JP2011149280A - Internal combustion engine of variable compression ratio type - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for scavenging blow-by gas existing in a clearance between a cylinder block and a crankcase in an internal combustion engine in which a compression ratio is changed by relativity sliding the cylinder block and the crankcase in a cylinder axis direction. <P>SOLUTION: The internal combustion engine of a variable compression ratio type includes an introducing passage that leads a portion of fresh air flowing in an intake passage to the inside of the crankcase, and an exhaust passage that leads a gas existing in the crankcase to the intake passage. The introducing passage is formed so as to reach the inside of the crankcase through the clearance between the cylinder block and the crankcase in the part where the cylinder block overlaps with the crankcase. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、シリンダブロックとクランクケースとをシリンダ軸方向に相対変位させることにより圧縮比を変更する可変圧縮比式の内燃機関に関する。   The present invention relates to a variable compression ratio internal combustion engine that changes a compression ratio by relatively displacing a cylinder block and a crankcase in the cylinder axial direction.

内燃機関のクランクケース内に滞留したブローバイガスを掃気する方法として、吸気通路からシリンダヘッドカバー、シリンダヘッド、およびシリンダブロックを順次通ってクランクケースに空気を導くための導入通路と、クランクケース内のガスを吸気通路に排出するための排出通路とを設けることにより、クランクケース内のブローバイガスを空気と換気する方法が知られている(たとえば、特許文献1を参照)。   As a method of scavenging blow-by gas accumulated in the crankcase of the internal combustion engine, an introduction passage for sequentially guiding air from the intake passage to the crankcase through the cylinder head cover, the cylinder head, and the cylinder block, and the gas in the crankcase There is known a method for ventilating blow-by gas in a crankcase with air by providing a discharge passage for discharging the air into the intake passage (see, for example, Patent Document 1).

また、近年では、内燃機関の燃料消費量の低減や燃焼効率の向上などを目的として、機械圧縮比を変更する技術も提案されている。このような技術としては、シリンダブロックとクランクケースとをシリンダ軸方向に相対摺動させることにより、燃焼室容積を変更する技術が知られている(たとえば、特許文献2を参照)。   In recent years, a technique for changing the mechanical compression ratio has been proposed for the purpose of reducing the fuel consumption of the internal combustion engine and improving the combustion efficiency. As such a technique, a technique is known in which the combustion chamber volume is changed by relatively sliding the cylinder block and the crankcase in the cylinder axial direction (see, for example, Patent Document 2).

特開2009−68405号公報JP 2009-68405 A 特開2007−303423号公報JP 2007-303423 A

シリンダブロックとクランクケースとをシリンダ軸方向に相対摺動させることにより圧縮比が変更される内燃機関においては、シリンダブロックとクランクケースとがシリンダ軸方向に重なり合う部分(重複部分)がある。前記した重複部分には、シリンダブロックとクランクケースとの摺動抵抗を低減するために僅かな隙間が設けられている。クランクケースの内部と前記した隙間とは連通しているため、クランクケース内のブローバイガスが前記した隙間に入り込む可能性がある。   In an internal combustion engine in which the compression ratio is changed by relatively sliding the cylinder block and the crankcase in the cylinder axis direction, there is a portion (overlapping portion) where the cylinder block and the crankcase overlap in the cylinder axis direction. A slight gap is provided in the overlapped portion in order to reduce the sliding resistance between the cylinder block and the crankcase. Since the inside of the crankcase and the above-described gap communicate with each other, blow-by gas in the crankcase may enter the above-described gap.

ところで、前記した特許文献1に開示された方法によると、導入通路がシリンダブロックの内部を貫通するため、前記した隙間内のブローバイガスを掃気することができない可能性がある。   By the way, according to the method disclosed in Patent Document 1 described above, since the introduction passage penetrates the inside of the cylinder block, there is a possibility that the blow-by gas in the gap cannot be scavenged.

また、シリンダブロックとクランクケースとをシリンダ軸方向に相対摺動させることにより圧縮比が変更される内燃機関において、シリンダブロックとクランクケースとの間には前記した隙間の開口端を閉塞するためのシール材が設けられている。そのため、前記した隙間に入り込んだブローバイガスが掃気されずに滞留し続けると、シール材の劣化を早める可能性がある。   Further, in an internal combustion engine in which the compression ratio is changed by sliding the cylinder block and the crankcase relative to each other in the cylinder axial direction, the opening end of the gap is closed between the cylinder block and the crankcase. A sealing material is provided. For this reason, if the blow-by gas that has entered the gap continues to stay without being scavenged, the deterioration of the sealing material may be accelerated.

