JP2016160764A - シリンダヘッド構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】オイルがブリージング通路に流れ込んでブリージング通路を閉塞してしまうことを防止して、ブローバイガスの掃気を安定して行えるようにした、シリンダヘッド構造を提供する。【解決手段】クランク軸から動弁機構へ動力を伝達する伝達部材を有する内燃機関のシリンダヘッド構造であって、前記動弁機構を収納する動弁室11と、動弁室11のオイルを落下させるためのオイル通路8,18と、ブローバイガスを掃気するための吸気を下方へ流通させるための第1のブリージング通路16A,16Bとが備えられ、動弁室11の底部11bに開口する第1のブリージング通路16A,16Bの吸気入口16aが、車両への搭載状態において、底部11bに開口するオイル通路8,18のオイル入口27,18aよりも高い位置となるように配置される。【選択図】図1

Description

本発明は、クランク軸から動弁機構へ動力を伝達する伝達部材を有する内燃機関のシリンダヘッド構造に関し、特にクランクケース内のブローバイガスを掃気するためのブリージング通路の配置技術に関する。
内燃機関のシリンダヘッドには、その上部に設けられた動弁室に動弁機構が収納され、動弁機構はエンジンオイル(以下、単にオイルという)によって潤滑される。ところで、近年、シリンダヘッドの内部に、複数の燃焼室からの排気を集合させる集合排気ポート(排気集合部)を形成し、シリンダヘッドの排気側側壁に単一の排気管を接続した多気筒エンジンが開発されている。このように集合排気ポートがシリンダヘッド内に形成されている場合、排気マニホールドをシリンダヘッドの側壁に接続する従来の構造と比較して、エンジン全体を小型化することができるほか、排気の放熱量が抑制されるので触媒を早期に活性化させることができるなどの利点がある。
このような集合排気ポートを有するシリンダヘッド構造の場合は、動弁室のオイルをオイルパンへ戻すための通路(以下、オイル通路という)を、集合排気ポートと干渉しない位置に形成する必要があるため、種々の技術が提案されている。
例えば特許文献1には、集合排気ポートと干渉しないように、オイル通路を集合排気ポートの隣接する燃焼室の間を仕切る壁部に形成したシリンダヘッド構造が開示されている。
この構造では、オイル通路を一対の排気ポートと排気の集合する排気集合部とによって囲むように形成することで、オイル通路を流れるオイルの早期昇温が可能とされている。
特許第3605521号公報
ところで、エンジンでは、シリンダ壁とピストンとの間の隙間から燃焼室内で燃焼した排ガスの一部が僅かながらブローバイガスとしてクランクケース側に洩れてしまう。そこで、吸気の一部を使用してブローバイガスを掃気して吸気系に還流させて、ブローバイガスを燃焼室内で再燃焼させるようにしている。このため、シリンダヘッドには、オイル通路に加えブローバイガスを掃気する吸気用の通路(以下、ブリージング通路という)が設けられている。
オイル通路とブリージング通路との位置関係によっては、オイル通路に向かって流れるオイルがブリージング通路に流れ込んでブリージング通路を閉塞させてしまうおそれがある。ブリージング通路がオイルにより閉塞してしまうとブリージング通路における吸気の流通が阻害され、この結果、ブローバイガスの掃気が不十分になる。
特に特許文献1に記載されているような集合排気ポートを有するシリンダヘッド構造の場合は、ブリージング通路もオイル通路と同様に集合排気ポートと干渉しない位置に形成する必要があるため、ブリージング通路とオイル通路とを近接して配置する場合が多い。ブリージング通路とオイル通路とを近接して配置すると、オイル通路に向かって流れるオイルがブリージング通路に流れ込んでしまうおそれが一層高くなる。
なお、特許文献1には、オイル通路としてブローバイガス通路も含む旨が記載されているが、この通路はブローバイガスを流す通路であって、ブローバイガス掃気用の吸気を流すブリージング通路とは異なる。
