WO2014057847A1 - エンジン - Google Patents
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- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
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- F01M1/02—Pressure lubrication using lubricating pumps
- F01M2001/0284—Pressure lubrication using lubricating pumps mounting of the pump
Definitions
- the present invention relates to an arrangement structure of a lubricating oil pump in an engine.
- lubricating oil is used to lubricate the inside of the engine body.
- This lubricating oil is stored in an oil pan and supplied by being pumped into the engine body by a lubricating oil pump.
- the lubricating oil pump is provided inside the oil pan and is fixed to a cylinder block in the vicinity of the crankcase. Therefore, in order to replace or repair the lubricating oil pump, it is necessary to first remove the oil pan and then remove the lubricating oil pump from the cylinder block. Therefore, replacement and repair of the lubricating oil pump are complicated operations.
- the problem to be solved is to provide an engine capable of reducing maintenance costs by improving the workability of replacement / repair of the lubricating oil pump.
- a gear casing having a gear that transmits power to the lubricating oil pump is attached to the engine body, and the gear casing is attached to the gear casing.
- a lubricating oil pump is attached.
- the gear casing is protruded from the engine body.
- a lubricating oil passage is provided in the gear casing.
- FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an engine according to an embodiment of the present invention. Similarly front view. Similarly right side view. The front view of a casing. The right view of a casing. The exploded front view of a casing. Similarly exploded rear view. Similarly disassembled perspective view. The right view of the pump casing which incorporated the lubricating oil pump.
- FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of an engine according to an embodiment of the present invention
- FIG. 2 is a front view
- FIG. 3 is a right side view.
- the side where the exhaust manifold 12 of the engine 1 is disposed is the front side (front side), and the opposite side is the back side (rear side).
- the left side when the viewer looks at the front side of the engine 1 is the left side of the engine 1
- the right side is the right side of the engine 1.
- the engine 1 of this embodiment is a six-cylinder diesel engine mounted on a ship (for example, a small fishing boat).
- the engine 1 includes an engine body and an intake / exhaust system, a cooling water system, and a lubricating oil system that are installed in the engine body.
- the engine body includes a cylinder block 2 having a shape extending in the left-right direction.
- a plurality (six in this embodiment) of cylinders are formed in the cylinder block 2 in the vertical direction, and pistons are accommodated in the cylinders so as to be slidable in the vertical direction.
- a cylinder head 3 is provided at the upper end of the cylinder block 2, and an oil pan 4 is provided at the lower end of the cylinder block 2.
- a crankshaft (not shown) extending substantially horizontally in the left-right direction is provided.
- a flywheel is attached to the left end of the crankshaft.
- the flywheel is covered with a flywheel housing 7 fixed on the left side of the cylinder block 2.
- a damper is attached to the right end of the crankshaft.
- the damper is covered with a damper case 8 fixed on the right side of the cylinder block 2.
- An intake manifold constituting a part of the intake system is formed on the left side of the front portion of the cylinder block 2. Further, an exhaust manifold 12 constituting a part of the exhaust system is provided in front of the cylinder head 3.
- the intake system mainly includes an air cleaner 13, a part of the supercharger 14, an intercooler 21, an intake manifold, and an intake port.
- the air cleaner 13 is provided above the exhaust manifold 12 to remove dust supplied to the engine body.
- the air cleaner 13 is connected to the compressor case 14 a of the supercharger 14.
- the supercharger 14 is provided above the exhaust manifold 12.
- the supercharger 14 has a compressor case 14a containing a blower wheel (not shown) and a turbine case 14b containing a turbine wheel (not shown).
- the supercharger 14 is configured to transmit the rotational force of the turbine wheel by the exhaust gas to the blower wheel via the turbo shaft.
- the air cleaner 13 is connected to the compressor case 14a on the left side of the supercharger 14, and is configured to compress the air in the compressor case 14a with a blower wheel.
- An outlet of the compressor case 14 a of the supercharger 14 is connected to an intake inlet of the intercooler 21 through a supercharge pipe 15.
- the intercooler 21 is for cooling the air that has been compressed by the supercharger 14 and has reached a high temperature.
- the intercooler 21 is provided on the left side of the front surface of the cylinder block 2 where the intake manifold is formed.
- the intercooler 21 is formed with an intake passage through which air passes and a cooling passage (core) through which seawater as cooling water passes.
- One intake inlet and a plurality of intake outlets are formed in the intake passage.
- An intake inlet of the intake passage is provided at an upper portion of the intercooler 21, and an intake outlet of the intake passage is provided at a position facing an intake manifold formed in the cylinder block 2. Further, the intake inlet of the intake passage is formed on the right side of the left and right center of the intercooler 21.
- the intake outlet of the intake passage is connected to an intake manifold formed in the cylinder block 2 shown in FIGS.
- the intake manifold branches into the number of cylinders (six) as it goes to the cylinder (cylinder) side, and communicates with the cylinder (cylinder) via an intake port.
- the air is sucked into the air cleaner 13 and removed, and then compressed in the compressor case 14a of the supercharger 14 to become a high temperature, and is supplied to the cooling passage (core) in the intercooler 21 via the supercharging pipe 15. It cools by contacting and passing through an intake passage, and is supplied into each cylinder through each intake port of the cylinder head 3 via an intake manifold.
- the exhaust system of the engine 1 is mainly composed of an exhaust port, an exhaust manifold 12, a turbine case 14b of the supercharger 14, and a discharge pipe 16.
- the exhaust port is an exhaust passage for guiding exhaust gas discharged from each cylinder in the cylinder block 2 to the exhaust manifold 12.
- the exhaust port is formed in the cylinder head 3 and connected to the exhaust manifold 12.
- the exhaust manifold 12 is for collecting exhaust gas from a plurality of exhaust ports into one exhaust passage.
- the exhaust manifold 12 is provided on the front side of the cylinder head 3.
- the exhaust manifold 12 is formed with an exhaust passage through which exhaust gas passes and a cooling passage through which cooling water passes.
- the exhaust passage is formed so that a plurality of (six in the present embodiment) inlets are aggregated into one outlet.
