JP2024044643A - engine - Google Patents

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JP2024044643A JP2022150299A JP2022150299A JP2024044643A JP 2024044643 A JP2024044643 A JP 2024044643A JP 2022150299 A JP2022150299 A JP 2022150299A JP 2022150299 A JP2022150299 A JP 2022150299A JP 2024044643 A JP2024044643 A JP 2024044643A
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一郎 藤村
章 橋本
祥吾 玉田
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Daihatsu Motor Co Ltd
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Daihatsu Motor Co Ltd
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  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】外部加温源を使用することなくオイルを早期昇温させ得るエンジンを開示する。【解決手段】オイルパンの深底部10にストレーナ14が配置されている。オイル戻し部16は、ストレーナ14よりも後ろに配置されている。パイプ内に伝熱媒体(流体)が封入されたヒートパイプ17が、受熱部17aがオイル戻し部16に位置して放熱部17bがストレーナ14の下端近傍に位置するようにして配置されている。機関を巡って昇温している還流オイルから、ストレーナ14に吸い込まれるオイルに対して熱交換される。従って、還流オイルがそのままストレーナ14で吸い込まれるのと同様の現象を生じて、機関を巡るオイルを早期昇温できる。その結果、機関の摺動部のフリクションを早期に低減して、燃費の向上に貢献できる。【選択図】図2[Problem] An engine capable of quickly raising the temperature of oil without using an external heating source is disclosed. [Solution] A strainer 14 is disposed in the deep bottom 10 of an oil pan. An oil return section 16 is disposed behind the strainer 14. A heat pipe 17, in which a heat transfer medium (fluid) is sealed inside the pipe, is disposed so that a heat receiving section 17a is located in the oil return section 16 and a heat radiating section 17b is located near the lower end of the strainer 14. Heat is exchanged between the return oil, which has been circulating around the engine and is heating up, and the oil being drawn into the strainer 14. This causes a phenomenon similar to that in which the return oil is directly drawn into the strainer 14, allowing the temperature of the oil circulating around the engine to be raised quickly. As a result, friction in the sliding parts of the engine can be reduced early, contributing to improved fuel efficiency. [Selected Figure] Figure 2

Description

本願発明は、エンジン(内燃機関)に関するものであり、潤滑オイルの貯留装置に特徴を有している。 The present invention relates to an engine (internal combustion engine), and is characterized by a lubricating oil storage device.

エンジンには潤滑用等のオイルが使用されており、オイルはオイルパンに溜められている。そして、オイルパンに溜められたオイルはオイルポンプを経由して機関の各部位に送られ、潤滑等の仕事をしたオイルは、シリンダヘッド及びシリンダブロックに設けたオイル落とし通路からオイルパンに還流するようになっている(ピストン冷却用オイルジェットのように、オイル落とし通路を通らずにオイルパンに流下するオイルもある。)。 Engines use oil for lubrication and other purposes, and this oil is stored in an oil pan. The oil stored in the oil pan is then sent to each part of the engine via an oil pump, and the oil that has completed its lubrication and other functions is returned to the oil pan through oil drainage passages provided in the cylinder head and cylinder block (some oil, such as piston cooling oil jets, flows down to the oil pan without passing through the oil drainage passages).

さて、オイルの粘度は温度に反比例するため、低温環境下での始動時にはオイルの粘度が高くてフリクション増大によって燃費が悪化する問題がある。そこで、オイルを早期昇温させることによってフリクションを低減させる方策が提案されている。 Now, since the viscosity of oil is inversely proportional to temperature, there is a problem that the viscosity of the oil is high when starting in a low-temperature environment, which increases friction and worsens fuel economy. Therefore, measures have been proposed to reduce friction by quickly raising the temperature of the oil.

その例として特許文献1には、自動車用エンジンのオイルパンに関して、アルミのように伝熱性に優れたヒートシンクをオイルパンの下方に配置し、オイルが低温のときにはヒートシンクとオイルとの間に空間が空いて、オイルが高温になるとヒートシンクがオイルパンの下面に密着するように、サーモアクチュエータによってヒートシンクの姿勢を変えることが開示されている。 As an example, Patent Document 1 discloses that, for the oil pan of an automobile engine, a heat sink made of a material with excellent thermal conductivity, such as aluminum, is placed under the oil pan, and a thermoactuator is used to change the position of the heat sink so that when the oil is cold, a space is created between the heat sink and the oil, and when the oil is hot, the heat sink is in close contact with the underside of the oil pan.

特開2014-43835号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-43835

オイルを早期昇温させる一つの方法は電熱ヒータで加温することがあるが、これはコストが嵩むという問題がある。また、熱源として電力を要するため、燃費の向上に貢献しているか否か判断し難い。これに対して、機関を巡って昇温したオイルがストレーナで速やかに吸い上げられると、オイルを早期昇温できて燃費の向上に貢献できると云える。 One method for quickly heating the oil is to use an electric heater, but this has the problem of being costly. Also, because it requires electricity as a heat source, it is difficult to determine whether or not it contributes to improving fuel efficiency. In contrast, if the oil that has heated up as it circulates around the engine can be quickly sucked up by a strainer, it can be said that the oil can be heated quickly and contribute to improving fuel efficiency.