本件は、上記のような課題に鑑み創案されたもので、オイルがブリージング通路に流れ込んでブリージング通路を閉塞してしまうことを防止して、ブローバイガスの掃気を安定して行えるようにした、シリンダヘッド構造を提供することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
(1)ここで開示するシリンダヘッド構造は、クランク軸から動弁機構へ動力を伝達する伝達部材を有する内燃機関のシリンダヘッド構造であって、前記動弁機構を収納する動弁室と、前記動弁室のオイルを落下させるためのオイル通路と、ブローバイガスを掃気するための吸気を下方へ流通させるための第1のブリージング通路とが備えられ、前記動弁室の底部に開口する前記第1のブリージング通路の吸気入口が、車両への搭載状態において、前記底部に開口する前記オイル通路のオイル入口よりも高い位置となるように配置される。
(2)前記第1のブリージング通路の前記吸気入口は、前記動弁室の底部に備えられた突状部の上部に開口することが好ましい。
(3)動弁室の底部には傾斜面が備えられ、前記オイル入口は前記傾斜面に配置され、前記吸気入口は前記オイル入口よりも高い位置で前記傾斜面に配置されることが好ましい。
(4)前記シリンダヘッドの下側に組み付けられたシリンダブロックには、前記第1のブリージング通路と連通する第2のブリージング通路が形成され、前記第1のブリージング通路の流路断面積は、前記第2のブリージング通路の流路断面積よりも小さく設定されることが好ましい。
(5)前記シリンダヘッドが、複数のシリンダに接続される複数の排気ポートが集合する排気集合部と、前記排気ポートの間を仕切る仕切壁とを備える場合には、前記第1のブリージング通路が、前記仕切壁に形成されることが好ましい。
開示のシリンダヘッド構造によれば、第1のブリージング通路の吸気入口が、車両への搭載状態において、オイル通路のオイル入口よりも高い位置に配置されているので、オイルは吸気入口よりも優先的にオイル入口へ向かって流れるようになる。
したがって、オイルが吸気入口から入りこんでブリージング通路を閉塞することを抑制でき、ブローバイガスの掃気を安定して行えるようになる。
一実施形態にかかるシリンダヘッド構造のシリンダ列方向に沿った縦断面図(図3のA−A矢視断面図)である。 一実施形態にかかるシリンダヘッド構造のフロント側の壁部の正面図(図1及び図3のC方向矢視図)である。 一実施形態にかかるシリンダヘッド構造の吸気ポート及び集合排気ポート部分の横断面図(図1及び図2のB−B矢視断面図)である。 一実施形態にかかるシリンダヘッド構造が用いられたエンジンを分割して示す模式的な斜視図である。 一実施形態にかかるブローバイガスの還流系統の構成を示す模式図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
[1.構造]
[1−1.全体構造]
本実施形態にかかるシリンダヘッド構造について、図1〜図5を用いて説明する。本実施形態にかかるシリンダヘッド10はアルミ合金により成形され、図4に示すエンジン1(内燃機関)のシリンダブロック2の上部に締結固定される。図4は、エンジン1が組み付けられる前の状態を示した分解斜視図である。以下の説明では、シリンダヘッド10に対してシリンダブロック2が固定される側を下方とし、その逆側を上方とする。シリンダヘッド10の下面及びシリンダブロック2の上面はともに平面状に形成され、これらの接合面にシール性を確保するためのガスケットが介装された状態で、シリンダヘッド10とシリンダブロック2とが結合される。
シリンダヘッド10の上面にはヘッドカバー50が取り付けられ、シリンダブロック2の下面にはオイルパン60が取り付けられる。また、エンジン1のフロント側(図4中の左下方向)には、エンジン1の補機類や動力伝達用の伝達部材5(クランクスプロケット,タイミングスプロケット及びタイミングチェーン等、或いはクランクプーリ,タイミングプーリ,タイミングベルト等)が設けられる。シリンダヘッド10及びシリンダブロック2のフロント側にはチェーンカバー6が取り付けられる。このチェーンカバー6とシリンダヘッド10及びシリンダブロック2との間の空間(以下、収納室8ともいう)に、伝達部材5が収納される。なお、エンジン1のリア側(図4中の右上方向)にはドライブプレート,フライホイールが設けられ、パワートレーンの下流側の各種装置(例えば、変速機,回転電機等)に接続される。
