JP4248492B2

JP4248492B2 - 軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン

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Publication number: JP4248492B2
Application number: JP2004380153A
Authority: JP
Inventors: 晃山下; 元一村上; 智幸小野; 浩司森谷; 俊英大森
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2024-12-28
Also published as: US20080035099A1; CN1957160A; EP1831508A1; US7461637B2; CN1957160B; WO2006070905B1; US7699037B2; US20090071435A1; JP2006183618A; WO2006070905A1; EP1831508B1

Description

本発明は、軽油等の燃料を潤滑油として兼用する軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンに関するものである。

従来、燃料タンクとディーゼルエンジンとの間に気泡分離を行うリザーバを配設し、そのリザーバとエンジンとの間に潤滑系燃料循環回路と、燃焼系燃料循環回路とを構成した軽油潤滑式ディーゼルエンジンが開示されている（特許文献１）。このような軽油潤滑式ディーゼルエンジンでは、燃料となる軽油がエンジン各部の潤滑剤としても用いられ、エンジン各部を循環する。このため、潤滑専用のオイルは不要であり、オイル交換の手間も省くことができる。

図１１は、特許文献１に記載された燃料潤滑式ディーゼルエンジン１００の主として燃料供給部分の概略構成を示した説明図である。燃料潤滑式ディーゼルエンジン１００は、燃料タンク１０１、気泡分離器の機能を兼ねたリザーバタンク１０２、オイルパン１０３を備えている。燃料タンク１０１とリザーバタンク１０２とは、セジメンタ（油水分離器）１０４、供給ポンプ（送油ポンプ）１０５を備えた油路１０６により連通している。

燃料潤滑式ディーゼルエンジン１００は、潤滑剤の供給を必要とするエンジン各部１０７へ潤滑剤としての燃料を供給する潤滑系燃料循環回路１０８を有している。この潤滑系燃料供循環回路１０８には、冷却器１１２、フィルタ１０９、潤滑ポンプ１１０が配設されており、潤滑ポンプ１１０を駆動することにより燃料をリザーバタンク１０２から吸い上げてエンジン各部１０７へ供給している。エンジン各部１０７へ供給された後の燃料は、オイルパン１０３内へ流下し、スカベンジポンプ１１１により吸い上げられて再びリザーバタンク１０２へ戻されるようになっている。

また、燃料潤滑式ディーゼルエンジン１００は、筒内へ燃料を噴射する噴射系１１４へ燃料を供給する燃焼系燃料循環回路１１３を有している。この燃焼系燃料循環回路１１３には、前記潤滑系燃料循環回路１０８と共通の冷却器１１２、フィルタ１１５、噴射ポンプ１１６が配設されており、噴射ポンプ１１６を駆動することにより燃料をリザーバタンク１０２から吸い上げて噴射系１１４へ供給している。噴射系１１４に供給された燃料のうち、燃焼に供されなかった燃料は再びリザーバタンク１０２へ戻される。

このように特許文献１に記載された燃料潤滑式ディーゼルエンジン１００は、潤滑系燃料循環回路１０８と燃焼系燃料循環回路１１３の二系統の燃料循環回路を有している。
実開昭６０−１９４１１２号公報

しかしながら、前記のような軽油潤滑式ディーゼルエンジン１００では、燃料タンク１０１、リザーバタンク１０２、オイルパン１０３というように３つのタンクを具備している。さらに、供給ポンプ１０５、潤滑ポンプ１１０、噴射ポンプ１１６、スカベンジポンプ１１１というように４つのポンプを具備している。このため、軽油潤滑式ディーゼルエンジン１００の構造は複雑なものとなっていた。

また、前記の軽油潤滑式ディーゼルエンジン１００では、前記のように、リザーバタンク１０２から吸い上げられた燃料は一旦共通の冷却器１１２に供給され、その後、潤滑ポンプ１１０側、噴射ポンプ１１６側へ分岐している。ところが、潤滑ポンプ１１０と、噴射ポンプ１１６とでは吐出容量及び吐出圧力が大きく異なり、共通の供給口から燃料を供給しようとすると、噴射性能や潤滑性能に相互に悪影響を及ぼすことが懸念される。

そこで、本発明は、部品点数が削減され、潤滑ポンプと噴射ポンプとが相互に影響し合うことのない軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンを提供することを課題とする。

