(57)【要約】【課題】潤滑油として兼用される燃料がエンジン外部へ吹き出したり、漏れ出したりすることを抑制することのできる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】ディーゼルエンジン（１）は、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）へ燃料を供給する燃料供給経路（４）と、潤滑ポンプ（１０）によりオイルパン（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）と、噴射ポンプ（１５）によりオイルパン（３）から噴射系（１２）へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路（１３）とを備える。オイルパン（３）への燃料の供給は燃料タンク（２）からのみ行われる。シリンダヘッド部（２０）に装着されるヘッドカバー（２１）は、シリンダヘッド部（２０）との密着部（２２）を単一のシール部とする。【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するディーゼルエンジンであって、
供給ポンプにより燃料タンクからオイルタンクへ燃料を供給する燃料供給経路と、
潤滑ポンプによりオイルタンク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、
噴射ポンプによりオイルタンク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、
前記オイルタンクへの燃料の供給は前記燃料タンクからのみ行われることを特徴としたディーゼルエンジン。
【請求項２】
請求項１記載のディーゼルエンジンにおいて、
シリンダヘッド部に装着されるヘッドカバーは、前記シリンダヘッド部との密着部を単一のシール部とすることを特徴としたディーゼルエンジン。
【請求項３】
軽油等の燃料を潤滑油として兼用し、
シリンダヘッド部を密閉する密閉構造のヘッドカバーを備えたことを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項４】
請求項３記載のディーゼルエンジンにおいて、
前記ヘッドカバーは、前記シリンダヘッド部との密着部を単一のシール部とすることを特徴としたディーゼルエンジン。
【請求項５】
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、
前記オイルパンから前記燃料タンクへ燃料を回収する燃料回収手段と、
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項６】
請求項５記載のディーゼルエンジンにおいて、
前記オイルパン内の燃料抜き取り要請時の前記オイルパンから前記燃料タンクへの燃料の回収は、前記燃料回収手段を介してのみ行うことを特徴としたディーゼルエンジン。
【請求項７】
請求項５又は６記載のディーゼルエンジンにおいて、
前記燃料回収手段は、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から前記噴射ポンプの下流側で分岐し、前記噴射系をバイパスするバイパス経路と、当該バイパス経路に設置した開閉弁とを備えたことを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項８】
請求項５又は６記載のディーゼルエンジンにおいて、
前記燃料回収手段は、潤滑ポンプにより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から前記潤滑ポンプの下流側で分岐し、前記エンジン潤滑系をバイパスするバイパス経路と、当該バイパス経路への分岐点に設置した三方弁とを備えたことを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項９】
請求項１記載のディーゼルエンジンにおいて、
前記オイルタンクは、オイルレベルセンサを備えたことを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項１０】
請求項５記載のディーゼルエンジンにおいて、
前記オイルパンは、オイルレベルセンサを備えた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、軽油等の燃料を潤滑油として兼用する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潤滑系の潤滑油としても用いられ、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】
このように燃料となる軽油がエンジン潤滑系の潤滑油として用いられるディーゼルエンジンは特許文献２にも開示されている。
【特許文献１】実開昭６０−１９４１１２号公報
【特許文献２】特開２００６−１８３６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料とは別途潤滑用のオイルを準備する形式の一般的なエンジンを含め、エンジン潤滑系に供給されるオイルがヘッドカバーに設けたオイル注入口やオイルパンに設けたオイルドレン、さらには、オイルレベルゲージの挿入口が設けられていると、これらの口部からオイルが漏れ出たり、吹き出したりするおそれがある。例えば、オイル交換等で外したフィラーキャップを装着し忘れた状態で走行すると、オイル注入口からオイルが吹き出し、吹き出したオイルが排気系等の高温部に付着すると火災となるおそれがある。また、オイル注入口等が開放されたままであると、オイルによる異臭拡散の原因ともなる。このような問題はオイル注入口だけでなく、オイルドレンやオイルレベルゲージの挿入口においても同様に発生し得る。
