JP2012154195A - Structure of return path - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気ターボ過給機が付帯した内燃機関に関し、特に過給機の軸受を潤滑するオイルのリターン通路の構成に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine associated with an exhaust turbocharger, and more particularly to a configuration of an oil return passage for lubricating a bearing of the turbocharger.
排気ターボ過給機の軸受を潤滑するオイルは、クランクシャフトやカムシャフト、ピストン、タイミングチェーンといった内燃機関の各部要素を潤滑するオイルと共通である。従来、過給機から流下するオイルは、オイルアウトレットパイプを介して、シリンダブロック下部のクランクケース内にあるオイルパンへと戻されている(例えば、下記特許文献1を参照)。 The oil that lubricates the bearings of the exhaust turbocharger is the same as the oil that lubricates each component of the internal combustion engine such as the crankshaft, camshaft, piston, and timing chain. Conventionally, oil flowing down from a supercharger is returned to an oil pan in a crankcase below a cylinder block via an oil outlet pipe (see, for example, Patent Document 1 below).
クランクシャフトに従動して回転するバランスシャフトを備えた内燃機関では、クランクケースにバランスシャフトハウジングを成形し、バランスシャフトをクランクシャフトと略平行に配置している。バランスシャフトハウジングの存在により、クランクケースの外郭は膨出し、オイルアウトレットパイプと干渉してしまう。故に、従前の如く、オイルアウトレットパイプをオイルパン近傍に直結せしめることは難しくなる。 In an internal combustion engine provided with a balance shaft that rotates following a crankshaft, a balance shaft housing is formed in a crankcase, and the balance shaft is disposed substantially parallel to the crankshaft. Due to the presence of the balance shaft housing, the outer casing of the crankcase bulges out and interferes with the oil outlet pipe. Therefore, as before, it is difficult to connect the oil outlet pipe directly to the vicinity of the oil pan.
過給機からのオイルを、シリンダブロック内のオイル落とし通路(例えば、下記特許文献2を参照)に合流させることも一案である。しかしながら、過給機の軸受を潤滑したオイルはかなりの高温となっている。オイル落とし通路を流通するオイルはバランスシャフトの軸受の潤滑に利用されており、高温化したオイルを高速回転している部材に当てることで、オイルミストが発生してオイルが持ち去られたり、メカニカルロスが増大し燃費の低下を招いたりする。 It is also a proposal to join oil from the supercharger to an oil dropping passage (for example, see Patent Document 2 below) in the cylinder block. However, the oil that lubricates the bearings of the turbocharger is very hot. Oil flowing through the oil drop passage is used to lubricate the bearings of the balance shaft. By applying high-temperature oil to a member that rotates at high speed, oil mist is generated and the oil is taken away. Increases and causes a reduction in fuel consumption.
本発明は、バランスシャフトを備える内燃機関において、過給機から流下するオイルを好適に導くことができるようにすることを所期の目的としている。 An object of the present invention is to make it possible to favorably guide oil flowing down from a supercharger in an internal combustion engine having a balance shaft.
本発明では、バランスシャフトの中間部に設けられたバランスウェイトを収容するバランスシャフトハウジングの外壁と、同バランスシャフトの軸端部に設けられたバランスシャフトギアとの間隙を利用してオイルパンに連通する流下路を形成し、過給機から流下するオイルを導くアウトレットパイプの先端部を前記流下路に連通せしめることとした。 In the present invention, the oil pan is communicated by utilizing the gap between the outer wall of the balance shaft housing that accommodates the balance weight provided at the intermediate portion of the balance shaft and the balance shaft gear provided at the shaft end of the balance shaft. The outlet pipe leading the oil flowing down from the supercharger is communicated with the downstream path.
本発明によれば、バランスシャフトを備える内燃機関において、過給機から流下するオイルを好適に導くことができるようになる。 According to the present invention, in an internal combustion engine including a balance shaft, oil flowing down from the supercharger can be suitably guided.
