JPS5870020A - ピストン冷却制御装置 - Google Patents
ピストン冷却制御装置Info
- Publication number
- JPS5870020A JPS5870020A JP9972781A JP9972781A JPS5870020A JP S5870020 A JPS5870020 A JP S5870020A JP 9972781 A JP9972781 A JP 9972781A JP 9972781 A JP9972781 A JP 9972781A JP S5870020 A JPS5870020 A JP S5870020A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- cooling oil
- cooling
- temperature
- control valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/06—Arrangements for cooling pistons
- F01P3/08—Cooling of piston exterior only, e.g. by jets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ディーゼル機関等の内燃機関のピストン冷却
用の冷却油を供給する冷却油供給通路中に冷却油の供給
量を制御する制御弁を設け、内燃機関の高負荷以外の使
用状態のときのみ制御弁により冷却油の供給を停止させ
ることを特徴とするピストン冷却制御装置に関する。
用の冷却油を供給する冷却油供給通路中に冷却油の供給
量を制御する制御弁を設け、内燃機関の高負荷以外の使
用状態のときのみ制御弁により冷却油の供給を停止させ
ることを特徴とするピストン冷却制御装置に関する。
従来、この種の内燃機関のピストンクーリング装置は、
全員荷時以外の使用範囲、すなわち低中負荷、低中速等
のときでも冷却油をピストンに噴射させており、このた
め、低中負荷、低中速等の冷却の不必要なときにピスト
ンを不必要に冷却し、それによってトップクリアランス
一般に、トップクリアランスは、ピストンに最大の熱負
荷及び慣性力が働いたときに、シリンダヘッド及びバル
ブ間に過大な干渉が生じてピストン等９破損を生じない
ような最低値に設定してあり、上記条件の下にて、ピス
トンとシリンダヘッド、ピストンとバルブとの各々の間
隙はほぼ零となるが、これ以外の使用状態では不必要な
間隙を持つこととなり、この間隙により燃焼は悪化して
いた（グラフ参照）。
全員荷時以外の使用範囲、すなわち低中負荷、低中速等
のときでも冷却油をピストンに噴射させており、このた
め、低中負荷、低中速等の冷却の不必要なときにピスト
ンを不必要に冷却し、それによってトップクリアランス
一般に、トップクリアランスは、ピストンに最大の熱負
荷及び慣性力が働いたときに、シリンダヘッド及びバル
ブ間に過大な干渉が生じてピストン等９破損を生じない
ような最低値に設定してあり、上記条件の下にて、ピス
トンとシリンダヘッド、ピストンとバルブとの各々の間
隙はほぼ零となるが、これ以外の使用状態では不必要な
間隙を持つこととなり、この間隙により燃焼は悪化して
いた（グラフ参照）。
また、エンジンの性能向−Ｉ；に伴いピストンの熱負荷
が上昇し、ピストン冷却な、しでは耐久性を確保できな
い場合にはコンロッド端から冷却油を噴射させたり、ピ
ストンクーリングツエツトを設けて冷却油を噴射させて
、ピストンの燃焼室裏面に冷却油を流してピストンを冷
却していた。更に、強力な冷却効果を達成するため、ピ
ストン冷却油通路（冷却空洞）を設けて冷却油を流して
いた。
が上昇し、ピストン冷却な、しでは耐久性を確保できな
い場合にはコンロッド端から冷却油を噴射させたり、ピ
ストンクーリングツエツトを設けて冷却油を噴射させて
、ピストンの燃焼室裏面に冷却油を流してピストンを冷
却していた。更に、強力な冷却効果を達成するため、ピ
ストン冷却油通路（冷却空洞）を設けて冷却油を流して
いた。
これらの冷却油によるピストン冷却式構造では前記の不
必要なピストンとシリンダヘッド、ピストンとバルブと
の間の間隙は更に拡がり、低中速、低中負荷の性能、燃
費、排ガスを悪化させるように作用していた。
必要なピストンとシリンダヘッド、ピストンとバルブと
の間の間隙は更に拡がり、低中速、低中負荷の性能、燃
費、排ガスを悪化させるように作用していた。
本発明の目的は、上記欠点を解消することであり、ピス
トンの熱負荷を検知し、高負荷になった時のみに冷却油
−をピストンに対して供給し冷却を行ってトップクリア
ランスを適切にするために、冷却油を供給する冷却油供
給通路中に冷却油の供給量を制御で塾る制御弁を設け、
ピストンの熱負荷（噴射ポンプのレバー位置等で検知で
きる）が上昇して冷却を必要とする時以外、すなわち始
動直後、低中負荷、低中速等の時には冷却油の供給を停
止させてピストン温度を最適状態に維持することを特徴
とするピストン冷却制御装置を提供することである。
トンの熱負荷を検知し、高負荷になった時のみに冷却油
−をピストンに対して供給し冷却を行ってトップクリア
ランスを適切にするために、冷却油を供給する冷却油供
給通路中に冷却油の供給量を制御で塾る制御弁を設け、
ピストンの熱負荷（噴射ポンプのレバー位置等で検知で
きる）が上昇して冷却を必要とする時以外、すなわち始
動直後、低中負荷、低中速等の時には冷却油の供給を停
止させてピストン温度を最適状態に維持することを特徴
とするピストン冷却制御装置を提供することである。
する。
図は、本発明によるピストン冷却制御装置を概略的に示
している。ピストン冷却制御装置において、内燃機関に
