JPS6347621Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジンの冷却装置に関する。

一般に、エンジンの高負荷時等においては、ノ
ツキングを起こしやすく、これによりエンジン性
能を十分に発揮できない場合がある。

本考案は、上述の点に鑑みて創作されたもの
で、ノツキングを発生しうる運転条件下におい
て、適切にピストンを冷却できるようにして、エ
ンジン性能を十分に発揮できるようにした、エン
ジン冷却装置を提供することを目的とする。

このため、本考案のエンジン冷却装置は、油圧
を発生するオイルポンプと、同オイルポンプとエ
ンジン潤滑部とを連通する潤滑用通路と、同潤滑
用通路に設けられてオイル高温時に同潤滑用通路
を閉作動する第１バイパスバルブと、上記オイル
ポンプとピストン冷却用オイルジエツトノズルと
を連通するピストン冷却用通路と、同ピストン冷
却用通路に設けられてエンジン高負荷時に同ピス
トン冷却用通路を開作動する負荷応動バルブと、
上記ピストン冷却用通路における上記負荷応動バ
ルブの上記オイルポンプ側に設けられたオイルク
ーラと、同オイルクーラの出口側部分と上記潤滑
用通路における上記第１バイパスバルブの下流側
とをつなぐ連絡路と、同連絡路に設けられてオイ
ル高温時に同連絡路を開作動する第２バイパスバ
ルブとを備えたことを特徴としている。

以下、図面により本考案の一実施例としてのエ
ンジン冷却装置について説明すると、第１図はそ
の全体構成図、第２図はその一部を詳細に示す部
分構成図、第３〜９図はいずれもその作用を説明
するための部分構成図である。

第１図に示すように、油圧を発生するオイルポ
ンプ１が設けられており、このオイルポンプ１に
より、オイルパン２のオイルをスクリーン（スト
レーナ）３を介して圧油として吐出することがで
きる。

また、オイルポンプ１とエンジン潤滑各部７と
を連通接続する潤滑用通路８が設けられており、
この通路８の途中には、オイルフイルタ１３が介
装されている。

なお、このオイルフイルタ１３と並列にリリー
フバルブ１４が接続されている。

ところで、エンジンＥにおけるピストン６の裏
面へ向けて冷却用オイルを噴出するピストン冷却
用オイルジエツトノズル４が設けられており、こ
のオイルジエツトノズル４はピストン冷却用通路
５を介してオイルポンプ１に連通接続されてい
る。

なお、通路５と８とは、符号Ａで示す分岐点か
らオイルポンプ１側が共通の通路として構成され
ており、これにより圧油供給用オイルポンプ１の
共用化がはかられている。

また、ピストン冷却用通路５には、負荷応動バ
ルブ９が介装されており、この負荷応動バルブ９
は、第２図に示すごとく、差圧応動式アクチユエ
ータと、このアクチユエータにロツド９ｅを介し
取付けられたバルブ部９ｆとをそなえている。

さらに、このアクチユエータは、ダイアフラム
９ａで仕切られた第１および第２チヤンバ９ｂ，
９ｃをそなえており、第１チヤンバ９ｂには大気
圧が導かれるとともに、第２チヤンバ９ｃには吸
気マニホルド負圧が導かれるようになつている。

なお、第２チヤンバ９ｃ内には、戻しスプリン
グ９ｄが装填されており、又ダイアフラム９ａに
は、ロツド９ｅが連結されている。

これにより、エンジン低負荷時には、ロツド９
ｅが押し下げられて、このバルブ９はピストン冷
却用通路５を閉じ、逆にエンジン高負荷時には、
ロツド９ｅが引き上げられて、このバルブ９はピ
ストン冷却用通路５を開くことができる。したが
つて、この負荷応動バルブ９はエンジン高負荷時
にピストン冷却用通路５を開作動することができ
るのである。

また、第１図に示すように、ピストン冷却用通
路５における負荷応動バルブ９の配設部分よりも
オイルポンプ１側の部分には、オイルクーラ１０
が設けられている。

さらに、通路５，８の分岐点Ａとオイルフイル
タ１３との間の潤滑用通路８の部分には、第１バ
イパスバルブ１１が設けられている。

この第１バイパスバルブ１１は、第２図に示す
ごとく、弁体１１ｃ付きのロツド１１ｂを温度変
化により矢印ａ方向に往復動させうるワツクスエ
レメント１１ａと、戻しスプリング１１ｂとをそ
なえて構成されており、したがつて高温時には、
ロツド１１ｂが伸長して、バルブ１１が閉じ、低
温時には、ロツド１１ｂが収縮して、バルブ１１
が開くのである。

さらに、ピストン冷却用通路５におけるオイル
クーラ１０の出口側部分と、潤滑用通路８におけ
る第１バイパスバルブ１１の下流側でオイルフイ
ルタ１３の上流側部分との間には、通路５と８と
をつなぐ連絡路が介装されており、この連絡路に
第２バイパスバルブ１２が介装されている。