- the inlet of the exhaust passage of the exhaust manifold 12 is formed at a position corresponding to the exhaust port of the exhaust port, and the outlet of the exhaust passage of the exhaust manifold 12 is formed at the center of the left and right of the upper surface of the exhaust manifold 12.
- the outlet of the exhaust passage of the exhaust manifold 12 is connected to the turbine case 14 b of the supercharger 14.
- the turbine case 14b of the supercharger 14 is for rotating the turbine wheel by the exhaust gas from the exhaust manifold 12 and rotating the blower wheel in the connected compressor case 14a via the turbo shaft.
- the outlet of the turbine case 14b of the supercharger 14 is provided on the right side of the turbine case 14b, and the discharge pipe 16 is connected to the outlet of the turbine case 14b.
- the exhaust gas passes through the exhaust ports of the cylinder head 3 from the cylinders and passes through the exhaust manifold 12 to be collected while being cooled, and after rotating the turbine wheel in the turbine case 14b of the supercharger 14. , Flows to the discharge pipe 16 and is discharged from the guide pipe (not shown) to the outside of the ship.
- the cooling water system suppresses the temperature rise of an appropriate device and fluid (gas or liquid) in the device by exchanging heat with the cooling water.
- the cooling water system of the engine 1 of the present embodiment includes a type using fresh water as a cooling water and a type using seawater.
- the cooling water system using fresh water is configured to circulate through the fresh water cooler 22, the water pump 23, the water jacket inside the cylinder block 2, the water jacket inside the cylinder head 3, the cooling passage inside the exhaust manifold 12, and the fresh water tank. .
- the fresh water cooler 22 mainly includes a tank part, a cooler part, and a thermostat, and is for cooling while storing fresh water that cools the engine body.
- the fresh water cooler 22 is supported on the cylinder block 2 via a bracket 22a on the right side of the exhaust manifold 12.
- the inlet of the fresh water cooler 22 is formed on the front surface of the fresh water cooler 22, and is a common inlet for the tank part at the upper part and the cooler part at the lower part in the fresh water cooler 22.
- a thermostat is provided between the inlet of the fresh water cooler 22 and the tank and cooler sections. This thermostat is led to the cooler if the temperature of fresh water flowing from the inlet is equal to or higher than a set value, and to the tank if it is lower than the set value.
- the tank part and the cooler part are each formed with an outlet for discharging the fresh water inside, and after becoming one discharge passage in the fresh water cooler 22, to the outlet formed on the lower surface of the fresh water cooler 22 of the fresh water cooler 22. It is connected with.
- the outlet of the fresh water cooler 22 is connected to the suction port of the water pump 23 via a fresh water connection pipe 41 (see FIG. 3).
- the water pump 23 is for pumping the fresh water in the fresh water tank into the engine body, and is provided on the right side surface of the cylinder block 2.
- the discharge port of the water pump 23 is connected to the right side surface of the cylinder block 2 through a connection pipe (not shown) and communicates with a water jacket in the cylinder block 2.
- the water jacket in the cylinder block 2 further communicates with the water jacket inside the cylinder head 3.
- the water jacket of the cylinder head 3 communicates with the inlet of the cooling passage of the exhaust manifold 12.
- the cooling passage 72 (see FIG. 4) of the exhaust manifold 12 is formed around the exhaust passage, and has six inlets through which cooling water flows and one outlet through which it flows.
- the six inlets are formed at predetermined intervals on the rear side of the exhaust manifold 12, that is, on the cylinder head 3 side.
- the outlet of the cooling passage 72 of the exhaust manifold 12 is formed on the right side of the upper surface of the exhaust manifold 12.
- the outlet of the cooling passage 72 is connected to the inlet of the fresh water cooler 22 via the connection pipe 43.
- the inlet of the fresh water cooler 22 is formed on the front surface of the fresh water cooler 22 and communicates with a fresh water tank inside the fresh water cooler 22.
- fresh water is pumped out of the fresh water tank in the fresh water cooler 22 by the water pump 23 through the fresh water connection pipe 41 and is pumped to the water jacket in the cylinder block 2 and the water jacket in the cylinder head 3.
- the apparatus in contact with each water jacket is cooled, and further flows into the cooling passage 72 in the exhaust manifold 12 to cool the outside of the exhaust manifold 12, and then returns to the fresh water tank again. That is, fresh water circulates through a cooling system composed of these devices.
- the cooling water system using seawater is mainly composed of a seawater pump 24, an intercooler 21, a lubricating oil cooler 25, and a fresh water cooler 22.
- the seawater pump 24 is for taking in seawater from the outside of the engine 1 and is provided on the left side of the cylinder block 2.
- An inflow pipe 44 is connected to the inlet of the seawater pump 24.
- a flange portion is formed on the inflow side of the inflow pipe 44 so that a guide pipe for guiding seawater outside the engine 1 is easily connected.
- the discharge port of the seawater pump 24 is connected to the inlet of the cooling passage 21 b of the intercooler 21 through the connection pipe 45.
- the intercooler 21 is for cooling air that has become hot due to compression of the supercharger 14, and is provided on the front surface of the cylinder block 2 in which an intake manifold is formed.
- the intercooler 21 is provided on substantially the same straight line as the connected lubricating oil cooler 25 with its longitudinal direction as the left-right direction.
- the cooling passage of the intercooler 21 has an inlet formed on the left side of the intercooler 21 and an outlet formed on the right side of the intercooler 21. The outlet of the cooling passage is connected to the inlet of the cooling passage of the lubricating oil cooler 25 via the connection pipe 46.
- the lubricating oil cooler 25 is for cooling the lubricating oil, and is arranged in series on the front surface of the cylinder block 2 on the same straight line as the intercooler 21.
- the lubricating oil cooler 25 includes a lubricating oil pipe through which lubricating oil flows and a cooling passage formed around the lubricating oil pipe.
- the inlet of the cooling passage is formed on the left side of the lubricating oil cooler 25, and the outlet of the cooling passage is formed on the right side of the lubricating oil cooler 25.
- the outlet of the lubricating oil cooler 25 is connected to an inlet formed on the front surface of the fresh water cooler 22 above the lubricating oil cooler 25 via a connection pipe 47.
