JPH0437212Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、エンジンの摩擦損失の低減をねらつ
たエンジンの潤滑装置に関し、とくにエンジン動
弁系潤滑用のオイル経路に設けたオイルクーラの
負荷を軽減させたエンジンの潤滑装置に関する。

［従来の技術］ 一般にエンジンの潤滑油の低粘性化は、エンジ
ンフリクシヨンの低減に効果があるが、潤滑条件
の厳しくなる動弁系では、潤滑油の粘度を下げる
と境界潤滑が進み、摩擦損失が増加するという問
題がある。この傾向は、とくにエンジンの低速回
転域で著しくなる。また、２バルブを４バルブと
することはエンジン性能向上には効果があるが、
潤滑条件の厳しくなる動弁系では、４バルブエン
ジンにすると前記の境界潤滑が進み、摩擦損失が
増加するという問題がある。

この解決手段として、エンジンの潤滑経路を動
弁系とその他のクランクシヤフト系等に分け、動
弁系の潤滑経路の途中にオイルクーラを設けて動
弁系に送る潤滑油の粘性を増大させ、動弁系の摩
擦損失を低減するようにした潤滑装置が提案され
ている（たとえば、特開昭58−135312号公報、実
開昭57−92812号公報、実開昭58−6908号公報）。

しかしながら、上記のような従来の技術におい
ては、オイルがクーラ等の付属品をすべての運転
条件で流れるため、摩擦損失が増大する低速回転
域では効果があるが、問題とならない高速回転域
では、潤滑油の高粘性化に伴なうオイルポンプ損
失の増大等がかえつて問題となり、エンジンのフ
リクシヨン低減効果が目減りしてしまうという問
題がある。すなわち、高速回転域では、オイル供
給量が増大するため、粘性が低くても動弁系にお
ける摩擦損失は増えない。

このことより、先に本出願人により、第４図に
示すように、潤滑経路を、エンジンの動弁系６１
（カムシヤフト６２、ロツカアーム６３、バルブ
６４等）に潤滑油を送るサブ潤滑経路６５とエン
ジンの動弁系以外の部分（クランクシヤフト６
６、コネクテイングロツド６７、ピストン６８
等）に潤滑油を送るメイン潤滑経路６９から構成
し、サブ潤滑経路にオイルクーラ７０を設けると
ともに、エンジンの低速回転域ではオイルクーラ
７０に潤滑油を送り高速回転域ではオイルクーラ
７０を介さずに動弁系に潤滑油を送るコントロー
ルバルブ７１を設けたエンジンの潤滑装置が提案
された（実願昭60−7344号）。この装置では、低
速回転時のみ動弁系の供給オイルを低温にしてオ
イルの粘性を高め、エンジンの摩擦損失を低減さ
せるに効果がある。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、シリンダヘツドは燃焼熱等を受け、高
温となつているため、オイルはシリンダヘツドの
熱を受け、高温となり勝ちである。したがつて、
オイルを冷却するためには、大きなオイルクーラ
等の温度制御装置が必要になり、スペース確保上
問題が生じる。

本考案は、動弁系に潤滑油を送る経路にオイル
クーラを設け、エンジン低速回転域のみ動弁系に
送られる油温をエンジンのメイン系路に送られる
油温より低温としたエンジンの潤滑装置におい
て、シリンダヘツドを低温に保持し、オイルクー
ラの負荷を低減させ、オイルクーラを小型にして
スペース上の問題を解決することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的に沿う本考案のエンジンの潤滑装置
は、潤滑経路を、エンジンの動弁系にオイルを送
るサブ潤滑経路とエンジンのその他の部分にオイ
ルを送るメイン潤滑経路とから構成し、前記サブ
潤滑経路にオイルクーラを設け、該オイルクーラ
の上流側に、エンジンの低速回転域ではオイルク
ーラに潤滑油を送り、高速回転域ではオイルクー
ラを介さずに動弁系に潤滑油を送るコントロール
バルブを設けた潤滑装置と、 冷却系路をシリンダヘツド冷却系路とシリンダ
ブロツク冷却系路とから構成し、シリンダヘツド
冷却系路をシリンダブロツク冷却系路より低温に
制御した二系統冷却装置と、 から構成したものから成る。