このエンジン1は、水冷式の多気筒ガソリンエンジンである。エンジン1の内部には、中空円筒状に穿孔された複数のシリンダボア3(気筒,以下単にシリンダ3と呼ぶ)が列をなして配置される。図4に示すエンジン1は、四つのシリンダ3が直列に配置された四気筒のエンジン1である。シリンダ3の番号は、エンジン1のフロント側から順に、第一気筒(#1),第二気筒(#2),第三気筒(#3),第四気筒(#4)とする。各シリンダ3内を摺動するピストンの下端は、コネクティングロッドを介してクランクシャフト4(クランク軸)に接続される。以下、シリンダ3が列状に並べられた方向(列設方向)をシリンダ列方向Lという。
シリンダヘッド10の上部には、動弁室11が備えられている。シリンダヘッド10の上方には、この動弁室11を覆うようにヘッドカバー50が取り付けられる。動弁室11の内部には、吸気弁及び排気弁を駆動する動弁機構9が収納される。
図3は、シリンダヘッド10の吸気ポート13及び集合排気ポート23部分の横断面図(後述の図1及び図2のB−B矢視断面図)である。なお、図3には、シリンダ3を二点鎖線で図示する。シリンダヘッド10の下面10BO(図1参照)には、シリンダ列方向Lに沿ってピストンの頂面に対向する位置に四つのペントルーフ型の燃焼室19(図1及び図5参照)が形成される。図3に示すように、燃焼室19の三角屋根状の一方(吸気側)の斜面には二つの吸気バルブ孔12が形成され、他方(排気側)の斜面には二つの排気バルブ孔21が形成される。シリンダヘッド10には、二つの吸気バルブ孔12から吸気側側壁10INへ向かって湾曲形成された吸気ポート13と、各排気バルブ孔21から排気側側壁10EXへ向かって湾曲形成された排気ポート23aとが設けられる。
吸気ポート13は、一つのシリンダ3に対して一つずつ設けられ、上面視でY字状に形成されており、相互に集合することなく独立して吸気側側壁10INに開口している。つまり、シリンダヘッド10には四つの吸気ポート13が形成され、吸気側側壁10INには四つの開口(吸気口)が設けられる。
一方、排気ポート23aは、一つの排気バルブ孔21に対して一つずつ設けられており、八つの排気ポート23aは、シリンダヘッド10の内部で一体に集合される。この集合部分を排気集合部23bと呼ぶ。複数の排気ポート23aの列設方向(すなわち、排気側側壁10EXのシリンダ列方向L)の中央には、排気集合部23bで集合された排気が流出する一つの開口(以下、排気口ともいう)24が設けられる。八つの排気ポート23aと排気集合部23bとは、シリンダヘッド10の内部に形成された中空部であり、これらによって集合排気ポート23が形成される。
シリンダヘッド10の内部には、排気熱による燃焼室19や集合排気ポート23の過熱を抑制するために、冷却水を流通させるウォータジャケット30が形成される。ウォータジャケット30は、吸気ポート13及び排気ポート23aの周辺や、集合排気ポート23の上方及び下方に設けられ、シリンダヘッド10のフロント側からリア側に向かってシリンダ列方向Lに冷却水を流通させる。
図3及び図4に示すように、排気側側壁10EXは、集合排気ポート23の排気集合部23bに臨む部分において、中央が外側に向かって曲面状に凸に形成されたアーチ状の張出部25を有する。張出部25のシリンダ列方向Lの中央には、排気口24の周囲に形成されたフランジ部26が設けられる。フランジ部26は図示しない排気管が接続される。
シリンダヘッド10には、図3に示すように、各シリンダ3の中央にボス部14bが形成され、このボス部14bには図示しない点火プラグを挿入して燃焼室に臨ませるための点火プラグ挿入孔14hが形成される。また、シリンダヘッド10には、シリンダヘッド10をシリンダブロック2に結合するための締結ボルト(図示略)が挿通される締結ボルト孔15が、吸気側及び排気側の隣接するシリンダ3の間と両端のシリンダ3の外側とにそれぞれ複数形成される。