かかる課題を達成するための、本発明の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンは、軽油等の燃料を潤滑油として兼用する軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンであって、供給ポンプにより燃料タンクからオイルパンへ燃料を供給する燃料供給経路と、潤滑ポンプによりオイルパンからエンジン潤滑系へ燃料を供給する潤滑系燃料供給経路と、噴射ポンプによりオイルパンから噴射系へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路と、前記潤滑系燃料供給経路に供給した燃料をオイルパンへ戻す潤滑系燃料リターン経路と、前記噴射系燃料供給経路に供給した後の噴射系リターン燃料が流通する噴射系燃料リターン経路と、を備え、当該噴射系燃料リターン経路は開度調整可能な三方弁と、当該三方弁によって配分された前記噴射系リターン燃料を前記噴射ポンプの上流側へ戻す第一経路及び前記オイルパンへ戻す第二経路とを有することを特徴とする。

このような軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンにおいて、前記潤滑系燃料供給経路に供給した燃料をオイルパンへ戻す潤滑系燃料リターン経路と、前記噴射系燃料供給経路に供給した後の噴射系リターン燃料を燃料タンクへ戻す噴射系燃料リターン経路と、を備えた構成とすることができる。

また、前記潤滑系燃料供給経路に供給した燃料をオイルパンへ戻す潤滑系燃料リターン経路と、前記噴射系燃料供給経路に供給した後の噴射系リターン燃料をオイルパンへ戻す噴射系燃料リターン経路と、を備えた構成とすることもできる。このような噴射系燃料リターン経路は、前記噴射系リターン燃料を一旦エンジンの潤滑系に供給した後に前記オイルパンへ戻す構成とすることができ、また、前記噴射系リターン燃料をエンジンの動弁系に供給し、前記潤滑系燃料供給経路を流通する燃料をシリンダブロックに供給する構成とすることもできる。

さらに、上記のような軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンでは、前記潤滑系燃料供給経路に供給した燃料をオイルパンへ戻す潤滑系燃料リターン経路と、前記噴射系燃料供給経路に供給した後の噴射系リターン燃料を前記噴射ポンプの上流側へ戻す噴射系燃料リターン経路と、を備えた構成とすることができる。ここで、前記噴射ポンプの上流側に前記噴射系リターン燃料が通過するフィルタを備えた構成とすることが望ましい。

また、前記三方弁と前記噴射ポンプとの間にフィルタを備えた構成とすることが望ましい。さらに、前記三方弁は、エンジン温間時には前記噴射ポンプ側へ流通させる噴射系リターン燃料の割合を多くし、エンジン冷間時には前記オイルパン側へ流通させる噴射系リターン燃料の割合を多くする構成とすることができる。

また、上記のような軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンでは、前記噴射系燃料供給経路は前記噴射ポンプの上流側に開度調整可能な三方弁を備え、当該三方弁には前記燃料タンクから燃料を供給する燃料パイプが接続されている構成とすることができる。ここで、前記三方弁と前記噴射ポンプとの間にフィルタを備えた構成とすることが望ましい。また、前記三方弁は、燃料温度に応じて開度制御される構成とすることができる。

さらに、上記のような軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンでは、前記潤滑系燃料供給経路に供給した燃料をオイルパンへ戻す潤滑系燃料リターン経路と、前記噴射系燃料供給経路に供給した後の噴射系リターン燃料が流通する噴射系リターン経路とを備え、当該噴射系リターン経路は開度調整可能な三方弁と、当該三方弁によって配分された前記噴射系リターン燃料を前記オイルパンへ戻す第一経路及び前記燃料タンクへ戻す第二経路とを有する構成とすることができる。ここで、前記第一経路はエンジンの潤滑部を経由する構成とすることもできる。

さらに、上記のような軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンでは、いずれの場合も、前記オイルパン内に位置する前記噴射系燃料供給経路の吸込口を、前記潤滑系燃料供給経路の吸込口よりも高い位置に設定した構成とすることができる。

また、上記のような軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンでは、いずれの場合も、前記燃料供給経路に設置された前記供給ポンプはクランク軸によって駆動される機械式供給ポンプであり、当該機械式供給ポンプからの下流側に向かって順に三方弁とレギュレータとを配設し、前記三方弁の開度調整により前記機械式供給ポンプから流入した燃料の余剰分を再び前記機械式供給ポンプの上流側へ戻すリターンパイプが配管されている構成とすることができる。

