WO2014147905A1 - 内燃機関およびコージェネレーション装置 - Google Patents

内燃機関およびコージェネレーション装置 Download PDF

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lubricating oil
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中園　徹
カンドカー アブ ライハン
寛行 岡田
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ヤンマー株式会社
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    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Definitions

  • the present invention relates to an internal combustion engine having an oil cooler.
  • a lubricating oil temperature control device configured to cool or heat lubricating oil in an internal combustion engine is known.
  • This lubricating oil temperature control device is configured to obtain the cooling effect of the internal combustion engine by quickly cooling the lubricating oil temperature to an appropriate temperature.
  • it is configured such that the time for warm-up operation of the internal combustion engine can be shortened by quickly heating the temperature of the lubricating oil to an appropriate temperature (see, for example, Patent Document 1).
  • the above-described conventional lubricating oil temperature control device for an internal combustion engine merely heats the lubricating oil during the warm-up operation and does not consider the energy consumption efficiency throughout the year.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an internal combustion engine capable of improving the energy consumption efficiency throughout the year.
  • An internal combustion engine according to the present invention for solving the above-mentioned problems is an internal combustion engine provided with an oil cooler, and the oil cooler has a path for exchanging heat between engine coolant and lubricating oil, and has a high load.
  • a control unit that controls the engine coolant temperature to a constant temperature that cools the lubricating oil during the operation of the engine and heats the lubricating oil during the operation of the medium load and the low load is provided. .
  • the engine cooling water is provided with a heat exchanger for cooling the engine cooling water and a cooling water pump for allowing the engine cooling water to pass through the heat exchanger in a path for exchanging heat with the lubricating oil.
  • a circulation path is formed, and the circulation path is provided with a bypass path that bypasses and bypasses the heat exchanger and the cooling water pump, and the control unit adjusts the operating force of the cooling water pump,
  • the engine cooling water temperature is controlled to a constant temperature by adjusting the passage amount of the engine cooling water that is cooled through the heat exchanger and the passage amount of the engine cooling water that is not cooled through the bypass path. It may be a thing.
  • the circulation path may be one in which the engine coolant passes through the internal combustion engine body and / or the exhaust path.
  • control unit may be configured to increase the engine coolant temperature during operation at a medium load and low load as compared to during operation at a high load.
  • the internal combustion engine may include an oil jet that injects lubricating oil on the back surface of the piston.
  • the internal combustion engine may be a gas engine for a cogeneration system that performs a medium load and low load operation during a normal operation and performs a high load operation during a heat main operation.
  • a cogeneration apparatus for solving the above problems uses the internal combustion engine as a drive source.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of the overall configuration of an internal combustion engine according to the present invention. It is a graph which shows the relationship between the engine cooling water temperature and lubricating oil temperature, and output load in the internal combustion engine which concerns on this invention.
  • (A) is a graph which shows the relationship between the lubricating oil temperature at the time of 100% output, and thermal efficiency
  • (b) is a graph which shows the relationship between the lubricating oil temperature at the time of 50% output, and thermal efficiency. It is a graph which shows the relationship between the lubricating oil temperature and output load of the internal combustion engine which concerns on other embodiment of this invention.
  • FIG. 5 is a partial exploded perspective view of the piston part of the internal combustion engine which concerns on other embodiment of this invention
  • (b) is a perspective view of the piston and oil jet in the figure.
  • 6 is a graph showing the relationship between the lubricating oil temperature and the output load in the internal combustion engine shown in FIG. 5.
  • or (d) is the schematic which shows other embodiment of the circulation path of the internal combustion engine which concerns on this invention. It is the schematic which shows the cogeneration apparatus which uses the internal combustion engine which concerns on this invention.
  • FIG. 1 shows an outline of the overall configuration of the gas engine 1 according to the present invention
  • FIG. 2 shows the relationship between the engine coolant temperature and the lubricating oil temperature of the gas engine 1 and the output load.
  • the gas engine 1 includes an oil cooler 11 that can be cooled during high-load operation and can control the engine coolant temperature to a constant temperature that can be heated during medium-load and low-load operation. It has.
  • Fuel gas from the regulator 21 is supplied to the mixer 31 through the fuel gas supply path 2.
  • the air supplied through the air filter 32 and the fuel gas are mixed, and an air-fuel mixture in an amount corresponding to the opening of the throttle valve 33 is supplied from the intake path 3 to the gas engine body 10. It is made like that.
