した熱を吸気ポート32の外周に沿って効率よく伝えることができる。結果、吸気ポート32の壁面32aに付着した燃料の気化を更に促進することができるため、未燃焼ガスが発生することを抑える上で更に好適である。
<変形例>
上記実施形態では、オイルジャケットに面する位置に、サーモスタットを更に備え、サーモスタットは、オイルの温度が所定以上の場合は、囲繞部に通じる油路を塞ぐ例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、内燃機関の油路構造は、サーモスタットを有しなくてもよい。例えば、サーモスタットの設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。
上記実施形態では、囲繞部は、オイルジャケットにおいて燃焼室から吸熱した後の下流に配置される例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、囲繞部は、オイルジャケットにおいて燃焼室から吸熱する前の上流に配置されていてもよい。例えば、囲繞部の配置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。
上記実施形態では、シリンダヘッドを覆うヘッドカバーを更に備え、ヘッドカバーは、ヘッドカバーにおいてカムシャフトに臨む内面に、オイルを供給するためのオイル供給部を有し、オイル供給部は、カムシャフトの上方からオイルを滴下する給油口を有する例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、オイル供給部は、カムシャフトの側方からオイルを供給する給油口を有していてもよい。例えば、給油口の設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。
上記実施形態では、吸気ポートの壁面は、インジェクタから燃料が噴射される燃料噴射領域を有し、囲繞部は、燃料噴射領域を囲むように配置される例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、囲繞部は、燃料噴射領域とは異なる領域を囲むように配置されていてもよい。例えば、囲繞部の配置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。
上記実施形態では、オイルジャケットは、燃焼室の上方から見てラビリンス形状であるラビリンス通路を更に有する例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、オイルジャケットは、ラビリンス通路を有していなくてもよい。例えば、オイルジャケットは、燃焼室の上方から見てストレート形状であるストレート通路を有していてもよい。例えば、ラビリンス通路の設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。
上記実施形態では、オイルジャケットは、ラビリンス通路の上流端とカムシャフトの下方から供給されるオイルの通路とに通じる上流端通路を更に有する例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、オイルジャケットは、上流端通路を有していなくてもよい。例えば、オイルジャケットは、カムシャフトの上方から供給されるオイルの通路に通じていてもよい。例えば、上流端通路の設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。
上記実施形態では、オイルジャケットは、ラビリンス通路の下流端と囲繞部とに通じる下流端通路を更に有する例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、オイルジャケットは、下流端通路を有していなくてもよい。例えば、囲繞部は、ラビリンス通路とは別の油路に通じていてもよい。例えば、下流端通路の設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。
上記実施形態では、囲繞部は、吸気ポートの外周に沿う円環状である例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、囲繞部は、吸気ポートの外周の一部に沿う弧状であってもよい。例えば、囲繞部は、吸気ポートの一部に沿って湾曲していてもよい。例えば、囲繞部は、角ばった形状の通路を含んでいてもよい。例えば、囲繞部の形状は、設計仕様に応じて変更することができる。
上記実施形態では、エンジンが4ストロークサイクル単気筒内燃機関である例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、エンジンは、多気筒内燃機関であってもよい。例えば、エンジンの態様は、設計仕様に応じて変更することができる。
上記実施形態では、内燃機関の油路構造を搭載した車両の一例としての自動二輪車を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、本発明は、自動二輪車以外の鞍乗型車両に適用してもよい。例えば、前記鞍乗型車両には、運転者が車体を跨いで乗車する車両全般が含まれ、自動二輪車(原動機付自転車及びスクータ型車両を含む)のみならず、三輪(前一輪且つ後二輪の他に、前二輪且つ後一輪の車両も含む)の車両も含まれる。また、本発明は、自動二輪車のみならず、自動車等の四輪(四輪バギー等)の車両にも適用可能である。
また、本発明は、原動機に電気モータを含む車両に適用してもよい。また、鞍乗り型車両以外の車両(乗用車、バス、トラック等)に適用してもよい。
さらに、本実施形態の内燃機関は車両に適用されるものであるが、本発明は車両への適用に限らず、航空機や船舶等の種々輸送機器、ならびに建設機械や産業機械等、様々な乗物や移動体に適用してもよい。さらに、本発明は、乗物以外でも内燃機関を備える機器であれば、例えば手押しの芝刈り機や清掃機等に広く適用可能である。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
7 エンジン(内燃機関)
10 クランクケース
21 シリンダブロック
22 シリンダヘッド
30 燃焼室
32 吸気ポート
32a 壁面
33 排気ポート
42 吸気バルブ
43 排気バルブ
44 カムシャフト
70 インジェクタ
80 サーモスタット
