JPH06264742A - 内燃機関のピストン冷却装置 - Google Patents

内燃機関のピストン冷却装置

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JPH06264742A
JPH06264742A JP5054069A JP5406993A JPH06264742A JP H06264742 A JPH06264742 A JP H06264742A JP 5054069 A JP5054069 A JP 5054069A JP 5406993 A JP5406993 A JP 5406993A JP H06264742 A JPH06264742 A JP H06264742A
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JP
Japan
Prior art keywords
oil
piston
lubricating oil
jet
pan
Prior art date
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Pending
Application number
JP5054069A
Other languages
English (en)
Inventor
Etsuo Ogami
悦夫 大上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP5054069A priority Critical patent/JPH06264742A/ja
Publication of JPH06264742A publication Critical patent/JPH06264742A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/06Arrangements for cooling pistons
    • F01P3/08Cooling of piston exterior only, e.g. by jets

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンの背面にオイルを噴射する内燃機関
に適したピストン冷却装置を提供する。 【構成】 潤滑油を回収するオイルパン3,4をクラン
クシャフト12の下方に設け、ピストン10の背面10
aに向けて潤滑油を噴射するオイルジェット1をオイル
パン3に取付け、オイルジェット1のノズル中心線O1
をシリンダの中心線O11と略平行に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ピストンの背面にオイ
ルを噴射する内燃機関のピストン冷却装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】内燃機関に備えられるピストンは、その
頂部で燃焼室を画成し、燃焼室に発生する燃焼圧力をコ
ンロッドを介してクランクシャフトに伝え、機関部品の
なかでも最も過酷な条件にある。
【0003】従来の内燃機関のピストン冷却装置とし
て、例えば図4に示すようなものがある(実開昭63−
119821号公報、参照)。
【0004】これについて説明すると、シリンダブロッ
ク39にはクランクシャフトを支承するベアリング32
を2本のビーム部34を介して一体化したベアリングビ
ーム33が締結され、図中矢印で示すようにピストンに
向けて潤滑油を噴射するオイルジェット31が各ビーム
部34に取付けられている。
【0005】ビーム部34の内部に油通路35が形成さ
れており、油通路35にはクランクシャフトの軸受部に
供給された潤滑油の一部が流入し、各気筒に設けられる
オイルジェット31に潤滑油を分配するようになってい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の内燃機関のピストン冷却装置にあっては、オ
イルジェット31がベアリングビーム33に設けられる
構造のため、オイルジェット31の取付け位置が制約さ
れ、オイルジェット31の潤滑油噴射方向をシリンダ3
8の中心線O38に対して所定角度で傾斜させる必要があ
る。このため、オイルジェット31から噴射される潤滑
油がピストンに当たる位置は、ピストンがシリンダ38
に対して摺動するのに伴って変わり、ピストンの背面に
当たらずにピストンピンボス部等に当たってオイルパン
へと落下する潤滑油が多く、オイルジェット31に対し
て無駄に供給される潤滑油が多く、オイルポンプの大容
量化を招く等の問題点が考えられる。
【0007】また、従来から、シリンダ部の下端からオ
イルジェットを臨ませ、オイルジェットの潤滑油噴射方
向をシリンダ中心線と平行にする構造がある。
【0008】しかしながら、上記構造では、下死点付近
においてピストンのスカート部がオイルジェットと干渉
しないように、スカート部に切欠きを形成しなければな
らない等、ピストンの形状が制約されたり、機関のコン
パクト化が拒まれるという問題点が考えられる。
【0009】従来、オイルジェットから噴射される潤滑
油は、機関各部を経由した後の潤滑油を使用していたの
で、その潤滑油は機関各部から受熱して高温となるの
で、ピストンの冷却効率が悪いという問題があった。