- the fresh water cooler 22 is for cooling the fresh water in the aforementioned cooler section with seawater.
- a pipe through which the seawater from the lubricating oil cooler 25 passes is disposed in the cooler portion of the fresh water cooler 22, and the fresh water contacts the pipe and is cooled.
- the outlet of the fresh water cooler 22 is formed on the front surface of the fresh water cooler 22 so as to be positioned above the inlet.
- the outlet of the fresh water cooler 22 is connected to the discharge pipe 48.
- the exhaust pipe 48 has a flange portion on the outlet side so that a guide pipe (not shown) outside the engine 1 can be easily connected.
- the seawater for cooling is pumped up from the outside of the engine 1 by the seawater pump 24 through the inflow pipe 44, flows into the cooling passage of the intercooler 21 through the connection pipe 45, and flows into contact with the cooling passage
- the cooling oil is cooled and further flows into the cooling passage of the lubricating oil cooler 25 through the connecting pipe 46 to cool the lubricating oil in contact with the cooling passage, and then flows into the fresh water cooler 22 through the connecting pipe 47 and is supplied to the fresh water tank. After the fresh water in the inside is cooled, it is discharged to the outside of the engine 1 through the discharge pipe 48 and the induction pipe.
- Lubricating oil system is for supplying lubricating oil into the engine body and lubricating appropriate equipment.
- the lubricating oil system mainly includes an oil pan 4, a lubricating oil pump 9, a lubricating oil passage in the lubricating oil cooler 25, a lubricating oil filter 32, and a lubricating oil bypass filter 33.
- the oil pan 4 is a lubricating oil tank in which lubricating oil is stored.
- the oil pan 4 is connected to the suction port of the lubricating oil pump 9 via a connection pipe 51 connected to the right side of the oil pan 4.
- the lubricating oil pump 9 is for pumping up the lubricating oil in the oil pan 4, and is attached to the right side of the front surface of the cylinder block 2 via a casing 31.
- the discharge port of the lubricating oil pump 9 is formed on the left side of the casing 31 and connected to the branch pipe 34.
- the branch pipe 34 is formed with one lubricating oil inlet and two lubricating oil outlets.
- the first discharge port 34 a which is one of the discharge ports, is connected to the inlet of the lubricant passage on the lower right side of the lubricant cooler 25.
- the outlet of the lubricating oil passage is formed on the lower left side of the lubricating oil cooler 25 and is connected to the inlet at the top of the collecting pipe 35.
- the collecting pipe 35 mixes the lubricating oil cooled by the lubricating oil cooler 25 and the uncooled lubricating oil from the branch pipe 34 to obtain a lubricating oil having an appropriate temperature.
- An inlet is formed on the right side of the collecting pipe 35, and the second outlet 34b, which is the other outlet of the branch pipe 34, is connected to the inlet. Further, the outlet at the lower end of the collecting pipe 35 is an outlet for lubricating oil having an appropriate temperature, and is connected to the upper part of the lubricating oil filter 32.
- the lubricating oil filter 32 is for removing impurities and the like of the lubricating oil, and is provided on the front surface of the cylinder block 2.
- the discharge port of the lubricating oil filter 32 is connected to the inlet side of the connection pipe 52.
- the discharge side of the connection pipe 52 is branched into two, and one discharge port is connected to the front surface of the cylinder block 2.
- the other discharge port is connected to a lubricating oil bypass filter 33 on the right side of the lubricating oil filter 32 via a connecting pipe 53.
- the discharge side of the lubricating oil bypass filter 33 is connected to the oil pan 4.
- the lubricating oil in the oil pan 4 pumped up by the lubricating oil pump 9 is divided into two hands on the downstream side of the branch pipe 34. Then, one lubricating oil passes through the first discharge port 34 a of the branch pipe 34, passes through the lubricating oil cooler 25, is cooled, and flows into the collecting pipe 35. The other lubricating oil flows through the second discharge port 34b of the branch pipe 34 and flows into the collecting pipe 35 without being cooled. The cooled lubricating oil and the uncooled lubricating oil are merged in the collecting pipe 35, and the lubricating oil is brought to an appropriate temperature.
- the lubricating oil having an appropriate temperature is separated into two in the connecting pipe 52 after impurities are filtered by the lubricating oil filter 32. Then, one lubricating oil flows into the cylinder block 2 and lubricates an appropriate device of the engine body, and then returns to the oil pan 4. The other lubricating oil returns to the oil pan 4 through the lubricating oil bypass filter 33.
- the casing 31 mainly includes a gear casing 81 having a built-in gear and a pump casing 82 which is a part of the lubricating oil pump 9 and is configured to be divided into right and left parts.
- the casing 31 is provided at the lower right of the front surface of the cylinder block 2 so that the casing 31 protrudes outward from the front surface of the cylinder block 2.
- the gear casing 81 protects the gear by covering a gear (not shown) for operating the lubricating oil pump 9 and is fixed to the cylinder block 2 to provide the gear on the side surface of the cylinder block 2.
- the gear casing 81 has a passage for supplying lubricating oil to the lubricating oil pump 9.
- the gear casing 81 has a main body portion 811 for covering a built-in gear as a main structure.
- the main body portion 811 is formed of upper, lower, front, and left and right side walls, and these side walls form a space in which a gear can be built.
- the main body portion 811 has a shape in which a lower portion on the front side is cut off in a side view. As shown in FIG.
- an opening 812 is formed on the rear side of the main body portion 811 so that the gear can be taken in and out, and the driving force from the engine main body can be transmitted to the gear.
- a mounting portion 813 that protrudes outward is formed around the opening 812.
- Mounting holes 831... That allow the gear casing 81 to be mounted to the cylinder block 2 are formed in the mounting portion 813.
- a suction port 814 is formed in the lower part of the right side surface of the main body part 811, and a discharge port 815 is formed in the lower part of the left side surface of the main body part 811.
- the suction port 814 and the discharge port 815 are connected by a lubricating oil passage 816 so that the lubricating oil can pass from the suction port 814 to the discharge port 815.
- An opening 817 is formed above the discharge port 815 on the left side surface of the main body 811, and the gear in the gear casing 81 and the lubricating oil pump 9 in the pump casing 82 can be connected through the opening 817.
