JPH0366495B2 - - Google Patents
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- JPH0366495B2 JPH0366495B2 JP16152684A JP16152684A JPH0366495B2 JP H0366495 B2 JPH0366495 B2 JP H0366495B2 JP 16152684 A JP16152684 A JP 16152684A JP 16152684 A JP16152684 A JP 16152684A JP H0366495 B2 JPH0366495 B2 JP H0366495B2
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- JP
- Japan
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- liner
- lubricating oil
- oil
- engine
- main gear
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
- F01M5/002—Cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
- F01P11/08—Arrangements of lubricant coolers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
- F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
- F01P7/167—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by adjusting the pre-set temperature according to engine parameters, e.g. engine load, engine speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の冷却及び潤滑装置に関す
る。
る。
第１図に従来の内燃機関の冷却及び潤滑装置を
示す。図において、クランクケース１１はライナ
１２を支持しており、上部にヘツドを持つてい
る。ライナ１２の内面をピストン１４が摺動す
る。ヘツド１３、ライナ１２、ピストン１４で燃
焼室１５を形成する。クランク軸３５で駆動され
る冷却水ポンプ２１から吐出される冷却水はクラ
ンクケース１１とライナ１２で構成する冷却水ジ
ヤケツト２２の下部に入り、ライナ１２の外面を
冷却して上部にある連絡孔２３からヘツド１３の
冷却水溜２４に入る。さらに冷却水はヘツド１３
の上部に設けた冷却水出口２５から配管２６を通
つてサーモスタツト２７に至る。サーモスツト２
７からラジエータ２８と配管２９を通り、残りは
バイパス配管３１を通つて直接冷却水ポンプ２１
の吸込口に至る。
示す。図において、クランクケース１１はライナ
１２を支持しており、上部にヘツドを持つてい
る。ライナ１２の内面をピストン１４が摺動す
る。ヘツド１３、ライナ１２、ピストン１４で燃
焼室１５を形成する。クランク軸３５で駆動され
る冷却水ポンプ２１から吐出される冷却水はクラ
ンクケース１１とライナ１２で構成する冷却水ジ
ヤケツト２２の下部に入り、ライナ１２の外面を
冷却して上部にある連絡孔２３からヘツド１３の
冷却水溜２４に入る。さらに冷却水はヘツド１３
の上部に設けた冷却水出口２５から配管２６を通
つてサーモスタツト２７に至る。サーモスツト２
７からラジエータ２８と配管２９を通り、残りは
バイパス配管３１を通つて直接冷却水ポンプ２１
の吸込口に至る。
また、クランクケース１１は下部の主軸受キヤ
ツプ３４でクランク軸３５を支えている。さらに
その外側にオイルパン３３を備え各部からの潤滑
油をためている。このオイルパン３３内の潤滑油
はオイルポンプ吸込口４１から吸引されオイルポ
ンプ４２で高圧となつてフイルタ４５を通りオイ
ルクーラ４４へ流入する。オイルクーラ４４で潤
滑油はほぼ一定温度、通常は80℃程度に冷却さ
れ、メインギヤラリー４６へ送られる。メインギ
ヤラリー４６の潤滑油の一部は通路４７を通り主
軸受４８に供給され潤滑作用を行う。その他各部
の摺動部分にはメインギヤラリー４６から図示し
ていない通路を通り潤滑油が供給され、潤滑作用
を行う。
ツプ３４でクランク軸３５を支えている。さらに
その外側にオイルパン３３を備え各部からの潤滑
