(57)【要約】【課題】  エンジン潤滑系等を潤滑した燃料から、不純物（汚れ成分、デポジット）を除去し、噴射弁の噴射孔を詰まりや、エンジン潤滑系における摺動摩耗の増加を回避することができる軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンを提供することを課題とする。【解決手段】  エンジン（１）は、オイルパン（３）からエンジン潤滑系（７）へ燃料を供給する潤滑系燃料供給経路（８）、この潤滑系燃料供給経路（８）に供給した後の潤滑系リターン燃料をオイルパン（３）へ戻す潤滑系燃料リターン経路（１１）、オイルパン（３）から噴射系（１３）へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路（１４）を備える。また、リフォーマ（１２）を潤滑系燃料リターン経路（１１）に備える。不純物を含んだ潤滑後の潤滑系リターン燃料はリフォーマ（１２）によって不純物が取り除かれた後に噴射系（１３）等へ供給される。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽油等の燃料を潤滑油として兼用し、供給ポンプにより燃料タンクからオイルパンへ燃料を供給する燃料供給経路と、
潤滑ポンプにより前記オイルパンからエンジン潤滑系へ燃料を供給する潤滑系燃料供給経路と、
当該潤滑系燃料供給経路に供給した後の潤滑系リターン燃料を前記オイルパンへ戻す潤滑系燃料リターン経路と、
噴射ポンプによりオイルパンから噴射系へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路と、
を備えた軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンであって、
前記潤滑系リターン燃料を浄油するリフォーマを前記潤滑系燃料リターン経路に配設したことを特徴とする軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン。
【請求項２】
軽油等の燃料を潤滑油として兼用し、供給ポンプにより燃料タンクからオイルパンへ燃料を供給する燃料供給経路と、
潤滑ポンプにより前記オイルパンからエンジン潤滑系へ燃料を供給する潤滑系燃料供給経路と、
当該潤滑系燃料供給経路に供給した後の潤滑系リターン燃料を前記燃料タンクへ戻す潤滑系燃料リターン経路と、
噴射ポンプによりオイルパンから噴射系へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路と、
を備えた軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンであって、
前記潤滑系リターン燃料を浄油するリフォーマを前記潤滑系燃料リターン経路に配設したことを特徴とする軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン。
【請求項３】
請求項２記載の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンにおいて、
前記噴射系燃料供給経路に供給した後の噴射系リターン燃料を前記燃料タンクへ戻す噴射系燃料リターン経路を備え、
当該噴射系燃料リターン経路に前記潤滑系燃料リターン経路を合流させて、前記リフォーマにより浄油された前記潤滑系リターン燃料を前記燃料タンクへ戻すことを特徴とする軽油等燃料潤滑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、軽油等の燃料を潤滑油として兼用する軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料タンクとディーゼルエンジンとの間に気泡分離を行うリザーバを配設し、そのリザーバとエンジンとの間に潤滑系燃料循環回路と、燃焼系燃料循環回路とを構成した軽油潤滑式ディーゼルエンジンが開示されている（特許文献１）。このような軽油潤滑式ディーゼルエンジンでは、燃料となる軽油がエンジン各部の潤滑剤としても用いられ、エンジン各部を循環する。このため、潤滑専用のオイルは不要であり、オイル交換の手間も省くことができる。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載された燃料潤滑式ディーゼルエンジン１００の主として燃料供給部分の概略構成を示した説明図である。燃料潤滑式ディーゼルエンジン１００は、燃料タンク１０１、リザーバタンク１０２、オイルパン１０３を備えている。燃料タンク１０１とリザーバタンク１０２とは、セジメンタ（油水分離器）１０４、供給ポンプ（送油ポンプ）１０５を備えた油路１０６により連通している。
