JP2020084968A - Cylinder block - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用等の内燃機関に使用されるシリンダブロックに関するものである。 The present invention relates to a cylinder block used in an internal combustion engine for automobiles and the like.
内燃機関においては、クランク室に吹き抜けたブローバイガスはPCV通路を介して吸気系に戻されており、PCV通路の中途部に、オイルミストを分離するオイル分離室(オイルセパレータ、気液分離室)を設けている。オイル分離室は、一般に、シリンダブロックに設ける場合と、ヘッドカバーに設ける場合とに大別される。 In an internal combustion engine, blow-by gas blown into a crank chamber is returned to the intake system via a PCV passage, and an oil separation chamber (oil separator, gas-liquid separation chamber) for separating oil mist is provided in the middle of the PCV passage. Is provided. The oil separation chamber is generally classified into a case where it is provided in the cylinder block and a case where it is provided in the head cover.
オイル分離室をシリンダブロックに設ける場合は、シリンダブロックの長手一側部に、外向きに開口した状態に形成されており、これを蓋で塞ぐことによって中空構造に形成している。従って、厳密には、オイル分離室は、シリンダブロックに形成された本体部とこれに固定された蓋とで構成されており、本体部の内面と蓋の内面とのうち一方又は両方に、オイルミストを補集するリブが形成されている。 When the oil separation chamber is provided in the cylinder block, it is formed in an outwardly open state at one longitudinal side of the cylinder block, and is closed by a lid to form a hollow structure. Therefore, strictly speaking, the oil separation chamber is composed of a main body part formed in the cylinder block and a lid fixed to the main body part, and one or both of the inner surface of the main body part and the inner surface of the lid is covered with the oil. Ribs for collecting mist are formed.
そして、特許文献1には、ブローバイガスに含まれている水分の凍結防止等を目的として、オイル分離室に設けた蓋(補機ブラケット)に冷却水通路を形成することが開示されている。
ブローバイガスと冷却水との間で熱交換することは、寒冷状態では、ブローバイガスを冷却水で加温して、ブローバイガスに含まれている水分の凍結防止の効果を発揮する一方、夏場での運転のような非寒冷状態での運転では、ブローバイガスに含まれている水分の凝縮を促進することにより、水分と油分との結合性を高めてオイルミストの補集効果を向上させる効果を発揮する。 The heat exchange between the blow-by gas and the cooling water means that in the cold state, the blow-by gas is heated by the cooling water to exert the effect of preventing freezing of the water contained in the blow-by gas, while in the summer. In the non-cold state operation such as the operation of No. 1, by promoting the condensation of the water contained in the blow-by gas, the effect of improving the collecting effect of oil mist by increasing the binding property between water and oil Demonstrate.
オイル分離室をシリンダブロックの上部に配置すると、シリンダブロックの上部は温度が高くなるため、ブローバイガスは昇温して水分が蒸気化する傾向が高くなるが、水分が蒸気化すると凝縮によるオイルミストとの結合性は低下するため、ブローバイガスを冷却水で冷却することは有益である。 When the oil separation chamber is placed above the cylinder block, the temperature at the top of the cylinder block becomes high, so the temperature of the blow-by gas rises and the water tends to evaporate, but when water evaporates, the oil mist due to condensation increases. It is beneficial to cool the blow-by gas with cooling water, since the bondability with
そして、特許文献1は、非寒冷状態において、ブローバイガスの冷却効果によってオイルミストの補集性を向上できると云えるが、冷却水通路は蓋(補機ブラケット)に設けているため、ブローバイガスに対するシリンダブロックからの伝熱を抑制する効果は乏しくて、オイルミスト補集効果の向上も限定的であると解される。
In
また、特許文献1は配管構造が複雑であり、部品点数の増大によってコストが大幅に嵩むのみならず、重量増大や冷却水の流れの圧損による燃費の悪化も懸念される。
Further, in
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。 The present invention has been made to improve the present situation.