使用されるピストン１に対してクーリングジェット３か
ら冷却油１２が冷却油通路２に噴射される。冷却油１２
けオイルタンク（図示省略）からポンプ（図示省略）に
よって冷却供給通路４を通ってクーリングジエツ）３に
供給される。供給通路４の途中には制御弁５が設けられ
ている。制御弁５の作動は、コンピュータ内蔵の制御装
置６によって制御される。この制御装置６は、吸気温度
７．エンノン回転数８．ロードレバー角度９．冷却油温
度１０、潤滑Ｍ（メインホール）ｉｆｆ１度１１等の各
各の熱負荷検知装置に連結されており、これら要因に応
じて制御装置６が作動し、制御弁５を作動させるように
なっている。
している。ピストン冷却制御装置において、内燃機関に
使用されるピストン１に対してクーリングジェット３か
ら冷却油１２が冷却油通路２に噴射される。冷却油１２
けオイルタンク（図示省略）からポンプ（図示省略）に
よって冷却供給通路４を通ってクーリングジエツ）３に
供給される。供給通路４の途中には制御弁５が設けられ
ている。制御弁５の作動は、コンピュータ内蔵の制御装
置６によって制御される。この制御装置６は、吸気温度
７．エンノン回転数８．ロードレバー角度９．冷却油温
度１０、潤滑Ｍ（メインホール）ｉｆｆ１度１１等の各
各の熱負荷検知装置に連結されており、これら要因に応
じて制御装置６が作動し、制御弁５を作動させるように
なっている。
作動に関して、内燃機関がその始動直後、低中負荷、低
中速等の場合には一般にピストン熱負荷が低くなってい
る。本発明によるピストン冷却制御装置は、ピストン熱
負荷を上記諸要因から検知し、その測定値に応じて制御
装置６を働かせ、制御弁５を作動させて冷却油１２の供
給量を制御する。通常、高負荷時のみ制御弁５を開放し
て冷却油１２をクーリングツエツト２に供給し、そこか
らピストン１に対して噴射させる。それにより、高負荷
時にピストン１を冷却することができる。高負荷時以外
、すなわち内燃機関の始動直後を含む低中負荷、低中速
時には制御弁５は閉止され、冷却油１２によるピストン
１の冷却は停ｒｈされ、ピストン１け直ちに所望の温度
にまで上昇することができる３その後、ピストン温度が
上昇し、ピストン１をそれ以上加熱する必要がなくなれ
ば、制御装置６が働いて制御弁５を作動して開放し、冷
却油１２をクーリングジェット３に供給する。そこから
冷却油１２はピストン１の冷却油通路２に噴射されピス
トン１は冷却される。このように、制御弁５の簡単な操
作のみでピストン１の温度が制御され、ピストンヘッド
とシリンダへノドとの間のトップクリアランスｔが最適
状態に維持される。
中速等の場合には一般にピストン熱負荷が低くなってい
る。本発明によるピストン冷却制御装置は、ピストン熱
負荷を上記諸要因から検知し、その測定値に応じて制御
装置６を働かせ、制御弁５を作動させて冷却油１２の供
給量を制御する。通常、高負荷時のみ制御弁５を開放し
て冷却油１２をクーリングツエツト２に供給し、そこか
らピストン１に対して噴射させる。それにより、高負荷
時にピストン１を冷却することができる。高負荷時以外
、すなわち内燃機関の始動直後を含む低中負荷、低中速
時には制御弁５は閉止され、冷却油１２によるピストン
１の冷却は停ｒｈされ、ピストン１け直ちに所望の温度
にまで上昇することができる３その後、ピストン温度が
上昇し、ピストン１をそれ以上加熱する必要がなくなれ
ば、制御装置６が働いて制御弁５を作動して開放し、冷
却油１２をクーリングジェット３に供給する。そこから
冷却油１２はピストン１の冷却油通路２に噴射されピス
トン１は冷却される。このように、制御弁５の簡単な操
作のみでピストン１の温度が制御され、ピストンヘッド
とシリンダへノドとの間のトップクリアランスｔが最適
状態に維持される。
第２図及び第３図は、本発明によるピストン冷却制御装
置を使用したものＡと従来のものＢきを比較したもので
ある。
置を使用したものＡと従来のものＢきを比較したもので
ある。
第２図は、横軸をエンジンの回転数Ｎ（ＲＰＭ）とし、
縦軸をピストンリング溝部のピストン温度Ｔ （’Ｃ）
としたもので、エンノンの全負荷の場合の関係を示す。
縦軸をピストンリング溝部のピストン温度Ｔ （’Ｃ）
としたもので、エンノンの全負荷の場合の関係を示す。
したがって、゛斜線のｉ￥ｔ’分が性能向上程度を示し
ている。
ている。
第３図は、横軸をエンジンの回転数Ｎ（ＲＰＭ）とし、
縦軸を軸平均有効圧力Ｐ ｍｅ （怜、１ ）としたも
ので、エンジンの全負荷の場合の関係を示す。そして、
Ａはトップクリアランスを二０８となり、Ｂはトップク
リアランスｔ ＝ １． （１となっているもので、斜
線の部分が性能向に程度を示している。
縦軸を軸平均有効圧力Ｐ ｍｅ （怜、１ ）としたも
ので、エンジンの全負荷の場合の関係を示す。そして、
Ａはトップクリアランスを二０８となり、Ｂはトップク
リアランスｔ ＝ １． （１となっているもので、斜
線の部分が性能向に程度を示している。
以上の構成のように、本発明によるピストン冷却制御装
置はピストン熱負荷を検知して高負荷時を除いた使用状
態の時にピストンへの冷ｎ）油の供給を停止するもの、
すなわら、ピストンの熱口荷を感知し、高速・高角（ａ
８．１のピストン温度を冷却油の供給によって適切に
冷却して緒持し、低中速・低中負荷時には制御弁を閉１
１シて冷却油の供給を停止し、ピストン温度が最適値ま
で−Ｌ昇づるのを促進し、または各々の使用状態におけ
る最高温度（性能、耐久性からの限定温度以下）に維持
することができるもの（・あるから、ピストン温度が最
適値に達するま（・が従来のものより短縮され、適切に
ピストンを膨張させることができ、低中負荷・低中速等
の（・ツブクリアランスを小さくすることがでさ、出力
性能、燃費、排ガス等を改善できる。一般に、ピストン
