JPH0666121A - 内燃機関のオイルパン装置 - Google Patents

内燃機関のオイルパン装置

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JPH0666121A
JPH0666121A JP21787792A JP21787792A JPH0666121A JP H0666121 A JPH0666121 A JP H0666121A JP 21787792 A JP21787792 A JP 21787792A JP 21787792 A JP21787792 A JP 21787792A JP H0666121 A JPH0666121 A JP H0666121A
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JP
Japan
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oil
oil pan
lubricating oil
valve
internal combustion
Prior art date
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JP21787792A
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English (en)
Inventor
Shunichi Aoyama
俊一 青山
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 潤滑油の耐用期間(交換インターバル)を大
幅に延ばすため、オイルパン内の潤滑油が交換時期に来
たらこれに所定量の新油を自動的に添加させるようにす
る。 【構成】 機関各部の潤滑に繰り返し供給される潤滑油
を貯留するオイルパン30と、所定量の新油を保存する
サブタンク32を備え、これらの底部を互いに連通する
通路34と、この通路34を平時に閉じる開閉弁35を
設けると共に、車両の走行距離をもとに潤滑油の交換時
期を判定すると開閉弁35を開く制御手段36を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は内燃機関のオイルパン
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関のオイルパンは潤滑油の貯留タ
ンクで、シリンダブロック下面に取り付けるウェットサ
ンプ方式と、エンジンから分離して別の位置に配設する
ドライサンプ方式が知られている。
【0003】ウェットサンプ方式での潤滑経路を代表例
として図5,図6に基づいて説明すると、潤滑油はシリ
ンダブロック1下面のオイルパン2内に溜められ、ここ
からオイルストレーナ3を通してオイルポンプ4で吸い
上げられる。
【0004】オイルポンプ4からの潤滑油はオイルフイ
ルタ5からシリンダブロック1のメインギャラリ6に入
り、その一部は油道7からクランクシャフト8の主軸受
9に、他の一部はオリフィス17からシリンダヘッド1
0側のカムシャフト11およびバルブ機構18〜21な
どに供給され、これらをそれぞれ潤滑してオイルパン2
に戻る。
【0005】主軸受9の一部潤滑油はクランクシャフト
8内部の油穴12を通してクランクジャーナルからクラ
ンクピン13に送られ、コンロッド14のベアリング2
2を潤滑すると共に、さらに一部がコンロッド14のス
プレイホールから噴出され、シリンダ15とピストン1
6を潤滑してオイルパン2に戻るのである。
【0006】23はオイルポンプの吐出圧力が必要以上
に上昇するのを抑えるレギュレータバルブ、24はオイ
ルフイルタのバイパス流量を規制するリリーフバルブを
示す。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、オイルパン
2内の潤滑油は機関の運転時間(車両の走行距離)が経
過するに伴って劣化するので、耐用期間を大幅に越えて
使用し続けると機関各部に損傷を与えかねず、そのため
走行距離が基準値以上になると潤滑油をすべて新油に交
換するにしている。
【0008】潤滑油の劣化要因としては大別すると、 (1)潤滑油自身の酸化 (2)異物(ほこり,金属粉,燃料および燃焼生成物な