なお、複数の締結ボルト孔15のうち、特に、排気側の最もフロント側に位置する締結ボルト孔15をフロント締結ボルト孔15f,排気側の最もリア側に位置する締結ボルト孔15をリア締結ボルト孔15rとも呼ぶ。
また、図3に示すように、シリンダヘッド10には、排気側に複数の第1のブリージング通路(以下、単にブリージング通路ともいう)16A,16Cが形成されるとともに、吸気側に複数の第1のブリージング通路(以下、単にブリージング通路ともいう)16D,16Eが形成されている。これらのブリージング通路16A,16C,16D,16Eを区別しない場合には、以下、ブリージング通路16と表記する。ブリージング通路16については詳しく後述する。
[1−2.オイル排出構造]
次に、動弁室11内に溜まったオイル(動弁室11のオイル)を排出する構造について説明する。図1は図3のA−A矢視断面図であり、図2はシリンダヘッド10のフロント壁部10FRの正面図(図1及び図3のC方向矢視図)である。
図1〜図3に示すように、シリンダヘッド10には、動弁室11に溜まったオイルを排出するためのオイル孔7,18がフロント側とリア側とに一つずつ設けられる。
フロント側のオイル孔7(以下、フロントオイル孔7ともいう)は、最もフロント側の排気ポート23aよりもフロント側(外側)に設けられ、シリンダヘッド10のフロント壁部10FRをシリンダ列方向Lに貫通して形成される。フロントオイル孔7は、排気側の孔部27と吸気側の孔部28として設けられ、これらの二つの孔部27,28からオイルが排出される。
吸気側の孔部28の下面部28bは、外側に行くほど下方に傾斜して設けられる。これは、エンジン1は、吸気側よりも排気側が下方になるように車両に対してやや傾いて搭載されるため、搭載された状態で吸気側の孔部28の下面部28bが水平となるようにするためである。
このような構成により、動弁室11に溜まったオイルは、シリンダヘッド10のフロント側において、排気側の孔部27及び吸気側の孔部28から排出され、シリンダヘッド10のフロント壁部10FRの外側を通って(言い方を変えると、チェーンカバー6と、シリンダヘッド10及びシリンダブロック2との間の空間である収納室8を通って)シリンダブロック2の下方に結合されるオイルパン60(図4参照)へと落下する。
すなわち、収納室8により本発明のオイル通路が構成され、孔部27,28により本発明のオイル入口が構成される(以下、収納室8をオイル通路8又はフロントオイル通路8ともいい、孔部27,28をオイル入口27,28ともいう)。
加えて、本シリンダヘッド10には、図1に示すように、動弁室11の底部11bにおけるフロント側に、孔部27,28に向かって下降傾斜する傾斜面11sf(以下、フロント傾斜面11sfともいう)が設けられる。フロント傾斜面11sfは、底部11bが第二気筒と第三気筒との間からフロント側に行くほど低くなるように斜めに形成された面であり、これにより、動弁室11のオイルが孔部27,28へ導かれる。
次に、リア側のオイル排出構造について説明する。リア側のオイル孔18(以下、リアオイル孔18ともいう)は、最もリア側の排気ポート23aよりもリア側(外側)に設けられ、シリンダヘッド10の動弁室11の底部11bを上下方向に貫通して形成される。
リアオイル孔18は、シリンダヘッド10がシリンダブロック2に結合された状態でシリンダブロック2に形成された図示しないオイル通路に連通する。動弁室11に溜まったオイルは、シリンダヘッド10のリア側において、リアオイル孔18から排出され、シリンダブロック2のオイル通路を通ってオイルパン60へと落下する。
さらに、本シリンダヘッド10には、図1に示すように、動弁室11の底部11bにおけるリア側に、リアオイル孔18に向かって下降傾斜する傾斜面11sr(以下、リア傾斜面11srともいう)が設けられる。リア傾斜面11srは、底部11bが第二気筒と第三気筒との間からリア側に行くほど低くなるように斜めに形成された面であり、これにより、動弁室11のオイルがリアオイル孔18へ導かれる。
すなわち、リア傾斜面11srに開口する開口部18aを入口とするリアオイル孔18により、発明のオイル通路が構成されている(以下、リアオイル孔18をオイル通路18又はリアオイル通路18ともいい、開口部18aをオイル入口18aともいう)。