クーリングジェットを取ｊＨＪる際、１１（中速のメイ
ンホール油圧低下が問題になり、必要油量を確保するた
めにオイルポンプ容量ノＩツブを行う必要が生じるが、
本発明のピストン冷！Ｊｌシリ御装置を用いた場合には
、これが不要に１．する。ビスＩ−ン温度を最適状態に
保つことによりピストン燃焼室壁温が低いために生じる
燃焼不良を負荷、回転速度に関係なく改善することがで
きる。更に、ビス［〜ン温麿振幅を減じることにより、
ピストンの耐久性を向上さけることができる。なお、冷
却油にょっ（ピストンを冷却している場合に、低中負荷
・低中速の過冷却防止という目的からは高熱負荷対策と
して次の■〜■が用いられる。すなわち、■冷却油通路
を設けたピストンにピストンクーリングジェットによっ
て冷却するのが最ち自効であり、■ピストンクーリング
ジェットによる冷却油噴射及び■コンロッド末端軽山の
冷７ＪＩ曲噴射に５有効である。
置はピストン熱負荷を検知して高負荷時を除いた使用状
態の時にピストンへの冷ｎ）油の供給を停止するもの、
すなわら、ピストンの熱口荷を感知し、高速・高角（ａ
８．１のピストン温度を冷却油の供給によって適切に
冷却して緒持し、低中速・低中負荷時には制御弁を閉１
１シて冷却油の供給を停止し、ピストン温度が最適値ま
で−Ｌ昇づるのを促進し、または各々の使用状態におけ
る最高温度（性能、耐久性からの限定温度以下）に維持
することができるもの（・あるから、ピストン温度が最
適値に達するま（・が従来のものより短縮され、適切に
ピストンを膨張させることができ、低中負荷・低中速等
の（・ツブクリアランスを小さくすることがでさ、出力
性能、燃費、排ガス等を改善できる。一般に、ピストン
クーリングジェットを取ｊＨＪる際、１１（中速のメイ
ンホール油圧低下が問題になり、必要油量を確保するた
めにオイルポンプ容量ノＩツブを行う必要が生じるが、
本発明のピストン冷！Ｊｌシリ御装置を用いた場合には
、これが不要に１．する。ビスＩ−ン温度を最適状態に
保つことによりピストン燃焼室壁温が低いために生じる
燃焼不良を負荷、回転速度に関係なく改善することがで
きる。更に、ビス［〜ン温麿振幅を減じることにより、
ピストンの耐久性を向上さけることができる。なお、冷
却油にょっ（ピストンを冷却している場合に、低中負荷
・低中速の過冷却防止という目的からは高熱負荷対策と
して次の■〜■が用いられる。すなわち、■冷却油通路
を設けたピストンにピストンクーリングジェットによっ
て冷却するのが最ち自効であり、■ピストンクーリング
ジェットによる冷却油噴射及び■コンロッド末端軽山の
冷７ＪＩ曲噴射に５有効である。
第１図は、本発明によるビスｉ〜ン冷却制御装置を示す
概略図、第２図及び第３図は、本発明と従来のものとの
比較線図である。 １・・・ピストン、２・・・冷却油通路、３・・・ピス
トンクーリングジェッ１−１４・・・’を負ｕＩ油供給
通路、５・・・制御弁、６・・・制御装置、１２・・・
冷却油、ｔ・・・トップクリアランス。 特許出願人 日 野 自動車工業 株式会祖 代 理 人
概略図、第２図及び第３図は、本発明と従来のものとの
比較線図である。 １・・・ピストン、２・・・冷却油通路、３・・・ピス
トンクーリングジェッ１−１４・・・’を負ｕＩ油供給
通路、５・・・制御弁、６・・・制御装置、１２・・・
冷却油、ｔ・・・トップクリアランス。 特許出願人 日 野 自動車工業 株式会祖 代 理 人
Claims (1)
- ピストンに対して冷却油を供給する供給通路中に冷却油
の供給量を制御する制御弁を設け、この制御弁を熱負荷
検知装置に連絡した制御装置に連結し、ピストン熱負荷
を検知して高負荷時以外の使用状態のときに、制御弁に
より冷却油の供給を停止させることを特徴とするピスト
ン冷却制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9972781A JPS5870020A (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | ピストン冷却制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9972781A JPS5870020A (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | ピストン冷却制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5870020A true JPS5870020A (ja) | 1983-04-26 |
Family
ID=14255097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9972781A Pending JPS5870020A (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | ピストン冷却制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5870020A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5892413U (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-22 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンのピストン冷却装置 |
| JPS58102708U (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-13 | いすゞ自動車株式会社 | デイ−ゼルエンジンのピストン冷却装置 |
