JP2015113820A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】 吸気通路に過給機を有する内燃機関において、自然吸気時及び過給時において、ブローバイガスを効率良く吸気通路に導入する。【解決手段】 吸気通路３０に過給機３を有する内燃機関１であって、クランク室１７と連通するオイルタンク６０と、クランク室内の流体をオイルタンクに輸送するスカベンジポンプ６３と、オイルタンク内の液面より上方の上部空間７２と吸気通路における過給機よりも下流側の部分とを連通する第１ブローバイ通路７６と、上部空間と吸気通路における過給機よりも上流側の部分とを連通する第２ブローバイ通路７７と、第１ブローバイ通路に設けられ、上部空間から吸気通路に向う流体の流れのみを許容するＰＣＶバルブ８２とを有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関に係り、詳しくは吸気通路に過給機を有する内燃機関において、ブローバイガスを吸気通路に還流する技術に関する。

内燃機関において、シリンダからクランク室に漏出するブローバイガスを吸気通路に戻して新気と混合し、燃焼させる技術が公知となっている（例えば、特許文献１）。特許文献１に係る内燃機関では、クランク室と、吸気通路のスロットルバルブよりも下流側部分とが還流通路によって接続されている。吸気通路の下流側部分は、ピストンの往復運動に伴う吸入負圧が加わり、クランク室よりも圧力が相対的に低くなるため、ブローバイガスはクランク室から吸気通路に流れる。還流通路には、クランクケースから吸気通路に向う流体の流れのみを許容する一方向弁（ＰＣＶバルブ）が設けられている。

特開２００６−１９４１０８号公報

しかしながら、吸気通路に過給機を有する内燃機関では、吸気通路における過給機よりも下流側部分が過給機によってクランク室よりも高圧となるため、ブローバイガスはクランク室から吸気通路に流れない。そのため、還流通路の吸気通路側を、吸気通路における過給機よりも上流側部分に接続する構成が採られることがある。しかしながら、還流通路の吸気通路側を過給機よりも上流側部分に接続した場合、過給機を駆動しない自然吸気運転時に、吸気通路の過給機よりも上流側部分に負圧が加わり難く、クランク室から吸気通路に向うブローバイガスの流れが発生し難い。特に、クランク室と独立したオイルタンクと、クランク室内のオイルをオイルタンクに輸送するスカベンジポンプとを有し、オイルタンク内のオイルをフィードポンプによって内燃機関の各部に輸送するようにしたドライサンプ式の潤滑装置を有する内燃機関では、スカベンジポンプの駆動によってクランク室の圧力が低下するため、ブローバイガスがクランク室から吸気通路に一層流れ難くなる。

本発明は、以上の背景を鑑み、吸気通路に過給機を有する内燃機関において、自然吸気時及び過給時において、ブローバイガスを効率良く吸気通路に導入することを課題とする。

上記課題を解決するために、吸気通路（３０）に過給機（３）を有する内燃機関（１）であって、クランク室（１７）と回収通路（６１）を介して連通するオイルタンク（６０）と、前記回収通路に設けられ、前記クランク室内の流体を前記オイルタンクに輸送するスカベンジポンプ（６３）と、前記オイルタンク内の液面より上方の上部空間（７２）と前記吸気通路における前記過給機よりも下流側の部分とを連通する第１通路（７６）と、前記上部空間と前記吸気通路における前記過給機よりも上流側の部分とを連通する第２通路（７７）と、前記第１通路に設けられ、前記上部空間から前記吸気通路に向う流体の流れのみを許容する一方向弁（８２）とを有することを特徴とする。

この構成によれば、ブローバイガスは、過給機が駆動しない自然吸気時には第１通路を通過して吸気通路に流れ、過給機が駆動する過給時には第２通路を通過して吸気通路に流れるようになる。自然吸気時には、吸気通路にはピストンの往復運動による吸入負圧が作用するため、圧力は吸気通路の下流側（シリンダ側）の方が低くなる。そのため、第１通路の両端の差圧が、第２通路の両端の差圧よりも大きくなり、ブローバイガスは、オイルタンクの上部空間から第１通路を通過して吸気通路における過給機よりも下流側の部分に流れる。

