(57)【要約】【課題】バルブを冷却するとともに、潤滑油の温度を上昇させる。【解決手段】本発明は、エンジン１に潤滑油を供給するエンジン１の潤滑装置であって、エンジン１によって駆動されるオイルポンプ２と、エンジン１の排気バルブのバルブガイド近傍を通り、オイルポンプ２から吐出される潤滑油が流れる熱交換通路２０と、熱交換通路２０に接続されて、エンジン１の摺動部に潤滑油を供給する潤滑油供給通路４０と、を備えることを特徴とする。これにより、バルブを冷却してエンジンの耐ノック性を向上させるとともに、潤滑油の温度を上昇させて動弁系摺動部におけるフリクションロスを低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに潤滑油を供給するエンジンの潤滑装置において、
前記エンジンによって駆動されるオイルポンプと、
前記エンジンの排気バルブ又は吸気バルブのバルブガイド近傍を通り、前記オイルポンプから吐出される潤滑油が流れる熱交換通路と、
前記熱交換通路に接続されて、前記エンジンの摺動部に潤滑油を供給する潤滑油供給通路と、
を備えたことを特徴とするエンジンの潤滑装置。
【請求項２】
前記熱交換通路は、前記バルブガイドの外周を螺旋状に周回する
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの潤滑装置。
【請求項３】
前記熱交換通路は、前記バルブガイドの圧入孔内壁面に形成された螺旋状の溝である
ことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの潤滑装置。
【請求項４】
前記熱交換通路は、前記バルブガイドの軸方向と平行に延びている
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの潤滑装置。
【請求項５】
前記熱交換通路は、前記バルブガイドの圧入孔内壁面に形成されたバルブガイドの軸方と平行に延びる溝である
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジンの潤滑装置。
【請求項６】
前記熱交換通路は、その通路内壁面に通路内壁面と潤滑油との接触面積を増大させるフィンを備える
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１つに記載のエンジンの潤滑装置。
【請求項７】
前記熱交換通路は、その通路内壁面に通路内壁面と潤滑油との接触面積を増大させる突起を備える
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１つに記載のエンジンの潤滑装置。
【請求項８】
前記熱交換通路の内壁面の面粗度を、前記潤滑油供給通路よりも粗くした
ことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１つに記載のエンジンの潤滑装置。
【請求項９】
前記エンジンの気筒ごとに、前記熱交換通路と前記潤滑油供給通路とを接続する通路を設けた
ことを特徴とする請求項１から８までのいずれか１つに記載のエンジンの潤滑装置。
【請求項１０】
前記潤滑油供給通路は、前記エンジンの動弁系摺動部に潤滑油を供給するカムシャフト内に形成された油路である
ことを特徴とする請求項１から９までのいずれか１つに記載のエンジンの潤滑装置。
【請求項１１】
前記熱交換通路は、前記エンジンの気筒列方向に延びる通路である
ことを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１つに記載のエンジンの潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンは、エンジンの摺動部や温度が高くなる部分に潤滑油を供給する潤滑装置を備えている。
【０００３】
このような潤滑装置として、特許文献１には、潤滑油をエンジンの各部に供給するオイル経路と、排気バルブのバルブステムに向けて噴射する潤滑油を供給する補助冷却オイル通路とを備えた装置が開示されている。この補助冷却オイル通路はシリンダヘッドに設けられ、補助冷却オイル通路にはオイル経路を流れる潤滑油の一部が供給されている。そして、この装置は、運転条件に応じて補助冷却オイル通路に設けられたオイルジェットから排気バルブのバルブステムに向けて潤滑油を噴射することで、排気バルブを冷却して耐ノック性を向上させている。
【特許文献１】特開２００６−２４２０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている装置は、シリンダヘッドの動弁系まわりにオイルジェット等の新部品を取り付ける必要があり、構造が複雑化するという問題点があった。また、補助冷却オイル通路に供給される潤滑油と、動弁系摺動部に供給される潤滑油とは、異なるポンプでそれぞれ独立に供給されており、シリンダヘッドの動弁系摺動部には、単純にオイルパンから吸い上げられた相対的に低温の潤滑油が供給されていた。そのため、潤滑油の粘性が大きく、動弁系摺動部のフリクションロスが大きいという問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、新部品の追加等をすることなくバルブを冷却して耐ノック性を向上させるとともに、潤滑油の温度を動弁系の摺動部に供給する前に上昇させてフリクションロスを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下のような解決手段によって、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするため、本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
