JPH07332082A

JPH07332082A - 油冷却エンジンのシリンダヘッド冷却装置

Info

Publication number: JPH07332082A
Application number: JP12413594A
Authority: JP
Inventors: Tadao Mizuno; 忠夫水野
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1995-12-19

Abstract

(57)【要約】【目的】エンジン回転数の変化が生じても安定した冷
却能力を発揮することのできるシリンダヘッド冷却装置
を提供する。【構成】シリンダヘッド１の副燃焼室３の周囲に形成
したオイルジャケット４にエンジン潤滑油の一部を供給
し、オイルジャケット４の上端から導出した冷却油をオ
イルクーラ１２を介してエンジン本体内のオイルパン２
３に戻すようにしてシリンダヘッド冷却系を構成する。
シリンダヘッド１の側面にオイルタンク１６を配置固定
する。このオイルタンク１６とシリンダヘッド１内に形
成したオイルジャケット４とを大きな開口面積の連通口
１４で接続する。このオイルタンク１６の上端からオイ
ル導出管２０を導出し、このオイル導出管２０をオイル
ジャケット４の上端から導出した油導出管１９とともに
オイルクーラ１２に連通接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリンダヘッドを潤滑
油の一部で冷却するようにした油冷却エンジンでのシリ
ンダヘッド冷却装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、油冷却エンジンでは、潤滑油ポンプ
から圧送される潤滑油の一部を、シリンダヘッドの副燃
焼室回りに形成したオイルジャケットに供給し、副燃焼
室部分や燃料噴射ノズル、吸・排気弁のバルブシート部
分を潤滑油で冷却し、オイルジャケットの上端から冷却
後の潤滑油を導出し、この導出した潤滑油をオイルクー
ラに供給し、このオイルクーラで高温潤滑油と冷却風と
熱交換して、潤滑油を冷却し、この冷却後の潤滑油をエ
ンジンのオイルパンに返送するようにしてあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般にこの種の油冷却
エンジンでは、エンジン各部に圧送される潤滑油路に配
置されているリリーフ弁からの流出オイルをシリンダヘ
ッドのオイルジャケットに供給するようにしていたこと
から、冷却用オイル量はエンジンの回転数に応じて変化
し、エンジン回転数が低下すると潤滑油ポンプの回転も
低下して潤滑油送り出し量が減少することから、冷却用
オイル量が著しく減少して冷却能力も極端に落ちる傾向
にあった。

【０００４】特に、排気温度の高い高負荷高回転状態の
運転からアイドリング状態に急に変化させた場合には、
シリンダヘッド部分の保有熱量は大きいがシリンダヘッ
ドに流入する冷却用オイルはアイドリング回転時の発生
熱量に対応するわずかなものになることから、冷却能力
が不足するという問題があった。そして冷却能力が低下
すると、ノズル部分では、焼き付き、噴霧悪化、寿命低
下等の悪影響が生じ、バルブシート部ではバルブシート
の摩耗、圧縮もれの発生という問題が生じる。また、ヘ
ッド全体として熱負荷が増大し、ワレ、ヒズミ等が生じ
るという問題がある。本発明は、このような点に着目し
て、エンジン回転数の変化が生じても安定した冷却能力
を発揮することのできるシリンダヘッド冷却装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、潤滑油の一部を導入して冷却している
シリンダヘッドの側面にオイルタンクを配置固定し、こ
のオイルタンクとシリンダヘッド内に形成したオイルジ
ャケットとを大きな開口面積の連通口で接続し、このオ
イルタンクの上端からオイル導出管を導出し、このオイ
ル導出管をオイルジャケットの上端から導出した油導出
管とともにオイルクーラに連通接続したことを特徴とし
ている。

【０００６】

【作用】本発明では、潤滑油の一部を導入して冷却して
いるシリンダヘッドの側面にオイルタンクを配置固定
し、このオイルタンクとシリンダヘッド内に形成したオ
イルジャケットとを大きな開口面積の連通口で接続し、
このオイルタンクの上端からオイル導出管を導出し、こ
のオイル導出管をオイルジャケットの上端から導出した
油導出管とともにオイルクーラに連通接続しているの
で、オイルタンク内にたまっているオイルもシリンダヘ
ッドの冷却に寄与することになり、高い冷却能力を維持
することになる。