本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シリンダブロックとクランクケースとをシリンダ軸方向に相対摺動させることにより圧縮比が変更される内燃機関において、シリンダブロックとクランクケースとの隙間に存在するブローバイガスを掃気可能な技術の提供にある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cylinder block in an internal combustion engine in which the compression ratio is changed by relatively sliding the cylinder block and the crankcase in the cylinder axial direction. The object is to provide a technology capable of scavenging blow-by gas existing in the gap with the crankcase.

本発明は、前記した課題を解決するために、シリンダブロックとクランクケースとをシ
リンダ軸方向に相対摺動させることにより圧縮比が変更される可変圧縮比式の内燃機関において、シリンダブロックとクランクケースとの隙間に存在するガスを掃気する手段を設けるようにした。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a variable compression ratio type internal combustion engine in which the compression ratio is changed by relatively sliding the cylinder block and the crankcase in the cylinder axial direction. A means for scavenging the gas existing in the gap is provided.

詳細には、本発明は、シリンダブロックとクランクケースとをシリンダ軸方向に相対摺動させることにより圧縮比が変更される可変圧縮比式の内燃機関において、
吸気通路を流れる新気の一部をクランクケースの内部へ導く導入通路と、
クランクケースの内部に存在するガスを吸気通路へ導く排出通路と、を備え、
前記導入通路は、シリンダブロックとクランクケースとが重なり合う部分におけるシリンダブロックとクランクケースとの隙間を経由するようにした。
Specifically, the present invention relates to a variable compression ratio type internal combustion engine in which the compression ratio is changed by relatively sliding the cylinder block and the crankcase in the cylinder axial direction.
An introduction passage for guiding a part of the fresh air flowing through the intake passage to the inside of the crankcase;
A discharge passage for guiding the gas present in the crankcase to the intake passage,
The introduction passage passes through a gap between the cylinder block and the crankcase at a portion where the cylinder block and the crankcase overlap.

かかる発明によると、吸気通路を流れる新気(空気)の一部は、シリンダブロックとクランクケースとが重なり合う部分におけるシリンダブロックとクランクケースとの隙間を経由してクランクケース内へ流れることになる。   According to this invention, a part of the fresh air (air) flowing through the intake passage flows into the crankcase via the gap between the cylinder block and the crankcase at the portion where the cylinder block and the crankcase overlap.

このため、シリンダブロックとクランクケースとの隙間に存在するブローバイガスは、新気により前記隙間からクランクケース内へ押し流されることになる。その結果、前記隙間に存在するブローバイガスは、新気と入れ代わる(換気)ことになる。さらに、前記隙間からクランクケース内へ押し流されたブローバイガスは、クランクケース内のブローバイガスととともにクランクケースから排出通路へ排出され、次いで排出通路から吸気通路へ流れる。   For this reason, the blow-by gas existing in the gap between the cylinder block and the crankcase is pushed away from the gap into the crankcase by fresh air. As a result, the blow-by gas existing in the gap is replaced with fresh air (ventilation). Further, the blowby gas pushed into the crankcase from the gap is discharged from the crankcase to the discharge passage together with the blowby gas in the crankcase, and then flows from the discharge passage to the intake passage.

したがって、本発明の可変圧縮比式の内燃機関によれば、シリンダブロックとクランクケースとがシリンダ軸方向に相対摺動することにより圧縮比が変更される可変圧縮比式の内燃機関において、シリンダブロックとクランクケースとが重なり合う部分におけるシリンダブロックとクランクケースとの隙間に入り込んだブローバイガスも掃気することが可能となる。よって、シリンダブロックとクランクケースとの間に配置されるシール材の劣化が早まる事態を回避することができる。   Therefore, according to the variable compression ratio type internal combustion engine of the present invention, in the variable compression ratio type internal combustion engine in which the compression ratio is changed by relative sliding of the cylinder block and the crankcase in the cylinder axial direction, The blow-by gas that has entered the gap between the cylinder block and the crankcase at the portion where the crankcase and the crankcase overlap can also be scavenged. Accordingly, it is possible to avoid a situation where the deterioration of the sealing material disposed between the cylinder block and the crankcase is accelerated.