本発明は、エンジン（１）に潤滑油を供給するエンジン（１）の潤滑装置であって、エンジン（１）によって駆動されるオイルポンプ（２）と、エンジン（１）の排気バルブ（２２）又は吸気バルブ（３２）のバルブガイド（２３，３３）近傍を通り、オイルポンプ（２）から吐出される潤滑油が流れる熱交換通路（２０，３０）と、熱交換通路（２０，３０）に接続されて、エンジン（１）の摺動部に潤滑油を供給する潤滑油供給通路（４０，５０）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、オイルポンプから吐出された潤滑油が、バルブガイド近傍を通る熱交換通路を流れた後に、エンジン摺動部に供給されることとした。バルブの温度は、バルブステムに比してバルブガイド部が高温となることが我々発明者らによる実験により得た知見である。したがって、本発明により、バルブガイドから潤滑油へと熱が移動するので、高温となるバルブガイドを冷却して効率的にバルブ本体の表面温度を低減することができる。
【０００９】
また、バルブガイドから奪った熱によって潤滑油の油温が上昇する。これにより、粘性が低下した潤滑油をエンジンの摺動部に供給することができるので、エンジン摺動部のフリクションロスを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１〜図３を参照して本発明の第１実施形態によるエンジンの潤滑装置について説明する。まず図１を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第１実施形態によるエンジン１の動弁系に対する潤滑油供給経路を示した図である。
【００１３】
エンジン１によって駆動されるオイルポンプ２は、エンジン底部に設けられたオイルパン３から吸い上げた潤滑油を吐出する。オイルポンプ２で加圧された潤滑油は、オイルフィルタ４で濾過され、シリンダヘッド５の内部に通じる潤滑油通路１０に供給される。
【００１４】
潤滑油通路１０は、分岐部１０ａで分岐して排気側の動弁系摺動部を潤滑するための潤滑油が流れる排気側潤滑油通路（熱交換通路）２０と、図示しない吸気側の動弁系摺動部を潤滑するための潤滑油が流れる吸気側潤滑油通路（熱交換通路）とに分かれる。
【００１５】
排気側潤滑油通路２０は、シリンダヘッド５に圧入された排気バルブガイド（図２参照）近傍を通るようにエンジンフロント側からリア側へ気筒列方向に形成される。そして、排気側潤滑油通路２０は、各気筒の排気側のバルブガイド近傍を通った後に、中空の排気カムシャフト４１の内部に形成された油路（潤滑油供給通路）４０に接続される。排気カムシャフト４１の油路４０に供給された潤滑油は、排気カムシャフト４１に形成された各排気カム４２などの動弁系摺動部に供給され、摺動部を潤滑する。
【００１６】
なお、図１において図示を省略した吸気側潤滑油通路も排気側と同様に形成されており、吸気バルブガイド近傍を通って、吸気カムシャフトの油路（潤滑油供給通路）に接続される。
【００１７】
次に、図２及び図３を参照して、排気及び吸気バルブガイド２３，３３の近傍に形成された排気側及び吸気側潤滑油通路２０，３０について詳しく説明する。図２は、図１のII−II線に沿うシリンダヘッド５の断面図である。図３は、排気バルブガイド２３の近傍に形成された排気側潤滑油通路２０を模式的に示す図である。
【００１８】
図２に示すように、シリンダヘッド５には、燃焼室６の頂壁に開口する排気ポート２１と吸気ポート３１とが形成され、排気ポート２１の開口を開閉する排気弁２２と、吸気ポート３１の開口を開閉する吸気弁３２とが設けられる。さらに、シリンダヘッド５には、排気弁２２を開閉駆動する排気カム４２が形成された排気カムシャフト４１と、吸気弁３２を開閉駆動する吸気カム５２が形成された吸気カムシャフト５１とが設けられる。排気カムシャフト４１と吸気カムシャフト５１の内部には、潤滑油が流れる油路４０，５０がそれぞれ形成される。
【００１９】
排気弁２２は、シリンダヘッド５に圧入された排気バルブガイド２３に挿入されている。この排気バルブガイド２３が圧入されている排気バルブガイド圧入孔２４の壁面には、螺旋状の溝２５がドリル加工等によって形成されている。そして、この螺旋状の溝２５が形成された排気バルブガイド圧入孔２４に排気バルブガイド２３を圧入することで、図３に示すような排気バルブガイド２３の外周を螺旋状に周回する排気側潤滑油通路２０を形成する。
【００２０】
吸気弁３２も同様に吸気バルブガイド３３に挿入され、吸気バルブガイド圧入孔３４の壁面に螺旋状の溝３５を形成することで、吸気バルブガイド３３の外周を螺旋状に周回する吸気側潤滑油通路３０を形成する。
