JP2009047141A - エンジンのオイル分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明では、エンジンのオイル分離装置において、シリンダーヘッドカバー内のオイル分離室の幅方向の全幅を有効に利用して、制限されたオイル分離室の長さ及び容積を効率的に使用して、また、絞り連通路からのブローバイガスの流れを、絞り連通路の流出直後に確実に屈曲させることで、オイル分離性能を高めることができるエンジンのオイル分離装置を提供することを目的とする。
【解決手段】第二分離室３２Ｂにおける下位開口５６Ｂが、エンジン前方側のエンジン外側の最端部に設定され、第二分離室３２Ｂにおける上位開口５７Ａが、エンジン後方側のエンジン中央側の最端部に設定されているため、両開口５６Ｂ，５７Ａが第二分離室３２Ｂの空間の中で最も離れた位置に位置することになる。
【選択図】図６

Description

この発明は、エンジンのオイル分離装置に関し、特に、オイルミストを含むブローバイガスを導入して、オイルを分離した上でブローバイガスを吸気通路に戻すエンジンのオイル分離装置に関する。

従来より、エンジンのクランク室には、エンジン燃焼に伴い未燃焼ガスであるブローバイガスが滞留するため、このブローバイガスをエンジンの吸気通路に戻して再燃焼させることが知られている。
しかし、エンジンのクランク室には、エンジンオイルが存在することから、このエンジンオイルがオイルミストとなってブローバイガス内に混入するため、このオイルミストを分離した上で、ブローバイガスを吸気通路に戻す必要がある。

この点、下記特許文献１では、エンジンのオイル分離装置として、エンジン高負荷時におけるブローバイガスを、シリンダーヘッドカバー内を通過させ、この通過の際にオイルミストを分離するオイル分離装置が開示されている。

このオイル分離装置は、シリンダーヘッドカバー内で気筒列方向に延びる容積室を、気筒列直交方向に延びる複数の仕切り壁で複数のオイル分離室に仕切り、この仕切り壁に気筒列直交方向に延びる絞り連通路を設けて、この絞り連通路を介して複数のオイル分離室を連通することで構成している。

このように、オイル分離装置を構成することで、ブローバイガスの主たる流れ方向を、一旦、気筒列方向から気筒列直交方向に屈曲させて、再度気筒列方向に屈曲させるように構成できるため、仕切り壁や連通路付近に、オイル成分を付着し易くでき、オイル分離性能を高めることができる。
特開２００５−１６３６３１号公報

ところで、ブローバイガスからオイルミストを分離し易くするためには、できるだけオイル分離室内でのブローバイガスの滞留時間を長くすることで、オイル成分の付着量を増加させることが考えられる。

また、ブローバイガスの流れも、流れ角度の屈曲角を大きくすることで、絞り連通路付近へのオイル成分の付着量を増加させることが考えられる。

しかし、前述の特許文献１で開示されたオイル分離装置では、絞り連通路の下部に位置する下位開口が、仕切り壁の幅方向（気筒列直交方向）のほぼ中央に形成されているため、オイル分離室の幅方向全幅を有効に利用できず、気筒列方向に制限されたオイル分離室の長さ及び容積を効率的に使用できなかった。
また、ブローバイガスの流れも、仕切り壁の幅方向略中央に下位開口が形成されていることから、絞り連通路から流れ出たブローバイガスが、そのまま気筒列直交方向に流れ、流れ出た直後に、ブローバイガスの流れを確実に気筒列方向に屈曲させることができないという問題もあった。

そこで、本発明では、オイルミストを含むブローバイガスを導入して、オイルを分離した上でブローバイガスを吸気通路に戻すエンジンのオイル分離装置において、シリンダーヘッドカバー内のオイル分離室の幅方向の全幅を有効に利用して、制限されたオイル分離室の長さ及び容積を効率的に使用して、また、絞り連通路からのブローバイガスの流れを、絞り連通路の流出直後に確実に屈曲させることで、オイル分離性能を高めることができるエンジンのオイル分離装置を提供することを目的とする。

この発明のエンジンのオイル分離装置は、エンジンのクランク室側に第一分離手段を配置し、該エンジンのヘッドカバー側に第二分離手段を配置して、前記第一分離手段を吸気通路のスロットル下流側に連通すると共に、前記第二分離手段を吸気通路のスロットル上流側に連通して、エンジン低負荷時にはブローバイガスを前記第一分離手段を経由させ、エンジン高負荷時にはブローバイガスを前記第二分離手段を経由させることでミストオイルを分離して、ブローバイガスを前記吸気通路に戻すエンジンのオイル分離装置であって、前記第二分離手段が、ヘッドカバー内で気筒列方向に延びるオイル分離空間部を気筒列直交方向に延びる複数の仕切り壁で仕切られた少なくとも三つの分離室と、一端側の分離室に設けられ動弁室に連通するガス導入部及びオイルドレン部と、他端側の分離室に設けられ前記吸気通路に連通するガス流通部と、前記仕切り壁に設けられ近接する二つの分離室を連通する絞り連通路とを備え、前記各絞り連通路を、エンジン高負荷時のブローバイガス流動方向の上流側に位置する上流側分離室の天壁側を上位開口とし、下流側に位置する下流側分離室の底壁側を下位開口とするように、前記仕切り壁の気筒列直交方向全幅にわたり傾斜して設け、気筒列方向の中間に位置する中間分離室における前記下位開口と前記上位開口とを、該中間分離室の隅部に対角に位置するように設定したものである。