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本発明の適用対象となる車両用内燃機関0の概要を示す。本実施形態における内燃機関0は、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)と、各気筒1内に燃料を噴射するインジェクタ11と、各気筒1に吸気を供給するための吸気通路3と、各気筒1から排気を排出するための排気通路4と、吸気通路3を流通する吸気を過給する排気ターボ過給機5と、排気通路4から吸気通路3に向けてEGRガスを還流させる外部EGR通路2とを備えている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of a vehicle internal combustion engine 0 to which the present invention is applied. The internal combustion engine 0 in this embodiment includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1), an
本実施形態における内燃機関0は、二気筒の4サイクルエンジンであり、第一気筒1の行程と第二気筒1の行程との間には360°CA(クランク角度)の位相差が存在する。換言すれば、第一気筒1のピストン12と第二気筒1のピストン12とは同時に上昇し、また同時に下降する。よって、内燃機関0のクランクケース内のクランクケース7の容積は、三気筒以上の多気筒エンジンと比べて大きく拡大/縮小する。
The internal combustion engine 0 in this embodiment is a two-cylinder four-cycle engine, and there is a phase difference of 360 ° CA (crank angle) between the stroke of the first cylinder 1 and the stroke of the second cylinder 1. In other words, the
吸気通路3は、外部から空気を取り入れて気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、吸気絞り弁35、過給機5のコンプレッサ51、インタクーラ32、スロットルバルブ33、サージタンク34を、上流からこの順序に配置している。
The
排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、過給機5の駆動タービン52及び三元触媒41を配置している。
The exhaust passage 4 guides exhaust generated as a result of burning fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of the cylinder 1 to the outside. A
排気ターボ過給機5は、駆動タービン52とコンプレッサ51とを同軸で連結し連動するように構成したものである。そして、駆動タービン52を排気のエネルギを利用して回転駆動し、その回転力を以てコンプレッサ51にポンプ作用を営ませることにより、吸入空気を加圧圧縮(過給)して気筒1に送り込む。
The
外部EGR通路2は、いわゆる低圧ループEGRを実現するものである。低圧ループEGR通路2の圧力損失は、数百Pa程度と非常に小さい。外部EGR通路2の入口は、排気通路4における三元触媒41の下流の所定箇所に接続している。外部EGR通路2の出口は、吸気通路3における吸気絞り弁35の下流、かつコンプレッサ51の上流の所定箇所に接続している。外部EGR通路2上には、EGRクーラ21及びEGRバルブ22を設けてある。
The external EGR passage 2 realizes a so-called low pressure loop EGR. The pressure loss in the low-pressure loop EGR passage 2 is as small as several hundred Pa. The inlet of the external EGR passage 2 is connected to a predetermined location downstream of the three-
低圧ループEGRでは、大気圧に近い低圧の排気ガスをEGR通路2を通じて吸気通路3に還流する。そのために、EGR通路2の出口の上流にある吸気絞り弁35を絞ることで、EGR通路2の出口の周囲を負圧化する。
In the low-pressure loop EGR, low-pressure exhaust gas close to atmospheric pressure is recirculated to the
内燃機関0の運転制御を司るECU9は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。入力インタフェースには、車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、エンジン回転数を検出する回転数センサから出力される回転数信号b、スロットルバルブ33の開度を検出するスロットルポジションセンサから出力されるスロットル開度信号c、サージタンク34内の吸気圧(過給圧)を検出する圧力センサから出力される吸気圧信号d、冷却水温を検出する水温センサから出力される水温信号e等が入力される。出力インタフェースからは、インジェクタ11に対して燃料噴射信号f、点火プラグ(のイグニッションコイル)に対して点火信号g、EGRバルブ22に対して開度操作信号h、吸気絞り弁35に対して開度操作信号i等を出力する。
The ECU 9 that controls the operation of the internal combustion engine 0 is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like. The input interface includes a vehicle speed signal a output from the vehicle speed sensor that detects the vehicle speed, a rotation speed signal b output from the rotation speed sensor that detects the engine rotation speed, and a throttle position sensor that detects the opening of the
ECU9のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行して、内燃機関0の運転を制御する。ECU9は、内燃機関0の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、eを入力インタフェースを介して取得し、それらに基づいて吸入空気量や要求燃料噴射量、点火時期、目標EGR率等を演算する。そして、演算結果に対応した各種制御信号f、g、h、iを出力インタフェースを介して印加する。
The processor of the ECU 9 controls the operation of the internal combustion engine 0 by interpreting and executing a program stored in the memory in advance. The
