JP2010138747A - Ｖ型内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】 バンク間にブリーザチャンバおよび過給機を備えたＶ型エンジンにおいて、過給機へと連通する潤滑油路を形成する。
【解決手段】 一対の気筒列が所定の角度間隔をもって形成されたシリンダブロック１と、気筒列間に形成されたブリーザチャンバ９と、ブリーザチャンバ９の上方に配置されたターボチャージャ５０とを備えたＶ型エンジンＥにおいて、シリンダブロック１は、ブリーザチャンバ９の下方から延びてシリンダヘッドとの接合面５ａに開口した第１潤滑油供給路１６と、第１潤滑油供給路１６から分岐してターボチャージャ５０へと延びる第２潤滑油供給路２２とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明はＶ型内燃機関に係り、より詳細には潤滑油路構造に関する。

自動車用内燃機関には、ブローバイガスからエンジンオイルを分離するためのブリーザチャンバが設けられている。Ｖ型内燃機関では、内燃機関のコンパクト化や、ブローバイガス中の水分等の液化（凝縮）防止を図るため、ブリーザチャンバをＶバンク間に配置したものがある（例えば、特許文献１）。
特開２００７−１７７６８５号公報

Ｖバンク間にブリーザチャンバを備えた内燃機関に過給機を配置する場合には、内燃機関のコンパクト化を図るべく、ブリーザチャンバの上方に過給機を配置することが望ましい。しかし、ブリーザチャンバの上方に過給機を配置する場合には、過給機への潤滑油路をいかにシリンダブロックに形成するかが問題となる。シリンダブロックの下方から過給機へと直線的に潤滑油路を形成する場合には、ブリーザチャンバの容積を小さくして潤滑油路を形成するスペースを確保する、もしくはブリーザチャンバ内に潤滑油路を有するボスを突設する等の必要がある。いずれにしてもブリーザチャンバの容積は小さくなり、さらにボスを設けた場合には重量も増加する問題がある。

本発明は、以上の問題を鑑みてなされたものであって、過給機への潤滑油路を備えながら、ブリーザチャンバの容積の確保等を実現したＶ型内燃機関を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の発明は、一対の気筒列が所定の角度間隔をもって形成されたシリンダブロック（１）と、前記気筒列間に形成されたブリーザチャンバ（９）と、前記ブリーザチャンバの上方に配置された過給機（ターボチャージャ５０）とを備えたＶ型内燃機関（エンジンＥ）において、前記シリンダブロックは、前記ブリーザチャンバの下方から延びてシリンダヘッドとの接合面（５ａ）に開口した第１潤滑油供給路（１６）と、前記第１潤滑油供給路から分岐して前記過給機へと延びる第２潤滑油供給路（２２）とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、第１潤滑油供給路と第２潤滑油供給路とはブリーザチャンバを避けて配置されるため、ブリーザチャンバの容積を大きくすることができる。第１潤滑油供給路はシリンダヘッドとの接合面からドリルで穿孔することによって形成ができ、第２潤滑油供給路は内燃機関の上部から第１潤滑油供給路へと向けてドリルで穿孔することによって形成することができるため、加工が容易である。また、第１潤滑油供給路はシリンダヘッドへの潤滑油供給路と共用することができるため、潤滑油路の構造を簡潔にすることができる。

第２の発明は第１の発明において、前記シリンダブロックは、前記過給機から排出された潤滑油をオイルパンに還流させる潤滑油排出路（２３，２５，２６，２７）を備え、前記潤滑油排出路は、前記過給機から延びて前記シリンダヘッドとの接合面に開口した後、前記シリンダヘッドとの接合面から前記シリンダブロックに形成されたウォータジャケット（１８）に沿って延びることを特徴とする。