【０００４】
燃料潤滑式ディーゼルエンジン１００は、潤滑剤の供給を必要とするエンジン各部１０７へ潤滑剤としての燃料を供給する潤滑系燃料循環回路１０８を有している。この潤滑系燃料供循環回路１０８には、冷却器１１２、フィルタ１０９、潤滑ポンプ１１０が配設されており、潤滑ポンプ１１０を駆動することにより燃料をリザーバタンク１０２から吸い上げてエンジン各部１０７へ供給している。エンジン各部１０７へ供給された後の燃料は、オイルパン１０３内へ流下し、スカベンジポンプ１１１により吸い上げられて再びリザーバタンク１０２へ戻されるようになっている。
【０００５】
また、燃料潤滑式ディーゼルエンジン１００は、筒内へ燃料を噴射する噴射系１１４へ燃料を供給する燃焼系燃料循環回路１１３を有している。この燃焼系燃料循環回路１１３には、前記潤滑系燃料循環回路１０８と共通の冷却器１１２、フィルタ１１５、噴射ポンプ１１６が配設されており、噴射ポンプ１１６を駆動することにより燃料をリザーバタンク１０２から吸い上げて噴射系１１４へ供給している。噴射系１１４に供給された燃料のうち、燃焼に供されなかった燃料は再びリザーバタンク１０２へ戻される。
【０００６】
このように特許文献１に記載された燃料潤滑式ディーゼルエンジン１００は、潤滑系燃料循環回路１０８と燃焼系燃料循環回路１１３の二系統の燃料循環回路を有している。
【特許文献１】実開昭６０−１９４１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記のような軽油潤滑式ディーゼルエンジン１００では、潤滑系燃料循環回路１０８を流通した燃料と、燃焼系燃料循環回路１１３を流通した燃料とが同一のリザーバタンク１０２へ戻され、燃料タンク１０１から新たに供給された燃料と混合されて、再び潤滑系燃料循環回路１０８、燃焼系燃料循環回路１１３へ供給される構成となっていることから、以下のような不都合が生じると考えられる。
【０００８】
潤滑系燃料循環回路１０８を流通した燃料、燃焼系燃料循環回路１１３を流通した燃料は一旦リザーバタンク１０２内に戻されることから、早期のうちに噴射系１１４で消費されず何度も循環することが考えられる。特に潤滑系燃料循環回路１０８を流通した燃料はデポジット等が蓄積されて汚れが生じる。このため、時間が経つにつれ汚れの度合いが進行した燃料が噴射系１１４に供給されるおそれが高まる。汚れた燃料を噴射系１１４に供給することは噴射弁の噴射性能等に悪影響を及ぼすことが懸念される。すなわち、噴射弁の噴射孔を詰まらせたり、噴射孔から燃料を吹き続けさせたりするおそれがある。また、汚れた燃料がエンジン各部１０７へ供給されれば、摺動摩耗を増大させるおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は、エンジン潤滑系を潤滑した潤滑系リターン燃料を再び循環させる場合の不都合を回避すべく、不純物（汚れ成分、デポジット）を除去することのできる軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を達成するための、本発明の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンは、軽油等の燃料を潤滑油として兼用し、供給ポンプにより燃料タンクからオイルパンへ燃料を供給する燃料供給経路と、潤滑ポンプにより前記オイルパンからエンジン潤滑系へ燃料を供給する潤滑系燃料供給経路と、当該潤滑系燃料供給経路に供給した後の潤滑系リターン燃料を前記オイルパンへ戻す潤滑系燃料リターン経路と、噴射ポンプによりオイルパンから噴射系へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路と、を備えた軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンであって、前記潤滑系リターン燃料を浄油するリフォーマを前記潤滑系燃料リターン経路に配設したことを特徴とする（請求項１）。