[1−3.ブローバイガスの還流構造]
本実施形態にかかるブローバイガスの還流系統の構成について図5を用いて説明する。
ヘッドカバー50の上部には、PCV(ポジティブクランクケースベンチレーション)室51及びブリーザ室52が備えられている。PCV室51及びブリーザ室52の内部にはそれぞれ外部へのオイルの流出を防止するオイルバッフルプレート51c,52cが設けられている。
ブリーザ室52からはブリーザパイプ52aが延びており、ブリーザパイプ52aの先端は、スロットル弁13bよりも上流側において吸気管13aに接続されている。
また、シリンダヘッド10には複数の第1のブリージング通路16が上下に穿設され、シリンダブロック2には、第1のブリージング通路16とそれぞれ連通する第2のブリージング通路(以下、単にブリージング通路ともいう)17が上下に穿設されている。ブリージング通路16,17により、ヘッドカバー50の内部空間とシリンダブロック2の下部を構成するクランクケース2aの内部空間とが連通されている。
ブリージング通路16はブリージング通路17よりも孔径が小さく設定されている。すなわち、ブリージング通路16の流路断面積(ブリージング通路16を流通する吸気の流通方向に対して垂直な断面)は、ブリージング通路17の流路断面積(ブリージング通路17を流通する吸気の流通方向に対して垂直な断面)よりも小さく設定されている。
また、クランクケース2aの内部空間とヘッドカバー50の内部空間とは、チェーンカバー6とシリンダヘッド10及びシリンダブロック2との間の空間である収納室8(図1参照)を介して連通接続されている。
そして、PCV室51にはPCVバルブ51aが取り付けられており、PCVバルブ51aからはPCVパイプ51bが延び、このPCVパイプ51bの先端は吸気マニホールド13cに接続されている。なお、PCVバルブ51aは圧力に応じて流量を調節可能な流量調節弁としての機能を果たすものである。
燃焼室19内で燃料が燃焼してシリンダ内をピストン19aが往復動すると、シリンダとピストン19aの隙間から排ガスの一部がブローバイガスとしてクランクケース2a内に流出するが、ピストン19aの作動により、矢印A1,A2,A3で示すようにブリーザパイプ52aからブリーザ室52及びブリージング通路16,17を経て新気(吸気)がクランクケース2a内に吸引される。そして、この新気により、矢印G1,G2,G3で示すように、ブローバイガスがクランクケース2a内から掃気され、収納室8,PCV室51,PCVバルブ51a及びPCVパイプ51bを経て吸気マニホールド13c内に供給される。そして、このブローバイガスは燃焼室19において新気とともに再燃焼させられる。この際、ブローバイガスの還流量は圧力に応じてPCVハルブ51aにより調節される。
なお、上述のとおりブリージング通路16の流路断面積は、ブリージング通路17の流路断面積よりも小さく設定されている。したがって、ブリージング通路16からブリージング通路17へ向かう流れに対しては流路が拡大する一方、逆にブリージング通路17からブリージング通路16へ向かう流れに対しては流路が縮小することとなる。
このため、ブリージング通路16からブリージング通路17へ向かう流れ、つまり、吸気がシリンダヘッド10からクランクケース2aへ向かう流れに対しては圧力損失が少なく、このような吸気の流れが生じやすい。その一方、ブリージング通路17からブリージング通路16へ向かう流れ、つまり、ブローバイガスがクランクケース2aからシリンダヘッド10へ向かう流れに対しては圧力損失が大きく、このようなブローバイガスの流れが生じ難い。
したがって、上述したように、吸気はシリンダヘッド10からブリージング通路16,17を通ってクランクケース2aに向かって流れ、ブローバイガスはクランクケース2aから収納室8を通ってシリンダヘッド10に向かって流れるようになる。
[1−4.ブリージング通路の構成]
本実施形態にかかるブリージング通路の構成について再び図1〜図3を用いて説明する。
