JPS6039886B2 - 内燃機関の軸受装置 - Google Patents
内燃機関の軸受装置Info
- Publication number
- JPS6039886B2 JPS6039886B2 JP15190880A JP15190880A JPS6039886B2 JP S6039886 B2 JPS6039886 B2 JP S6039886B2 JP 15190880 A JP15190880 A JP 15190880A JP 15190880 A JP15190880 A JP 15190880A JP S6039886 B2 JPS6039886 B2 JP S6039886B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil film
- sliding
- film thickness
- internal combustion
- combustion engine
- 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.)
- Expired
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の軸受装置に関し、より詳しくはクラ
ンク軸を３箇所以上のすべり軸受で多気筒内燃機関に用
いて好適な軸受装置に関する。
ンク軸を３箇所以上のすべり軸受で多気筒内燃機関に用
いて好適な軸受装置に関する。
従来一般に、この種の軸受装置においては、全てのすべ
り軸受におけるクリアランスを実質的に同一に設定して
いた。しかしながら、全てのすべり軸受についてクリア
ランスを同一に設定したときには、後に詳細に説明する
ように、上記複数のすべり軸受の中には、すべり軸受の
すべり面とクランク軸のすべり面との間の最少油膜厚さ
が必要以上に大きくなってしまうものがあり、これが不
必要な摩擦トルクの増大すなわち動力損失をもたらして
いた。本発明はこのような点に鑑み、全てのすべり軸受
における最少油膜厚さが実質的に同一となるようにそれ
ぞれのすべり軸受におけるクリアランスを異ならせ、も
って不必要に大きな最少油膜厚さを有するすべり軸受を
なくし、これにより上記摩擦トルクの減少を図ることが
できるようにしたものである。
り軸受におけるクリアランスを実質的に同一に設定して
いた。しかしながら、全てのすべり軸受についてクリア
ランスを同一に設定したときには、後に詳細に説明する
ように、上記複数のすべり軸受の中には、すべり軸受の
すべり面とクランク軸のすべり面との間の最少油膜厚さ
が必要以上に大きくなってしまうものがあり、これが不
必要な摩擦トルクの増大すなわち動力損失をもたらして
いた。本発明はこのような点に鑑み、全てのすべり軸受
における最少油膜厚さが実質的に同一となるようにそれ
ぞれのすべり軸受におけるクリアランスを異ならせ、も
って不必要に大きな最少油膜厚さを有するすべり軸受を
なくし、これにより上記摩擦トルクの減少を図ることが
できるようにしたものである。
以下図示実施例について本発明を詳細に説明する。
第１図は直列６気筒の内燃機関の概略図を示し、ｌａ，
ｌｂ，ｌｃ，ｌｄ，ｌｅ，ｌｆはそれぞれピストン、２
はクランク軸、３は各ピストンとクランク軸とを連結す
るコンロッド、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，
４ｇはそれぞれクランク軸２を図示しない内燃機関の本
体に軸支する７個のすべり軸受で、各軸受は通常二分割
に構成されている。そして各すべり軸受４ａ〜４ｇのク
リアランスは、全てのすべり軸受４ａ〜４ｇにおける最
少油膜厚さが実質的に同一となるように設定されている
。
ｌｂ，ｌｃ，ｌｄ，ｌｅ，ｌｆはそれぞれピストン、２
はクランク軸、３は各ピストンとクランク軸とを連結す
るコンロッド、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，
４ｇはそれぞれクランク軸２を図示しない内燃機関の本
体に軸支する７個のすべり軸受で、各軸受は通常二分割
に構成されている。そして各すべり軸受４ａ〜４ｇのク
リアランスは、全てのすべり軸受４ａ〜４ｇにおける最
少油膜厚さが実質的に同一となるように設定されている
。
ところで、上記すべり軸受４ａ〜４ｇはそれぞれのすべ