［作用］ 本考案の潤滑装置においては、高速回転域にお
いて、動弁系には高温の低粘性のオイルが供給さ
れるがオイルポンプの回転数が上昇しているため
十分な量のオイルが供給されるので動弁系の潤滑
状態は良好に保たれる。そしてオイルの粘度が低
いためオイルポンプにおける損失が低減される。
一方低速回転域において動弁系には低温の高粘性
のオイルが供給されるため、潤滑部分の油膜が確
保されて境界潤滑が回避され境界潤滑によるエン
ジンの摩擦損失の増大が抑えられる。

また冷却装置も二系統冷却装置によりシリンダ
ヘツド冷却系路は低温に保たれており、シリンダ
ヘツドは低温に保持されるためオイルクーラの負
荷を低減できる。特にエンジンが高回転持続後、
低回転になると通常の冷却装置ではウオーターポ
ンプの回転数も下がり冷却水の潤滑量が減少する
ため、冷却水温が大幅に上昇してしまい、シリン
ダヘツドが高温となる。すると動弁系のオイルも
シリンダヘツドの熱を受けてしまいオイルクーラ
の負荷が大きくなる。しかし二系統冷却装置では
シリンダヘツドは強力に低温に冷却されているた
め前述の場合でもさほど高温とならない。従つて
シリンダヘツドは低温に保持されているためオイ
ルクーラの負荷を低減できる。

［実施例］ 以下に本考案のエンジンの潤滑装置の望ましい
実施例を図面を参照して説明する。

第１実施例 第１図および第２図は、本考案の第１実施例に
係るエンジンの潤滑装置を示している。第１図に
示すように、潤滑経路は、エンジンのクランクシ
ヤフト系に潤滑油を送るメイン潤滑経路１とエン
ジンの動弁系に潤滑油を送るサブ潤滑経路２とか
ら構成されている。第１実施例においては、メイ
ン潤滑経路１とサブ潤滑経路２とは完全に分離さ
れている。

メイン潤滑経路１は、メインオイルパン３か
ら、オイルストレーナ４を介して汲み上げた潤滑
油をメインオイルポンプ５によつて圧送し、オイ
ルフイルタ６を介してメインオイルホール７に潤
滑油を送り、メインオイルホール７からクランク
シヤフト８、コネクテイングロツド９、ピストン
１０を潤滑した後メインオイルパン３に潤滑油を
戻す経路から成つている。サブ潤滑経路２は、サ
ブオイルパン２１からサブオイルストレーナ２０
を介してサブオイルポンプ１９によつてオイルを
汲み上げ、カムシヤフト１１、ロツカアームのリ
フタ１２、バルブ１３等の動弁系に潤滑油を送
り、再びサブオイルパン２１にオイルを戻す経路
から成つている。

このサブ潤滑経路２のサブオイルポンプ１９か
ら動弁系に潤滑油を送る経路には、潤滑油を冷却
するオイルクーラ１４が設けられている。このオ
イルクーラ１４の上流側には、メインオイルホー
ル７からの潤滑油をエンジンの回転数に応じて、
オイルクーラ１４を通す経路１５と、オイルクー
ラ１４を介さずに動弁系に接続された経路１６と
に選択して送るコントロールバルブ１７が設けら
れている。そして、コントロールバルブ１７は、
エンジンの低速回転域では潤滑油をオイルクーラ
１４を通す経路１５に送り、高速回転域ではオイ
ルクーラ１４を通さない経路１６に送るようにな
つている。

コントロールバルブ１７は、コンピユータ１８
に接続されている。コンピユータ１８は、エンジ
ン回転数信号を受けて、エンジンの低速回転域で
オイルクーラ１４を通してオイルを動弁系に送る
ように、コントロールバルブ１７を制御する信号
をコントロールバルブ１７に送つて、コントロー
ルバルブ１７を作動する。

動弁系のカムシヤフト１１、リフタ１２、バル
ブ１３等は、エンジンのシリンダヘツド２２に位
置し、メインオイルホール、クランクシヤフト
８、コネクテイングロツド９、ピストン１０等は
エンジンのシリンダブロツク２３に位置する。シ
リンダヘツド２２およびシリンダブロツク２３は
エンジン冷却系路を流れるエンジン冷却水によつ
て冷却され、最終的にはラジエータ２６における
放熱によつて冷却される。エンジン冷却系路は、
シリンダヘツド冷却系路２４と、シリンダブロツ
ク冷却系路２５との二系統冷却装置から成り、シ
リンダヘツド冷却系路２４はシリンダブロツク冷
却系路２５よりも低温に冷却されるようになつて
いる。