上記構成によれば、絞り連通路が仕切り壁の全幅にわたり傾斜するように設けられ、その絞り連通路の下位開口と上位開口とが、中間分離室において、最も離間した隅部の対角に位置するように設定されることになる。
このため、中間分離室におけるブローバイガスの流れは、最も長い距離を経て中間分離室内を流れることになり、制限される中間分離室の長さ・容積を効果的に使用してオイル分離を行なうことができる。
また、下位開口を中間分離室の隅部に設定していることで、絞り連通路から流出するブローバイガスの流れを、中間分離室の側壁によって即座に堰き止めることができ、確実に気筒列方向に屈曲させることができる。
ここで、「中間分離室」とは、仕切り壁で３つの分離室に仕切った場合には、中央の２番目の分離室のことをいい、仕切り壁で４つの分離室に仕切った場合には、中央側の２番目、３番目の分離室のことをいう。

この発明の一実施態様においては、前記中間分離室における仕切り壁の下位開口の下方に位置する底壁に、下方に窪む凹み部を形成し、該凹み部から気筒列方向に延びる上り傾斜案内面を形成したものである。
上記構成によれば、絞り連通路の下位開口の下方に凹部を設けることで、エンジン高負荷時に、絞り連通路から出るブローバイガスが一旦凹部に溜まる。そして、その凹部から気筒列方向に延びる上り傾斜案内面を形成したことで、凹部に溜まったブローバイガスが上り傾斜案内面によって気筒列方向に指向性をもって流れることになる。
このため、中間分離室内でのブローバイガスの流れ方向が、対角位置の上位開口に向って直接流れず、迂回的に仕切り壁側に向って流れることになるため、中間分離室でのブローバイガスの滞留時間をより長くすることができ、オイル成分の付着量を増加することができる。
よって、さらに、ブローバイガスのオイル分離性能を高めることができる。

この発明の一実施態様においては、前記仕切り壁及び絞り連通路を、前記底壁ともに一体成形した樹脂部材で構成し、該樹脂部材を、前記ヘッドカバーに組付けたものである。
上記構成によれば、仕切り壁及び絞り連通路を、底壁ともに樹脂部材で一体成形することで、ヘッドカバー側に一体的に仕切り壁や絞り連通路を成形する必要がない。
このため、ヘッドカバー側に仕切り壁や絞り連通路を成形した場合における、ヘッドカバー成形後に行なうキリ穴加工等によって、絞り連通路の形成位置が制限されないため、確実に絞り連通路を仕切り壁の全幅にわたって形成することができる。
よって、容易に、仕切り壁の側端位置に下位開口を有する絞り連通路を形成することができ、生産性を悪化させることなく、オイル分離性能を高めることができる。

この発明の一実施態様においては、前記仕切り壁を、断面略ハット形状の二重壁で形成したものである。
上記構成によれば、仕切り壁が断面略ハット形状の二重壁形状とされることで、仕切り壁を樹脂部材で成形しても、仕切り壁自体の剛性を高めることができる。
このため、負圧、正圧が繰返し作用することで、変形し易くなる仕切り壁の形状や位置を、常時一定にすることができ、仕切り壁に一体に形成される絞り連通路の位置を確実に維持することができる。
よって、仕切り壁や絞り連通路を樹脂部材で一体成形した場合であっても、確実に下位開口、上部開口の位置を維持することができ、高いオイル分離性能を維持することができる。

この発明によれば、分離室におけるブローバイガスの流れは、最も長い距離を経て分離室内を流れることになり、制限される分離室の長さ・容積を効果的に使用してオイル分離を行なうことができる。また、下位開口を分離室の隅部に設定していることで、絞り連通路から流出するブローバイガスの流れを分離室の側壁によって、即座に堰き止めることができ、確実に気筒列方向に屈曲させることができる。
よって、オイルミストを含むブローバイガスを導入して、オイルを分離した上でブローバイガスを吸気通路に戻すエンジンのオイル分離装置において、シリンダーヘッドカバー内のオイル分離室の幅方向の全幅を有効に利用して、制限されたオイル分離室の長さ及び容積を効率的に使用して、また、絞り連通路からのブローバイガスの流れを、絞り連通路の流出直後に確実に屈曲させることで、オイル分離性能を高めることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。