本願発明は、クランク軸線の長手方向に広がる長手一側部に、ブローバイガスからオイルを分離するためのオイル分離室を設けているシリンダブロックに係るものであり、このシリンダブロックは、
「クランク軸線及び気筒軸線と直交した方向から見て前記オイル分離室を囲う部位のうちの一部に、冷却水通路が、前記オイル分離室と隔壁にて隔てられた状態に形成されており、前記隔壁のうち少なくとも一部は、前記冷却水通路の入り口の開口方向に対して傾斜している」
という構成になっている。なお、「冷却水通路の入り口の開口方向」は、入り口の開口面と直交した方向(開口面の垂線方向)と定義できる。
The present invention relates to a cylinder block in which an oil separation chamber for separating oil from blow-by gas is provided on one longitudinal side portion extending in the longitudinal direction of a crank axis, and the cylinder block includes:
"A cooling water passage is formed in a state of being separated from the oil separation chamber by a partition wall in a part of a portion surrounding the oil separation chamber when viewed from a direction orthogonal to the crank axis and the cylinder axis. At least a part of the partition wall is inclined with respect to the opening direction of the inlet of the cooling water passage."
Is configured. The "opening direction of the inlet of the cooling water passage" can be defined as a direction orthogonal to the opening surface of the inlet (perpendicular to the opening surface).
本願発明は、様々に展開することができる。その例として請求項2の発明は、請求項1において、
「前記冷却水通路の入り口はシリンダヘッドに向けて気筒軸線方向に開口している一方、
前記隔壁は、気筒軸線と直交した方向に長い姿勢の天井壁と、前記天井壁の一端に連続していて気筒軸線に対して傾斜した側壁とで構成されており、前記天井壁と側壁とは鈍角で交差している」
という構成になっている。
The present invention can be variously developed. As an example thereof, the invention of
"While the inlet of the cooling water passage is open in the cylinder axis direction toward the cylinder head,
The partition wall includes a ceiling wall that is long in a direction orthogonal to the cylinder axis, and a side wall that is continuous with one end of the ceiling wall and that is inclined with respect to the cylinder axis. They intersect at an obtuse angle."
Is configured.
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の具体例として、
「前記冷却水通路の入り口はシリンダヘッドに向けて気筒軸線方向に開口しており、前記冷却水通路の出口はクランク軸線方向に開口しており、前記出口は、クランク軸によって駆動されるウォータポンプの回転軸心と略同心に配置されている」
という構成になっている。
The invention of
"The inlet of the cooling water passage is opened in the cylinder axis direction toward the cylinder head, the outlet of the cooling water passage is opened in the crank axis direction, and the outlet is a water pump driven by the crankshaft. It is located almost concentric with the axis of rotation of
Is configured.
本願発明では、冷却水通路をシリンダブロックに内蔵しているため、配管は不要でコスト抑制に貢献できると共に、軽量化も促進できる。また、シリンダブロックからブローバイガスへの伝熱を抑制できることにより、ブローバイガスに含まれている水分の蒸発を抑制できるため、水分とオイルミストとの結合を促進して、オイルミストの補集性能を向上できる。 In the present invention, since the cooling water passage is built in the cylinder block, no piping is required, which can contribute to cost reduction and can promote weight reduction. In addition, by suppressing the heat transfer from the cylinder block to the blow-by gas, it is possible to suppress the evaporation of the water contained in the blow-by gas, which promotes the binding of the water and the oil mist and improves the oil mist collection performance. Can be improved.
また、隔壁は傾斜した部分を有するため、隔壁に対する冷却水の接触性を高めつつ、圧損も大幅に低減できる。従って、圧損による燃費の悪化を防止しつつ、ブローバイガスの冷却性能を高めてオイルミストの補集性を向上できる。また、寒冷状態での運転では、冷却水によってブローバイガスをしっかりと加温できるため、高い凍結防止効果を発揮する。 Further, since the partition wall has the inclined portion, the contact loss of the cooling water with respect to the partition wall can be improved and the pressure loss can be significantly reduced. Therefore, it is possible to improve the cooling performance of the blow-by gas and improve the oil mist collecting property while preventing the deterioration of fuel efficiency due to the pressure loss. Further, in the operation in the cold state, the blow-by gas can be firmly heated by the cooling water, so that a high antifreezing effect is exhibited.
