JP5471899B2 - 車両用エンジンのターボ過給機の潤滑装置 - Google Patents
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Description
第2に、各ターボ過給機はエンジンの側壁に対して組付け誤差と振動変位を夫々有している。それ故、各ターボ過給機の吸排気通路が連結されたとき、両ターボ過給機が一体化しているため、他方のターボ過給機のエンジン側接続部に対する組付け誤差が一方のターボ過給機側オイルリターン通路のエンジン側接続部に対する組付け誤差に影響を及ぼし、単独のときの組み付けに比べて組付け誤差を助長する虞がある。尚、2つのターボ過給機を装着する場合、配設スペースが狭小化し熱源数も増加するため、ゴム材製のオイルリターン通路では熱害が懸念される。
請求項4の発明は、請求項1〜3の何れか1項の発明において、前記第1ターボ過給機は低速側で使用する過給機であり、前記第2ターボ過給機は少なくとも中速側と高速側で使用する過給機であることを特徴としている。
排気浄化装置とフレキシブルホースの間に金属製の第2リターン通路を介在させ、排気浄化装置とフレキシブルホースの離隔距離を大きくできるため、フレキシブルホースの排気浄化装置による熱害を抑制でき、第1,第2ターボ過給機のオイルリターン性能を確保することができる。
請求項3の発明によれば、発熱量が大きなディーゼルパティキュレートフィルタを備えていても、フレキシブルホースの熱害を抑制でき、第1,第2ターボ過給機のオイルリターン性能を確保することができる。
請求項5の発明によれば、第1,第2ターボ過給機の供給通路の数よりエンジン側接続部としてのオイル取出し部の数を減少させることができ、小さなスペースで第1,第2供給通路をエンジン側壁に接続することができ、エンジン周辺のレイアウト自由度を拡大することができる。
尚、以下の実施例において、車両の前後方向を前後方向とし、車両後方から視て左右方向を左右方向として説明する。
図1〜図3に示すように、直列4気筒ディーゼルエンジン1は、シリンダブロック2と、このシリンダブロック2の上部に配設されるシリンダヘッド3と、このシリンダヘッド3の上部を覆うシリンダヘッドカバー4と、シリンダブロック2の左側端部に配設される変速機ユニット5等を備えている。
第1ターボ過給機7は、シリンダブロック2の上部における左側位置且つフランジ11aの下側位置に配置され、第2ターボ過給機8は、シリンダヘッドカバー4における左側位置且つフランジ11aの上側位置に配置されている。第1ターボ過給機7と第2ターボ過給機8は、シリンダヘッド3の後側側壁から突出した取付部3g(図13,図15,図16参照)にボルト固定されている。
図7,図8に示すように、第2過給機タービン8側におけるタービン間通路41の横断面形状は扁平状に形成され、この断面の長軸が第2過給機タービンシャフト8cと略直交するように形成されている。タービン間通路41の横断面形状は、第1過給機タービン7bの排出部近傍の短軸より第2過給機タービン8bの導入部近傍の短軸が短く、第1過給機タービン7bの排出部近傍の長軸より第2過給機タービン8bの導入部近傍の長軸が長くなるよう形成されている。これにより、排気の通路抵抗を低減でき、排気の運動エネルギーを減少することなく第2過給機タービン8bへ排気を供給することができる。第1バイパス通路43は略円状に形成されている。
図10の制御マップに示すように、本エンジン1は、車両の走行状態に応じて、低速モードM1、中速モードM2、中高速モードM3、高速モードM4に制御され、始動時モードM0を加えて5つの運転モードM0〜M4によりエンジン1に対する吸気及び排気を制御している。エンジン1の制御部(図示略)が各車載センサの検出値に基づき運転モードM0〜M4を判定し、図11に示す表により吸気カットバルブ17、レギュレートバルブ44及びウエストゲートバルブ47を制御している。
図9に示すように、エンジン1の排気は、排気ポート3b、排気マニホールド11を通過し、導入通路42へ導かれる。このとき、レギュレートバルブ44が開作動しているため、排気は第1バイパス通路43を通過し、第1過給機タービン7bをバイパスする。第1過給機タービン7bをバイパスした排気は、ウエストゲートバルブ47が開作動しているため、第2過給機タービン8bをバイパスして排気浄化装置12へ送り込まれる。これにより、運動エネルギーの損失が少なく温度の高い排気を排気浄化装置12に導入することができる。尚、第1過給機コンプレッサ7aと第2過給機コンプレッサ8aが作動していないため、吸気は過給されない。
