JP2004514091A - ４サイクル内燃機関 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つのシリンダ（９）、クランクケースポンプを形成しかつそれぞれ１つの弁（１５，１８）を介して一方では外気供給導管（１６）に接続されまた他方ではクランクケース（３）をシリンダ（９）の入口通路（１１）に接続する吸入導管（１７）に接続されているクランクケース（３）、潤滑油用供給装置（２６）に設けられる潤滑油用容器（２５）、クランクケース（３）及び吸入導管（１７）に設けられる油分離器（１９）を含む油回路、及び燃料を吸入導管（１７）又はシリンダ（９）の燃焼室（２９）へ噴射する装置（２３）を有する、４サイクル内燃機関が記載される。有利な構造条件を与えるため、容器（２５）に接続される供給装置（２６）が、クランクケース（３）へ潤滑油を噴射する導管（２７）を持ち、吸入導管（１７）が、容器（２５）を回避して油分離器（１９）へ通じている。
（図１）

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、４サイクル内燃機関であって、少なくとも１つのシリンダ、クランクケースポンプを形成しかつそれぞれ１つの弁を介して一方では外気供給導管に接続されまた他方ではクランクケースをシリンダの入口通路に接続する吸入導管に接続されているクランクケース、潤滑油用供給装置に設けられる潤滑油用容器、クランクケース及び吸入導管に設けられる油分離器を含む油回路、及び燃料を吸入導管又はシリンダの燃燃焼室へ噴射する装置を有するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
４サイクル内燃機関において、吸入される燃焼用空気をクランクケースポンプにより前圧縮するために、潤滑油を添加される燃料−空気混合気をクランクケースへ供給することは公知であり（欧州特許出願公開第０６３１０４０号明細書）、この混合気は、クランクケースポンプによる前圧縮後シリンダの燃焼室へ供給される。しかしこの公知の４サイクル内燃機関における欠点は、燃焼室へ燃料−空気混合気と共に供給される潤滑油が燃焼せしめられ、その結果排気ガスに有害物質が多く含まれることである。更にクランクケースへ入る燃料のため、純粋な潤滑に比較して少ない潤滑作用がクランクケース内に生じることである。別の公知の構造（米国特許出願公開第５７５８６１０号明細書）では、この欠点は回避され、外気のみがクランクケースへ吸入され、燃料噴射は、吸入導管を介してクランクケースへ接続されるシリンダの入口通路の範囲おいてはじめて行われる。前圧縮される燃焼用空気の流れ方向において燃料噴射部の前で、クランクケースと入口通路との間の吸入導管へ油分離器が設けられているので、潤滑油なしの燃料−空気混合気がクランクケースから燃料室へ供給されることを、前提とすることができる。なぜならば、クランクケースから前圧縮される燃焼用空気により連行される潤滑ュが、油分離器を介して燃焼用空気流から分離され、吸入導管を通してクランクケースへ戻るからである。しかし従来の油潤滑を行うと、クランクケース内に充分な潤滑油量が生じ、このためクランクケースがクランクケースポンプに対して不利な構造条件を与え、クランクケースの容積とピストン排除容積との比ができるだけ小さくなるようにせねばならない。
【０００３】
最後に、クランクケースポンプの構造条件を改善するため、潤滑油を収容する油受けからクランクケースを分離することが公知であり（ドイツ連邦共和国特許３７３１２５０号明細書）、潤滑油は、従来の圧油潤滑の形で、油受けから個々の軸受個所へ圧送される。前圧縮されてクランクケースからの潤滑油で汚染された燃焼用空気は、逆止弁を介して油受けへ供給され、そこにおいて案内板の周りにおける空気転向のため油分離が行われる。残りの油は、油受けとシリンダの入口通路との間で吸入導管に挿入されている油分離器内で燃焼用空気から分離される。圧油潤滑により比較的多量の油が燃焼用空気流へ入れられ、それにより必要な油分離のための費用が高くなる。それに伴う圧力損失は燃焼用空気の前圧縮の費用に関係する。更に油受けを、燃焼用空気案内に関係させることによって、前圧縮される燃焼用空気の全容積が増大され、それにより内燃機関の加速特性が不利な影響を受ける。潤滑油の渦形成従って送出される燃焼用空気の油による不必要な汚染を回避するため、次の油分離に関して、潤滑油ができるだけ速くクランクケースから送出されるようにせねばならないので、油回路において適当な大きさの油循環を行わねばならない。
