JP4075772B2 - エンジンのオイル分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのオイル分離装置に関するものである。

エンジンのオイル分離装置に関する従来の技術としては、下記特許文献１が知られている。

同文献１においては、図１０に示すように、気液分離室を形成する底板における周縁部のうち、ブローバイガス出口に隣接する部分に、部分的に屈曲して成る屈曲部を有したエンジンのオイル分離装置が開示されている。

同文献１によれば、気液分離室内で分離して底板の上面に溜まったオイル、及び、内燃機関の傾斜によってブローバイガス入口から気液分離室内に流入したオイルは、屈曲部における側枠壁の下面との間の隙間より気液分離室の外に逐次流出するから、気液分離室からのブローバイガス出口管の付近に、オイルが多量に溜まることを確実に防止できる一方、屈曲部における隙間は、この隙間より流出するオイルにて塞がれているので、シリンダヘッドカバー内のブローバイガスが隙間より気液分離室内に吹き上がることを防止できるとされている。

そして、上記のような構造では、溜まったオイルの量が少ない場合、必ずしも隙間全体をオイルで塞ぐことはできず、また、屈曲部とシリンダヘッドカバーとで形成される隙間の開口面積は、屈曲部の屈曲開始部から端部に行くに従って広くなっている構造もあって、ブローバイガスが隙間から気液分離室内に吹き上がるのは避けられない。そして、屈曲部はブローバイガス出口管の近くに設けられているので、気液分離室内に吹き上がってきたブローバイガス中のオイルミストは、分離されることなくブローバイガス出口管から排出されてしまう。
実開平５−１７１１０号公報

以上より本発明は、特にドレーン部から逆流する、オイルミストを含むブローバイガスからのオイル分離性能を向上することができるエンジンのオイル分離装置を提供することを課題とする。

本発明に関わるエンジンのオイル分離装置の第一の構成は、エンジンのシリンダヘッドカバーにその天井壁部と縦壁部と平板状のバッフルプレートとで気液分離室を形成し、該気液分離室にブローバイガスの入口部と出口部とを設けて、動弁室内のブローバイガス中のオイル成分を液化分離し、出口部近傍のバッフルプレートに形成したドレーン部よりオイル成分を前記動弁室内へ滴下させるエンジンのオイル分離装置において、前記ドレーン部が、前記バッフルプレートの内面に沿った横向き通路部分と、該横向き通路部分と連通し前記バッフルプレートに下向きに突出する下向き通路部分とからなる略Ｌ字形状の通路部として設けられ、該各通路部は幅方向に偏平な通路断面を有するものとなっており、前記ドレーン部の横向き通路部の気液分離室側の開口に対面して縦向きの邪魔板部材が接近して設けられており、前記邪魔板部材が、前記シリンダヘッドカバーの縦壁部で兼用されているものである。

第一の構成によれば、ドレーン部の通路が偏平な通路断面で、且つ略Ｌ字形状の通路であることにより、オイルミストを含むブローバイガスが動弁室内側から気液分離室側に逆流して侵入し難い構造となっているばかりでなく、仮に侵入しようとした場合、ブローバイガスは通路面に接触し易く、それに伴って、含まれているオイルミストは通路面に付着凝縮し易くなる。

また、第一の構成によれば、ドレーン部の横向き通路部の気液分離室側の開口に対面して縦向きの邪魔板部材が接近して設けられているところから、ドレーン部から気液分離室内に流入したブローバイガスがさらに邪魔板部材に衝突し、ブローバイガス中のオイルミストが邪魔板部材に付着して下方に流れ落ち、横向き通路部分に流れ込んだ後、動弁室内へ滴下して行くことになり、結局、ドレーン部から侵入するブローバイガスのオイル分離性能が向上する。

さらに、上記の構成は、邪魔板部材が、シリンダヘッドカバーの縦壁部で兼用されているものである。

このように、邪魔板部材が、シリンダヘッドカバーの縦壁部で兼用されているため、上記の効果に加えて、部品点数を増加させることなく、低コストで製作することができるという効果を奏する。

本発明に関わる第二の構成は、上記第一の構成において、バッフルプレートとドレーン部は合成樹脂製で一体に成形されているものである。

第二の構成によれば、バッフルプレートとドレーン部は合成樹脂製で一体に成形されているため、第一の構成による効果に加えて、部品点数を増加させることなく、低コストで製作することができるという効果を奏することができる。