油をためている。このオイルパン３３内の潤滑油
はオイルポンプ吸込口４１から吸引されオイルポ
ンプ４２で高圧となつてフイルタ４５を通りオイ
ルクーラ４４へ流入する。オイルクーラ４４で潤
滑油はほぼ一定温度、通常は80℃程度に冷却さ
れ、メインギヤラリー４６へ送られる。メインギ
ヤラリー４６の潤滑油の一部は通路４７を通り主
軸受４８に供給され潤滑作用を行う。その他各部
の摺動部分にはメインギヤラリー４６から図示し
ていない通路を通り潤滑油が供給され、潤滑作用
を行う。
作用について述べると、サーモスタツト２７は
その設定温度を通常80℃にセツトされ、冷却水ジ
ヤケツト２２に供給される冷却水の温度はほぼ80
℃に保たれる。ここで、機関が最大出力で作動し
ているときのライナ１２の内面の温度を第２図に
AB線で示す。
その設定温度を通常80℃にセツトされ、冷却水ジ
ヤケツト２２に供給される冷却水の温度はほぼ80
℃に保たれる。ここで、機関が最大出力で作動し
ているときのライナ１２の内面の温度を第２図に
AB線で示す。
ライナ１２の上部は燃焼室１５内の燃焼ガスに
さらされる時間が長くなるので、下部に対して高
い温度になつており、ライナ１２内面に存在する
潤滑油が変質しないよう、通常200℃を越えない
ように冷却水ジヤケツト２２が設けられている。
さらされる時間が長くなるので、下部に対して高
い温度になつており、ライナ１２内面に存在する
潤滑油が変質しないよう、通常200℃を越えない
ように冷却水ジヤケツト２２が設けられている。
ところで冷却水ジヤケツト２２の冷却水は前述
のように下部から入り上部にある連絡孔２３から
ヘツド１３の冷却水溜２４に入る。このため、ラ
イナ１２の下部は過度に冷却されることになり、
第２図のＢ点に示すように100℃程度になる。こ
のライナ１２内面の潤滑油はライナ１２内面の全
面に存在し、ピストン１４とライナ１２間の潤滑
作用を行う。
のように下部から入り上部にある連絡孔２３から
ヘツド１３の冷却水溜２４に入る。このため、ラ
イナ１２の下部は過度に冷却されることになり、
第２図のＢ点に示すように100℃程度になる。こ
のライナ１２内面の潤滑油はライナ１２内面の全
面に存在し、ピストン１４とライナ１２間の潤滑
作用を行う。
さらに上述のピストン１４とライナ１２間の摺
動以外のその他の摺動部分の代表として主軸受４
８を考える。
動以外のその他の摺動部分の代表として主軸受４
８を考える。
主軸受の摩擦係数ｆは第３図に示す特性を持つ
ている。第３図において、横軸はνN／Ｗである。
ている。第３図において、横軸はνN／Ｗである。
ここで、
νは潤滑油の動粘性係数、
Ｎはクランク軸35回転速度、
Ｗは主軸受４８に作用する荷重である。
νN／Ｗが大きいと主軸受部はいわゆる流体潤滑と
なり、充分な厚さの油膜が存在して摩擦係数ｆは
第３図中FGで示す特性となる。
第３図中FGで示す特性となる。
次にνN／Ｗがだんだん小さくなると油膜の厚さが
薄くなり、クランク軸３５と主軸受４８の両金属
面の小さな凹凸が互いに接触しはじめいわゆる境
界潤滑の状態となり、摩擦係数ｆは第３図中FE
で示すように急激に増大する。このためＦ点より
左側ではｆの値が大きくなり、発生熱量が増大
し、温度が上昇して焼付きを起すことになる。従
つて、荷重Ｗの大きな機関の最大出力時にも充分
Ｆ点より右側で主軸受が作動するようにメインギ
ヤラリー４６から供給する潤滑油の温度を80℃程
度に保ち、潤滑油温度が上昇して動粘性係数νが
小さくならないようにしている。
面の小さな凹凸が互いに接触しはじめいわゆる境
界潤滑の状態となり、摩擦係数ｆは第３図中FE
で示すように急激に増大する。このためＦ点より
左側ではｆの値が大きくなり、発生熱量が増大
し、温度が上昇して焼付きを起すことになる。従
つて、荷重Ｗの大きな機関の最大出力時にも充分
Ｆ点より右側で主軸受が作動するようにメインギ
ヤラリー４６から供給する潤滑油の温度を80℃程
度に保ち、潤滑油温度が上昇して動粘性係数νが
小さくならないようにしている。
上記機関には次の欠点がある。
まず機関が最大出力が作動している場合を考え
る。
る。
ライナ１２の上部では第２図Ａ点のように内面
温度TLが200℃なので、その表面にある潤滑油の
温度TOも200℃となる。ここで、第４図に潤滑油
の温度TOと動粘性係数νの関係を示す。
温度TLが200℃なので、その表面にある潤滑油の
温度TOも200℃となる。ここで、第４図に潤滑油
の温度TOと動粘性係数νの関係を示す。
TOが200℃のときνは２センチストークスcst
程度であるが、下部では第２図Ｂ点のようにTL