り面とクランク軸２のすべり面との間の油膜によってク
ランク軸２を軸支するものであるが、その油膜の厚さは
、クランク軸の回転速度、潤滑油の粘度、クリアランス
の大きさ、各すべり軸受４ａ〜４ｇに加わる荷重等の多
くの因子によって変化するものであり、特に各すべり軸
受４ａ〜４ｇに加わる荷重は時間的に変化すると同時に
それぞれのすべり軸受間で大きさが異なるので、上記油
膜の厚さは各すべり軸受４ａ〜４ｇ毎に独自に刻々と変
化する。
り面とクランク軸２のすべり面との間の油膜によってク
ランク軸２を軸支するものであるが、その油膜の厚さは
、クランク軸の回転速度、潤滑油の粘度、クリアランス
の大きさ、各すべり軸受４ａ〜４ｇに加わる荷重等の多
くの因子によって変化するものであり、特に各すべり軸
受４ａ〜４ｇに加わる荷重は時間的に変化すると同時に
それぞれのすべり軸受間で大きさが異なるので、上記油
膜の厚さは各すべり軸受４ａ〜４ｇ毎に独自に刻々と変
化する。
そして上記最少油膜厚さはその油膜の厚さの最少値を意
味しており、上述のように各すべり軸受４ａ〜４ｇ毎に
独自に油膜厚さが変化することから、本発明のように意
図的に揃えてやらないと、各すべり軸受４ａ〜４ｇのそ
れぞれで異なる値の最少油膜厚さを有することになる。
そして従来、上記油膜厚さ（ｈ）にしたがって最少油膜
厚さ（ｈ ｍｉｎ）は次式１で示されるレィノズル方程
式を解くことによって、また摩擦トルク（Ｔ）は次式２
によって得ている。
味しており、上述のように各すべり軸受４ａ〜４ｇ毎に
独自に油膜厚さが変化することから、本発明のように意
図的に揃えてやらないと、各すべり軸受４ａ〜４ｇのそ
れぞれで異なる値の最少油膜厚さを有することになる。
そして従来、上記油膜厚さ（ｈ）にしたがって最少油膜
厚さ（ｈ ｍｉｎ）は次式１で示されるレィノズル方程
式を解くことによって、また摩擦トルク（Ｔ）は次式２
によって得ている。
最尊・渋）十☆（守・器）
利器十・２器 ．・・（１）
Ｔ＝三声もｉｎ＋（≧≧芋奉呈夢Ｃ ‐‐‐■ただし
、Ｐ：油腰圧力 Ｕ：クランク軸の周速 り：潤滑油の粘度 Ｃ：半径クリアランス ど：偏心率 心：偏心角 Ｒ：クランク軸の半径 Ｌ：すべり軸受の幅 Ｗ：荷重 Ｔ：摩擦トルク 上記‘１｝式の解法は複雑でまた従来周知でもあるので
その説明は省略するが、【１）式を解くことによって得
られる最少油膜厚さ（ｈ ｍｉｎ）とクリアランス｛ｃ
ーとの関係について述べれば、上記【１｝式を解くに当
って前述のような多くの因子が関係するので両者の関係
を一義的に律することができないが、後に説明する具体
的な計算結果に示されるように、概略的にはクリアラン
ス【Ｃ｝を大きくすれば最少油膜厚さ（ｈ ｍｉｎ）小
さくすることができると言うことができる。
、Ｐ：油腰圧力 Ｕ：クランク軸の周速 り：潤滑油の粘度 Ｃ：半径クリアランス ど：偏心率 心：偏心角 Ｒ：クランク軸の半径 Ｌ：すべり軸受の幅 Ｗ：荷重 Ｔ：摩擦トルク 上記‘１｝式の解法は複雑でまた従来周知でもあるので
その説明は省略するが、【１）式を解くことによって得
られる最少油膜厚さ（ｈ ｍｉｎ）とクリアランス｛ｃ
ーとの関係について述べれば、上記【１｝式を解くに当
って前述のような多くの因子が関係するので両者の関係
を一義的に律することができないが、後に説明する具体
的な計算結果に示されるように、概略的にはクリアラン
ス【Ｃ｝を大きくすれば最少油膜厚さ（ｈ ｍｉｎ）小
さくすることができると言うことができる。
また【２）式からは、一般的にはクリアランス‘Ｃ｝を
大きくすることによって摩擦トルク（Ｔ）を小さくする
ことができると言うことができる。このような観点から
、全てのすべり軸受４ａ〜４ｇのクリアランス｛０を同
一とした従来装置について検討すると、この場合のクリ
アランス‘○の決定に当っては、クリアランスを可及的
に大きくして摩擦トルク（Ｔ）の減少を図ると同時に、
その反面、クリアランスにｌが大きくなりすぎて最少油
膜厚さ（ｈ ｍｉｎ）がづ、さくなり、すべり軸受とク
ランク軸との接触が生じることがないように考慮する必
要がある。
大きくすることによって摩擦トルク（Ｔ）を小さくする
ことができると言うことができる。このような観点から
、全てのすべり軸受４ａ〜４ｇのクリアランス｛０を同
一とした従来装置について検討すると、この場合のクリ
