(57)【要約】  【課題】寒冷時の燃料調量ラック４の氷結を抑制することができるディーゼルエンジンを提供する。  【解決手段】燃料調量ラックを有する燃料噴射ポンプと、オイル供給路６と、ポンプ指向オイル出口７と、オイル弁８を備え、エンジン温度の昇降に応じて開閉され、エンジン温度が所定温度以下の場合には、オイル弁８が開弁状態に維持されることにより、オイル供給路６のエンジンオイル９がポンプ指向オイル出口７から燃料噴射ポンプ５に向けて噴射され、エンジン温度が所定温度を越えると、オイル弁８が閉弁状態になることにより、ポンプ指向オイル出口７からのエンジンオイル９の噴射が停止されるように構成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料調量ラック(４)を有する燃料噴射ポンプ(５)と、オイル供給路(６)と、ポンプ指向オイル出口(７)と、オイル弁(８)を備え、オイル弁(８)は、エンジン温度の昇降に応じて開閉され、エンジン温度が所定温度以下の場合には、オイル弁(８)が開弁状態に維持されることにより、オイル供給路(６)のエンジンオイル(９)がポンプ指向オイル出口(７)から燃料噴射ポンプ(５)に向けて噴射され、エンジン温度が所定温度を越えると、オイル弁(８)が閉弁状態になることにより、ポンプ指向オイル出口(７)からのエンジンオイル(９)の噴射が停止されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項２】
請求項１に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
ピストン(１２)と、ピストン指向オイル出口(１０)と、前記オイル弁を第１のオイル弁(８)として、第１のオイル弁(８)とは別に、第２のオイル弁(１１)を備え、第２のオイル弁(１１)も、エンジン温度の昇降に応じて開閉され、エンジン温度が所定温度以下の場合には、第２のオイル弁(１１)が閉弁状態に維持されることにより、ピストン指向オイル出口(１０)からのエンジンオイル(９)の噴射が阻止され、エンジン温度が所定温度を越えると、第２のオイル弁(１１)が開弁状態になることにより、オイル供給路(６)のエンジンオイル(９)がピストン指向オイル出口(１０)からピストン(１２)に向けて噴射されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項３】
請求項２に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
第１のオイル弁(８)と第２のオイル弁(１１)のうち、一方のオイル弁(８)が開弁状態にある間は、他方のオイル弁(１１)が閉弁状態となるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項４】
請求項１に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
オイル弁(８)は、エンジンの熱を受けて変形する感温性変形部材で構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
第１のオイル弁(８)と第２のオイル弁(１１)は、いずれもエンジンの熱を受けて変形する感温性変形部材で構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
感温性変形部材がバイメタルまたは形状記憶合金のいずれかである、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンに関し、詳しくは、寒冷時の燃料調量ラックの氷結を抑制することができるディーゼルエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンとして、燃料調量ラックを有する燃料噴射ポンプを備えたものがある (例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５-７７５２３号公報(図１，図２参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のものでは、寒冷時に、エンジンを短時間運転した後に停止すると、エンジン運転中に燃料噴射ポンプの燃料調量ラックに付着したブローバイガス中の水分で、エンジン停止後に燃料調量ラックが氷結しやすい。この場合、エンジンの再始動や再始動後の燃料調量制御が困難になる。
【０００５】