また、これとは別に、前記供給ポンプを電動ポンプとし、当該電動ポンプの吐出量をエンジン運転条件に応じた制御を行う構成とすることもできる。

本発明によれば、潤滑ポンプによりオイルパンからエンジン潤滑系へ燃料を供給する潤滑系燃料供給経路と、噴射ポンプによりオイルパンから噴射系へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路と別個に設けたので、潤滑ポンプによる燃料の吸い上げと、噴射ポンプによる燃料の吸い上げとが互いに干渉することがなく、潤滑性能、噴射性能が低下するおそれがない。また、タンクの数、ポンプの数が少なく、簡易な構成とすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。

図１は、実施例１の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン（以下、「エンジン」という）１の主として燃料供給部分の概略構成を示した説明図である。軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン１は、燃料タンク２、オイルパン３を備えている。燃料タンク２とオイルパン３とは燃料供給経路４によって連通している。この燃料供給経路４にはセジメンタ５、電動供給ポンプ６が配設されており、この電動供給ポンプ６により燃料タンク２からオイルパン３へ燃料が供給されるようになっている。ここで、オイルパン３は、シリンダブロックの下部に一体的に設けられたものを指すが、別置きのオイルタンクであってもよい。

エンジン１は、潤滑剤の供給を必要とするエンジン各部７へ潤滑剤としての燃料を供給する潤滑系燃料供給経路８を有している。この潤滑系燃料供給経路８にはフィルタ９、５０〜４００ｋＰａ程度の圧力で燃料を圧送可能な潤滑ポンプ１０が配設されており、潤滑ポンプ１０を駆動することにより燃料をオイルパン３から吸い上げてエンジン各部７へ供給している。ここで、エンジン各部７はエンジン１のシリンダヘッド周りやクランク軸周りなど、従来のエンジンにおいてエンジンオイルの供給を受ける箇所を指す。

また、エンジン１は、潤滑系燃料供給経路８を通じてエンジン各部７へ供給された燃料をオイルパン３へ戻す潤滑系燃料リターン経路１１を有している。

さらに、エンジン１は、筒内へ燃料を噴射する噴射系１２へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路１３を有している。この噴射系燃料供給経路１３には、フィルタ１４、１０ＭＰａ以上の高圧で燃料を圧送可能な噴射ポンプ１５が配設されており、噴射ポンプ１５を駆動することにより燃料をオイルパン３から吸い上げて噴射系１２へ供給している。

また、エンジン１は噴射系燃料供給経路１３を通じて噴射系１２へ供給された後の噴射系リターン燃料を燃料タンク２へ戻す噴射系燃料リターン経路１６を有している。なお、噴射系リターン燃料とは、噴射ポンプ１５に一体的に設けられた供給ポンプ（低圧ポンプ）、コモンレールおよび燃料噴射弁（いずれも図示せず）の各々から戻されるリターン燃料を指す。

ここで、オイルパン３内に位置する噴射系燃料供給経路１３の吸込口１３ａの位置は、潤滑系燃料供給経路８の吸込口８ａの位置よりも高い位置に設定してある。また、オイルタンク３にはオイルレベルセンサ１７が装着されている。

また、電動供給ポンプ６は図示しないＥＣＵが接続されている。このＥＣＵには、オイルレベルセンサ１７やエンジンの各所のセンサが接続されており、このＥＣＵにより処理されたエンジン１のエンジン運転条件に基づく指令に基づいて電動供給ポンプ６の吐出量の制御がされている。

以上のように構成されるエンジン１は、潤滑系燃料供給経路８と噴射燃料供給経路１３を、互いに独立した二系統としたので、吐出容量や吐出圧力が大きく異なる潤滑ポンプ１０と噴射ポンプ１５とが相互に影響を及ぼすことがなく、エンジン運転条件に応じた所望の潤滑性能、噴射性能を得ることができる。すなわち、潤滑ポンプ１０は、５０〜４００ｋＰａの圧力で連続的に噴射するのに対し、噴射ポンプ６は、１０ＭＰａ以上の圧力で噴射するものであり、またその駆動パターンも噴射行程と圧送行程を繰り返すものであり、両者の性質は異なっている。そこで、本発明のエンジン１のように潤滑系燃料供給経路８と噴射燃料供給経路１３とを互いに独立した二系統とすれば、エンジン運転条件に応じた所望の潤滑性能、噴射性能を得ることができる。