アランス‘○の決定に当っては、クリアランスを可及的
に大きくして摩擦トルク（Ｔ）の減少を図ると同時に、
その反面、クリアランスにｌが大きくなりすぎて最少油
膜厚さ（ｈ ｍｉｎ）がづ、さくなり、すべり軸受とク
ランク軸との接触が生じることがないように考慮する必
要がある。
しかるに、前述したように各すべり軸受４ａ〜４ｇが有
する最少油膜厚さ（ｈ ｍｉｎ）はそれぞれで異なった
値を有しているので、それらすべり軸受４ａ〜４ｇのな
かでも最も小さな値の最少油膜厚さを基準としてクリア
ランスに｝の拡大を制限しなければならず、その結果、
他のより大きな値の最少油膜厚さを有するすべり軸受に
ついては更にクリアランスを拡大し得る余地があるにも
拘らず従来一般にはこれを行なっておらず、したがって
相対的に摩擦トルク（Ｔ）が大きくなっていた。
する最少油膜厚さ（ｈ ｍｉｎ）はそれぞれで異なった
値を有しているので、それらすべり軸受４ａ〜４ｇのな
かでも最も小さな値の最少油膜厚さを基準としてクリア
ランスに｝の拡大を制限しなければならず、その結果、
他のより大きな値の最少油膜厚さを有するすべり軸受に
ついては更にクリアランスを拡大し得る余地があるにも
拘らず従来一般にはこれを行なっておらず、したがって
相対的に摩擦トルク（Ｔ）が大きくなっていた。
これに対して本発明においては、全てのすべり軸受４ａ
〜４ｇにおける最少油膜厚さが実質的に同一となるよう
に各すべり軸受４ａ〜４ｇのクリアランスを異ならせた
ものであるから、結局、上述した他のより大きな値の最
少油腰厚さを有するすべり軸受について更にクリアラン
スを最大限まで拡大したこととなり、したがってこれに
より従来に比して摩擦トルクの低減を図ることができる
。
〜４ｇにおける最少油膜厚さが実質的に同一となるよう
に各すべり軸受４ａ〜４ｇのクリアランスを異ならせた
ものであるから、結局、上述した他のより大きな値の最
少油腰厚さを有するすべり軸受について更にクリアラン
スを最大限まで拡大したこととなり、したがってこれに
より従来に比して摩擦トルクの低減を図ることができる
。
次に、上記従来のものと本発明のものとの差異をより具
体的な計算結果を示す第２図に基づいて説明する。
体的な計算結果を示す第２図に基づいて説明する。
この計算の基礎となる内燃機関は第１図の構成を有する
直列６気筒ディーゼルエンジンで、すべり軸受４ｅ，４
ｆ，４ｇはすべり軸受４ｄを中心としてすべり軸受４ｃ
，４ｂ，４ａと対称に配設されており、すべり軸受４ｇ
はすべり軸受４ａと、すべり軸受４ｆはすべり軸受４ｂ
と、すべり軸受４ｅはすべり軸受４ｃと実質的に同一の
結果が得られるので、それらの結果の表示は省略する。
第２図示す計算結果は、油膜厚さにおいて最も厳しい運
転条件下で計算してあり、同結果から理解されるように
、クリアランスを同一とした従来装置では各すべり軸受
の最少油膜厚さの値し、が異なっている。
直列６気筒ディーゼルエンジンで、すべり軸受４ｅ，４
ｆ，４ｇはすべり軸受４ｄを中心としてすべり軸受４ｃ
，４ｂ，４ａと対称に配設されており、すべり軸受４ｇ
はすべり軸受４ａと、すべり軸受４ｆはすべり軸受４ｂ
と、すべり軸受４ｅはすべり軸受４ｃと実質的に同一の
結果が得られるので、それらの結果の表示は省略する。
第２図示す計算結果は、油膜厚さにおいて最も厳しい運
転条件下で計算してあり、同結果から理解されるように
、クリアランスを同一とした従来装置では各すべり軸受
の最少油膜厚さの値し、が異なっている。
このとき、最も小さな最少油膜厚さ２．２秋ｍは、すべ
り軸受とクランク軸とが完全な潤滑状態を維持し得るよ
うに設定されていることは勿論である。そこで本発明装
置においては、全てのすべり軸受における最少油膜厚さ
が上記２．２３仏ｍとなるように、クリアランスを異な
らせて設定している。そしてこのようなクリアランスを
有する本発明装置においては、同一のクリアランスを有
す従来装置に比して、計算上、摩擦トルクを小さくでき
ることが示されている。なお、本発明において、全ての
すべり軸受４ａ〜４ｇの最少油膜厚さ‘ま厳密に同一で
ある必要はなく、現実のすべり軸受やクランク軸の加工
精度等を考慮して約１仏ｍ以内の範囲に収まっていれば
、実質的に同一なものと考えられる。
り軸受とクランク軸とが完全な潤滑状態を維持し得るよ
うに設定されていることは勿論である。そこで本発明装