一方、過給時には、過給機の作用によって、吸気通路における過給機よりも下流側の部分の圧力が、過給機よりも上流側の部分の圧力、及びオイルタンクの上部空間の圧力よりも高くなる。このとき、第１通路に設けられた一方向弁は、吸気通路における吸気通路における過給機よりも下流側の部分からオイルタンクの上部空間に向うガスの流れを禁止し、第１通路を遮断する。また、吸気通路における過給機よりも上流側の部分の圧力が、過給機による吸入作用によって、オイルタンクの上部空間の圧力よりも低くなるため、ブローバイガスは上部空間から第２通路を通過して吸気通路における過給機の上流側部分に流れる。このように、自然吸気時及び過給時の間で、ブローバイガスが通過する通路は自動的に切り換えられ、オイルタンクの上部空間から吸気通路に向うブローバイガスの流れが確保される。

また、オイルタンクの上部空間の圧力は、スカベンジポンプの駆動によってクランク室の圧力よりも高くなるため、上部空間に第１通路及び第２通路の一端を接続することによって、クランク室に接続した場合よりも、第１通路及び第２通路のそれぞれの両端の差圧が大きくなり、各通路を通過して吸気通路に流れるブローバイガスの流れが促進される。

また、上記の発明において、シリンダヘッド（１２）及び前記シリンダヘッドに接合されるヘッドカバー（１３）の間に形成される動弁室（５１）と、前記上部空間とを連通する第３通路（８５）を有するとよい。

この構成によれば、自然吸気時に吸気通路から第２通路、オイルタンクの上部空間、及び第３通路を順に通過して動弁室に到達するガスの流路が形成され、動弁室に新気（空気）が導入される。自然吸気時には、吸気通路における過給機よりも上流側の部分の圧力が、オイルタンクの上部空間の圧力よりも高くなることによって、吸気通路における過給機よりも上流側の部分から第２通路を通過してオイルタンクの上部空間に新気が流入する。スカベンジポンプの作用によって、上部空間の圧力は動弁室の圧力よりも高くなっているため、上部空間内のガスは第３通路を通過して動弁室に流れる。

また、上記の発明において、前記吸気通路における前記過給機よりも下流側にスロットルバルブ（３６）を有し、前記第１通路は、前記吸気通路における前記スロットルバルブよりも下流側の部分に連通するとよい。

この構成によれば、第１通路の両端部の差圧が大きくなり、第１通路を通過して吸気通路に流入するブローバイガスの流れが促進される。吸気通路におけるスロットバルブよりも下流側の部分は、スロットバルブよりも上流側の部分よりもピストンの往復運動に起因する吸入負圧を受けて圧力が低くなる。そのため、吸気通路におけるスロットルバルブよりも上流側の部分よりも下流側の部分に第１通路を連通させることによって第１通路の両端の差圧を大きくすることができる。また、第１通路を通過したブローバイガスがスロットルバルブを通過しないため、ブローバイガス内に含まれるオイル等の異物のスロットルバルブへの付着が抑制される。

また、上記の発明において、前記第１通路には、通過する流体から液体を取り除き、前記オイルタンクに戻す第１気液分離装置（８１）が設けられるとよい。

この構成によれば、第１通路を通過するブローバイガスからオイル等の液体分が分離されるため、吸気通路内への液体分の付着が抑制される。また、ブローバイガス中からオイルが回収されるため、オイルの減少量（消耗量）が抑制される。

また、上記の発明において、前記第１気液分離装置は、前記オイルタンクに一体に設けられるとよい。

この構成によれば、上部空間と共に第１気液分離装置がオイルタンクに設けられるため、第１通路及び第１気液分離装置の構成が簡素になると共に内燃機関全体の小型化が可能になる。

また、上記の発明において、前記第２通路には、通過する流体から液体を取り除き、前記オイルタンクに戻す第２気液分離装置（８３）が設けられるとよい。

この構成によれば、第２通路を通過するブローバイガスからオイル等の液体分が分離されるため、吸気通路内への液体分の付着が抑制される。また、ブローバイガス中からオイルが回収されるため、オイルの減少量が抑制される。