この構成によれば、過給機より排出される潤滑油は、シリンダブロックに形成された潤滑油排出路を通過してオイルパンへと還流するため、ブリーザチャンバ内に流入することがなくなる。潤滑油排出路をシリンダヘッドとの接合面に開口させたことにより、シリンダヘッドとの接合面からのドリルによる穿孔によって潤滑油排出路を形成することが可能となり、加工が容易となる。また、シリンダヘッドとの接合面に開口した部分の形状および位置を変更することにより、任意の位置に潤滑油排出路を容易に配置することができる。また、潤滑油排出路の一部がウォータジャケットに沿って設けられるため、高温となった潤滑油は冷却されてその劣化が防止される。

以上のように構成することによって、ブリーザチャンバの容積を確保しつつ、潤滑油路を配置することができる。また、潤滑油路の形成が容易となる。

以下、図面を参照して、本発明を自動車のＶ型６気筒エンジンに適用した一実施形態について詳細に説明する。図１は、実施形態に係るエンジンＥの要部を示す分解斜視図である。図１は、吸気配管、排気配管およびシリンダヘッド等を取り除いた状態を示している。本実施形態に係るエンジンＥは、図１の紙面の右上方側が車両の前方側となるようにエンジンルームに横置きに配置されている。以下、車両の進行方向を前方、車幅方向を右方または左方、鉛直方向を上方または下方として説明する。

図１に示すように、エンジンＥのシリンダブロック１は、クランクケース２（図２参照）の上部にそれぞれ３つのシリンダボア３を有する前後シリンダバンク（シリンダ列）４，５を所定の角度間隔をもってＶ型に配置したものである。シリンダブロック１の上部には、前後シリンダバンク４，５と左壁部６および右壁部７とによって囲まれた凹部８が形成されている。

シリンダブロック１の上面には、ターボチャージャブラケット４０が、ガスケットを介してボルトにより締結され、ターボチャージャ５０がターボチャージャブラケット４０を介してエンジンＥに取り付けられている。ターボチャージャブラケット４０と凹部８とによってブリーザチャンバ９が画成される。左壁部６にはブリーザチャンバ９とクランク室１０（図２参照）と連通する孔１１が形成されており、クランク室１０から孔１１を通過してブリーザチャンバ９へとブローバイガスが流入する。凹部８の底部８ａには、クランク室と連通するオイル戻し孔１２が形成されている。ブリーザチャンバ９内でブローバイガスから分離されたオイルは、凹部８の底部８ａに収集され、オイル戻し孔１２を通してクランク室１０へと還流する。なお、ブリーザチャンバ９内に、オイルセパレータを配置し、オイルセパレータのオイル排出口をオイル戻し孔１２に連通するようにしてもよい。

図２は図１の矢印IIの方向から見た斜視図であって、シリンダブロック１のみを示す。図２に示すように、クランクケース２の左端には、図示しないクランクシャフトを軸支するクランクジャーナル壁１３を囲むようにリブ１４が突設されている。リブ１４にはクランク室１０の左端を構成するクランクケースカバー（図示しない）が締結される。

クランクケース２は、クランクジャーナル壁１３と凹部８との間に、シリンダバンク４，５と平行に延設されたメインオイルギャラリ１５が穿設されている。メインオイルギャラリ１５の左端はリブ１４の端面に開口し、クランクケースカバーによって閉塞されている。メインオイルギャラリ１５は、オイルポンプに連通する潤滑油路（図示しない）と連通しており、オイプポンプによって圧送された潤滑油が供給されるようになっている。

図３は、図１の矢印IIIの方向から見た側面図であって、シリンダブロック１を２点鎖線で示し、潤滑油路を実線で示している。図２および図３に示すように、メインオイルギャラリ１５からは、後側シリンダバンク５のシリンダヘッドとの接合面（以下、シリンダヘッド接合面という）５ａへと延びて開口する第１潤滑油供給路１６が分岐している。第１潤滑油供給路１６は、直線状であり、かつ接合面５ａに対して垂直に形成されている。なお、本実施形態ではシリンダヘッド接合面５ａはシリンダボア３の軸線に対して垂直に形成されている。第１潤滑油供給路１６は、ブリーザチャンバ９と所定の距離をおいて配置されている。換言すると、第１潤滑油供給路１６は、ブリーザチャンバ９内に進入しないように配置されている。

