JP2647951B2 - 車両用エンジンのブローバイガス回収装置 - Google Patents

車両用エンジンのブローバイガス回収装置

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JP2647951B2
JP2647951B2 JP1047312A JP4731289A JP2647951B2 JP 2647951 B2 JP2647951 B2 JP 2647951B2 JP 1047312 A JP1047312 A JP 1047312A JP 4731289 A JP4731289 A JP 4731289A JP 2647951 B2 JP2647951 B2 JP 2647951B2
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複数の気筒に連なる吸気分配管を、ヘッド
カバーの上方を通してサージタンクに接続した車両用エ
ンジンにおいて、特にそのブローバイガスの回収装置に
関する。
［従来技術］ 前輪を駆動輪とする乗用自動車では、車体前部のエン
ジンルームにエンジンを横置きにして、つまり、クラン
ク軸を車体の幅方向に沿わせた姿勢で収容している。こ
の種の横置き形のエンジンにおいて、従来、例えば「特
開昭61−24824号公報」には、複数の気筒を並設してな
るシリンダ列の前面に排気管を、また、このシリンダ列
の後面に各気筒に連なる吸気分配管を接続し、これら吸
気分配管をシリンダ列の上面を覆うヘッドカバーの上方
を通して前方に導いた後、サージタンクに接続したエン
ジンが開示されている。
一方、乗用自動車用のエンジンでは、排ガス対策の一
環としてブローバイガスを吸気系に還元することが行な
われている。このブローバイガス中にはミスト状となっ
たオイル分が混じっているので、このオイル分を除去す
るためのブリーザ室を設ける必要があり、従来、このブ
リーザ室を上記ヘッドカバーに設けたエンジンが知られ
ている。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記ブリーザ室はある程度の容積を必要と
するため、このブリーザ室をヘッドカバーに設けた場合
には、ブリーザ室がヘッドカバーの上方に突出する。し
たがって、このようなブリーザ室を上記複数の吸気分配
管がヘッドカバーの上方を通るエンジンに適用しようと
すると、次のような問題が生じてくる。
すなわち、最近の乗用自動車は、デザイン上の要求に
よってエンジンフードのスラント化が強くなり、その
分、エンジンルームの高さ寸法が一段と制限される傾向
にある。このため、上記のようにヘッドカバーの上方を
吸気分配管が通過するエンジンでは、吸気分配管を極力
ヘッドカバーに近づけて配置する、つまり吸気分配管の
位置を低くすることにより、エンジン高さを低く抑える
必要がある。
しかしながら、吸気分配管の位置を低くすると、ヘッ
ドカバーとの間隔が狭くなるので、ブリーザ室の容積を
充分に確保できなくなったり、場合によってはブリーザ
室を配置することすら不可能となってしまう。
本発明はこのような事情にもとづいてなされたもの
で、ヘッドカバー上にブリーザ室を設けたにも拘らず、
このブリーザ室の容積を充分に確保することができ、し
かも、エンジン全高も低く抑えてエンジンフードのスラ
ント化を実現できる車両用エンジンのブローバイガス回
収装置の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段］ そこで、本発明においては、エンジンフードによって
覆われる車体前部のエンジンルームに、複数の気筒をク
ランク軸の軸方向に並設してなるシリンダ列を収容し、
このシリンダ列はクランク軸を車体の幅方向に沿わせて
横置きに配置するとともに、このシリンダ列のエンジン
ルーム前方に向う前面又はエンジンルーム後方に向う後
面に各気筒に連なる複数の吸気分配管を夫々接続し、こ
れら吸気分配管をシリンダ列の前方又は後方で上方に向
って折り返した後、このシリンダ列の上面を覆うヘッド
カバーの上方を通してエンジンルームの前後方向に沿っ
て導き、これら吸気分配管の上流端を上記ヘッドカバー
付近に設けたサージタンクに接続してなる車両用エンジ
ンにおいて、 上記シリンダ列を、その気筒のボア中心線が上方に進
むに従いエンジンルームの後方に位置するように後傾さ
せ、このシリンダ列の上面を覆うヘッドカバーをエンジ
ンルームの後方に進むに従い下向きに傾斜させるととも
に、この後下がりとなったヘッドカバーの後部上面と上
記吸気分配管との間に空間を形成し、この空間にブロー
バイガス中に含まれるオイル分を分離させるブリーザ室