この第２バイパスバルブ１２は、ロツド１２ｂ
を温度変化により第２図の矢印ｂ方向に往復動さ
せうるワツクスエレメント１２ａと、ロツド１２
ｂに駆動されて連絡路を開閉しうるポート１２ｅ
付きのスリーブ状バルブ部１２ｃと、このバルブ
部１２ｃを閉方向へ付勢するスプリング１２ｄと
をそなえて構成されている。

なお、第１図中の符号１５はリリーフバルブを
示している。

本考案のエンジン冷却装置は、上述のごとく構
成されているので、エンジンオイル温度やエンジ
ン負荷の状態によつて次のような作用をなしう
る。

(1) エンジンオイル温度が所定値例えば100〜120
℃以下の場合 (a) エンジン負荷が中低負荷状態の場合 この場合は、第３図に示すように、バイパスバ
ルブ１１，１２の各ロツド１１ｂ，１２ｂが収縮
状態にあるため、バルブ１１は開き、バルブ１２
は連絡路を閉にしており、更に負荷応動バルブ９
が通路５を閉じている。したがつてオイルポンプ
１からの圧油は、第３図に矢印で示すように、冷
却されずにエンジン潤滑各部７へ供給される。な
おこのときオイルジエツトノズル４からのオイル
の噴出はない。

これにより、冷却による熱損失を低減できる。

(b) エンジン負荷が高負荷状態の場合 この場合は、第４図に示すように、オイル温度
が所定値以下であるから、ロツド１１ｂ，１２ｂ
が収縮状態になつているため、バルブ１１は開
き、バルブ１２は連絡路を閉にしており、更に高
負荷であるから、負荷応動バルブ９が通路５を開
いている。したがつて、オイルポンプ１からの圧
油は、第４図に示すように、冷却されずにエンジ
ン潤滑各部７へ供給されるとともに、オイルクー
ラ１０で冷却されてオイルジエツトノズル４へ供
給される。

これによりエンジン潤滑各部７では冷却による
熱損失を低減でき、更にオイルジエツトノズル４
からは、オイルクーラ１０で冷却されたオイルが
ピストン６の裏面へ向けて噴射されるため、この
ようなノツキングの起こりやすい高負荷状態で、
ピストン６を効果的に冷却することができ、その
結果ノツキングを回避させながらノツキング限界
点火時期を進み側へ拡大させて、エンジン性能を
十分に発揮させることができる。

なお、このときオイルクーラ１０が目詰まりを
起こしたとすると、第５図に示すように、ポート
１２ｅを通じて作用する油圧が下がるため、バル
ブ部１２ｃが右方へ移動し、これにより圧油が第
５図に矢印で示すように連絡路を通じてオイルジ
エツトノズル４へ供給される。このとき供給され
るオイルは冷却されていないが、ピストン裏面に
オイルが噴出されることによつて、かなりの冷却
効果を期待することができ、これにより仮にオイ
ルクーラ１０が目詰まりを起こした場合でも、ピ
ストン６を冷却することができ、ノツキングを回
避することができる。

(2) エンジンオイル温度が上記所定値すなわち例
えば100〜120℃以上の場合 (a) エンジン負荷が中低負荷状態の場合 この場合は第６図に示すように、バイパスバル
ブ１１，１２の各ロツド１１ｂ，１２ｂが伸長状
態にあるため、バルブ１１は閉じ、バルブ１２は
連絡路を開にしており、負荷応動バルブ９が通路
５を閉じている。したがつてオイルポンプ１から
の圧油は、第６図に矢印で示すように、オイルク
ーラ１０で冷却され更に連絡路を経てエンジン潤
滑各部７へ供給される。なお、このときオイルジ
エツトノズル４からのオイルの噴出はない。

これにより、オイル温度が適当な温度にまで冷
却されてエンジン潤滑各部７へ供給されるため、
焼付や摩耗あるいはオイル劣化等、エンジンに支
障を与えることを確実に防止できる。

なお、このときオイルクーラ１０が目詰まりを
起こしたとすると、第８図に示すように、バルブ
１１の弁体１１ｃがロツド１１ｂに沿い左方へ移
動し、これにより圧油は第８図に矢印で示すよう
に供給される。このとき供給されるオイルは冷却
されていないが、エンジン潤滑各部７へのオイル
の供給は確保されているので、必要最少限の潤滑
機能は確保される。

(b) エンジン負荷が高負荷状態の場合 この場合は、第７図に示すように、オイル温度
が所定値以上であるから、ロツド１１ｂ，１２ｂ
が伸長状態になつているため、バルブ１１は閉
じ、バルブ１２は連絡路を開にしており、更に高
負荷であるから、負荷応動バルブ９が通路５を開
いている。したがつて、オイルポンプ１からの圧
油は、第７図に示すように、オイルクーラ１０で
冷却されてエンジン潤滑各部７およびオイルジエ
ツトノズル４へ供給される。