ど)の混入 (3)添加剤の消耗 が挙げられる。
【0009】このうち、潤滑油自身の酸化に対しては機
関各部の潤滑温度を適正に管理することでその劣化変質
の進行をかなり遅らせることが可能であり、ほこりの混
入についてはエアフイルタ性能が向上して機関の使用環
境が飛躍的に改善された今日ではほとんど問題にならな
い。また、金属粉の混入についても加工技術の進歩によ
り、各種のバリなどが残ることは少なく初期摩耗の発生
も大幅に改善された結果、通常のオイルフイルタで十分
に除去できる状況になっている。
【0010】燃料および燃焼生成物の混入に対してはク
ランク室の換気技術が改良され、さらに特殊な合口(ダ
ブルアングル)の圧力リングを採用することで大幅な減
少が可能となり、圧力リングの本数も従来の1気筒あた
り2本から1本に減らす試みさえ見られる。
【0011】しかし、添加剤については近年のエンジン
高速・高出力化を支える動弁系の改良技術などにより、
カム摺動部などの面圧および摺動速度が増大する傾向に
あり、とくにZnDTP(ジチオ燐酸亜鉛)に代表され
る極圧添加剤の働きが重要となる。ZnDTPの機能は
金属表面と反応して表面に保護膜を生成し、メタルコン
タクトを防止することが主体であるが、面圧および摺動
速度の増大などにより潤滑条件が厳しくなれば保護膜の
損耗も当然に増加する。
【0012】このように、潤滑油の劣化要因のうちで添
加剤の消耗に関してだけはエンジン高速・高出力化に伴
い、むしろ状況が悪化していると考えられる。このた
め、潤滑油自身の酸化ならびに異物の混入に対しかなり
改善が見られるものの、添加剤の消耗条件の悪化を配慮
すると、潤滑油の交換時期(耐用期間)を延ばす訳にも
いかない現状にある。
【0013】ところで、潤滑油の劣化試験において新油
の添加を実施してみたところ、図7のような効用を確認
することができる。潤滑油の劣化試験は高速四球摩耗試
験により行い、これを新油の状態から継続すると、30
0時間を経過する付近から摩耗量が増加し始める。一般
的にはこの時期を目安に潤滑油の交換がなされるが、こ
こで使用油量に対して10%の新油を添加すると、摩耗
の増加が図中点線のように低下して600時間を越えて
耐用期間は2倍以上に延びる。これは新油の添加でZn
DTPによる表面保護膜が再生するためと考えられる。
【0014】この発明はこのような実験結果に基づき潤
滑油の耐用期間(交換インターバル)を大幅に延ばすた
め、所定量の新油を使用油から分離保存しておき、使用
油が交換時期に来たらこれを添加させることが可能なオ
イルパン装置の提供を目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】そのため、請求項1の発
明は機関各部の潤滑に繰り返し供給される潤滑油を貯留
するオイルパンと、所定量の新油を保存するサブタンク
を備え、これらの底部を互いに連通する通路と、この通
路を平時に閉じる開閉弁を設けると共に、車両の走行距
離をもとに潤滑油の交換時期を判定すると開閉弁を開く
制御手段を備える。
【0016】請求項2の発明ではさらに、制御手段はオ
イルパン内の油面レベルを検出する手段を備え、その検
出信号をもとに潤滑油の抜き取りを判定すると所定時間
だけ開閉弁を開き状態に保つようになっている。
【0017】また、請求項3の発明にあってはオイルパ
ン内の油面に応じて通路を開閉するフロート弁を開閉弁
と並列的に設ける。請求項4の発明にあっては、サブタ
ンクはオイルパンと一体的に形成され、これらの隔壁に
断熱部材を設ける。
【0018】
【作用】請求項1の発明にあっては、オイルパン内の潤
滑油が交換時期に来ると制御手段が開閉弁を開くため、
サブタンク内の新油とオイルパン内の潤滑油が通路を介
して混り合うので、この新油の添加によりZnDTPの
働きが十分に再生される。したがって、潤滑油をそのま
まさらに継続して長期使用することが可能となる。つま
り、潤滑油の耐用期間を従前の2倍以上に決めて使用す
ることができるのである。
【0019】この耐用期間が来たら潤滑油の交換を行う
が、請求項2の発明のようにオイルパン内の油面レベル
を検出する手段を備え、その検出信号をもとに制御手段
が潤滑油の抜き取りを判定すると所定時間だけ開閉弁を
