JPH04121408U - シリンダボア潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関ピストンの裏側に潤滑用オイルを噴
射すると共に、機関の温度が低く、且つ、回転速度が高
い場合に、オイルポンプの容量を増加させることなく、
効果的にスカッフ発生を防止するシリンダボア潤滑装置
を提供すること。 【構成】 オイルギャラリ10に、ピストン冷却用オイル
ジェット２と、所定圧で開弁する弁４を介してシリンダ
ボア24内壁面にオイルを噴射するシリンダボア潤滑用オ
イルジェット６とを取付け、前記弁４は、供給される油
圧が上昇して所定値に達すると開弁し、シリンダボア内
壁面にオイルを噴射し、低温、高速回転時の潤滑を向上
させてスカッフ発生を防止するようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関のシリンダボアとピストンとの摺動面を潤滑するシリンダ ボア潤滑装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関のピストン及びピストンリングのスカッフは、低温時や始動直後に起 こり、ひどいときには、すぐに機関の焼き付きを起こす。また、軽いスカッフで も、何度も繰り返したり、軽いスカッフを起こした状態で長時間運転を続けたり すると、これらが引金になって、機関の焼き付きや、スカッフが発生するに到る 場合がある。この低温時や機関始動時のスカッフは、ピストンとシリンダボアと の隙間が、両部材の熱膨張特性の差から小さくなることや、オイル不足による潤 滑不良により発生するものであることは周知である。

【０００３】 そこで、従来から、ピストンのウエブによりかき上げたオイルの飛沫や、メタ ル部から逃げるオイルの飛沫で、シリンダボア内壁面にオイルを供給することが 行われている。また、別の手段として、実開昭６２−１５２０１７号公報には、 ピストンの裏側にオイルを噴射してピストンを冷却するタイプの内燃機関におい て、シリンダボア内壁面にも、オイルを噴射する潤滑装置が開示されている。

【０００４】 この公報に記載された潤滑装置は、シリンダボアの内壁面にオイルを噴射する 第１オイルジェットと、ピストンの裏側にオイルを噴射する第２オイルジェット とを設け、オイルポンプの油圧が低いときに第１オイルジェットだけからオイル を噴射させ、また、前記油圧が高いときには、少なくとも第２オイルジェットか らオイルを噴射するようにしたものである。そして、この公報には、機関の低温 時にピストンが過冷却されないように、シリンダのオイルギャラリ側に開けた第 １オイルジェット用のオイル孔と、その奥に開けた第２オイルジェット用のオイ ル孔とを設け、スプリングで閉止方向に付勢されたピストン弁を用いた切換弁を 使用し、該ピストン弁で、前記オイル孔を択一的に開口させるか、又は、第２オ イルジェットを噴射する場合には、第１オイルジェットからもオイルを噴射する ようにした潤滑装置を開示している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、内燃機関の油圧は、一般に、オイル温度が低いと粘度が高く、前記 クランクウエブなどからの飛沫の発生が十分でなく、シリンダボア内壁面の潤滑 が不十分になる。しかも、該低温時に、アクセルを踏むなどして機関の回転速度 を上げると、油圧は急激に高くり、スカッフ発生の危険が生じる。また、オイル 温度が高くなると、粘度が低下するので油圧が上がりにくくなる特性がある。

【０００６】 したがって、前記公報に記載された潤滑装置は、低温時にアクセルを踏込み回 転速度を上げると、シリンダボア内壁にオイルが噴射されなくなり、オイルが不 足してスカッフが発生する。また、オイル温度が高く油圧が上がらないと、前記 第２オイルジェットが閉止され、ピストンが冷却されなくなる危険がある。また 、シリンダボアとピストンとの両方にオイルを噴射するためにポンプ能力を上げ ると、その分仕事量が増え、内燃機関本来の出力を減少させるという問題がある 。

