(57)【要約】  【課題】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。  【解決手段】オイル弁８は、エンジン温度の昇降に応じて姿勢が切り替えられ、エンジン温度が所定温度以下の場合には、オイル弁８がポンプ側噴射切替姿勢８ａ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に向けて噴射されるとともに、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、エンジン温度が所定温度を越えると、オイル弁８がピストン側噴射切替姿勢８ｂに切り替わることにより、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とともに、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からピストンに向けて噴射されるように構成されている。【選択図】    図１
2020002808.tif 000002
【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、ピストン(１２)と、オイル供給路(６)と、ポンプ指向オイル出口(７)と、ピストン指向オイル出口(１０)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姿勢が切り替えられ、エンジン温度が所定温度以下の場合には、オイル弁(８)がポンプ側噴射切替姿勢(８ａ)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)に向けて噴射されるとともに、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、エンジン温度が所定温度を越えると、オイル弁(８)がピストン側噴射切替姿勢(８ｂ)に切り替わることにより、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とともに、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２】
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３】
請求項２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姿勢が切り替えられ、エンジン温度が所定温度以下の場合には、オイル弁がポンプ側噴射切替姿勢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るとともに、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、オイル弁がピストン側噴射切替姿勢に切り替わることにより、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とともに、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。
オイル弁は、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】
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、ピストン(１２)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、ピストン指向オイル出口(１０)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姿勢が切り替えられ、エンジン温度が所定温度以下の場合には、オイル弁(８)がポンプ側噴射切替姿勢(８ａ)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)に向けて噴射されるとともに、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、エンジン温度が所定温度を越えると、オイル弁(８)がピストン側噴射切替姿勢(８ｂ)に切り替わることにより、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とともに、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。
【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。
また、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、暖機後のピストン(１２)の冷却は支障なく行われる。
また、オイル弁(８)の姿勢切り替えにより、ポンプ指向オイル出口(７)とピストン指向オイル出口(１０)から交代でエンジンオイル(９)が噴射され、両オイル出口(７)(１０)からの同時噴射が抑制され、エンジンオイル(９)の噴射圧の低下に伴う噴射不足を防止することができる。
【００１６】
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。
このため、電子制御によるオイル弁(８)の開閉制御を必要とせず、オイル弁(８)を簡易に制御することができる。
【００１７】
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。
【００１８】
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、オイル弁(８)と、ピストン指向オイル出口(１０)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、図２(Ｂ)に示すように、軸受けケース(４０)にオイル弁収容孔(４１)が設けられ、ポンプ指向オイル出口(７)は、オイル弁収容孔(４１)よりもクランク軸(２５)の中心軸線(２５ａ)から離れ、ピストン指向オイル出口(１０)は、ポンプ指向オイル出口(７)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、ポンプ指向オイル出口(７)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、ピストン指向オイル出口(１０)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。
【００１９】
図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、オイル弁収容孔(４１)は、第１の弁口(４１ａ)と第２の弁口(４１ｂ)と、弁収容室(４１ｃ)と、弁支持体(４１ｄ)と、オイル弁(８)を備えている。
図１(Ｂ)に示すように、オイル弁収容孔(４１)は、軸受けケース(４０)の上面(４０ａ)から下向きに凹入されたＵ字形の凹部で、オイル弁収容孔(４１)に円環形の弁支持体(４１ｄ)が内嵌されている。弁収容室(４１ｃ)は弁支持体(４１ｄ)内に設けられ、弁収容室(４１ｃ)内にオイル弁(８)が収容されている。
弁収容室(４１ｃ)は、オイル流入口(４１ｆ)を介してオイル供給路(６)に連通している。
弁支持体(４１ｄ)は弁収容室(４１ｃ)に臨む円環形の弁係合凹部(４１ｅ)を備えている。
、この弁係合凹部(４１ｅ)に円板形のオイル弁(８)の外周縁が内嵌され、オイル弁(８)が弁支持体(４１ｄ)に支持されている。
【００２０】
図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、オイル弁(８)は、円板形で、その外周縁が弁支持体(４１ｄ)の弁係合凹部(４１ｅ)に内嵌され、弁支持体(４１ｄ)に支持されている。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、オイル弁(８)と弁収容室(４１ｃ)を間に挟んで、クランク軸(２５)の中心軸線(２５ａ)と離間する側に第１の弁口(４１ａ)が開口され、クランク軸(２５)の中心軸線(２５ａ)に近づく側に第２の弁口(４１ｂ)が開口され、第１の弁口(４１ａ)にポンプ指向オイル出口(７)が連通し、第２の弁口(４１ｂ)にピストン指向オイル出口(１０)が連通している。
【００２１】
図１(Ａ)に示すように、オイル弁(８)は、第１の弁口(４１ａ)側の面に第１の弁口(４１ａ)に内嵌する第１の弁体(８ｃ)が設けられ、第２の弁口(４１ｂ)側の面に第２の弁口(４１ｂ)に内嵌する第２の弁体(８ｄ)が設けられている。この第１の弁体(８ｃ)と第２の弁体(８ｄ)はいずれもゴム製である。エンジン温度が所定温度(例えば０°Ｃ)以下の場合には、オイル弁(８)は第２の弁口(４１ｂ)側に向けて凸に湾曲しており、第１の弁体(８ｃ)が第１の弁口(４１ａ)から抜け出し、第２の弁体(８ｄ)が第２の弁口(４１ｂ)に内嵌したポンプ側噴射切替姿勢(８ａ)になり、エンジン温度が所定温度(例えば０°Ｃ)を越えると、オイル弁(８)は第１の弁口(４１ａ)側に向けて凸に湾曲し、第２の弁体(８ｄ)が第２の弁口(４１ｂ)から抜け出し、第１の弁体(８ｃ)が第１の弁口(４１ａ)に内嵌したピストン側噴射切替姿勢(８ｂ)になる。
【００２２】
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。
【符号の説明】
【００２３】
(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)…オイル弁、(８ａ)…ポンプ噴射側切替姿勢、(８ｂ)…ピストン噴射側切替姿勢、(９)…エンジンオイル、(１０)…ピストン指向オイル出口、(１２)…ピストン。
【図１】
2020002808.tif 000003
【図２】
2020002808.tif 000004