本発明の課題は、寒冷時の燃料調量ラックの氷結を抑制することができるディーゼルエンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、オイル弁は、エンジン温度の昇降に応じて開閉され、エンジン温度が所定温度以下の場合には、オイル弁が開弁状態に維持されることにより、オイル供給路のエンジンオイルがポンプ指向オイル出口から燃料噴射ポンプに向けて噴射され、エンジン温度が所定温度を越えると、オイル弁が閉弁状態になることにより、ポンプ指向オイル出口からのエンジンオイルの噴射が停止されるように構成されている。
第２のオイル弁も、エンジン温度の昇降に応じて開閉され、エンジン温度が所定温度以下の場合には、第２のオイル弁が閉弁状態に維持されることにより、ピストン指向オイル出口からのエンジンオイルの噴射が阻止され、エンジン温度が所定温度を越えると、第２のオイル弁が開弁状態になることにより、オイル供給路のエンジンオイルがピストン指向オイル出口からピストンに向けて噴射されるように構成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、次の効果が得られる。
寒冷時に、エンジンを始動すると、エンジン温度が所定温度以下の間は、オイル供給路のエンジンオイルがポンプ指向オイル出口から燃料噴射ポンプに向けて噴射され、エンジンオイルが燃料調量ラックに付着し、燃料調量ラックへのブローバイガス中の水分の付着が抑制され、短時間運転後にエンジンを停止しても、燃料調量ラックが氷結し難く、寒冷時の燃料調量ラックの氷結を抑制することができる。このため、エンジンの再始動や再始動後の燃料調量制御を支障なく行うことができる。
また、エンジン始動後、エンジン運転を継続し、エンジン温度が所定温度を越えると、ポンプ指向オイル出口からのエンジンオイルの噴射が停止され、エンジンオイルが燃料噴射ポンプの内部に進入するいわゆるオイル上がりが防止される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１(Ａ)は本発明の実施形態に係るエンジンで用いる一対のオイル弁とその周辺部分の縦断正面図、図１(Ｂ)は図１(Ａ)のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】図２(Ａ)は本発明の実施形態に係るエンジンの縦断正面図、図２(Ｂ)は図２(Ａ)のＢ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１と図２は、本発明の実施形態に係るエンジンを説明する図で、この実施形態では副室式の水冷立形直列４気筒ディーゼルエンジンについて説明する。  
【００１０】
図２(Ａ)に示すように、このエンジンは、シリンダブロック(１５)と、シリンダブロック(１５)の上部に組み付けられたシリンダヘッド(１６)と、シリンダヘッド(１６)の上部に組み付けられたシリンダヘッドカバー(１７)と、シリンダブロック(１５)の下部に組み付けられたオイルパン(１８)を備えている。
【００１１】
図２(Ａ)に示すように、シリンダブロック(１５)は、シリンダ部(１９)とポンプ収容室(２０)と動弁カム室(２１)とタペット室(２２)とクランクケース(２３)の一体成型品である。シリンダ部(１９)にはピストン(１２)が内嵌されるとともに、シリンダウォータージャケット(２４)が設けられている。クランクケース(２３)にはクランク軸(２５)が収容され、クランク軸(２５)はコンロッド(２６)を介してピストン(１２)に連動連結されている。
【００１２】
図２(Ａ)に示すように、ポンプ収容室(２０)に燃料噴射ポンプ(５)と燃料噴射カム軸(２８)が収容され、シリンダヘッド(１６)にうず室(２９)とヘッドウォータージャケット(３０)が設けられている。うず室(２９)に燃料噴射弁(３１)が差し込まれ、燃料噴射弁(３１)に燃料噴射ポンプ(５)から導出された燃料噴射管(３２)が接続されている。
【００１３】
図２(Ａ)に示すように、シリンダヘッド(１６)に吸気ポート(３３)が設けられ、吸気ポート(３３)に吸気弁(３４)が設けられ、動弁カム室(２１)に動弁カム軸(２７)が収容され、タペット室(２２)にタペット(３７)が収容され、シリンダヘッドカバー(１７)にロッカアーム(３８)が収容され、動弁カム軸(２７)からタペット(３７)とプッシュロッド(３９)とロッカアーム(３８)を順に介して吸気弁(３４)が駆動される。排気ポート(図外)も同様にして駆動される。
【００１４】
このエンジンは、図２(Ａ)に示すように、燃料調量ラック(４)を有する燃料噴射ポンプ(５)と、図２(Ｂ)に示すように、オイル供給路(６)と、ポンプ指向オイル出口(７)と、オイル弁(８)を備え、図１(Ａ)に示すように、オイル弁(８)は、エンジン温度の昇降に応じて開閉され、エンジン温度が所定温度以下の場合には、オイル弁(８)が開弁状態に維持されることにより、オイル供給路(６)のエンジンオイル(９)がポンプ指向オイル出口(７)から燃料噴射ポンプ(５)に向けて噴射され、エンジン温度が所定温度を越えると、オイル弁(８)が閉弁状態になることにより、ポンプ指向オイル出口(７)からのエンジンオイル(９)の噴射が停止されるように構成されている。