  • ignition of the air-fuel mixture by the ignition plug 13 is controlled from the control unit 12 via the ignition coil 13a.
  • the ignition timing is performed by detecting the movement of the cam 15 that operates the intake / exhaust valve 14 by the cam sensor 15a.
  • the rotational speed is detected by detecting the movement of the crank 16 interlocked with the piston 17 by the crank sensor 16a.
  • Exhaust gas from the gas engine body 10 passes through the catalyst 41 from the exhaust path 4 and is purified, and then exhausted through a silencer (not shown).
  • the gas engine body 10 is provided with a circulation path 5 for engine cooling water.
  • the circulation path 5 is provided with a thermostat 51 downstream of the circulation path 5 coming out of the gas engine body 10.
  • a heat exchanger 52 for cooling the engine cooling water with the cooling medium is provided, and the circulation path 5 in which the cooling water pump 53 is provided on the downstream side, the heat exchanger 52 and the cooling water.
  • the pump 53 is branched to a shortcut path 5 a that shortcuts the pump 53 and joins the circulation path 5.
  • the combined circulation path 5 is configured to flow into the gas engine body 10 again after passing through the oil cooler 11.
  • the engine cooling water is configured to circulate in the circulation path 5 by a pressure feed pump 50 in the gas engine main body 10 interlocked with the rotation of the gas engine.
  • the engine coolant passes through the shortcut path 5a, flows again into the gas engine body 10 through the oil cooler 11, and is detected by the thermostat 51. Is high, it passes through the heat exchanger 52 by the operation of the cooling water pump 53 and is cooled, and then flows again into the gas engine body 10 through the oil cooler 11.
  • the engine coolant can adjust the passage amount passing through the circulation path 5 and the passage amount passing through the shortcut path 5a by adjusting the operating force of the coolant pump 53.
  • the oil cooler 11 is configured to exchange heat between the lubricating oil accumulated in the oil pan 10a at the bottom of the gas engine body 10 and the engine cooling water so that the lubricating oil can be cooled or heated by the engine cooling water.
  • the lubricating oil cooled or heated in the oil cooler 11 is configured to lubricate the inside of the gas engine main body 10 by an oil pump 18 that interlocks with the rotation of the gas engine 1.
  • the control unit 12 detects the output state of the gas engine 1 by detecting the rotation speed of the gas engine 1 from the crank sensor 16a. Further, the control unit 12 controls the operating temperature of the thermostat 51 so that the engine cooling water circulates at a predetermined temperature at all times.
  • the temperature A of the engine cooling water is compared with the temperature B of the lubricating oil in the oil pan 10 a when the oil cooler 11 is not used.
  • the temperature is set to be lower than the temperature of the lubricating oil in the oil pan 10a and higher than the temperature of the lubricating oil in the oil pan 10a at 50% output.
  • the temperature C of the lubricating oil accumulated in the oil pan 10a when the oil cooler 11 is used is cooled by the engine cooling water that passes through the oil cooler 11 when the lubricating oil reaches a high temperature of 100% output.
  • the lubricating oil is heated by the engine cooling water passing through the oil cooler 11 at the time of 50% output or 30% output at a temperature lower than the engine cooling water temperature.
  • the change in the thermal efficiency of the gas engine 1 is small with respect to the temperature change of the lubricating oil accumulated in the oil pan 10a, but FIG.
  • the change in the thermal efficiency of the gas engine 1 with respect to the change in the temperature of the lubricating oil increases. That is, in the case of an output of 50% or less, if the lubricating oil is cooled too much by the engine cooling water, the thermal efficiency of the gas engine 1 is excessively lowered. As a result of increasing the heat efficiency, it is possible to improve the thermal efficiency of the middle and low output ranges of the gas engine 1.
  • the temperature of the engine cooling water is set lower than the temperature of the lubricating oil of the oil pan 10a at the time of 100% output, and higher than the temperature of the lubricating oil of the oil pan 10a at the time of 50% output, and the lubricating oil at the time of 100% output.
  • the operation period at 50% output or 30% output is overwhelmingly longer than the operation period at 100% output.
  • the use of the gas engine 1 that improves the thermal efficiency in the low and medium output ranges of 50% output or less will improve the year-round energy consumption efficiency of the gas engine 1.
  • the temperature of the engine cooling water is made constant.