また、上記の発明において、前記第２気液分離装置は、前記オイルタンクに一体に設けられるとよい。

この構成によれば、上部空間と共に第２気液分離装置がオイルタンクに設けられるため、第２通路及び第２気液分離装置の構成が簡素になると共に内燃機関全体の小型化が可能になる。

以上の構成によれば、吸気通路に過給機を有する内燃機関において、自然吸気時及び過給時において、ブローバイガスを効率良く吸気通路に導入することができる。

実施形態に係る内燃機関の構成を示す模式図であって、自然吸気時におけるブローバイガス、新気及びオイルの流れを示す 実施形態に係る内燃機関の構成を示す模式図であって、過給時におけるブローバイガス、新気及びオイルの流れを示す

以下、図面を参照して、本発明を自動車の内燃機関１に適用した実施形態について詳細に説明する。

図１に示すように、内燃機関１は、ドライサンプ式の潤滑装置２と、過給機３とを有する火花点火式のＶ型ガソリンエンジンである。内燃機関１は、シリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の上部に接合された一対のシリンダヘッド１２と、各シリンダヘッド１２に接合された一対のヘッドカバー１３とを有している。シリンダブロック１１には、各バンクに対応して配置された複数のシリンダボア１６と、シリンダボア１６の下端に連通するクランク室１７とが形成されている。クランク室１７には、クランクシャフト２１が回転可能に配置されている。クランクシャフト２１は、シリンダブロック１１に形成された軸受部（不図示）によって支持されている。クランクシャフト２１は、各シリンダボア１６内に摺動可能に配置されるピストン２２と、コンロッド２３を介して連結されている。

シリンダヘッド１２のシリンダブロック１１との接合面であって、各シリンダボア１６に対応する部分には、燃焼室凹部２５がそれぞれ形成されている。燃焼室凹部２５は、シリンダボア１６と共に燃焼室２６を形成する。燃焼室２６には、吸気通路３０と排気通路３１とが連通している。吸気通路３０は、上流側から順に、エアインレット３３、エアフィルタ３４、過給機３、インタークーラー３５、スロットルバルブ３６、吸気マニホールド３７、吸気ポート３８を直列に有している。また、吸気通路３０は、エアフィルタ３４と過給機３との間の部分と、過給機３とインタークーラー３５との間の部分とを連通するバイパス通路４１を有している。バイパス通路４１には、バイパス通路４１を開閉するバイパス弁４２が設けられている。バイパス弁４２は、図示しないＥＣＵ（電子制御ユニット）によって開閉制御がなされる。

エアインレット３３は、吸気通路３０の最上流端に位置する空気の吸い込み口である。エアフィルタ３４は、内部に濾材を有し、空気中の粉塵等の異物を取り除く。

過給機３は、公知の排気タービン式過給機であるターボチャージャや機械駆動式過給機であるスーパーチャージャであってよい。過給機３がターボチャージャである場合には、ターボチャージャのコンプレッサが吸気通路３０に設けられ、タービンが排気通路３１に設けられる。インタークーラー３５は、内部を冷却水が流れ、過給機３で圧縮され、温度が上昇して膨張した空気を冷却し、収縮させる。

スロットルバルブ３６は、吸気通路３０を流れる吸気の流量を制御するものであり、公知のバタフライバルブであってよい。吸気マニホールド３７は、上流側に集合チャンバ３７Ａを有し、集合チャンバ３７Ａから吸気ポート３８の数に対応した枝管３７Ｂが分岐している。集合チャンバ３７Ａは、内燃機関１の上方、すなわち一対のシリンダヘッド１２の間に対応する部分に配置されている。吸気ポート３８は、シリンダヘッド１２に形成され、各シリンダヘッド１２の他のシリンダヘッド１２側を向く側面（内側面という）から燃焼室凹部２５に延びている。