ここで、従来の導入通路は、吸気通路からシリンダヘッドカバーの内部へ新気を導く通路と、シリンダヘッドカバーの内部からシリンダヘッドおよびシリンダブロックをシリンダ軸方向に貫通してクランクケースの内部へ至る貫通路と、を備えていた。これに対し、本発明に係わる導入通路は、前記貫通路から分岐して前記隙間に至る分岐路を更に備えるようにしてもよい。   Here, the conventional introduction passage includes a passage for introducing fresh air from the intake passage to the inside of the cylinder head cover, and a through passage extending from the inside of the cylinder head cover to the inside of the crankcase through the cylinder head and the cylinder block in the cylinder axial direction. And had. On the other hand, the introduction passage according to the present invention may further include a branch path that branches from the through path and reaches the gap.

このように構成された導入通路によれば、吸気通路から貫通路に導かれた新気は、該貫通路の途中から分岐路を介して前記隙間へ導入されることになる。なお、前記隙間における前記分岐路の開口端は、可能な限りシリンダ軸方向の上死点寄りに設けられることが好ましい。その場合、前記隙間の略全域にわたってブローバイガスを掃気することが可能となる。   According to the introduction passage configured as described above, the fresh air guided from the intake passage to the through passage is introduced into the gap through the branch passage from the middle of the through passage. The opening end of the branch path in the gap is preferably provided as close to the top dead center as possible in the cylinder axis direction. In that case, blow-by gas can be scavenged over substantially the entire area of the gap.

本発明によれば、シリンダブロックとクランクケースとをシリンダ軸方向に相対摺動させることにより圧縮比が変更される内燃機関において、シリンダブロックとクランクケースとの隙間に存在するブローバイガスを掃気することが可能となる。   According to the present invention, in an internal combustion engine in which the compression ratio is changed by relatively sliding the cylinder block and the crankcase in the cylinder axial direction, the blow-by gas existing in the gap between the cylinder block and the crankcase is scavenged. Is possible.

本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which the present invention is applied. ブローバイガス還元装置の構成を示す第1の図である。It is a 1st figure which shows the structure of a blow-by gas reduction apparatus. ブローバイガス還元装置の構成を示す第2の図である。It is a 2nd figure which shows the structure of a blow-by gas reduction apparatus.

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.

図1は、本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、シリンダブロック2とクランクケース3とがシリンダ軸方向へ相対摺動することにより機械圧縮比(燃焼室容積)が変更される火花点火式の内燃機関(ガソリンエンジン)である。なお、内燃機関1は、圧縮着火式の内燃機関(ディーゼルエンジン)であってもよい。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which the present invention is applied. An internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a spark ignition type internal combustion engine (gasoline engine) in which a mechanical compression ratio (combustion chamber volume) is changed by relative sliding of a cylinder block 2 and a crankcase 3 in the cylinder axial direction. It is. The internal combustion engine 1 may be a compression ignition type internal combustion engine (diesel engine).

内燃機関1は、シリンダブロック2と、クランクケース3と、シリンダヘッド4と、を備えている。シリンダブロック2とクランクケース3は、シリンダ軸方向に摺動自在に嵌合されている。図1に示す例では、シリンダブロック2の下部(シリンダ軸方向において下死点側の部分)がクランクケース3の上部(シリンダ軸方向において上死点側の部分)によって包囲されており、シリンダブロック2の外壁面とクランクケース3の内壁面とが相対摺動するようになっている。   The internal combustion engine 1 includes a cylinder block 2, a crankcase 3, and a cylinder head 4. The cylinder block 2 and the crankcase 3 are slidably fitted in the cylinder axial direction. In the example shown in FIG. 1, the lower part of the cylinder block 2 (the part on the bottom dead center side in the cylinder axis direction) is surrounded by the upper part of the crankcase 3 (the part on the top dead center side in the cylinder axis direction). The outer wall surface of 2 and the inner wall surface of the crankcase 3 slide relative to each other.

その際、シリンダブロック2とクランクケース3との重複部分におけるシリンダブロック2の外壁面とクランクケース3の内壁面との間には、シリンダブロック2とクランクケース3との摺動抵抗を低減するためのクリアランス(隙間)が設けられている。なお、前記隙間の上部開口端(シリンダ軸方向の上死点側に位置する開口端)は、シリンダブロック2とクランクケース3との間に架設されたシール材300により覆われている。   At this time, in order to reduce the sliding resistance between the cylinder block 2 and the crankcase 3 between the outer wall surface of the cylinder block 2 and the inner wall surface of the crankcase 3 at the overlapping portion of the cylinder block 2 and the crankcase 3. Clearance (gap) is provided. Note that the upper opening end (opening end located on the top dead center side in the cylinder axial direction) of the gap is covered with a sealing material 300 provided between the cylinder block 2 and the crankcase 3.