- a mounting portion 832 is formed around the opening 817 and the discharge port 815 so as to protrude to the left side of the left side surface of the main body portion 811.
- a plurality of mounting holes 835 are formed in the mounting portion 832 so that the pump casing 82 can be mounted (see FIG. 8).
- a mounting portion 833 that protrudes outward is formed around the other suction port 814.
- the attachment portion 833 has a bolt hole at the same position as the connection pipe 51. Above the suction port 814, an operation that is an opening for performing an operation of fixing the gear inside the main body portion 811 or inspecting a gear in the gear casing 81 after the gear casing 81 is fixed to the cylinder block.
- a window 818 is formed above the suction port 814.
- a mounting portion 834 for fixing the closing plate 84 is formed around the operation window 818 so as to protrude outward from the right side surface of the main body portion 811.
- Bolt holes are respectively formed in the attachment portion 834 and the plate-like obstruction plate 84, and the obstruction plate 84 is fixed to the attachment portion 834 by screwing bolts 85... Into the operation window 818. Is blocked.
- the pump casing 82 is a protective member of the lubricating oil pump 9 for pumping the lubricating oil from the oil pan 4 to an appropriate member, and fixes the entire lubricating oil pump 9 to the cylinder block 2 via the gear casing 81. Is to do.
- the main body portion 821 has a main structure of the pump casing 82, and has a shape having a space in which the pump gear mechanism 91 built in the pump casing 82 can be accommodated. .
- a suction port 822 is formed in the lower part on the right side of the main body part 821, and a discharge port 823 is formed in the upper part on the left side of the main body part 821.
- the suction port 822 and the discharge port 823 are formed so as to communicate with a space for incorporating the pump gear structure 91 of the main body portion 821.
- An opening 824 is formed on the right side of the main body 821 above the suction port 822 so that a part of the pump gear mechanism 91 built in the main body 821 protrudes from the opening 824 so that it can be connected to the gear in the gear casing 81. Is formed.
- a mounting portion 825 that protrudes outward from the main body portion 821 is formed around the opening 824 and the suction port 822.
- a protrusion 826 that protrudes to the right side, that is, the gear casing 81 side, is formed around the opening 824 of the mounting portion 825.
- the shape of the outer periphery of the protrusion 826 is formed in accordance with the shape of the opening 817 of the gear casing 81.
- a plurality of bolt holes 827... are formed in the mounting portion 825 at positions corresponding to the mounting holes 835.
- a mounting portion 828 is formed around the other discharge port 823, and mounting holes 829, 829, and 829 are formed at the same position as the flange portion of the branch pipe 34.
- a gear casing 81 is fixed to the cylinder block 2 in a state where a gear is built in and a closing plate 84 is attached with a bolt 85.
- the mounting holes 831 in the mounting portion 813 of the gear casing 81 are aligned with holes formed at predetermined positions on the front surface of the cylinder block 2 and fastened with bolts 83.
