JP2004324503A - シリンダヘッド構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クランク軸2方向において傾斜して搭載されている車両用エンジン1において、シリンダヘッド4内のロッカー室下面7aにおける傾斜下方端以外のオイル回収通路8aの傾斜下方側に堰7bを設け、また最低部に位置するオイル回収通路8bの傾斜下方側に傾斜面7cを設け、あるいはオイル回収通路8が無い片側にオイル回収通路に向かって傾斜面7dを設ける。更にはブローバイガス通路9の穴上部9aをロッカー室下面7aより高く形成させる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用エンジンのシリンダヘッド構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両用エンジンの形式にはさまざまなものがあり、その構造も多岐に渡っているが、基本的な構成は同じである。エンジンの構造は、エンジン本体と冷却装置や燃料装置などのエンジン付属装置に分けることができる。エンジン本体は、シリンダヘッドとシリンダブロックとからなる。
【0003】
車両用エンジン内においては、ピストン,シリンダなどの摺動部分やクランク軸など回転運動を行っている部分が多数あり、これらの金属同士が触れ合う部分には常に多くの潤滑用オイルが循環供給され摩擦の軽減が図られている。
【0004】
一方、燃焼室ガスがエンジンの圧縮及び燃焼行程でピストン(又はピストンリング)とシリンダ壁との隙間を通ってクランク室に侵入する。このガス(ブローバイガスと呼ばれている)は、未燃焼ガスでHC(炭化水素)を含んでいるために再度燃焼室へ送り燃焼させる必要がある。
【0005】
従来のエンジンにおける、オイルとブローバイガスの流れを図4に示す。ここで示すエンジン1は、クランク軸2方向において傾斜して車両に搭載されている。エンジン本体は、シリンダブロック3とシリンダヘッド4にて構成されている。前記シリンダブロック3の上面3aには前記シリンダヘッド4が設置されており、この前記シリンダヘッド4の上部4aにはロッカーカバー5が設置されている。また、前記シリンダブロック3の下面3bにはオイル10がプールされているオイルパン6が設置されている。
【0006】
エンジン内部にはオイル10をオイルパン6へ戻すため、前記シリンダヘッド4内部に形成されるロッカー室7より前記シリンダブロック3内を通って前記オイルパン6へ連通するオイル回収通路8がある。
【0007】
また、エンジンを駆動させると、燃焼室からピストンとシリンダ壁との隙間を通ってクランク室に漏れるブローバイガス11が発生する。この成分は未燃焼ガスのHCを含んでいるため、再度燃焼室へ送り燃焼させる必要があり、ブローバイガス通路9が設けてある。
【0008】
ところで、エンジンを4弁化にすると動弁系のオイルの消費量が増大し、また、改良の際は同時に商品性能向上のために高出力化も施される場合には、燃焼圧が上昇しブローバイガス量も増大する。そのため、シリンダブロックから吹き上がるブローバイガスがオイルパンへ落ちるオイルの流れを遮り、オイルがオイルパンへ落ちず、ロッカー室下面にオイルが過剰に溜まる。図中10aが前記ロッカー室7の下面7aに溜まっているオイル10である。また、カムシャフト等によりかき上げられたミスト状の大量オイルがブローバイガス中のオイルを分離するオイルセパレータを通過しても十分に除去できず、ブローバイガスと共にオイルが吸気路へ流出し、排ガス悪化,オイル消費量悪化等の弊害を生じるという問題があった。
【0009】
このような場合は、前記オイル回収通路8と前記ブローバイガス通路9の穴径を大きくしたり、穴数を増やしたりすることで対応は可能ではあるが、前記シリンダヘッド4以外に前記シリンダブロック3にも手を加えなければならない。しかし、シリンダブロック3に手を加えると加工設備に影響し、多大の投資を要し、得策ではない。
【0010】
【特許文献1】
特開平11−107855号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献1の特開平11−107855号公報に記載の「エンジンのシリンダヘッド構造」ではオイル回収通路とブローバイガス通路を新たに追加することで、オイルとブローバイガスの流れを円滑にし、また吸気側から排気側へカム室を傾斜させ設置することなどにより問題を解決しようとしている。しかし、この構造では、特にオイルとブローバイガスの流れを分散させるという構造になっておらず、エンジンの4弁化に伴うオイル量の増加と高出力化に伴うブローバイガス量の増加については考えられていない。その結果、排ガス悪化やオイル消費量悪化という要因にもなる。
【0012】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、シリンダブロックを改造せず、シリンダヘッドのみを改造して車両用エンジンの直噴多弁化時に悪化するオイル及びブローバイガスの流れを円滑にするシリンダヘッド構造を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第1の本発明に係るシリンダヘッド構造は、クランク軸方向において傾斜して搭載される車両用エンジンにおいて、前記エンジンのシリンダヘッド内のロッカー室下面における、傾斜下方端以外のオイル回収通路の傾斜下方側に、オイルをせき止めるための堰を設けたことを特徴とする。