【０００４】
【発明の表示】
従って本発明の基礎になっている課題は、クランクケースポンプのための有利な構造条件にもかかわらず、比較的僅かな油量でクランクケース内の良好な油潤滑が保証され、機関の加速特性への不利な影響のおそれがないように、最初にあげた種類の４サイクル内燃機関を構成することである。
【０００５】
本発明は、容器に接続される供給装置が、クランクケースへ潤滑油を噴射する導管を持ち、吸入導管が、容器を回避して油分離器へ通じていることによって、与えられた課題を解決する。
【０００６】
潤滑油はクランクケースへ噴射されるので、油浴又は圧油潤滑に向けられることなく、可動部分への潤滑油の充分な供給が保証される。このことは、クランクケースへ吸入される外気を介してクランクケース内に分布される比較的僅かな量の油しか必要でないことを意味する。クランクケース範囲内の潤滑個所の潤滑に必要な潤滑油の渦形成のため、潤滑油はクランクケース内で長い滞在時間を持つことができ、それにより必要な油流量が減少する。それにもかかわらず、僅かな油量のため、有利な分離条件が生じるので、クランクケースとシリンダの入口通路との間の吸入導管にある油分離器で充分である。潤滑油用容器を回避してクランクケースから油分離器を経てシリンダ入口通路へ吸入導管を簡単に導くことにより、大きい圧力損失が回避され、前圧縮される燃焼用空気の限られた全容積のため、内燃機関の良好な加速特性が保証される。
【０００７】
油分離器の油分離室からの潤滑油は、戻り導管を経て潤滑油用容器へ戻されるので、油回路はこの容器を経て閉じる。別の可能性は、油分離室から出る戻り導管を介して油分離器をクランクケース自体に接続することであり、それにより、クランクケース及び油分離器のみを含む油回路が生じる。この場合潤滑油をクランクケースへ噴射する導管を持ちかつ容器に接続される供給装置は、潤滑油を補うためにのみ用いられる。シリンダからピストン密封片を介してクランクケースへ達する燃料によるクランクケース内の潤滑油の汚染を考慮せねばならないので、容器を回避するこのような油回路は、燃料により汚染される油回路の潤滑油に、常に新鮮で汚染されない油が供給されるという利点を持っているが、容器を介する油回路では、容器内の潤滑油の燃料による汚染を考慮せねばならない。
【０００８】
潤滑油の少ない消費のために重要なことは、前圧縮される燃焼用空気流からの潤滑油の良好な分離である。油分離器がサイクロン分離器から成っていると、要求される高い分離割合が有利に保証される。
【０００９】
潤滑油は種々の個所でクランクケースへ噴射することができるが、例えば大きい潤滑必要量を持つ部材へ優先的に燃料を供給するため、潤滑油用導管が、外気用供給導管の出口の範囲に設けられるノズル接続されていると、特に有利な噴射条件が得られる。即ちクランクケースへ流入する外気を介して、潤滑油のために付加的な分布効果が得られる。
【００１０】
図面に本発明の実施例が示されている。
【００１１】
【発明を実施するための最小の手段】
本発明による４サイクル内燃機関の図示した実施例によれば、シリンダブロック１がクランクケース３の一部２を形成し、クランクケースの他の部分は蓋４として形成されている。クランクケース３内に支持されるクランク軸６のクランクピン５上に、少なくとも１つのシリンダ８の連接棒７が支持され、このシリンダのシリンダヘッド１０は、入口弁１２を有する少なくとも１つの入口通路１１と、出口弁１４を有する出口通路１３とを持っている。
【００１２】