請求項2のように、隔壁を、天井壁と傾斜した側壁とを有する形態に構成すると、隔壁の長さをできるだけ長くしつつ、隔壁を介してブローバイガスと熱交換できるため、ブローバイガスの冷却性(寒冷状態では加温性)を更に向上できる。
When the partition wall is configured to have a ceiling wall and an inclined side wall as in
また、冷却水通路は、シリンダブロックにおける燃焼室の外側に形成されるため、冷却水通路に充満した冷却水によって振動を吸収できる。従って、エンジンのノイズ抑制や騒音抑制にも貢献できる。 Further, since the cooling water passage is formed outside the combustion chamber in the cylinder block, vibration can be absorbed by the cooling water filled in the cooling water passage. Therefore, it can also contribute to noise suppression and noise suppression of the engine.
請求項3の構成を採用すると、冷却水通路から排出された冷却水が、流れ方向を変えることなくウォータポンプのポンプ室にダイレクトに吸引されるため、圧損を更に低減して燃費の向上に貢献できる。
When the configuration of
(1).基本構造
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、方向を特定するため前後の文言を使用するが、前後方向はクランク軸線方向であり、タイミングチェーンが配置されている側を前としている。念のため、図1,2に方向を明示している。上下方向は気筒軸線方向である。
(1). Basic Structure Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the front and rear words are used to specify the direction, but the front and rear direction is the crank axis direction, and the side on which the timing chain is arranged is the front. As a precaution, the directions are clearly shown in FIGS. The up-down direction is the cylinder axis direction.
図1,2に示すとおり、本実施形態のシリンダブロックは3気筒であり、3つのボア1がクランク軸線方向に並んで形成されている。個別のボア1を特定する必要がある場合は、前から順に、1番、2番、3番と番号を付して呼ぶこととする。ボア1の群は、ループ形状のウォータジャケット2で囲われている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the cylinder block of this embodiment has three cylinders, and three
シリンダブロックの上面のうち、吸気側の部位でかつウォータジャケット2よりも外側の部位には、シリンダヘッドを経由した冷却水が流入する前後長手の冷却水入り口3と、ウォータポンプ4(図2参照)によって圧送された冷却水をウォータジャケット2に送り出す送水口5とが上向きに開口している。送水口5はウォータジャケット2の前部に位置して、冷却水入り口3は、側面視で1番と2番の2つのボア1に重なる位置に形成されている。
On the top surface of the cylinder block, on the intake side and outside the
図2に示すように、シリンダブロックの前面にはフロントカバー6が固定されており、フロントカバー6に、ウォータポンプ4のハウジングが一体に設けられている。従って、フロントカバー6に形成されたハウジングが、シリンダブロックに形成されたポンプ取付け座7(図1参照)に密着している。
As shown in FIG. 2, a front cover 6 is fixed to the front surface of the cylinder block, and the housing of the
ウォータポンプ4は、冷却水がポンプ室に軸心方向から流入して外周方向に搬出される遠心式ものであるが、図1に示すように、シリンダブロックの前面に、ウォータポンプ4の回転軸心と同心の冷却水吸引口8と、その上に位置した冷却水吐出口9とが形成されており、冷却水吐出口9は送水口5と連通している。
The
図2の平面図では、冷却水入り口3と送水口5とが一直線に並んでいるが、図1のとおり、冷却水吸引通路8と冷却水吐出口9とは、冷却水吐出口9が上に位置するように上下に高さが相違しているため、平面視において冷却水入り口3と送水口5とが一直線に並ぶことは差し支えないし、スペースを有効利用できるメリットがある。
In the plan view of FIG. 2, the
送水口5からウォータジャケット2に流れ込だ冷却水は、二手に分かれてウォータジャケット2を周方向に流れていき、ウォータジャケット2の後部において、シリンダヘッドに設けた連通穴10に上向きに流れ込んでいく。シリンダヘッドとシリンダブロックとの間にはガスケット(図示せず)が配置されているが、連通穴10はガスケットにも形成されている。
The cooling water flowing into the
(2).オイル分離室と冷却水通路