既に述べた通り、本実施形態における内燃機関0は二気筒エンジンであり、ピストン12の往復動に伴う振動が大きくなる傾向にある。そこで、この内燃機関0は、上下加振力を低減するためのバランスシャフト61を備えている。
As already described, the internal combustion engine 0 in the present embodiment is a two-cylinder engine and tends to increase the vibration associated with the reciprocating motion of the
図2に示すように、この振動を抑制するバランスシャフト61は、クランクシャフト71と略平行に配置される。バランスシャフト61は、その軸端部に設けたバランスシャフトギア611とクランクシャフト71の軸端部に設けたクランクシャフトギア711との噛合による伝動機構を介して、クランクシャフト71から回転駆動力の伝達を受けて図中反時計回りに回転する。バランスシャフト61の中間部は、当該バランスシャフト61の軸心から偏心したバランスウェイト612となっている。バランスウェイト612は側断面視、換言すればバランスシャフト61の軸心方向から見て、概ね半円状の外形をなしている。
As shown in FIG. 2, the
バランスシャフトハウジング62は、クランクケース7から外方に膨出するように成形した室で、バランスシャフト61のウェイト612を回転可能に収容する。
The
図3に示すように、バランスシャフト61は、ボールベアリング63によって回転可能に軸支させてある。ボールベアリング63の内輪631はバランスシャフト61に対して固定、外輪632はバランスシャフトハウジング62に対して固定である。このボールベアリング63は、図3及び図4に示している、バランスシャフトハウジング62の外壁においてバランスシャフト61の軸心方向に突出する略円輪状の周縁621に包囲された軸孔内に組み付ける。さらに、軸孔の周縁621の端面には、ボールベアリング63を押さえつけて保定するスラストプレート64を固着する。スラストプレート64は、周縁621の複数箇所に間欠的に形成したナット孔622に螺合する複数本のボルト641を以て、周縁621の端面に緊締固定する。
As shown in FIG. 3, the
バランスシャフト61の軸端は、スラストプレート64の外表面よりも突き出しており、その軸端面にバランスシャフトギア611を固着している。つまり、バランスシャフトギア611はバランスシャフトハウジング62の外側にある。ボールベアリング63の内輪631は、バランスシャフト61のフランジ613とバランスシャフトギア611のボス614とで挟まれた様相となる。
The shaft end of the
しかして、本実施形態では、バランスシャフトハウジング62の外壁とバランスシャフトギア611との間隙を利用して、クランクケース7内のオイルパンに連通する流下路81を形成している。図3に示しているように、流下路81の上方の導入部は、バランスシャフトハウジング62の外壁の軸孔の周縁621、スラストプレート64、さらにはクランクケース7の最前縁部位からバランスシャフト61の軸心方向に突出する端壁72に囲繞されている。
Thus, in this embodiment, the flow-
図4に示しているように、排気ターボ過給機5に接続し、排気ターボ過給機5から流下するオイルを導くアウトレットパイプ82の先端部即ち下端部は、上述した流下路81の導入部近傍に配置する。
As shown in FIG. 4, the front end portion or the lower end portion of the
本実施形態によれば、過給機5から流下するオイルを、バランスシャフトハウジング62の外壁とバランスシャフトギア611との間隙を利用して構成した流下路81に流入させてオイルパンへと戻す構造としているため、高温化したオイルが高速回転するバランスシャフト61やバランスシャフトギア611に当たることを抑止でき、オイルミストの発生やメカニカルロスの増大を防ぐことが可能である。ひいては、オイルの持ち去りや燃費の低下等の問題を有効に回避することができる。
According to the present embodiment, the oil flowing down from the
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. The specific configuration of each part can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、車両等に搭載される内燃機関に適用することができる。 The present invention can be applied to an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like.
0…内燃機関
5…過給機
61…バランスシャフト
611…バランスシャフトギア
612…バランスシャフトウェイト
62…バランスシャフトハウジング
81…流下路
82…アウトレットパイプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 0 ...
Claims (1)
バランスシャフトの中間部に設けられたバランスウェイトを収容するバランスシャフトハウジングの外壁と、同バランスシャフトの軸端部に設けられたバランスシャフトギアとの間隙を利用してオイルパンに連通する流下路を形成し、
過給機から流下するオイルを導くアウトレットパイプの先端部を前記流下路に連通せしめたことを特徴とするリターン通路の構造。 In an internal combustion engine attached with an exhaust turbocharger, a structure of a return passage that causes oil that lubricates a bearing of the turbocharger to flow down toward an oil pan,
A flow path that communicates with the oil pan using a gap between the outer wall of the balance shaft housing that accommodates the balance weight provided in the intermediate portion of the balance shaft and the balance shaft gear provided at the shaft end of the balance shaft. Forming,
A return passage structure characterized in that a leading end portion of an outlet pipe for guiding oil flowing down from a supercharger is communicated with the downflow passage.
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JP2016109005A (en) * | 2014-12-04 | 2016-06-20 | マツダ株式会社 | Engine lubrication device |
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2011
- 2011-01-24 JP JP2011011737A patent/JP2012154195A/en active Pending
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