以上、本発明によれば、特にドレーン部から逆流する、オイルミストを含むブローバイガスからのオイル分離性能を向上することができるエンジンのオイル分離装置を提供できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。まず、本発明に係るエンジンの概略について、エンジン吸気マニホールド側からのエンジンの正面図である図１を用いて説明する。エンジンＥＮＧは、複数の気筒（不図示）が車幅方向に配列するように車両エンジンルーム内に配設される、所謂、横置きエンジンとされると共に、複数の気筒が配列して設けられたシリンダブロックＣＢと、シリンダブロックＣＢの下部に設けられたオイルパンＯＰと、シリンダブロックＣＢ上面部にガスケット（不図示）を介して組付けられたシリンダヘッドＨと、シリンダヘッドＨの上面周縁部Ｈ１に組付けられたシリンダヘッドカバー１を備えた構造とされている。

また、エンジンＥＮＧの車両前方側には吸気マニホールドＩＭが配設されている。この吸気マニホールドＩＭは、シリンダヘッドＨの車両前方側の面部に固定される複数の吸気マニホールド分岐管ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３、及びＩＭ４と、これらマニホールド分岐管ＩＭ１他を束ねるように下方及び車両前方に膨出した形状を成すサージタンク部ＳＴと、サージタンク部ＳＴからエンジン上後方に向かって延びる上流管ＵＰとを備え、さらに上流管ＵＰのエンジン後方側端部には、その内部にスロットルバルブＳＶを有するスロットルボディＳＢが組付けられている。

さらに、スロットルボディＳＢの上流側には、吸気ダクトであるフレキシブルなチューブで形成されているスロットル上流管ＦＰが連結され、このスロットル上流管ＦＰよりも吸気上流側にはエアクリーナボックス（不図示）が連結されている。

さらにまた、シリンダヘッドカバー１における車両後方側の面からはブローバイガスがその内部を流れるパイプ部材ＢＰが設けられて車両前方側に向かって延びた後、スロットル上流管ＦＰに連結されて、連通口ＢＰＨが形成されている。

次に、シリンダヘッドカバーの構造について図２〜図８に基づいて説明する。

ここで、図２は、本発明に係るシリンダヘッドカバーの平面図、並びに正面図、図３は、同シリンダヘッドカバーの下面図、図４は、バッフルプレートの斜視図、図５は、シリンダヘッドカバーをシリンダヘッドに組付けた状態での図２（Ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図６は、図５のバッフルプレートにおけるＢ部（ドレーン部）詳細図、図７は、エンジンを図２若しくは図３のシリンダヘッドカバーＥ−Ｅ部で切断した断面図（但し、シリンダブロックＣＢの下部省略）、図８は、エンジンを図２のシリンダヘッドカバーＦ−Ｆ部で切断した断面図である。

図２において、図２（Ａ）はシリンダヘッドカバー１の平面図、図２（Ｂ）はシリンダヘッドカバー１の正面図である。図２（Ａ）に示すように、シリンダヘッドカバー１は、車両前後方向幅よりもエンジン前後方向幅の方が長く、且つエンジン前方部側の車両前後方向幅は他の部分より少し長い形状とされている。そしてこの外周形状はシリンダヘッドの上部周縁部Ｈ１と略同形状とされている。

即ち、シリンダヘッドカバー１は、シリンダヘッドの上部周縁部と略同形状の周縁部１１を下部周囲に備え、エンジン排気側の周縁部１１からは縦壁部７ａが立設され、縦壁部７ａの上端は略水平な排気側天井壁部７に繋がり、エンジン前方側の周縁部１１からは縦壁部３ａが立設され、その上端はエンジン前方側天井壁部３に繋がり、エンジン吸気側の周縁部１１からは縦壁部５ａが立設され、その上端は略水平な吸気側天井壁部５に繋がっている。なお、本実施の形態におけるエンジンＥＮＧは、シリンダヘッドの車両後方側端面に排気マニホールド（不図示）を備える構造であり、したがって、排気側天井壁部７は排気バルブ駆動用カムシャフトＳＥ（図７参照）の上方に配設され、吸気側天井壁部５は吸気バルブ駆動用カムシャフトＳＩ（図７参照）の上方に配設されている。

