JP2016125452A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が複雑化することなく、外気温が低いときにブローバイガス中に含まれる水分が凍結してブローバイガス配管を塞ぐことを防止できる内燃機関を提供すること。【解決手段】ブローバイガス出口部６Ｂを、エンジン本体６におけるターボ過給器１５の上方に配置し、ブローバイガス入口部１３Ｂを、吸気配管１３の鉛直方向に延びる部位における、鉛直方向でブローバイガス出口部６Ｂの近傍の位置に配置し、ブローバイガス配管２１を、エンジン本体６から吸気配管１３まで水平方向に延びるように配置した。また、エンジン本体６の上部に、吸気配管１３の一部とエアクリーナ１１を覆うカバー部材２０を配置し、カバー部材２０に、エンジン本体６の上部からターボ過給器１５の上方へ水平方向に突出し、ブローバイガス配管２１の上方および側方を覆うブローバイガス配管被覆部２０Ａを設けた。【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関に関し、特に、ブローバイガス配管を備える内燃機関に関する。

自動車等の車両に搭載されるエンジンにはブローバイガス配管が設けられており、このブローバイガス配管は、ピストンとシリンダの隙間を通って燃焼室からクランク室に吹き抜けた混合気または燃焼ガスを、ブローバイガスとして吸気経路に環流している。

ブローバイガスは水分を含んでいるため、外気温が低いときにブローバイガス中に含まれる水分が凍結してブローバイガス配管を塞ぐことがある。

これに対し、従来、エンジン冷却水の熱でブローバイガスを加熱することで、ブローバイガスが凍結するのを防止するものが知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載のものは、エンジン冷却水が流通する加温ホースを備え、この加温ホースをブローバイガス配管まで延長するとともに、ブローバイガス配管に接触させ、加温ホースからブローバイガス配管への熱伝導によりブローバイガス配管を加熱している。

特開２０１４−１５９７４６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものは、ブローバイガス配管まで延長する加温ホースを備えるために、構造が複雑化してしまうという問題があった。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、構造が複雑化することなく、外気温が低いときにブローバイガス中に含まれる水分が凍結してブローバイガス配管を塞ぐことを防止できる内燃機関を提供することを目的とするものである。

本発明の第１の態様は、内燃機関本体と、前記内燃機関本体の側方に配置されたターボ過給器と、前記内燃機関本体の上方に配置されたエアクリーナと、前記エアクリーナにより浄化された空気を前記ターボ過給器に導く吸気配管と、前記内燃機関本体の上部に設けられたブローバイガス出口部と、前記吸気配管に設けられるブローバイガス入口部と、前記ブローバイガス出口部と前記ブローバイガス入口部を連絡し、前記内燃機関本体で発生したブローバイガスを前記吸気配管に環流するブローバイガス配管と、を有する内燃機関において、前記ブローバイガス出口部を、前記内燃機関本体における前記ターボ過給器の上方に配置し、前記ブローバイガス入口部を、前記吸気配管の鉛直方向に延びる部位における、鉛直方向で前記ブローバイガス出口部の近傍の位置に配置し、前記ブローバイガス配管を、前記内燃機関本体から前記吸気配管まで水平方向に延びるように配置したものから構成されている。

このように上記の第１の態様によれば、ブローバイガス出口部を、内燃機関本体におけるターボ過給器の上方に配置し、ブローバイガス入口部を、吸気配管の鉛直方向に延びる部位における、鉛直方向でブローバイガス出口部の近傍の位置に配置し、ブローバイガス配管を、内燃機関本体から吸気配管まで水平方向に延びるように配置したため、ブローバイガス配管を短くすることができる。このため、ブローバイガスがブローバイガス配管を通過する間に、ブローバイガスの温度が低下することを防止できる。