前記シリンダブロック2には、気筒(シリンダ)5が形成されている。気筒5内には、ピストン6がシリンダ軸方向に摺動自在に装填されている。前記クランクケース3には、クランクシャフト7が回転自在に支持されている。ピストン6とクランクシャフト7は、コネクティングロッド8を介して連結されている。   A cylinder (cylinder) 5 is formed in the cylinder block 2. A piston 6 is loaded in the cylinder 5 so as to be slidable in the cylinder axial direction. A crankshaft 7 is rotatably supported on the crankcase 3. The piston 6 and the crankshaft 7 are connected via a connecting rod 8.

前記シリンダヘッド4は、前記シリンダブロック2の上部に固定されている。前記シリンダヘッド4の上面は、シリンダヘッドカバー40により覆われている。前記シリンダヘッド4には、気筒5内に連通する吸気ポート9と排気ポート10とが設けられている。前記シリンダヘッド4には、吸気ポート9の開口端を開閉するための吸気バルブ11と、排気ポート10の開口端を開閉するための排気バルブ12が設けられている。   The cylinder head 4 is fixed to the upper part of the cylinder block 2. The upper surface of the cylinder head 4 is covered with a cylinder head cover 40. The cylinder head 4 is provided with an intake port 9 and an exhaust port 10 communicating with the inside of the cylinder 5. The cylinder head 4 is provided with an intake valve 11 for opening and closing the opening end of the intake port 9 and an exhaust valve 12 for opening and closing the opening end of the exhaust port 10.

吸気バルブ11は、シリンダヘッド4に回転自在に支持された吸気カムシャフト13により開閉駆動される。排気バルブ12は、シリンダヘッド4に回転自在に支持された排気カムシャフト14により開閉駆動される。また、シリンダヘッド4には、吸気ポート9内へ燃料を噴射する燃料噴射弁15と、気筒5内に火花を発生させる点火プラグ16とが取り付けられている。   The intake valve 11 is driven to open and close by an intake camshaft 13 that is rotatably supported by the cylinder head 4. The exhaust valve 12 is driven to open and close by an exhaust camshaft 14 that is rotatably supported by the cylinder head 4. In addition, a fuel injection valve 15 that injects fuel into the intake port 9 and a spark plug 16 that generates a spark in the cylinder 5 are attached to the cylinder head 4.

また、シリンダヘッド4には、前記吸気ポート9と連通する吸気通路90と、前記排気ポート10に連通する排気通路100とが接続されている。吸気通路90は、大気中から取り込んだ空気を前記吸気ポート9へ導くための通路である。排気通路100は、排気ポート10から流出するガス(排気)を排気浄化装置や消音器などに導くための通路である。   The cylinder head 4 is connected to an intake passage 90 that communicates with the intake port 9 and an exhaust passage 100 that communicates with the exhaust port 10. The intake passage 90 is a passage for guiding air taken from the atmosphere to the intake port 9. The exhaust passage 100 is a passage for guiding the gas (exhaust gas) flowing out from the exhaust port 10 to an exhaust purification device, a silencer, or the like.

次に、シリンダブロック2とクランクケース3とが相互に重なり合う部分には、クランクケース3に対してシリンダブロック2をシリンダ軸方向へ変位させるための可変圧縮比
機構200が設けられている。可変圧縮比機構200としては、電動モータ等のアクチュエータが偏心カムを回転させることによりシリンダブロック2をシリンダ軸方向へ変位させる機構を利用することができる。
Next, a variable compression ratio mechanism 200 for displacing the cylinder block 2 in the cylinder axial direction with respect to the crankcase 3 is provided at a portion where the cylinder block 2 and the crankcase 3 overlap each other. As the variable compression ratio mechanism 200, a mechanism for displacing the cylinder block 2 in the cylinder axial direction by rotating an eccentric cam by an actuator such as an electric motor can be used.

可変圧縮比機構200によれば、シリンダ軸方向においてシリンダブロック2をクランクケース3から遠ざける(シリンダブロック2をシリンダ軸方向の上死点側へ変位させる)ことにより、燃焼室容積を大きくすることができる。その結果、機械圧縮比(行程容積と燃焼室容積との総和を燃焼室容積で除算した値)が低くなる。   According to the variable compression ratio mechanism 200, the combustion chamber volume can be increased by moving the cylinder block 2 away from the crankcase 3 in the cylinder axial direction (displace the cylinder block 2 toward the top dead center side in the cylinder axial direction). it can. As a result, the mechanical compression ratio (a value obtained by dividing the sum of the stroke volume and the combustion chamber volume by the combustion chamber volume) becomes low.