を設けたことを特徴としている。
［作用］ この構成によれば、ヘッドカバーの上面を後下がりと
したことにより、このヘッドカバーの後部では、その上
方を通過する吸気分配管との間の間隔が広がり、これら
両者間に広い空間を確保することができる。このため、
吸気分配管を低い位置に設けても、ヘッドカバー上にブ
ローバイガスが導かれるブリーザ室を無理なく設けるこ
とができ、かつその容積も充分なものとすることができ
る。
そして、このブリーザ室の設置用の空間を設けるに当
たっては、シリンダ剤を後方に傾斜させれば良いので、
吸気分配管をシリンダ列に対して低い位置に設けること
ができ、その分、吸気系を含めたエンジン全高を低く抑
えて、エンジンフードとの干渉を防止できるとともに、
このエンジンフードを前方に向って下向きに傾斜させる
ことができる。
［実施例］ 以下本発明の第１実施例を、第１図ないし第４図にも
とづいて説明する。
第４図中符号１で示す乗用自動車の車体は、その前部
にエンジンルーム２を備えている。エンジンルーム２の
上面は第１図に示すエンジンフード３によって覆われて
おり、このエンジンフード３は前方に向って下向きに傾
斜されている。エンジンルーム２の前端には、走行風を
取入れる開口部４に対向してラジエータ５が設置されて
おり、このラジエータ５の後方に本発明に係るエンジン
６が収容されている。
本実施例のエンジン６は並列４気筒エンジンであり、
このエンジン６のシリンダブロック７は、クランク軸８
を支持するロアケース９と、このロアケース９の上面に
立設されたシリンダ列10とで構成される。シリンダ列10
は四つの気筒11をクランク軸８の軸方向に並設してなる
シリンダ本体12と、このシリンダ本体12の上面に被嵌さ
れたシリンダヘッド13とで構成され、各気筒11内のピス
トン14はコンロッド15を介してクランク軸８と連結され
ている。そして、このようなシリンダブロック７を備え
たエンジン６は、クランク軸８を車体１の幅方向に沿わ
せた姿勢で横置きに配置されており、上記四つの気筒11
が車体１の幅方向に一列に並んでいる。
なお、図中符号16は潤滑オイルを蓄えるオイルパンを
示す。
シリンダヘッド13には各気筒11の燃焼室18に連なる吸
気口19と排気口20が設けられている。これら吸気口19と
排気口20は、吸気弁21および排気弁22によって個別に開
閉されるようになっており、この吸気口19はシリダヘッ
ド13の後面13aに、排気口20はシリンダヘッド13の前面1
3bに夫々開口されている。また、シリンダヘッド13の上
面には、吸気用カム軸23と排気用カム軸24が支持されて
いる。これらカム軸23,24は吸気弁21および排気弁22を
開閉駆動するカム25を備えており、これらカム25がバル
ブリフタ26を介して吸気弁21および排気弁22に接してい
る。そして、シリンダヘッド13の上面はヘッドカバー27
によって覆われており、このヘッドカバー27はシリンダ
ヘッド13の上面との間で、上記吸気用カム軸23や排気用
カム軸24を収容する動弁室33を構成している。
シリンダヘッド13には、各気筒11のボア中心上に位置
して点火プラグ28がねじ込まれている。点火プラグ28に
被さるプラグキャップ29は、ヘッドカバー27に開けた挿
入孔30を通じてヘッドカバー27の上面27aに露出されて
おり、このプラグキャップ29から導出されたプラグコー
ドは31は、ヘッドカバー27の上面27aに沿ってクランク
軸８の軸方向に導かれた後、ディストリビュータ32に接
続されている。
そして、このようなエンジン６のシリンダ列10は、そ
の気筒11のボア中心線X1を鉛直線X2に対してエンジンル
ーム２の後側に角度α傾斜させた姿勢で後傾されてお
り、この後傾によりヘッドカバー27の上面27aがエンジ
ンルーム２の後方に向って下向きに傾斜されている。
ところで、シリンダヘッド13の後面13aには、吸気口1
9に連なる４本の吸気分配管35が接続されている。吸気
分配管35はシリンダヘッド13の後方に導出される下流管
部36aと、この下流管部36aの後端から上方に向って円弧
状に滑らかに折り返された後、ヘッドカバー27の上方を
通って前方に導かれる上流管部36bとで構成されてい
る。この際、４本の吸気分配管35の上流管部36bは、点
火プラグ28の脱着性のことを考慮して、第２図に示すよ
うに各気筒11のプラグキャップ29の間を通過しており、
これら上流管部36bの前端は共通のサージタンク37に連
なっている。サージタンク37はクランク軸８の軸方向に
細長い箱状をなしており、本実施例の場合は、ヘッドカ
バー27の前端よりも前方に突出した位置に設けられてい
る。
また、サージタンク37の長手方向の一端面には、スロ