過給機３が駆動しない自然吸気時には、バイパス弁４２が開かれ、エアインレット３３から吸い込まれた空気（新気）は、エアフィルタ３４を通過した後、バイパス通路４１を通過して過給機３を迂回した後、インタークーラー３５、スロットルバルブ３６、吸気マニホールド３７、吸気ポート３８を順に通過して燃焼室２６に到達する（図１中の白抜き矢印）。一方、過給機３が駆動する過給時には、図２に示すように、バイパス弁４２が閉じられ、エアインレット３３から吸い込まれた空気（新気）は、エアフィルタ３４、過給機３、インタークーラー３５、スロットルバルブ３６、吸気マニホールド３７、吸気ポート３８を順に通過して燃焼室２６に到達する（図２中の白抜き矢印）。

図１に示すように、排気通路３１は、上流側から順に、排気ポート４５、排気マニホールド４６、触媒コンバータ（不図示）、消音器（不図示）、排気出口（不図示）を有している。排気ポート４５は、シリンダブロック１１に形成され、燃焼室凹部２５から各シリンダヘッド１２の内側面と相反する側の側面（外側面という）に開口している。排気マニホールド４６は、シリンダヘッド１２の外側面に、各排気ポート４５に連通するように接合されている。過給機３が、ターボチャージャである場合には、過給機３のタービンは、排気通路３１において排気マニホールド４６と触媒コンバータとの間に配置されるとよい。

吸気ポート３８及び排気ポート４５には、いずれも図示しない吸気弁及び排気弁が設けられている。シリンダヘッド１２の上部を形成するアッパデッキ４９には、吸気弁及び排気弁を駆動する動弁機構（不図示）が設けられる。ヘッドカバー１３は、アッパデッキ４９及び動弁機構を覆うようにシリンダヘッド１２に接合され、シリンダヘッド１２との間に動弁機構を収容する動弁室（カム室）５１を形成する。動弁機構は、吸気弁及び排気弁を閉方向に付勢するバルブスプリングや、シリンダヘッド１２に回転可能に取り付けられ、クランクシャフト２１と同期して回転する吸気側及び排気側のカムシャフトや、シリンダヘッド１２に取り付けられたロッカーシャフトに回動可能に取り付けられ、カムシャフトに押圧されて吸気弁及び排気弁を開方向に駆動するロッカーアーム等を含む。

ドライサンプ式の潤滑装置２は、内燃機関１の各潤滑部分（不図示）及び各油圧装置（不図示）にオイル（潤滑油）を供給する装置である。潤滑部分は、クランクシャフト２１の軸受部、ピストン２２とシリンダボア１６との摺接部、カムシャフトの軸受部、ロッカーアームとロッカーシャフト、カムシャフト及び吸排気弁との摺接部等を含む。油圧装置は、吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構や吸気弁及び排気弁のリフト量を変更する可変バルブリフト機構、吸気弁及び排気弁の開閉を休止する気筒休止機構等を含む。

潤滑装置２は、オイルタンク６０と、オイルタンク６０とクランク室１７とを連通する回収通路６１と、オイルタンク６０と内燃機関１の各潤滑部分及び各油圧装置とを連通する供給通路６２とを有する。回収通路６１は、クランク室１７内のオイル及びブローバイガスを含む流体をオイルタンク６０に輸送するスカベンジポンプ６３を有する。供給通路６２は、オイルタンク６０連通した上流側から順に、フィードポンプ６５、オイルクーラー６６、オイルフィルタ６７、シリンダブロック１１に形成されたメインギャラリ６８を有する。スカベンジポンプ６３及びフィードポンプ６５は、公知のポンプであり、例えばトロコイドポンプ等の容積ポンプであってよい。

オイルタンク６０は、上下に延在する容器であり、内部にオイルを貯容する内部空間７１を有している。オイルタンク６０は、常時、所定量以上のオイルを内部空間７１に貯容している。内燃機関１が搭載される車両の加減速や旋回等に起因する慣性力がオイルタンク６０内のオイルに作用しても、内部空間７１の供給通路６２が連通する部分が常時、オイルの液面より下方に位置するようにオイルタンク６０の形状が設定されている。本実施形態では、オイルタンク６０は、下部が上部に対して幅が狭くなるように形成されている。オイルタンク６０の内部空間７１において、オイルの液面よりも上方に位置する部分を上部空間７２とする。