また、前記潤滑系燃料リターン経路により潤滑系リターン燃料を戻す先を前記オイルパンではなく、前記燃料タンクとした構成とすることもできる（請求項２）。また、このように潤滑系リターン燃料を戻す先を燃料タンクとする構成の場合には、前記噴射系燃料供給経路に供給した後の噴射系リターン燃料とともに潤滑系リターン燃料を燃料タンクに戻す構成とすることもできる。すなわち、前記噴射系燃料リターン経路に前記潤滑系燃料リターン経路を合流させて、前記リフォーマにより浄油された前記潤滑系リターン燃料を前記燃料タンクへ戻す構成とすることもできる（請求項３）。
【００１１】
このように潤滑系リターン燃料を浄油するリフォーマを潤滑系燃料リターン経路に配設した構成とすることにより、潤滑系リターン燃料からデポジット等の不純物を取り除くことができ、潤滑系リターン燃料が再び噴射系に供給された際の噴射弁の噴射性能低下、エンジン潤滑系に供給された際の摺動摩耗の増大等を回避することができる。
【００１２】
また、エンジンが車両の前側に搭載され、燃料タンクが車両の後側に搭載されるようなレイアウトとする場合に、潤滑することによって高温となった潤滑系リターン燃料を燃料タンク側に戻せば、潤滑系リターン燃料はその配管中を流通する間に冷却され好都合である。このとき潤滑系リターン燃料を燃料タンクに戻す構成としても潤滑系リターン燃料から不純物が取り除かれているので、燃料タンク内に不純物が溜まることもない。このように、リフォーマを装着して潤滑系リターン燃料から不純物を取り除くようにしたことにより、エンジンにおける配管の自由度が向上する。
【００１３】
また、前記のように前記噴射系燃料リターン経路に前記潤滑系燃料リターン経路を合流させて、前記リフォーマにより浄油された前記潤滑系リターン燃料を前記燃料タンクへ戻す構成とすれば、燃料タンクへリターン経路（配管）を一本とすることができ、構成を簡略化することができる。これは、車両の部品点数削減や重量軽減にもつながるものである。
【００１４】
ここで、前記リフォーマは、潤滑系リターン燃料内の不純物が帯電することを利用し、電圧が印加された電極間に潤滑系リターン燃料を流通させて不純物を捕捉、分離するもの（静電浄油装置）や、潤滑系リターン燃料の蒸留、凝縮を利用して分離するもの、単なるフィルタ等、不純物を分離できるものであれば、どのような形式のものであってもよい。
【００１５】
なお、本発明では、軽油等の燃料を潤滑油として兼用する軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンにおいて最も汚れ易いと考えられる潤滑系リターン燃料をリフォーマにより浄油するようになってさえいれば、他の配管は必要に応じて適宜組み換えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、軽油等の燃料を潤滑油として兼用する軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンにおいてデポジット等の不純物が混入し易い潤滑系リターン燃料が流通する潤滑系燃料リターン経路にリフォーマを配設し、潤滑系リターン燃料から不純物を除去するようにしたので、潤滑系リターン燃料を再度噴射系やエンジン潤滑系に供給しても噴射孔の詰まりや、摺動摩擦の増大等を回避することができる。また、配管の自由度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、実施例１の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジン（以下、「エンジン」という）１の概略構成を示した説明図である。エンジン１は、燃料タンク２、オイルパン３を備えている。燃料タンク２とオイルパン３とは燃料供給経路４によって連通している。この燃料供給経路４にはセジメンタ５、電動供給ポンプ６が配設されており、この電動供給ポンプ６により燃料タンク２からオイルパン３へ燃料が供給されるようになっている。ここで、オイルパン３は、シリンダブロックの下部に一体的に設けられたものを指すが、別置きのオイルタンクであってもよい。