つぎに上記のように構成された第１実施例のエ
ンジンの潤滑装置における作用について説明す
る。

メインオイルホール７から圧送されてくる潤滑
油は、エンジンの回転数に応じて、経路１５と経
路１６とに選択的に送られる。低速回転域では、
潤滑油は経路１５に送られ、オイルクーラ１４を
介して動弁系に送られる。オイルクーラ１４で冷
却されることにより、動弁系には高粘性の潤滑油
が送られることになり、境界潤滑が回避されて摩
擦損失が低減される。サブ潤滑経路２とメイン潤
滑経路１とが完全に独立しているので、オイルク
ーラ１４の冷却はききやすい。

シリンダヘツド２２は二系統冷却装置により、
シリンダブロツク２３とは独立に、より強力に冷
却されているので、オイルクーラ１４の冷却負荷
はさほど大きくする必要はない。このため、オイ
ルクーラ１４は小型でよく、搭載上のスペースが
問題となる車両への搭載において有利となる。

エンジンが高速回転域になると、オイルポンプ
１９の回転数が上昇し潤滑油の圧送油量も大にな
るとともに、潤滑は経路１６に送られ、オイルク
ーラ１４を介さずに動弁系に送られる。オイルク
ーラ１４を通さないことにより、動弁系には比較
的高温の低粘性の潤滑油が送られる。オイルポン
プ１９の回転数が上昇しているので、動弁系の潤
滑部位には十分な量の潤滑油が送られ、しかも接
触二物体間の相対速度が十分大であるので、必要
な油膜が形成され、良好な潤滑状態に保たれる。
動弁系を通つたオイルは、サブオイルパン２１に
戻される。サブオイルパン２１から汲み上げられ
る潤滑油が低い粘性に保たれるので、サブオイル
ポンプ１９における損失の増大が抑えられ、エン
ジン全体の摩擦損失は低く抑えられる。

第２実施例 第３図は本考案の第２実施例に係るエンジンの
潤滑装置を示している。第２実施例においては、
第３図に示すように、潤滑経路は、エンジンのク
ランクシヤフト系に潤滑油を送るメイン潤滑経路
３１と、エンジンの動弁系に潤滑油を送るサブ潤
滑経路３２とから構成されている。ただし、オイ
ルパン３３からメインオイルホール３７迄の経路
は共通の経路から成る。

メイン潤滑経路３１は、オイルパン３３から、
オイルストレーナ３４を介して汲み上げた潤滑油
をオイルポンプ３５によつて圧送し、オイルフイ
ルタ３６を介してメインオイルホール３７に潤滑
油を送り、メインオイルホール３７からクランク
シヤフト３８、コネクテイングロツド３９、ピス
トン４０を潤滑した後オイルパン３３に潤滑油を
戻す経路から成つている。サブ潤滑経路３２は、
メインオイルホール３７からカムシヤフト４１、
ロツカアーム４２、バルブ４３等の動弁系に潤滑
油を送り、再びオイルパン３３に戻す経路から成
つている。

このサブ潤滑経路３２のメインオイルホール３
７から動弁系に潤滑油を送る経路には、潤滑油を
冷却するオイルクーラ４４が設けられている。こ
のオイルクーラ４４の上流側には、メインオイル
ホール３７からの潤滑油をエンジンの回転数に応
じて、オイルクーラ４４を通す経路４５と、オイ
ルクーラ４４を介さずに動弁系に接続された経路
４６とに選択して送るコントロールバルブ４７が
設けられている。そして、コントロールバルブ４
７は、エンジンの低速回転域では潤滑油をオイル
クーラ４４を通す経路４５に送り、高速回転域で
はオイルクーラ４４を通さない経路４７に送る指
令を出すコンピユータ４８に接続されており、コ
ンピユータ４８によつて、その作動を制御され
る。