また、噴射系燃料供給経路１３を短縮することが可能となり、噴射ポンプ１５の効率を向上させることができる。すなわち、燃料タンク２から直接噴射系１２に燃料を供給しようとすると、車両の前側に搭載されるエンジン本体に対し、通常燃料タンク２は車両の後側に搭載されており、それだけ噴射系燃料供給経路も長くなる。これに対し、本実施例１のエンジン１では、エンジン本体下部に取り付けられるオイルパン３から燃料を吸い上げるので、その分噴射系燃料供給経路１３を短縮することができる。

さらに、本実施例のエンジン１では、噴射系燃料供給経路１３を通じて噴射系１２へ供給され高温となった噴射系リターン燃料を、噴射系燃料リターン経路１６を通じて燃料タンク２へ戻すようにしているため、噴射系リターン経路１６を通過することによって噴射系リターン燃料が冷却されることが期待される。この結果、噴射系１２の燃温上昇を抑制することができる。ここで、通常、車両の前側に搭載されるエンジン本体に対し燃料タンク２は車両の後側に搭載されることが多く、噴射系リターン経路１６は長くなる。これにより燃料タンク２へ戻される燃料は冷却される効果が増大すると考えられる。また、容量の大きい燃料タンク２内へ戻され、大量の燃料と混合されることによる燃料の冷却効果も期待される。

また、本実施例のエンジン１では、オイルタンク３内の燃料は、噴射系１２で噴射され、また、エンジン各部に供給された燃料もブローバイガスによるオイルの持ち去りや、オイル上がり、オイル下がりに相当する現象によって消費される。そこで、オイルレベルセンサ１７や他のセンサ検出値に基づき判定するエンジン運転条件に応じて電動供給ポンプ６を駆動し、燃料ポンプ２からオイルパン３へ燃料を供給することにより、オイルパン３内には常に適正量の燃料を貯留しておくことができる。

しかし、燃料タンク２内の燃料がエンプティ状態となると、これに伴ってオイルパン３もエンプティ状態となる。そこで、本実施例のエンジン１では、オイルパン３内に位置する噴射系燃料供給経路１３の吸込口１３ａを、潤滑系燃料供給経路８の吸込口８ａの位置よりも高い位置に設定しておくことにより、噴射燃料供給経路１３への燃料の供給が、潤滑系燃料供給経路８への燃料供給よりも早期に停止させることができる。すなわち、エンジン１が停止した後も潤滑系燃料供給経路８には燃料が吸い上げられエンジン各部７には燃料が供給されるのでエンジン１の焼き付きを防止することができる。
なお、オイルレベルセンサ１７により、オイルパン３のエンプティ状態を検知し、これに基づいて潤滑ポンプ１０よりも先に噴射ポンプ１５を停止する構成としてもよい。

次に、本発明の実施例２について図２を参照しつつ説明する。実施例２のエンジン２０が、実施例１のエンジン１と異なる点は、実施例１のエンジン１では、噴射系１２へ供給された後の噴射系リターン燃料を燃料タンク２へ戻す噴射系燃料リターン経路１６を有する構成としているのに対し、実施例２のエンジン２０では、噴射系１２へ供給された後の噴射系リターン燃料をオイルパン３へ戻す噴射系燃料リターン経路２１を有する構成としている点である。

このような構成とすることにより、噴射系燃料リターン経路２１を短縮できる効果がある。この結果、エンジン２０を車両に搭載する際の自由度が向上する。

なお、他の構成については実施例１のエンジン１と同様であるので、共通する構成要素については図面中、同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。

次に、本発明の実施例３について図３を参照しつつ説明する。実施例３のエンジン２５が、実施例１のエンジン１と異なる点は、実施例１のエンジン１では、噴射系１２へ供給された後の噴射系リターン燃料を燃料タンク２へ戻す噴射系燃料リターン経路１６を有する構成としているのに対し、実施例３のエンジン２５では、噴射系１２へ供給された後の噴射系リターン燃料を噴射ポンプ１５の上流側へ戻す噴射系燃料リターン経路２６を有する構成としている点である。

