JPS603928Y2 - 内燃機関の潤滑装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の冷間運転時のフリクションロスを防
止する潤滑装置に関する。

従来の内燃機関の潤滑装置としては例えば第１図に示す
よう−なものがある。

エンジン下部に設けられたオイルパン１の潤滑油はスト
レーナ２を取付けたオイル取入口３から、オイルポンプ
４により汲み上げられ、オイルギヤラリ−５等を経由し
て機関各部へと供給される。

機関各部に供給された潤滑油は図示されないクランクシ
ャフトジャーナル、クランクピン、シリンダ壁、カムシ
ャフト軸受、ロッカーシャフト等を潤滑した後、滴下し
て、もとのオイルパン１にもどるのである（例えば昭和
柘年株式会社図書出版社発行１新編・自動車ハンドブッ
クヨ第４−５７．５８頁潤滑装置参照）。

ところで、このように潤滑をくり返す過程で、潤滑油は
各摺動部に発生するせん断による摩擦熱に加え、機関の
燃焼熱を受けて、次第に昇温される。

そして潤滑油は一般に油温が高くなる程、粘度が低下す
るという性質を持っているため、油温上昇に伴い、その
粘性により、各摺動部に形成される油膜が薄くなって、
潤滑油の負荷能力は低下してくる。

特に油温か高く、機関高負荷運転時のように潤滑油の負
荷が大きい時には、十分な潤滑が得られず、フリクショ
ンロスが増大して、最悪の場合、各摺動部の焼付けに至
る危険があり、したがって、高温時等でも、潤滑機能が
低下しないよ１うに比較的、粘度の高い潤滑油が使用さ
れている。

ところが、従来の潤滑装置においては、オイルパン１内
の油槽が常にオイルパン壁を介して外気と熱的に連絡し
ているため、オイルパン１内の潤滑油は外気冷却により
影響を受けやすく、機関高負荷運転時と、低負荷運転時
とではそのヒートバランスによる潤滑油の温度差が大き
いものとなっている。

すなわち、油温が高く、機関高負荷運転時に、潤滑機能
を十分に発揮するために粘度の高い潤滑油を使用すると
、冷間運転時には、油温が低下して、著しく粘度が増大
するため、その粘性抵抗により、各摺動部のフリクショ
ンロスが増大し、特に低負荷時の燃費効率の悪化を招く
欠点を有することになるのである。

そこで本考案は、潤滑油の粘度に応じて、オイルパン内
の潤滑油の冷却特性を調整できるように構成して、低負
荷運転時のヒートバランス点を上昇させることによ一す
、上記問題点を解決することを目的とする。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図に示したように潤滑油の溜められるオイルパン１
′を内壁６Ａと外壁７Ａとの二重構造とし、その油槽を
内側油溜６と外側油溜７とに分ける。

内側油溜６を形成する内壁６Ａとこれを外側から取り囲
む外壁７Ａとは所定の隙間をおき、かつこの外壁７Ａの
底部には大きな油溜り７Ｂを形成する。

次に内側油溜６の底面より内壁６Ａを貫通して外側油溜
７に連通する管路８を設け、この管路８に絞り９を設け
る。

そして、同じように内側油溜６と外側油溜７とを連通ず
る開口部１０にリリーフ弁１１を設置する。

このリリーフ弁１１は内外側油溜６，７の差圧が所定値
以上になると開弁じ、内側油溜６の潤滑油を外側油溜７
へと導入する。

ストレーナ２を取付けたオイル取入口３はオイルパン１
′の前記外側油溜７より潤滑油を吸入するように内側油
溜６の内壁６Ａ底面を貫通して、外側油溜７の油溜７Ｂ
に配置する。

次に作用を説明する。

オイルパン１′に溜められる潤滑油はオイルパン１′の
外側油溜７に配置されたストレーナ２を取付けているオ
イル取入口３より、オイルポンプ４によって汲み上げら
れ、機関各部へと配管されたオイルギヤラリ−５等を経
由して、機関各部を潤滑し、その後滴下してオイルパン
１′の内側油溜６にもどる。

一方、オイルパン１′内部では、内側油溜６にもどった
潤滑油が絞り′９を通り、外側油溜７へと流入されて、
再び送油過程に入るのであるが、この時、潤滑油は絞り
９による通路抵抗を受けるため、その絞り９前後には圧
力差が生じる。

この圧力差は潤滑油の粘度に応じて定まるもので、オイ
ルパン１′の内側油溜６と外側油溜７との油面の高低差
となって表われる。

しかも、内側油溜６に比して、その周囲の外側油溜７の
容積は小さいので、圧力差に応じて外側油溜７の油面ば
大きく下降する。

つまり、絞り９を通る潤滑油の粘度に応じてオイルパン
１′の外側油溜７の油面の高さが決定されるにともない
、潤滑油のほぼ大部分を収容する内側油溜６の側面周囲
と外気との間に形成される熱伝達層１２は運転条件によ
って潤滑油、あるいは空気層と変化する。