【0010】本発明は上記の問題点に着目し、ピストン
の背面にオイルを噴射する内燃機関に適したピストン冷
却装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、潤滑油を回収
するオイルパンをクランクシャフトの下方に設け、ピス
トンの背面に向けて潤滑油を噴射するオイルジェットを
オイルパンに取付け、オイルジェットのノズル中心線を
シリンダの中心線と略平行に配置する。
【0012】請求項2記載の発明は、オイルパンにオイ
ルポンプの吐出側に連通する潤滑油の流入口を形成し、
流入口に連通してオイルジェットに潤滑油を導く配管を
オイルパン上に設ける。
【0013】
【作用】ピストン背面に衝突した潤滑油はピストン背面
に拡がってピストンの熱を吸収した後に、オイルパンへ
と落下することにより、ピストンの熱を持ち去る。
【0014】各オイルジェットのノズル中心線がシリン
ダ部中心線と略平行に配置されていることにより、各オ
イルジェットから噴射される潤滑油は、ピストンの摺動
位置に関係なく、ピストン背面の所定位置に向かう。こ
れにより、各オイルジェットから噴射される潤滑油は、
クランクシャフトのカウンタウェイト等に衝突する回転
角度以外では、常にピストン背面の一定した位置に到達
し、潤滑油をピストン背面の広い範囲に分配することが
でき、ピストンの冷却性を高められる。
【0015】オイルジェットをオイルパンに取付ける構
造により、オイルジェットがピストンやクランクシャフ
トと干渉することが避けられ、機関のコンパクト化を妨
げることがない。
【0016】請求項2記載の発明においては、オイルパ
ンにオイルポンプの吐出側に連通する潤滑油の流入口を
形成し、流入口に連通してオイルジェットに潤滑油を導
く配管をオイルパン上に設ける構造により、オイルパン
とオイルジェットをユニット化して生産性を高められ
る。
【0017】オイルポンプ直下流の温度の低い潤滑油が
オイルジェットから噴射されるので、ピストンの冷却効
率が向上する。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
【0019】図1に示すように、V型6気筒機関に備え
られるシリンダブロック9は左右バンクにピストン10
を収装するシリンダ部11が形成される。図中、13は
コンロッド、12はクランクシャフト、14はクランク
シャフト12を支承するベアリングビームである。
【0020】シリンダ9のスカート部8にはアルミ鋳造
製アッパオイルパン3と、その下部に板金製ロアオイル
パン4がそれぞれ複数のボルトを介して連結されて、こ
のロアオイルパン4内に貯溜された潤滑油は図示しない
オイルポンプによって吸い上げられてエンジン各部を潤
滑した後、再びアッパオイルパン3およびロアオイルパ
ン4に戻るようになっている。
【0021】アッパオイルパン3およびロアオイルパン
4の上方には、バッフルプレート15が取付けられ、潤
滑油の大きな揺れを抑制してオイルストレーナが油面上
に露出することを防止するようになっている。
【0022】アッパオイルパン3とロアオイルパン4の
上方には各気筒のピストン10の背面10aに向けて潤
滑油を噴射する6つのオイルジェット1が設けられる。
【0023】図2にも示すように、アッパオイルパン3
上には各オイルジェット1に潤滑油を導く配管2が設け
られる。配管2はクランクシャフト12と平行に延びる
2本のチューブ21,22を有する。各チューブ21,
22を結ぶステー23がボルト24を介してアッパオイ
ルパン3に締結される。アッパオイルパン3にはボルト
24を螺合させるボス部3aが突出形成され、ステー2
3を介して各オイルジェット1が油面上に臨むよう支持
される。
【0024】各オイルジェット1および配管2は各オイ
ルパン3,4とバッフルプレート15の間に配置され、
バッフルプレート15には各オイルジェット1をクラン
ク室側に臨ませる開口15aが形成される。
【0025】各オイルジェット1のノズル中心線O1
各シリンダ中心線O11と平行に配置され、ピストン10
の背面10aの最上部と交差するように配置される。
【0026】図1の正面図上において、各オイルジェッ
ト1から左バンクに噴射される潤滑油と、右バンクに噴
射される潤滑油は交差するように配置されている。
【0027】オイルジェット1とノズル中心線O1はク
ランクシャフト12の回転位置によってそのカウンタウ
ェイト12aやコンロッド13の大端部13a等と交差
しない空間を通る。
【0028】図3に示すように、アッパオイルパン3に
はオイルポンプ(図示せず)の吐出側に連通する潤滑油
の流入口31、オイルフィルタ30に対する取付座3
2、配管2に対する取付ボス部33、シリンダブロック
9のオイルギャラリに連通する潤滑油の流出口34がそ
れぞれ一体形成される。
【0029】取付ボス部33に接続する配管2の基端部
にはレギュレータバルブ7が介装される。レギュレータ
バルブ7はこれに導かれる油圧が所定値より低い低速運
転時に配管2への潤滑油の流入を遮断し、油圧が所定値
を越える高速運転時に開弁して潤滑油を配管2に流入さ
せるようになっている。
【0030】オイルフィルタ30はこれを通過する潤滑
油から細かいゴミを取り去るものであるが、必要に応じ
て潤滑油から外気への放熱を促進するオイルクーラの機