【００１９】
エンジン１は、潤滑剤の供給を必要とするエンジン潤滑系７へ潤滑剤としての燃料を供給する潤滑系燃料供給経路８を有している。この潤滑系燃料供給経路８にはフィルタ９、５０〜４００ｋＰａ程度の圧力で燃料を圧送可能な潤滑ポンプ１０が配設されており、潤滑ポンプ１０を駆動することにより燃料をオイルパン３から吸い上げてエンジン潤滑系７へ供給している。ここで、エンジン潤滑系７はエンジン１のシリンダヘッド周りやクランク軸周りなど、従来のエンジンにおいてエンジンオイルの供給を受ける箇所を指す。
【００２０】
また、エンジン１は、潤滑系燃料供給経路８を通じてエンジン潤滑系７へ供給された潤滑系リターン燃料をオイルパン３へ戻す潤滑系燃料リターン経路１１を有している。この潤滑系燃料リターン経路１１には、リフォーマ１２が配設されている。このリフォーマ１２は、潤滑系リターン燃料中の不純物が帯電することを利用した静電浄油装置である。このリフォーマ１２の原理を、図２を用いて説明する。リフォーマ１２は、プラス電極１２ａとマイナス電極１２ｂとを備えており、両者の間に不純物を含んだ潤滑系リターン燃料を流通させるようになっている。図中、プラスに帯電した不純物に参照番号１８ａを付し、マイナスに帯電した不純物に参照番号１８ｂを付して示したように潤滑系リターン燃料に含まれる不純物はプラスかマイナスにいずれかに帯電しており、図に示すようにプラス電極１２ａ、マイナス電極１２ｂ間に電圧を印可することにより帯電した電荷に応じていずれかの電極に引き寄せられて捕捉される。このように不純物が捕捉され、きれいになった潤滑系リターン燃料はオイルパン３へ戻される。
このようなリフォーマ１２は、カートリッジ式になっており、所定の交換サイクルに従って交換し、浄油能力を維持するようになっている。
【００２１】
エンジン１は、さらに、筒内へ燃料を噴射する噴射系１３へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路１４を有している。この噴射系燃料供給経路１４には、フィルタ１５、１０ＭＰａ以上の高圧で燃料を圧送可能な噴射ポンプ１６が配設されており、噴射ポンプ１６を駆動することにより燃料をオイルパン３から吸い上げて噴射系１３へ供給している。
【００２２】
また、エンジン１は噴射系燃料供給経路１４を通じて噴射系１３へ供給された後の噴射系リターン燃料を燃料タンク２へ戻す噴射系燃料リターン経路１７を有している。なお、噴射系リターン燃料とは、噴射ポンプ１６に一体的に設けられた供給ポンプ（低圧ポンプ）、コモンレールおよび燃料噴射弁（いずれも図示せず）の各々から戻されるリターン燃料を指す。
【００２３】
以上のように構成されるエンジン１では、オイルパン３内の燃料がエンジン潤滑系７、噴射系１３へ供給される。ここで、特に汚れ易いエンジン潤滑系７に供給された燃料が潤滑系リターン燃料としてオイルパン３内へ戻されるが、この潤滑系リターン燃料はリフォーマ１２により不純物が除去されているので、再びエンジン潤滑系７、噴射系１３へ供給されてもエンジン潤滑系７における摺動摩耗増大や、噴射系１３における噴射弁の噴射孔の詰まり等を生じるおそれを軽減することができる。
【実施例２】
【００２４】
次に、本発明の実施例２について図３を参照しつつ説明する。図３に示したエンジン２０と実施例１のエンジン１とは以下の点で相違している。エンジン１では、潤滑系燃料リターン経路１１は、潤滑系リターン燃料をオイルパン３に戻すように配管され、途中にリフォーマ１２が配設された構成となっているのに対し、本実施例のエンジン２０における潤滑系燃料リターン経路２１は噴射系リターン経路１７に合流するように配管され、その途中にリフォーマ１２が配設された構成となっている。すなわち、本実施例のエンジン２０ではリフォーマ１２により浄油された潤滑系リターン燃料を燃料タンク２へ戻す構成としている。
【００２５】
このような構成とすることにより、高温となった潤滑系リターン燃料を同じく高温となった噴射系リターン燃料と共に長距離の配管を通すことによって冷却しつつ燃料タンク２内へ戻すことができる。また、燃料タンク２はオイルパン３よりも容量が大きいため、燃料タンク２に戻された各リターン燃料は冷却され易い。しかも、噴射系リターン燃料をオイルパン３ではなく燃料タンク２に戻すことによりオイルパン３内の燃料の消費は多くなることから、燃料タンク２からオイルパン３への燃料の供給量は必然的に増すことになり、オイルパン３内のフレッシュな燃料の割合が増す。これは、燃料をエンジン潤滑系７、噴射系１３に供給するにあたり好都合である。