そこで検討するに、オイルはストレーナで吸い上げられるが、車両用エンジンのオイルパンにおいては、車両が坂道を走行したりオイル量が低下したりしても確実にオイルを吸い上げできるように、ストレーナをオイルパンのうち最も深い部位に配置しているのに対して、オイル落とし通路はオイルパンの外周部の一部にストレーナから離れて設けられているため、昇温したオイルをストレーナで速やかに吸い上げることは困難であり、ストレーナからは、あまり昇温していないオイルが吸い上げられる。 In light of this, we have found that oil is sucked up by a strainer, but in the oil pan of a vehicle engine, the strainer is located in the deepest part of the oil pan so that oil can be reliably sucked up even if the vehicle is driving uphill or the oil level drops. However, the oil drain passage is located away from the strainer on part of the outer periphery of the oil pan, making it difficult for the strainer to quickly suck up heated oil, and so oil that is not very heated is sucked up by the strainer.

そして、特許文献1は、オイルパンからの放熱に着目して、オイルが低温のときにはオイルパンからの放熱を抑制し、オイルが高温になると走行風を利用してオイルパンからの放熱を促進するものと解されるが、オイルパンとヒートシンクとの間に間隔が空いていても、ストレーナから吸い上げられるオイルの温度には関係せず、徐々に昇温していくオイルをストレーナで吸い上げることに変わりはないため、低温環境下でのフリクションの早期低減にはさほど貢献しないと推測される。 Patent Document 1 focuses on heat dissipation from the oil pan, and suppresses heat dissipation from the oil pan when the oil is low temperature, and promotes heat dissipation from the oil pan using running wind when the oil becomes high temperature. Although it can be understood that even if there is a gap between the oil pan and the heat sink, it does not affect the temperature of the oil sucked up from the strainer, but instead causes the strainer to suck up the oil whose temperature gradually rises. Therefore, it is presumed that it does not contribute much to the early reduction of friction in low-temperature environments.

本願発明はこのような現状を背景に成されたものであり、ヒートパイプのような熱伝導体(熱交換部材)を有効利用して、低温始動時におけるフリクションの早期低減を図ろうとするものである。 The present invention was made against this background, and aims to quickly reduce friction during low-temperature startup by effectively using a heat conductor (heat exchange member) such as a heat pipe.

本願発明は、請求項1のとおり、
「オイルを溜めるオイルパンと、前記オイルパンの底部からオイルを吸い上げるストレーナと、機関を経由して昇温した還流オイルが前記オイルパンに流入するオイル戻し部と、を備えているエンジンであって、
前記オイルパンに、上方に位置する受熱部と下方に位置する放熱部とを有する熱伝導体が、前記受熱部は前記オイル戻し部から流下するオイルに接触して、前記放熱部は前記ストレーナに吸い込まれるオイルに接触するようにして配置されている」
という構成になっている。
The present invention is as defined in claim 1.
"An engine having an oil pan for storing oil, a strainer for sucking up oil from the bottom of the oil pan, and an oil return section through which reflux oil that has been heated through the engine flows into the oil pan,
A heat conductor having a heat receiving portion located above and a heat radiating portion located below is disposed in the oil pan such that the heat receiving portion is in contact with the oil flowing down from the oil return portion, and the heat radiating portion is in contact with the oil sucked into the strainer.
The structure is as follows.

本願発明は、様々な構成を含んでいる。その例として請求項2の発明は、
「前記熱伝導体はヒートパイプであり、前記ヒートパイプは、水平状部と、前記水平状部の一端から前記オイルパンの底部に向けて延びる傾斜部とを有して、前記水平状部を前記受熱部と成して前記傾斜部の端部を前記放熱部と成している」
という構成になっている。
The present invention includes various configurations. As an example, the invention of claim 2 is:
"The thermal conductor is a heat pipe, and the heat pipe has a horizontal part and an inclined part extending from one end of the horizontal part toward the bottom of the oil pan, and the heat pipe has a horizontal part. The end portion of the inclined portion serves as the heat receiving portion, and the end portion of the inclined portion serves as the heat radiating portion.”
The structure is as follows.

また、請求項3の発明は、請求項1又は2において、
「前記オイルパンの内部に配置されたバッフルプレートに前記熱伝導体の一部が連結されている」
という構成になっている。
The invention of claim 3 is the same as claim 1 or 2,
"A portion of the heat conductor is connected to a baffle plate disposed inside the oil pan."
The structure is as follows.

本願発明では、機関を巡って昇温した還流オイルの熱が、ストレーナに吸い込まれるオイルに熱伝導体を介して伝熱される。従って、機関から還流したオイルをそのままストレーナで吸い上げるのと同様の状態を作って、機関を巡るオイルを早期昇温させることができる。その結果、低温環境下での始動であっても摺動部のフリクションを早期に低減させて、燃費の向上に貢献できる。 In the present invention, the heat of the recirculated oil that has been heated around the engine is transferred to the oil sucked into the strainer via the heat conductor. Therefore, it is possible to create a situation similar to that in which the oil returned from the engine is directly sucked up by a strainer, and to quickly raise the temperature of the oil circulating in the engine. As a result, even when starting in a low-temperature environment, friction in the sliding parts can be reduced quickly, contributing to improved fuel efficiency.