このような構成とすることにより、噴射系燃料リターン経路２６を短縮できる効果がある。この結果、エンジン２０を車両に搭載する際の自由度が向上する。
さらに、オイルパン３から噴射系１２に供給される燃料は、潤滑系で使用され汚れている可能性が、このような燃料を再びオイルパン3に戻すことなく積極的に噴射系１２に供給することで、噴射系の信頼性を向上することができる。
ここで、図３に示したように噴射系リターン燃料を戻す位置を、噴射ポンプ１５の上流側に配設したフィルタ１４のさらに上流側とし、噴射系リターン燃料を矢示２７、２８のように流通させれば、フィルタ１４を通過させた後の噴射系リターン燃料を噴射系１２に供給することができる。これにより、万一、噴射系リターン燃料に異物が混入していた場合であっても異物が噴射系１２に供給されることを抑制することができる。また、噴射系リターン燃料中の気泡を分離でき、噴射系１２におけるエアレーションを回避することも可能である。

次に、本発明の実施例４について図４を参照しつつ説明する。実施例４のエンジン３０が、実施例１のエンジン１と異なる点は、実施例１のエンジン１では、噴射系１２へ供給された後の噴射系リターン燃料を燃料タンク２へ戻す噴射系燃料リターン経路１６を有する構成としているのに対し、実施例４のエンジン３０では、噴射系１２へ供給された後の噴射系リターン燃料をオイルパン３と噴射ポンプ１５の上流側へ戻す噴射系燃料リターン経路３１を有する構成としている点である。

この噴射系燃料リターン経路３１は、３個の取付口３２ａ、３２ｂ、３２ｃを備えた開度調整可能な三方弁３２と、この三方弁によって配分された噴射系リターン燃料を矢示３３のように噴射ポンプ１５の上流側へ戻す第一経路３４及び矢示３５のようにオイルパン３へ戻す第二経路３６とからなる。三方弁３２は、第一経路３４と第二経路３６を選択的に切り替えるだけではなく、噴射系リターン燃料を所望の割合で振り分けられるように開度調整が可能となっている。このような三方弁３２は、エンジン温間時には噴射ポンプ１５側、すなわち第一経路３４へ流通させる噴射系リターン燃料の割合を多くし、エンジン冷間時にはオイルパン２側、すなわち第二経路３６への噴射系リターン燃料の割合を多くするように制御されている。

ここで、噴射系リターン燃料をオイルパン２へ戻すのは、以下の理由による。すなわち、オイルパン３内の燃料は、潤滑系燃料供給経路８にも供給されるものであるが、エンジン各部７に供給される燃料は潤滑剤として機能するものであるから適切な粘度を有していていることが望ましい。ところが、エンジン冷間時は燃料の温度も低く、粘度も高い。このため、エンジン冷間時は、できるだけ早期のうちに燃料の温度を上昇させることが好ましいことから、一旦、噴射系１２へ供給され温度が高くなった状態の燃料をオイルパン３に戻せば都合がいい。一方、暖機完了後のエンジン温間時には、燃料の過熱を回避したい。そこで、燃料の温度に応じて三方弁３２を制御し、エンジン冷間時には取付口３２の開度を多くしてオイルパン３側へ流れる噴射系リターン燃料を多くすれば、エンジン３０の暖機を早期に完了することができる。これは、エンジン３０内のフリクションの低減につながり、燃費向上に資するものである。なお、エンジン温間時かエンジン冷却時かの判断は、オイルパン３や噴射ポンプ１５の噴射側などに装着した図示しない温度センサ（油温センサ）、またはエンジン冷却水の温度を検出する水温センサによって取得した数値から判断する。

また、エンジン３０では、図４に示したように噴射系リターン燃料を戻す第一経路３４の接続位置は、噴射ポンプ１５の上流側に配設したフィルタ１４のさらに上流側としている。これにより、万一、噴射系リターン燃料に異物が混入していた場合であっても異物が噴射系１２に供給されることを抑制することができる。また、噴射系リターン燃料中の気泡を分離でき、噴射系１２におけるエアレーションを回避することも可能である。この点は、実施例３のエンジン２５と同様である。

次に、本発明の実施例５について図５を参照しつつ説明する。実施例５のエンジン４０が、実施例１のエンジン１と異なる点は、実施例１のエンジン１では、噴射系燃料供給経路１３は、噴射ポンプ１５によりオイルパン３からのみ燃料を吸い上げているのに対し、実施例５のエンジン４０では、噴射系燃料供給経路１３は噴射ポンプ１５の上流側に、３個の取付口４１ａ、４１ｂ、４１ｃを備えた開度調整可能な三方弁４１を備え、この三方弁４１には燃料タンク２から燃料を供給する燃料パイプ４２が接続されている点である。すなわち、実施例５のエンジン４０は、燃料タンク２から直接燃料を吸い上げられるようになっている点で実施例１のエンジン１とは異なる。