【０００５】
このような問題は、軽油等の燃料を潤滑油として兼用する形式のエンジンにおいて顕著であるといえる。すなわち、軽油等は、通常用いられるエンジンオイルと比較して粘性が低いことから飛散し易く、オイル注入口等から外部へ吹き出しやすい。また、揮発性が高いことも、燃料の外部への放出と火災発生原因の一つとなり得る。
【０００６】
そこで、本発明は、潤滑油として兼用される燃料がエンジン外部へ吹き出したり、漏れ出したりすることを抑制することのできる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】
【０００７】
かかる課題を達成するための、本発明の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するディーゼルエンジンであって、供給ポンプにより燃料タンクからオイルタンクへ燃料を供給する燃料供給経路と、潤滑ポンプによりオイルタンク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、噴射ポンプによりオイルタンク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、前記オイルタンクへの燃料の供給は前記燃料タンクからのみ行われることを特徴としている（請求項１）。このようなディーゼルエンジンのシリンダヘッド部に装着されるヘッドカバーは、前記シリンダヘッド部との密着部を単一のシール部とする（請求項２）。本発明のディーゼルエンジンは、シリンダブロックの下部にオイルパンを備えた形式とすることができる。この場合、オイルパンが本発明におけるオイルタンクに相当する。このようにオイルパンを備えた構成とする場合、通常のエンジンであればヘッドカバーに設けられているオイル注入口は不要である。このため、本発明のディーゼルエンジンのヘッドカバーにはオイル注入口が設けられておらず、また、フィラーキャップも備えていない。すなわち、本発明におけるヘッドカバーはシリンダヘッド部に装着され、シリンダヘッド部を密閉するだけで潤滑油を供給するための手段は設けられていない。このため、本発明におけるヘッドカバーは、シリンダヘッド部へ装着する際に密着する密着部だけがシール部となる。
【０００８】
また、本発明のディーゼルエンジンは、エンジン本体とは別個にオイルタンクを備えるいわゆるドライサンプ方式とすることもできる。ドライサンプ方式のエンジンの場合も、供給ポンプにより燃料タンクからオイルタンクへ燃料を供給するため、オイルタンクにはオイルを注入するための注入口を形成する必要がない。また、ヘッドカバーにはオイル注入口が不要であり、ヘッドカバーは、シリンダヘッド部へ装着する際に密着する密着部だけがシール部となる。
【０００９】
軽油等の燃料を潤滑油として兼用するディーゼルエンジンは、シリンダブロックの下部に設けたオイルパンを備えた構成であっても燃料タンクからオイルパン内へ燃料を供給する構成となっていればヘッドカバーにはオイル注入口が不要となる。このため、本発明のディーゼルエンジンは、シリンダヘッド部を密閉する密閉構造のヘッドカバーを備えた構成とすることができ（請求項３）、このようなヘッドカバーは、前記シリンダヘッド部との密着部を単一のシール部とする（請求項４）。
【００１０】
また、燃料を潤滑油として兼用する場合、オイル交換する必要がない。さらに、燃料の漏れ等を防止する観点からはシリンダブロックの下部に設けたオイルパンにオイルドレンを設けることは望ましくない。しかし、ディーゼルエンジン内部のメンテナンスをしなければならない場合等には、オイルパンから潤滑油を抜き取る必要がある。そこで、本発明の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、前記オイルパンから前記燃料タンクへ燃料を回収する燃料回収手段と、を備えた構成としている（請求項５）。このような構成のディーゼルエンジンは、燃料タンクからオイルパン内へ供給された燃料は、燃料回収手段によって燃料タンクへ戻し、オイルパン内の潤滑油を抜き取る。このようなディーゼルエンジンは、メンテナンス時等、前記オイルパン内の燃料抜き取り要請時の前記オイルパンから前記燃料タンクへの燃料の回収は、前記燃料回収手段を介してのみ行う構成とする（請求項６）。これにより、本発明のディーゼルエンジンは、オイルパンからオイルドレンを廃止した構成とすることができる。オイルドレンの廃止により、オイルパンからのオイル漏れを回避することができる。
【００１１】
このような燃料回収手段は、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から前記噴射ポンプの下流側で分岐し、前記噴射系をバイパスするバイパス経路と、当該バイパス経路に設置した開閉弁とを備えた構成とすることができる（請求項７）。燃料を潤滑油として兼用する場合、燃料タンク内の燃料を一旦オイルパン内へ供給し、オイルパン内の燃料を噴射系へ供給する構成とすることができる。噴射系へ供給された後のリターン燃料は燃料タンクへ戻される。このような構成における噴射系への燃料の供給は噴射ポンプによって行うことができる。そこで、噴射系燃料供給経路から噴射ポンプの下流側で分岐し、噴射系をバイパスするバイパス経路と、当該バイパス経路に設置した開閉弁を備えた構成とすることによって噴射ポンプを利用した燃料の回収を行うことができる。すなわち、燃料を回収したいときに開閉弁を開状態として噴射系をバイパスし、燃料を回収することができる。なお、燃料回収時には噴射系に含まれるインジェクタを閉弁状態とすることにより、燃料が噴射されることはない。