また、上記した可変圧縮比機構200によれば、シリンダ軸方向においてシリンダブロック2をクランクケース3に近づける(シリンダブロック2をシリンダ軸方向の下死点側へ変位させる)ことにより、燃焼室容積を小さくすることができる。その結果、内燃機関1の機械圧縮比が高くなる。   Further, according to the variable compression ratio mechanism 200 described above, the cylinder block 2 is moved closer to the crankcase 3 in the cylinder axial direction (the cylinder block 2 is displaced toward the bottom dead center side in the cylinder axial direction), thereby reducing the combustion chamber volume. Can be small. As a result, the mechanical compression ratio of the internal combustion engine 1 is increased.

このように構成された内燃機関1には、燃料噴射弁15、点火プラグ16、可変圧縮比機構200などの各種機器を電気的に制御するための電子制御ユニット(ECU)17が併設されている。ECU17は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAMなどから構成されるユニットである。   The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an electronic control unit (ECU) 17 for electrically controlling various devices such as the fuel injection valve 15, the spark plug 16, and the variable compression ratio mechanism 200. . The ECU 17 is a unit composed of a CPU, ROM, RAM, backup RAM, and the like.

ECU17には、クランクポジションセンサ18や、アクセルポジションセンサ19などの各種センサの電気信号が入力されるようになっている。クランクポジションセンサ18は、クランクシャフト7近傍に配置され、クランクシャフト7の回転位置に相関するパルス信号を出力するセンサである。アクセルポジションセンサ19は、アクセルペダルの操作量(アクセル開度)に相関する信号を出力するセンサである。   Electric signals from various sensors such as a crank position sensor 18 and an accelerator position sensor 19 are input to the ECU 17. The crank position sensor 18 is a sensor that is disposed in the vicinity of the crankshaft 7 and outputs a pulse signal correlated with the rotational position of the crankshaft 7. The accelerator position sensor 19 is a sensor that outputs a signal correlated with the amount of operation of the accelerator pedal (accelerator opening).

ECU17は、上記した各種センサの電気信号に従って内燃機関1の運転状態(機関運転状態)を判別し、その判別結果に従って上記した各種機器を制御する。たとえば、ECU17は、クランクポジションセンサ18やアクセルポジションセンサ19の出力信号から判別される機関回転数および機関負荷に基づいて、可変圧縮比機構200を制御する。   ECU17 discriminate | determines the driving | running state (engine driving | running state) of the internal combustion engine 1 according to the electric signal of above-mentioned various sensors, and controls the above-mentioned various apparatuses according to the discrimination | determination result. For example, the ECU 17 controls the variable compression ratio mechanism 200 based on the engine speed and the engine load determined from the output signals of the crank position sensor 18 and the accelerator position sensor 19.

その際、機関回転数および機関負荷が予め定められた低負荷・低回転運転領域にあるときは、ECU17は、内燃機関1の圧縮比が高くなるように可変圧縮比機構200を制御する。詳細には、ECU17は、シリンダブロック2がクランクケース3に近づく(シリンダ軸方向の下死点側へ変位する)ように可変圧縮比機構200を制御する。   At this time, when the engine speed and the engine load are in a predetermined low load / low rotation operation region, the ECU 17 controls the variable compression ratio mechanism 200 so that the compression ratio of the internal combustion engine 1 becomes high. Specifically, the ECU 17 controls the variable compression ratio mechanism 200 so that the cylinder block 2 approaches the crankcase 3 (displaces toward the bottom dead center side in the cylinder axis direction).

また、機関回転数および機関負荷が上記した低負荷・低回転運転領域から逸脱したときは、ECU17は、シリンダブロック2がクランクシャフト7から遠ざかる(シリンダ軸方向の上死点側へ変位する)ように可変圧縮比機構200を制御することにより、内燃機関1の圧縮比を低下させる。   Further, when the engine speed and the engine load deviate from the low load / low rotation operation region described above, the ECU 17 causes the cylinder block 2 to move away from the crankshaft 7 (displaces toward the top dead center side in the cylinder axis direction). In addition, by controlling the variable compression ratio mechanism 200, the compression ratio of the internal combustion engine 1 is lowered.