オイルタンク６０の上部空間７２には、気液分離装置である上流側気液分離装置７４が設けられている。回収通路６１は、管によって形成され、その一端（上流端）はシリンダブロック１１の内面に開口してクランク室１７に連通している。回収通路６１の他端（下流端）は、オイルタンク６０の上部空間７２内に突入し、上流側気液分離装置７４に連通している。

オイルタンク６０の上部空間７２は、第１ブローバイ通路（第１通路）７６によって、吸気通路３０におけるスロットルバルブ３６と吸気マニホールド３７との間の部分、すなわち過給機３よりも下流側の部分に連通し、第２ブローバイ通路（第２通路）７７によって、吸気通路３０におけるエアフィルタ３４とバイパス通路４１の上流端との間の部分、すなわち過給機３よりも上流側の部分に連通している。

第１ブローバイ通路７６は、上流側から順に、第１気液分離装置８１と、ＰＣＶバルブ８２とを有している。第１気液分離装置８１は、第１ブローバイ通路７６の上流端に設けられ、オイルタンク６０と一体に形成され、オイルタンク６０において上部空間７２の上方に配置されている。ＰＣＶバルブ８２は、一方向弁であり、吸気通路３０側に対する上部空間７２側の圧力差が所定値以上になった場合に開き、上部空間７２側から吸気通路３０側に向う方向の流体の流れのみを許容する。第１ブローバイ通路７６の第１気液分離装置８１より下流側部分は、例えば管やホースによって形成され、ＰＣＶバルブ８２は第１気液分離装置８１（オイルタンク６０）の壁部に設けられている。

第２ブローバイ通路７７は、第２気液分離装置８３を有している。第２気液分離装置８３は、第２ブローバイ通路７７の上流端に設けられ、オイルタンク６０と一体に形成され、オイルタンク６０において上部空間７２の上方に第１気液分離装置８１と共に配置されている。第２ブローバイ通路７７の第１気液分離装置８１より下流側部分は、例えば管やホースによって形成されている。

上流側気液分離装置７４、第１気液分離装置８１、及び第２気液分離装置８３は、公知の気液分離装置であってよく、例えば、流路内に複数の邪魔板（バッフル）を配置し、邪魔板に気流を衝突させ、気流に含まれる液滴を邪魔板に付着させることによって、気流中の液体を分離するバッフル式ものや、旋回流となるように気流を導入し、遠心力によって気流に含まれる液滴を径方向外方の外壁に付着させ、気流中の液体を分離するサイクロン式ものであってよい。本実施形態では、一例として、上流側気液分離装置７４をサイクロン式、第１気液分離装置８１及び第２気液分離装置８３をバッフル式とする。

また、オイルタンク６０の上部空間７２は、一対の戻り通路（第３通路）８５によって、クランク室１７に連通している。戻り通路８５は、一端が上部空間７２に連通し、他端がヘッドカバー１３の内面に開口して動弁室５１に連通する。

供給通路６２は、一端（上流端）がオイルタンク６０内の下部であって、車両の加減速や旋回等の挙動に関わらず、常にオイルの液面より下方に位置する部分に連通している。また、供給通路６２は、オイルタンク６０とフィードポンプ６５との間の部分（すなわち、フィードポンプ６５の上流側部分）と、フィードポンプ６５とオイルクーラー６６との間の部分（すなわち、フィードポンプ６５の下流側部分）とを連通するリリーフ油路９１を有している。リリーフ油路９１には、リリーフ弁９２が設けられている。リリーフ弁９２は、通常時は閉じており、フィードポンプ６５の上流側部分に対する下流側部分の圧力差が所定値以上になった場合にのみ開き、下流側部分から上流側部分へのオイルの流れを許容する。すなわち、リリーフ弁９２は、フィードポンプ６５によって、フィードポンプ６５の下流側の圧力が高くなった場合にオイルをフィードポンプ６５の上流側に逃がし、圧力の過剰な上昇を抑制する。