機関の摺動部のフリクション低減によって回転を安定化ができると、EGRガスの早期投入も可能になる。従って、本願発明では、排気ガスのクリーン化を促進できると共に、EGRガスの早期投入を通じた燃費の向上も可能になる。 If engine rotation can be stabilized by reducing the friction of the sliding parts of the engine, it becomes possible to supply EGR gas earlier. Therefore, in the present invention, it is possible to promote cleaner exhaust gas, and it is also possible to improve fuel efficiency through early injection of EGR gas.

パイプ内に伝熱流体が封入されたヒートパイプは、伝熱効率に優れていて熱伝導体として好適である。そして、請求項2のように、ヒートパイプの水平状部を受熱部と成して傾斜部の先端部を放熱部と成すと、水平状部の広い範囲に亙って還流オイルを接触させることができて受熱量を大きくできる一方、傾斜部の先端部をストレーナの近くに配置することにより、ストレーナに吸い込まれるオイルに対して効率良く熱交換できる。 Heat pipes, in which a heat transfer fluid is sealed inside the pipe, have excellent heat transfer efficiency and are suitable as heat conductors. And, as in claim 2, by making the horizontal part of the heat pipe the heat receiving part and the tip of the inclined part the heat dissipating part, the return oil can be brought into contact over a wide area of the horizontal part, increasing the amount of heat received, while by positioning the tip of the inclined part close to the strainer, heat can be efficiently exchanged with the oil sucked into the strainer.

オイルパンには、オイルの跳ね上がり防止等のためにバッフルプレートを配置することが行われているが、請求項3のようにバッフルプレートでヒートパイプ等の熱伝導体を支持すると、それだけ構造を簡単化できる。また、バッフルプレートは、ピストン冷却用オイルジェットによって昇温するため、バッフルプレート等からヒートパイプ等の熱伝導体に伝熱してオイルの昇温に更に貢献できる。 A baffle plate is placed in the oil pan to prevent oil from splashing up, but if the baffle plate supports a heat conductor such as a heat pipe as in claim 3, the structure can be simplified accordingly. can be converted into Furthermore, since the temperature of the baffle plate is raised by the oil jet for cooling the piston, heat is transferred from the baffle plate etc. to a heat conductor such as a heat pipe, which further contributes to raising the temperature of the oil.

また、バッフルプレートには熱伝導体を連結するためのリブなどを設ける必要があるため、バッフルプレートの強度向上にも貢献できる。 In addition, the baffle plate needs to be provided with ribs to connect the thermal conductor, which also contributes to improving the strength of the baffle plate.

第1実施形態の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the first embodiment. 図1のII-II 視縦断側面図である。FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional side view taken along II-II in FIG. 1; 図1のIII-III 視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along III-III in FIG. 1; (A)は第2実施形態の要部断面図、(B)は第3実施形態の要部断面図である。(A) is a sectional view of a main part of a second embodiment, and (B) is a sectional view of a main part of a third embodiment. 第4実施形態を示す図で、(A)は縦断側面図、(B)は(A)のB-B視断面図である。FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment, in which (A) is a longitudinal side view, and (B) is a BB cross-sectional view of (A). 第5実施形態の平面図である。FIG. 13 is a plan view of the fifth embodiment.

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、方向を特定するため前後・左右の文言を使用するが、クランク軸線方向を前後方向としている。前と後ろについては、タイミングチェーンが配置されている側を前、ミッションケースが配置される側を後ろとしている。本実施形態は自動車用のエンジンに適用しており、エンジンは、クランク軸線を車幅方向に長い姿勢にした横置きでエンジンルームに搭載されており、排気側を車体の前方に向けて吸気側を車体の後方に向けている。 Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. In the following, words such as "front and rear" and "left and right" are used to specify the direction, but the direction of the crank axis is taken as the front and rear direction. Regarding the front and rear, the side where the timing chain is placed is the front, and the side where the transmission case is placed is the back. This embodiment is applied to an automobile engine, and the engine is mounted horizontally in the engine room with the crank axis elongated in the vehicle width direction, and the exhaust side is directed toward the front of the vehicle body, and the engine is placed on the intake side. is facing toward the rear of the vehicle.

(1).第1実施形態の構造
まず、図1~3に示す第1実施形態を説明する。本実施形態のエンジンは3気筒であり、図1に3つのシリンダボア1を一点鎖線で表示し、図2に3対のクランクアーム2を一点鎖線で表示している(3対のクランクアーム2は実際には位相がずれているが、便宜的に同じ高さに表示している。)。
(1).Structure of the first embodiment First, the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 will be described. The engine of this embodiment has three cylinders, and the three cylinder bores 1 are shown in dashed lines in FIG. 1, and the three pairs of crank arms 2 are shown in dashed lines in FIG. They are actually out of phase, but are shown at the same height for convenience.)