レギュレートバルブ44が運転状態に応じて角度制御されているため、排気の一部が第1過給機タービン7bと第2過給機タービン8bを回動し、排気の残部が第1過給機タービン7bと第2過給機タービン8bをバイパスして排気浄化装置12へ送り込まれる。吸気ポート3aには、第1過給機コンプレッサ7aと第2過給機コンプレッサ8aにより過給された吸気が供給される。これにより、第1過給機コンプレッサ7aの過給効率と排気抵抗の低減とを両立することができる。
エンジン1の排気は、第1過給機タービン7bをバイパスし、第1バイパス通路43を通過して第2過給機タービン8bを回動した後、排気浄化装置12へ送り込まれる。吸気ポート3aには、第2過給機コンプレッサ8aにより過給された吸気が供給される。
ウエストゲートバルブ47が運転状態に応じて調整制御されているため、第1過給機タービン7bをバイパスした排気の一部が第2過給機タービン8bを回動し、排気の残部が第2過給機タービン8bをバイパスして排気浄化装置12へ送り込まれる。吸気ポート3aには、第2過給機コンプレッサ7bにより過給された吸気が供給される。これにより、第2過給機コンプレッサ8aの過給効率を確保しつつ、吸排気抵抗を低減することができる。
図13に示すように、シリンダヘッド3の内部には、左右方向に延びるオイルギャラリ3cが形成されている。エンジン1の潤滑油は、シリンダブロック2に設けられたオイルポンプ(図示略)から夫々の潤滑部位にオイル通路を介して供給される。オイルポンプからシリンダヘッド3に供給された潤滑油は、オイルギャラリ3cから各カムシャフト用軸受部等に供給されている。
第1上流リターン通路25aの下端部と第1下流リターン通路25bの上端部は、耐熱性合成ゴム製のフレキシブルホース63によって接続されている。これにより、第1上流リターン通路25aの下端部と第1下流リターン通路25bの上端部に位置ずれ誤差が生じてもフレキシブルホース63により吸収することができる。また、第1リターン通路25の短縮化に伴いフレキシブルホース63が短縮化できるため、高温に晒される表面積を最小化でき、フレキシブルホース63の熱害を抑えつつ第1ターボ過給機7とエンジン1の振動変位を吸収でき、第1,第2ターボ過給機7,8の位置ずれを吸収することができる。
第2センタハウジング33から合流部62までの第2リターン通路35の通路長は、第1センタハウジング23から合流部62までの第1リターン通路25の通路長よりも長く形成されている。ここで、第1リターン通路25の通路長は、第1上流リターン通路25aと第1下流リターン通路25bとフレキシブルホース63によって形成された通路長である。これにより、第1,第2ターボ過給機7,8の第1,第2リターン通路25,35の数よりオイル還流部2aの数を減少させることができ、小さなスペースで第1,第2リターン通路25,35をエンジン側壁に接続することができ、エンジン1周辺のレイアウト自由度を拡大することができる。しかも、第2リターン通路35のみをエンジン側壁に接続させるため、第1ターボ過給機7のエンジン1に対する位置ずれが第2リターン通路35の接続に影響を与えることなく、第2リターン通路35の組付け誤差を最小限に抑えることができる。
図18に示すように、エンジン1の冷却水は、シリンダブロック2の前側側壁に設けられたウォータポンプ70から冷却が必要な夫々の部位に冷却水通路を介して供給される。ウォータポンプ70からシリンダブロック2を介してシリンダヘッド3に供給された冷却水は、シリンダヘッド3内部に形成されたウォータジャケット(図示略)を循環して冷却が必要な部位を冷却する。昇温された冷却水は、エンジン1の前側位置に配置されたラジエータ71に送られ、走行風と熱交換することにより水温が低下された後、ウォータポンプ70に還流される。
金属パイプ製の第1リターン通路27は、第1センタハウジング23の中段部後面と冷却水還流部2bとを接続している。第1リターン通路27は、第1センタハウジング23の後面から冷却水還流部2bへ向けて右側下方へ延設されている。