なお、内燃機関1の圧縮比は、上記したように2段階に切り換えられてもよく、或いは機関回転数及び機関負荷に応じて無段階に切り換えられてもよい。   It should be noted that the compression ratio of the internal combustion engine 1 may be switched in two steps as described above, or may be switched in a stepless manner according to the engine speed and the engine load.

このように内燃機関1の圧縮比が変更されると、低負荷・低回転運転領域における燃焼効率の向上と、高負荷・高回転運転領域におけるノッキングの抑制と、を両立することができる。   Thus, when the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed, it is possible to achieve both improvement in combustion efficiency in the low load / low rotation operation region and suppression of knocking in the high load / high rotation operation region.

ところで、上記したように構成された内燃機関1には、クランクケース3内に浸入したブローバイガスを掃気するための機構を設ける必要がある。これに対し、吸気通路からクランクケースの内部へ新気(空気)を導く導入通路、およびクランクケース内のガスを吸
気通路に導く排出通路を内燃機関に設け、クランクケース内のブローバイガスを新気(空気)と交換(換気)する方法が考えられる。
Incidentally, the internal combustion engine 1 configured as described above needs to be provided with a mechanism for scavenging blow-by gas that has entered the crankcase 3. On the other hand, the internal combustion engine is provided with an introduction passage for introducing fresh air (air) from the intake passage to the inside of the crankcase, and a discharge passage for guiding gas in the crankcase to the intake passage. It is possible to exchange (ventilate) with (air).

しかしながら、本実施例の内燃機関1は、シリンダブロック2とクランクケース3との重複分においてシリンダブロック2の外壁面とクランクケース3の内壁面との間に隙間を有している。この隙間は、クランクケース3の内部と連通しているため、クランクケース3内のブローバイガスが当該隙間に入り込む可能性がある。   However, the internal combustion engine 1 of the present embodiment has a gap between the outer wall surface of the cylinder block 2 and the inner wall surface of the crankcase 3 in the overlapping portion between the cylinder block 2 and the crankcase 3. Since this gap communicates with the inside of the crankcase 3, blow-by gas in the crankcase 3 may enter the gap.

このため、シリンダブロック2とクランクケース3とが相対摺動する内燃機関1においては、クランクケース3内のブローバイガスに加え、前記した隙間に浸入したブローバイガスも掃気する必要がある。   For this reason, in the internal combustion engine 1 in which the cylinder block 2 and the crankcase 3 slide relative to each other, in addition to the blowby gas in the crankcase 3, it is necessary to scavenge the blowby gas that has entered the gap.

以下、クランクケース3内および前記隙間のブローバイガスを掃気する機構(以下、「ブローバイガス還元機構」と称する)について図2乃至図3に基づいて説明する。図2は、内燃機関1のシリンダ軸方向の断面図である。図3は、シリンダブロック2とクランクケース3とが重なり合う部分の拡大断面図である。   Hereinafter, a mechanism for scavenging blow-by gas in the crankcase 3 and in the gap (hereinafter referred to as “blow-by gas reduction mechanism”) will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view of the internal combustion engine 1 in the cylinder axis direction. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion where the cylinder block 2 and the crankcase 3 overlap.

本実施例のブローバイガス還元機構は、吸気通路90からシリンダヘッドカバー40内へ新気(空気)を導く第1導入通路50と、シリンダヘッドカバー40内からクランクケース3内へ新気を導く第2導入通路51と、クランクケース3内から吸気通路90へガスを導く排出通路52と、を備えている。   The blow-by gas reduction mechanism of the present embodiment includes a first introduction passage 50 that introduces fresh air (air) from the intake passage 90 into the cylinder head cover 40 and a second introduction that introduces fresh air from the cylinder head cover 40 into the crankcase 3. A passage 51 and a discharge passage 52 that guides gas from the crankcase 3 to the intake passage 90 are provided.

前記した第1導入通路50は、吸気通路90におけるスロットル弁91より上流の部位とシリンダヘッドカバー40内とを連通するように構成されている。前記した第2導入通路51は、吸気通路90におけるスロットル弁91より下流の部位とクランクケース3内とを連通するように構成されている。   The first introduction passage 50 is configured to communicate a portion of the intake passage 90 upstream of the throttle valve 91 and the inside of the cylinder head cover 40. The second introduction passage 51 is configured to communicate a portion of the intake passage 90 downstream from the throttle valve 91 and the inside of the crankcase 3.