また、エンジン後方側の周縁部１１からは排気側天井壁部７に繋がる縦壁部７ｂと、吸気側天井壁部５に繋がる縦壁部５ｂとが立設されている。

排気側天井壁部７と吸気側天井壁部５との間はシリンダヘッド側に窪んでおり、排気側天井壁部７のエンジン吸気側端部からは縦壁部７ｃが垂下し、吸気側天井壁部５のエンジン排気側端部からは縦壁部５ｃが垂下し、これら縦壁部７ｃと縦壁部５ｃの下端部は中間面部９で連結されている。なお、中間面部９のエンジン後方側端部からも縦壁部９ａが周縁部１１と連結されており、縦壁部７ｃと、縦壁部５ｃと、縦壁部９ａとでシリンダヘッドカバー１のエンジン後方側の縦壁部が一体的に形成されている。

排気側天井壁部７の縦壁部７ａにおけるエンジン後方側にはブローバイガス出口管１７が設けられている。このブローバイガス出口管１７には、図１で説明したパイプ部材ＢＰの一端が連結される。

一方、排気側天井壁部７のエンジン前方側には、エンジンオイルを注入するためのエンジンオイル供給口１５ａ（図３参照）を覆うキャップ１５が設けられている。

また、周縁部１１には複数の締結部１３（一部、符号省略）が設けられている。これら締結部１３はボルト挿通孔（不図示）が形成されており、シリンダヘッドカバー１はシリンダヘッドＨに対して複数箇所のボルトで組付けられる。

なお、排気側天井壁部７の高さは吸気側天井壁部５の高さよりも高く形成され（図７参照）、エンジン前方側天井壁部３は、排気側天井壁部７と吸気側天井壁部５のエンジン前方側部を結ぶように緩やかに傾斜した形状とされている（図２（Ｂ）参照）。

以上、シリンダヘッドカバー１の外観について説明したが、このシリンダヘッドカバー１は合成樹脂材とされ、例えば射出成形で一体的に形成されているのが好ましいが、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の軽合金で形成されているものでも良く、特に材料を限定するものではない。

次に、図３に基づいて、バッフルプレートを組付けたシリンダヘッドカバー１の裏面構造について説明する。図３は、図２（Ａ）のシリンダヘッドカバー１をエンジン前後方向に裏返した構造を示している。これによれば、シリンダヘッドカバー１における前方側天井壁部３と、吸気側天井壁部５と、排気側天井壁部７と、中間面部９の裏面には、車両前後方向、並びにエンジン前後方向に延びて交差するリブＲ１が一体的に形成され、シリンダヘッドカバー１の強度、剛性が確保されている。

排気側天井壁部７の下部（シリンダヘッド側）には、バッフルプレート２１が配設固定されている。なお、このバッフルプレート２１の下面にもリブＲ２が形成され、強度、剛性が確保されている。

ここで、バッフルプレート２１について図４〜図６を用いて詳細な説明を行う。バッフルプレート２１の斜視図である図４によれば、バッフルプレート２１は、２箇所の切欠き部３１ａ、３１ｂを除いて縁部３１に近接して上方に延びる立設部３３が設けられ、立設部３３の内方には２箇所の第一平面部３５と、これら２箇所の第一平面部３５に挟まれ、段落ちした第二平面部３７とが形成されている平板状の成形体である。なお、この第二平面部３７は、縁部３１と略面一状態とされている。

第一平面部３５のエンジン前方側で、且つ切欠き部３１ａの内方には、上方に向かって突出するブローバイガス入口部２３が形成されている。

ブローバイガス入口部２３は、下部開口２３ａと側部開口２３ｂとを有し、他の部分は壁部材（符号なし）で仕切られた構造となっている。

なお、側部開口２３ｂの面と、切欠き部３１ａにおける仮想の立設部３３との間には隙間Ｌ１が設けられている。

したがって、バッフルプレート２１の下方に形成される動弁室７５並びにクランク室８３（図５、図７または図８参照）で発生したオイルミストを含むブローバイガスは、ブローバイガス入口部２３の下部開口２３ａから側部開口２３ｂ、及び隙間Ｌ１を経てバッフルプレート２１とシリンダヘッドカバー１とにより形成された気液分離室７０（図５または図７参照）に流れ込むようになっている。

一方、バッフルプレート２１のエンジン後方側には、気液分離室７０（図５または図７参照）内でブローバイガスのオイルミストが冷却凝縮または壁面付着されて液体オイルとなり、その液体オイルが動弁室７５（図５または図７参照）に滴下して戻るためのドレーン部４７が設けられている。