【００２６】
なお、その他の構成要素については実施例１のエンジン１と同様であるので、同一の構成要素については、図面中同一の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２７】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【００２８】
例えば、上記実施例では、リフォーマ１２は、静電浄油装置を用いているが、図４（ａ）に示すような蒸留、凝縮を利用して分離する形態のリフォーマ２５を採用することもできる。リフォーマ２５は、図４（ａ）に示すように、第一集積槽２５ａと第二集積槽２５ｂとが配管２５ｃによって接続され、第一集積槽２５ａにヒータ２５ｄが装着されている。このヒータ２５ｄは排気熱を利用して第一集積槽２５ａ内の燃料を加熱し、気化させるものである。また、配管２５ｃには冷却器２５ｅが装着されている。この冷却器２５ｅは熱交換器であり、配管２５ｃ内の気化した燃料を冷却する。このようなリフォーマ２５は、矢示２６で示すようにエンジン潤滑系７から流れ込む潤滑系リターン燃料を一旦第一集積槽２５ａに貯留して加熱し、気化させる。このとき、気化するのは純粋な燃料だけであり、不純物は第一集積槽２５ａ内に残留する。気化した純粋な燃料は配管２５ｃを通じて第二集積槽２５ｂへ向かうが、その過程において冷却器２５ｅにより冷却すされることにより再び液化した状態で第二集積槽２５ｂ内に流入する。第二集積槽２５ｂ内に流入した浄油された燃料は矢示２７で示すようにオイルパン３等へ向かって流出する。
【００２９】
また、エンジン１や２０では、エンジン潤滑系７に供給された燃料が気化した状態で系外へ持ち出されることがある。このような気化した燃料は不純物を含んでいないので再び液化すれば再利用が可能である。そこで、エンジン１や２０は、このような気化した燃料を回収するために、図４（ｂ）に示したようなリフォーマ３０を追加して装備することもできる。リフォーマ３０の構成は図４（ａ）に示したリフォーマ２５とほぼ同様な構成とすることができる。すなわち、エンジン潤滑系７から漏れ出た気化した状態の燃料を、配管３０ｃを通じて集積槽３０ｂに導入する過程で冷却器３０ｅによって液化する。集積槽３０ｂ内の浄油された潤滑系リターン燃料はオイルパン３等へ向かって流出する。
なお、このようにして液化された燃料を再利用する際には、一旦セジメンタを通過させるなどして油水分離しておくことが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例１の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンの概略構成を示した説明図である。
【図２】リフォーマの原理を説明する説明図である。
【図３】実施例２の軽油等燃料潤滑ディーゼルエンジンの概略構成を示した説明図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ他のリフォーマの概略構成を示した説明図である。
【図５】従来の燃料潤滑式ディーゼルエンジンの主として燃料供給部分の概略構成を示した説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１、２０  エンジン
２  燃料タンク
３  オイルパン
４  燃料供給経路
５  セジメンタ
６  電動供給ポンプ
７  エンジン潤滑系
８  潤滑系燃料供給経路
９、１５  フィルタ
１０  潤滑ポンプ
１１、２１  潤滑系リターン経路
１２、２５、３０  リフォーマ
１３  噴射系
１４  噴射系燃料供給経路
１６  噴射ポンプ
１７  噴射系燃料リターン経路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006242134.tif 000006
【図５】
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