| JPS58102709U (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-13 | いすゞ自動車株式会社 | デイ−ゼルエンジンのピストン冷却装置 |
| JPH1068319A (ja) * | 1996-08-28 | 1998-03-10 | Nissan Motor Co Ltd | 筒内直噴式火花点火エンジン |
| GB2428452A (en) * | 2005-07-20 | 2007-01-31 | Ford Global Tech Llc | Oil spray system for cooling pistons in i.c. engines |
| CN102705035A (zh) * | 2012-06-01 | 2012-10-03 | 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 | 发动机润滑系统及发动机润滑方法 |
| CN103790688A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-05-14 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机及其冷却喷嘴的控制方法、控制系统 |
| JP2015209800A (ja) * | 2014-04-25 | 2015-11-24 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
| CN113982738A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-01-28 | 中国第一汽车股份有限公司 | 活塞冷却喷嘴的控制方法、装置、系统以及电子设备 |
| CN114233461A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-03-25 | 潍坊力创电子科技有限公司 | 一种发动机活塞冷却控制方法 |
-
1981
- 1981-06-29 JP JP9972781A patent/JPS5870020A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5892413U (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-22 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンのピストン冷却装置 |
| JPS58102708U (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-13 | いすゞ自動車株式会社 | デイ−ゼルエンジンのピストン冷却装置 |
| JPS58102709U (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-13 | いすゞ自動車株式会社 | デイ−ゼルエンジンのピストン冷却装置 |
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| GB2428452A (en) * | 2005-07-20 | 2007-01-31 | Ford Global Tech Llc | Oil spray system for cooling pistons in i.c. engines |
| GB2428452B (en) * | 2005-07-20 | 2011-02-23 | Ford Global Tech Llc | Oil spray system for an internal combustion engine |
| CN102705035A (zh) * | 2012-06-01 | 2012-10-03 | 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 | 发动机润滑系统及发动机润滑方法 |
| CN103790688A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-05-14 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机及其冷却喷嘴的控制方法、控制系统 |
| JP2015209800A (ja) * | 2014-04-25 | 2015-11-24 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
| CN113982738A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-01-28 | 中国第一汽车股份有限公司 | 活塞冷却喷嘴的控制方法、装置、系统以及电子设备 |
| CN113982738B (zh) * | 2021-11-23 | 2022-11-18 | 中国第一汽车股份有限公司 | 活塞冷却喷嘴的控制方法、装置、系统以及电子设备 |
| CN114233461A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-03-25 | 潍坊力创电子科技有限公司 | 一种发动机活塞冷却控制方法 |
| CN114233461B (zh) * | 2022-02-24 | 2022-04-29 | 潍坊力创电子科技有限公司 | 一种发动机活塞冷却控制方法 |
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