ドレーン部４７は、バッフルプレート２１のエンジン後方側における第一平面部３５と第二平面部３７とに渡ってそれらの上面に設けられると共に、その内部に立設部３３の切欠き部３１ｂに臨む横向き通路４１ａ（図６参照）を有する横向き通路部４１と、バッフルプレート２１のエンジン後方側における第一平面部３５と第二平面部３７とに渡ってバッフルプレート２１から下方に突出すると共に、その内部に下向き通路４５ａ（図６参照）を有する下向き通路部４５とから成るものである。

また、横向き通路４１ａと下向き通路４５ａとは連通していると共に、横向き通路部４１と下向き通路部４５とからなるドレーン部４７は、バッフルプレート２１の一部として一体的に形成されてなるものである。

ここで、図５におけるＢ部、即ちドレーン部４７周辺の構造の詳細図である図６を用いてドレーン部４７の周辺の構造を説明する。図６において図６（Ａ）は、図５におけるＢ部の拡大図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面図、図６（Ｃ）は図６（Ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。

ドレーン部４７は、横向き通路４１ａを有する横向き通路部４１と、下向き通路４５ａを有する下向き通路部４５とから成ることを先に説明したが、詳細には、横向き通路部４１は、バッフルプレート２１の第二平面部３７から立ち上がる高さの低い縦面部４１ｃと、縦面部４１ｃの上端からエンジン後方に向かって延びる上面部４１ｂと、上面部４１ｂの車両前方側端部から下方に向かって延びて第二平面部３７に連結される高さの低い側壁４１ｄと、上面部４１ｂの車両後方側端部から下方に向かって延びて第一平面部３５に連結される高さの低い側壁４１ｅとを有し、上面部４１ｂと、側壁４１ｄと、側壁４１ｅと、上面部４１ｂに対面する第二平面部３７とによって横向き通路４１ａが形成され、結果、この横向き通路４１ａは図６（Ｂ）に示すように扁平な通路形状とされている。

一方、下向き通路部４５は、横向き通路４１ａと略Ｌ字状に連通すると共に、その扁平な形状と略同形状の下向き通路４５ａを有する。つまり、下向き通路部４５は第二平面部３７から下方に突出しエンジン前後方向に扁平な形状とされている（図６（Ｃ）参照）。

なお、横向き通路４１ａは、その開口断面積がエンジン後方側に行くに従ってやや拡がった形状とされ、一方、下向き通路４５ａは、その開口断面積が下端部に行くに従ってやや拡がった形状とされている。

これは、横向き通路４１ａのエンジン後方側の開口からオイルが流入しやすくすると共に、動弁室７５にオイルが滴下しやすくするためであるが、必ずしもこれに限定される必要はなく、拡がりを持たない横向き通路４１ａと下向き通路４５ａであっても良い。なお、先に特許文献１で示した屈曲部の屈曲開始部から端部に行くに従って広くなっている構造と比べると、本発明では、横向き通路４１ａと下向き通路４５ａとが連通し、略Ｌ字状の通路となっている点でオイルミストを含むブローバイガスの動弁室から気液分離室内への吹き上がりは生じ難いものとなっている。

即ち、このドレーン部４７を含むバッフルプレート２１は、合成樹脂材とされ、例えば射出成形により一体成形されるため、部品点数が少なく、低コストで製造が可能である。

以上、バッフルプレート２１の構造を説明したが、図３によれば、このバッフルプレート２１は、エンジンオイル供給口１５ａよりもエンジン後方側の位置から、排気側天井壁部７に繋がる縦壁部７ｂまで延びて固定され、車両前後方向では、排気側天井壁部７に繋がる縦壁部７ａと縦壁部７ｃを橋渡すように固定されている。

詳細には、図７に示すように、縦壁部７ａと縦壁部７ｃとに固定されるバッフルプレート２１は、縦壁部７ａと縦壁部７ｃの上下方向中間部において固定されるもので、詳細には、縦壁部７ａと縦壁部７ｃとにはそれぞれ段部７ｄ、７ｄが形成され、その段部７ｄに対してバッフルプレート２１の縁部３１と立設部３３が当接され、例えば、振動溶着法で接合固定されている。なお、耐油性の接着剤を用いて接合されても良い。