ットル弁38を収容したスロットルボデー39が連結されて
おり、このスロットルボデー39は吸気ダクト40を介して
エンジンルーム２の一側のエアクリーナ41に連なってい
る。
空気分配管35の上流管部36bは、ヘッドカバー27上に
おいて、上方に向って円弧状に彎曲されており、そのサ
ージタンク37に連なる前端がヘッドカバー27の上面27a
に近接しているとともに、最も上方に張り出す中間部42
が後下がりとなったヘッドカバー27の後部上方に位置し
ている。このため、ヘッドカバー27の後部の上面27aで
は、吸気分配管35の中間部42との間の間隔Ｌが広げられ
ており、これら両者の間に比較的広い空間43が確保され
ている。なお、この上流管部36bは必ずしも円弧状に彎
曲させる必要はなく、例えば直鎖状に形成して、ヘッド
カバー27の上面27aと略平行に設けても良い。
一方、この空間43に臨むヘッドカバー27の上面27aに
は、ブリーザケース45が一体に形成されている。このブ
リーザケース45は、第３図に示すようにヘッドカバー27
の上面27aを上方に向って箱形に膨出することにより構
成され、このヘッドカバー27上においてクランク軸８の
軸方向一端側に偏った位置、つまり本実施例の場合は、
サージタンク37に連なるスロットルボデー39の反対側に
位置している。ヘッドカバー27の内面には、ブリーザケ
ース45の下面開口部を閉塞する仕切り板46がねじ47を介
して固定されている。仕切り板46はブリーザケース45の
内側に上記動弁室33とは区画されたブリーザ室48を構成
しており、この仕切り板46の一端には動弁室33に吹き抜
けたブローバイガスをブリーザ室48に導く導入口49が開
口されている。そして、ブリーザケース45の上面にはブ
リーザ室48内に突出する一対の垂下壁50が突設されてい
るとともに、仕切り板46上には同じくブリーザ室48内に
突出する邪魔板51が突設されており、これら邪魔板51と
および垂下壁50には、多数の小孔57が開設されている。
邪魔板51と垂下壁50とは、ブリーザ室48の長手方向に交
互に位置して、このブリーザ室48の内部に蛇行状に屈曲
した分離通路52を構成しており、この分離通路52の上流
端部に上記導入口49が位置されている。
また、ブリーザケース45の上面には、分離通路52の下
流端に連なる筒状のジョイント53が設けられている。こ
のジョイント53にはブローバイパイプ54が接続されてお
り、このブローバイパイプ54はヘッドカバー27と吸気分
配管35との間をクランク軸８の軸方向に導かれた後、そ
の導出端が上記スロットルボデー39に連なっている。
なお、ブローバイパイプ54のスロットルボデー39との
連通部は、全閉状態にあるスロットル弁38よりもやや上
流側に位置している。
また、上記仕切り板46には溝状をなすオイル溜り55が
形成されており、このオイル溜り55の底面には動弁室33
に連なるオイル戻し口56が開口されている。
上記吸気分配管35の上方への折り返し部、つまり、サ
ージタンク37よりも吸気口19に近い位置には、補助サー
ジタンク60が設けられている。補助サージタンク60はク
ランク軸８の軸方向に細長い箱状をなしており、この補
助サージタンク60の各吸気分配管35との連通口61には、
夫々常閉形の制御弁62が設けられている。これら制御弁
62を連動させる連動軸63は、吸気負圧を検知して作動す
るアクチュエータ64に連結されており、このアクチュエ
ータ64によってエンジン６が高速運転領域に達した際に
上記制御弁62が開操作される。したがって、この制御弁
62が開く高速運転領域では、吸気の圧力波が補助サージ
タンク60との連通部である連通口61の位置で反射するの
で、見掛け上、吸気管長が短くなり、高速運転領域での
吸気慣性に旨く適合するようになっている。
すなわち、本実施例の場合、上記連通口61から吸気口
19までの吸気管長および補助サージタンク60の容積は、
高速運転領域での吸気慣性に適合するように設定されて
いるとともに、吸気口19からサージタンク37までの吸気
管長およびサージタンク37の容積は、低速運転領域での
吸気慣性に適合するように設定されており、一本の吸気
分配管35で以て低速から高速までの全運転領域に亘って
吸気効率が向上するようになっている。
なお、上記制御弁62の連動軸63は第１図中想像線で示
すように、吸気分配管35が折り返される部分において、
この吸気分配管35の中心線O1の延長線上に位置されてい
るとともに、制御弁62の全開時にあっては、この制御弁
62の先端が補助サージタンク60の内部の入り込まないよ
うな位置に設けられている。しかも、制御弁62の全閉時
には、この制御弁62が上記中心線O1と略平行となって、