エンジン冷却系路は、シリンダヘツド５２を冷
却するシリンダヘツド冷却系路５４とシリンダブ
ロツク５３を冷却するシリンダブロツク冷却系路
５５との二系統冷却装置から成り、シリンダヘツ
ド冷却系路５４はラジエータ５６によりシリンダ
ブロツク冷却系路５５よりも低温に冷却されるよ
うになつている。

つぎに、上記のように構成された第２実施例の
エンジンの潤滑装置の作用について説明する。

メインオイルホール３７から圧送されてくる潤
滑油は、エンジンの回転数に応じて、経路４５と
経路４６とに選択的に送られる。低速回転域で
は、オイルポンプ３５の回転数は低く、潤滑油は
経路４５に送られ、オイルクーラ４４を介して動
弁系に送られる。オイルクーラ４４で冷却される
ことにより、動弁系には高粘性の潤滑油が送られ
ることになり、境界潤滑が回避されて摩擦損失が
低減される。エンジン冷却が二系統冷却から成つ
て、シリンダヘツド５２がより強力に冷却される
ので、オイルクーラ４４の冷却負荷は小さくてよ
い。

エンジンが高速回転域になると、オイルポンプ
３５の回転数が上昇し潤滑油の圧送油量も大とな
り、潤滑油は経路４６に送られ、オイルクーラ４
４を介さずに動弁系に送られる。オイルクーラ４
４を通さないことにより、動弁系には比較的高温
の低粘性の潤滑油が送られる。オイルポンプ３５
の回転数が上昇しているので、動弁系の潤滑部位
には十分な量の潤滑油が送られ、しかも接触二物
体間の相対速度が十分で大であるので、必要な油
膜が形成され、良好な潤滑状態に保たれる。そし
てオイルパン３３に戻されオイルパン３３から汲
み上げられる潤滑油が低い粘性に保たれるので、
オイルポンプ３５における損失の増大が抑えら
れ、エンジン全体の摩擦損失は低く抑えられる。

［考案の効果］ 本考案によれば、コントロールバルブにより、
低速回転域では、高粘性の潤滑油を動弁系に送り
境界潤滑を防止して流体潤滑状態に保ち、高速回
転域では低粘性の潤滑油を送つてオイルポンプの
損失の増大を抑制できるようにしたので、全ての
回転速度域でエンジン全体の摩擦損失の増大を抑
制することができ、摩擦損失の低減により燃費の
改善、出力の向上をはかることができるという効
果が得られる。また、二系統冷却により、シリン
ダヘツド冷却水を低温としているため、ノツキン
グを防止して出力向上がはかれるとともに、シリ
ンダヘツドが低温に保持されるため、オイルクー
ラ等の温度制御装置の負荷を低減でき小型化でき
ることによつてスペース確保の問題を除去でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係るエンジンの
潤滑装置の系統図、第２図は第１図のサブ潤滑経
路の作動図、第３図は本考案の第２実施例に係る
エンジンの潤滑装置の系統図、第４図は本出願人
が先に提案したエンジンの潤滑装置の系統図、で
ある。 １，３１……メイン潤滑経路、２，３２……サ
ブ潤滑経路、３……メインオイルパン、５……メ
インオイルポンプ、７，３７……メインオイルホ
ール、１４，４４……オイルクーラ、１５，１
６，４５，４６……経路、１７，４７……コント
ロールバルブ、１８，４８……コンピユータ、１
９……サブオイルポンプ、２０……サブオイルス
トレーナ、２１……サブオイルパン、２４，５４
……シリンダヘツド冷却系路、２５，５５……シ
リンダブロツク冷却系路、３３……オイルパン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 潤滑経路を、エンジンの動弁系にオイルを送る
   サブ潤滑経路とエンジンのその他の部分にオイル
   を送るメイン潤滑経路とから構成し、前記サブ潤
   滑経路にオイルクーラを設け、該オイルクーラの
   上流側に、エンジンの低速回転域ではオイルクー
   ラに潤滑油を送り、高速回転域ではオイルクーラ
   を介さずに動弁系に潤滑油を送るコントロールバ
   ルブを設けた潤滑装置と、 冷却系路をシリンダヘツド冷却系路とシリンダ
   ブロツク冷却系路とから構成し、シリンダヘツド
   冷却系路をシリンダブロツク冷却系路より低温に
   制御した二系統冷却装置と、 から構成したエンジンの潤滑装置。