また、ブローバイガス配管の少なくとも一部がターボ過給器の上方に配置されるため、ターボ過給器によって過熱された外気によりブローバイガス配管が加熱されることで、ブローバイガスがブローバイガス配管を通過する間にブローバイガスが加熱される。したがって、ブローバイガスがブローバイガス配管を通過する間に、ブローバイガスの温度が低下することが防止され、かつ、ブローバイガスが加熱される。

また、ブローバイガス配管を加熱するために、エンジン冷却水が流通する加温ホース等を必要としないため、構造が複雑化することがない。

この結果、構造が複雑化することなく、外気温が低いときにブローバイガス中に含まれる水分が凍結してブローバイガス配管を塞ぐことを防止できる。

図１は、本発明の内燃機関の一実施形態を示す図であり、内燃機関の上面図である。 図２は、本発明の内燃機関の一実施形態を示す図であり、内燃機関の右側面図である。 図３は、本発明の内燃機関の一実施形態を示す図であり、内燃機関の正面図である。 図４は、本発明の内燃機関の一実施形態を示す図であり、内燃機関の斜視図である。 図５は、本発明の内燃機関の一実施形態を示す図であり、内燃機関のカバー部材の上面図である。 図６は、本発明の内燃機関の一実施形態を示す図であり、内燃機関のカバー部材の右側面図である。 図７は、本発明の内燃機関の一実施形態を示す図であり、内燃機関のカバー部材の斜視図である。

以下、本発明に係る内燃機関の実施形態について、図面を用いて説明する。図１から図７は、本発明に係る一実施形態の内燃機関を示す図である。

まず、構成を説明する。図１において、車両１の前部には内燃機関としてのエンジン２が搭載されており、このエンジン２は、車両１のダッシュパネル１Ａの前方に形成されたエンジンルーム１Ｂに、横向きに搭載されている。ダッシュパネル１Ａは図示しない運転席の前方に設けられており、エンジンルームと運転席とを仕切っている。

本実施形態では、車両１の運転席に着座した運転者から見た前後方向、左右方向、および上下方向と一致するように、図中で前後、左右、上下の方向を矢印で示している。

図１から図４の何れかにおいて、エンジン２は、シリンダブロック３と、シリンダブロック３の上部に設けられるシリンダヘッド４と、シリンダヘッド４の上端を閉塞するシリンダヘッドカバー５と、シリンダブロック３の下部に設けられ、オイルが貯留される図示しないオイルパンとを備えており、これらシリンダブロック３、シリンダヘッド４、シリンダヘッドカバー５およびオイルパンは、内燃機関本体としてのエンジン本体６を構成している。

シリンダブロック３には図示しない複数のシリンダが形成されており、このシリンダには図示しないピストンが往復動自在に収容され、ピストンの往復運動は、シリンダブロック３に収容された図示しないクランクシャフトの回転運動に変換される。

シリンダヘッド４には図示しない吸排気カムシャフトや吸排気バルブが収容されており、シリンダヘッド４には図示しない複数の吸気ポートおよび排気ポートが形成されている。シリンダヘッド４には図示しない吸気マニホールドが取付けられており、この吸気マニホールドは、各シリンダの吸気ポートに空気を分配している。シリンダヘッド４の後方には図示しないサージタンクが設けられており、このサージタンクは、吸気マニホールドと後述するインタークーラ１７とに連結され、インタークーラ１７で冷却された空気を吸気マニホールドに供給している。

シリンダヘッド４には排気マニホールド７が取付けられており、この排気マニホールド７は、エンジン２の前方に位置するようにしてシリンダヘッド４に取付けられている。

排気マニホールド７は、シリンダヘッド４に形成された図示しない複数の排気ポートから排出される排気ガスを集合させて触媒コンバータ８に排出する。

触媒コンバータ８は、排気マニホールド７の下流側に設けられており、内部に収容される触媒によって排気ガスから有害成分を除去して排気ガスを浄化し、図示しない排気管を通して外部に排出する。