開き状態に保つようにすると、サブタンク内の潤滑油も
同時に新油と交換することができ、交換完了時にはサブ
タンク内の新油を再びオイルパン内の潤滑油から分離し
て保存することが可能となる。
【0020】また、請求項3の発明のようにオイルパン
内にフロート弁を設けることで、制御手段の潤滑油交換
時の制御を省略化できる。請求項4の発明のようにサブ
タンクをオイルパンと一体的に形成した場合、これらの
隔壁に断熱部材を設けると、オイルパン内の潤滑油から
サブタンク内の新油への伝熱が抑制でき、新油の良好な
保存状態の維持に有効となる。
【0021】
【実施例】図1において、30は機関各部への潤滑油を
貯留するウェットサンプ方式のオイルパンで、その潤滑
油は従前と同じくオイルポンプ4で吸い上げられ、オイ
ルフイルタ5から機関の各潤滑部31に供給され、これ
らを潤滑してオイルパン30へと戻される。なお、機関
の各潤滑部31については便宜上、具体的な経路部位の
作図は省略する。23はオイルポンプのレギュレータバ
ルブ、24はオイルフイルタのリリーフバルブを示す。
【0022】この場合、オイルパン30内の潤滑油から
所定量の新油を分離保存するサブタンク32が設けられ
る。サブタンク32は図2のようにオイルパン30の外
側面にこれを隔壁33として一体的に形成され、オイル
パン30とサブタンク32の底面を同じ高さで互いに連
通する通路34と、この通路34を平時に閉じる電磁弁
35(開閉弁)が設けられる。なお、オイルパン30内
の潤滑油からサブタンク32内の新油へ熱が伝わるを抑
制するため、隔壁33面に断熱部材40が貼られる。
【0023】電磁弁35の開閉を制御するのがコントロ
ールユニット36で、車両の走行距離をもとにこれが基
準値を越えると、オイルパン30内の潤滑油が交換時期
に来たことを判定し、電磁弁35を所定時間だけ開きて
サブタンク32内の新油とオイルパン30内の潤滑油を
混ぜ、以後は継続的もしくは断続的に開くように電磁弁
35を制御する。
【0024】また、オイルパン30内には潤滑油の抜き
取りを検出するオイルレベルセンサ37が設けられ、そ
の検出信号をもとにコントロールユニット36はサブタ
ンク32内の潤滑油も同時に流出させるように電磁弁3
5を開き、オイルパン30およびサブタンク32が新油
に満たされると、再び電磁弁35を閉じてサブタンク3
2内の新油をオイルパン30内の潤滑油から分離する。
【0025】このような構成により、オイルパン30内
の潤滑油が交換時期に来るとコントロールユニット36
が電磁弁35を既述のように開き、これによりサブタン
ク32内の新油とオイルパン30内の潤滑油が通路34
を介して少しずつ混り合うので、この新油の添加により
ZnDTPの働きが十分に再生されるため、さらに潤滑
油をそのまま継続して長期使用することが可能となる。
つまり、潤滑油の耐用期間を従前の2倍以上に決めて使
用することができるのである(図7参照)。
【0026】この耐用期間が来たら潤滑油の交換を行う
が、オイルパン30内の潤滑油を抜き取ると、コントロ
ールユニット36がサブタンク32内の潤滑油も同時に
新油と交換するように電磁弁35を開閉するので、再び
サブタンク32内に所定量の新油がオイルパン30内の
潤滑油から分離して保存されることになる。なお、コン
トロールユニット36への走行距離は潤滑油の交換完了
時にゼロ値に戻される。
【0027】図3はコントロールユニット36の潤滑油
交換制御を省略化する他の実施例を示すもので、オイル
パン30内の潤滑油量(油面レベル)に応じてサブタン
ク32との通路39(断熱部材40を備える隔壁33に
おいて、その下部に電磁弁35の開閉する通路34と並
列的に形成される)をメカニカルに開閉するフロート弁
38が設けられる。
【0028】この場合、フロート弁38は図4のように
潤滑油の抜き取りに伴ってオイルパン30内の油面があ
る程度低下すると通路39を開き、オイルパン30内へ
の新油の注入に伴って油面が上昇してくるとその途中で
通路39を閉じるようになっている。
【0029】これによると、新油との交換時にサブタン
ク32内への流入量をフロート弁38でうまく規制する
ことができ、またオイルパン30内の潤滑油量が過度に
減少するとフロート弁38が開くため、緊急時の焼付き
防止にも有効となる。
【0030】