  • the engine cooling water is heated so that the temperature of the engine cooling water becomes high at the time of medium to low output.
  • the temperature C1 of the lubricating oil in the oil pan 10a in the middle / low output range may be further increased to obtain an improved lubricating oil temperature C1.
  • the thermal efficiency of the engine 1 can be further improved. Note that heat generated in the gas engine main body 10 and the exhaust path 4 can be used as a heating source.
  • the lubricating oil accumulated in the oil pan 10a passes through the oil cooler 11 and then lubricates the inside of the gas engine main body 10 by the oil pump 18, but FIG.
  • a nozzle-like oil jet 18a may be attached to the tip of the oil pump 18, and the oil jet 18a may be configured to inject lubricating oil onto the back surface of the piston 17 of the gas engine body 10.
  • the oil jet 18 a is extended from the oil pump 18 so as to reach the back surface of the piston 17.
  • the piston 17 is provided with a notch 17a in the vicinity of the oil jet 18a so as not to buffer the oil jet 18a.
  • this oil jet 18a injects lubricating oil onto the back surface of the piston 17 that is the hottest in the gas engine body 10, it takes heat from the piston 17 and, as shown in FIG. 6, the temperature of the lubricating oil in the oil pan 10a C is further increased to another improved lubricating oil temperature D. Since the oil jet 18a cools the back surface of the piston 17, the lubricating oil temperature rises and the mechanical loss is reduced, but the top ring groove bottom temperature of the piston 17 is reduced and the top ring stick is prevented. An increase in oil consumption is prevented. As a result, further improvement in the thermal efficiency of the gas engine 1 and prevention of increase in lubricating oil can be achieved.
  • the configuration of the oil jet 18a shown in FIG. 5 may be combined with the configuration for heating the engine coolant at the time of medium to low output shown in FIG.
  • the engine coolant for cooling or heating the lubricating oil in the oil cooler 11 is heated by the gas engine body 10 and cooled by the heat exchanger 52.
  • the circulation path 5 is configured to be heated in the gas engine body 10 and the exhaust path 4 through which the high-temperature exhaust gas passes, and cooled in the heat exchanger 52.
  • the circulation path 5 may be configured as described above, or the circulation path 5 is heated in the exhaust path 4 and cooled in the heat exchanger 52 as shown in FIG. It may be configured, or the circulation path 5 may be configured to be cooled in the heat exchanger 52 as shown in FIG.
  • the gas engine body 10 may be cooled by another cooling medium.
  • circulation path 5 As for which circulation path 5 is to be configured, a configuration in which a predetermined cooling water temperature can be easily obtained according to the place and environment where the gas engine 1 is used is used.
  • the cooling water temperature is controlled to fall within the range of 75 ° C. to 95 ° C., more preferably 80 ° C. to 90 ° C., in the output range of 30% to 100%.
  • the temperature of the lubricating oil of the oil pan 10a that is cooled or heated by this is controlled in the range of 73 ° C. to 93 ° C., more preferably in the range of 80 ° C. to 90 ° C. in the output range of 30% to 100%.
  • the gas engine 1 configured in this way is applied to air conditioning.
  • it can be suitably used as a drive source for the cogeneration apparatus 6. That is, the cogeneration apparatus 6 can operate at a low output during normal operation, and can perform energy saving by performing the operation at a high output when switching to a heat main operation that is a high load.
  • the gas engine 1 may be configured to recover exhaust heat through a path different from the circulation path 5, or a thermostat in the circulation path 5. It may be configured to recover exhaust heat upstream of 51.
  • the specific configuration of the gas engine 1 is not particularly limited to that shown in FIG. 1.
  • a turbocharger or an intercooler may be added. Good.
  • the gas engine 1 is described.
  • the internal combustion engine is not limited to the gas engine 1, and may be, for example, a diesel engine, a gasoline engine, or other various engines. There may be.