また、図５に示すように、バッフルプレート２１のエンジン前方側端部は、排気側天井壁部７の下面から垂下する縦壁部７ｓの下端部と振動溶着法等で接合固定され、一方、バッフルプレート２１のエンジン後方側端部は、図６に詳細を示しているが、その縁部３１と立設部３３がシリンダヘッドカバー１の縦壁部７ｂの上下方向中間部において形成された段部７ｄに振動溶着法等で接合固定されている。

したがって、バッフルプレート２１よりも上部は、シリンダヘッドカバー１の排気側天井壁部７、縦壁部７ａ、縦壁部７ｂ、縦壁部７ｃ、及び縦壁部７ｓにより空間部が形成されたものとなっており、この空間部は、ブローバイガスのオイルミストが冷却凝縮されて液体オイルになり、結果、オイルミストを含むブローバイガスからオイル成分が分離される気液分離室７０として機能する。

ところで、図６（Ａ）によれば、横向き通路４１ａのエンジン後方側の開口は、立設部３３の切欠き部３１ｂの位置に対応しているため、縦壁部７ｂに隙間Ｌ２の間隔を持って対面している。切欠き部３１ｂの部分では、縁部３１が段部７ｄと接合され、段部７ｄから縦壁部７ｂが上方に向かって延びている。

この縦壁部７ｂは、オイルミストを含むブローバイガスが動弁室７５からドレーン部４７の下向き通路４５と横向き通路４１ａとを通って気液分離室７０に侵入してきた際に衝突する邪魔板部材として機能する。

即ち、ブローバイガス中のオイルミストは、ガスの流れの変更があっても慣性により方向変更しにくく、縦壁部７ｂに付着する。また、縦壁部７ｂはエンジンルーム（不図示）に面しているため比較的低温であり、オイルミストを含むブローバイガスが縦壁部７ｂに衝突するとブローバイガス自体が冷却凝縮され、ミスト化を促進され、縦壁部７ｂへのオイル成分の付着量を増大させることになる。これらのことにより、オイル液滴として下方に向かって流れるようになる。

そしてオイルは、縦壁部７ｂを伝って第二平面部３７に流れ落ちて行き、再度、ドレーン部４７の横向き通路４１ａ、下向き通路４５ａを通って動弁室７５に流れ落ちる。

図９に邪魔板部材の参考例を示す。なお、図９は、図６（Ａ）を基に邪魔板部材３７ｊを設けた図であり、詳細な説明は省略し、変更部についてのみ説明する。

参考例の場合、縦面部４１ｃの上端からエンジン後方に向かって延びる上面部４１ｂのエンジン前後方向長さは、図６（Ａ）で説明した実施の形態よりも若干短くされ、その結果、隙間Ｌ２は図６（Ａ）で説明した実施の形態よりも長くなっている。そしてその長くなった隙間の間に、第二平面部３７から邪魔板部材３７ｊが上方に向かって延設されている。

この邪魔板部材３７ｊにおける第二平面部３７から上端部までの高さは、動弁室７５から侵入してきたオイルミスとを含むブローバイガスが衝突するように、少なくとも上面部４１ｂの上面まであれば良く、適宜設定される。

また、邪魔板部材３７ｊにおける車両前後方向幅は、動弁室７５から侵入してきたオイルミスとを含むブローバイガスが衝突するように、少なくとも横向き通路部４１の車両前後方向幅と同じかそれより多少広い幅があれば良く、適宜設定される。

邪魔板部材３７ｊにおける車両前後方向幅が横向き通路部４１の車両前後方向幅よりも十分に長く設定される場合、邪魔板部材３７ｊの下部で、且つ横向き通路４１ａに対面しない位置に連通口Ｒ（仮想線で示している）を設けても良い。これは、邪魔板部材３７ｊを設けた場合においてもやはり、入口部２３から入るブローバイガス中のオイル成分が気液分離室７０をゆっくり流れる過程で縦壁部７ｂ沿いで冷却凝縮され、該縦壁部７ｂに付着する。その結果、邪魔板部材３７ｊと縦壁部７ｂとの間に流れ落ちたオイルを横向き通路４１ａ側の第二平面部３７に流れ込みやすくするようにするためである。