オイルパンは、機関本体を構成するシリンダブロック(図示せず)の下面に固定されている。シリンダブロック(及びシリンダヘッド)の前面には、タイミングチェーンを覆うフロントカバー(図示せず)が固定されている。本実施形態では、フロントカバーはその全体がオイルパンの上に位置しているが、フロントカバーの下部がオイルパンの前面に重ね固定される場合もある。 The oil pan is fixed to the underside of the cylinder block (not shown) that constitutes the engine body. A front cover (not shown) that covers the timing chain is fixed to the front of the cylinder block (and cylinder head). In this embodiment, the entire front cover is located above the oil pan, but the lower part of the front cover may be overlapped and fixed to the front of the oil pan.

オイルパンは、左右側壁3と前壁4と後ろ壁5と底板6とを有して上向きに開口しており、上端縁には、シリンダブロックに固定するためのフランジ7が全周に亙って形成されている。後ろ壁5には、ミッションケースの下半部が固定される。本実施形態のオイルパンは、金属の鋳造品又はダイキャスト品若しくは樹脂の成形品である。 The oil pan has left and right side walls 3, a front wall 4, a rear wall 5, and a bottom plate 6, and is open upward, and has a flange 7 around the entire circumference at the upper edge for fixing to the cylinder block. It is formed by The lower half of the transmission case is fixed to the rear wall 5. The oil pan of this embodiment is a metal casting or die casting product, or a resin molding product.

既述のとおり、本実施形態のエンジンは前排気であることから、図2のとおり、後ろ側の略半分程度の下面部に、排気管8の水平部が配置される切欠き部9を抉ったような状態に形成している。このため、底板6は、前側に位置した深底部10と、後ろ側に位置した浅底部11と、両者を繋ぐ段部12とで構成されている。平面視では、2番目のシリンダボア1と段部12とが重なっている。 As mentioned above, the engine of this embodiment has a front exhaust, so as shown in FIG. 2, a notch 9 in which the horizontal part of the exhaust pipe 8 is placed is formed in a carved state in about half of the underside of the rear side. Therefore, the bottom plate 6 is composed of a deep bottom part 10 located on the front side, a shallow bottom part 11 located on the rear side, and a step part 12 connecting the two. In a plan view, the second cylinder bore 1 and the step part 12 overlap.

オイルパンのうち深底部10の箇所がオイル溜まり部13になっており、ストレーナ14がオイル溜まり部13の前部に配置されている。ストレーナ14はオイル溜まり部13の左右中間部に配置されているが、排気側に寄せたり吸気側に寄せたりすることは可能である。また、ストレーナ14の前後位置も任意に設定できる。 A deep bottom portion 10 of the oil pan serves as an oil reservoir 13, and a strainer 14 is disposed in front of the oil reservoir 13. Although the strainer 14 is arranged at the middle between the left and right sides of the oil reservoir 13, it can be moved toward the exhaust side or the intake side. Further, the front and back positions of the strainer 14 can also be set arbitrarily.

ストレーナ14の上端14aは、ブラケットを介してオイルポンプに接続されている。オイルポンプは、クランク軸にロータを設けた直結タイプと、回転軸がチェーン等を介してクランク軸で駆動されるタイプとのいずれも採用できる。直結タイプの場合は、フロントカバーがポンプハウジングに兼用される。 The upper end 14a of the strainer 14 is connected to an oil pump via a bracket. The oil pump can be either a direct-coupled type in which a rotor is provided on the crankshaft, or a type in which the rotating shaft is driven by the crankshaft via a chain or the like. In the case of the direct connection type, the front cover also serves as the pump housing.

図1において、ストレーナ14の上端14aを一点鎖線で表示しているが、この表示から理解できるように、ストレーナ14は正面視で傾斜姿勢になっている。これは、ストレーナ14の上端14aやブラケットなどがクランクアーム2などのブロック側部材と干渉しないように配慮したものである。 In FIG. 1, the upper end 14a of the strainer 14 is indicated by a chain line, and as can be understood from this display, the strainer 14 is in an inclined position when viewed from the front. This is to prevent the upper end 14a of the strainer 14, the bracket, etc. from interfering with block side members such as the crank arm 2.

図2に一点鎖線で示すように、シリンダブロックの排気側壁部にはオイル落とし通路15が形成されており、オイル落とし通路15の下方部がオイルパンのオイル戻し部16になっている。実施形態では、オイル落とし通路15は、2番目のシリンダボア1と3番目のシリンダボア1との間のボア間部の外側に位置しており、オイルパンの内周面のうち排気側に寄っている。オイル戻し部16は、浅底部11と段部12との連接部のあたりに位置している。従って、還流オイルは深底部10に速やかに流れ込む。 As shown by the dashed line in FIG. 2, an oil drop passage 15 is formed in the exhaust side wall of the cylinder block, and the lower part of the oil drop passage 15 serves as an oil return portion 16 of the oil pan. In the embodiment, the oil drop passage 15 is located outside the inter-bore area between the second cylinder bore 1 and the third cylinder bore 1, and is closer to the exhaust side of the inner peripheral surface of the oil pan. . The oil return portion 16 is located near the connecting portion between the shallow bottom portion 11 and the stepped portion 12. Therefore, the recirculated oil quickly flows into the deep bottom portion 10.