置においては、全てのすべり軸受における最少油膜厚さ
が上記２．２３仏ｍとなるように、クリアランスを異な
らせて設定している。そしてこのようなクリアランスを
有する本発明装置においては、同一のクリアランスを有
す従来装置に比して、計算上、摩擦トルクを小さくでき
ることが示されている。なお、本発明において、全ての
すべり軸受４ａ〜４ｇの最少油膜厚さ‘ま厳密に同一で
ある必要はなく、現実のすべり軸受やクランク軸の加工
精度等を考慮して約１仏ｍ以内の範囲に収まっていれば
、実質的に同一なものと考えられる。
また各すべり軸受４ａ〜４ｇ間でクリアランスを異なら
せるに当っては、クランク軸２の鞠径を一定にしてすべ
り軸受の肉厚をそれぞれのクリアランスに応じて変化さ
せる方法と、全てのすべり軸受４ａ〜４ｇを同一に設定
し、クランク軸２の髄径を上記クリアランスに応じて異
ならせる方法とが考えられる。
せるに当っては、クランク軸２の鞠径を一定にしてすべ
り軸受の肉厚をそれぞれのクリアランスに応じて変化さ
せる方法と、全てのすべり軸受４ａ〜４ｇを同一に設定
し、クランク軸２の髄径を上記クリアランスに応じて異
ならせる方法とが考えられる。
以上のように、本発明によれば従来の軸受装置に比して
摩擦トルクの低減を図ることができ、したがって効率の
優れた内燃機関を得ることができるという効果が得られ
る。
摩擦トルクの低減を図ることができ、したがって効率の
優れた内燃機関を得ることができるという効果が得られ
る。
第１図は直列６気筒の内燃機関の概略図、第２図は本発
明装置と従来装置とについて行なった計算結果を示す図
である。 ２・・クランク軸、４ａ〜４ｇ・・すべり軸受。 第１図 第２図
明装置と従来装置とについて行なった計算結果を示す図
である。 ２・・クランク軸、４ａ〜４ｇ・・すべり軸受。 第１図 第２図
Claims (1)
- １ 内燃機関のクランク軸を少なくとも３箇所以上のす
べり軸受を介して軸支した内燃機関の軸受装置において
、全てのすべり軸受における最少油膜厚さが実質的に同
一となるように、それぞれのすべり軸受におけるクリア
ランスを異ならせて設定したことを特徴とする内燃機関
の軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15190880A JPS6039886B2 (ja) | 1980-10-29 | 1980-10-29 | 内燃機関の軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15190880A JPS6039886B2 (ja) | 1980-10-29 | 1980-10-29 | 内燃機関の軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5776314A JPS5776314A (en) | 1982-05-13 |
| JPS6039886B2 true JPS6039886B2 (ja) | 1985-09-07 |
Family
ID=15528815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15190880A Expired JPS6039886B2 (ja) | 1980-10-29 | 1980-10-29 | 内燃機関の軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6039886B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63168794U (ja) * | 1987-04-21 | 1988-11-02 |
-
1980
- 1980-10-29 JP JP15190880A patent/JPS6039886B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63168794U (ja) * | 1987-04-21 | 1988-11-02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5776314A (en) | 1982-05-13 |
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