オイルタンク６０は、その側部に上部空間７２に連通するオイル補給口９４を有し、その底部にオイル排出口９５を有している。オイル補給口９４及びオイル排出口９５は、キャップによって開閉自在に閉塞されている。

次に、以上のように構成した内燃機関１の作用について説明する。図１に示すように、オイルタンク６０内に貯留されたオイルは、フィードポンプ６５の駆動によって、オイルクーラー６６、オイルフィルタ６７を順に通過してメインギャラリ６８に輸送され、メインギャラリ６８から内燃機関１の各潤滑部分及び各油圧装置に供給される（図中の網掛け付き矢印）。すなわち、オイルタンク６０内のオイルは、供給通路６２を介して内燃機関１の各部に供給される。このとき、供給通路６２の一端が、オイルタンク６０内の下部であって、車両の加減速や旋回等の挙動に関わらず、常にオイルの液面より下方に位置する部分に連通しているため、供給通路６２の一端がオイルの液面より上方に突出することがなく、供給通路６２への空気の噛み込みが抑制される。

内燃機関１の各潤滑部分及び各油圧装置に供給されたオイルは、重力によって内燃機関１内を下方に移動し、クランク室１７の底部に捕集される。例えば、クランクシャフト２１の軸受部や、ピストン２２とシリンダボア１６の摺動に供給されたオイルは、シリンダブロック１１の内壁を伝い、或いは落下することによってクランク室１７の底部に到達する。また、カムシャフトの軸受部や、可変バルブタイミング機構等の油圧装置に供給されたオイルは、シリンダヘッド１２のアッパデッキ４９に落下し、図示しないオイル戻し通路を通過してクランク室１７の底部に到達する。

クランク室１７内には、シリンダボア１６とピストン２２の間から噴き出したブローバイガスが存在する。ブローバイガスは、気化した未燃焼の燃料を含んでいる。クランク室１７の底部に捕集されたオイルと、ブローバイガスを含むクランク室１７内のガスとは、スカベンジポンプ６３の駆動によって、一体となって回収通路６１を通過してオイルタンク６０内の上流側気液分離装置７４に輸送される（図中の網掛け付き矢印）。上流側気液分離装置７４は、回収通路６１から供給される液体及び気体を含む流体を、ブローバイガスを含むガスと、液体であるオイルとに分離する。分離されたオイルは、重力によって下方に移動し、オイルタンク６０内に貯容されたオイルと一体になる。このようにして、オイルは潤滑装置２によって内燃機関１内を循環する。

上流側気液分離装置７４によってオイルから分離されたブローバイガスを含むガスは、オイルタンク６０内の上部空間７２内に拡散する。スカベンジポンプ６３の作用によって、オイルタンク６０の上部空間７２の圧力は、クランク室１７の圧力よりも高くなる。

図１に示すように、過給機３が駆動しない自然吸気時には、バイパス通路４１が開かれ、吸気はバイパス通路４１を通過し、過給機３を迂回して燃焼室２６に到達する（図中の白抜き矢印）。自然吸気時には、吸気通路３０は、ピストン２２の往復運動による吸い込み作用を受けて、過給機３より下流側の部分の圧力が過給機３より上流側の部分の圧力よりも低くなる。また、吸気通路３０における過給機３よりも下流側では、スロットルバルブ３６より下流側の部分の圧力がスロットルバルブ３６の上流側の部分の圧力よりも低くなる。このため、第１ブローバイ通路７６の吸気通路３０側の端部における圧力は、第２ブローバイ通路７７の吸気通路３０側の端部における圧力よりも低くなる。

自然吸気時には、第１ブローバイ通路７６は、オイルタンク６０側において吸気通路３０側よりも圧力が高くなる。これにより、ＰＣＶバルブ８２が開かれ、上部空間７２内のブローバイガスを含むガスは、第１気液分離装置８１及びＰＣＶバルブ８２を通過して第１ブローバイ通路７６を吸気通路３０側に流れ（図中の黒色矢印）、吸気通路３０において新気（図中の白抜き矢印）と混合され、燃焼室２６に流れる。このようにして、自然吸気時には、第１ブローバイ通路７６を介してブローバイガスが燃焼室２６に供給される。