能を持つものを装着することも考えられる。
【0031】次に、作用について説明する。
【0032】レギュレータバルブ7が閉弁する低速運転
時に、オイルフィルタ30を通過した潤滑油の全量がシ
リンダブロック9のオイルギャラリに導かれ、クランク
シャフト12の軸受部やシリンダヘッド上の動弁系に供
給される。このとき、各オイルジェット1からの潤滑油
の噴射は止められ、ピストン10を過剰に冷却すること
が避けられる。
【0033】レギュレータバルブ7が開弁する高速運転
時に、オイルフィルタ30を通過した潤滑油の一部が配
管2を通って各オイルジェット1から噴射されてピスト
ン10の背面10aに当たってピストン10を冷却し、
残りがシリンダブロック9のオイルギャラリに導かれ
る。
【0034】各オイルジェット1のノズル中心線O1
シリンダ部中心線O11と平行に配置されていることによ
り、各オイルジェット1から噴射される潤滑油は、ピス
トン10の摺動位置に関係なく、ピストン背面10aの
所定位置に向かう。これにより、各オイルジェット1か
ら噴射される潤滑油は、カウンタウェイト12a等に衝
突する回転角度以外では、常にピストン背面10aに対
して一定した位置に当たり、ピストン背面10aの広い
範囲に拡がりながらピストン10の熱を吸収した後に、
オイルパン3,4へと落下することにより、ピストン1
0の熱を持ち去り、ピストン10の冷却性を高められ
る。
【0035】また、本発明をピストンの内部に冷却空洞
が形成される機関に適用した場合、オイルジェットから
噴射される潤滑油を冷却空洞の入口が開口する一定した
位置に到達させることができるので、冷却空洞に多くの
潤滑油を流入させて、ピストン冷却性を高められる。
【0036】オイルジェット1をオイルパン3,4に取
付け、オイルパン3,4とバッフルプレート15の間に
介装する構造により、オイルジェット1がピストン10
やクランクシャフト12と干渉することが避けられ、機
関のコンパクト化を妨げることない。
【0037】アッパオイルパン3に潤滑油の流入口、オ
イルフィルタ30に対する取付座32、配管2に対する
取付ボス部33、潤滑油の流出口34がそれぞれ一体形
成される構造により、アッパオイルパン3に対して各オ
イルジェット1およびオイルフィルタ30をユニット化
して生産性を高められる。
【0038】オイルポンプから吐出する潤滑油はオイル
フィルタ30あるいはオイルクーラを経て各オイルジェ
ット1に供給されるため、比較的低温の潤滑油が各オイ
ルジェット1に供給され、ピストン10の冷却性を高め
れらる。
【0039】潤滑油を単一のレギュレータバルブ7を介
して各オイルジェット1に分配することにより、各オイ
ルジェット1に対応してレギュレータバルブを設ける構
造に比べて、各オイルジェット1の噴射圧にバラツキが
生じることを防止できる。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、内燃機関
のピストン冷却装置において、潤滑油を回収するオイル
パンをクランクシャフトの下方に設け、ピストンの背面
に向けて潤滑油を噴射するオイルジェットをオイルパン
に取付け、オイルジェットのノズル中心線をシリンダの
中心線と略平行に配置したため、オイルジェットから噴
射される潤滑油をピストン背面に効率良く供給すること
ができ、ピストンの冷却性を高められる。
【0041】請求項2記載の発明は、オイルパンにオイ
ルポンプの吐出側に連通する潤滑油の流入口を形成し、
流入口に連通してオイルジェットに潤滑油を導く配管を
オイルパン上に設ける構造とすることにより、オイルパ
ンとオイルジェットをユニット化して生産性を高められ
る。また、オイルポンプ直下流の温度の低い潤滑油がオ
イルジェットから噴射されるので、ピストンの冷却効率
が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す機関の横断面図。
【図2】同じく図3のA−A線に沿うアッパオイルパン
等の横断面図。
【図3】同じくアッパオイルパン等の平面図。
【図4】従来例を示す機関の横断面図。
【符号の説明】
1 オイルジェット 2 配管 3 アッパオイルパン 9 シリンダブロック 10 ピストン 10a ピストン背面 11 シリンダ部 12 クランクシャフト 23 ステー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 潤滑油を回収するオイルパンをクランク
    シャフトの下方に設け、ピストンの背面に向けて潤滑油
    を噴射するオイルジェットをオイルパンに取付け、オイ
    ルジェットのノズル中心線をシリンダの中心線と略平行
    に配置したことを特徴とする内燃機関のピストン冷却装
    置。
  2. 【請求項2】 オイルパンにオイルポンプの吐出側に連
    通する潤滑油の流入口を形成し、流入口に連通してオイ
    ルジェットに潤滑油を導く配管をオイルパン上に設けた
    ことを特徴とする請求項1記載の内燃機関のピストン冷
    却装置。
JP5054069A 1993-03-15 1993-03-15 内燃機関のピストン冷却装置 Pending JPH06264742A (ja)

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