JPS61135911A - 内燃機関の潤滑油加熱装置 - Google Patents

内燃機関の潤滑油加熱装置

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JPS61135911A
JPS61135911A JP25655184A JP25655184A JPS61135911A JP S61135911 A JPS61135911 A JP S61135911A JP 25655184 A JP25655184 A JP 25655184A JP 25655184 A JP25655184 A JP 25655184A JP S61135911 A JPS61135911 A JP S61135911A
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JP
Japan
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lubricating oil
lubricant oil
passage
space
exhaust
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Pending
Application number
JP25655184A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiko Shimoda
下田 邦彦
Yozo Tosa
土佐 陽三
Masahiro Soda
曽田 正浩
Hiroshi Oikawa
洋 及川
Akio Ishida
明男 石田
Shiro Shiino
椎野 始郎
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.)
Mitsubishi Motors Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61135911A publication Critical patent/JPS61135911A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/001Heating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の潤滑油加熱装置に関する。
〔従来の技術〕
第5図に従来の内燃機関の潤滑油装置を示す。
図ておいて、クランクケース12は上部にシリダヘッド
11を持ち、下部の主軸受キャラ7′″14でクランク
軸15を支えている。さらにその外側にオイルパン13
を備え、各部からの潤滑油をためている。このオイル・
やン13内の潤滑油はオイルポンプ吸込口21から吸引
され、オイルポンプ22で高圧と々ってオイルフィルタ
25を通り高圧管23へ吐出される。高圧の潤滑油は高
圧管23からオイルクーラ24に入り、はぼ一定温度1
通常は80℃程度に冷却され、クランクケース12内に
設けられたメインギヤラリ26へ送られる。メインギヤ
ラリ26の潤滑油の一部は通路27を通シ主軸受28に
供給され潤滑作用を行う。その他者部の摺動部分にはメ
インギヤラリ26から図示されてい々い通路を通り、潤
滑油が供給され潤滑作用を行う。また燃焼室16内の作
動ガスはヘッド内排気通路]7から排気管18へ排出さ
れる。
各部の摺動部分の代表として主軸受を考えると。
その摩擦係数fは第6図に示す特性を持っている。
νN 第6図において横軸は=W−である。
ここで、νは潤滑油の動粘性係数。
Nはクランク軸回転数即ち機関回転数。
Wは主軸受に作用する荷重である。
v’pJが太きいと主軸受部はいわゆる流体潤滑となす
、充分々厚さの油膜が存在して摩擦係数fは第X図中A
Bで示す特性となる。
次に−がだんだん小さくなると油膜の厚さが゛ 薄くな
I)、クランク軸と主軸受ギャップの両金属面の小さな
凹凸が互に接触し始め、いわゆる境界潤滑の状態と彦り
摩擦係数fは第2図中BCで示すように急激に増大する
。このためB点より左側ではfの値が大きくなシ発生熱
量が増大し、温度が上昇し焼付きを起すことになる。従
って荷重Wの大きな機関の最大出力時にも充分B点より