本実施形態では、熱伝導体としてヒートパイプ17を使用している。ヒートパイプ17は、熱伝達を司る流体(伝熱媒体)がパイプの内部に封入されたものであり、一端側は受熱部17aになって、他端側は放熱部17bになっている。そして、受熱部17aはオイル戻し部16に配置され、放熱部17bはストレーナ14の下端近傍に向けて配置されている。従って、受熱部17aの高さは高く、受熱部17aはオイルパンの上方に位置している。他方、放熱部17bの高さは低く、放熱部17bはオイルパンの下方に位置している。 In this embodiment, a heat pipe 17 is used as a heat conductor. The heat pipe 17 has a fluid (heat transfer medium) that controls heat transfer sealed inside the pipe, and one end is a heat receiving part 17a, and the other end is a heat radiating part 17b. The heat receiving part 17a is arranged in the oil return part 16, and the heat radiating part 17b is arranged near the lower end of the strainer 14. Therefore, the height of the heat receiving part 17a is high, and the heat receiving part 17a is located above the oil pan. On the other hand, the height of the heat radiation part 17b is low, and the heat radiation part 17b is located below the oil pan.

また、ヒートパイプ17は、先端部を受熱部17aと成した水平状部17cと、水平状部17cの端から斜め下方に向かう傾斜部17dとを有している。水平状部17cは受熱部17aを成している。傾斜部17dは、水平状部17cの一端からオイルパンの深底部10に向けて延びている。傾斜部17dの端部(水平状部17cと反対に位置した端部)は、放熱部17bを成している。更に、オイル戻し部16は排気側に寄っている一方、ストレーナ14は深底部10の左右中間部に位置しているため、ヒートパイプ17の水平状部17cは平面視でく字形に曲がって、傾斜部17dは平面視で直線状の姿勢になっている。ヒートパイプ17の放熱部17b(傾斜部17dの端部)には伝熱促進のために複数枚のフィン18を設けているが、フィン18を受熱部17a(水平状部17c)にも設けることは可能である。 The heat pipe 17 also has a horizontal portion 17c, the tip of which is the heat receiving portion 17a, and an inclined portion 17d that extends diagonally downward from the end of the horizontal portion 17c. The horizontal portion 17c forms the heat receiving portion 17a. The inclined portion 17d extends from one end of the horizontal portion 17c toward the deep bottom portion 10 of the oil pan. The end of the inclined portion 17d (the end opposite the horizontal portion 17c) forms the heat dissipation portion 17b. Furthermore, since the oil return portion 16 is closer to the exhaust side, while the strainer 14 is located in the middle of the deep bottom portion 10, the horizontal portion 17c of the heat pipe 17 is bent in a U-shape in a plan view, and the inclined portion 17d is straight in a plan view. The heat dissipation section 17b of the heat pipe 17 (the end of the inclined section 17d) is provided with multiple fins 18 to promote heat transfer, but it is also possible to provide fins 18 on the heat receiving section 17a (horizontal section 17c).

図3に示すように、ヒートパイプ17の水平状部17cは、オイルパンの側壁3に設けたボス部19にブラケット20を介してビス21で固定されている。本実施形態では、ブラケット20は折り返した金属板又は樹脂板で片持ち梁状に構成されており、ヒートパイプ17の水平状部17cを挟持した状態で、ビス21でボス部19に固定されている。オイルパンの段部12から柱状のボス部を立設して、ボス部19の上面に押さえ部材を介して水平状部17cをビス21で固定することも可能であるが、本実施形態では、還流するオイルの流れを阻害しないように、片持ち梁状のブラケット20を使用している。 As shown in FIG. 3, the horizontal portion 17c of the heat pipe 17 is fixed to a boss portion 19 provided on the side wall 3 of the oil pan with a screw 21 via a bracket 20. As shown in FIG. In this embodiment, the bracket 20 is configured in a cantilever shape with a folded metal plate or resin plate, and is fixed to the boss portion 19 with screws 21 while holding the horizontal portion 17c of the heat pipe 17. There is. It is also possible to erect a columnar boss part from the stepped part 12 of the oil pan and fix the horizontal part 17c to the upper surface of the boss part 19 with a presser member and screws 21, but in this embodiment, A cantilever-shaped bracket 20 is used so as not to obstruct the flow of circulating oil.

図2のとおり、ヒートパイプ17の水平状部17c全体がオイル溜まり部13の上方に位置しており、受熱部17aはオイル戻し部16に配置されて、オイル戻し部16から還流するオイルの流れに晒されている(オイルに接触している)。ヒートパイプ17の傾斜部17dの端部はオイルパンの深底部10(オイル溜まり部13)に位置しており、放熱部17bはストレーナ14の下端近傍に向けて配置されて、ストレーナ14に流入するオイルに接触している。 As shown in FIG. 2, the entire horizontal part 17c of the heat pipe 17 is located above the oil reservoir part 13, and the heat receiving part 17a is arranged in the oil return part 16, so that the oil flowing back from the oil return part 16 flows. exposed to (contact with oil). The end of the inclined part 17d of the heat pipe 17 is located at the deep bottom part 10 (oil reservoir part 13) of the oil pan, and the heat dissipation part 17b is arranged near the lower end of the strainer 14 so that the heat flows into the strainer 14. in contact with oil.