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Abstract

通年エネルギー消費効率の向上を図ることができる内燃機関を提供する。　オイルクーラ１１を備えたガスエンジン１であって、オイルクーラ１１は、機関冷却水と潤滑油との間で熱交換する経路を有し、高負荷の運転時に、潤滑油を冷却することとなり、かつ、中負荷低負荷の運転時に、潤滑油を加熱することとなる、一定温度に、機関冷却水温度を制御する制御部１２を備えたものである。制御部１２は、高負荷の運転時に比べて、中負荷低負荷の運転時に機関冷却水温度を高くするようになされたものである。ピストン１７の裏面に潤滑油を噴射するオイルジェット１８ａを具備するものである。

Description

内燃機関およびコージェネレーション装置
　本発明は、オイルクーラを有する内燃機関に関するものである。
　従来より、内燃機関において、潤滑油を冷却または加熱するように構成された潤滑油温度制御装置が知られている。
　この潤滑油温度制御装置は、潤滑油の温度を素早く適正温度まで冷却させることで、内燃機関の冷却効果を得るように構成されていた。また、それだけでなく、潤滑油の温度を素早く適正温度まで加熱することで、内燃機関の暖機運転の時間の短縮を図ることができるように構成されていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４－２１８５０２号公報
　しかし、上記従来の内燃機関の潤滑油温度制御装置は、単に暖機運転時に潤滑油を加熱するものであり、通年エネルギー消費効率を考慮したものではなかった。
　すなわち、このような内燃機関を、例えば、冷暖房装置の駆動源として用いる場合、高回転高負荷で運転する期間は、夏と冬のごく一部の期間だけで、残りの大半の期間は、低回転中負荷、低回転低負荷で運転していることが多い。したがって、内燃機関としては、高回転高負荷でのエネルギー消費効率が多少低下したとしても、低回転中負荷および低回転低負荷でのエネルギー消費効率が上昇すれば、通年エネルギー消費効率の向上を図ることが考えられる。このような低回転中負荷および低回転低負荷のエネルギー消費効率の向上のために構成された、潤滑油温度制御装置というものは今までに無かった。
　本発明は、係る実情に鑑みてなされたものであって、通年エネルギー消費効率の向上を図ることができる内燃機関を提供することを目的としている。
　上記課題を解決するための本発明に係る内燃機関は、オイルクーラを備えた内燃機関であって、オイルクーラは、機関冷却水と潤滑油との間で熱交換する経路を有し、高負荷の運転時に、潤滑油を冷却することとなり、かつ、中負荷低負荷の運転時に、潤滑油を加熱することとなる、一定温度に、機関冷却水温度を制御する制御部を備えたものである。
上記内燃機関において、機関冷却水は、潤滑油との間で熱交換する経路に、機関冷却水を冷却する熱交換器と、当該熱交換器に機関冷却水を通過させる冷却水ポンプとが設けられて循環経路が形成され、当該循環経路には、熱交換器および冷却水ポンプを通過せずショートカットしてバイパスするバイパス経路が設けられ、制御部は、冷却水ポンプの作動力の調整によって、熱交換器を通過して冷却される機関冷却水の通過量と、バイパス経路を通過して冷却されない機関冷却水の通過量とを調整することで、一定温度に、機関冷却水温度を制御するものであってもよい。
上記内燃機関において、循環経路は、内燃機関本体およびまたは排気経路を機関冷却水が通過するようになされたものであってもよい。
　上記内燃機関において、制御部は、高負荷の運転時に比べて、中負荷低負荷の運転時に機関冷却水温度を高くするようになされたものであってもよい。
上記内燃機関において、ピストン裏面に潤滑油を噴射するオイルジェットを具備するものであってもよい。
上記内燃機関は、通常運転時に中負荷低負荷の運転を行い、熱主運転時に高負荷の運転を行うコージェネレーション装置用のガスエンジンであってもよい。
上記課題を解決するための本発明のコージェネレーション装置は、上記内燃機関を駆動源として用いたものである。
　本発明によると、通年エネルギー消費効率の向上を図ることができる。