【０００７】 また、前記公報には、低温時に，ピストンの裏側にオイルを噴射すると過冷却 されるとしているが、一般の内燃機関では、かかる問題は起きていない。また、 油圧が低いとき、即ち、アイドリングなど機関回転速度が低いときには、シリン ダボア内壁面にオイルを噴射する必要はない。したがって、前記公報に記載の冷 却装置は、一般の内燃機関の低温時、特に暖機時のスカッフ発生防止に十分な効 果を発揮することができず、なお、改善する必要がある。

【０００８】 本考案は、以上の問題に着目して成されたものであり、ピストンの裏側から潤 滑用オイルを噴射してピストンを冷却する内燃機関において、機関の温度が低く 、且つ、回転速度が高い場合に、オイルポンプの容量を増加させる必要がなく、 しかも、シリンダボア内壁面にオイルを噴射し、効果的にスカッフ発生を防止す ることができるシリンダボア潤滑装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

以上の目的を達成するための本考案のシリンダボア潤滑装置は、内燃機関のオ イルギャラリに、ピストン裏側にオイルを噴射するピストン冷却用オイルジェッ トと、所定圧で開弁する弁を介してシリンダボア内壁面にオイルを噴射するシリ ンダボア潤滑用オイルジェットとを取付け、前記弁は、供給される油圧が上昇し て所定値に達すると開弁し、シリンダボア内壁面にオイルを噴射するようにした たものである。

【００１０】 前記シリンダボア潤滑用オイルジェットは、油圧が高いときにのみオイルを噴 射するものであり、かかる高い油圧は、低温時にアクセルを踏み込むなど、機関 の回転速度を上げた場合に発生するものであるから、従来、メインリリーフバル ブを通じて還流されていたオイルを、シリンダボア内壁面に噴射するようにすれ ば、本考案を実施するためにオイルポンプの容量を大きくする必要はない。即ち 、前記シリンダボア潤滑用オイルジェット用の前記弁の設定圧を、従来のメイン リリーフバルブの設定圧として、リリーフバルブとしても作用させ、従来のメイ ンリリーフバルブは、更に設定圧を高くして異常高圧による危険防止用として使 用すればよい。

【００１１】 本考案の前記ピストン裏側にオイルを噴射してピストンを冷却する手段は、ピ ストン内に設けた空洞を通じてピストンを冷却する方式の手段も含まれる。

【００１２】

【実施例】

以下添付の図を対照して、実施例により本考案を具体的に説明する。 本実施例のシリンダボア潤滑装置のオイルジェット部１は、図１に示すように 、ピストン冷却用オイルジェット２と、弁４を介してシリンダボア潤滑用オイル ジェット６とをオイル通路８取付けたものであり、該オイル通路８は、オイルギ ャラリ10に接続されている。弁４は、スプリング12で閉止方向に付勢されるボー ル弁14からなり、オイルポンプ16から送られるオイル圧が設定圧に達すると、後 退してシリンダボア潤滑用オイルジェット６からオイルを噴射させるようにした ものである。なお、図の符号17はリリーフバルブである。

【００１３】 そして、シリンダボア潤滑用オイルジェット８の噴口18は、図２に示すように 、ピストン冷却用オイルジェット２側を除く四方に円錐状にオイルを噴射するＣ 形のスリット状に形成した。即ち、図１，図２に示す部材20によって、オイルは 、ピストン冷却用オイルジェット２から噴射された噴流を避けて噴射される。ま た、例えばコンロッド（図示せず）などが邪魔して、シリンダボア24の壁面にオ イルが達せず、それが障害となる場合には、シリンダボア潤滑用オイルジェット ８を２か所、又は、それ以上設け、死角のないようにすることもできる。