この三方弁４１は、燃料温度に応じて開度制御されており、燃料温度が所定温度未満のときは、矢示４３で示すようにオイルパン３から燃料を吸い上げるように開度調整し、燃料温度が所定温度以上となったときは、矢示４４で示すように燃料タンク２から燃料を吸い上げるように開度調整する。このとき、燃料温度に応じて徐々に吸い上げる割合を変化させるように制御することもできる。

このような構成とすることにより、噴射系１２にはできるだけ温度の低い燃料を供給することができ、燃料噴射性能を維持し、高い信頼性を確保することができる。

このエンジン４０では、図５に示したように三方弁４１と噴射ポンプ１５との間にフィルタ１４を備えている。これにより、万一、噴射ポンプ１５に供給される燃料に異物が混入していた場合であっても異物が噴射系１２に供給されることを抑制することができる。また、噴射系リターン燃料中の気泡を分離でき、噴射系１２におけるエアレーションを回避することも可能である。この点は、実施例３のエンジン２５と同様である。

なお、図５に示した例では、噴射系リターン燃料は噴射系リターン経路１６を通じて燃料タンク２に戻しているが、図６に示すように噴射系リターン経路２１を通じてオイルパン３に戻すようにしてもよい。このようにすれば、燃料タンク２には温められた燃料は一切戻ってこなくなるので、燃料パイプ４２から吸い上げられる燃料は、より温度の低いものとなり都合がよい。

次に、本発明の実施例６について図７を参照しつつ説明する。実施例６のエンジン４５が、実施例２のエンジン２０と異なる点は、実施例２のエンジン２０では、噴射系１２へ供給された後の噴射系リターン燃料を直接オイルパン３へ戻す噴射系燃料リターン経路２１を有する構成としているが、実施例６のエンジン４５では、噴射系リターン燃料を一旦エンジンの動弁系７ａに供給した後、オイルパン３へ戻す噴射系燃料リターン経路４６を有する構成としている点である。

すなわち、実施例２のエンジン２０では、エンジン各部７には、図７における動弁系７ａの他、クランク軸回りといった潤滑剤の供給を必要とするすべての箇所に対して潤滑系燃料供給経路８により燃料が供給されていた。これに対し、実施例６のエンジン４５では、潤滑剤を必要とするエンジン各部７をシリンダヘッド側の動弁系と、シリンダブロック側のクランク軸周り等とに区分けし、動弁系７ａには噴射系リターン燃料を戻し、シリンダブロックには潤滑系燃料供給経路８からの燃料を供給するように構成している。
なお、動弁系７ａに供給された後の噴射系リターン燃料は、潤滑系燃料リターン経路１１と合流してオイルパン３に戻されるようになっている。

このように構成することにより、噴射系燃料リターン経路４６を短縮することができ、また、部品点数の削減も可能となる。さらに、潤滑系燃料供給経路１１の配管を動弁系７ａまで巡らせる必要がなくなることから、潤滑系燃料供給経路１１を簡素化できるというメリットもある。

なお、他の構成については実施例２のエンジン２０と同様であるので、共通する構成要素については図面中、同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。

次に、本発明の実施例７について図８を参照しつつ説明する。実施例７のエンジン５０が、実施例１のエンジン１、実施例２のエンジン２０と異なる点は、以下の点である。実施例１のエンジン１では、噴射系１２へ供給された後の噴射系リターン燃料を燃料タンク２へ戻す噴射系燃料リターン経路１６を有する構成とし、実施例２のエンジン２０では、噴射系１２へ供給された後の噴射系リターン燃料をオイルパン３へ戻す噴射系燃料リターン経路２１を有する構成としている。これに対し、実施例７のエンジン５０では、噴射系リターン経路５１に開度調整可能な三方弁５２と、この三方弁５２によって配分された噴射系リターン燃料をオイルパン３へ戻す第一経路５１ａ及び燃料タンク２へ戻す第二経路５１ｂとを有する構成としている。この点で実施例１のエンジン１、実施例２のエンジン２０と、実施例７のエンジン５０とは相違している。すなわち、実施例７のエンジン５０は、エンジン５０の状態に応じて噴射系リターン燃料を戻す先を変更することができる。