また、前記した第2導入通路51は、シリンダヘッド4およびシリンダブロック2をシリンダ軸方向に貫通する貫通路51aと、前記貫通路51aからシリンダブロック2の外壁面に至る分岐路51bと、を備えている。   The second introduction passage 51 includes a through passage 51a that penetrates the cylinder head 4 and the cylinder block 2 in the cylinder axial direction, and a branch passage 51b that extends from the through passage 51a to the outer wall surface of the cylinder block 2. ing.

シリンダブロック2の外壁面における分岐路51bの開口端は、シリンダブロック2とクランクケース3とが重なり合う部分におけるシリンダブロック2の外壁面とクランクケース3の内壁面との隙間Aに臨む位置に設けられるものとする。なお、前記開口端は、前記隙間Aに臨む範囲内において可能な限り上方(シリンダ軸方向の上死点寄り)に設けられることが望ましい。   The opening end of the branch path 51 b on the outer wall surface of the cylinder block 2 is provided at a position facing the gap A between the outer wall surface of the cylinder block 2 and the inner wall surface of the crankcase 3 at a portion where the cylinder block 2 and the crankcase 3 overlap. Shall. Note that the opening end is preferably provided as high as possible (close to the top dead center in the cylinder axial direction) within the range facing the gap A.

このように構成されたブローバイガス還元機構によれば、クランクケース3内にブローバイガスが浸入すると、吸気通路90におけるスロットル弁91より下流の圧力(吸気管負圧)に対してクランクケース3内の圧力が高くなる。   According to the blowby gas reduction mechanism configured as described above, when blowby gas enters the crankcase 3, the inside of the crankcase 3 against the pressure downstream of the throttle valve 91 (intake pipe negative pressure) in the intake passage 90. Pressure increases.

その場合、クランクケース3内のブローバイガスが排出通路52を介して吸気通路90へ排出されるとともに、スロットル弁91より上流の吸気通路90を流れる新気の一部が第1導入通路50、シリンダヘッドカバー40内部、および第2導入通路51を経てクランクケース3内に導入される。   In that case, blow-by gas in the crankcase 3 is discharged to the intake passage 90 via the discharge passage 52, and a part of the fresh air flowing in the intake passage 90 upstream from the throttle valve 91 is part of the first introduction passage 50, the cylinder It is introduced into the crankcase 3 through the head cover 40 and the second introduction passage 51.

なお、図3中の矢印で示すように、第2導入通路51に流入した新気の大部分は貫通路51aを介してクランクケース3内に流れるが、残りの一部の新気は分岐路51bおよび隙間Aを介してクランクケース3内に流れることになる。よって、クランクケース3内のブローバイガスに加え、隙間A内のブローバイガスも新気と交換されることになる。さら
に、分岐路51bの開口端を前記隙間Aに臨む範囲内で可能な限り上死点寄りに配置することにより、前記隙間Aの略全域にわたってブローバイガスを掃気することが可能となる。
As shown by the arrows in FIG. 3, most of the fresh air flowing into the second introduction passage 51 flows into the crankcase 3 through the through passage 51a, but the remaining part of the fresh air flows through the branch passage. It will flow into the crankcase 3 via 51b and the gap A. Therefore, in addition to the blow-by gas in the crankcase 3, the blow-by gas in the gap A is also exchanged with fresh air. Further, by arranging the opening end of the branch path 51b as close to the top dead center as possible within the range facing the gap A, it becomes possible to scavenge blow-by gas over substantially the entire area of the gap A.

以上述べた実施例によれば、シリンダブロック2とクランクケース3とがシリンダ軸方向に相対摺動することにより圧縮比が変更される内燃機関1において、シリンダブロック2とクランクケース3とが重なり合う部分におけるシリンダブロック2とクランクケース3との隙間Aに入り込んだブローバイガスを掃気することが可能となる。その結果、ブローバイガスがシール材300に接触することによってシール材300の劣化が早まる事態を回避することができる。   According to the embodiment described above, in the internal combustion engine 1 in which the compression ratio is changed by the relative sliding of the cylinder block 2 and the crankcase 3 in the cylinder axial direction, the cylinder block 2 and the crankcase 3 overlap each other. It is possible to scavenge the blow-by gas that has entered the gap A between the cylinder block 2 and the crankcase 3. As a result, it is possible to avoid a situation in which the deterioration of the sealing material 300 is accelerated due to the blow-by gas coming into contact with the sealing material 300.