吸気分配管35の内面形状に沿うようになっており、吸気
抵抗の低減が図られている。
また、第４図中符号65はバッテリ、66は空気調和機の
冷媒圧縮用のコンプレッサを示す。
次に、上記構成の作用について説明する。
エンジン運転中、動弁室33内に吹き抜けたオイル分を
含むブローバイガスは、第３図中矢印で示すように導入
口49を通じてブリーザ室48の分離通路52に流入する。そ
して、このブローバイガスは蛇行状の分離通路52に沿っ
て流れるとともに、この流れの過程で垂下壁50や邪魔板
51の小孔57を通過する。このため、ブローバイガスはブ
リーザ室48内において、何回も絞られたり、流れ方向が
変えられることになり、分離通路52の下流端側に進む程
流速が低下する。この流速の低下により、ブローバイガ
ス中に含まれたオイル分は重力の影響を受けて分離し、
ブリーザ室48の内面や垂下壁50および邪魔板51に付着す
るとともに、ここを伝わってブリーザ室48の底面に向っ
て流れ、このブリーザ室48の底面のオイル溜り55に流れ
込む。そして、このオイルはオイル戻し口56を通じて動
弁室33に滴下し、ここからカム軸23,24回りを潤滑した
オイルと共にオイルパン16に戻される。
ところで、上記構成においては、シリンダ列10を後傾
させることにより、そのヘッドカバー27の上面27aを後
下がりに傾斜させたので、このヘッドカバー27の後部で
は、その上方を通過する吸気分配管35の上流管部36bと
の間の間隔Ｌが広くなる。特に本実施例では、吸気分配
管35の上流管部36bを上方に円弧状に彎曲させて、その
円弧の頂部となる中間部42をヘッドカバー27の後部上方
に位置させたので、このヘッドカバー27の後部と吸気分
配管35との間に広い空間43を確保することができ、この
ヘッドカバー27の後部上にブローバイガスが導かれるブ
リーザ室48を無理なく設けることができる。
したがって、ブリーザ室48の容積、ひいては分離通路
52の通路長も充分なものとすることができ、オイル分の
分離除去を確実に行なうことができる。
また、ブリーザ室48の設置用の空間43を設けるに当た
っては、シリンダ列10を後傾させたり、吸気分配管35を
彎曲させるだけで良いので、ヘッドカバー27上に広い空
間43を確保したにも拘らず、吸気分配管35を低い位置に
設けることができ、吸気系を含めたエンジン全高を低く
抑えることができる。
このため、吸気分配管35とエンジンフード３との干渉
を防止できるのは勿論のこと、このエンジンフード３を
前方に向って下向きに傾斜させることができる。
さらに、シリンダ列10が後傾しているので、ヘッドカ
バー27の前端部やサージタンク37の位置をエンジンルー
ム２の後方にずらすことができ、このサージタンク37と
前方のラジエータ５との間のスペースを広げることがで
きる。このため、第１図中想像線で示すようにサージタ
ンク37の前面にスロットルボデー39を設けても、このス
ロットルボデー39とラジエータ５および車体１とが互い
に干渉し合う虞れもなく、エンジンルーム２内のレイア
ウトの自由度が増す利点もある。
なお、本発明は上述した第１実施例に特定されるもの
ではなく、例えば第５図に示す本発明の第２実施例のよ
うに、ヘッドカバー27と一体のブリーザケース45を、ス
ロットルボデー39に近い側に設けても良い。
この構成によれば、ブリーザケース45がスロットルボ
デー39に近づく分だけ、ブローバイパイプ54の全長を短
くすることができ、その引き回しを容易に行なうことが
できる。
そして、この際、第５図中想像線で示すように、ブロ
ーバイパイプ54が連なるジョイント53の位置をスロット
ルボデー39側に偏らせれば、ブローバイパイプ54の全長
をより短くできるとともに、このブローバイパイプ54が
ヘッドカバー27と吸気分配管35との間を横切らずに済
み、ヘッドカバー27回りを簡素化することができる。
また、第６図および第７図には、本発明の第３実施例
が示されている。
この第３実施例は、ブリーザケース71をヘッドカバー
27とは別体としたものであり、このブリーザケース71の
開口周縁部に形成したフランジ部72を、ヘッドカバー27
の上面27aに重ね合せてボルト73で締付けることによ
り、ヘッドカバー27とブリーザケース71とが一体化され
ている。したがって、本実施例では、ヘッドカバー27の
上面27aによってブリーザ室48と動弁室33とが区画され
ており、この上面27aに上記ブリーザ室48内に蛇行状の
分離通路52を構成するための立ち上がり壁74が立設され
ているとともに、分離されたオイル分を動弁室33に戻す
オイル戻し口75が開口されている。そして、ヘッドカバ