図１および図２に示すように、凹部８の周縁部８ｂは平滑に形成され、ターボチャージャブラケット４０の下面と面接触する。凹部８の前方および後方の周縁部８ｂには、シリンダブロック１の前後シリンダバンク４，５に形成されたウォータジャケット１７，１８のそれぞれに連通するエンジン冷却水通路１９の下流端が開口している。

凹部８の後方の周縁部８ｂには、第１潤滑油供給路１６の中間部から分岐した第２潤滑油供給路２２の一端が開口している。第２潤滑油供給路２２は直線状であり、かつ周縁部８ｂの上面に対して垂直に形成されている。第２潤滑油供給路２２は、凹部８の側壁に沿うように配置されており、ブリーザチャンバ９内に進入しないように配置されている。また、凹部８の後方の周縁部８ｂには、所定の深さを有するオイル受け孔２３が穿設されている。

オイル受け孔２３の底部付近には、概ね水平方向に延設され、一端がシリンダヘッド接合面５ａへと延びる第１潤滑油排出路２５の他端が連結されている。シリンダヘッド接合面５ａには凹部２６が形成されており、第１潤滑油排出路２５のシリンダヘッド接合面５ａ側の端部は凹部２６と連結されている。

図４は、図３の矢印IVの方向から見た斜視図である。図４に示すように、凹部２６は、シリンダヘッド接合面５ａ上を、第１潤滑油排出路２５と接合した一端から、ウォータジャケット１８に近接する他端へと湾曲して延設されている。凹部２６は、シリンダヘッドによってその接合面５ａへの開口部分が閉塞される。凹部２６の他端には、シリンダボア３の軸線方向に延びる第２潤滑油排出路２７が穿設されている。ここで、ウォータジャケット１８はシリンダボア３に沿って配置されているため、第２潤滑油排出路２７とウォータジャケット１８とは、互いに近接した位置を平行に延びている。

第２潤滑油排出路２７の凹部２６側と異なる端部は、クランク室１０へと開口している。第２潤滑油排出路２７のクランク室１０への開口端は、リブ１４から分岐してＬ字状に延設された逆流防止リブ２８とリブ１４とによって形成された下方に開口したコ字状部の内方に配置されている。逆流防止リブ２８により、ターボチャージャ５０から排出され、第２潤滑油排出路２７を通過してクランク室１０内に流れ落ちてきた潤滑油が、ブローバイガスの流れに乗って凹部８に進入することが防がれる。

ターボチャージャブラケット４０の上面左端には、ターボチャージャ５０が締結されるターボチャージャ締結座４１が突設されている。ターボチャージャ締結座４１の上面４１ａは、平滑に形成されている。ターボチャージャブラケット４０の内部には、第２潤滑油供給路２２からターボチャージャ５０に潤滑油を供給するブラケット潤滑油供給路４２と、ターボチャージャ５０から排出された潤滑油をオイル受け孔２３に還流させるためのブラケット潤滑油排出路４３と、ブリーザチャンバ９からのブローバイガスを吸気系に送るためのブローバイガス通路４４と、エンジン冷却水通路１９と連通してラジエータ（図示しない）およびターボチャージャ５０に水を供給する冷却水通路（図示しない）とが形成されている。

ブラケット潤滑油供給路４２は、一端がターボチャージャブラケット４０の下面に開口してシリンダブロック１の第２潤滑油供給路２２と連通するとともに、他端がターボチャージャ締結座４１の上面４１ａに開口している。同様に、ブラケット潤滑油排出路４３は、一端がターボチャージャブラケット４０の下面に開口してシリンダブロック１のオイル受け孔２３に連通するとともに、他端がターボチャージャ締結座４１の上面４１ａに開口している。