そして、その熱伝達層１２は潤滑油の粘度を左右する油
温の高低に対応するように、オイルパン１′内側油溜６
の潤滑油を保温したり、放熱を促がす役割を果たすので
ある。

例えば、第２図に示すように機関の高負荷運転時など相
対的に油温か高い時には、潤滑油の粘度はそれ程高くは
ないため、絞り９前後の圧力差は小さく、オイルパン１
′の外側油溜７と内側油溜６との油面差は微小となって
、内側油溜６の側面周囲にほぼ全面的に潤滑油が満たさ
れる。

このようにして熱伝達層１２は熱伝導率の高い潤滑油に
て形成されるので、オイルパン１′の潤滑油は外気冷却
により放熱が促がされ、油温の上昇を抑制する。

次に機関低負荷運転時など、油温か低下していくと、潤
滑油の粘度がだんだん高くなり、絞り９前後の圧力差が
大きくなってくるため、やがては第３図に示すように熱
伝達層１２はほとんど空気層によって形成される。

そのため、オイルパン１′の潤滑油は、熱伝導率の低い
空気層により、外気冷却から保温されて、油温を回復す
るとともに早期に上昇させる。

このように、絞り９を通る潤滑油の粘度に応じて、オイ
ルパン１′内側油溜６の周囲に熱伝導率の異なる潤滑油
、あるいは空気層からなる熱伝達層１２を形成して、油
温が高い時には、放熱を促進して油温上昇を抑制する一
方、暖機運転時など油温が低い時には早期に油温を高め
、さらに低負荷運転時の油温低下を防止し、かつそのヒ
ートバランス点を高い位置に保つことにより、潤滑油の
粘度増大を最小限に抑え、粘性抵抗による無用なフリク
ションロスを軽減して、燃費効率の悪化を防止するので
ある。

なお、図示はしていないが、オイルパン１′の外側油溜
７の外気面に冷却フィンを設ければ、冷却機能が増大し
て、高負荷運転時のヒートバランス点を低くすることが
できるので、粘度のそれ程高くない潤滑油が使用可能と
なる。

また、第４図に示すように、機関始動時、ならびに潤滑
油の極低温時のように潤滑油の粘度が極端に高い場合、
絞り９抵抗はかなり大きくなるので、オイルパン１′外
側油溜７の油面がオイル取入口３以下になるまで、絞り
９を通る潤滑油量はオイルポンプ４吸入量に追従できず
、オイルポンプ４はエアーを吸い込むことが心配される
。

しか腰オイルパン１′内側油溜６の底面に取付けられた
リリーフ弁１１は、外側油溜７の油面がオイル取入口３
に達する以前に、外側油溜７と内側油溜６との圧力差に
より開いて、内側油溜６の潤滑油を外側油溜７へと流す
ので、オイルポンプ４にエアーが入ることはない。

以上、説明してきたように、本考案はオイルパンを二重
構造にして、その外側油溜と内側油溜を連通する管路に
絞りを設け、潤滑油の粘度の高いときは、オイルパン内
側油溜を保温し、粘度の低いときは放熱する熱伝達層を
形成するようにしたので、油温の高い高負荷運転時の潤
滑油の劣化を防ぐ一方、油温か低い低負荷運転時には早
期に油温を高め、潤滑油の粘度を適正に保ち、無用なフ
リクションロスを低減するため、燃費効率の向上がはか
れるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の斜視図、第２図は本考案の実施例を
示す断面図、第３図、第４図はそれぞれ作動状態を示す
断面図である。 １′・・・・・・オイルパン、２・・・・・・ストレー
ナ、３・・・・・・オイル取入口、４・・・・・・オイ
ルポンプ、６・・・・・・内側油溜、６Ａ・・・・・・
内壁、７・・・・・・外側油溜、７Ａ・・・・・・・・
・外壁、８・・・・・・管路、９・・・・・・絞り、１
１・・・・・・リリーフ弁、１２・・・・・・熱伝達層
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. オイルパンの潤滑油をオイルポンプを介して機関各間滑
   部へ強制的に循環供給するようにした潤滑装置において
   、オイルパンの油溜を外側油溜と内側油溜との二重構造
   に形成し、前記外側油溜と内側油溜を連通ずる管路に絞
   りを設け、かつ、その外側油溜から潤滑油をオイルポン
   プを介し、汲み上げるようにしたことを特徴とする内燃
   機関の潤滑装置。