- the lubricating oil pump 9 is fixedly attached to the gear casing 81 by attaching the pump casing 82 to the gear casing 81.
- the bolt holes 827 in the mounting portion 825 of the pump casing 82 are aligned with the mounting holes 835 in the mounting portion 832 of the gear casing 81 and fastened with bolts 87.
- the gear casing 81 and the pump casing 82 are easily positioned by aligning the protrusion 826 of the pump casing 82 with the opening 817 of the gear casing 81.
- the connecting pipe 51 is connected to the suction port 814 (mounting portion 833) of the gear casing 81 as shown in FIG. Fasten with 86/86/86.
- the branch pipe 34 is connected to a discharge port 823 (attachment portion 828) of the pump casing 82 and fastened with bolts 88, 88, 88.
- the gear casing 81 is externally attached to the cylinder block 2 constituting the engine body, and the lubricating oil pump 9 is attached to the externally attached gear casing 81. Since the replacement of the lubricating oil pump to the capacity and the repair when the lubricating oil pump 9 breaks down can be performed simply by removing the lubricating oil pump 9 from the gear casing 81, workability can be improved. . Furthermore, an engine with reduced maintenance costs can be provided.
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Abstract
【課題】潤滑油ポンプの交換・修理の作業性の改善を図ることで、メンテナンスコストの低減を可能としたエンジンを提供する。 【解決手段】オイルパン4内の潤滑油を圧送する潤滑油ポンプ9を備えるエンジンにおいて、潤滑油ポンプ9に動力を伝達するギヤを内蔵したギヤケーシング81がエンジン本体に取り付けられ、該ギヤケーシング81に潤滑油ポンプ9が取り付けられており、さらに、前記ギヤケーシング81をエンジン本体を構成するシリンダブロックから突出させた。
Description
本発明は、エンジンにおける潤滑油ポンプの配置構造に関する。
従来、エンジンでは、エンジン本体内を潤滑するために潤滑油が用いられている。この潤滑油は、オイルパン内に貯溜され、潤滑油ポンプによってエンジン本体内へと圧送することで供給されている。
例えば、特許文献1に示すように、潤滑油ポンプは、オイルパンの内部に設けられており、クランクケース近傍のシリンダブロックに固定されている。そのため、潤滑油ポンプの交換や修理を行うには、まずオイルパンを取り外し、さらにシリンダブロックから潤滑油ポンプを取り外す必要がある。したがって、潤滑油ポンプの交換や修理は、煩雑な作業となっている。
解決しようとする課題は、潤滑油ポンプの交換・修理の作業性の改善を図ることで、メンテナンスコストの低減を可能としたエンジンを提供することである。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、オイルパン内の潤滑油を圧送する潤滑油ポンプを備えるエンジンにおいて、潤滑油ポンプに動力を伝達するギヤを内蔵するギヤケーシングをエンジン本体に取り付けられ、該ギヤケーシングに潤滑油ポンプが取り付けられているものである。
請求項2においては、前記ギヤケーシングをエンジン本体から突出させたものである。
請求項3においては、前記ギヤケーシングに潤滑油通路を設けたものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
本発明によれば、潤滑油ポンプの交換・修理をする際には、エンジン本体に取り付けられているギヤケーシングから潤滑油ポンプを取り外すだけでよいので、作業性が向上し、メンテナンスコストの低減を図ることができる。
次に、発明の実施形態に係るエンジン1について図1から図3を用いて説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るエンジンの全体的な構成を示した斜視図、図2は同じく正面図、図3は同じく右側面図である。
図1は本発明の一実施形態に係るエンジンの全体的な構成を示した斜視図、図2は同じく正面図、図3は同じく右側面図である。
尚、以下の説明においては、エンジン1の排気マニホールド12が配置されている側を正面側(前面側)とし、その反対側を背面側(後面側)とする。左右方向は、看者がエンジン1の正面側を見た状態での左側をエンジン1の左面側、右側をエンジン1の右面側とする。
本実施形態のエンジン1は、船舶(例えば小型漁船)等に搭載されている六気筒のディーゼルエンジンである。
エンジン1は、エンジン本体と、エンジン本体に装備されている吸気・排気系統、冷却水系統、潤滑油系統を備えるものである。
エンジン本体は、左右方向に長く延びる形状のシリンダブロック2を備えている。シリンダブロック2には、複数(本実施形態において六つ)のシリンダが上下方向に形成されて、ピストンが各シリンダに上下に摺動可能に収容されている。このシリンダブロック2の上端部にはシリンダヘッド3が設けられ、シリンダブロック2の下端部にはオイルパン4が設けられている。
また、シリンダブロック2内には、左右方向へと略水平に延びる図示しないクランク軸が備えられている。このクランク軸の左端部には、フライホイールが取り付けられている。そして、このフライホイールは、シリンダブロック2の左側に固設されているフライホイールハウジング7に覆われている。
クランク軸の右端部には、ダンパーが取り付けられている。そして、このダンパーは、シリンダブロック2の右側に固設されたダンパーケース8に覆われている。
前記シリンダブロック2の前部の左側には、吸気系統の一部を構成する吸気マニホールドが形成されている。また、シリンダヘッド3の前方には、排気系統の一部を構成する排気マニホールド12が設けられている。
吸気・排気系統のうち吸気系統は、主として、エアクリーナ13、過給機14の一部、インタークーラ21、吸気マニホールド、吸気ポートによって構成されている。