なお、本実施例では、第2導入通路51に流入した新気の一部が前記隙間Aを通ってクランクケース3内へ流れる構成を例挙げたが、第2導入通路51に流入した新気の全部が前記隙間Aを通ってクランクケース3内へ流れる構成であってもよい。すなわち、第2導入通路51の貫通路51aは、シリンダヘッド4およびシリンダブロック2を貫通して前記隙間Aに連通するように構成されてもよい。   In the present embodiment, a configuration in which a part of the fresh air that has flowed into the second introduction passage 51 flows into the crankcase 3 through the gap A has been exemplified. However, the fresh air that has flowed into the second introduction passage 51 is exemplified. May be configured to flow through the gap A into the crankcase 3. That is, the through passage 51 a of the second introduction passage 51 may be configured to penetrate the cylinder head 4 and the cylinder block 2 and communicate with the gap A.

1 内燃機関
2 シリンダブロック
3 クランクケース
4 シリンダヘッド
5 気筒
6 ピストン
7 クランクシャフト
8 コネクティングロッド
9 吸気ポート
10 排気ポート
15 燃料噴射弁
16 点火プラグ
40 シリンダヘッドカバー
50 第1導入通路
51 第2導入通路
51a 貫通路
51b 分岐路
52 排出通路
90 吸気通路
91 スロットル弁
100 排気通路
200 可変圧縮比機構
300 シール材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Cylinder block 3 Crankcase 4 Cylinder head 5 Cylinder 6 Piston 7 Crankshaft 8 Connecting rod 9 Intake port 10 Exhaust port 15 Fuel injection valve 16 Spark plug 40 Cylinder head cover 50 1st introduction path 51 2nd introduction path 51a Through Passage 51b branch passage 52 discharge passage 90 intake passage 91 throttle valve 100 exhaust passage 200 variable compression ratio mechanism 300 sealing material

Claims (2)

シリンダブロックとクランクケースとをシリンダ軸方向に相対摺動させることにより圧縮比が変更される可変圧縮比式の内燃機関において、
吸気通路を流れる新気の一部をクランクケースの内部へ導く導入通路と、
クランクケースの内部に存在するガスを吸気通路へ導く排出通路と、を備え、
前記導入通路は、シリンダブロックとクランクケースとが重なり合う部分に形成されるシリンダブロックとクランクケースの隙間を経由してクランクケースに至ることを特徴とする可変圧縮比式の内燃機関。
In a variable compression ratio type internal combustion engine in which the compression ratio is changed by relatively sliding the cylinder block and the crankcase in the cylinder axial direction,
An introduction passage for guiding a part of the fresh air flowing through the intake passage to the inside of the crankcase;
A discharge passage for guiding the gas present in the crankcase to the intake passage,
The variable compression ratio type internal combustion engine, wherein the introduction passage reaches the crankcase through a gap between the cylinder block and the crankcase formed in a portion where the cylinder block and the crankcase overlap.
請求項1において、前記導入通路は、シリンダブロックをシリンダ軸方向に貫通する貫通路と、前記貫通路から分岐して前記隙間に至る分岐路と、を具備することを特徴とする可変圧縮比式の内燃機関。   2. The variable compression ratio type according to claim 1, wherein the introduction passage includes a through passage that penetrates the cylinder block in the cylinder axial direction, and a branch passage that branches from the through passage and reaches the gap. Internal combustion engine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007303423A (en) * 2006-05-12 2007-11-22 Toyota Motor Corp Spark ignition internal combustion engine
JP2008267214A (en) * 2007-04-18 2008-11-06 Toyota Motor Corp Internal combustion engine
JP2009068405A (en) * 2007-09-12 2009-04-02 Toyota Motor Corp Lubrication device for engine
JP2009228671A (en) * 2008-02-29 2009-10-08 Toyota Motor Corp Variable compression ratio internal combustion engine
JP2009293496A (en) * 2008-06-04 2009-12-17 Toyota Motor Corp Variable compression ratio internal combustion engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007303423A (en) * 2006-05-12 2007-11-22 Toyota Motor Corp Spark ignition internal combustion engine
JP2008267214A (en) * 2007-04-18 2008-11-06 Toyota Motor Corp Internal combustion engine
JP2009068405A (en) * 2007-09-12 2009-04-02 Toyota Motor Corp Lubrication device for engine
JP2009228671A (en) * 2008-02-29 2009-10-08 Toyota Motor Corp Variable compression ratio internal combustion engine
JP2009293496A (en) * 2008-06-04 2009-12-17 Toyota Motor Corp Variable compression ratio internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016188632A (en) * 2015-03-30 2016-11-04 トヨタ自動車株式会社 Variable compression ratio internal combustion engine

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