＝100℃となり、TOも100℃となる。
程度であるが、下部では第２図Ｂ点のようにTL
＝100℃となり、TOも100℃となる。
この結果、νは10センチストークスと上部の約
５倍となり、この部分でのピストン１４とライナ
１２間の摩擦損失が増大し、機関の燃費を悪化さ
せている。
５倍となり、この部分でのピストン１４とライナ
１２間の摩擦損失が増大し、機関の燃費を悪化さ
せている。
次に機関が部分負荷で作動している場合の主軸
受４８に代表されるピストン１４とライナ１２間
以外の摺動部分を考える。
受４８に代表されるピストン１４とライナ１２間
以外の摺動部分を考える。
部分負荷ではＷが小さくなるが、前記のように
潤滑油温は最大出力時とほぼ同じに保たれるため
νは最大出力時と同じになる。
潤滑油温は最大出力時とほぼ同じに保たれるため
νは最大出力時と同じになる。
この結果、νN／Ｗは最大出力時よりもＷの小さく
なつた分だけ大きくなり第３図から磨擦係数が大
きくなる。この結果、出力の小さな部分負荷でむ
だな摩擦仕事をして燃費の悪化を生じている。
きくなる。この結果、出力の小さな部分負荷でむ
だな摩擦仕事をして燃費の悪化を生じている。
主軸受についてのみ説明したが、ピストン１４
とライナ１２間以外の各部の摺動部はほぼ同じ条
件にあり、燃費の悪化が大きなものとなつてい
る。
とライナ１２間以外の各部の摺動部はほぼ同じ条
件にあり、燃費の悪化が大きなものとなつてい
る。
本発明の目的は、(1)機関の作動時にライナ下部
の温度を上昇させ、ライナ下部でのピストンとの
摩擦損失を低減し燃費改善ができると共に、(2)機
関の部分負荷時に潤滑油温度を上昇し、摩擦損失
を減らして燃費改善ができる内燃機関の冷却及び
潤滑装置を提供することであり、その特徴とする
ところは、クランクケースのライナ冷却部を水冷
却のライナ上部と潤滑油冷却のライナ下部とに仕
切棚により分割し、オイルポンプとメインギヤラ
リーとを接続しオイルクーラを有する潤滑油主供
給路と、オイルポンプと上記ライナ下部とをオイ
ルクーラをバイパスして接続する潤滑油供給路
と、上記ライナ下部とメインギヤラリーとを接続
する潤滑油路と、上記ライナ下部とオイルパンと
を接続する戻し油路と、 機関の高負荷時には上記潤滑油供給路からの潤
滑油をライナ下部を経て上記戻し油路へ送り、所
定以下の機関部分負荷時には上記潤滑油供給路か
らの潤滑油をライナ下部を経て上記メインギヤラ
リーへの潤滑油路へ送る制御装置とを備えたこと
である。
の温度を上昇させ、ライナ下部でのピストンとの
摩擦損失を低減し燃費改善ができると共に、(2)機
関の部分負荷時に潤滑油温度を上昇し、摩擦損失
を減らして燃費改善ができる内燃機関の冷却及び
潤滑装置を提供することであり、その特徴とする
ところは、クランクケースのライナ冷却部を水冷
却のライナ上部と潤滑油冷却のライナ下部とに仕
切棚により分割し、オイルポンプとメインギヤラ
リーとを接続しオイルクーラを有する潤滑油主供
給路と、オイルポンプと上記ライナ下部とをオイ
ルクーラをバイパスして接続する潤滑油供給路
と、上記ライナ下部とメインギヤラリーとを接続
する潤滑油路と、上記ライナ下部とオイルパンと
を接続する戻し油路と、 機関の高負荷時には上記潤滑油供給路からの潤
滑油をライナ下部を経て上記戻し油路へ送り、所
定以下の機関部分負荷時には上記潤滑油供給路か
らの潤滑油をライナ下部を経て上記メインギヤラ
リーへの潤滑油路へ送る制御装置とを備えたこと
である。
本発明は火花点火及び圧縮着火の内燃機関に適
用できる。
用できる。
以下図面を参照して本発明による実施例につき
説明する。
説明する。
第５図は本発明による１実施例の装置を示す説
明図である。
明図である。
図において、クランクケース１１のライナ冷却
部に仕切棚５１を設け、ライナ冷却部をライナ上
部５２とライナ下部５３の２つに分割する。この
仕切棚５１の設置位置はライナ全長の半分より上
の位置とする。
部に仕切棚５１を設け、ライナ冷却部をライナ上
部５２とライナ下部５３の２つに分割する。この
仕切棚５１の設置位置はライナ全長の半分より上
の位置とする。
オイルポンプ４２で高圧となりフイルタ４５を
通つた潤滑油を電動弁５４を経てオイルクーラ４
４を通りメインギヤラリー４６に流入する経路
と、配管５５を経てライナ下部５３に流入する経
路に分岐する。
通つた潤滑油を電動弁５４を経てオイルクーラ４
４を通りメインギヤラリー４６に流入する経路
と、配管５５を経てライナ下部５３に流入する経
路に分岐する。
ライナ下部５３に流入した潤滑油はライナ下部
５３の上部から配管５６へ流出する。
５３の上部から配管５６へ流出する。