本発明に係る内燃機関の全体の構成の概略を示す概略図である。 本発明に係る内燃機関における機関冷却水温度および潤滑油温度と出力負荷との関係を示すグラフである。 （ａ）は１００％出力時の潤滑油温度と熱効率との関係を示すグラフ、（ｂ）は５０％出力時の潤滑油温度と熱効率との関係を示すグラフである。 本発明の他の実施の形態に係る内燃機関の潤滑油温度と出力負荷との関係を示すグラフである。 （ａ）は本発明のさらに他の実施の形態に係る内燃機関のピストン部分の部分分解斜視図、（ｂ）は同図におけるピストンおよびオイルジェットの斜視図である。 図５に示す内燃機関における潤滑油温度と出力負荷との関係を示すグラフである。 （ａ）ないし（ｄ）は本発明に係る内燃機関の循環経路の他の実施の形態を示す概略図である。 本発明に係る内燃機関を使用したコージェネレーション装置を示す概略図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
　図１は本発明に係るガスエンジン１の全体構成の概略を示し、図２は同ガスエンジン１の機関冷却水温度および潤滑油温度と、出力負荷との関係を示している。
　このガスエンジン１は、オイルクーラ１１を備え、高負荷の運転時に冷却することができ、中負荷低負荷の運転時に加熱することができる一定温度に、機関冷却水の温度を制御する制御部１２を備えている。
　まず、ガスエンジン１の構成の概略について説明する。
　レギュレター２１からの燃料ガスは、燃料ガス供給経路２を通過してミキサー３１に供給される。ミキサー３１では、エアフィルタ３２を介して供給される空気と前記燃料ガスとを混合し、スロットル弁３３の開度に応じた量の混合気を、吸気経路３からガスエンジン本体１０へと供給するようになされている。
　ガスエンジン本体１０では、混合気への点火プラグ１３による点火は、制御部１２から点火コイル１３ａを介して制御される。この際、点火タイミングは、カムセンサ１５ａによって吸排気バルブ１４を作動させるカム１５の動きを検知することによって行われる。また、回転数は、クランクセンサ１６ａによってピストン１７に連動するクランク１６の動きを検知することによって検出される。
　ガスエンジン本体１０からの排気は、排気経路４から触媒４１を通過して浄化された後、サイレンサー（図示省略）を介して排気される。
　ガスエンジン本体１０には、機関冷却水の循環経路５が設けられている。この循環経路５は、ガスエンジン本体１０から出てきた循環経路５の下流に、サーモスタット５１が設けられている。サーモスタット５１の下流側は、冷却媒体によって機関冷却水を冷却する熱交換器５２が設けられるとともに、その下流側に冷却水ポンプ５３が設けられた循環経路５と、これら熱交換器５２および冷却水ポンプ５３をショートカットして循環経路５に合流するショートカット経路５ａとに分岐されている。合流後の循環経路５は、オイルクーラ１１を通過した後、再度ガスエンジン本体１０の内部に流入するように構成されている。
　機関冷却水は、ガスエンジンの回転に連動するガスエンジン本体１０内の圧送ポンプ５０によって循環経路５を循環するように構成されている。この際、機関冷却水は、サーモスタット５１によって検出される温度が低い場合、ショートカット経路５ａを通過し、オイルクーラ１１を経て再度ガスエンジン本体１０の内部へと流入し、サーモスタット５１によって検出される温度が高い場合、冷却水ポンプ５３の作動により熱交換器５２を通過し、冷却された後、オイルクーラ１１を経て再度ガスエンジン本体１０の内部へと流入する。この際、機関冷却水は、冷却水ポンプ５３の作動力を調整することで、循環経路５を通過する通過量と、ショートカット経路５ａを通過する通過量とを調整することができる。
　オイルクーラ１１は、ガスエンジン本体１０の底部のオイルパン１０ａに溜まった潤滑油と、機関冷却水とを熱交換し、機関冷却水によって潤滑油を冷却または加熱できるように構成されている。このオイルクーラ１１において冷却または加熱された潤滑油は、ガスエンジン１の回転に連動するオイルポンプ１８によって、ガスエンジン本体１０内を潤滑するように構成されている。
　制御部１２は、クランクセンサ１６ａからガスエンジン１の回転数を検知してガスエンジン１の出力状況を検出するようになされている。また、制御部１２は、サーモスタット５１の作動温度を制御して常に所定の温度で機関冷却水が循環するようになされている。
　図２に示すように、この機関冷却水の温度Ａは、オイルクーラ１１を使用しなかった場合のオイルパン１０ａの潤滑油の温度Ｂと比較して、ガスエンジン１の１００％出力時は、オイルパン１０ａの潤滑油の温度よりも低く、５０％出力時は、オイルパン１０ａの潤滑油の温度よりも高い温度となるように設定されている。