【００１５】
このため、寒冷時に、エンジンを始動すると、エンジン温度が所定温度以下の間は、図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、オイル供給路(６)のエンジンオイル(９)がポンプ指向オイル出口(７)から燃料噴射ポンプ(５)に向けて噴射され、エンジンオイル(９)が燃料調量ラック(４)に付着し、燃料調量ラック(４)へのブローバイガス中の水分の付着が抑制され、短時間運転後にエンジンを停止しても、燃料調量ラック(４)が氷結し難く、寒冷時の燃料調量ラック(４)の氷結を抑制することができる。このため、エンジンの再始動や再始動後の燃料調量制御を支障なく行うことができる。
また、エンジン始動後、エンジン運転を継続し、エンジン温度が所定温度を越えると、ポンプ指向オイル出口(７)からのエンジンオイル(９)の噴射が停止され、エンジンオイル(９)が燃料噴射ポンプ(５)の内部に進入するいわゆるオイル上がりが防止される。
【００１６】
このエンジンは、図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、ピストン(１２)と、ピストン指向オイル出口(１０)と、前記オイル弁を第１のオイル弁(８)として、第１のオイル弁(８)とは別に、第２のオイル弁(１１)を備え、第２のオイル弁(１１)も、エンジン温度の昇降に応じて開閉され、エンジン温度が所定温度以下の場合には、図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、第２のオイル弁(１１)が閉弁状態に維持されることにより、ピストン指向オイル出口(１０)からのエンジンオイル(９)の噴射が阻止され、エンジン温度が所定温度を越えると、第２のオイル弁(１１)が開弁状態になることにより、オイル供給路(６)のエンジンオイル(９)がピストン指向オイル出口(１０)からピストン(１２)に向けて噴射されるように構成されている。
【００１７】
このため、寒冷時に、エンジンを始動すると、エンジン温度が所定温度以下の間は、、図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、ピストン指向オイル出口(１０)からのエンジンオイル(９)の噴射が阻止され、ピストン(１２)の過冷却や、ピストン(１２)の過冷却による過大なピストンクリアランスの発生が抑制される。このため、ピストンスラップ音の発生やブローバイガスの漏れを抑制することができる。
また、エンジン始動後、エンジン運転を継続し、エンジン温度が所定温度を越えると、オイル供給路(６)のエンジンオイル(９)がピストン指向オイル出口(１０)からピストン(１２)に向けて噴射されるため、エンジン暖機後のピストン(１２)の冷却は支障なく行われる。
【００１８】
このエンジンでは、図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、第１のオイル弁(８)と第２のオイル弁(１１)のうち、一方のオイル弁(８)が開弁状態にある間は、他方のオイル弁(１１)が閉弁状態となるように構成されている。
このため、両方のオイル弁(８)(１１)が同時に開弁状態になり難く、エンジンオイル(９)の噴射圧の低下による噴射不足を防止することができる。
【００１９】
第１のオイル弁(８)と第２のオイル弁(１１)は、いずれもエンジンの熱を受けて変形する感温性変形部材で構成されている。
このため、電子制御による両オイル弁(８)(１１)の開閉制御を必要とせず、両オイル弁(８)(１１)は簡易に制御することができる。
【００２０】
感温性変形部材は、バイメタルである。
感温性変形部材は、形状記憶合金であってもよい。
【００２１】
図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、オイル供給路(６)と、ポンプ指向オイル出口(７)と、第１のオイル弁(８)と、ピストン指向オイル出口(１０)と、第２のオイル弁(１１)は、クランク軸(２５)のメタル軸受け(図示せず)を支持する軸受けケース(４０)に設けられている。
オイル供給路(６)は、オイルパン(１８)のエンジンオイルをクランク軸(２５)の軸受け等の摺動部に供給するオイルギャラリ(図外)と連通している。
図２(Ａ)に示すように、クランク軸(２５)の中心軸線(２５ａ)と平行な向きに見て、軸受けケース(４０)に左右一対のオイル弁収容孔(４１)(４２)が設けられ、第１のオイル弁収容孔(４１)はクランク軸(２５)の中心軸線(２５ａ)から燃料噴射ポンプ(５)寄り側に離れ、第２のオイル弁収容孔(４２)は、第１のオイル弁収容孔(４１)に比べ、クランク軸(２５)の中心軸線(２５ａ)に近い。