100 内燃機関の油路構造
101 オイルジャケット
102 囲繞部
110 ラビリンス通路
121 上流端通路
122 下流端通路
140 通路
AR 燃料噴射領域
上記課題の解決手段として、本発明の態様は以下の構成を有する。
(1)本発明の態様に係る内燃機関の油路構造は、内燃機関(7)のクランクケース(10)に取り付けられるシリンダブロック(21)と、前記シリンダブロック(21)に取り付けられ、前記内燃機関(7)の燃焼室(30)に通じる吸気ポート(32)及び排気ポート(33)が形成されるシリンダヘッド(22)と、前記シリンダヘッド(22)に取り付けられ、前記燃焼室(30)に混合気を供給する吸気バルブ(42)と前記燃焼室(30)で燃焼した前記混合気を排出する排気バルブ(43)とを動作させるカムシャフト(44)と、前記カムシャフト(44)と前記燃焼室(30)との間に配置され、オイルを流通させるためのオイルジャケット(101)と、を備え、前記オイルジャケット(101)は、前記吸気ポート(32)の少なくとも一部を囲む囲繞部(102)と、前記燃焼室(30)の上方から見てラビリンス形状であるラビリンス通路(110)と、を有する。
)上記(1)から(4)の何れかに記載の内燃機関の油路構造では、前記オイルジャケット(101)は、前記ラビリンス通路(110)の上流端と前記カムシャフト(44)の下方から供給される前記オイルの通路(140)とに通じる上流端通路(121)を更に有してもよい。
)上記(1)から(5)の何れかに記載の内燃機関の油路構造では、前記オイルジャケット(101)は、前記ラビリンス通路(110)の下流端と前記囲繞部(102)とに通じる下流端通路(122)を更に有してもよい。
)上記(1)から()の何れかに記載の内燃機関の油路構造では、前記囲繞部(102)は、前記吸気ポート(32)の外周に沿う円環状であってもよい。
本発明の上記()に記載の内燃機関の油路構造によれば、オイルジャケットは、燃焼室の上方から見てラビリンス形状であるラビリンス通路を更に有することで、以下の効果を奏する。
ラビリンス通路により、燃焼室から効率よく吸熱することができるため、できるだけ温度の高いオイルを囲繞部に供給することができる。そのため、燃焼室で発生した熱を吸気ポートへ更に効率よく伝えることができる。結果、吸気ポートの壁面に付着した燃料の気化を更に促進することができるため、未燃焼ガスが発生することを抑える上で更に好適である。
本発明の上記()に記載の内燃機関の油路構造によれば、オイルジャケットは、ラビリンス通路の上流端とカムシャフトの下方から供給されるオイルの通路とに通じる上流端通路を更に有することで、以下の効果を奏する。
カムシャフトの下方から供給されるオイルの通路がラビリンス通路の途中に通じる場合と比較して、ラビリンス通路を最大限活用することができるため、燃焼室から更に効率よく吸熱することができる。そのため、できるだけ温度の高いオイルを囲繞部に供給する上で好適である。
本発明の上記()に記載の内燃機関の油路構造によれば、オイルジャケットは、ラビリンス通路の下流端と囲繞部とに通じる下流端通路を更に有することで、以下の効果を奏する。
囲繞部がラビリンス通路の途中に通じる場合と比較して、ラビリンス通路を最大限活用することができるため、燃焼室から更に効率よく吸熱することができる。そのため、できるだけ温度の高いオイルを囲繞部に供給する上で好適である。
本発明の上記()に記載の内燃機関の油路構造によれば、囲繞部は、吸気ポートの外周に沿う円環状であることで、以下の効果を奏する。
燃焼室で発生した熱を吸気ポートの外周に沿って効率よく伝えることができる。結果、吸気ポートの壁面に付着した燃料の気化を更に促進することができるため、未燃焼ガスが発生することを抑える上で更に好適である。

Claims (8)

  1. 内燃機関(7)のクランクケース(10)に取り付けられるシリンダブロック(21)と、
    前記シリンダブロック(21)に取り付けられ、前記内燃機関(7)の燃焼室(30)に通じる吸気ポート(32)及び排気ポート(33)が形成されるシリンダヘッド(22)と、
    前記シリンダヘッド(22)に取り付けられ、前記燃焼室(30)に混合気を供給する吸気バルブ(42)と前記燃焼室(30)で燃焼した前記混合気を排出する排気バルブ(43)とを動作させるカムシャフト(44)と、
    前記カムシャフト(44)と前記燃焼室(30)との間に配置され、オイルを流通させるためのオイルジャケット(101)と、を備え、
    前記オイルジャケット(101)は、前記吸気ポート(32)の少なくとも一部を囲む囲繞部(102)を有する、
    内燃機関の油路構造。
  2. 前記オイルジャケット(101)に面する位置に、サーモスタット(80)を更に備え、
    前記サーモスタット(80)は、前記オイルの温度が所定以上の場合は、前記囲繞部(102)に通じる油路を塞ぐ、
    請求項1に記載の内燃機関の油路構造。
  3. 前記囲繞部(102)は、前記オイルジャケット(101)において前記燃焼室(30)から吸熱した後の下流に配置される、
    請求項1又は2に記載の内燃機関の油路構造。
  4. 前記吸気ポート(32)の壁面(32a)は、インジェクタ(70)から燃料が噴射される燃料噴射領域(AR)を有し、
    前記囲繞部(102)は、前記燃料噴射領域(AR)を囲むように配置される、
    請求項1又は2に記載の内燃機関の油路構造。
  5. 前記オイルジャケット(101)は、前記燃焼室(30)の上方から見てラビリンス形状であるラビリンス通路(110)を更に有する、
    請求項1又は2に記載の内燃機関の油路構造。
  6. 前記オイルジャケット(101)は、前記ラビリンス通路(110)の上流端と前記カムシャフト(44)の下方から供給される前記オイルの通路(140)とに通じる上流端通路(121)を更に有する、
    請求項5に記載の内燃機関の油路構造。
  7. 前記オイルジャケット(101)は、前記ラビリンス通路(110)の下流端と前記囲繞部(102)とに通じる下流端通路(122)を更に有する、
    請求項5に記載の内燃機関の油路構造。
  8. 前記囲繞部(102)は、前記吸気ポート(32)の外周に沿う円環状である、
    請求項1又は2に記載の内燃機関の油路構造。
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