触媒コンバータ８には遮熱カバー１０が取付けられており、この遮熱カバー１０は、触媒コンバータ８の外周側面および上下方向両端部を覆っている。

また、エンジン２は、吸気導入管１２と、エアクリーナ１１と、吸気配管１３と、ターボインレットパイプ１４と、ターボ過給器１５とを備えており、吸気導入管１２で導入した空気をエアクリーナ１１で濾過し、濾過した空気を吸気配管１３およびターボインレットパイプ１４を順次通過させてターボ過給器１５で圧縮している。

エアクリーナ１１は、エンジン本体６の上方に配置されている。吸気導入管１２は、エンジン本体６の左前方からエアクリーナ１１に向って延びている。吸気導入管１２の吸気流れ方向下流側端部は、エアクリーナ１１の左側面の前部に接続されている。

吸気配管１３の吸気流れ方向上流側端部は、エアクリーナ１１の右側面の後部に接続されている。吸気配管１３は、エンジン本体６の上方の右側において、エアクリーナ１１の右側面の後部から前方に延びた後、エンジン本体６の上方の前側で下方に向きを変え、下方に延びている。

吸気配管１３のエンジン本体６の下方に延びる部位は、鉛直方向に延びる鉛直部１３Ａを構成しており、この鉛直部１３Ａの左側面には、ブローバイガス入口部１３Ｂが設けられている。

一方、シリンダヘッドカバー５の前面は、鉛直方向に延びる壁状の縦壁部６Ａを有しており、この縦壁部６Ａには、ブローバイガス出口部６Ｂが開口している。すなわち、エンジン本体６の上部にはブローバイガス出口部６Ｂが設けられている。

また、エンジン２は、ブローバイガス配管２１を備えており、このブローバイガス配管２１は、ブローバイガス出口部６Ｂとブローバイガス入口部１３Ｂを連絡し、エンジン本体６で発生したブローバイガスを吸気配管１３に環流させている。ブローバイガス配管２１は、ブローバイガス出口部６Ｂから前方に延びた後で右方に湾曲し、右方に延びた後でブローバイガス入口部１３Ｂに連絡するように、Ｌ字形状に形成されている。

吸気配管１３の吸気流れ方向下流側端部には、ターボインレットパイプ１４が接続されている。ターボインレットパイプ１４は、下方に延びた後、左方に曲がり、エンジン本体６の前方下部に配置されたターボ過給器１５に接続される。ここで、エンジン本体６の前方は、エンジン本体６の側方の一部を構成する。

ターボ過給器１５は、排気マニホールド７の集合部の直下に接続されており、エンジン本体６から排出される排気ガスの運動エネルギーにより、ターボインレットパイプ１４から導入される空気を圧縮している。

また、エンジン２は、第１ホース１６、とインタークーラ１７と、第２ホース１８とを備えている。インタークーラ１７は、走行風に当たるようにエンジン本体６の前方に配置されている。第１ホース１６は、ターボ過給器１５とインタークーラ１７の右側面とを連絡している。第２ホース１８は、インタークーラ１７の左側面と、エンジン本体６の後方側面の図示しない図示しないサージタンクとを連絡している。これにより、ターボ過給器１５で圧縮された空気は、第１ホース１６を通ってインタークーラ１７に導入された後、インタークーラ１７において走行風により冷却され、第２ホース１８を通ってサージタンクに導入される。サージタンクは吸気マニホールドに連結されている。

本実施形態では、ブローバイガス出口部６Ｂを、エンジン本体６におけるターボ過給器１５の上方に配置している。また、ブローバイガス入口部１３Ｂを、吸気配管１３の鉛直部１３Ａにおける、鉛直方向でブローバイガス出口部６Ｂの近傍の位置に配置している。言い換えると、ブローバイガス入口部１３Ｂとブローバイガス出口部６Ｂの鉛直方向の位置は概ね等しくなっている。また、ブローバイガス配管２１を、エンジン本体６から吸気配管１３まで水平方向に延びるように配置している。