エアクリーナ13は、排気マニホールド12の上方に設けられ、エンジン本体に供給されている空気を除塵するためのものである。エアクリーナ13は、過給機14のコンプレッサケース14aに接続されている。
過給機14は、排気マニホールド12の上方に設けられる。過給機14は、図示しないブロアホイールを内蔵するコンプレッサケース14aと、図示しないタービンホイールを内蔵するタービンケース14bを有する。過給機14は、ターボ軸を介して排気ガスによるタービンホイールの回転力をブロアホイールに伝達するように構成されている。これらのうちエアクリーナ13は、過給機14の左部のコンプレッサケース14aと接続され、コンプレッサケース14a内の空気をブロアホイールにより圧縮するように構成されている。過給機14のコンプレッサケース14aの出口は、過給管15を介してインタークーラ21の吸気入口に接続されている。
インタークーラ21は、過給機14により圧縮されて高温となった空気を冷却するためのものである。インタークーラ21は、吸気マニホールドが形成されたシリンダブロック2の前面の左側に設けられる。インタークーラ21には、空気が通過する吸気通路と冷却水である海水が通過する冷却通路(コア)が形成されている。吸気通路には、一つの吸気入口と複数の吸気出口が形成されている。吸気通路の吸気入口は、インタークーラ21の上部に設けられ、吸気通路の吸気出口は、シリンダブロック2に形成された吸気マニホールドに臨む位置に設けられる。また、吸気通路の吸気入口は、インタークーラ21の左右中心よりも右側に形成されている。吸気通路の吸気出口は、図1から図3に示すシリンダブロック2に形成された吸気マニホールドに接続されている。吸気マニホールドは、シリンダ(気筒)側に向かうにつれてシリンダの数(六つ)に分岐され、吸気ポートを介してシリンダ(気筒)と連通している。
こうして空気は、エアクリーナ13に吸い込まれて除塵された後、過給機14のコンプレッサケース14a内で圧縮されて高温となり、過給管15を介して、インタークーラ21内の冷却通路(コア)に接触して吸気通路を通過することで冷却され、吸気マニホールドを介して、シリンダヘッド3の各吸気ポートを経て各シリンダ内へと供給されている。
次に、エンジン1の排気系統について説明する。
エンジン1の排気系統は、主として、排気ポート、排気マニホールド12、過給機14のタービンケース14b、排出管16によって構成されている。
排気ポートは、シリンダブロック2内の各シリンダから排出される排気ガスを排気マニホールド12へと導くための排気通路である。排気ポートは、シリンダヘッド3に形成され、排気マニホールド12に接続されている。
排気マニホールド12は、複数の排気ポートからの排気ガスを一つの排気通路に集約するためのものである。排気マニホールド12は、シリンダヘッド3の前面側に設けられる。排気マニホールド12は、排気ガスが通過する排気通路と冷却水が通過する冷却通路が形成されている。排気通路は、複数(本実施形態において六つ)の入口が集約され一つの出口となるように形成されている。排気マニホールド12の排気通路の入口は、排気ポートの排出口に対応する位置に形成され、排気マニホールド12の排気通路の出口は、排気マニホールド12の上面の左右中央部に形成されている。排気マニホールド12の排気通路の出口は、過給機14のタービンケース14bに接続されている。
過給機14のタービンケース14bは、排気マニホールド12からの排気ガスによって、タービンホイールを回転させ、ターボ軸を介して、連結されたコンプレッサケース14a内のブロアホイールを回転させるためのものである。過給機14のタービンケース14bの出口は、タービンケース14bの右側に設けられ、タービンケース14bの出口には、排出管16が接続されている。排出管16の出口側には、外部の誘導管を取り付けるためのフランジ部が形成されている。
こうして、排気ガスは、各シリンダからシリンダヘッド3の各排気ポートを経て、排気マニホールド12を通過することで冷却されながら集約され、過給機14のタービンケース14b内のタービンホイールを回転させたのち、排出管16へと流れ、図示しない誘導管から船舶の外部へと放出される。
次に、冷却水系統について説明する。
冷却水系統は、冷却水との間における熱交換を図ることで、適宜の装置や装置内の流体(気体や液体)の温度上昇を抑制するものである。本実施形態のエンジン1の冷却水系統は、冷却水に清水を用いるものと海水を用いるものとがある。
清水による冷却水系統は、清水クーラ22、水ポンプ23、シリンダブロック2内部のウォータジャケット、シリンダヘッド3内部のウォータジャケット、排気マニホールド12内部の冷却通路、清水タンクを循環するように構成されている。
清水クーラ22は、主として、タンク部、クーラ部、サーモスタットを備え、エンジン本体を冷却する清水を貯溜しながら冷却するためのものである。
清水クーラ22は、排気マニホールド12の右方で、シリンダブロック2にブラケット22aを介して支持されている。清水クーラ22の入口は、清水クーラ22の前面に形成され、清水クーラ22内の上部にあるタンク部、下部にあるクーラ部の共通の入口とされている。清水クーラ22の入口と、タンク部及びクーラ部との間には、サーモスタットが設けられている。このサーモスタットは、入口から流入する清水の温度が、設定値以上であればクーラ部へと導き、設定値未満であればタンク部へと導くものである。
タンク部及びクーラ部は、それぞれ内部の清水を排出する出口が形成されており、清水クーラ22内でひとつの排出通路となった後に、清水クーラ22の清水クーラ22の下面に形成された出口へと繋がっている。この清水クーラ22の出口は、清水接続管41(図3参照)を介して水ポンプ23の吸込口に接続されている。
清水クーラ22は、排気マニホールド12の右方で、シリンダブロック2にブラケット22aを介して支持されている。清水クーラ22の入口は、清水クーラ22の前面に形成され、清水クーラ22内の上部にあるタンク部、下部にあるクーラ部の共通の入口とされている。清水クーラ22の入口と、タンク部及びクーラ部との間には、サーモスタットが設けられている。このサーモスタットは、入口から流入する清水の温度が、設定値以上であればクーラ部へと導き、設定値未満であればタンク部へと導くものである。
タンク部及びクーラ部は、それぞれ内部の清水を排出する出口が形成されており、清水クーラ22内でひとつの排出通路となった後に、清水クーラ22の清水クーラ22の下面に形成された出口へと繋がっている。この清水クーラ22の出口は、清水接続管41(図3参照)を介して水ポンプ23の吸込口に接続されている。
水ポンプ23は、清水タンク内の清水をエンジン本体内へと圧送するためのものであり、シリンダブロック2の右側面に設けられている。水ポンプ23の吐出口は、図示しない接続管を介してシリンダブロック2の右側面に接続され、シリンダブロック2内のウォータジャケットに連通されている。シリンダブロック2内のウォータジャケットは、さらにシリンダヘッド3の内部にあるウォータジャケットと連通している。シリンダヘッド3のウォータジャケットは、排気マニホールド12の冷却通路の入口と連通されている。
排気マニホールド12の冷却通路72(図4参照)は、排気通路の周りに形成され、冷却水が流入する入口が六つ、流出する出口が一つ形成されている。この六つの入口は、排気マニホールド12の後側面つまりシリンダヘッド3側に所定の間隔をあけて形成されている。排気マニホールド12の冷却通路72の出口は、排気マニホールド12の上面の右側に形成されている。冷却通路72の出口は、清水クーラ22の入口と、接続管43を介して接続されている。清水クーラ22の入口は、清水クーラ22の前面に形成され、清水クーラ22の内部にある清水タンクと連通している。