【００１２】
燃料回収手段は、以下のような構成とすることもできる。すなわち、燃料回収手段は、潤滑ポンプにより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から前記潤滑ポンプの下流側で分岐し、前記エンジン潤滑系をバイパスするバイパス経路と、当該バイパス経路への分岐点に設置した三方弁とを備えた構成とすることもできる（請求項８）。燃料を潤滑油として兼用する場合、燃料タンク内の燃料を一旦オイルパン内へ供給し、オイルパン内の燃料をエンジン潤滑系へ供給する構成とすることができる。エンジン潤滑系へ供給された後のリターン燃料はそのままオイルパン内へ滴下する。このような構成におけるエンジン潤滑系への燃料（潤滑油）の供給は潤滑ポンプによって行うことができる。そこで、潤滑系燃料供給経路から潤滑ポンプの下流側で分岐し、エンジン潤滑系をバイパスするバイパス経路と、当該バイパス経路に設置した三方弁を備えた構成とすることによって潤滑ポンプを利用した燃料の回収を行うことができる。すなわち、燃料を回収したいときに三方弁を切り替えてエンジン潤滑系をバイパスし、燃料を回収することができる。
【００１３】
以上のようなディーゼルエンジンのオイルタンク、オイルパンは、オイルレベルセンサを備えた構成とすることができる（請求項９、１０）。これによりオイルレベルゲージが不要となり、これに伴ってオイルレベルゲージの挿入口も配することができる。これにより燃料の外部への吹き出しを回避することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、軽油等の燃料を潤滑油として兼用するディーゼルエンジンにおけるオイルタンクへの燃料の供給を、燃料タンクからのみ行うようにしたのでヘッドカバー又はオイルタンクからオイル注入口を廃止することができ、燃料が漏れ出る恐れを軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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】
【００１６】
図１は、実施例１の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模式図である。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１９の下部に一体的に設けられたものを指すが、本実施例におけるオイルパン３は、本発明におけるオイルタンク相当するものであり、別置きのタンクであってもよい。
【００１７】
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へ潤滑油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。
【００１８】
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。
【００１９】
さらに、エンジン１は、筒内へ燃料を噴射する噴射系１２へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路１３を有している。この噴射系燃料供給経路１３には、フィルタ１４、１０ＭＰａ以上の高圧で燃料を圧送可能な噴射ポンプ１５が配設されており、噴射ポンプ１５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１２へ供給している。
【００２０】
また、エンジン１は噴射系燃料供給経路１３を通じて噴射系１２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１６を有している。なお、噴射系リターン燃料とは、噴射ポンプ１５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。
【００２１】
オイルタンク３にはオイルレベルセンサ１７が装着されており、このオイルレベルセンサ１７はＥＣＵ（Electronic  control  unit）１８と電気的に接続されている。このＥＣＵ１８には、電動供給ポンプ６やエンジンの各所のセンサが接続されており、このＥＣＵ１８により処理されたエンジン１のエンジン運転条件、オイルレベルセンサ１７の取得値に基づく指令に基づいて電動供給ポンプ６の吐出量の制御がされている。また、ＥＣＵ１８は噴射系１２に含まれる燃料噴射弁にも電気的に接続され、燃料噴射弁による噴射制御を行っている。
【００２２】
以上のような主要構成を有するエンジン１は、シリンダブロック１９の上部にカムシャフトや吸排気バルブが組み込まれたシリンダヘッド部２０を備えている。このシリンダヘッド部２０にはヘッドカバー２１が装着されている。このヘッドカバー２１は、従来の一般的なヘッドカバーが備えているオイル注入口が設けられていない。また、これに伴って、フィラーキャップも備えていない。このようなヘッドカバー２１はシリンダヘッド部２０との密着部２２を単一のシール部とした密閉構造をなしている。このようなエンジン１では、オイルパン３への燃料の供給は燃料タンク２からのみ行われる。このため、フィラーキャップの閉め忘れということが起こらず、燃料の吹き出しのおそれを軽減することができる。これにより、燃料が排気系等の高温部に付着することによって火災等が発生するおそれを軽減することができる。