まず、図１によりエンジンのオイル分離装置の全体構造について説明する。図１は、ブローバイガスの流れも含めて示したエンジンの全体断面概略図である。
エンジン１は、周知のように、ピストン２及びクランクシャフト３等を内部に設けたシリンダーブロック４と、このシリンダーブロック４の下方に設置されて内部にエンジンオイルＯを収容するオイルパン５と、シリンダーブロック４の上方に設置されてカムシャフト５及びインテークバルブ６等を内部に設けたシリンダーヘッド７と、このシリンダーヘッド７の上方に設置されてカムシャフト５等を覆うヘッドカバー８とを備えている。

また、エンジン１の吸気装置は、外気を取り込んで浄化を行なうエアクリーナーボックス９と、このエアクリーナーボックス９の下流に設置されて浄化されたフレッシュエアを下流側に導くフレキシブルパイプ１０と、このフレキシブルパイプ１０の下流側に設置されて吸気量を調整するスロットルバルブ１１を設けたスロットルボディ１２と、このスロットルボディ１２の下流側に設置されて所定の内部容積を有するサージタンク１３と、このサージタンク１３の下流側に設置されて各気筒のインテークポート１４に対して吸気を導入するインテークマニホールド１５とを備えている。

このように構成された吸気装置は、周知のように外部から吸い込んだ外気Ｑをエアクリーナーボックス９を通過させることでフレッシュエアＰを生成して、このフレッシュエア（吸気）Ｐを、フレキシブルパイプ１０からバルブボディ１２、サージタンク１３、インテークマニホールド１５と導くことで、エンジン１に導入している。

エンジン１では、導入された吸気Ｐをインテークポート１４からシリンダー１６内に吸い込み、この吸い込んだ吸気Ｐに、図示しないインジェクターで噴射した燃料を混入することで混合気を生成し、この混合気をシリンダー１６内で圧縮・燃焼させることで、エンジン出力を得るように構成している。

ところで、こうして混合気を圧縮・燃焼する際には、ピストン２とシリンダー１６壁面の隙間から未燃焼ガスがクランク室１７内に流れ込み、いわゆるブローバイガスＶが発生する。

このブローバイガスは、クランク室１７内のエンジンオイルＯを劣化させたり、また、クランク室１７内の気圧を上昇させることになるため、通常、吸気系に還元させて、再燃焼させられる。

本実施形態のエンジン１では、このブローバイガスの還元通路を、二系統設けており、エンジン負荷に応じて変化する吸気系の負圧によって、この二系統の還元通路を切換えるように構成している。

まず、第一の還元通路２０は、シリンダーブロック４側部に設けたチャンバー室２１と、そのチャンバー室２１の上部に設けたＰＣＶバルブ２２と、ＰＣＶバルブ２２とサージタンク１３を連通する第一連通路２３から構成している。

エンジン負荷が低負荷である部分負荷状態で、ピストン２の上下動によりスロットルバルブ１１の下流側には、大きな負圧が発生する。この負圧がサージタンク１３から第一連通路２３を介してＰＣＶバルブ２２に作用すると、ＰＣＶバルブ２２が開放する。

これにより、チャンバー室２１→ＰＣＶバルブ２２→第一連通路２３という経路を経て、クランク室１７内のブローバイガスＶがサージタンク１３内に吸い出されることになり、第一の還元通路２０からブローバイガスＶが吸気系に還元される。

一方、第二の還元通路３０は、排気系動弁室３１と、その動弁室３１の上方に設けたヘッドカバー空間室３２と、ヘッドカバー空間室３２とフレキシブルパイプ１０を連通する第二連通路３３から構成している。

エンジン負荷が高負荷である全負荷状態又はほぼ全負荷状態では、スロットルバルブ１１下流に負圧が発生しないため、ＰＣＶバルブ２２は閉鎖する。しかし、吸気流速が速くなるため、スロットルバルブ１１の上流側のフレキシブルパイプ１０には、低負圧が発生することになり、部分負荷状態とは逆に、フレキシブルパイプ１０側に吸引力が発生する。

これにより、排気系動弁室３１→ヘッドカバー空間室３２→第二連通路３３という経路を経て、クランク室１７内のブローバイガスＶが、フレキシブルパイプ１０内に吸い出されることになり、第二の還元通路３０からブローバイガスＶが吸気系に還元されることになる。

なお、部分負荷状態で、第一の還元通路２０を通じてブローバイガスＶを吸気系に還元する際には、クランク室１７内に大きな負圧が作用するため、クランク室１７内の内部負圧が大きくなり、このままでは、ブローバイガスＶを吸引することが困難になる。
そこで、本実施形態では、クランク室１７内のベンチレーションを行なえるように、第二の還元通路３０を利用して、フレキシブルパイプ１０内のエアをクランク室１７に導くようにしている。
この場合のエアＰ１の流れは、全負荷状態のブローバイガスＶの流れ方向とは逆で、第二連通路３３→ヘッドカバー空間室３２→排気系動弁室３１という経路を経て、フレキシブルパイプ１０内のエアＰ１をクランク室１７内に導くようにしている。