以上、シリンダヘッドＨ上に組付けられたシリンダヘッドカバー１において、排気側天井壁部７と、縦壁部７ａと、縦壁部７ｂと、縦壁部７ｃと、縦壁部７ｓと、バッフルプレート２１とで形成された気液分離室７０で、動弁室７５からドレーン部４７の下向き通路４５と横向き通路４１ａとを通って侵入してきたブローバイガスからオイルミスト成分が液化、分離して、再度、動弁室７５に滴下していくのに好適なドレーン部４７と邪魔板部材７ｂの構造について説明した。

続いて、上記のようなオイル分離性能が効果的に発揮される条件を、エンジン運転状態の観点から図１及び図８に基づいて説明する。なお、以下の説明において、第２オイルセパレータ部とは、これまで説明してきた気液分離室７０のことであり、第２オイルセパレータ部７０と称す。また、図８においては、カムシャフトＳＥを始めとする動弁系部品やピストン等の図は省略した。

まず、図２のＦ−Ｆ部におけるエンジンＥＮＧの前後方向視断面を示す図８を用いて、構造を説明しておく。なお、これまで説明してきた構造については省略する。シリンダヘッドＨ上に設けられる動弁室７５は、シリンダヘッドオイルドレーン通路７７と繋がっており、さらにシリンダヘッドオイルドレーン通路７７の下端部は、シリンダブロックＣＢ内においてエンジン上下方向に延びるシリンダブロックオイルドレーン通路８１の上端と図示しないガスケットを介して連通している。

シリンダブロックオイルドレーン通路８１の下端は、シリンダブロックＣＢの下部に形成されたクランク室８３に望み、その下方部にはエンジンオイルが貯留されるオイルパンＯＰが組付けられている
一方、吸気マニホールドＩＭが組付けられているエンジン吸気側のシリンダブロックＣＢには第１オイルセパレータ部９１が設けられている。

第１オイルセパレータ部９１は、クランク室８３の上方に設けられ、ピストン（不図示）がその内周部を上下往復動するシリンダライナＣＬを覆うべくシリンダブロックＣＢと一体的に形成された凹部８７と、カバー部材８９と、内部に迷路状の通路を形成するようにシリンダブロックＣＢ乃至カバー部材８９に形成した複数の邪魔板部（一部を符号９１ａで示す）とによって構成されている。

後で説明するオイルミストを含むブローバイガスが例えば、邪魔板部９１ａ等に衝突してオイルミストを液滴として付着させるとともに迷路状の通路を移動する過程でミスト化が促進され、液滴となったオイルをオイルパンＯＰへ落下させるようにしてある。

第１オイルセパレータ部９１の上部には、周知の圧力制御弁ＰＣＶが連結されている。この圧力制御弁ＰＣＶは、特に図での説明は行わないが、スプリングの付勢力により、通常は閉状態とされているが、所謂、吸気負圧が所定値以上になると付勢力に抗して開状態となるものである。

また、図８には示していないが、圧力制御弁ＰＣＶの上部にはパイプ部材９５（図１参照）が連結され、そのパイプ部材９５の他端はサージタンクＳＴの上流管ＵＰ側寄り、即ち、吸入空気の上流側の部分に設けられた接続部９３へ繋がっている。

したがって、圧力制御弁ＰＣＶが開状態となると、第１オイルセパレータ部９１にてオイルミストが除去されたブローバイガスは、サージタンクＳＴへ導かれた後、複数の吸気マニホールド分岐管ＩＭ１他を通って各気筒燃焼室に導入されるようになっている。

ところで、このようなブローバイガスの流れは、エンジン運転状態によって異なるようにされている。まず、エンジンＥＮＧが部分負荷運転時、即ち、スロットルバルブＳＶの開度が比較的小さい場合、吸気負圧が高くなって圧力制御弁ＰＣＶが開くと、第１オイルセパレータ部９１がオイル分離機能を果たす。そして、この時、図１で説明したように、パイプ部材ＢＰの一端はスロットル上流管ＦＰの連通口ＢＰＨに連通していると共に、他端はシリンダヘッドカバー１の第２オイルセパレータ部（気液分離室）７０と連通しているので、エアクリーナボックス（不図示）を通して吸入されてきたフレッシュエアは、スロットル上流管ＦＰの連通口ＢＰＨからパイプ部材ＢＰを通って第２オイルセパレータ部７０へと導かれる。図８において、フレッシュエアは右上ハッチングの矢印でその流れが示されている。