(2).第1実施形態の纏め
以上の構成において、オイル戻し部16に還流したオイルは、摺動部での摩擦熱によって昇温していると共に、シリンダヘッドの排気側を通過することによっても昇温している。そして、昇温した還流オイルの熱がヒートパイプ17の受熱部17aに伝達されて、ヒートパイプ17に封入された媒体を通じて放熱部17bに伝熱されて、ストレーナ14に流入するオイルに熱が伝達される。
(2) Summary of the First Embodiment In the above configuration, the oil returned to the oil return section 16 is heated by frictional heat at the sliding section, and is also heated by passing through the exhaust side of the cylinder head. The heat of the heated returned oil is transferred to the heat receiving section 17a of the heat pipe 17, and then transferred to the heat dissipating section 17b through the medium sealed in the heat pipe 17, and then transferred to the oil flowing into the strainer 14.

これにより、ストレーナ14に吸い込まれるオイルは昇温するが、熱交換によって昇温してストレーナ14に吸い込まれたオイルが機関を巡って昇温し、ヒートパイプ17に吸い込まれるオイルをまた昇温させる、というサイクルを繰り返すことにより、機関を巡るオイルの昇温が促進されて、各摺動部のフリクションを速やかに低減して燃費向上に貢献できる。また、低速回転でも運転が安定するため、EGRガスの早期導入も可能になり、その結果、EGRシステムに起因した排気ガス浄化促進効果や燃費改善効果も享受できる。 As a result, the temperature of the oil sucked into the strainer 14 rises, but the temperature rises due to heat exchange, and the oil sucked into the strainer 14 circulates around the engine and rises in temperature, causing the temperature of the oil sucked into the heat pipe 17 to rise again. By repeating this cycle, the temperature of the oil circulating in the engine is accelerated, and the friction of each sliding part is quickly reduced, contributing to improved fuel efficiency. In addition, since operation is stable even at low speeds, it is possible to introduce EGR gas early, and as a result, it is possible to enjoy the effects of promoting exhaust gas purification and improving fuel efficiency due to the EGR system.

さて、オイルパンには、ピストン冷却用オイルジェットに使用したオイルが流下したり、クランク軸の摺動部からにじみ出たオイルが流下したりするが、オイルパンに戻るオイルの大部分はオイル落とし通路15から還流するオイルであり、オイル戻し部16に戻ったオイルは、流下による押し作用とストレーナ14による引き作用とにより、ストレーナ14に向かう傾向を呈する。すなわち、矢印22で示すように、オイル戻し部16からストレーナ14に向かう主流が存在していると云える。 Now, the oil used in the piston cooling oil jets and the oil that seeps out from the sliding parts of the crankshaft flow down into the oil pan, but most of the oil that returns to the oil pan is oil that flows back from the oil drop passage 15, and the oil that returns to the oil return section 16 tends to flow toward the strainer 14 due to the pushing action of the flow and the pulling action of the strainer 14. In other words, there is a main flow that flows from the oil return section 16 toward the strainer 14, as shown by the arrow 22.

そして、本実施形態では、ヒートパイプ17の放熱部17bは、ストレーナ14の入口の周囲のうちオイル戻し部16を向いた方向に位置しているため、放熱部17bがオイルの主流22に晒されて、ストレーナ14に吸い込まれるオイルに熱を効率よく伝達できる。従って、ヒートパイプ17の熱交換効率を高めて、フリクションの早期低減に大きく貢献している。実施形態のように放熱部17bにフィン18を設けると、熱交換性能を更に向上できて好適である。 In the present embodiment, the heat dissipation section 17b of the heat pipe 17 is located around the inlet of the strainer 14 in a direction facing the oil return section 16, so that the heat dissipation section 17b is exposed to the mainstream 22 of oil. Therefore, heat can be efficiently transferred to the oil sucked into the strainer 14. Therefore, the heat exchange efficiency of the heat pipe 17 is increased, greatly contributing to early reduction of friction. It is preferable to provide the fins 18 on the heat radiating portion 17b as in the embodiment, since the heat exchange performance can be further improved.

(3).他の実施形態
次に、図4以下に示す他の実施形態を説明する。図4(A)に示す第2実施形態では、ヒートパイプ17の放熱部17bをストレーナ14の下方に配置している。放熱部17bは水平状の姿勢になっている。この実施形態では、ストレーナ14に吸い込まれるオイルに対する放熱部17bの晒し機能が高くなるため、熱交換性能を更に向上できる。
(3) Other embodiments Next, other embodiments will be described with reference to Fig. 4 and subsequent figures. In the second embodiment shown in Fig. 4(A), the heat radiating portion 17b of the heat pipe 17 is disposed below the strainer 14. The heat radiating portion 17b is in a horizontal position. In this embodiment, the exposure function of the heat radiating portion 17b to the oil sucked into the strainer 14 is improved, so that the heat exchange performance can be further improved.

図4(B)に示す第4実施形態では、放熱部17bは傾斜した姿勢のままでストレーナ14の下方に配置されている。この場合、放熱部17bの入り込みを許容するため、深底部10のうちストレーナ14の下方部を凹所10aに形成している。この例でも、ストレーナ14に吸い込まれるオイルに対する放熱部17bの晒し機能が高くなる。 In the fourth embodiment shown in FIG. 4(B), the heat radiating part 17b is arranged below the strainer 14 while maintaining its inclined position. In this case, the lower part of the strainer 14 in the deep bottom part 10 is formed into a recess 10a to allow the heat radiation part 17b to enter. In this example as well, the function of exposing the heat radiating portion 17b to the oil sucked into the strainer 14 is enhanced.