つまり、清水は、清水クーラ22内の清水タンクから、清水接続管41を介して水ポンプ23によって汲み出されて、シリンダブロック2内部のウォータジャケット及びシリンダヘッド3内部のウォータジャケットへと圧送されて各ウォータジャケットに接する装置を冷却し、さらに、排気マニホールド12内の冷却通路72に流入して排気マニホールド12の外側を冷却したのち、再び清水タンクへと戻る。つまり、清水は、これら装置で構成された冷却系統を循環する。
海水による冷却水系統は、主として、海水ポンプ24、インタークーラ21、潤滑油クーラ25、清水クーラ22によって構成されている。
海水ポンプ24は、エンジン1外部からの海水を取り込むためのものであって、シリンダブロック2の左側に設けられる。海水ポンプ24の汲入口には、流入管44が接続されている。流入管44の流入側には、フランジ部が形成され、エンジン1外部の海水を誘導する誘導管が接続しやすいように形成されている。海水ポンプ24の吐出口は、接続管45を介してインタークーラ21の冷却通路21bの入口と接続されている。
インタークーラ21は、過給機14の圧縮によって高温となった空気を冷却するためのものであって、吸気マニホールドが形成されたシリンダブロック2の前面に設けられる。インタークーラ21は、その長手方向を左右方向とし、連結されている潤滑油クーラ25と略同一直線上に設けられる。インタークーラ21の冷却通路は、入口がインタークーラ21の左側に、出口がインタークーラ21の右側に形成されている。冷却通路の出口は、接続管46を介して潤滑油クーラ25の冷却通路の入口と接続されている。
潤滑油クーラ25は、潤滑油を冷却するためのものであり、シリンダブロック2の前面に、インタークーラ21と同一直線上に直列に配置されている。潤滑油クーラ25は、潤滑油が流れる潤滑油管とその周りに形成されている冷却通路とを有する。冷却通路の入口は、潤滑油クーラ25の左側に形成され、冷却通路の出口は、潤滑油クーラ25の右側に形成されている。潤滑油クーラ25の出口は、潤滑油クーラ25よりも上方にある清水クーラ22の前面に形成された入口と接続管47を介して接続されている。
清水クーラ22は、前述のクーラ部内の清水を海水によって冷却するためのものである。清水クーラ22のクーラ部には、潤滑油クーラ25からの海水が通る管が配置され、その管に清水が接触することで冷却されている。清水クーラ22の出口は、清水クーラ22の前面に入口よりも上方に位置するように形成されている。清水クーラ22の出口は、排出管48と接続されている。この排出管48は、図示しないエンジン1外部の誘導管が接続しやすいように出口側にフランジ部が形成されている。
つまり、冷却用の海水は、エンジン1の外部から流入管44を介して、海水ポンプ24によって汲み上げられ、接続管45を介してインタークーラ21の冷却通路へと流入し冷却通路に接触した空気を冷却し、さらに、接続管46を介して潤滑油クーラ25の冷却通路へと流入し冷却通路と接触した潤滑油を冷却する、そして、接続管47を介して清水クーラ22へと流入し清水タンク内の清水を冷却したのち、排出管48及び誘導管を介してエンジン1の外部へと排出される。
次に、潤滑油系統について説明する。
潤滑油系統は、潤滑油をエンジン本体内へと供給して適宜の装置を潤滑させるためのものである。潤滑油系統は、主として、オイルパン4、潤滑油ポンプ9、潤滑油クーラ25内の潤滑油通路、潤滑油フィルタ32、潤滑油バイパスフィルタ33を備えている。
オイルパン4は、潤滑油が貯溜されている潤滑油槽である。オイルパン4は、オイルパン4の右側に接続された接続管51を介して、潤滑油ポンプ9の吸込口に接続されている。
潤滑油ポンプ9は、オイルパン4内の潤滑油を汲み上げるためのものであって、シリンダブロック2の前面の右側に、ケーシング31を介して取り付けられている。潤滑油ポンプ9の吐出口は、ケーシング31の左側に形成され、分岐管34に接続されている。
分岐管34には、潤滑油の流入口が一つ、潤滑油の吐出口が二つ形成されている。吐出口の一方である第一吐出口34aは、潤滑油クーラ25の右下側にある潤滑油通路の入口に接続されている。潤滑油通路の出口は、潤滑油クーラ25の左下側に形成され、集合管35の上部にある入口と接続されている。
集合管35は、潤滑油クーラ25により冷却された潤滑油と、分岐管34からの冷却されていない潤滑油を混合し、適切な温度の潤滑油とするものである。この集合管35の右側部には、入口が形成され、この入口は、分岐管34の吐出口の他方である第二吐出口34bが接続されている。さらに、集合管35の下端にある出口は、適切な温度となった潤滑油の出口であり、潤滑油フィルタ32の上部に接続されている。
潤滑油フィルタ32は、潤滑油の不純物等を除去するためのものであり、シリンダブロック2の前面に設けられている。潤滑油フィルタ32の吐出口は、接続管52の入口側と接続されている。接続管52の吐出側は、二つに分岐されており、一方の吐出口がシリンダブロック2の前面に接続されている。他方の吐出口は、接続管53を介して、潤滑油フィルタ32の右方にある潤滑油バイパスフィルタ33と接続されている。潤滑油バイパスフィルタ33の吐出側は、オイルパン4に接続されている。
つまり、潤滑油ポンプ9で汲み上げられたオイルパン4内の潤滑油は、分岐管34の下流側で二手に分かれている。そして、一方の潤滑油が、分岐管34の第一吐出口34aを通過して潤滑油クーラ25内を通過することで冷却され、集合管35へと流れ込む。他方の潤滑油が、分岐管34の第二吐出口34bを通過して冷却されることなく集合管35へと流れ込む。冷却された潤滑油と冷却されていない潤滑油が集合管35内で合流され、潤滑油は適度な温度とされる。適度な温度となった潤滑油は、潤滑油フィルタ32で不純物が濾過された後、接続管52で二手に分かれている。そして、一方の潤滑油は、シリンダブロック2内部へと流入してエンジン本体の適宜の装置を潤滑したのち、オイルパン4に戻る。また、他方の潤滑油は、潤滑油バイパスフィルタ33を介してオイルパン4へと戻る。
次に、潤滑油ポンプ9の一部でかつギヤが内蔵されたケーシング31の構成、及びそのケーシング31の取付構造について図1、及び図4から図9を用いて説明する。
ケーシング31は、主として、ギヤを内蔵したギヤケーシング81と、潤滑油ポンプ9の一部であるポンプケーシング82を備え、左右分割可能に構成されている。ケーシング31は、シリンダブロック2の前面の右下に、シリンダブロック2の前面よりもケーシング31が外側へと突出するように設けられる。
ギヤケーシング81は、潤滑油ポンプ9を作動させるギヤ(図示省略)を覆うことでギヤを保護するとともに、シリンダブロック2に固定することでギヤをシリンダブロック2の側面に設けるものである。また、ギヤケーシング81は、潤滑油ポンプ9へと潤滑油を供給するための通路を有する。ギヤケーシング81は、主たる構造として内蔵するギヤを覆うための本体部811を有する。本体部811は、上下、前、及び左右の側壁で形成され、それらの側壁によってギヤが内蔵可能な空間を形成している。本体部811は、側面視において、前側の下部が切りかかれた形状を呈している。図7に示すように、本体部811の後側には、開口812が形成され、ギヤの出し入れが可能に形成されているとともに、エンジン本体からの駆動力をギヤに伝達可能としている。開口812の周囲には、外側へと突出する取付部813が形成されている。取付部813には、ギヤケーシング81をシリンダブロック2へと取付可能とする取付孔831・・・が形成されている。