クランクケース３は、ピストン８と共にクランクケースポンプを形成し、このポンプを介して外気が吸入され、圧縮される。この目的のためにクランクケース３は、逆止弁１５を介して、外気用供給導管１６に接続されている。供給導管１６に対向する周側において、クランクケース３に、クランクケース３内で前圧縮される燃焼用空気用の吸入導管１７が、逆止弁１８を介して接続されている。入口通路１１に接続されるこの吸入導管１７に、油分離室２０を持つサイクロン分離器として構成される油分離器１９が挿入され、クランクケース３から来る吸入導管１７の分枝２１が油分離室２０へ接線方向に開口し、入口通路１１へ至る接続分枝２２は、油分離室２０から中心において空気取出しを行う。吸入導管１７の接続分枝２２と入口通路１１との接続範囲には、燃料用噴射装置２３が設けられているので、前圧縮された燃料−空気混合気が入口通路１１を経て吸入される。
【００１３】
図１の実施例によれば、戻り導管２４が油分離室２０から潤滑油用容器２５へ通じ、供給装置２６を介して作用を受けることができる導管２７を含む油回路内で潤滑油が循環し、この導管２７が、クランクケース３への供給導管１６の出口の範囲で突出するノズル２８へ、潤滑油を供給する。事情によっては複数のノズルを介してクランクケース３へ噴射される潤滑油は、吸入される外気によりクランクケース内における潤滑油の分布を援助され、クランクケース３内における充分な油潤滑を保証する。ノズル２８を介して噴射される潤滑油の一部は、前圧縮される燃焼用空気と共に、吸入導管１７の分枝２２を経てクランクケース２３から送出され、油分離器１９において分離されるので、クランクケース内の油潤滑が保証され、ポンプ条件にとって有利なこじんまりした場所的条件にもかかわらず、この油潤滑はクランクケース内における潤滑油の良好な分布を行う。
【００１４】
図１による実施例とは異なり、図２の実施例による戻り導管２４は、容器２５へ開口するのではなく、クランクケース３自体へ開口するので、クランクケース３を通る容器２５を回避して、油分離器１９を経て閉じ、それにより、容器２５からクランクケース３へ噴射される潤滑油がシリンダ９からクランクケースへ達する燃料によっては汚染されないという利点が生じる。
【００１５】
本発明はもちろん図示された実施例には限定されない。即ち燃料噴射を吸入導管１７の範囲で行わず、燃焼室２９へ直接行うこともできる。更に外気用供給導管１６の出口の範囲における潤滑油の噴射は強制的なものではない。潤滑油用容器２５は、機関の別の油回路の部分であってもよい。潤滑油用供給装置２６は、油ポンプなしでもよい。このような場合油供給は、圧力脈動を介して保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による４サイクル内燃機関を概略断面図で示す。
【図２】
本発明による４サイクル内燃機関の別の実施例を図１に対応する図で示す。

Claims (5)

1. ４サイクル内燃機関であって、少なくとも１つのシリンダ（９）、クランクケースポンプを形成しかつそれぞれ１つの弁（１５，１８）を介して一方では外気供給導管（１６）に接続されまた他方ではクランクケース（３）をシリンダ（９）の入口通路（１１）に接続する吸入導管（１７）に接続されているクランクケース（３）、潤滑油用供給装置（２６）に設けられる潤滑油用容器（２５）、クランクケース（３）及び吸入導管（１７）に設けられる油分離器（１９）を含む油回路、及び燃料を吸入導管（１７）又はシリンダ（９）の燃焼室（２９）へ噴射する装置（２３）を有するものにおいて、容器（２５）に接続される供給装置（２６）が、クランクケース（３）へ潤滑油を噴射する導管（２７）を持ち、吸入導管（１７）が、容器（２５）を回避して油分離器（１９）へ通じていることを特徴とする、４サイクル内燃機関。
2. 油分離器（１９）が、油分離器（２０）から出る戻り導管（２４）を介して容器（２５）に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の４サイクル内燃機関。
3. 油分離器（１９）が、油分離室（２０）から出る戻り導管（２４）を介してクランクケース（３）に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の４サイクル内燃機関。
4. 油分離器（１０）がサイクロン分離器から成ることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の４サイクル内燃機関。
5. 潤滑油用導管（２７）が、外気用供給導管（１６）の出口の範囲に設けられるノズル（２８）に接続されていることを特徴とする、４サイクル内燃機関。