図5に示す第4実施形態では、オイルパンの内部にバッフルプレート23を配置し、バッフルプレート23に下向き突設した複数の吊支片(リブ)24でヒートパイプ17の水平状部17cを吊支している。バッフルプレート23は概ねオイルパンを塞ぐような形態になっているが、オイル戻し部16の箇所では切欠かれており、オイルはオイル戻し部16からバッフルプレート23の下方に流下する。 In the fourth embodiment shown in FIG. 5, a baffle plate 23 is arranged inside the oil pan, and a horizontal portion 17c of the heat pipe 17 is suspended by a plurality of hanging pieces (ribs) 24 provided downwardly protruding from the baffle plate 23. I support you. The baffle plate 23 is shaped to generally close the oil pan, but is notched at the oil return portion 16, so that oil flows downward from the oil return portion 16 to the bottom of the baffle plate 23.

バッフルプレート23は、オイルパンに設けた複数のボス部25にビス26で固定されている。図示は省略するが、バッフルプレート23には、オイルを下方に逃がすための開口を設けている。 The baffle plate 23 is fixed to a plurality of bosses 25 provided in the oil pan with screws 26. Although not shown, the baffle plate 23 is provided with an opening for allowing oil to escape downward.

ヒートパイプ17の平面視形状は、第1実施形態と同様である。吊支片24は上向き鉤状に形成されており、開口部を窄まらせることにより、ヒートパイプ17の水平状部17cを弾性に抗して強制嵌入している。バッフルプレート23は例えば合成樹脂製であり、射出成型によって吊支片24を形成するためにできたスリット27が空いているが、スリット27から流下したオイルをヒートパイプ17の水平状部17cに接触させることにより、水平状部17cを昇温させることができる。従って、放熱部17bに向かう熱量を増大できる。 The planar shape of the heat pipe 17 is the same as in the first embodiment. The hanging piece 24 is formed in an upward hook shape, and by narrowing the opening, the horizontal part 17c of the heat pipe 17 is forcibly inserted against elasticity. The baffle plate 23 is made of, for example, synthetic resin, and has a slit 27 created to form the hanging piece 24 by injection molding. By bringing the oil flowing down from the slit 27 into contact with the horizontal part 17c of the heat pipe 17, the horizontal part 17c can be heated. Therefore, the amount of heat directed to the heat dissipation part 17b can be increased.

バッフルプレート23は金属板製とすることも可能である。この場合は、バッフルプレート23の熱を水平状部17cに効率良く伝達できる。バッフルプレート23を金属板製にした場合、吊支片24は切り起こしによって形成してもよいし、別体で作って溶接してもよい。 The baffle plate 23 can also be made of a metal plate. In this case, the heat of the baffle plate 23 can be efficiently transferred to the horizontal portion 17c. If the baffle plate 23 is made of a metal plate, the suspension piece 24 can be formed by cutting and raising, or can be made separately and welded.

本実施形態のように、ヒートパイプ17をバッフルプレート23に連結すると、バッフルプレート23の熱又はこれに流下したオイルの熱を有効利用できる。また、ボス部19などの支持手段をオイルパンに設けることは不要であるため、オイルパンの構造の複雑化を防止できる。更に、本実施形態では、ストレーナ14の下端にオイルの主流22が効率良く流入するように、主流22に向けて大きく開口するように斜めカットしている。従って、ヒートパイプ17の放熱部17bがオイルの主流22に強く晒される。 As in this embodiment, when the heat pipe 17 is connected to the baffle plate 23, the heat of the baffle plate 23 or the heat of the oil flowing down onto it can be effectively utilized. Also, since it is not necessary to provide a support means such as a boss portion 19 on the oil pan, the structure of the oil pan can be prevented from becoming complicated. Furthermore, in this embodiment, the strainer 14 is cut obliquely to open widely toward the main flow 22 of the oil so that the main flow 22 of the oil can flow efficiently into the lower end of the strainer 14. Therefore, the heat dissipation portion 17b of the heat pipe 17 is strongly exposed to the main flow 22 of the oil.

図6に示す第5実施形態では、2つのボア間部の側方にそれぞれオイル落とし通路15とオイル戻し部16とが配置されている。そこで、ヒートパイプ17は、水平状部17cの全体を受熱部17aと成している。複数のオイル落とし通路15を備えたエンジンは多いが、複数の還流オイルの流れにヒートパイプ17の受熱部17aを曝すことにより、熱交換性能を大きく向上できる。複数のオイル落とし通路15及びオイル戻し部16を有する場合、複数のヒートパイプ17を配置してもよい。 In the fifth embodiment shown in FIG. 6, an oil drop passage 15 and an oil return section 16 are arranged on each side of the two bore spaces. Therefore, the heat pipe 17 has the entire horizontal section 17c as the heat receiving section 17a. Many engines are equipped with multiple oil drop passages 15, but by exposing the heat receiving section 17a of the heat pipe 17 to multiple flows of return oil, the heat exchange performance can be greatly improved. When there are multiple oil drop passages 15 and oil return sections 16, multiple heat pipes 17 may be arranged.