　これにより、オイルクーラ１１を使用した場合のオイルパン１０ａに溜まる潤滑油の温度Ｃは、潤滑油が高温となる１００％出力時は、オイルクーラ１１を通過する機関冷却水によって冷却されることとなるが、潤滑油が機関冷却水温度よりも低温となる５０％出力時や、３０％出力時には、オイルクーラ１１を通過する機関冷却水によって加熱されることとなる。この際、図３（ａ）に示すように、１００％出力の場合は、オイルパン１０ａに溜まった潤滑油の温度変化に対してガスエンジン１の熱効率の変化は小さいが、図３（ｂ）に示すように、５０％出力の場合は、この潤滑油の温度変化に対するガスエンジン１の熱効率の変化が大きくなる。つまり、５０％出力、またはそれ以下の出力の場合は、機関冷却水によって潤滑油を冷却しすぎると、ガスエンジン１の熱効率が低下し過ぎてしまうため、逆にオイルクーラ１１によって潤滑油の温度を高めた方が、ガスエンジン１の中低出力域の熱効率の向上を図ることができることとなる。
　したがって、機関冷却水の温度を１００％出力時のオイルパン１０ａの潤滑油の温度よりも低く、５０％出力時のオイルパン１０ａの潤滑油の温度よりも高く設定して１００％出力時には潤滑油を冷却し、５０％以下の出力時には潤滑油を加熱するようにすることで、高出力域の熱効率の低下を最小限に抑えつつ、中低出力域の熱効率の向上を図ることができる。
　しかも、このようなガスエンジン１を、冷暖房装置の駆動源として使用した場合には、５０％出力時や３０％出力時の運転期間は、１００％出力時の運転期間よりも圧倒的に長いため、このような５０％出力、またはそれ以下の中低出力域の熱効率の向上を図ったガスエンジン１の使用は、ガスエンジン１の通年エネルギー消費効率の向上を図ることになる。
　なお、本実施の形態においては、機関冷却水の温度を一定にしているが、中低出力時に機関冷却水の温度が高くなるように加熱する構成とすることで、図４に示すように、中低出力域におけるオイルパン１０ａの潤滑油の温度Ｃをさらに高め、改善した潤滑油の温度Ｃ１としてもよい。この場合、３０％、５０％の中低出力域では、潤滑油温度と機関冷却水温度とが上昇するため、ガスエンジン１の燃焼が安定して機械損失の低減を図ることができるので、ガスエンジン１の熱効率の一層の向上を図ることができる。なお、加熱源としては、ガスエンジン本体１０や排気経路４で発生する熱を利用することができる。
　また、本実施の形態では、オイルパン１０ａに溜まった潤滑油は、オイルクーラ１１を通過した後、オイルポンプ１８によってガスエンジン本体１０の内部を潤滑するように構成されているが、図５に示すように、このオイルポンプ１８の先端に、ノズル状のオイルジェット１８ａを取り付け、このオイルジェット１８ａによって、ガスエンジン本体１０ピストン１７の裏面に潤滑油を噴射するように構成してもよい。オイルジェット１８ａは、ピストン１７の裏面に届くようにオイルポンプ１８から延設されている。ピストン１７は、このオイルジェット１８ａと緩衝しないように、オイルジェット１８ａの近傍の部分に切欠１７ａが設けられている。
　このオイルジェット１８ａは、ガスエンジン本体１０において最も高温となるピストン１７の裏面に潤滑油を噴射するので、ピストン１７から熱を奪って、図６に示すように、オイルパン１０ａの潤滑油の温度Ｃをさらに高め、他の改善した潤滑油の温度Ｄとなる。オイルジェット１８ａでピストン１７の裏面を冷却するため、潤滑油温度は上昇し、機械損失は低減するが、ピストン１７のトップリング溝底温度は低減し、トップリングのステックは防止されるため、潤滑油消費量の増大は防止される。その結果、ガスエンジン１の熱効率の一層の向上と、潤滑油増大防止とが両立できることとなる。
　この図５に示すオイルジェット１８ａの構成は、図４に示す中低出力時に機関冷却水を加熱する構成と組み合わせるものであってもよい。
　なお、本実施の形態においては、図７（ａ）に示すように、オイルクーラ１１において潤滑油を冷却または加熱する機関冷却水は、ガスエンジン本体１０によって加熱され、熱交換器５２によって冷却されるように循環経路５が構成されているが、図７（ｂ）に示すように、ガスエンジン本体１０と、高温の排気ガスが通過する排気経路４とにおいて加熱され、熱交換器５２において冷却されるように循環経路５が構成されたものであってもよいし、図７（ｃ）に示すように、排気経路４において加熱され、熱交換器５２において冷却されるように循環経路５が構成されたものであってもよいし、図７（ｄ）に示すように、熱交換器５２において冷却されるように循環経路５が構成されたものであってもよい。図７（ｃ）および図７（ｄ）に示す循環経路５の場合、ガスエンジン本体１０は、他の冷却媒体によって冷却するものであってもよい。