図1に示すように、シリンダブロックのうち吸気側の側面部(長手一側部)に、クランクケースに吹き抜けたブローバイガスからオイルミストを除去するオイル分離室11が形成されている。オイル分離室11は、側面視で、第2ボア1の全体と第1ボア1の後ろ半分程度とに重なるように形成されており、図4,5のとおり、概ね前半分は、平面視において冷却水入り口3と重複している。
(2). Oil separation chamber and cooling water passage As shown in Fig. 1, the oil separation that removes oil mist from the blow-by gas blown through the crankcase on the side surface of the intake side of the cylinder block (one longitudinal side). A
図3〜5に示すように、オイル分離室11の下部には、クランクケースと連通したPCV下部通路13の上端が開口している。また、図2に示すように、オイル分離室11には蓋14がボルトで固定されており、オイル分離室11の奥底部や内周面、及び蓋14の内面には、オイルミストを補集するためのリブ15を形成している。
As shown in FIGS. 3 to 5, an upper end of a PCV
図2に示すように、蓋14にはPCV上部通路16が接続されており、オイルミストが分離されたブローバイガスは、PCV上部通路16を経由して吸気系(例えば吸気マニホールド)に送られる。図示していないが、PCV通路のうちオイル分離室11よりも下流側の部位には、PCVバルブが配置されている。なお、PCVバルブは、オイル分離室11に設けてもよい。
As shown in FIG. 2, a PCV upper passage 16 is connected to the
オイル分離室11は、大まかには、上に向けて上下間隔が狭まる側面視台形の形態を成しており、略水平姿勢の天井壁17と、これに連続した前側壁18及び後ろ側壁19とを有しており、前後の側壁18,19はボア軸心に対して傾斜している。従って、天井壁17と前側壁18とは、側面視で鈍角を成す姿勢で繋がっている。なお、図4に符号3aで示すように、冷却水入り口3の開口方向は、当該冷却水入り口3の開口面と直交した方向であるが、本実施形態では、開口方向3aはボア軸心方向と一致している。
The
そして、シリンダブロックの吸気側の肉厚部のうち、天井壁17及び前側壁18の外側には、冷却水を冷却水入り口3からウォータポンプ4に戻す冷却水戻し通路20が、天井壁17と前側壁18とによって隔てられた状態に形成されている。従って、冷却水戻し通路20の上端は冷却水入り口3になって、冷却水戻し通路20の下端は、ウォータポンプ4の冷却水吸引通路8に連通した冷却水出口21になっている。大まかには、冷却水戻し通路20は、オイル分離室11の手前側に形成されている。
A cooling
このような冷却水戻し通路20とオイル分離室11との関係により、図4に矢印で示すように、シリンダヘッドの還流通路から流入した冷却水は、冷却水戻し通路20を下向きに流れてから、水平方向に向きを変えてウォータポンプ4に吸い込まれる。そして、冷却水入り口3に流下した冷却水の一部は、オイル分離室11の上面を構成する天井壁17に当たって方向変換し、前側壁18に沿って下方に流れていく。また、冷却水の一部は、直接、前側壁18に当たって下方に流れていく。
Due to the relationship between the cooling
冷却水の一部は天井壁17に当たるが、天井壁17の面積は冷却水入り口3の開口面積に対して僅かであり、かつ、天井壁17と前側壁18は鈍角を成して繋がっているため、天井壁17に衝突した冷却水は、前側壁18によってスムースに下向きに方向変換される。また、前側壁18と冷却水吸引通路8とも鈍角を成して交差しているため、冷却水戻し通路20から冷却水吸引通路8への方向変換もスムースに行われる。
A part of the cooling water hits the
このように、冷却水は、スムースに方向変換して冷却水入り口3から冷却水吸引通路8に流れつつ、天井壁17と前側壁18とを介してブローバイガスを冷却する。従って、冷却水の流れ抵抗による圧損を殆ど生じることなく、オイルミストの補集性を向上できる。
In this way, the cooling water smoothly changes its direction and flows from the cooling
また、本実施形態では、冷却水出口21がウォータポンプ4の回転軸心上に位置しているため、冷却水出口21に流入した冷却水は、ウォータポンプ4のポンプ室に向けて一直線に流れる。これにより、圧損を更に防止して燃費の向上に貢献できる。
Further, in the present embodiment, since the cooling
図4に示すように、シリンダヘッドの還流通路はクランク軸線方向に長い姿勢になっており、冷却水は、矢印22のとおり、クランク軸線方向に流れてから下向きに方向変換して冷却水戻し通路20に流入する。そして、前側壁18は前傾しているため、冷却水はスムースに方向変換して冷却水戻し通路20を通過していく。この点も、傾斜した前側壁18の利点である。
As shown in FIG. 4, the recirculation passage of the cylinder head has a long posture in the crankshaft axis direction, and the cooling water flows in the crankshaft axis direction as shown by an