排気側のブリージング通路16A,16Cはスペース上の制約から吸気側のブリージング通路16D,16Eに較べて小径に設定せざるを得ない。このため、ブリージング通路16A,16Cは、オイルが入り込むとこのオイルにより閉塞され易い。
その上、エンジン1は、吸気側よりも排気側が下方になるように車両に対してやや傾いて搭載されるため、オイルは、排気側に溜まりやすく、ブリージング通路16A,16Cに入り込み易い。
そこで、排気側のブリージング通路16A,16Cにはオイルが入り込まないような工夫がなされている。
以下、ブリージング通路16A,16Cについて詳細に説明する。
本実施形態では、ブリージング通路16A,16Cは、図3に示すように、四つのシリンダ3に接続される排気ポート23aの間を仕切る仕切壁20A,20B,20Cの内の外側の仕切壁20A,20Cに設けられている。また、ブリージング通路16A,16Cは、ボルト孔15よりも排気側に設けられている。なお、以下、仕切壁20A,20B,20Cを特に区別しない場合には仕切壁20と呼ぶ。
また、ブリージング通路16A,16Cは、図1に示すように、動弁室11の底部11bである傾斜面11sf,11srに備えられた突状部16bの上面(上部)16cに開口している。突状部16bは、肉盛りで傾斜面11sf,11srに一体に形成されている。また、突状部16bには、ブリージング通路16の一部を形成するストレート穴が形成されている。また、上面(上部)16cはシリンダヘッド10の下面10BOと平行に水平になっている。
なお、上面16cを傾斜面11sf,11srと平行に形成してもよい。
ブリージング通路16A,16Cを突状部16bの上面16cに開口させることにより、その各吸気入口16aは、突状部16bの上面16cに設けられた開口として形成され、傾斜面11sf,11srに直接開口させる場合に較べて(言い換えると突状部16bを設けない場合に較べて)突状部16bの高さ分だけ高い位置に配置されている。さらに、オイル入口27,18aは傾斜面11sf,11srの下側に設けられているのに対し、排気側の各吸気入口16aは傾斜面11sf,11srの上側に設けられている。
これにより、フロント側の(吸気通路16Aの)吸気入口16aはフロントオイル通路8のオイル入口27よりもΔh1だけ高く、リア側の(吸気通路16Cの)吸気入口16aはリアオイル通路18のオイル入口18aよりもΔh2だけ高い位置に設定されている。
なお、上述したように、エンジン1は吸気側よりも排気側が下方になるようにやや傾いた姿勢で車両に搭載される。車両に搭載された状態では、ブリージング通路16Aの吸気入口16aは、オイル入口27よりも排気側に配置されている分だけ低めに配置されることとなるが、この分を見込んでもブリージング通路16Aの吸気入口16aはオイル入口27よりも高い位置になっている。すなわち、本発明でいう吸気入口がオイル入口よりも高い位置に配置されるとはエンジン1(シリンダヘッド10)の車両への搭載状態における吸気入口とオイル入口との位置関係をいう。
また、吸気入口とオイル入口との高さの比較は、本実施形態のように、オイル入口27が上下に幅を持っている場合には、オイル入口の最も低い位置の高さと、吸気入口16aとの高さとの比較となる。
さらに、本実施形態では、突状部16bの上面16cひいては吸気入口16aを水平に形成しているが、上面16cひいては吸気入口16aが、傾斜面11sf,11srと平行に(つまり傾斜して)形成されているような場合には、吸気入口とオイル入口との高さの比較は、吸気入口の最も低い位置の高さと、オイル入口27との比較となる。
[2.効果]
(1)上記のシリンダヘッド構造では、ブリージング通路16A,16Cの吸気入口16aを、オイル通路8,18のオイル入口27,18aよりも高い位置に配置しているので、オイルは、吸気入口16aよりも優先的にオイル入口27,18aへ向かって流れるようになる。
したがって、オイルが吸気入口16aからブリージング通路16A,16Cに入りこんでブリージング通路16A,16Cを閉塞することを抑制でき、ブリージング通路16A,16Cによる吸気ひいてはブローバイガスの掃気を安定して行えるようになる。