何れの循環経路５の構成を取るかについては、ガスエンジン１を使用する場所や環境に応じて、所定の冷却水温度が得られ易い構成のものが使用される。本発明において、冷却水温度は、３０％～１００％の出力域において、７５℃～９５℃、より好ましくは８０℃～９０℃の範囲で収まるように制御される。また、これによって冷却たまは加熱されるオイルパン１０ａの潤滑油の温度は、３０％～１００％の出力域において７３℃～９３℃、より好ましくは８０℃～９０℃の範囲で制御される。
　このようにして構成されるガスエンジン１は冷暖房に適用する。特に、図８に示すように、コージェネレーション装置６の駆動源としても好適に使用することができる。すなわち、コージェネレーション装置６は、通常運転時は低出力で運転を行い、高負荷となる熱主運転に切り替える際に、高出力で運転を行うことで、省エネルギー化を図ることができる。また、コージェネレーション装置６において排熱回収を行う場合、ガスエンジン１は、循環経路５とは別の経路で排熱回収するように構成されたものであってもよいし、循環経路５におけるサーモスタット５１よりも上流側で排熱回収するように構成されたものであってもよい。
　なお、本実施の形態において、ガスエンジン１の具体的な構成については、特に図１に示すものに限定されるものではなく、例えば、ターボチャージャやインタークーラなどが付加されたものであってもよい。
　また、本実施の形態においては、ガスエンジン１について述べているが、内燃機関の形式については、ガスエンジン１に限定されるものではなく、例えば、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、その他、各種のエンジンであってもよい。
　なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
１　ガスエンジン
１０　ガスエンジン本体
１１　オイルクーラ
１２　制御部
１７　ピストン
１８ａ　オイルジェット

Claims (10)

  1. 　オイルクーラを備えた内燃機関であって、オイルクーラは、機関冷却水と潤滑油との間で熱交換する経路を有し、高負荷の運転時に、潤滑油を冷却することとなり、かつ、中負荷低負荷の運転時に、潤滑油を加熱することとなる、一定温度に、機関冷却水温度を制御する制御部を備えたことを特徴とする内燃機関。
  2. 機関冷却水は、潤滑油との間で熱交換する経路に、機関冷却水を冷却する熱交換器と、当該熱交換器に機関冷却水を通過させる冷却水ポンプとが設けられて循環経路が形成され、当該循環経路には、熱交換器および冷却水ポンプを通過せずショートカットしてバイパスするバイパス経路が設けられ、
    制御部は、冷却水ポンプの作動力の調整によって、熱交換器を通過して冷却される機関冷却水の通過量と、バイパス経路を通過して冷却されない機関冷却水の通過量とを調整することで、一定温度に、機関冷却水温度を制御する請求項１記載の内燃機関。
  3. 循環経路は、内燃機関本体およびまたは排気経路を機関冷却水が通過するようになされた請求項２記載の内燃機関。
  4. 　制御部は、高負荷の運転時に比べて、中負荷低負荷の運転時に機関冷却水温度を高くするようになされた請求項１記載の内燃機関。
  5. 　制御部は、高負荷の運転時に比べて、中負荷低負荷の運転時に機関冷却水温度を高くするようになされた請求項２記載の内燃機関。
  6. 　制御部は、高負荷の運転時に比べて、中負荷低負荷の運転時に機関冷却水温度を高くするようになされた請求項３記載の内燃機関。
  7. 　ピストン裏面に潤滑油を噴射するオイルジェットを具備することを特徴とする請求項1ないし６の何れか一に記載の内燃機関。
  8. 　通常運転時に中負荷低負荷の運転を行い、熱主運転時に高負荷の運転を行うコージェネレーション装置用のガスエンジンである請求項1ないし6の何れか一に記載の内燃機関。
  9. 　通常運転時に中負荷低負荷の運転を行い、熱主運転時に高負荷の運転を行うコージェネレーション装置用のガスエンジンである請求項７記載の内燃機関。
  10. 請求項７記載の内燃機関を駆動源として用いたことを特徴とするコージェネレーション装置。
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