一方、第２ブローバイ通路７７は、吸気通路３０側においてオイルタンク６０側よりも圧力が高くなる。これにより、吸気通路３０の新気は、第２ブローバイ通路７７を通過してオイルタンク６０の上部空間７２に流入する（図中の白抜き矢印）。上部空間７２内のガスは、新気が流入することによってブローバイガスの濃度が低下する。すなわち、上部空間７２内のガスが新気によって換気される。

一対の戻り通路８５は、スカベンジポンプ６３の作用によって、オイルタンク６０側において動弁室５１側よりも圧力が高い。そのため、上部空間７２内のガスが、上部空間７２から、戻り通路８５を通過して動弁室５１に流れる（図中の黒色矢印）。

図２に示すように、過給機３が駆動する過給時には、バイパス通路４１が閉じられ、吸気は過給機３を通過して燃焼室２６に流れる。過給時には、吸気通路３０は、過給機３の作用を受けて、過給機３より下流側の部分が過給機３より上流側の部分よりも圧力が高くなる。

過給時には、第１ブローバイ通路７６は、吸気通路３０側においてオイルタンク６０側よりも圧力が高くなる。これにより、ＰＣＶバルブ８２が閉じられ、ガスの流れが遮断される。

第２ブローバイ通路７７の吸気通路３０側は、過給機３による吸い込み作用を受けて負圧になる。そのため、第２ブローバイ通路７７は、オイルタンク６０側において吸気通路３０側よりも圧力が高くなる。これにより、上部空間７２内のブローバイガスを含むガスは、第２気液分離を通過して第２ブローバイ通路７７を吸気通路３０側に流れ（図中の黒色矢印）、吸気通路３０において新気（図中の白抜き矢印）と混合され、過給機３、インタークーラー３５及びスロットルバルブ３６を順に通過して燃焼室２６に流れる。このようにして、過給時には、第２ブローバイ通路７７を介してブローバイガスが燃焼室２６に供給される。

過給時においても、一対の戻り通路８５は、スカベンジポンプ６３の作用によって、両端部において差圧が生じているため、上部空間７２内のガスが、戻り通路８５を通過して動弁室５１に流れる。

以上のように、本実施形態に係る内燃機関１は、自然吸気時及び過給機３時のいずれにおいてもブローバイガスを燃焼室２６に供給することができる。

以上のように構成した内燃機関１の効果について説明する。本実施形態では、内燃機関１は、ドライサンプ式の潤滑装置２を有し、オイルタンク６０にオイルを貯容するようにしたため、クランク室１７内において、シリンダボア１６とピストン２２との間から噴き出した高温のブローバイガスとオイルとの接触が抑制され、オイルの劣化が抑制される。

オイルタンク６０の上部空間７２の圧力は、スカベンジポンプ６３によってクランク室１７の圧力よりも高くなる。この上部空間７２に第１ブローバイ通路７６及び第２ブローバイ通路７７の一端を連通させたため、クランク室１７に各通路７６、７７を連通させた場合よりも、第１ブローバイ通路７６及び第２ブローバイ通路７７のそれぞれの両端の差圧が大きくなり、各通路７６、７７を通過して吸気通路３０に流れるブローバイガスの流れが促進される。すなわち、自然吸気時においては、第１ブローバイ通路７６は、オイルタンク６０側において吸気通路３０側より圧力が高くなる。過給時においては、第２ブローバイ通路７７は、オイルタンク６０側において吸気通路３０側より圧力が高くなる。これに対して、クランク室１７はスカベンジポンプ６３の作用によって上部空間７２よりも圧力が低くなるため、仮に第１ブローバイ通路７６及び第２ブローバイ通路７７の端部をクランク室１７に連通した場合には、各通路７６、７７の両端部の差圧が小さくなり、吸気通路３０に向うブローバイガスを含むガスの流れが弱くなる。