エンジン本体６の上部であって、エアクリーナ１１と吸気配管１３とブローバイガス配管２１とに囲まれた位置には、オイルフィラーキャップ１９が配置されている。

図１から図７の何れかに示すように、エンジン２は、エンジン本体６の上部に、吸気配管１３の一部とエアクリーナ１１を覆うカバー部材２０を備えている。カバー部材２０とエンジン本体６の上面との間には隙間が設けられている。

カバー部材２０の前面の右側には、ブローバイガス配管被覆部２０Ａが設けられており、このブローバイガス配管被覆部２０Ａは、ブローバイガス配管２１の形状に沿って、エンジン本体６の上部からターボ過給器１５の上方へ水平方向に突出しており、ブローバイガス配管２１の上方および側方を覆っている。

また、カバー部材２０は、オイルフィラーキャップ１９の上方に切欠き部２０Ｂを有する。切欠き部２０Ｂは、オイルフィラーキャップ１９が通過可能なようにオイルフィラーキャップ１９の面積より大きく形成され、かつ、オイルフィラーキャップ１９を下方に臨むように形成されている。オイルフィラーキャップ１９は、カバー部材２０の上方からこの切欠き部２０Ｂを通して着脱される。また、カバー部材２０の左前方の側面には、吸気導入管１２が通過する切欠き部２０Ｃが形成されている。

次に作用を説明する。本実施形態のエンジン２は、ブローバイガス出口部６Ｂを、エンジン本体６におけるターボ過給器１５の上方に配置し、ブローバイガス入口部１３Ｂを、吸気配管１３の鉛直方向に延びる部位における、鉛直方向でブローバイガス出口部６Ｂの近傍の位置に配置し、ブローバイガス配管２１を、エンジン本体６から吸気配管１３まで水平方向に延びるように配置した。

このように、ブローバイガス出口部６Ｂを、エンジン本体６におけるターボ過給器１５の上方に配置し、ブローバイガス入口部１３Ｂを、吸気配管１３の鉛直方向に延びる部位における、鉛直方向でブローバイガス出口部６Ｂの近傍の位置に配置し、ブローバイガス配管２１を、エンジン本体６から吸気配管１３まで水平方向に延びるように配置したため、ブローバイガス配管２１を短くすることができる。

このため、ブローバイガスがブローバイガス配管２１を通過する間に、ブローバイガスの温度が低下することを防止できる。

また、ブローバイガス配管２１の少なくとも一部がターボ過給器１５の上方に配置されるため、ターボ過給器１５によって過熱された外気によりブローバイガス配管２１が加熱されることで、ブローバイガスがブローバイガス配管２１を通過する間にブローバイガスが加熱される。

したがって、ブローバイガスがブローバイガス配管２１を通過する間に、ブローバイガスの温度が低下することが防止され、かつ、ブローバイガスが加熱される。

また、ブローバイガス配管２１を加熱するために、エンジン冷却水が流通する加温ホース等を必要としないため、構造が複雑化することがない。

この結果、構造が複雑化することなく、外気温が低いときにブローバイガス中に含まれる水分が凍結してブローバイガス配管２１を塞ぐことを防止できる。

また、本実施形態のエンジン２は、エンジン本体６の上部に、吸気配管１３の一部とエアクリーナ１１を覆うカバー部材２０を配置し、カバー部材２０に、エンジン本体６の上部からターボ過給器１５の上方へ水平方向に突出し、ブローバイガス配管２１の上方および側方を覆うブローバイガス配管被覆部２０Ａを設けた。

このように、カバー部材２０に、エンジン本体６の上部からターボ過給器１５の上方へ水平方向に突出し、ブローバイガス配管２１の上方および側方を覆うブローバイガス配管被覆部２０Ａを設けたことで、走行風が吸気配管１３とブローバイガス配管２１に直接衝突するのを防止できるため、ブローバイガス配管２１を通過するブローバイガスの温度が低下するのを防止できる。

また、ターボ過給器１５に連結された排気管で暖められた空気を、ターボ過給器１５の上方へ突出するブローバイガス配管被覆部２０Ａから、カバー部材２０内に導くことができる。