本車両用エンジン1のターボ過給機の潤滑装置は、第1ターボ過給機7と、この第1ターボ過給機7より高い位置に配置された第2ターボ過給機8をエンジン1の後側側壁に備えた車両用エンジン1の第1,第2ターボ過給機7,8の潤滑装置において、第1,第2ターボ過給機7,8は、エンジン1から潤滑油が供給される第1,第2センタハウジング23,33と、これら第1,第2センタハウジング23,33から潤滑油をエンジン1のオイル還流部2aへ還流させるリターン通路であって第2リターン通路35の途中部分に第1リターン通路25を合流させると共にこの合流部62より下流においてオイル還流部2aに接続された金属製の第2リターン通路35を備え、第2ターボ過給機8の第2センタハウジング33から合流部62までの第2リターン通路35は、第1ターボ過給機7の第1センタハウジング23から合流部62までの第1リターン通路25よりも長く形成されると共にその途中部分に蛇腹状の振動吸収部35aが形成され、第1リターン通路25は、途中部分で第1上流リターン通路25aと第1下流リターン通路25bに分割されこれら第1上流リターン通路25aと第2下流リターン通路25bはフレキシブルホース63により接続されている。
第1ターボ過給機7は低速側で使用する過給機であり、第2ターボ過給機8は少なくとも中速側と高速側で使用する過給機であるため、第2過給機タービン8bの回転数が高くエンジン1に対する振動変位の大きな第2ターボ過給機8の振動変位を長い通路長と蛇腹状の振動吸収部35aを備えた金属製の第2リターン通路35により吸収することができ、第2リターン通路35の信頼性を確保できる。
1〕前記実施例においては、車両に対して横置きディーゼルエンジンの例を説明したが、本発明はエンジンの配置や種類に拘わらず適用可能であり、縦起きレシプロエンジンに適用しても良い。
2 シリンダブロック
2a オイル還流部
3 シリンダヘッド
3c オイルギャラリ
3d オイル取出し部
7 第1ターボ過給機
7c 第1過給機タービンシャフト
8 第2ターボ過給機
8c 第2過給機タービンシャフト
12 排気浄化装置
12b DPF
23 第1センタハウジング
24 第1供給通路
25 第1リターン通路
25a 第1上流リターン通路
25b 第1下流リターン通路
33 第2センタハウジング
34 第2供給通路
35 第2リターン通路
60 オイル分配器
62 合流部
63 フレキシブルホース
Claims (5)
- 第1ターボ過給機と、この第1ターボ過給機より高い位置に配置された第2ターボ過給機をエンジンの一側壁に備えた車両用エンジンのターボ過給機の潤滑装置において、
第1,第2ターボ過給機は、エンジンから潤滑油が供給されるシャフト軸受部と、これらシャフト軸受部から潤滑油をエンジンの還流部へ還流させるリターン通路であって一方のリターン通路の途中部分に他方のリターン通路を合流させると共にこの合流部より下流においてエンジンの還流部に接続された金属製のリターン通路を備え、
前記第2ターボ過給機のシャフト軸受部から前記合流部までの金属製の第2リターン通路は、前記第1ターボ過給機のシャフト軸受部から前記合流部までの第1リターン通路よりも長く形成されると共にその途中部分に蛇腹状の振動吸収部が形成され、
前記金属製の第1リターン通路は、途中部分で上流リターン通路と下流リターン通路に分割されこれら上流リターン通路と下流リターン通路はフレキシブルホースにより接続され、
前記第1ターボ過給機のタービンシャフトと第2ターボ過給機のタービンシャフトが略平行に配置されると共にこれらタービンシャフトの軸方向一端側のエンジンの一側壁側に排気浄化装置が配置され、
前記第1,第2リターン通路は前記排気浄化装置に対して前記タービンシャフトの軸方向他端側に配置され、
前記第1リターン通路は、前記排気浄化装置から離れて配置され、
前記第2リターン通路は、前記排気浄化装置と第1リターン通路との間に配置されたことを特徴とする車両用エンジンのターボ過給機の潤滑装置。 - 前記排気浄化装置は、排気入口に対して排気出口が下側位置になるように竪置き配置されると共に、前記第1,第2リターン通路が上下方向に延びるように配設されたことを特徴とする請求項1に記載の車両用エンジンのターボ過給機の潤滑装置。
- 前記排気浄化装置はディーゼルパティキュレートフィルタであることを特徴とする請求項2に記載の車両用エンジンのターボ過給機の潤滑装置。
- 前記第1ターボ過給機は低速側で使用する過給機であり、前記第2ターボ過給機は少なくとも中速側と高速側で使用する過給機であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の車両用エンジンのターボ過給機の潤滑装置。
- エンジンから供給される潤滑油は、シリンダヘッドのオイルギャラリからオイル分配器へ供給され、このオイル分配器から第1,第2ターボ過給機のシャフト軸受部へ夫々供給されることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の車両用エンジンのターボ過給機の潤滑装置。
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