図6に示すように、本体部811の右側面の下部には吸込口814が形成され、本体部811の左側面の下部には、吐出口815が形成されている。この吸込口814と吐出口815は、潤滑油通路816で繋げられ、吸込口814から吐出口815へと潤滑油が通過可能とされている。本体部811の左側面の吐出口815の上方には、開口817が形成され、この開口817によって、ギヤケーシング81内のギヤとポンプケーシング82内の潤滑油ポンプ9とが接続できる。開口817と吐出口815の周囲には、本体部811の左側面よりも左側に突出した取付部832が形成されている。取付部832には、ポンプケーシング82を取付可能とする複数の取付穴835・・・が形成されている(図8参照)。他方の吸込口814の周囲には、外側へと突出する取付部833が形成されている。取付部833は、接続管51と同じ位置にボルト穴が形成されている。吸込口814の上方には、本体部811を内部にギヤを固定する操作を行ったり、ギヤケーシング81をシリンダブロックに固定後に、ギヤケーシング81内のギヤを点検したりするための開口である操作窓818が形成されている。操作窓818の周囲には、閉塞板84を固定するための取付部834が本体部811の右側面から外側に突出するように形成されている。取付部834と板状の閉塞板84には、ボルト穴がそれぞれ形成され、そのボルト穴にボルト85・・・を螺挿することで、取付部834に閉塞板84が固定され、操作窓818が閉塞されている。
ポンプケーシング82は、オイルパン4からの潤滑油を適宜の部材へと圧送するための潤滑油ポンプ9の保護部材であるとともに、ギヤケーシング81を介してシリンダブロック2に潤滑油ポンプ9全体を固定するためのものである。図6、図8及び図9に示すように、本体部821は、ポンプケーシング82の主たる構造とされ、ポンプケーシング82に内蔵されているポンプギヤ仕組91が収容可能な空間を有する形状とされている。本体部821の右側の下部には、吸込口822が形成され、本体部821の左側の上部には、吐出口823が形成されている。この吸込口822と吐出口823とは、本体部821のポンプギヤ仕組91を内蔵するための空間と連通するように形成されている。本体部821の右側には、吸込口822の上方に開口824が形成され、開口824から本体部821に内蔵されたポンプギヤ仕組91の一部を突出させ、ギヤケーシング81内のギヤと接続できるように形成されている。開口824と吸込口822の周囲には、本体部821よりも外側へと突出する取付部825が形成されている。取付部825の開口824の周囲には、右側つまりギヤケーシング81側へと突出する突出部826が形成されている。突出部826の外周の形状は、ギヤケーシング81の開口817の形状に合わせて形成されている。取付部825には、ギヤケーシング81の取付穴835・・・と一致する位置に複数のボルト孔827・・・が形成されている。他方の吐出口823の周囲には、取付部828が形成され、分岐管34のフランジ部と同じ位置に取付穴829・829・829が形成されている。
次に、ケーシング31をシリンダブロック2に取り付ける手順について説明する。
先ず、シリンダブロック2には、ギヤが内蔵され閉塞板84がボルト85で取り付けられた状態のギヤケーシング81が固定されている。具体的には、ギヤケーシング81の取付部813にある取付孔831をシリンダブロック2の前面の所定の位置に形成された穴に合わせて、ボルト83・・・で締結する。そして、ポンプケーシング82がギヤケーシング81に取り付けられることで、潤滑油ポンプ9は、ギヤケーシング81に固定取り付けられる。具体的には、ギヤケーシング81の取付部832にある取付穴835・・・に、ポンプケーシング82の取付部825にあるボルト孔827・・・を合わせて、ボルト87・・・で締結する。この際、ポンプケーシング82の突出部826をギヤケーシング81の開口817に合わることで、ギヤケーシング81とポンプケーシング82の位置決めが容易に行われる。そして、ポンプケーシング82が、ギヤケーシング81を介してシリンダブロック2に固定された状態で、図4に示すように、接続管51はギヤケーシング81の吸込口814(取付部833)に接続されボルト86・86・86で締結する。また、分岐管34はポンプケーシング82の吐出口823(取付部828)に接続されボルト88・88・88で締結する。
先ず、シリンダブロック2には、ギヤが内蔵され閉塞板84がボルト85で取り付けられた状態のギヤケーシング81が固定されている。具体的には、ギヤケーシング81の取付部813にある取付孔831をシリンダブロック2の前面の所定の位置に形成された穴に合わせて、ボルト83・・・で締結する。そして、ポンプケーシング82がギヤケーシング81に取り付けられることで、潤滑油ポンプ9は、ギヤケーシング81に固定取り付けられる。具体的には、ギヤケーシング81の取付部832にある取付穴835・・・に、ポンプケーシング82の取付部825にあるボルト孔827・・・を合わせて、ボルト87・・・で締結する。この際、ポンプケーシング82の突出部826をギヤケーシング81の開口817に合わることで、ギヤケーシング81とポンプケーシング82の位置決めが容易に行われる。そして、ポンプケーシング82が、ギヤケーシング81を介してシリンダブロック2に固定された状態で、図4に示すように、接続管51はギヤケーシング81の吸込口814(取付部833)に接続されボルト86・86・86で締結する。また、分岐管34はポンプケーシング82の吐出口823(取付部828)に接続されボルト88・88・88で締結する。
以上のように、エンジン本体を構成するシリンダブロック2にギヤケーシング81を外付けし、その外付けしたギヤケーシング81に潤滑油ポンプ9を取り付ける構造としたことによって、例えば、出力アップ対応時における大容量への潤滑油ポンプへの交換、潤滑油ポンプ9が故障したときの修理を、潤滑油ポンプ9のみをギヤケーシング81から取り外すだけで行うことができるので、作業性の改善を図ることができる。さらには、メンテナンスコストを低減したエンジンを提供することができる。
エンジン本体を構成するシリンダブロック2からギヤケーシング81を突出させたことによって、より潤滑油ポンプ9のみをギヤケーシング81から取り外すことが容易に行うことができる。加えて、ギヤケーシング81をシリンダブロック2から取り外すこともより容易に行うことができ、作業性の改善を図ることができる。
また、前記ギヤケーシング81に潤滑油通路816を設けたことによって、部品を共用し、別途の通路を設ける必要がない。
1 エンジン
2 シリンダブロック
4 オイルパン
31 ケーシング
81 ギヤケーシング
82 ポンプケーシング
2 シリンダブロック
4 オイルパン
31 ケーシング
81 ギヤケーシング
82 ポンプケーシング
Claims (3)
- オイルパン内の潤滑油を圧送する潤滑油ポンプを備えるエンジンにおいて、
潤滑油ポンプに動力を伝達するギヤを内蔵するギヤケーシングがエンジン本体に取り付けられ、該ギヤケーシングに潤滑油ポンプが取り付けられていることを特徴とするエンジン。 - 前記ギヤケーシングをエンジン本体から突出させたことを特徴とする請求項1に記載のエンジン。
- 前記ギヤケーシングに潤滑油通路を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエンジン。
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