このため、カバー部材２０内に導かれた暖かい空気により、吸気配管１３の一部とエアクリーナ１１とブローバイガス配管２１とを暖めることができるので、エアクリーナ１１および吸気配管１３を通過する空気と、ブローバイガス配管２１を通過するブローバイガスとを暖めることができる。

この結果、ブローバイガス配管２１から吸気配管１３のブローバイガス入口部１３Ｂに導入されたブローバイガス中の水分が、吸気配管１３を通過する空気に冷やされて凍結するのを防止でき、凍結した水分がブローバイガス入口部１３Ｂを塞ぐのを防止できる。

また、本実施形態のエンジン２は、エンジン本体６の上部であって、エアクリーナ１１と吸気配管１３とブローバイガス配管２１とに囲まれた位置にオイルフィラーキャップ１９を配置し、カバー部材２０は、オイルフィラーキャップ１９の上方に、オイルフィラーキャップ１９が通過可能な切欠き部２０Ｂを有する。

このように、カバー部材２０は、エアクリーナ１１と吸気配管１３とブローバイガス配管２１とに囲まれたオイルフィラーキャップ１９の上方に切欠きを有することで、排気管により熱せられてカバー部材２０内に取り込まれた空気を、ブローバイガス配管２１を通過させた後に、切欠き部２０Ｂからカバー部材２０外に排出できる。

これにより、カバー部材２０に取り込まれて切欠き部２０Ｂから排出される空気の流れを作り出すことができるので、排気管により熱せられた空気を効率的にブローバイガス配管２１に接触させることができる。

したがって、ブローバイガス中に含まれる水分が凍結してブローバイガス配管２１を塞ぐことを効率的に防止できる。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

２...エンジン（内燃機関）、６...エンジン本体（内燃機関本体）、６Ｂ...ブローバイガス出口部、１１...エアクリーナ、１２...吸気導入管、１３...吸気配管、１３Ａ...鉛直部（鉛直方向に延びる部位）、１３Ｂ...ブローバイガス入口部、１５...ターボ過給器、１９...オイルフィラーキャップ、２０...カバー部材、２０Ａ...ブローバイガス配管被覆部、２０Ｂ...切欠き部、２１...ブローバイガス配管

Claims (3)

1. 内燃機関本体と、
   前記内燃機関本体の側方に配置されたターボ過給器と、
   前記内燃機関本体の上方に配置されたエアクリーナと、
   前記エアクリーナにより浄化された空気を前記ターボ過給器に導く吸気配管と、
   前記内燃機関本体の上部に設けられたブローバイガス出口部と、
   前記吸気配管に設けられるブローバイガス入口部と、
   前記ブローバイガス出口部と前記ブローバイガス入口部を連絡し、前記内燃機関本体で発生したブローバイガスを前記吸気配管に環流するブローバイガス配管と、を有する内燃機関において、
   前記ブローバイガス出口部を、前記内燃機関本体における前記ターボ過給器の上方に配置し、
   前記ブローバイガス入口部を、前記吸気配管の鉛直方向に延びる部位における、鉛直方向で前記ブローバイガス出口部の近傍の位置に配置し、
   前記ブローバイガス配管を、前記内燃機関本体から前記吸気配管まで水平方向に延びるように配置したことを特徴とする内燃機関。
2. 前記内燃機関本体の上部に、前記吸気配管の一部と前記エアクリーナを覆うカバー部材を配置し、
   前記カバー部材に、前記内燃機関本体の上部から前記ターボ過給器の上方へ水平方向に突出し、前記ブローバイガス配管の上方および側方を覆うブローバイガス配管被覆部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
3. 前記内燃機関本体の上部であって、前記エアクリーナと前記吸気配管と前記ブローバイガス配管とに囲まれた位置にオイルフィラーキャップを配置し、
   前記カバー部材は、前記オイルフィラーキャップの上方に、前記オイルフィラーキャップが通過可能な切欠き部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関。