ー27の側面とブリーザケース71の側面との間には、連通
管76が着脱可能に架け渡されており、この連通管76を通
じて動弁室33内のブローバイガスがブリーザ室48に導か
れるようになっている。
なお、本実施例においては、サージタンク37がヘッド
カバー27の前端の真上に位置されており、上記第１実施
例に比べて吸気分配管35の全長が短くなっている。
また、第８図には本発明の第４実施例が示されてい
る。
この第４実施例は、シリンダヘッド13の前面13bに吸
気口19を開口させて、吸気および排気方向を上記第１実
施例とは逆向きにしたものであり、このシリンダヘッド
13の前面13bに吸気分配管35が接続されている。吸気分
配管35はシリンダヘッド13の前方に導出された後、ヘッ
ドカバー27の上方を通って後方に滑らかに導かれてお
り、このヘッドカバー27の上方を通過する吸気分配管35
の上流管部36bは、ヘッドカバー27の後部上方に配置し
たサージタンク37に向って略水平に延びている。このた
め、ヘッドカバー27の後部と吸気分配管35の上流端部と
の間には広い空間35が確保されており、この空間35に上
記第３実施例と同様のブリーザケース71が配置されてい
る。
なお、本発明に係るエンジンの気筒数は上記実施例に
制約されず、例えば３気筒あるいは６気筒であっても同
様に実施可能である。
［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、ヘッドカバーとその上
方を通過する吸気分配管との間に広い空間を確保できる
ので、このヘッドカバー上にブローバイガスが導かれる
ブリーザ室を無理なく設けることができ、このブリーザ
室の容積も充分なものとなって、ガス中に含まれるオイ
ル分を確実に除去することができる。
その上、吸気分配管を低い位置に設けることができる
ので、この吸気分配管を含めたエンジン全高を低く抑え
ることができ、エンジンフードとの干渉を防止できるの
は勿論のこと、このエンジンフードを前下がりとして、
空力特性の改善や車両の外観デザイン面での要望に答え
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第４図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は吸気系を含めたエンジンの全体の断面図、第２図は
エンジンの平面図、第３図は第２図中III−III線に沿う
断面図、第４図はエンジンルームの平面図、第５図は本
発明の第２実施例を示す平面図、第６図および第７図は
本発明の第３実施例を示し、第６図はシリンダヘッド回
りを一部断面した側面図、第７図はブリーザ室の断面
図、第８図は本発明の第４実施例を一部断面で示す側面
図である。 １……車体、２……エンジンルーム、３……エンジンフ
ード、６……エンジン、８……クランク軸、10……シリ
ンダ列、11……気筒、13……シリンダヘッド、13a……
後面、13b……前面、27……ヘッドカバー、27a……上
面、35……吸気分配管、37……サージタンク、43……空
間、48……ブリーザ室、X1……ボア中心線。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンフードによって覆われる車体前部
    のエンジンルームに、複数の気筒をクランク軸の軸方向
    に並設してなるシリンダ列を収容し、このシリンダ列は
    クランク軸を車体の幅方向に沿わせて横置きに配置する
    とともに、このシリンダ列のエンジンルーム前方に向う
    前面又はエンジンルーム後方に向う後面に各気筒に連な
    る複数の吸気分配管を夫々接続し、これら吸気分配管を
    シリンダ列の前方又は後方で上方に向って折り返した
    後、このシリンダ列の上面を覆うヘッドカバーの上方を
    通してエンジンルームの前後方向に沿って導き、これら
    吸気分配管の上流端を上記ヘッドカバー付近に設けたサ
    ージタンクに接続してなる車両用エンジンにおいて、 上記シリンダ列を、その気筒のボア中心線が上方に進む
    に従いエンジンルームの後方に位置するように後傾さ
    せ、このシリンダ列の上面を覆うヘッドカバーをエンジ
    ンルームの後方に進むに従い下向きに傾斜させるととも
    に、この後下がりとなったヘッドカバーの後部上面と上
    記吸気分配管との間に空間を形成し、この空間にブロー
    バイガス中に含まれるオイル分を分離させるブリーザ室
    を設けたことを特徴とする車両用エンジンのブローバイ
    ガス回収装置。
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