以上のように、クランク室１７内のブローバイガスＶは、エンジン負荷に応じて二系統の還元通路（２０，３０）を通じて、サージタンク１３又はフレキシブルパイプ１０の吸気系に吸い出されるようになっている。

ここで、ブローバイガスには、エンジンオイルのオイルミストが混入しているため、ブローバイガスを吸気系に還元する際には、このオイル成分を分離する必要がある。そこで、本実施形態では、第一の還元通路２０及び第二の還元通路３０に、オイル分離手段を設けている。

第一の還元通路２０の第一オイル分離手段４０は、前述のチャンバー室２１に設けており、チャンバー室２１を構成するカバー部材４１と、シリンダーブロック外壁の凹凸部４２と、チャンバー室２１をラビリンス状に区画する複数の水平板(一部を示す)４３によって構成している。

この第一オイル分離手段４０のオイル分離は、ラビリンス状になったチャンバー室２１内を、ブローバイガスＶを通過させることで、ブローバイガスの流れを水平板４３等に衝突させて、オイル成分を液滴として水平板４３等に付着させることで、オイルミストを液化してブローバイガスからエンジンオイルを分離している。

ここで、分離したエンジンオイルは、水平板４３等を伝ってオイルパン５に滴下することになる。

一方、第二の還元通路３０の第二オイル分離手段５０は、ヘッドカバー空間室３２に設けており、以下に示す構成要素によって構成している。

この第二オイル分離手段の詳細構造について、図２〜図９により説明する。図２はヘッドカバーの平面図、図３はヘッドカバーの底面図、図４はバッフルプレートのエンジン前方中央側からの斜視図、図５はバッフルプレートのエンジン後方外方側からの斜視図、図６はバッフルプレートの平面図、図７は図２のＡ−Ａ線矢視断面図、図８は図２のＢ−Ｂ線矢視断面図、図９は図６のＣ−Ｃ線矢視断面図である。

第二オイル分離手段５０は、樹脂製のヘッドカバー８と、樹脂製のバッフルプレート５１によって構成しており、バッフルプレート５１をヘッドカバー８の内部に組み付けることで、気筒列方向に延びる略直方体形状のヘッドカバー空間室３２（容積室）を形成することで構成している。

図２に示すように、ヘッドカバー８には、その上面に、上方に盛り上がった気筒列方向に延びる吸気側天井壁部８１と、同様に気筒列方向に延びる排気側天井壁部８２と、エンジン前方側で気筒列直交方向に延びる前側天井壁部８３とを形成している。このうち、排気側天井壁部８２の内側（下方）に、バッフルプレート５１を固定することで、ヘッドカバー空間室３２を形成している。

なお、８４…はプラグ差込口であり、８５はオイル給油口である。また、８６は前述した第二連通路３３（例えば、パイプ部材）を、ヘッドカバー空間室３２に連通固定するための連結プラグである。

また、ヘッドカバー８に固定されるバッフルプレート５１は、図３に示すように、その後端部５１ａをヘッドカバー８の後端部８ａに略一致するように固定して、その前端部５１ｂをヘッドカバー８の前方側に延びるように固定している。このように固定することで、ヘッドカバー８の排気側天井壁部８２の内部空間を、ほぼ全てバッフルプレート５１で覆うようにしている。

なお、ヘッドカバー８の周縁には、シリンダーヘッド７（図１参照）に締結固定するための締結穴８７…を複数形成して、この複数の締結穴８７…を繋ぐように、全周にわたりシール部材８８を設置している。また、プラグ差込口８４の周囲にもシール部材８９を設置している。

こうしてシール部材８８，８９を設けることで、ガスやエンジンオイル等が外部に漏れないようにして、エンジン１の気密性を高めている。

バッフルプレート５１は、図４及び図５に示すように、複数の構成要素を一体に成形した略平板状長尺の樹脂部材で構成している。

このバッフルプレート５１は、ヘッドカバー空間室３２（図１参照）の底壁を構成する平板プレート部５２と、ヘッドカバー空間室３２を３つの分離室に仕切る２つの仕切り壁部５３，５４と、ヘッドカバー空間室３２の前端を区画する前端壁部５５と、仕切り壁部５３，５４に一体的に設けた２つの絞り連通路５６，５７と、ヘッドカバー空間室３２内にブローバイガスを導入するガス導入口５８とを備えている。

前述の平板プレート部５２は、長手方向長さを、排気側天井壁部８２（図２参照）の長さよりやや短く設定して、幅方向長さを、排気側天井壁部８２の幅と略一致する程度に設定している。