以上のように、ドライサンプ式の潤滑装置２と吸気通路３０に過給機３を有する内燃機関１において、自然吸気時及び過給時において、ブローバイガスを効率良く吸気通路３０に導入することができる。

また、オイルタンク６０の上部空間７２と動弁室５１とを戻り通路８５によって連通したため、上部空間７２内のガスが戻り通路８５を通過して動弁室５１に流れる。

第１ブローバイ通路７６の吸気通路３０側の端部が、吸気通路３０におけるスロットルバルブ３６よりも下流側の部分に連通しているため、スロットルバルブ３６よりも上流側の部分に連通した場合に比べて、自然吸気時に第１ブローバイ通路７６の吸気通路３０側における端部の圧力が一層低下し易く、第１ブローバイ通路７６の両端の差圧が大きくなる。これにより、第１ブローバイ通路７６を通過して上部空間７２から吸気通路３０に向う流れが促進される。また、第１ブローバイ通路７６を通過したブローバイガスがスロットルバルブ３６を通過しないため、ブローバイガス内に含まれるオイル等の異物がスロットルバルブ３６に付着し難くなる。

第１気液分離装置８１及び第２気液分離装置８３が、オイルタンク６０に一体に設けられているため、潤滑装置２の簡素化及び小型化が図れる。これにより、内燃機関１の簡素化及び小型化が図れる。

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、内燃機関１は、火花点火式に限らず、ディーゼルエンジンであってもよい。また、内燃機関１は、直列多気筒エンジン等の公知のエンジンであってよい。また、第１ブローバイ通路７６の吸気通路３０側の端部は、スロットルバルブ３６と吸気マニホールド３７との間に限らず、吸気マニホールド３７の集合チャンバ３７Ａに連通してもよい。また、内燃機関１をディーゼルエンジンとした場合には、スロットルバルブ３６を省略してもよい。

１…内燃機関、２…潤滑装置、３…過給機、１１…シリンダブロック、１２…シリンダヘッド、１３…ヘッドカバー、１６…シリンダボア、１７…クランク室、２６…燃焼室、３０…吸気通路、３１…排気通路、３６…スロットルバルブ、３７…吸気マニホールド、５１…動弁室、６０…オイルタンク、６１…回収通路、６２…供給通路、６３…スカベンジポンプ、６５…フィードポンプ、６８…メインギャラリ、７１…内部空間、７２…上部空間、７４…上流側気液分離装置、７６…第１ブローバイ通路（第１通路）、７７…第２ブローバイ通路（第２通路）、８１…第１気液分離装置、８２…ＰＣＶバルブ（一方向弁）、８３…第２気液分離装置、８５…戻り通路（第３通路）

Claims (7)

1. 吸気通路に過給機を有する内燃機関であって、
   クランク室と回収通路を介して連通するオイルタンクと、
   前記回収通路に設けられ、前記クランク室内の流体を前記オイルタンクに輸送するスカベンジポンプと、
   前記オイルタンク内の液面より上方の上部空間と前記吸気通路における前記過給機よりも下流側の部分とを連通する第１通路と、
   前記上部空間と前記吸気通路における前記過給機よりも上流側の部分とを連通する第２通路と、
   前記第１通路に設けられ、前記上部空間から前記吸気通路に向う流体の流れのみを許容する一方向弁とを有することを特徴とする内燃機関。
2. シリンダヘッド及び前記シリンダヘッドに接合されるヘッドカバーの間に形成される動弁室と、前記上部空間とを連通する第３通路を有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
3. 前記吸気通路における前記過給機よりも下流側にスロットルバルブを有し、
   前記第１通路は、前記吸気通路における前記スロットルバルブよりも下流側の部分に連通することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関。
4. 前記第１通路には、通過する流体から液体を取り除き、前記オイルタンクに戻す第１気液分離装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の内燃機関。
5. 前記第１気液分離装置は、前記オイルタンクに一体に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関。
6. 前記第２通路には、通過する流体から液体を取り除き、前記オイルタンクに戻す第２気液分離装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つの項に記載の内燃機関。
7. 前記第２気液分離装置は、前記オイルタンクに一体に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関。

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