ターボチャージャ５０は、タービンハウジング５１と、コンプレッサハウジング５２と、タービンハウジング５１とコンプレッサハウジング５２とを同軸に連結するセンタハウジング５３と、センタハウジング５３の下端に形成され、ターボチャージャ締結座４１の上面４１ａと面接触する締結フランジ５４とを外殻としている。タービンハウジング５１の内部にはタービンホイール（図示しない）が回転自在に収容され、コンプレッサハウジング５２の内部にはコンプレッサホイール（図示しない）が回転自在に収容され、センタハウジング５３の内部にはタービンホイールとコンプレッサホイールとを同軸に連結するシャフト（図示しない）が軸受（図示しない）を介して軸支されている。

ターボチャージャ５０のセンタハウジング５３には潤滑油路（図示しない）が形成され、軸受に潤滑油が供給されるようになっている。ターボチャージャ５０の潤滑油路の供給口および排出口は、締結フランジ５４の下面に形成されている。ターボチャージャ５０の潤滑油路の供給口は、ブラケット潤滑油供給路４２のターボチャージャ締結座４１の上面４１ａにおける開口端と連通しており、一方、排出口は、ブラケット潤滑油排出路４３のターボチャージャ締結座４１の上面４１ａにおける開口端と連通している。

上述したシリンダブロック１の潤滑油路の形成手順について説明する。シリンダブロック１は、アルミニウム合金を素材としてダイカスト成形により外形を形成する。オイル受け孔２３および凹部２６は、シリンダブロック１の素材形状としてダイカスト成形により形成する。

メインオイルギャラリ１５は、ダイカスト成形により形成したシリンダブロック１を、その側部からドリルによって穿孔して形成する。第１潤滑油供給路１６は、シリンダヘッド接合面５ａからメインオイルギャラリ１５へと、シリンダヘッド接合面５ａに対して垂直にドリルで穿孔して形成する。第２潤滑油供給路２２は、凹部８の後方の周縁部８ｂから第１潤滑油供給路１６へと、周縁部８ｂの上面に対して垂直にドリルで穿孔して形成する。

第１潤滑油排出路２５は、凹部２６の一端からオイル受け孔２３の底部付近へと、ドリルによって概ね水平方向に穿孔することによって形成する。第２潤滑油排出路２７は、凹部２６の他端からクランク室１０へと、シリンダヘッド接合面５ａに対して垂直に、ドリルによって穿孔することにより形成する。

次に実施形態に係るエンジンＥの作用効果について説明する。エンジンＥの運転時におけるターボチャージャ５０への潤滑油の供給および排出は、メインオイルギャラリ１５、第１潤滑油供給路１６、第２潤滑油供給路２２、ブラケット潤滑油供給路４２、ブラケット潤滑油排出路４３、オイル受け孔２３、第１潤滑油排出路２５、凹部２６、第２潤滑油排出路２７を通して行われる。

第１潤滑油供給路１６がブリーザチャンバ９を避けて延設されているため、ブリーザチャンバ９内に潤滑油供給路となるボスや配管を設ける必要がなく、ボスや配管を設けることによる重量増加が防止されるとともに、ブリーザチャンバ９の構造が簡潔となって加工が容易になる。また、ブリーザチャンバ９の容積を大きくすることが可能となる。また、第１潤滑油供給路１６はシリンダヘッド接合面５ａに開口しており、シリンダヘッドへの潤滑油供給路として共用できるため、潤滑油路の構成を簡潔化が図れるとともに加工工数が削減される。