図２(Ｂ)に示すように、クランク軸(２５)の中心軸線(２５ａ)と平行な向きに見て、第１のオイル弁収容孔(４１)は、軸受けケース(４０)の上面(４０ａ)からクランク軸(２５)の中心軸線(２５ａ)に近づく側に向けて下り傾斜し、第２のオイル弁収容孔(４２)は、軸受けケース(４０)の上面(４０ａ)からクランク軸(２５)の中心軸線(２５ａ)と離間する側に向けて下り傾斜している。
【００２２】
図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、第１のオイル弁収容孔(４１)は、第１の蓋体(４１ａ)と、第１の弁収容室(４１ｂ)と、第１の弁支持体(４１ｃ)と、第１のオイル弁(８)を備えている。
第１の蓋体(４１ａ)は、円板形で、中心部にポンプ指向オイル出口(７)を備え、第１のオイル弁収容孔(４１)に内嵌固定され、第１のオイル弁収容孔(４１)の内底側に、第１の蓋体(４１ａ)で蓋された第１の弁収容室(４１ｂ)が形成される。
第１の弁支持体(４１ｃ)は、第１のオイル弁収容孔(４１)の周方向に所定間隔を保持して複数(具体的には４本)設けられ、第１のオイル弁収容孔(４１)の軸長方向に長く形成され、第１のオイル弁収容孔(４１)の中心部に臨む第１の弁係合凹部(４１ｄ)を備えている。
【００２３】
図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、第１のオイル弁(８)は、円板形で、その外周縁が複数の第１の弁係合凹部(４１ｄ)に内嵌され、第１の弁支持体(４１ｃ)に支持されている。
第１のオイル弁(８)は、上面の中央部にポンプ指向オイル出口(７)に内嵌する第１の弁体(８ａ)が設けられている。この第１の弁体(８ａ)はゴム製である。エンジン温度が所定温度(例えば０°Ｃ)以下の場合には、第１のオイル弁(８)は下凸に湾曲しており、第１の弁体(８ａ)がポンプ指向オイル出口(７)から抜け出た開弁状態を維持し、エンジン温度が所定温度(例えば０°Ｃ)を越えると、第１のオイル弁(８)は上凸に湾曲し、第１の弁体(８ａ)がポンプ指向オイル出口(７)に内嵌した閉弁状態になる。
なお、図２(Ａ)に示すように、クランクケース(２３)とポンプ収容室(２０)の間には、連通孔(３５)が設けられ、ポンプ指向オイル出口(７)から噴射されるエンジンオイル(９)は、連通孔(３５)を介して燃料噴射ポンプ(５)の燃料調量ラック(４)に至る。
なお、図２(Ａ)に示すように、クランクケース(２３)とポンプ収容室(２０)の間には、連通孔(３５)が設けられ、ポンプ指向オイル出口(７)から噴射されるエンジンオイル(９)は、連通孔(３５)を介して燃料噴射ポンプ(５)の燃料調量ラック(４)に至る。
【００２４】
図１(Ａ)に示すように、第２のオイル弁収容孔(４２)は、第２の蓋体(４２ａ)と、第２の弁収容室(４２ｂ)と、第２の弁支持体(４２ｃ)と、第２のオイル弁(１１)を備えている。
第２の蓋体(４２ａ)は、円板形で、中心部にピストン指向オイル出口(１０)を備え、第２のオイル弁収容孔(４２)に内嵌固定され、第２のオイル弁収容孔(４２)の内底側に第２の蓋体(４２ａ)で蓋された第２の弁収容室(４２ｂ)が形成される。
第２の弁支持体(４２ｃ)は、第２のオイル弁収容孔(４２)の周方向に所定間隔を保持して複数(具体的には４本)設けられ、第２のオイル弁収容孔(４２)の軸長方向に長く形成され、第２のオイル弁収容孔(４２)の中心部に臨む第２の弁係合凹部(４２ｄ)を備えている。
【００２５】
図１(Ａ)に示すように、第２のオイル弁(１１)は、円板形で、その外周縁が複数の第２の弁係合凹部(４２ｄ)に内嵌され、第２の弁支持体(４２ｃ)に支持されている。
第２のオイル弁(１１)は、上面の中央部にピストン指向オイル出口(１０)に内嵌する第２の弁体(１１ａ)を備えている。この第２の弁体(１１ａ)はゴム製である。エンジン温度が所定温度(例えば０°Ｃ)以下の場合には、第２のオイル弁(１１)は上凸に湾曲しており、第２の弁体(１１ａ)がピストン指向オイル出口(１０)に内嵌した閉弁状態を維持し、エンジン温度が所定温度(例えば０°Ｃ)を越えると、第２のオイル弁(１１)は下凸に湾曲し、第２の弁体(１１ａ)がピストン指向オイル出口(１０)から抜け出た開弁状態になる。
【符号の説明】
【００２６】
(４)…燃料調量ラック、(５)…燃料噴射ポンプ、(６)…オイル供給路、(７)…ポンプ指向オイル出口、(８)…第１のオイル弁、(９)…エンジンオイル、(１０)…ピストン指向オイル出口、(１１)…第２のオイル弁、(１２)…ピストン。
【図１】
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【図２】
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