【発明の効果】以上要するに請求項1の発明によれば、
機関各部の潤滑に繰り返し供給される潤滑油を貯留する
オイルパンと、所定量の新油を保存するサブタンクを備
え、これらの底部を互いに連通する通路と、この通路を
平時に閉じる開閉弁を設けると共に、車両の走行距離を
もとに潤滑油の交換時期を判定すると開閉弁を開く制御
手段を備えたので、オイルパン内の潤滑油が交換時期に
来たらサブタンク内の新油を自動的に添加させることが
でき、この新油の混合により潤滑油が再生するため、そ
のままさらに継続して潤滑油を長期使用することが可能
となる。つまり、潤滑油の耐用期間を従前の2倍以上に
延ばせるという効果が得られる。
【0031】この耐用期間が来たら潤滑油の交換を行う
が、請求項2の発明のようにオイルパン内の油面レベル
を検出する手段を備え、その検出信号をもとに制御手段
が潤滑油の抜き取りを判定すると所定時間だけ開閉弁を
開き状態に保つようにすると、サブタンク内の潤滑油も
同時に所定量の新油と交換して、オイルパン内の潤滑油
と分離保存することが可能となる。
【0032】また、請求項3の発明のようにオイルパン
内にフロート弁を設けることで、制御手段の潤滑油交換
時制御を省略化できる。請求項4の発明のようにサブタ
ンクをオイルパンと一体的に形成した場合、これらの隔
壁に断熱部材を設けると、オイルパン内の潤滑油からサ
ブタンク内の新油への伝熱が抑制でき、新油の良好な保
存状態の維持に有効となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す概略構成図である。
【図2】同じく要部断面図である。
【図3】他の実施例を示す要部断面図である。
【図4】同じく電磁弁の作動特性図である。
【図5】従来技術を説明する機関潤滑系の構成図であ
る。
【図6】同じく潤滑経路図である。
【図7】新油添加の効用を表す摩耗試験結果の特性図で
ある。
【符号の説明】
30 オイルパン 32 サブタンク 33 隔壁 34,39 通路 35 電磁弁 36 コントロールユニット 37 オイルレベルセンサ 38 フロート弁 40 断熱部材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機関各部の潤滑に繰り返し供給される潤
    滑油を貯留するオイルパンと、所定量の新油を保存する
    サブタンクを備え、これらの底部を互いに連通する通路
    と、この通路を平時に閉じる開閉弁を設けると共に、車
    両の走行距離をもとに潤滑油の交換時期を判定すると開
    閉弁を開く制御手段を備えたことを特徴とする内燃機関
    のオイルパン装置。
  2. 【請求項2】 制御手段はオイルパン内の油面レベルを
    検出する手段を備え、その検出信号をもとに潤滑油の抜
    き取りを判定すると所定時間だけ開閉弁を開き状態に保
    つように制御することを特徴とする請求項1に記載の内
    燃機関のオイルパン装置。
  3. 【請求項3】 オイルパン内の油面に応じて通路を開閉
    するフロート弁を開閉弁と並列的に設けたことを特徴と
    する請求項1に記載の内燃機関のオイルパン装置。
  4. 【請求項4】 サブタンクはオイルパンと一体的に形成
    され、これらの隔壁に断熱部材を設けたことを特徴とす
    る請求項1に記載の内燃機関のオイルパン装置。
JP21787792A 1992-08-17 1992-08-17 内燃機関のオイルパン装置 Pending JPH0666121A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006046401A1 (ja) * 2004-10-05 2006-05-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha オイルパン及び潤滑装置
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JP2010121486A (ja) * 2008-11-18 2010-06-03 Toyota Motor Corp 二槽式オイルパン

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