【００２１】
排気側潤滑油通路２０及び排気側潤滑油通路３０は、それぞれ１本の通路で形成されている。したがって、排気側潤滑油通路２０は、各排気バルブ２２のバルブガイド２３の外周を螺旋状に周回した後に、排気カムシャフト４１の内部に形成された油路４０に接続される。また、吸気側潤滑油通路３０は、各吸気バルブ３２のバルブガイド３３の外周を螺旋状に周回した後に、吸気カムシャフト５１の内部に形成された油路５０に接続される。
【００２２】
排気弁２２の温度は、バルブステム部に比してバルブガイド部２３が高温となることが我々発明者らによる実験により得た知見である。したがって、排気側潤滑油通路２０を排気バルブガイド２３の近傍を経由させることで、高温となる排気バルブガイド２３から潤滑油へ熱が移動する。これにより、排気バルブガイド２３を効率的に冷却することができるとともに、潤滑油の温度を上昇させることができる。
【００２３】
そして、排気側潤滑油通路２０を、排気バルブガイド２３の近傍を経由させた後に排気カムシャフト４１の油路４０に接続することで、油温上昇によって粘性が低下した潤滑油を動弁系の摺動部に供給できる。これにより、摺動部のフリクションロスを低減することができる。
【００２４】
吸気側においても、同様の構成としたので、排気側ほど吸気バルブガイド３２の近傍は高温とはならいが、排気側と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
また、各潤滑油通路２０，３０を各バルブガイド２３，３３の周りを螺旋状に周回する通路とすることで、潤滑油がバルブガイド近傍を流れている時間が長くなる。これにより、バルブガイド２３，３３の冷却と潤滑油の温度上昇を促進することができる。また、潤滑油通路２０，３０の通路抵抗の増加を抑制することができる。
【００２６】
以上説明した本実施形態によれば、各潤滑油通路２０，３０を各バルブガイド２３，３３の近傍を経由させた後に、カムシャフト４１，５１の油路４０，５０に接続させた。これにより、高温となるバルブガイド２３，３３を冷却してバルブ傘部の表面温度を低減できるので、燃焼室６の冷却性能が向上して耐ノック性が向上する。
【００２７】
また、各バルブガイド２３，３３から奪った熱によって潤滑油の油温が上昇する。これにより、粘性が低下した潤滑油を動弁系の摺動部に供給することができるので、摺動部のフリクションロスを低減することができる。
【００２８】
さらに、各潤滑油通路２０，３０を、バルブガイド２３，３３の周りを螺旋状に周回させたので、通路抵抗の増加を抑制しつつ、バルブガイド２３，３３を冷却して潤滑油の温度を上昇させることができる。
【００２９】
（第２実施形態）
次に、図４を参照して本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態は、エンジン１の動弁系に対する潤滑油供給経路を変更した点で第１実施形態と相違する。
【００３０】
図４は、本発明の第２実施形態によるエンジン１の動弁系に対する潤滑油供給経路を示した図である。
【００３１】
第１実施形態の場合、排気カムシャフト４１の内部に形成された油路４０から動弁系の摺動部に供給される潤滑油の温度は、エンジンリア側のほうがフロント側よりも高くなる。これは、エンジンリア側からフロント側に流れていくうちに温度が低下していくからである。そのため、気筒ごとに潤滑油の粘性が異なることがある。
【００３２】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、排気バルブガイド近傍を通った後の排気側潤滑油通路２０を気筒ごとに排気カムシャフト４１の油路４０に接続する通路２０ａを設ける。これにより、気筒ごとの潤滑油の温度のばらつきを低減することができる。なお、吸気側も同様の構成として、気筒ごとの潤滑油の温度のばらつきを低減している。
【００３３】
（第３実施形態）
次に、図５を参照して本発明の第３実施形態について説明する。本発明の第３実施形態は、バルブガイド近傍の潤滑油通路２０，３０を、潤滑油への熱伝達が促進する形態とした点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。なお、以下の各実施形態では上述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。
【００３４】
図５は、本発明の第３実施形態による排気バルブガイド近傍の排気側潤滑油通路２０の一形態を示した図である。
【００３５】
図５に示すように、本発明の第３実施形態による排気バルブガイド近傍の排気側潤滑油通路２０には、潤滑油通路２０の内部を２分割するフィン２６が形成される。このフィン２６により、潤滑油と通路内壁面との接触面積が増加するので、潤滑油への熱伝達が促進する。これにより、第１実施形態と比較して、燃焼室周りの冷却性能が向上するので耐ノック性が向上する。また、潤滑油の温度上昇も早くなるので、フリクションロスをより一層低減できる。なお、吸気バルブガイド近傍の吸気側潤滑油経路３０に同様のフィンを設けてもよい。
【００３６】
（第４実施形態）
次に、図６を参照して本発明の第４実施形態について説明する。本発明の第４実施形態は、バルブガイド近傍の潤滑油通路２０，３０を、潤滑油への熱伝達が促進する形態とした点で第１実施形態と相違する。