【０００７】そしてオイルジャケットから導出した油導
出系の一部をオイルタンクから導出したオイル導出系よ
りも小径に形成し、オイルジャケットの上端から導出し
た油導出管をオイルクーラのシリンダヘッドに近い側の
流入口に連通接続するとともに、オイルタンクの上部か
ら導出したオイル導出管をオイルクーラのシリンダヘッ
ドから遠い側の流入口に連通接続した場合には、オイル
タンク側のオイル導出管が冷却用オイルの主通路、オイ
ルジャケット側の油導出管が冷却用オイルの副通路とな
る。そして、シリンダヘッドの熱影響を受けにくいシリ
ンダヘッドから離れた側の流入口に主通路を接続すると
ともに、シリンダヘッドの熱影響を受けやすいシリンダ
ヘッドに近い側の流入口に副通路を接続することになる
から、オイルクーラでの冷却効率を向上させることがで
きる。

【０００８】

【実施例】図面は本発明の実施例を示し、図１は油潤滑
系を示す要部の縦断斜視図、図２はシリンダヘッド部分
の縦断面図、図３はシリンダヘッド部分の横断平面図で
ある。このエンジンは、油冷併用空冷ディーゼルエンジ
ンであって、そのシリンダヘッド(１)には燃料噴射ノズ
ル(２)を突入配置した卵型の副燃焼室(３)が形成してあ
り、この副燃焼室(３)を取り囲む状態でオイルジャケッ
ト(４)が形成してある。

【０００９】オイルジャケット(４)には、シリンダブロ
ック(５)及びシリンダヘッド(１)に形成したオイル通路
(６)を介して、エンジン潤滑油の一部が供給されるよう
になっている。すなわち、エンジンのクランク軸(７)の
回転に連動して作動する潤滑油ポンプ(８)からクランク
軸(７)の軸受け部(９)等の潤滑各部に向けて圧送される
潤滑油路(10)に配置したリリーフ弁(11)から吹き出した
２次潤滑油をオイル通路(６)に供給するように構成して
ある。

【００１０】冷却ファン(図示略)の配設側でのシリンダ
ヘッド(１)の側部にはオイルクーラ(12)を配置してい
る。また、シリンダヘッド(１)のオイルクーラ(12)を配
設していない側面に吸気ポート(13)とオイルジャケット
形成用の鋳砂抜き口(14)が開口してある。そして、この
吸気ポート(13)及び鋳砂抜き口(14)の形成側面に吸気管
(15)と一体に形成したオイルタンク(16)が配置してあ
り、オイルタンク(16)はシリンダヘッド(１)の側面に大
きく開口している鋳砂抜き口(14)を介してシリンダヘッ
ド(１)内のオイルジャケット(４)に連通している。

【００１１】オイルクーラ(12)はその流入口(17)が吸気
ポート開口側面に近い側にあり、放熱後の流出口(18)が
吸気ポート開口側面から遠い側に位置する状態でシリン
ダヘッド(１)の冷却ファン配設側にシリンダヘッド側部
に沿わせて位置させてある。オイルクーラ(12)の流入口
(17)はシリンダヘッド(１)の側面に向って開口する近い
側の流入口(17a)と、シリンダヘッド(１)の側面から離
れる方向に向かって開口する遠い側の流入口(17b)とで
形成してある。そして、シリンダヘッド(１)に近い側の
流入口(17a)にはオイルジャケット(４)の上端から導出
した油導出管(19)が連通接続してあり、シリンダヘッド
(１)から遠い側の流入口(17b)にはオイルタンク(16)の
上面から導出したオイル導出管(20)が連通接続してあ
る。また、流出口(18)から導出した油戻し管(21)がシリ
ンダヘッド(１)に形成した潤滑油戻し路(22)に連通接続
してあり、オイルクーラ(12)で冷却風と熱交換して低温
となった潤滑油が潤滑油戻し路(22)からエンジン本体内
のオイルパン(23)に戻されるようになっている。そし
て、オイルジャケット(４)からの油導出管(19)で形成さ
れる油導出系の一部をオイルタンク(16)からのオイル導
出管(20)で形成されるオイル導出系よりも小径に形成し
て、オイルタンク(16)からのオイル導出系を主通路に、
オイルジャケット(４)からの油導出系を副通路に形成し
ている。