ここで、三方弁５２は、暖機中でエンジン冷間時には図８中、矢示５３で示すように噴射系リターン燃料を第一経路５１ａ側へ流してオイルパン３へ戻す。また、暖機完了後のエンジン温間時には図８中、矢示５４で示すように噴射系リターン燃料を第二経路５１ｂ側へ流して燃料タンク２へ戻す。このように、エンジン冷却時に高温となった噴射系リターン燃料をオイルパン３へ戻せば、オイルパン３内の燃料を早期に昇温させて粘度を低下させ、フリクション低減に寄与することができる。また、エンジン温間時に高温となった噴射系リターン燃料を燃料タンク２へ戻せば、第二経路５１ｂを流通する間に噴射系リターン燃料を冷却することができる。この結果、燃料噴射系の燃温上昇を抑制することができる。

なお、図８に示した例では、第一経路５１ａは、噴射系リターン燃料を直接オイルパン３に戻していたが、図９に示すように、エンジン各部７の潤滑主要部７ｂに供給する構成とすることもできる。すなわち、エンジン冷間時に、高温となり、粘度が低下した噴射系リターン燃料を直接クランクジャーナル等の潤滑主要部７ｂに供給すれば早期のうちにフリクションの低減を図ることができる。

次に、本発明の実施例８について図１０を参照しつつ説明する。実施例８は、実施例１等において電動供給ポンプ６を備えた燃料供給経路４としていたものを、クランク軸によって駆動される機械式供給ポンプ６１を備えた燃料供給経路６０に置き換えたものである。この燃料供給経路６０は、機械式供給ポンプ６１の下流側に向かって順に三方弁６２とレギュレータ６３とが配設されている。また、この三方弁６３には、三方弁６３の開度調整をすることにより機械式供給ポンプ６１から流入した燃料の余剰分を再び機械式供給ポンプ６１の上流側へ戻すリターンパイプ６４が配管されている。

このように構成するのは、以下の理由による。すなわち、機械式供給ポンプ６１は、エンジン回転数が上昇すればこれに伴って燃料の供給量が増す。このため、レギュレータ６３を介装してオイルパン３への燃料の供給量を調整しようとしたものである。このような構成とすれば、エンジン回転数が上昇し、供給する燃料の余剰が発生するときは三方弁６２の開度調整を行って、余剰分の燃料を、リターンパイプ６４を通じて機械式供給ポンプ６１の上流へ戻すことができる。この結果、余剰分の燃料は所定のループ間を循環することになり、オイルパン３への供給が制限される。

上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。

実施例１の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンの主として燃料供給部分の概略構成を示した説明図である。実施例２の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンの主として燃料供給部分の概略構成を示した説明図である。実施例３の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンの主として燃料供給部分の概略構成を示した説明図である。実施例４の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンの主として燃料供給部分の概略構成を示した説明図である。実施例５の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンの主として燃料供給部分の概略構成を示した説明図である。実施例５の他の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンの主として燃料供給部分の概略構成を示した説明図である。実施例６の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンの主として燃料供給部分の概略構成を示した説明図である。実施例７の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンの主として燃料供給部分の概略構成を示した説明図である。実施例７の他の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンの主として燃料供給部分の概略構成を示した説明図である。実施例８の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンの燃料供給経路の概略構成を示した説明図である。従来の燃料潤滑式ディーゼルエンジンの主として燃料供給部分の概略構成を示した説明図である。

符号の説明

１、２０、２５、３０、４０、４５、５０エンジン
２燃料タンク
３オイルパン
４、６０燃料供給経路
５セジメンタ
６電動供給ポンプ
７エンジン各部
８潤滑系燃料供給経路
９、１４フィルタ
１０潤滑ポンプ
１１潤滑系リターン経路
１２噴射系
１３噴射系燃料供給経路
１５噴射ポンプ
１６、２１、２６、３１、４６、５１噴射系リターン燃料
３２、４１、５２、６２三方弁
６１機械式供給ポンプ
６３レギュレータ
６４リターンパイプ