右側で主軸受が作動するように潤滑油温を80℃程度に
保ち、潤滑油温が上昇して動粘性係数νが小さくならな
いようにしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし上記のものには次の欠点がある。
機関の出力が小さな部分負荷ではWが小さくなるが、前
述のように潤滑油温は最大出力時とほぼ同じに保たれる
ためνは最大出力時と同じになる。
この結果、Wは最大出力時よりもWの小さくなった分だ
け犬きくな9.第6図から摩擦係数が太きなる。
この結果、出力の小さな部分負荷でむだな摩擦仕事をし
て燃費の悪化を生じている。主軸受についてのみ説明し
たが、各部の摺動部もほぼ同じ条件にあり、燃費の悪化
が大きなものとなっている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の目的は上記欠点を排除した内燃機関の潤滑油加
熱装置を提供することであシ、その特徴とするところは
9機関の排気通路と潤滑油通路とを設けた加熱ユニット
、同加熱ユニット内に上記排気通路と潤滑油通路とを囲
んで連通し水が封入された空間、上記排気通路と潤滑油
通路との間に熱伝導率の低い材料または空気層で形成さ
れた断熱部を備えたことである。
〔作用〕
この場合は2機関の部分負荷時に摩擦損失を減らし燃費
を改善するため部分負荷時に潤滑油温度を最大出力時以
上に高くシ、潤滑油の加熱器を設けて、潤滑油の加熱に
排気熱を利用する。
〔実施例〕
以下図面を参照して本発明による実施例につき説明する
第1図は本発明による1実施例の装置を示す説明図であ
る。
図において、オイルi9ン13内の潤滑油はオイルクー
ラ22で高圧となり、オイルフィルタ25を経て高圧管
23へ吐出される。高圧管23は途中で分岐し2片方は
電磁弁31を通りオイルクーラ24を経てメインギヤラ
リ26に至る。他方は電磁弁32を通シシリンダヘッド
11に取付けた加熱ユニット51を経てメインギヤラリ
26に至る。
メインギヤラリ26以後の潤滑油経路は従来と同じであ
る。
また2機関の回転数信号35と機関の負荷を代表する値
として燃料噴射ポンプラック位置信号36及びメインギ
ヤラリ26の潤滑油温度37を取出し、制御器41に供
給する。制御器41からは電磁弁31,32へその開度
指示信号33.34をそれぞれ出す。
第2図に加熱ユニット51の構造を示す。
下部にシリンダヘッド内排気通路17からの排気を通し
排気管18へ通じる排気通路52を持つ。
排気通路52の捷わシに加熱部空間53を設ける。
上部に潤滑油を潤滑油人口61から潤滑油出口63に流
す潤滑油通路62を設ける。潤滑油通路62のまわシに
冷却部空間54を設ける。加熱部空間53と冷却部空間
54を連絡路55で連通ずる。
さらに排気通路52と潤滑油通路620間に熱伝導率の
低い材料または空気層で形成した断熱部64を設ける。
また、加熱部空間53が700℃、冷却部空間54が1
50℃になったとき、全体の圧力が4に9/err?ゲ
ージ以下になる量だけ、この空間に水を入れ密封する。
上記構成の場合の作用について述べる。
まず、加熱ユニット510作用を説明する。排r ら 
A 気道路52を通る高温の排気によって加熱部空間53の
水が加熱され蒸発し、その蒸気は連絡路55を通シ冷却
部空間54に至る。冷却部空間54で蒸気は温度の低い
潤滑油通路62を流れる潤滑油により冷却され凝縮して
水となる。冷却部空間54で生じた水は重力によシ連絡
路55を通シ加熱部空間53に至り、上記サイクルを繰
返す。その結果、排気の熱で潤滑油が加熱され潤滑油出
口63から高温の潤滑油が流出し、メインギヤラリ26
へ流入することになる。
第1図において、電磁弁32の開度が小さく々シ、加熱
ユニット51を流れる潤滑油の量が減ると、第2図の冷
却部空間54の温度が上昇し、凝縮する水の量が少くな
シ、さらに冷却部空間54の温度が高くなると水の凝縮
が起らなくなる。本発明では加熱部空間53が排気の最
高温度約700℃になったときでも、冷却部空間54が
約150℃になると蒸気の圧力が4 kg/1yn2ダ
ゴジとほぼ飽和蒸気圧力になシ凝縮が起らなくなる。
この結果、蒸気による加熱部空間53から冷却部空間5
4への熱の移動がなくなシ、断熱部64によシ排気通路