【００３７】
図６は、本発明の第４実施形態による排気バルブガイド近傍の排気側潤滑油通路２０の一形態を示した図である。
【００３８】
図６に示すように、本発明の第２実施形態による排気バルブガイド近傍の排気側潤滑油通路２０は、その内壁表面の面粗度が粗くなるように形成される。面粗度が粗くなることによって、潤滑油と通路内壁面との接触面積が増加するので、潤滑油への熱伝達が促進する。これにより、第１実施形態と比較して、燃焼室周りの冷却性能が向上するので耐ノック性が向上する。また、潤滑油の温度上昇も早くなるので、フリクションロスをより一層低減できる。なお、吸気バルブガイド近傍の吸気側潤滑油経路３０の壁面を同様にして面粗度を粗くしてもよい。
【００３９】
（第５実施形態）
次に、図７を参照して本発明の第５実施形態について説明する。本発明の第５実施形態は、バルブガイド近傍の潤滑油通路２０，３０を、潤滑油への熱伝達が促進する形態とした点で第１実施形態と相違する。
【００４０】
図７は、本発明の第４実施形態による排気バルブガイド近傍の排気側潤滑油通路２０の一形態を示した図である。
【００４１】
図７に示すように、本発明の第４実施形態による排気バルブガイド近傍の排気側潤滑油通路２０は、その内壁表面に複数の小突起２７が形成される。このような小突起２７を形成することによって、潤滑油と通路内壁面との接触面積が増加するので、潤滑油への熱伝達が促進する。これにより、第１実施形態と比較して、燃焼室周りの冷却性能が向上するので耐ノック性が向上する。また、潤滑油の温度上昇も早くなるので、フリクションロスをより一層低減できる。排気側潤滑油通路２０の内壁表面に小突起２７を形成する場合には、ドリル加工ではなく鋳造により形成することが望ましい。なお、吸気バルブガイド近傍の吸気側潤滑油経路３０に同様の小突起を設けてもよい。
【００４２】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００４３】
例えば、上記の実施形態では、バルブガイド近傍の潤滑油通路２０，３０を、バルブガイド２３，３３の周りを螺旋状に周回させていた。しかし、図８に示すように、例えば排気側潤滑油通路２０を、バルブガイド２３に沿って、バルブガイド２３の軸方向に平行に延びるように形成し、その後湾曲させてバルブガイド２３の外周面に沿って半周させた後、再び湾曲させてバルブガイド２３の軸方向に延びるように形成してもよい。また、図９に示すように、バルブガイド２３に沿うように、下から上（又は上から下）へと排気側潤滑油通路２０をうねらせて形成してもよい。このような潤滑油通路２０であっても、潤滑油がバルブガイド近傍を流れている時間が長くなるので、バルブガイド２３を冷却して潤滑油の温度を上昇させることができる。なお、吸気側潤滑通路３０を同様に形成してもよいことは言うまでもない。
【００４４】
また、バルブガイド近傍を経由する潤滑油通路を吸気側及び排気側の双方に形成したが、いずれか一方だけをバルブガイド近傍を経由させてもよい。なお、相対的に高温となる排気側に形成したほうが、耐ノック性及び動弁系の潤滑性に対する効果は大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１実施形態によるエンジンの動弁系に対する潤滑油供給経路を示した図である。
【図２】図１のII−II線に沿うシリンダヘッド５の断面図である。
【図３】バルブガイド近傍に形成された潤滑油通路を模式的に示す図である。
【図４】第２実施形態によるエンジンの動弁系に対する潤滑油供給経路を示した図である。
【図５】第３実施形態によるバルブガイド近傍の潤滑油通路の一形態を示した図である。
【図６】第４実施形態によるバルブガイド近傍の潤滑油通路の一形態を示した図である。
【図７】第５実施形態によるバルブガイド近傍の潤滑油通路の一形態を示した図である。
【図８】バルブガイド近傍に形成された潤滑油通路を模式的に示す図である。
【図９】バルブガイド近傍に形成された潤滑油通路を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    エンジン
２０    排気側潤滑油通路（熱交換通路）
２０ａ  熱交換通路と潤滑油供給通路とを接続する通路
２２    排気バルブ
２３    排気バルブガイド（バルブガイド）
２６    フィン
２７    小突起（突起）
３０    吸気側潤滑油通路（熱交換通路）
３２    吸気バルブ
３３    吸気バルブガイド（バルブガイド）
４０    排気カムシャフト内の油路（潤滑油供給通路）
５０    吸気カムシャフト内の油路（潤滑油供給通路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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【図６】
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【図７】
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