そして、平板プレート部５２の周縁には、排気側天井壁部８２の内側面に接合固定する接合周縁部５９を形成している。
なお、この接合周縁部５９と排気側天井壁部８２の接合固定は、振動を与えて当接部位を溶着させて、接合を行なう「振動溶着」や、接着剤を用いて接合をおこなう「接着固定」等で行なう。

前述の仕切り壁部５３，５４は、平板プレート部５２の上面側に、気筒列方向に離間して２つ形成している。そして、それぞれの仕切り壁部５３，５４を、上方に隆起した平面視「略クランク形状」（図６参照）の突出部として形成している。
この仕切り壁部５３（５４）の「クランク形状」は、エンジン前方側位置で気筒列直交方向に延びる前側横壁要素５３ａ（５４ａ）と、エンジン後方側位置で気筒列直交方向に延びる後側横壁要素５３ｂ（５４ｂ）と、中央位置で気筒列方向に延びる中央縦壁要素５３ｃ（５４ｃ）とによって構成している。

これらの壁要素５３ａ…、５４ａ…は、図７及び図９に示すように上方に隆起した略ハット形状断面で形成しており、所定空間の厚みを有する二重壁として構成している。このように壁要素５３ａ…、５４ａ…を構成することで、仕切り壁部５３，５４の剛性を高めている。

また、この仕切り壁部５３，５４は、図７に示すように、その外端面（上端面及び側端面）を、ヘッドカバー８側から下方にリブ状に延びる補助壁部８７，８７に接合するように構成している。
このように、仕切り壁部５３，５４を補助壁部８７，８７に接合することで、ヘッドカバー空間室３２を、エンジン前方側から、第一分離室３２Ａ、第二分離室３２Ｂ、第三分離室３２Ｃの三室に、仕切るように構成している。

前述の絞り連通路５６，５７は、仕切り壁部５３，５４の中央縦壁要素５３ｃ，５４ｃを貫通した略円筒形状の筒状部で構成しており、気筒列直交方向で上下方向に傾斜して延びるように形成している。そして、絞り連通路５６のエンジン１中央側の開口を、「上位開口」５６Ａとして設定し、絞り連通路５６のエンジン１外側の開口を、「下位開口」５６Ｂとして設定している。

具体的には、図８に示すように、第一分離室３２Ａ側のエンジン中央側上部位置に、上位開口５６Ａが開口するように設定して、第二分離室３２Ｂ側のエンジン外方側下部位置に、下位開口５６Ｂが開口するように設定している。

そして、この両開口５６Ａ、５８Ｂの間に、上下方向に傾斜して延びる絞り連通路５６を設けることで、絞り連通路５６を、仕切り壁部５３の上下方向及び幅方向（気筒列直交方向）の全幅にわたり形成している。

また、下位開口５６Ｂの下部には、下方に窪む下部凹部６０を形成して、その開口６０ａを気筒列方向のエンジン後方側に向くように形成している（図５参照）。

この下部凹部６０は、下位開口から流出するブローバイガスの「案内部」として機能し、また、液化したオイルの「溜まり部」としても機能する。
また、この下部凹部６０のエンジン後方側には、気筒列方向に延びて、徐々に上方に傾斜する傾斜案内面６１を形成している（図９参照）。
さらに、この傾斜案内面６１の隣接位置には、三角形状に傾斜した準案内面６２を形成しており、また、下部凹部６０の上方位置には、絞り連通路５６，５７から連なる庇部６３を形成している（図５参照）。

このように、下位開口５６Ｂ、５７Ｂ付近の構造を構成することにより、後述するように、下位開口５６Ｂ、５７Ｂから気筒列直交方向に流れるブローバイガスの流れを、即座に確実に気筒列方向に方向転換させるようにしている。

また、絞り連通路５６，５７及び上位開口５６Ａ，５７Ａ、下位開口５６Ｂ、５７Ｂをこのように設定することで、図６に示すように、第二分離室３２Ｂにおける上位開口５７Ａと下位開口５６Ｂの位置関係が、最も離間した対角位置の隅部となる。
すなわち、第二分離室３２Ｂにおける下位開口５６Ｂが、エンジン前方側のエンジン外方側の最端部に設定され、第二分離室３２Ｂにおける上位開口５７Ａが、エンジン後方側のエンジン中央側の最端部に設定されているため、両開口５６Ｂ，５７Ａが第二分離室３２Ｂの空間の中で最も離れた位置に位置するのである。

前述の前端壁部５５は、平板プレート部５２の前端で上方に隆起して気筒列直交方向に延びる平面視形状の突出部として形成している。この前端壁部５５も、図７に示すように、略ハット形状断面に形成しており、所定空間の厚みを有する二重壁として構成している。

また、前端壁部５５も、ヘッドカバー８側から下方にリブ状に延びる補助壁部８８に接合することで、ヘッドカバー空間室３２を動弁室３１から区画するように構成している。

前述のガス導入口５８は、気筒列直交方向を向くように、エンジン中央側を下方に傾斜させる樋形状で形成している。
このガス導入口５８は、動弁室３１側からブローバイガスをヘッドカバー空間室３２に取り込むとともに、ヘッドカバー空間室３２で液滴したオイル成分を、クランク室１７内に戻すオイルドレン部としても機能する。