【００２３】
また、エンジン１は、オイルレベルセンサ１７によってオイルパン３内の油量を把握することができるので、オイルレベルゲージが不要であり、オイルレベルゲージの挿入口も備えていない。これにより、燃料の漏れ出しの危険性をさらに軽減している。
【実施例２】
【００２４】
次に、本発明の実施例２について図２を参照しつつ説明する。実施例２のエンジン３０の基本構成は実施例１のエンジン１と共通する。実施例２のエンジン３０には、オイルパン３内の燃料抜き取り要請時のオイルパン３から燃料タンク２への燃料の回収を行う燃料回収手段を備えている。エンジン３０において、オイルパン３から燃料タンク２への燃料の回収は、この燃料回収手段によってのみ行われる。すなわち、オイルパン３には、オイルドレンが設けられていない。
【００２５】
燃料回収手段は、噴射ポンプ１５によりオイルパン３から噴射系１２へ燃料を供給する噴射系燃料供給経路１３から噴射ポンプ１５の下流側の分岐点１３ａで分岐し、噴射系１２をバイパスするバイパス経路３１と、このバイパス経路３１に設置した開閉弁３２とを備えている。バイパス経路３１の終端は、噴射系燃料リターン経路１６上の合流点１６ａに接続されている。開閉弁３２は、ＥＣＵ１８に電気的に接続されている。
【００２６】
このような構成のエンジン３０の燃料抜き取り作業について説明する。ユーザにより、燃料抜き取りモードとされると、ＥＣＵ１８は、図示しないスタータを始動させてクランキングを行う。また、これと同時に開閉弁３２を切り替えて噴射系１２をバイパスする経路を形成する。このとき、ＥＣＵ１８は燃料噴射弁に対する噴射指令を行わない。これにより、クランキングにより作動する噴射ポンプ１５によりオイルパン３から汲み上げられた燃料は、燃料タンク２へ戻される。このような動作によりオイルドレンを備えることなくオイルパン３内の燃料を抜き取ることができる。
【００２７】
このようなエンジン３０は、オイルドレンを備えていない簡素な構成とすることができる。また、エンジン３０はオイルレベルセンサ１７の取得値に基づいて燃料タンク２からオイルパン３への送油を行うため、仮にエンジン３０がオイルドレンを備えており、このオイルドレンから燃料が漏れ続けているとすると、燃料タンク２が空になるまで送油が継続されるおそれがあるが、オイルドレンを備えていなければ、このような危険性から開放される。
【実施例３】
【００２８】
次に、本発明の実施例３について図３を参照しつつ説明する。実施例３のエンジン４０には、オイルパン３内の燃料抜き取り要請時のオイルパン３から燃料タンク２への燃料の回収を行う燃料回収手段を備えている。エンジン３０において、オイルパン３から燃料タンク２への燃料の回収は、この燃料回収手段によってのみ行われる。すなわち、オイルパン３には、オイルドレンが設けられていない。
【００２９】
燃料回収手段は、潤滑ポンプ１０によりオイルパン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から潤滑ポンプ１０の下流側で分岐し、エンジン潤滑系７をバイパスするバイパス経路４１と、このバイパス経路４１への分岐点８ａに設置した三方弁４２とを備えている。バイパス経路４１の終端は、燃料タンク２内に位置している。
【００３０】
このような構成のエンジン４０の燃料抜き取り作業について説明する。ユーザにより、燃料抜き取りモードとされると、ＥＣＵ１８は、図示しないスタータを始動させてクランキングを行う。また、これと同時に三方弁４２を切り替えてエンジン潤滑系７をバイパスする経路を形成する。これにより、クランキングにより作動する潤滑ポンプ１０によりオイルパン３から汲み上げられた燃料は、燃料タンク２へ戻される。このような動作によりオイルドレンを備えることなくオイルパン３内の燃料を抜き取ることができる。
【００３１】
このようなエンジン４０は、オイルドレンを備えていない簡素な構成とすることができる。また、エンジン４０はオイルレベルセンサ１７の取得値に基づいて燃料タンク２からオイルパン３への送油を行うため、仮にエンジン４０がオイルドレンを備えており、このオイルドレンから燃料が漏れ続けているとすると、燃料タンク２が空になるまで送油が継続されるおそれがあるが、オイルドレンを備えていなければ、このような危険性から開放される。
【００３２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１のエンジンの概略構成を示した模式図である。
【図２】実施例２のエンジンの概略構成を示した模式図である。
【図３】実施例３のエンジンの概略構成を示した模式図である。
【符号の説明】
【００３４】
１、３０、４０  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、１４  フィルタ
１０  潤滑ポンプ
１１  潤滑系リターン経路
１２  噴射系
１３  噴射系燃料供給経路
１５  噴射ポンプ
１６  噴射系リターン燃料
１７  オイルレベルセンサ
１８  ＥＣＵ
１９  シリンダブロック
２０  シリンダヘッド部
２１  ヘッドカバー
２２  密着部
【図１】
2008261286.tif 000003
【図２】
2008261286.tif 000004
【図３】
2008261286.tif 000005