【００１４】 次に図３〜図６を用いて本実施例のシリンダボア潤滑装置の動作を説明する。 まず、本実施例に使用した４気筒ディーゼルエンジンの機関回転速度とオイル ギャラリの油圧との関係を、油温をパラメータとして実測した結果を図３に示す 。本測定時のリリーフバルブ17（図１）の設定圧は、６kg/cm²であり、破線は推 定線である。そして、本実施例では、弁８の開弁設定圧を６kg/cm²に設定し、リ リーフバルブの設定圧を８kg/cm²とし、オイルポンプ16は、従来のものをそのま ま使用した。

【００１５】 いま常温で機関を始動し、低回転速度（例えば500rpm）のときには油圧が低い ので、弁８は閉じたままであり、オイルは、ピストン冷却用オイルジェット２か らのみ噴射される（図４）。噴射されたオイル22は、シリンダボア24に嵌入され たピストン26に当たり、図４に示す矢印のように流れ、ピストン26を裏側28から 冷却する。次いで、機関温度が低温のまま（例えば常温) 、アクセルが踏み込ま れるなどして回転速度が上昇させると、急激に油圧が上昇し６kg/cm²に達する。 すると、図５に示すように、ボール弁14がスプリング12に抗して後退し、弁８が 開弁し、図６に示すように、オイルは、シリンダボア潤滑用オイルジェット６か らも噴射され、該噴流30は、シリンダボア24内壁面に噴射され、該壁面を濡らし 、ピストン26の往復動を潤滑することができる。

【００１６】 次いで、機関温度の上昇と共に油温も上昇して高温となると、機関回転速度が 上昇しても、図３に示すように、シリンダボア潤滑用オイルジェット６を作動さ せる油圧には達しなくなり、シリンダボア24の潤滑は、図示しないクランクのウ エブやメタルから逃げるオイルの飛沫で十分となる。したがって、ピストンの裏 面冷却用オイルジェットに、弁８とシリンダボア潤滑用オイルジェット６を設け ることにより、オイルポンプ16の容量を増加させることなく、スカッフの発生を 防止することができる。なお、本実施例では、ピストン冷却用オイルジェット２ と、シリンダボア潤滑用オイルジェット６とを同じオイル通路８に取付けたが、 それぞれ別々に取付けることもできる。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のシリンダボア用潤滑装置は、オイルの供給油圧 が所定値以上となった場合にシリンダボア内壁面にオイルを噴射させるという簡 単な手段で、ピストンやピストンリングによるスカッフの発生を防止することが できる。しかも、前記オイル噴射を行うために、他の潤滑油系に影響を及ぼす危 険がないので、従来のままのオイルポンプ容量とすることが可能である。したが って、設計変更部分が極めてすくなく、しかも、内燃機関の信頼性を高めること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるシリンダボア冷却装置
の概要を一部断面図で示す説明図である。

【図２】図１の要部斜視図である。

【図３】図１に示す実施例に使用するディーゼルエンジ
ンの機関回転速度とオイルギャラリの油圧との関係を、
油温をパラメータとして示すグラフ図である。

【図４】図１の状態におけるオイル噴射状態を示す説明
図である。

【図５】図１に示す弁８に掛かる油圧が設定圧に達した
場合の状態を示す説明図である。

【図６】図５の状態におけるオイル噴射状態を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ オイルジェット部 ２ ピストン冷却用
オイルジェット ４ 弁 ６ シリンダボア潤
滑用オイルジェット ８ オイル通路 10 オイルギャラリ 12 スプリング 14 ボール弁 16 オイルポンプ 18 噴口 22 オイル 24 シリンダボア 26 ピストン 28 ピストンの裏側

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のオイルギャラリに、ピストン
   裏側にオイルを噴射するピストン冷却用オイルジェット
   と、所定圧で開弁する弁を介してシリンダボア内壁面に
   オイルを噴射するシリンダボア潤滑用オイルジェットと
   を取付け、前記弁は、供給される油圧が上昇して所定値
   に達すると開弁し、シリンダボア内壁面にオイルを噴射
   するようにしたシリンダボア潤滑装置。