次に、このように構成した第二オイル分離手段５０のオイル分離作用について説明する。
オイルミストを含んだブローバイガスＶは、図６に示すように、ガス導入口５８から第一分離室３２Ａ内に流れ込む。この第一分離室３２Ａ内に流れ込んだブローバイガスＶは、負圧が作用している上位開口５６Ａから吸引されて、第一分離室３２Ａのエンジン１後方側に流れることになる。

第一分離室３２Ａのエンジン後方側に流れたブローバイガスＶは、この上位開口５６Ａから絞り連通路５６内に流れ込む。このとき、ブローバイガスＶが一旦気筒列直交方向に方向転換して絞り連通路５６に流れ込むことになるため、ブローバイガスＶが上位開口５６Ａ付近の仕切り壁部５３に衝突して、オイルミストのオイル成分がこの付近に付着する。

絞り連通路５６を流れるブローバイガスＶは、図８に示すように、上位開口５６Ａから下位開口５６Ｂに流れる。この絞り連通路５６では、通路が絞られているため、ブローバイガスＶの流速が早まり、また、ブローバイガスＶが圧縮されることになるため、オイルミストの液化が促進される。

そして、絞り連通路５６で流速が早まり、圧縮されたブローバイガスＶは、下位開口５６Ｂから第二分離室３２Ｂ（図６参照）の下部に吸い出される。

この際、下部凹部６０及び側壁６０Ｂが、下位開口５６Ｂの直後に形成されているため、ブローバイガスＶが、この下部凹部６０及び側壁６０Ｂに即座に衝突することになり、この部分でも、オイルミストのオイル成分が付着することになる。

そして、そのブローバイガスＶの流れは、側壁６０Ｂに衝突した後、即座にエンジン後方側の気筒列方向に方向転換して流れ出ることになる。

その後、ブローバイガスＶの流れは、図６に示すように、下部凹部６０から側壁沿いに気筒列方向に流れる傾斜案内面６１に沿って気筒列方向に案内される。この気筒列方向へのブローバイガスＶの流れは、前述した傾斜案内面６１、準案内面６２、庇部６３により確実に案内される。

このように、ブローバイガスＶの流れが気筒列方向に案内されることにより、第二分離室３２Ｂの対角位置にある上位開口５７Ａに、ブローバイガスＶがそのまま直線的に流れないため、ブローバイガスＶの第二分離室３２Ｂでの滞留時間を長くできる。

また、第二分離室３２Ｂにおける上位開口５７Ａと下位開口５６Ｂの距離が、前述したように、第二分離室３２Ｂの対角位置の隅部に設定され、最も長い距離となっているため、ブローバイガスＶの第二分離室３２Ｂでの滞留時間をより長くできる。

このように、第二分離室３２Ｂでの滞留時間を長くすることで、オイル成分の付着量を増加させることができるため、よりオイル成分の分離を促進することができる。

その後、ブローバイガスＶは、第二分離室３２Ｂの上位開口５７Ａに流れ込み、再度、絞り連通路５７を流れる。この絞り連通路５７でのブローバイガスＶの流れも、前述した絞り連通路５６の流れと同様に、方向転換がなされて、且つ、絞られる。

このため、第一分離室３２Ａと第二分離室３２Ｂとの間の絞り連通路５６で、捕捉できなかったオイルミストのオイル成分を、この絞り連通路５７によって捕捉することができる。

そして、その後、ブローバイガスＶは、第三分離室３２Ｃの下位開口５７Ｂから第三分離室３２Ｃ内に流れ込み、第二分離室３２Ｂの場合と同様に、第三分離室３２Ｃ内を、エンジン後方側の気筒列方向に方向転換して流れる。
そして、最後に、ブローバイガスＶは、連結プラグ８６から、第二連通路３３に排出されることになる。
以上のようにして、本実施形態の第二オイル分離手段５０は、ブローバイガスＶを流すことにより、ブローバイガスＶからオイル成分を分離するようにしている。

もっとも、こうして分離されたオイルは、エンジン１下部のオイルパン５に滴下することで、エンジンオイルとして再利用できるが、第二オイル分離手段５０では、この分離されたオイルを、第一分離室３２Ａに設けたガス導入口５８から、エンジン１下部に滴下するようにしている。
第一分離室３２Ａで分離されたオイルについては、そのまま、ガス導入口５８から滴下することになるが、第二分離室３２Ｂ、第三分離室３２Ｃで分離されたオイルについても、以下の過程によって、ガス導入口５８から滴下するようにしている。