これによりエンジン潤滑各部７での焼付等エン
ジンに支障を与えることを防止できるほか、オイ
ルジエツトノズル４からは、オイルクーラ１０で
冷却されたオイルがピストン６の裏面へ向けて噴
射されるため、このようなノツキングの起こりや
すい高負荷状態で、ピストン６を効果的に冷却す
ることができ、その結果ノツキングを回避させな
がらノツキング限界点火時期を進み側へ拡大させ
ることができる。

なお、このときオイルクーラ１０が目詰まりを
起こしたとすると、第９図に示すように、バルブ
１１の弁体１１ｃが左方へ押され、これにより圧
油は、第９図に矢印で示すように、エンジン潤滑
各部７へ供給されるとともに、連絡路を通じてオ
イルジエツトノズル４へ供給される。このとき供
給されるオイルは冷却されていないが、エンジン
潤滑各部７へのオイルの供給は確保されるほか、
ピストン裏面にオイルが噴出されることによつ
て、かなりの冷却効果を期待することができ、こ
れにより仮にオイルクーラ１０が目詰まりを起こ
した場合でも、エンジン潤滑各部７の潤滑を確保
しながら、ピストン６を冷却してノツキングを回
避することができる。

以上詳述したように、本考案のエンジン冷却装
置によれば、エンジンオイル温度に応じて第１バ
イパスバルブ１１および第２バイパスバルブ１２
の開閉が行なわれるため、エンジンオイル温度が
ある設定値以下で、かつ、エンジン負荷が高負荷
状態である場合には、ピストン冷却用オイルのみ
オイルクーラに流して冷却し、エンジンオイル温
度がある設定値以上で、かつ、エンジン負荷が高
負荷状態である場合には、エンジン潤滑部へ供給
されるオイルとピストン冷却用オイルの双方とも
オイルクーラに流して冷却が行なわれるものであ
り、これにより、必要以上にエンジンオイル温度
を低下させてオイル粘度を上昇させ、フリクシヨ
ンを増大させてしまうのを防止することができ
る。また、エンジンオイルの冷却不足からエンジ
ンが焼付きや摩耗を起こしたり、エンジンオイル
が劣化してしまうのを防止できる利点もある。

また、エンジンの中低負荷域では、オイルジエ
ツトによる強制的なピストン冷却を行なわないの
で、冷却による熱損失を低減できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１〜９図は本考案の一実施例としてのエンジ
ン冷却装置を示すもので、第１図はその全体構成
図、第２図はその一部を詳細に示す部分構成図、
第３〜９図はいずれもその作用を説明するための
部分構成図である。 １……オイルポンプ、２……オイルパン、３…
…スクリーン、４……オイルジエツトノズル、５
……ピストン冷却用通路、６……ピストン、７…
…エンジン潤滑各部、８……潤滑用通路、９……
負荷応動バルブ、９ａ……ダイアフラム、９ｂ，
９ｃ……チヤンバ、９ｄ……戻しスプリング、９
ｅ……ロツド、９ｆ……バルブ部、１０……オイ
ルクーラ、１１……第１バイパスバルブ、１１ａ
……ワツクスエレメント、１１ｂ……ロツド、１
１ｃ……弁体、１１ｄ……戻しスプリング、１２
……第２バイパスバルブ、１２ａ……ワツクスエ
レメント、１２ｂ……ロツド、１２ｃ……バルブ
部、１２ｄ……スプリング、１２ｅ……ポート、
１３……オイルフイルタ、１４，１５……リリー
フバルブ、１６……バイパスバルブ、１６ａ……
バルブ部、１６ｂ……スプリング、１７……リリ
ーフバルブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 油圧を発生するオイルポンプと、同オイルポン
   プとエンジン潤滑部とを連通する潤滑用通路と、
   同潤滑用通路に設けられてオイル高温時に同潤滑
   用通路を閉作動する第１バイパスバルブと、上記
   オイルポンプとピストン冷却用オイルジエツトノ
   ズルとを連通するピストン冷却用通路と、同ピス
   トン冷却用通路に設けられてエンジン高負荷時に
   同ピストン冷却用通路を開作動する負荷応動バル
   ブと、上記ピストン冷却用通路における上記負荷
   応動バルブの上記オイルポンプ側に設けられたオ
   イルクーラと、同オイルクーラの出口側部分と上
   記潤滑用通路における上記第１バイパスバルブの
   下流側とをつなぐ連絡路と、同連絡路に設けられ
   てオイル高温時に同連絡路を開作動する第２バイ
   パスバルブとを備えたことを特徴とする、エンジ
   ン冷却装置。