本願発明は、図示した形態の他にも様々に具体化できる。例えば、実施形態のように冷却水が上から冷却水通路に入り込む場合、天井壁17を備えていない態様も採用可能である。また、図示の例では、冷却水通路は、冷却水がシリンダヘッドからウォータポンプに戻る通路であったが、冷却水が逆向きに流れる場合にも適用できる。また、冷却水通路は、冷却水がクランク軸線方向に流れる態様になっていてもよい。
The present invention can be embodied in various forms other than the illustrated form. For example, when the cooling water enters the cooling water passage from above as in the embodiment, a mode without the
本願発明は、内燃機関のシリンダブロックに具体化できる。従って、産業上利用できる。 The present invention can be embodied in a cylinder block of an internal combustion engine. Therefore, it can be used industrially.
1 ボア
2 ウォータジャケット
3 冷却水戻し通路への冷却水入り口
4 ウォータポンプ
5 ウォータジャケッ2への送水口
6 フロントカバー
7 ポンプ取付け座
8 ウォータポンプの冷却水吸引通路
9 ウォータポンプの冷却水吐出口
11 オイル分離室
13 PCV下部通路
14 蓋
15 リブ
16 PCV上部通路
17 天井壁
18 傾斜した前側壁
20 冷却水戻し通路
21 冷却水戻し通路の冷却水出口
1
Claims (3)
クランク軸線及び気筒軸線と直交した方向から見て前記オイル分離室を囲う部位のうちの一部に、冷却水通路が、前記オイル分離室と隔壁にて隔てられた状態に形成されており、前記隔壁のうち少なくとも一部は、前記冷却水通路の入り口の開口方向に対して傾斜している、
シリンダブロック。 A cylinder block in which an oil separation chamber for separating oil from blow-by gas is provided on one longitudinal side portion extending in the longitudinal direction of the crank axis,
A cooling water passage is formed in a state of being separated from the oil separation chamber by a partition wall in a part of a portion surrounding the oil separation chamber when viewed from a direction orthogonal to the crank axis and the cylinder axis. At least a part of the partition walls is inclined with respect to the opening direction of the inlet of the cooling water passage,
Cylinder block.
前記隔壁は、気筒軸線と直交した方向に長い姿勢の天井壁と、前記天井壁の一端に連続していて気筒軸線に対して傾斜した側壁とで構成されており、前記天井壁と側壁とは鈍角で交差している、
請求項1に記載したシリンダブロック。 The inlet of the cooling water passage is opened in the cylinder axis direction toward the cylinder head,
The partition wall includes a ceiling wall that is long in a direction orthogonal to the cylinder axis, and a side wall that is continuous with one end of the ceiling wall and that is inclined with respect to the cylinder axis. Intersecting at an obtuse angle,
The cylinder block according to claim 1.
請求項1又は2に記載したシリンダブロック。 The inlet of the cooling water passage is opened in the cylinder axis direction toward the cylinder head, the outlet of the cooling water passage is opened in the crank axis direction, and the outlet is of the water pump driven by the crankshaft. It is arranged almost concentrically with the axis of rotation,
The cylinder block according to claim 1.
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-
2018
- 2018-11-30 JP JP2018225846A patent/JP7144294B2/en active Active
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