配管５６の潤滑油は電動弁５７を経て配管５８
を通りメインギヤラリー４６へ流入する配管へ接
続する経路と、電動弁５９を経て配管６０を通り
クランクケース１１からオイルパン３３へ戻る経
路とに分岐する。
を通りメインギヤラリー４６へ流入する配管へ接
続する経路と、電動弁５９を経て配管６０を通り
クランクケース１１からオイルパン３３へ戻る経
路とに分岐する。
さらにメインギヤラリー４６の潤滑油温を検知
して信号６１で、制御器６２に機関の回転速度信
号６３及び機関の負荷を代表する値として燃料噴
射ポンプラツク位置信号６４と共に入力する。
して信号６１で、制御器６２に機関の回転速度信
号６３及び機関の負荷を代表する値として燃料噴
射ポンプラツク位置信号６４と共に入力する。
電動弁５４，５７，５９は制御器６２からの制
御信号６５，６６，６７でそれぞれ開閉を制御さ
れる。
御信号６５，６６，６７でそれぞれ開閉を制御さ
れる。
上記構成の場合の作用について述べる。
機関の最大出力時の作動は次のようになる。
回転速度信号６３及び燃料ポンプラツク位置信
号６４から制御器６２は機関が最大出力状態にあ
ることを判定する。その結果、制御信号６５，６
６，６７により電動弁５４，５９を全開、電動弁
５７を全閉する。この結果、メインギヤラリー４
６へ供給される潤滑油は従来システムと同じにな
り、主軸受４８を含め充分な油膜厚さで作動す
る。
号６４から制御器６２は機関が最大出力状態にあ
ることを判定する。その結果、制御信号６５，６
６，６７により電動弁５４，５９を全開、電動弁
５７を全閉する。この結果、メインギヤラリー４
６へ供給される潤滑油は従来システムと同じにな
り、主軸受４８を含め充分な油膜厚さで作動す
る。
このとき、ライナ下部５３はオイルクーラ４４
を通らない高温の潤滑油で冷却されるため第２図
にＣ点で示すようにライナ下部５３の温度TLが
約170℃程度まで上昇する。
を通らない高温の潤滑油で冷却されるため第２図
にＣ点で示すようにライナ下部５３の温度TLが
約170℃程度まで上昇する。
次に、部分負荷でＷが最大出力時の1/2になる
場合には、制御器６２の制御信号６５，６６，６
７により、電動弁５４，５９を全閉とし、電磁弁
５７を全開とする。その結果、フイルタ４５を通
つた潤滑油は全量ライナ下部５３を通り、電動弁
５７及び配管５８を経てメインギヤラリー４６に
供給される。この結果、潤滑油はライナ下部５３
で加熱され、従来システムの80℃に対して100℃
程度まで温度が上昇する。
場合には、制御器６２の制御信号６５，６６，６
７により、電動弁５４，５９を全閉とし、電磁弁
５７を全開とする。その結果、フイルタ４５を通
つた潤滑油は全量ライナ下部５３を通り、電動弁
５７及び配管５８を経てメインギヤラリー４６に
供給される。この結果、潤滑油はライナ下部５３
で加熱され、従来システムの80℃に対して100℃
程度まで温度が上昇する。
また、作動負荷のＷに対して潤滑油温が高温に
なりすぎる場合には、潤滑油温信号６１により制
御器６２が判定し、制御信号６５，６６，６７に
より電動弁５４，５９を一部開き、電動弁５７を
一部閉じることによつて過度の高温にならないよ
うにする。
なりすぎる場合には、潤滑油温信号６１により制
御器６２が判定し、制御信号６５，６６，６７に
より電動弁５４，５９を一部開き、電動弁５７を
一部閉じることによつて過度の高温にならないよ
うにする。
上述の場合には次の効果がある。
まず、機関が最大出力で作動している場合、第
２図Ｃ点で示すようにライナ下部５３の温度が
TL＝170℃と上昇するので、その表面の潤滑油温
TOも170℃となり、第４図に示すように動粘性係
数はν＝３センチストークス程度と従来の値の約
１／３となる。
２図Ｃ点で示すようにライナ下部５３の温度が
TL＝170℃と上昇するので、その表面の潤滑油温
TOも170℃となり、第４図に示すように動粘性係
数はν＝３センチストークス程度と従来の値の約
１／３となる。
この結果、ライナ下部でのピストン１４とライ
ナ１２間の摩擦損失が低減し、機関の燃費を改善
する。
ナ１２間の摩擦損失が低減し、機関の燃費を改善
する。
さらに、Ｗが最大出力の1/2になる部分負荷時
には、主軸受４８を含め各部に供給される潤滑油
温が約100℃に上昇するので、第４図に示すよう
に動粘性係数はν＝20からν＝10に約1/2になる。
この結果、νN／Ｗは最大出力時と同じ値になり、第 ３図から摩擦係数が大きくなることなく燃費が改
善される。
には、主軸受４８を含め各部に供給される潤滑油
温が約100℃に上昇するので、第４図に示すよう
に動粘性係数はν＝20からν＝10に約1/2になる。