そして、第２オイルセパレータ部７０へと導かれたフレッシュエアは、動弁室７５、シリンダヘッドオイルドレーン通路７７、さらにはシリンダブロックＣＢ内のシリンダブロックオイルドレーン通路８１を経てクランク室８３へと流れて行くことになる。

この時のオイルミストは、フレッシュエアの流れに乗ってクランク室８３まで導かれ、一部はオイルパンＯＰ内のオイルミストと合流する。そしてクランク室８３内部に溜まっているブローバイガスと共に、フレッシュエアによるベンチュレーションの基で、シリンダブロックＣＢに形成されている第１オイルセパレータ部９１に流れる。このフレッシュエアと、ブローバイガスと、オイルミストとの流れは白抜き矢印で示している。

そして、先に説明したように圧力制御弁ＰＣＶに達するまでに邪魔板部９１ａ等においてオイルミストは付着凝縮し、オイルパンＯＰ内へと落ちていくことになるが、残ったフレッシュエアとブローバイガスとの混合流体（左上ハッチングの矢印）は圧力制御弁ＰＣＶの開弁動作によりパイプ部材９５（図１参照）を通ってサージタンクＳＴの上流管ＵＰ側寄り、即ち、吸入空気の上流側の部分に設けられた接続部９３へ至り、最終的にエンジン燃焼室に導入される。

従って、部分負荷運転時においては、ブローバイガスの流れがパイプ部材ＢＰから第２オイルセパレータ部７０、動弁室７５等を経てクランク室８３へ流れるという点から、バッフルプレート２１に設けられているドレーン部４７と邪魔板部材７ｂ、或いは参考例で示した邪魔板部材３７ｊの作用効果は十分には発揮されない。但し、これは図１並びに図８で示している様な、パイプ部材ＢＰが第２オイルセパレータ７０からスロットルバルブＳＶの上流のスロットル上流管ＦＰに繋がっている構造であるのがその理由であり、パイプ部材ＢＰが第２オイルセパレータ７０からスロットルバルブＳＶの下流へ繋がっている場合においては、部分負荷時においてスロットルバルブＳＶの下流が第２オイルセパレータ７０に比して負圧になるためブローバイガスは第２オイルセパレータ７０からパイプ部材ＢＰを通ってスロットルバルブＳＶの下流へ流れ込み、その過程においてオイル分離性能は十分に発揮される。

一方、エンジンＥＮＧが全負荷運転時、即ち、スロットルバルブＳＶの開度が全開、或いは比較的大きい場合、ブローバイガスの流れは部分負荷運転時とは逆になる。即ち、全負荷運転時においては、スロットルバルブＳＶの下流では吸気負圧が減少すると共に、クランク室８３の内圧が高くなり、その結果、クランク室８３、及び第２オイルセパレータ７０と比べてスロットルバルブＳＶの上流側のスロットル上流管ＦＰ内の圧力が低圧状態となることにより、クランク室８３から第１オイルセパレータ部７０を通りスロットルバルブＳＶの上流に向けてブローバイガスは流れていく。

そしてこの場合について図８ではブローバイガスの流れを黒矢印で示している。即ち、エンジン燃焼室から漏れたブローバイガスは、クランク室８３からシリンダブロックオイルドレーン通路８１及びシリンダヘッドオイルドレーン通路７７を通って動弁室７５に流れ込んで行く。なお、この際、クランク室８３のオイルミストもブローバイガスの流れに乗って動弁室７５へ向かって流れていくが、そのオイルミストの一部はシリンダブロックオイルドレーン通路８１及びシリンダヘッドオイルドレーン通路７７を通過中に、それらの壁面に付着若しくはクランク室８３へ流れ落ちているオイルに吸収される。

そして、動弁室７５に流れてきたブローバイガスとオイルミストは、動弁部品の駆動により発生したオイルミストが加わり、ブローバイガス入口部２３（図４、図５参照）とドレーン部４７とを通って第２オイルセパレータ部７０へと流れる。ここで、ブローバイガス入口部２３の開口部の面積と、ドレーン部４７の下向き通路４５ａ、並びに横向き通路４１ａの開口断面積は前者の方が大きいため、オイルミストを含むブローバイガスの多くはブローバイガス入口部２３から第２オイルセパレータ部７０へ流れ、一部がドレーン部４７を通って第２オイルセパレータ部７０へ流れる。