(2)ブリージング通路16A,16Cの各吸気入口16aが、動弁室11の底部11bに設けられた突状部16bの上面16cの開口として形成されているので、オイルが吸気入口16aに入り込むには、オイルは突状部16bを乗り越えなければならない。すなわち、突状部16bによりオイルが吸気入口16aに流入することが抑制されるようになる。
(3)動弁室11の底部11bには傾斜面11sf,11srが備えられ、オイル入口27,18aは傾斜面11sf,11srに配置され、各吸気入口16aはオイル入口27,18aよりも高い位置で配置されているので、オイルを、吸気入口16aよりもオイル入口27,18aに優先的に誘導することができる。したがって、オイルが吸気入口16aに流入することを効果的に抑制できるようになる。
(4)シリンダヘッド10に形成されたブリージング通路16の流路断面積は、シリンダブロック2に形成されたブリージング通路17の流路断面積よりも小さく設定されている。
これにより、シリンダヘッド10からシリンダブロック2へ向かって掃気用の吸気が流れる正常時は、一連のブリージング通路16,17は、掃気用の吸気流れに対して、シリンダヘッド10とシリンダブロック2との境界において拡大することになる。したがって、圧力損失が抑制されて吸気がシリンダブロック2へ流入しやすくなり、ブローバイガスの掃気を効果的に行えるようになる。
また、エンジンの状態が不安定な異常時にはブローバイガスがブリージング通路16,17を逆流することも考えられる。ブリージング通路16は、ブリージング通路17に較べて流路断面積が小さく、オイルが一度入ってしまうとオイルが排出されず閉塞し易い。ブローバイガスは、オイルパン60の近傍に溜まるためオイルを多く含むので、ブローバイガスがブリージング通路16に逆流すると、ブリージング通路16がブローバイガスの含むオイルにより閉塞してしまう可能性が高い。
しかし、一連のブリージング通路16,17は、このようなブローバイガスの逆流に対しては、シリンダヘッド10とシリンダブロック2との境界において絞られることになるので、ブローバイガスに含まれるオイルがこの境界で絞り抵抗によりブローバイガスから分離される。したがって、オイルがブリージング通路16に流入してブリージング通路16を閉塞させてしまうことを抑制できる。
ブリージング通路16が仕切壁20に形成されているので、ブリージング通路16をフロント締結ボルト孔15fやリア締結ボルト孔15rの付近に形成する場合に較べて、吸気入口16aがシリンダ列方向L(図4参照)で中央寄りに配置される。これにより、シリンダ列方向Lに対し偏りなく吸気をクランクケース2aに取り込むことができ、クランクケース2aから万遍なくブローバイガスを掃気することができる。
また、動弁室11の底部11bには、例えば最もフロント側の排気ポート23aのフロント側においてオイル溜り(図示略)が形成されることがあり、この場合には、吸気入口16aは仕切壁20に形成されているので、排気ポート23aを挟んで、オイル溜りとは離隔して配置されることとなる。したがって、少なくとも上記のオイル溜り(最もフロント側の排気ポート23aのフロント側のオイル溜り)から吸気入口16aにオイルが流れ込んでブリージング通路を閉塞させてしまうことを抑制できる。
[3.その他]
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上記実施形態では、第1のブリージング通路16A,16Cの吸気入口16aを、動弁室11の底部11bの突状部16bに上面16cに開口させるとともに、動弁室11の底部11bに、吸気入口16aからオイル入口27,18aへ向かって下降傾斜する傾斜面11sf,11srを備えたが、第1のブリージング通路16A,16Cの吸気入口16aを、オイル通路8,18のオイル入口27,18aよりも高い位置に配置できるのであれば、この構成に限定されない。
例えば、動弁室11の底部11bを、傾斜面11sf,11srのない平坦な形状とし、この平坦な底部11bに設けた突状部16bの上面16cに吸気入口16aを開口させても良い。或いは、底部11bに突状部16bを設けずに、底部11bの傾斜面11sf,11srに直接に吸気入口16aを開口させても良い。