【００１２】また、エンジンのクランク軸(７)の軸受け
部や吸排気弁部分等からシリンダヘッド(１)のオイルジ
ャケット(４)に１次潤滑油を供給する潤滑油補給路(24)
が形成してある。この潤滑油補給路(24)には潤滑各部で
の最低油圧を確保するための末端油圧保持弁(25)と、オ
イルジャケット(４)への潤滑油供給を制御するための通
路切替弁(26)とが配置してあり、通路切替弁(26)には押
出しバネ(27)で開弁側に付勢された出退子(28)が出退移
動可能に配置してある。そして、この通路切替弁(25)の
出退子(28)の他端面にオイル通路(６)内を流れる２次潤
滑油が絞り弁(29)を介して流入するようにしてある。

【００１３】この通路切替弁(25)は出退子移動空間内に
作用する２次潤滑油圧が押出しバネ(27)の設定圧力より
も高い間は、出退子(28)を押出しバネ(27)に抗して退入
させて潤滑油補給路(24)のオイルジャケット(４)への連
通を遮断し、２次潤滑油圧が押出しバネ(27)の設定圧力
よりも低くなると出退子(28)を押出しバネ(27)の弾発力
で進出させて潤滑油補給路(24)をオイルジャケット(４)
に連通させるようにしてある。

【００１４】このようにオイルジャケット(４)に１次潤
滑油を供給可能にしておくと、エンジン回転数の低下に
ともなって潤滑油ポンプ(８)の吐出圧が低下して、２次
潤滑油圧が低下すると、潤滑各部を潤滑した後の１次潤
滑油がオイルジャケット(４)に流入することになるか
ら、エンジン回転数が低い状態でもオイルジャケット
(４)での潤滑油量を十分確保することができることにな
る。

【００１５】このように構成したシリンダヘッドの冷却
装置では、シリンダヘッド(１)にオイルジャケット(４)
よりも大容量のオイルタンク(16)を配置し、オイルタン
ク(16)とオイルジャケット(４)とを鋳砂抜き口(14)を利
用して大きな開口面積で連通させ、オイルジャケット
(４)から導出した油導出管(20)をオイルクーラ(12)のシ
リンダヘッド側流入口(17a)に、また、オイルタンク(1
6)から導出したオイル導出管(20)をオイルクーラ(12)の
シリンダヘッドから遠い側の流入口(17b)にそれぞれ連
通接続させ、オイルジャケット(４)側の油導出系の一部
をオイルタンク(16)側のオイル導出系よりも小径に形成
すると、シリンダヘッド(１)に形成されている副燃焼室
(３)を冷却するための冷却用潤滑油量が増大することか
ら、エンジン回転数が低下して流入する潤滑油量が減少
しても、オイルタンク(16)内の潤滑油とオイルジャケッ
ト(４)内の潤滑油とで燃焼室からの熱を吸収して、冷却
能力不足に陥ることを防止する。そして、エンジン自身
がボンネット内に収容されて外気にさらされる度合いが
少なく、高速高負荷運転と無負荷低速運転を行う特殊用
途の場合に特に有効である。

【００１６】図４は別実施例の要部の縦断斜視図を示
し、この実施例では、オイルタンク(16)の上端から導出
したオイル導出管(20)をオイルジャケット(４)の上端か
ら導出した油導出管(19)に合流させてオイルクーラ(12)
の流入口(17)に接続させ、オイル導出管(20)に逆流防止
用逆止弁(30)を配置したものである。この逆止弁(30)は
オイルジャケット(４)からの導出潤滑油がオイル導出管
(20)を介してオイルタンク(16)内に流れ込まないように
するためで、必ずしも必要でない。