この結果、νN／Ｗは最大出力時と同じ値になり、第 ３図から摩擦係数が大きくなることなく燃費が改
善される。
第１図は従来の内燃機関の潤滑及び冷却装置を
示す説明図、第２図はライナ内面の温度を示す線
図、第３図は主軸受の摩擦係数の変化を示す線
図、第４図は潤滑油の温度TOと動粘性係数νの
関係を示す線図、第５図は本発明による１実施例
の潤滑及び冷却装置を示す説明図である。 １１……クランクケース、１２……ライナ、３
３……オイルパン、４２……オイルポンプ、４６
……メインギヤラリー、５１……仕切棚、５２…
…ライナ上部、５３……ライナ下部。
示す説明図、第２図はライナ内面の温度を示す線
図、第３図は主軸受の摩擦係数の変化を示す線
図、第４図は潤滑油の温度TOと動粘性係数νの
関係を示す線図、第５図は本発明による１実施例
の潤滑及び冷却装置を示す説明図である。 １１……クランクケース、１２……ライナ、３
３……オイルパン、４２……オイルポンプ、４６
……メインギヤラリー、５１……仕切棚、５２…
…ライナ上部、５３……ライナ下部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ クランクケースのライナ冷却部を水冷却のラ
イナ上部と潤滑油冷却のライナ下部とに仕切棚に
より分割し、オイルポンプとメインギヤラリーと
を接続しオイルクーラを有する潤滑油主供給路
と、オイルポンプと上記ライナ下部とをオイルク
ーラをバイパスして接続する潤滑油供給路と、上
記ライナ下部とメインギヤラリーとを接続する潤
滑油路と、上記ライナ下部とオイルパンとを接続
する戻し油路と、 機関の高負荷時には上記潤滑油供給路からの潤
滑油をライナ下部を経て上記戻し油路へ送り、所
定以下の機関部分負荷時には上記潤滑油供給路か
らの潤滑油をライナ下部を経て上記メインギヤラ
リーへの潤滑油路へ送る制御装置とを備えたこと
を特徴とする内燃機関の冷却及び潤滑装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16152684A JPS6140411A (ja) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | 内燃機関の冷却及び潤滑装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16152684A JPS6140411A (ja) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | 内燃機関の冷却及び潤滑装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6140411A JPS6140411A (ja) | 1986-02-26 |
| JPH0366495B2 true JPH0366495B2 (ja) | 1991-10-17 |
Family
ID=15736760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16152684A Granted JPS6140411A (ja) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | 内燃機関の冷却及び潤滑装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6140411A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0199918U (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-05 | ||
| JPH0684891U (ja) * | 1993-05-18 | 1994-12-06 | コアン ジウ ウオム | 搾汁装置 |
| CN104727897A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-06-24 | 力帆实业(集团)股份有限公司 | 一种三轮车用发动机外置滤芯油冷润滑结构 |
-
1984
- 1984-08-02 JP JP16152684A patent/JPS6140411A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6140411A (ja) | 1986-02-26 |
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