まず、第二分離室３２Ｂ、第三分離室３２Ｃで分離されたオイルは、一旦、それぞれのオイルの「溜まり部」である下部凹部６０内に溜まることになる。ここで溜まったオイルは、部分負荷状態の際に生じるベンチレーションのエアＰ１によって、絞り連通路５７，５６を介して隣接するエンジン１前方側の分離室（第一分離室３２Ａ又は第二分離室３２Ｂ）に吸い出されることになる。
このような、ベンチレーションのエアＰ１が発生する部分負荷状態は、運転状態が即座に変動する車両搭載用のエンジン１においては、頻繁に生じるため、こうしたオイルの分離室３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ間の移動は、確実に生じる。

こうして、ベンチレーションのエアＰ１によってエンジン前方側の分離室に吸い出されたエンジンオイルは、全て第一分離室３２Ａに集められることになり、第一分離室３２Ａのガス導入口５８から、確実にオイルパン５に戻ることになる。

次に、このように構成された本実施形態の作用効果について説明する。
この実施形態では、ヘッドカバー空間室３２を、二つの仕切り壁部５３，５４で第一分離室３２Ａ、第二分離室３２Ｂ、第三分離室３２Ｃに仕切り、第二分離室３２Ｂにおける下位開口５６Ｂと上位開口５７Ａを、第二分離室３２Ｂの隅部に対角に位置するように設定している。

これにより、絞り連通路５６、５７が仕切り壁部５３，５４の全幅にわたり傾斜するように設けられ、その絞り連通路５６，５７の下位開口５６Ｂと上位開口５７Ａとが、第二分離室３２Ｂにおいて、最も離間した隅部の対角に位置するように設定されることになる。
このため、第二分離室３２Ｂにおけるブローバイガスの流れは、最も長い距離を経て第二分離室３２Ｂ内を流れることになり、制限される第二分離室３２Ｂの長さ・容積を効果的に使用してオイル分離を行なうことができる。
また、下位開口５６Ｂを第二分離室３２Ｂの隅部に設定していることで、絞り連通路５６から流出するブローバイガスＶの流れを、第二分離室３２Ｂの側方に位置する側壁６０Ｂによって即座に堰き止めることができ、確実に気筒列方向に屈曲させることができる。
よって、オイルミストを含むブローバイガスを導入して、エンジンオイルを分離した上でブローバイガスを吸気系に戻すエンジンのオイル分離装置において、シリンダーヘッドカバー８内の第二分離室３２の幅方向の全幅を有効に利用して、制限される第二分離室３２Ｂの長さ及び容積を効率的に使用して、また、絞り連通路５６からのブローバイガスＶの流れを、絞り連通路５６の流出直後に確実に屈曲させることで、オイル分離性能を高めることができる。

また、この実施形態では、第二分離室３２Ｂにおける下位開口５６Ｂの下方に、下方に窪む下部凹部６０を形成し、この下部凹部６０から気筒列方向に延びる傾斜案内面６１を形成している。
これにより、エンジン１の高負荷時に、絞り連通路５６から出るブローバイガスＶが、一旦下部凹部６０に溜まる。そして、この下部凹部６０から気筒列方向に延びる傾斜案内面６１を形成したことで、下部凹部６０に溜まったブローバイガスＶが傾斜案内面６１によって気筒列方向に指向性をもって流れることになる。
このため、第二分離室３２Ｂ内でのブローバイガスＶの流れ方向が、直接対角位置の上位開口５７Ａに向って流れず、迂回的に仕切り壁部５４側に向って流れることになるため、第二分離室３２ＢでのブローバイガスＶの滞留時間をより長くすることができ、オイル成分の付着量を増加することができる。
よって、さらに、ブローバイガスＶのオイル分離性能を高めることができる。

また、この実施形態では、バッフルプレート５１を、仕切り壁部５３，５４及び絞り連通路５６，５７を一体成形した樹脂部材で構成し、このバッフルプレート５１を、ヘッドカバー８に組付けている。
これにより、仕切り壁部５３，５４及び絞り連通路５６，５７を、バッフルプレート５１に一体成形することができ、ヘッドカバー８側に一体的に仕切り壁部や絞り連通路を成形する必要がない。
このため、例えば、ヘッドカバー側に仕切り壁部や絞り連通路を成形した場合における、ヘッドカバー成形後に行なうキリ穴加工による、絞り連通路の形成位置が、ヘッドカバーの形状等により制限されないため、絞り連通路５６，５７の位置を仕切り壁部５３，５４の全幅にわたって確実に形成することができる。
よって、仕切り壁部５３の側端位置に下位開口５６Ｂを有する絞り連通路５６を容易に形成することができ、生産性を悪化させることなく、オイル分離性能を高めることができる。