このドレーン部４７を通って第２オイルセパレータ部７０へ流れ込んできたオイルミストを含むブローバイガスは、シリンダヘッドカバー１の邪魔板部材７ｂ（即ち、縦壁部７ｂ）（図６参照）に衝突する。その結果、オイルミストは邪魔板部材７ｂに付着した後、下方へ流れ落ちてドレーン部４７の横向き通路４１ａと下向き通路４５ａを通って動弁室７５に滴下して行くことになる。

一方、ブローバイガス入口部２３から流れ込んできたオイルミストを含むブローバイガスは、通路断面積の大きい第２オイルセパレータ部７０をゆっくりと流れること、並びにブローバイガス出口部１７に向かう間に第２オイルセパレータ部７０を構成するシリンダヘッドカバー１の排気側天井壁部７、縦壁部７ａ、縦壁部７ｂ、縦壁部７ｃ、及び縦壁部７ｓ沿いで冷却される等して、オイル成分が液化して第一平面部３５から第二平面部３７に溜まる。そして溜まったオイルはドレーン部４７を通って動弁室７５に滴下していくことになる。

したがって、ブローバイガス出口部１７からパイプ部材ＢＰへ排出されていくのは、オイルミストが殆ど分離除去されたブローバイガス（流れは、左上ハッチングの矢印で示している）であり、このブローバイガスは、パイプ部材ＢＰの他端に連結されているスロットル上流管ＦＰの連通口ＢＰＨに流れ、スロットルバルブＳＶの下流の吸気間にホールドＩＭからエンジン燃焼室へと導入される。

以上、第２オイルセパレータ部（気液分離室）におけるオイルミストを含むブローバイガスからのオイルミスとの分離性能について、エンジン運転条件との関係を示しつつ説明したが、本発明の主旨は、気液分離室におけるオイルドレーン部と邪魔板部材の構造にあり、したがって、本発明のエンジンのオイル分離装置は、上記実施の形態に限定されるものではない。

本発明に係るエンジンの概略図 本発明に係るシリンダヘッドカバーの平面図、並びに正面図 バッフルプレート組付シリンダヘッドカバーの下面図 バッフルプレートの斜視図 図２におけるＡ−Ａ断面図 図５のバッフルプレートにおけるドレーン部詳細図 エンジンを図２若しくは図３のシリンダヘッドカバーＥ−Ｅ部で切断した断面図 エンジンを図２のシリンダヘッドカバーＦ−Ｆ部で切断した断面図 邪魔板部材の参考例を示す図 従来技術を示す図

符号の説明

１・・・シリンダヘッドカバー
７・・・排気側天井壁部（天井壁部）
７ａ、７ｃ、７ｓ・・・縦壁部
７ｂ・・・縦壁部（邪魔板部材）
１７・・・ブローバイガス出口部
２１・・・バッフルプレート
２３・・・ブローバイガス入口部
３７ｊ・・・参考例として示す邪魔板部材
４１・・・横向き通路部
４１ａ・・・横向き通路
４５・・・下向き通路部
４５ａ・・・下向き通路
４７・・・ドレーン部
７０・・・気液分離室（第２オイルセパレータ部）
７５・・・動弁室

Claims (2)

1. エンジンのシリンダヘッドカバーにその天井壁部と縦壁部と平板状のバッフルプレートとで気液分離室を形成し、該気液分離室にブローバイガスの入口部と出口部とを設けて、動弁室内のブローバイガス中のオイル成分を液化分離し、出口部近傍のバッフルプレートに形成したドレーン部よりオイル成分を前記動弁室内へ滴下させるエンジンのオイル分離装置において、
   前記ドレーン部が、前記バッフルプレートの内面に沿った横向き通路部分と、該横向き通路部分と連通し前記バッフルプレートに下向きに突出する下向き通路部分とからなる略Ｌ字形状の通路部として設けられ、該各通路部は幅方向に偏平な通路断面を有するものとなっており、前記ドレーン部の横向き通路部の気液分離室側の開口に対面して縦向きの邪魔板部材が接近して設けられており、
   前記邪魔板部材が、前記シリンダヘッドカバーの縦壁部で兼用されていることを特徴とするエンジンのオイル分離装置。
2. 請求項１において、前記バッフルプレートと前記ドレーン部は合成樹脂製で一体に成形されていることを特徴とするエンジンのオイル分離装置。

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