52からの熱伝導も少々く、潤滑油通路62の潤滑油の
温度は150℃以上に上昇することがない。
ところで、第1図の制御器41は機関回転数及び燃料ポ
ンプラック位置に応じて、あらかじめ設定した所定の潤
滑油温度にメインギヤラリ26がなるように電磁弁31
,32へ開度信号33t34を出す。その結果2機関の
部分負荷においては電磁弁31が閉じ、電磁弁32が開
いて、加熱ユニット51を流れる潤滑油油量がふえてメ
インギヤラリ26の潤滑油温度が高くなる。
機関の最大出力時には、制御器41により潤滑油が全量
オイルクーラ24を流れることになシ。
従来システムと同様にメインギヤラリ26の潤滑油の温
度は約80℃となる。
第3図は本発明による他の実施例の加熱ユニットを示す
断面図である。
前記の実施例では加熱ユニット51の下部に排気通路5
2を、上部に潤滑油通路62を設けたが。
本実施例は第3図に示すように加熱ユニット51の上部
に排気通路52を、下部に潤滑油通路62を設けたもの
である。
本実施例では、加熱部空間53.冷却部空間54及び連
絡路55の内壁に細かい金網71を取付ける。
この結果、下部の冷却部空間54で凝縮した水は細かい
金網710毛細管効果によシ加熱部空間53へ移動する
ことになる。
その他構造2作用、効果は前記の実施例と同じである。
〔発明の効果〕
上述の場合には次の効果がある。
機関が最大出力のとき、メインギヤラリ26の潤滑油温
度は80℃で、第4図に示す潤滑油の温度と動粘度の関
係から、このときの動粘度はν=20センチストークス
となる。ここで、最大出力時と同じ回転数Nで部分負荷
となシWが最大出力時の1/2になった場合を考える。
このとき制御器41によシメインギャラリ26の潤滑油
温度を105℃程度にすると、動粘度は第4図からν=
10センチストークスと、最大出力時のν=20の1/
2となる。
この結果、■は最大出力時と同じ値となシ第6図のAB
の範囲内で作動するので、焼付き等の不具合を生じるこ
とがない。従って、不具合なく潤滑油の動粘度を1/2
にすることができ、摩擦損失を約1/2に減らし、燃費
の改善を計ることができる。
回転数の変化した部分負荷の場合も同様に、各部摺動部
が焼付き等の不具合を生じる限界にょシ。
あらかじめ制御器41内に設定した温度まで潤滑油温度
を高め、動粘度を下げることにょシ摩擦損失を減らし、
燃費の改善を計ることができる。
このとき、排気の熱にょシ加熱ユニット51で潤滑油の
温度を上昇させるが、排気温度によらず潤滑油の温度が
150℃を越すことがなく変質をおこすことがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による1実施例の装置を示す説t1八\ 明図、第2図は本発明による1実施例の加熱ユニットを
示す断面図、第3図は本発明による他の実施例の加熱ユ
ニットを示す断面図、第4図は動粘度と潤滑油温度との
関係を示す線図、第5図は従来の潤滑油装置を示す説明
図、第6図は摩擦係数の特性を示す線図である。 51・・・加熱ユニット、52・・・排気通路、53・
・・加熱部空間、54・・・冷却部空間、55・・・連
絡路。 ′  62・・・潤滑油通路、64・・・断熱部。 5f−加熱ユ二外 □士 \    \了     (N 鴇  %lO \  Cワ  0  の トLOy込 (N    N   ら 11”)     %C) 特開昭6l−135911(5) シLシ1滑シi シ品度 °C 牙47

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、機関の排気通路と潤滑油通路とを設けた加熱ユニッ
    ト、同加熱ユニット内に上記排気通路と潤滑油通路とを
    囲んで連通し水が封入された空間、上記排気通路と潤滑
    油通路との間に熱伝導率の低い材料または空気層で形成
    された断熱部を備えたことを特徴とする内燃機関の潤滑
    油加熱装置。
JP25655184A 1984-12-06 1984-12-06 内燃機関の潤滑油加熱装置 Pending JPS61135911A (ja)

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