本実施形態では、ヒートパイプ17は、水平状部17cの全体を受熱部17aと成しているが、水平状部17cを形成せずに全体を傾斜した姿勢に配置し、上部に受熱部17aを設けて下部に放熱部17bを設けることも可能である。また、傾斜した上部に受熱部17aを設けて、下端部に図4(A)のような水平状の放熱部17bを設けることも可能である。 In this embodiment, the heat pipe 17 has the entire horizontal section 17c as the heat receiving section 17a, but it is also possible to arrange the entire pipe in an inclined position without forming the horizontal section 17c, with the heat receiving section 17a at the top and the heat dissipation section 17b at the bottom. It is also possible to provide the heat receiving section 17a at the inclined top and the horizontal heat dissipation section 17b at the bottom as shown in Figure 4(A).

更に、本実施形態では、ヒートパイプ17の水平状部17cがバッフルプレート23に連結されているが、ヒートパイプ17の傾斜部17dがバッフルプレート23に連結されてもよいし、水平状部17cと傾斜部17dとの両方がバッフルプレート23に連結されていてもよい(前記のようにヒートパイプ17の全体を傾斜させた場合は、当然ながら傾斜した部分がバッフルプレート23に連結される。)。 Furthermore, in this embodiment, the horizontal portion 17c of the heat pipe 17 is connected to the baffle plate 23, but the inclined portion 17d of the heat pipe 17 may be connected to the baffle plate 23, or the horizontal portion 17c and Both the inclined portion 17d and the heat pipe 17d may be connected to the baffle plate 23 (if the entire heat pipe 17 is inclined as described above, the inclined portion is naturally connected to the baffle plate 23).

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えばバッフルプレートを設けた場合、還流したオイルをオイルパンの左右中間部に送る樋状部を形成して、ヒートパイプ17の水平状部を樋状部の内部に配置することも可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be embodied in various other ways. For example, when a baffle plate is provided, it is also possible to form a gutter-like part that sends the returned oil to the left and right intermediate parts of the oil pan, and to arrange the horizontal part of the heat pipe 17 inside the gutter-like part.

本願発明は、エンジンに具体化できる。従って、産業上利用できる。 The present invention can be embodied in an engine. Therefore, it can be used industrially.

1 シリンダボア
2 クランクアーム
6 底板
8 排気管
10 深底部
11 浅底部
12 段部
13 オイル溜まり部
14 ストレーナ
15 オイル落とし通路
16 オイル戻し部
17 熱伝導体の一例としてのヒートパイプ
17a 受熱部
17b 放熱部
17c 水平状部
17d 傾斜部
18 フィン
23 バッフルプレート
24 吊支片
1 Cylinder bore 2 Crank arm 6 Bottom plate 8 Exhaust pipe 10 Deep bottom 11 Shallow bottom 12 Step 13 Oil reservoir 14 Strainer 15 Oil drop passage
16 Oil return part 17 Heat pipe as an example of a heat conductor 17a Heat receiving part 17b Heat radiation part 17c Horizontal part 17d Inclined part 18 Fin 23 Baffle plate 24 Suspension piece

Claims (3)

オイルを溜めるオイルパンと、前記オイルパンの底部からオイルを吸い上げるストレーナと、機関を経由して昇温した還流オイルが前記オイルパンに流入するオイル戻し部と、を備えているエンジンであって、
前記オイルパンに、上方に位置する受熱部と下方に位置する放熱部とを有する熱伝導体が、前記受熱部は前記オイル戻し部から流下するオイルに接触して、前記放熱部は前記ストレーナに吸い込まれるオイルに接触するようにして配置されている、
エンジン。
An engine comprising an oil pan that stores oil, a strainer that sucks up oil from the bottom of the oil pan, and an oil return section that allows recirculated oil heated through the engine to flow into the oil pan, the engine comprising:
A heat conductor having a heat receiving part located above and a heat radiating part located below is disposed in the oil pan, the heat receiving part is in contact with the oil flowing down from the oil return part, and the heat radiating part is connected to the strainer. placed so as to be in contact with the oil being sucked in,
engine.
前記熱伝導体はヒートパイプであり、前記ヒートパイプは、水平状部と、前記水平状部の一端から前記オイルパンの底部に向けて延びる傾斜部とを有して、前記水平状部を前記受熱部と成して前記傾斜部の端部を前記放熱部と成している、
請求項1に記載したエンジン。
The heat conductor is a heat pipe, and the heat pipe has a horizontal portion and an inclined portion extending from one end of the horizontal portion toward the bottom of the oil pan, the horizontal portion serving as the heat receiving portion and an end of the inclined portion serving as the heat dissipating portion.
2. An engine as claimed in claim 1.
前記オイルパンの内部に配置されたバッフルプレートに前記熱伝導体の一部が連結されている、
請求項1又は2に記載したエンジン。
A portion of the heat conductor is connected to a baffle plate disposed inside the oil pan.
An engine as claimed in claim 1 or 2.
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