上記実施形態では、排気側のブリージング通路16A,16Cは、排気ポート23aの間を仕切る仕切壁20A,20B,20Cの内の外側の仕切壁20A,20Cにおいて、ボルト孔15よりも排気集合部23b側に設けられていたが、ブリージング通路16の配置はこのような配置に限定されない。例えば、ブリージング通路16を中央の仕切壁20Bに設けても良いし、スペース的に可能であればボルト孔15よりも吸気側に設けても良い。また、ブリージング通路16,17の個数も上記実施形態の個数に限定されない。
上記実施形態では、排気側のブリージング通路16A,16Cについて、その吸気入口16aを排気側のオイル入口27,18aよりも上方に配置したが、吸気側のブリージング通路16D,16Eについて、その吸気入口を吸気側のオイル入口28よりも上方に配置するようにしても良い。
また、上記のブリージング通路16,17の構成は、シリンダヘッドとは別体で設けられた排気マニホールドがシリンダヘッドの排気側側壁に接続されるシリンダヘッド構造(マニホールド内蔵型でないシリンダヘッド構造)にも適用可能である。
また、動弁室11の底部にはオイル溜まりの形成されやすい箇所があるので、ブリージング通路は、このような箇所からできるだけ離隔させるのが好ましい。
1 エンジン
2 シリンダブロック
2a クランクケース
7 オイル通路
8 収納室(フロントオイル通路)
9 動弁機構
10 シリンダヘッド
11 動弁室
11b 動弁室11の底部
11sf フロント傾斜面
11sr リア傾斜面
16,16A,16C,16D,16E 第1のブリージング通路
16a ブリージング通路16の吸気入口
16b 突状部
17 第2のブリージング通路
18 リアオイル孔(リアオイル通路)
18a リアオイル通路18のオイル入口
20A,20B,20C 仕切壁
23 集合排気ポート
23a 排気ポート
23b 排気集合部
27,28 フロントオイル通路8のオイル入口

Claims (5)

  1. クランク軸から動弁機構へ動力を伝達する伝達部材を有する内燃機関のシリンダヘッド構造であって、
    前記動弁機構を収納する動弁室と、
    前記動弁室のオイルを落下させるためのオイル通路と、
    ブローバイガスを掃気するための吸気を下方へ流通させるための第1のブリージング通路とが備えられ、
    前記動弁室の底部に開口する前記第1のブリージング通路の吸気入口が、車両への搭載状態において、前記底部に開口する前記オイル通路のオイル入口よりも高い位置となるように配置された
    ことを特徴とする、シリンダヘッド構造。
  2. 前記第1のブリージング通路の前記吸気入口は、前記動弁室の底部に備えられた突状部の上部に開口する
    ことを特徴とする、請求項1記載のシリンダヘッド構造。
  3. 前記動弁室の底部には傾斜面が備えられ、前記オイル入口は前記傾斜面に配置され、前記吸気入口は前記オイル入口よりも高い位置に配置された
    ことを特徴とする、請求項1又は2記載のシリンダヘッド構造。
  4. 前記シリンダヘッドの下側に組み付けられたシリンダブロックには、前記第1のブリージング通路と連通する第2のブリージング通路が形成され、
    前記第1のブリージング通路の流路断面積は、前記第2のブリージング通路の流路断面積よりも小さく設定された
    ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項記載のシリンダヘッド構造。
  5. 前記シリンダヘッドは、
    複数のシリンダに接続される複数の排気ポートが集合する排気集合部と、
    前記排気ポートの間を仕切る仕切壁とを備え、
    前記第1のブリージング通路が、前記仕切壁に形成された
    ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項記載のシリンダヘッド構造。
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