【0014】
上記課題を解決する第2の本発明に係るシリンダヘッド構造は、第1の発明に係るシリンダヘッド構造において、最低部に位置する前記オイル回収通路の傾斜下方側に傾斜面を設けたことを特徴とする。
【0015】
上記課題を解決する第3の本発明に係るシリンダヘッド構造は、第1又は2の発明に係るシリンダヘッド構造において、前記エンジンの前記シリンダヘッド内に有する前記ロッカー室下面における前記オイル回収通路とブローバイガス通路がクランク軸と直行する方向において片側に配置されており、前記オイル回収通路の無い片側の前記ロッカー室下面が前記オイル回収通路方向へ傾斜されたことを特徴とする。
【0016】
上記課題を解決する第4の本発明に係るシリンダヘッド構造は、第3の発明に係るシリンダヘッド構造において、前記ブローバイガス通路の穴上部が、前記ロッカー室下面より高く突出又はシリンダヘッド上面まで延びて形成されたことを特徴とするシリンダヘッド構造。
【0017】
上述のように本発明においては、エンジンをクランク軸方向に傾斜させオイルを滞留させないこと、又はシリンダヘッド内部のロッカー室下面に堰又は傾斜面を設けることによりオイルの流れを分散させる考えである。
【0018】
従ってこのような構造を設けることにより、ブローバイガスがブローバイガス通路を円滑に通過でき、オイルが逆流することがないのでオイルもオイル回収通路を通りオイルパンへ流れ易くなる。また、ブローバイガスもスムーズにロッカー室へ流れ排気される。このように、オイルとブローバイガスの循環が円滑に行われることにより、エンジン性能の向上が図れる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0020】
図1には本発明の実施形態に係るシリンダヘッド構造を有するエンジンの概略図を示す。図3にはその斜視図を示す。
【0021】
エンジン1はクランク軸2方向において傾斜されている(図1では右下がりの傾斜として表されている)。オイル回収通路8およびブローバイガス通路9は、ロッカー室下面7aにおいて前記クランク軸2に対して左右どちらかの片側に設けられている。
【0022】
前記エンジン1は、ピストンを摺動可能に収容するシリンダを有するシリンダブロック3と、バルブ機構を具えるシリンダヘッド4にて構成されている。前記シリンダブロック3の上面3aには前記シリンダヘッド4が設置されており、この前記シリンダヘッド4の上部4aにはロッカーカバー5が設置されている。前記シリンダブロック3と前記シリンダヘッド4はボルト等にて結合されている。また、前記シリンダブロック3の下面3bにはオイル10がプールされているオイルパン6が設置されている。オイル10は、エンジン動力の一部がオイルポンプを回すことによってオイルパン6から吸い上げられ、エンジン1の各部に送られる(図中矢印Bでオイルの流れを示す)。
【0023】
オイル10は各部を潤滑した後、油滴となったり壁を伝わって再びオイルパン6へ落ち循環を繰り返す。エンジン1内部にはオイル10をオイルパン6へ戻すため、前記シリンダヘッド4内部に形成されるロッカー室7より前記シリンダブロック3内を通って前記オイルパン6へ連通するオイル回収通路8が設けられている。
【0024】
また、エンジンを駆動させると、燃焼室からピストン(又はピストンリング)とシリンダ壁との隙間を通ってクランク室に漏れるブローバイガス11が発生する。この成分は未燃焼ガスのHCを含んでいるため、再度燃焼室へ送り燃焼させる必要がある。このためエンジン1にはブローバイガス通路9が設けてある(図中矢印Aでブローバイガスの流れを示す)。
【0025】
前記ブローバイガス通路9は、前記シリンダブロック3から前記ロッカーカバー5まで連通してあると共に、前記ロッカーカバー5内と吸気通路(図示省略)とを連通して設けられている。クランク室のミスト状のオイル10が混入したブローバイガス11は、クランク室から前記ブローバイガス通路9を通って前記ロッカーカバー5へ送られ、図示しないオイルセパレータによってオイル10とブローバイガス11に分離させられる。オイル10は前記オイル回収通路を通り前記オイルパン6へ送り返され、ブローバイガス11は吸気通路へ送られる。
【0026】
前記シリンダブロック3から吹き上がるブローバイガス11が、前記オイルパン6へ流れようとするオイル10の流れを遮り、オイル10が前記オイルパン6へ落ちず、前記ロッカー室7の下面7aにオイル10aが過剰に溜まってしまう問題が発生する。
【0027】
前記ロッカー室下面7aにおいて、傾斜下方端周りに位置するオイル回収通路8b以外の前記オイル回収通路8aの傾斜下方側にオイル10を流さないための堰7bが設けられる。また、前記ブローバイガス通路9の穴上部9aは、少なくともオイルが浸入しない程度に前記オイル回収通路8の穴上部8cより高く形成される。これにより、最低部に位置する前記オイル回収通路8bにオイル10が集中して落下するのを防ぎ、オイル10の流れを前記オイル回収通路8bと前記オイル回収通路8aに分散できるので、増加したブローバイガス11を前記ブローバイガス通路9により円滑に前記ロッカーカバー5に送ることができ、ブローバイガス11がオイル回収通路8を逆流することが無くなるので、オイル10も流れ易くなる。