【００１７】

【発明の効果】本発明では、潤滑油の一部を導入して冷
却しているシリンダヘッドの側面にオイルタンクを配置
固定し、このオイルタンクとシリンダヘッド内に形成し
たオイルジャケットとを大きな開口面積の連通口で接続
し、このオイルタンクの上端からオイル導出管を導出
し、このオイル導出管をオイルジャケットの上端から導
出した油導出管とともにオイルクーラに連通接続してい
るので、オイルタンク内に貯留されている潤滑油もシリ
ンダヘッドの冷却に寄与することになり、エンジンの回
転数を急速に低下させても高い冷却能力を維持すること
ができる。これにより、冷却能力不足による支障を回避
することができるうえ、潤滑油が高温にさらされてオイ
ル性状が劣化することを防止できる。

【００１８】また、オイルジャケットから導出した油導
出系の一部をオイルタンクから導出したオイル導出系よ
りも小径に形成し、オイルジャケットの上端から導出し
た油導出管をオイルクーラのシリンダヘッドに近い側の
流入口に連通接続するとともに、オイルタンクの上部か
ら導出したオイル導出管をオイルクーラのシリンダヘッ
ドから遠い側の流入口に連通接続した場合には、オイル
タンクから導出したオイル導出管が主通路となり、オイ
ルジャケットから導出した油導出管が副通路となるう
え、主通路をオイルクーラの低温側に接続することにな
るから、オイルクーラの冷却効率を向上させることがで
きる。

【００１９】さらに、オイルタンクを吸気管と一体に形
成した場合には、オイルタンクの強度を確保することが
できるうえ、取り付けを確実に行うことができるという
効果も奏することになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の油潤滑系を示す要部の縦断
斜視図である。

【図２】シリンダヘッド部分の縦断面図ある。

【図３】シリンダヘッド部分の横断平面図である。

【図４】別実施例の油冷却系を示す要部の縦断斜視図で
ある。

【符号の説明】

１…シリンダヘッド、３…副燃焼室、４…オイルジャケ
ット、12…オイルクーラ、23…オイルパン、14…連通
口、15…吸気管、16…オイルタンク、17…流入口(17a…
シリンダヘッド側流入口、17b…反シリンダヘッド側流
入口。)、19…油導出管、20…オイル導出管、30…逆止
弁。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダヘッド(１)の副燃焼室(３)の周
囲に形成したオイルジャケット(４)にエンジン潤滑油の
一部を供給し、オイルジャケット(４)の上端から導出し
た冷却油をオイルクーラ(12)を介してエンジン本体内の
オイルパン(23)に戻すように構成した油冷却エンジンに
おいて、シリンダヘッド(１)の側面にオイルタンク(16)を配置固
定し、このオイルタンク(16)とシリンダヘッド(１)内に
形成したオイルジャケット(４)とを大きな開口面積の連
通口(14)で接続し、このオイルタンク(16)の上端からオ
イル導出管(20)を導出し、このオイル導出管(20)をオイ
ルジャケット(４)の上端から導出した油導出管(19)とと
もにオイルクーラ(12)に連通接続したことを特徴とする
油冷却エンジンのシリンダヘッド冷却装置。
【請求項２】オイルジャケット(４)から導出した油導
出系の一部をオイルタンク(16)から導出したオイル導出
系よりも小径に形成し、オイルジャケット(４)の上端か
ら導出した油導出管(19)をオイルクーラ(12)のシリンダ
ヘッド(１)に近い側の流入口(17a)に連通接続するとと
もに、オイルタンク(16)の上部から導出したオイル導出
管(20)をオイルクーラ(12)のシリンダヘッド(１)から遠
い側の流入口(17b)に連通接続した請求項１に記載した
油冷却エンジンのシリンダヘッド冷却装置。
【請求項３】オイルジャケット(４)の上端から導出し
た油導出管(19)とオイルタンク(16)の上部から導出した
オイル導出管(20)とを合流させてオイルクーラ(12)に連
通接続し、オイルタンク(16)の上部から導出したオイル
導出管(20)に逆止弁(30)を装着した請求項１に記載した
油冷却エンジンのシリンダヘッド冷却装置。
【請求項４】オイルタンク(16)をシリンダヘッドヘッ
ド(１)に装着固定する吸気管(15)と一体に形成した請求
項１から４のいずれか１項に記載の油冷却エンジンのシ
リンダヘッド冷却装置。