また、この実施形態では、仕切り壁部５３，５４を、断面略ハット形状の二重壁で形成している。
これにより、仕切り壁部５３，５４が、略ハット形状の断面の二重壁形状とされるため、仕切り壁部５３，５４を樹脂部材で成形していても、仕切り壁部５３，５４自体の剛性を高めることができる。
このため、負圧正圧が繰返し作用して、変形し易くなる仕切り壁部５３，５４の形状や位置を、常時一定にすることができ、仕切り壁部５３，５４に一体に形成される絞り連通路５６，５７の位置を確実に維持することができる。
よって、仕切り壁部５３，５４や絞り連通路５６，５７を樹脂部材で一体成形しても、確実に下位開口、上部開口の位置を維持することができ、高いオイル分離性能を維持することができる。

以上、この発明の構成と前述の実施形態との対応において、
この発明の第一分離手段は、実施形態の第一オイル分離手段４０に対応し、
以下、同様に、
第二分離手段は、第二オイル分離手段５０に対応し、
オイル分離空間部は、ヘッドカバー空間部３２に対応し、
一端側の分離室は、第一分離室３２Ａに対応し、
他端側の分離室は、第三分離室３２Ｃに対応し、
仕切り壁は、仕切り壁部５３，５４に対応し、
中間分離室は、第二分離室３２Ｂに対応し、
凹み部は、下部凹部６０に対応し、
上り傾斜案内面は、傾斜案内面６１に対応するも、
この発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、あらゆるエンジンのオイル分離装置に適用する実施形態を含むものである。

本実施形態では、仕切り壁部５３，５４や絞り連通路５６，５７をバッフルプレート５１に一体に設けたが、金属製のヘッドカバー８側に仕切り壁部や絞り連通路を一体に形成するようにして、構成してもよい。

また、本実施形態では、仕切り壁部５３，５４を２つ設け、分離室を３つ（３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ）に仕切って構成しているが、仕切り壁部を３つ設けて、分離室を４つに仕切って構成したり、仕切り壁部を４つ設けて、分離室を５つに仕切って構成してもよい。

ブローバイガスの流れも含めて示したエンジンの全体断面概略図。 ヘッドカバーの平面図。 ヘッドカバーの底面図。 バッフルプレートのエンジン前方中央側からの斜視図。 バッフルプレートのエンジン後方外方側からの斜視図。 バッフルプレートの平面図。 図２のＡ−Ａ線矢視断面図。 図２のＢ−Ｂ線矢視断面図。 図６のＣ−Ｃ線矢視断面図。

符号の説明

４０…第一オイル分離手段
５０…第二オイル分離手段
３２…ヘッドカバー空間部
３２Ａ…第一分離室
３２Ｂ…第二分離室
３２Ｃ…第三分離室
５３…仕切り壁部
５４…仕切り壁部
５６…絞り連通路
５６Ａ…上位開口
５６Ｂ…下位開口
５７…絞り連通路
５７Ａ…上位開口
５７Ｂ…下位開口
６０…下部凹部
６１…傾斜案内面

Claims (4)

1. エンジンのクランク室側に第一分離手段を配置し、該エンジンのヘッドカバー側に第二分離手段を配置して、
   前記第一分離手段を吸気通路のスロットル下流側に連通すると共に、前記第二分離手段を吸気通路のスロットル上流側に連通して、
   エンジン低負荷時にはブローバイガスを前記第一分離手段を経由させ、エンジン高負荷時にはブローバイガスを前記第二分離手段を経由させることでミストオイルを分離して、ブローバイガスを前記吸気通路に戻すエンジンのオイル分離装置であって、
   前記第二分離手段が、ヘッドカバー内で気筒列方向に延びるオイル分離空間部を気筒列直交方向に延びる複数の仕切り壁で仕切った少なくとも三つの分離室と、
   一端側の分離室に設けられ動弁室に連通するガス導入部及びオイルドレン部と、
   他端側の分離室に設けられ前記吸気通路に連通するガス流通部と、
   前記仕切り壁に設けられ近接する二つの分離室を連通する絞り連通路とを備え、
   前記絞り連通路を、エンジン高負荷時のブローバイガス流動方向の上流側に位置する上流側分離室の天壁側開口を上位開口とし、下流側に位置する下流側分離室の底壁側開口を下位開口とするように、前記仕切り壁の気筒列直交方向全幅にわたり傾斜して設け、
   気筒列方向の中間に位置する中間分離室における前記下位開口と前記上位開口とを、該中間分離室の隅部に対角に位置するように設定した
   エンジンのオイル分離装置。
2. 前記中間分離室における仕切り壁の下位開口の下方に位置する底壁に、下方に窪む凹み部を形成し、
   該凹み部から気筒列方向に延びる上り傾斜案内面を形成した
   請求項１記載のオイル分離装置。
3. 前記仕切り壁及び絞り連通路を、前記底壁ともに一体成形した樹脂部材で構成し、該樹脂部材を、前記ヘッドカバーに組付けた
   請求項１又は２記載のオイル分離装置。
4. 前記仕切り壁を、断面略ハット形状の二重壁で形成した
   請求項３記載のオイル分離装置。
   
   
   

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