【0028】
また、図2に示すように、前記オイル回収通路8と前記ブローバイガス通路9のそれぞれの配置を変えても同様の効果が得られる。最低部に位置する前記オイル回収通路8bの傾斜下方側に傾斜面7cを設けると、更にオイル溜部を解消することができる。つまり、傾斜面7cを設置することにより、オイル10aが溜まることなくオイル回収通路8bを通り前記オイルパン6へ戻すことができる。
【0029】
更に、図3に示すように、前記オイル回収通路8が無い片側を有する前記ロッカー室7においては、前記オイル回収通路8方向へ傾斜させた面7dを設けることにより、オイル10を前記オイル回収通路8へ集中的に素早く流すことができる。
【0030】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように請求項1の発明のシリンダヘッド構造によれば、クランク軸方向において傾斜して搭載された車両用エンジンにおいて、シリンダヘッド内のロッカー室下面に傾斜下方端以外のオイル回収通路の傾斜下方側にオイルをせき止めるための堰を設けたことにより、最低部に位置するオイル回収通路にオイルが集中して落下するのを防ぎ、傾斜下方端以外のオイル回収通路にオイルを分散して流すことができる。よって、オイルとブローバイガスを円滑に流すことが可能であり、排ガス悪化を防止できる。
【0031】
また、シリンダヘッド以外の部品に改良を加える必要がないので、ベースエンジンのシリンダブロックと併用ができ、シリンダブロックに設置してあるオイル回収通路とブローバイガス通路の位置を変更することもないので、設備的にもコストを抑える上において大いに有利である。
【0032】
請求項2の発明のシリンダヘッド構造によれば、最低部に位置するオイル回収通路の傾斜下方側に傾斜面を設けたことにより、さらにオイル溜部を解消することができる。あらゆるオイル回収通路とブローバイガス通路の位置においても、オイルを流さないための堰の設置位置を変えるだけで、オイルとブローバイガスを円滑に流すことが可能である。
【0033】
請求項3の発明のシリンダヘッド構造によれば、オイル回収通路及びブローバイガス通路の無い片側のロッカー室下面がオイル回収通路方向へ傾斜されたことにより、オイルをオイル回収通路へ集中的に素早く流すことができる。また、オイルを速やかにオイルパンに戻せれば、オイルの劣化を防ぐことができ寿命も長くなるのでコスト的にも有利である。
【0034】
請求項4の発明のシリンダヘッド構造によれば、ブローバイガス通路の穴上部がロッカー室下面より高く突出又はシリンダヘッド上面まで延びて形成したことにより、増加したブローバイガスをブローバイガス通路により円滑にロッカーカバーに送ることがでるので、ブローバイガスがオイル回収通路を逆流することがなくオイルも流れ易くできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のシリンダヘッド構造を有するエンジンの概略図である。
【図2】本発明の他の実施形態のシリンダヘッド構造を有するエンジンの概略図である。
【図3】本発明の更に他の実施形態のシリンダヘッド構造を有するシリンダの概略図である。
【図4】従来の例を示すエンジンの概略図である。
【符号の説明】
1 エンジン
2 クランク軸方向
3 シリンダブロック
3a シリンダブロック上面
3b シリンダブロック下面
4 シリンダヘッド
4a シリンダヘッド上面
5 ロッカーカバー
6 オイルパン
7 ロッカー室
7a ロッカー室下面
7b 堰
7c ロッカー室下面上の傾斜面
7d ロッカー室下面上の傾斜面
8 オイル回収通路
8a 傾斜下方端以外のオイル回収通路
8b 最低部に位置するオイル回収通路
8c オイル回収通路の穴上部
9 ブローバイガス通路
9a ブローバイガス通路の穴上部
10 オイル
10a オイル溜部
11 ブローバイガス
Claims (4)
- クランク軸方向において傾斜して搭載される車両用エンジンにおいて、前記エンジンのシリンダヘッド内のロッカー室下面における、傾斜下方端以外のオイル回収通路の傾斜下方側に、オイルをせき止めるための堰を設けたことを特徴とするシリンダヘッド構造。
- 請求項1に記載のシリンダヘッド構造において、最低部に位置する前記オイル回収通路の傾斜下方側に傾斜面を設けたことを特徴とするシリンダヘッド構造
- 請求項1又は2に記載のシリンダヘッド構造において、前記エンジンの前記シリンダヘッド内の前記ロッカー室下面における前記オイル回収通路とブローバイガス通路がクランク軸と直交する方向において片側に配置されており、前記オイル回収通路の無い片側の前記ロッカー室下面が前記オイル回収通路方向へ傾斜されたことを特徴とするシリンダヘッド構造。
- 請求項3に記載のシリンダヘッド構造において、前記ブローバイガス通路の穴上部が、前記ロッカー室下面より高く突出又はシリンダヘッド上面まで延びて形成されたことを特徴とするシリンダヘッド構造。
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