第１潤滑油供給路１６は、直線状であり、かつシリンダヘッド接合面５ａに対して垂直であるため、シリンダブロック１をダイカスト成形した後に、シリンダヘッド接合面５ａからドリルにより穿孔することによって形成でき、加工が容易である。同様に、第２潤滑油供給路２２も直線状であり、かつ凹部８の周縁部８ｂの上面に対して垂直であるため、シリンダブロック１をダイカスト成形した後に、シリンダヘッド接合面５ａからドリルにより穿孔することによって形成でき、加工が容易である。同様に、第１潤滑油排出路２５および第２潤滑油排出路２７も直線状であるため、シリンダブロック１をダイカスト成形した後に、ドリルにより穿孔することによって形成することができる。

第１潤滑油排出路２５と第２潤滑油排出路２７とを、シリンダヘッド接合面５ａに露出した凹部２６により連結するようにしたため、第１潤滑油排出路２５および第２潤滑油排出路２７の配置の自由度が向上される。仮に、凹部２６を設けない場合には、第１潤滑油排出路２５と第２潤滑油排出路２７との端部を一致させることが必要になるが、凹部２６を設けることによって、第１潤滑油排出路２５と第２潤滑油排出路２７と配置を任意に設定することができる。凹部２６はシリンダヘッド接合面５ａに露出しているため、シリンダブロック１の金型の製作が容易となる。

第２潤滑油排出路２７がウォータジャケット１８に沿うように配置されているため、ターボチャージャ５０によって昇温された潤滑油は、ウォータジャケット１８を通過する冷却水によって冷却され、潤滑油の劣化が防止される。また、第２潤滑油排出路２７をウォータジャケット１８に近接して配置されるため、駄肉の削減が可能となりシリンダブロック１のコンパクト化が図れる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、実施形態においてはドリルによる穿孔を容易にするべく、第１潤滑油排出路２５および第２潤滑油排出路２７をシリンダヘッド接合面５ａに対して垂直に配置し、第２潤滑油供給路２２を周縁部８ｂの上面に対して垂直に配置したが、垂直に配置しなくてもよい。また、本発明はＶ型内燃機関以外にも、例えばＷ型内燃機関のような複数の気筒列を有する内燃機関にも適用することができる。また、ターボチャージャに代えて、スーパーチャージャ等の機械式の過給機を適用することもできる。その他、内燃機関の構成および潤滑油路の配置は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

実施形態に係るエンジンの要部を示す分解斜視図である。 図１の矢印IIの方向から見た斜視図である。 図１の矢印IIIの方向から見た側面図である。 図３の矢印IVの方向から見た斜視図である。

符号の説明

１：シリンダブロック、２：クランクケース、３：シリンダボア、４，５：前後シリンダバンク、５ａ：シリンダヘッド接合面、８：凹部、８ｂ：凹部周縁部、９：ブリーザチャンバ、１０：クランク室、１５：メインオイルギャラリ、１６：第１潤滑油供給路、１７，１８：ウォータジャケット、２２：第２潤滑油供給路、２３：オイル受け孔、２５：第１潤滑油排出路、２６：凹部、２７：第２潤滑油排出路、２８：逆流防止リブ、４０：ターボチャージャブラケット、５０：ターボチャージャ、Ｅ：エンジン

Claims (2)

1. 一対の気筒列が所定の角度間隔をもって形成されたシリンダブロックと、前記気筒列間に形成されたブリーザチャンバと、前記ブリーザチャンバの上方に配置された過給機とを備えたＶ型内燃機関において、
   前記シリンダブロックは、前記ブリーザチャンバの下方から延びてシリンダヘッドとの接合面に開口した第１潤滑油供給路と、前記第１潤滑油供給路から分岐して前記過給機へと延びる第２潤滑油供給路とを備えることを特徴とするＶ型内燃機関。
2. 前記シリンダブロックは、前記過給機から排出された潤滑油をオイルパンに還流させる潤滑油排出路を備え、
   前記潤滑油排出路は、前記過給機から延びて前記シリンダヘッドとの接合面に開口した後、前記シリンダヘッドとの接合面から前記シリンダブロックに形成されたウォータジャケットに沿って延びることを特徴とする、請求項１に記載のＶ型内燃機関。

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