Claims

軽油等の燃料を潤滑油として兼用する軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンであって、
供給ポンプにより燃料タンクからオイルパンへ燃料を供給する燃料供給経路と、
潤滑ポンプによりオイルパンからエンジン潤滑系へ燃料を供給する潤滑系燃料供給経路と、
噴射ポンプによりオイルパンから噴射系へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路と、
前記潤滑系燃料供給経路に供給した燃料をオイルパンへ戻す潤滑系燃料リターン経路と、
前記噴射系燃料供給経路に供給した後の噴射系リターン燃料が流通する噴射系燃料リターン経路と、
を備え、
当該噴射系燃料リターン経路は開度調整可能な三方弁と、当該三方弁によって配分された前記噴射系リターン燃料を前記噴射ポンプの上流側へ戻す第一経路及び前記オイルパンへ戻す第二経路とを有することを特徴とする軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン。
請求項１記載の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンにおいて、
前記三方弁と前記噴射ポンプとの間にフィルタを備えたことを特徴とする軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン。
請求項１又は２記載の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンにおいて、
前記三方弁は、エンジン温間時には前記噴射ポンプ側へ流通させる噴射系リターン燃料の割合を多くし、エンジン冷間時には前記オイルパン側へ流通させる噴射系リターン燃料の割合を多くすることを特徴とする軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン。
軽油等の燃料を潤滑油として兼用する軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンであって、
供給ポンプにより燃料タンクからオイルパンへ燃料を供給する燃料供給経路と、
潤滑ポンプによりオイルパンからエンジン潤滑系へ燃料を供給する潤滑系燃料供給経路と、
噴射ポンプによりオイルパンから噴射系へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路と、
前記潤滑系燃料供給経路に供給した燃料をオイルパンへ戻す潤滑系燃料リターン経路と、
前記噴射系燃料供給経路に供給した後の噴射系リターン燃料を燃料タンク又はオイルパンへ戻す噴射系燃料リターン経路と、
を備え、
前記噴射系燃料供給経路は前記噴射ポンプの上流側に開度調整可能な三方弁を備え、当該三方弁には前記燃料タンクから燃料を供給する燃料パイプが接続されていることを特徴とする軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン。
請求項４記載の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンにおいて、前記三方弁と前記噴射ポンプとの間にフィルタを備えていることを特徴とする軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン。
請求項４又は５記載の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンにおいて、
前記三方弁は、燃料温度に応じて開度制御されることを特徴とする軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン。
軽油等の燃料を潤滑油として兼用する軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンであって、
供給ポンプにより燃料タンクからオイルパンへ燃料を供給する燃料供給経路と、
潤滑ポンプによりオイルパンからエンジン潤滑系へ燃料を供給する潤滑系燃料供給経路と、
噴射ポンプによりオイルパンから噴射系へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路と、
前記潤滑系燃料供給経路に供給した燃料をオイルパンへ戻す潤滑系燃料リターン経路と、
前記噴射系燃料供給経路に供給した後の噴射系リターン燃料をオイルパンへ戻す噴射系燃料リターン経路と、
を備え、
前記噴射系燃料リターン経路は、前記噴射系リターン燃料をエンジンの動弁系に供給した後に前記オイルパンへ戻し、
前記潤滑系燃料供給経路を流通する燃料をシリンダブロックに供給することを特徴とした軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン。
軽油等の燃料を潤滑油として兼用する軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンであって、
供給ポンプにより燃料タンクからオイルパンへ燃料を供給する燃料供給経路と、
潤滑ポンプによりオイルパンからエンジン潤滑系へ燃料を供給する潤滑系燃料供給経路と、
噴射ポンプによりオイルパンから噴射系へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路と、
前記潤滑系燃料供給経路に供給した燃料をオイルパンへ戻す潤滑系燃料リターン経路と、
前記噴射系燃料供給経路に供給した後の噴射系リターン燃料が流通する噴射系リターン経路と
を備え、
当該噴射系リターン経路は開度調整可能な三方弁と、当該三方弁によって配分された前記噴射系リターン燃料を前記オイルパンへ戻す第一経路及び前記燃料タンクへ戻す第二経路とを有することを特徴とする軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン。
請求項８記載の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンにおいて、
前記第一経路はエンジンの潤滑部を経由することを特徴とした軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン。
請求項１乃至９のいずれか一項記載の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンにおいて、
前記オイルパン内に位置する前記噴射系燃料供給経路の吸込口を、前記潤滑系燃料供給経路の吸込口よりも高い位置に設定したことを特徴とする軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン。