JP6319012B2

JP6319012B2 - エンジンのブリーザ室レイアウト構造

Info

Publication number: JP6319012B2
Application number: JP2014192259A
Authority: JP
Inventors: 日下　卓也; 卓也日下
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2018-05-09
Anticipated expiration: 2034-09-22
Also published as: JP2016061277A

Description

本発明は、ブリーザ室と２次空気供給装置の２次空気室とがエンジンのヘッドカバーの上部に設けられるエンジンのブリーザ室レイアウト構造に関する。

特許文献１に記載のエンジンのブリーザ室レイアウト構造では、図４にも示すように、オイル分を含むブローバイガスを気液分離するブリーザ室１０２は、エンジン１００全体を小型化する目的で、エンジン１００においてオイルミストの少ないヘッドカバー１０１の上部１０１Ａの内側に設けられる。つまり、このブリーザ室１０２は、ヘッドカバー１０１の上部１０１Ａの内側に突設された迷路形状の隔壁１０３を、ブリーザ用ガスケット１０４を介してブリーザプレート１０５が覆うことで構成される。

また、このエンジン１００では、エンジン１００から排出される排気へ２次空気を供給して、排気中の未燃焼成分を完全燃焼させる２次空気供給装置１０６のリードバルブ室１０７が、ヘッドカバー１０１の上部１０１Ａの外側に設けられている。このリードバルブ室１０７は、２次空気供給装置１０６のリードバルブ１０８を内部に収容するものであり、ヘッドカバー１０１の上部１０１Ａにキャップ用ガスケット１１０を介して装着されたキャップ１０９と、ヘッドカバー１０１の上部１０１Ａとに囲まれて構成される。

尚、図４中の符号１１１はシリンダヘッド、符号１１２はシリンダブロックをそれぞれ示し、符号１１３、１１４は、シリンダヘッド１１１に接続された吸気管、排気管をそれぞれ示す。

特開２０１１−１８５２０３号公報

ところが、特許文献１のヘッドカバー１０１では、ヘッドカバー１０１の上部１０１Ａの内側からブリーザプレート１０５を装着してブリーザ室１０２を構成し、ヘッドカバー１０１の上部１０１の外側からキャップ１０９を装着してリードバルブ室１０７を構成している。このため、ブリーザ室１０２とリードバルブ室１０７とにおいて、カバー部材（ブリーザプレート１０５、キャップ１０９）やガスケット（ブリーザ用ガスケット１０４、キャップ用ガスケット１１０）、取付ボルトなどが個別に必要となり、部品点数が増大してしまう。

また、ヘッドカバー１０１の上部１０１Ａの内側にブリーザ室１０２を、外側にリードバルブ室１０７をそれぞれ設けているため、リードバルブ室１０７はブリーザ室１０２よりも高い位置に設置しなければならない。この結果、リードバルブ室１０７がヘッドカバー１０１の上部１０１Ａから突出してしまう不具合が生じる。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、ヘッドカバーの上部における局所的な突出を抑制できるエンジンのブリーザ室レイアウト構造を提供することにある。

本発明に係るエンジンのブリーザ室レイアウト構造は、エンジンのクランク室内からのオイル分を含むブローバイガスをエンジン吸気系へ導く前に気液分離するブリーザ室が、前記エンジンから排出される排気へ２次空気を供給する２次空気供給装置の２次空気室と共に、前記エンジンのヘッドカバーに設けられたエンジンのブリーザ室レイアウト構造において、前記ブリーザ室と前記２次空気室とは、前記エンジンのシリンダ軸線に沿う前記ヘッドカバーの上面に並列して設けられ、更に、前記シリンダ軸線に沿う前記ヘッドカバーの上部の外側に、同一且つ単一のカバー部材により覆われて設けられ、前記シリンダ軸線方向において同一高さに位置づけられて構成され、前記エンジンの前面視で、前記エンジンの上下方向における前記ヘッドカバーの上面の上側と下側にヘッドカバーボルトが配置され、これらのヘッドカバーボルト間に前記ブリーザ室が配置され、前記エンジンの上下方向における前記ブリーザ室の下方で且つ下側の前記ヘッドカバーボルトに隣接して前記２次空気室が配置されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、ブリーザ室と２次空気供給装置の２次空気室とが、エンジンのヘッドカバーの上面に並列して設置されたので、ヘッドカバーの上部から例えば２次空気室が局所的に突出することを抑制できる。

本発明に係るエンジンのブリーザ室レイアウト構造における一実施形態が適用されたエンジンの周囲を示す左側面図。図１のＩＩ矢視図。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。従来におけるエンジンのブリーザ室レイアウト構造を示すエンジンの部分断面図。

以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るエンジンのブリーザ室レイアウト構造における一実施形態が適用されたエンジンの周囲を示す左側面図である。本実施形態において、前後、左右、上下の表現は、エンジンが搭載された車両に乗車したときの運転者を基準にしたものである。

図１に示すエンジンユニット１０は、例えばスクータ型自動二輪車の車体フレーム（不図示）に、ピボット軸１３を介して車両上下方向に揺動自在に枢支されたものである。このエンジンユニット１０は、エンジン１１と伝動装置１２とが一体に構成され、伝動装置１２の後部に図示しない後輪が直接軸支される。

エンジン１１は、図１及び図２に示すように、クランクケース１４の前方からシリンダアッセンブリ１５が略水平方向へ前傾して延出されて構成される。クランクケース１４の左側から伝動装置１２が一体に併設されて後方へ延びている。シリンダアッセンブリ１５は、シリンダブロック１６とシリンダヘッド１７とヘッドカバー１８とが、クランクケース１４側からシリンダ軸線Ｏ方向に沿って順次重ねられて構成される。

シリンダアッセンブリ１５及びクランクケース１４の上方には、シリンダヘッド１７の吸気ポート１９へ混合気（燃料と空気の混合気）を供給するエンジン吸気系２０が配置される。このエンジン吸気系２０は、エアクリーナ２１、キャブレタ２２及び吸気管２３を有して構成される。

吸気管２３は、シリンダヘッド１７の吸気ポート１９に接続されると共にキャブレタ２２に接続され、このキャブレタ２２がエアクリーナ２１に接続される。エアクリーナ２１にて塵埃等が除去された清浄な空気が吸気としてキャブレタ２２へ供給される。このキャブレタ２２は、吸気ポート１９への吸気量に応じて、燃料タンク（不図示）からの燃料を所定量霧化し、吸気と共に吸気ポート１９へ供給する。

また、シリンダヘッド１７の下面には排気ポート２５が開口され、この排気ポート２５から排気管２６が後方へ延び、この排気管２６の後端に排気マフラ（不図示）が連結されてエンジン排気系２７が構成される。このエンジン排気系２７及び前記エンジン吸気系２０は、エンジンユニット１０と共にピボット軸１３回りに上下方向に揺動可能に構成される。

ところで、シリンダブロック１６とシリンダヘッド１７は、図３に示すシリンダヘッド締結手段としてのシリンダヘッドスタッドボルト３０及びナット３１を用いてクランクケース１４の前面に締結され、これによりシリンダブロック１６とシリンダヘッド１７も互いに締結される。シリンダヘッドスタッドボルト３０は、４本がシリンダアッセンブリ１５のシリンダ軸線Ｏの周囲に略等間隔に配置されており、それぞれの先端部にナット３１が螺合されて、シリンダヘッド１７の頂部１７Ａが締め付けられる。

また、ヘッドカバー１８は、図２及び図３に示すように、対角線上に位置する２本のヘッドカバーボルト３２を用いてシリンダヘッド１７に固定して取り付けられ、このシリンダヘッド１７の頂部１７Ａを覆う。これらの２本のヘッドカバーボルト３２は、４本のシリンダヘッドスタッドボルト３０に囲まれた領域の外側に配置される。

図１及び図３に示すように、シリンダヘッド１７の吸気ポート１９と排気ポート２５は燃焼室３３に連通し、吸気ポート１９に吸気バルブ（不図示）が、排気ポート２５に排気バルブ（不図示）がそれぞれ設けられる。シリンダヘッド１７に設けられたカム軸受３４にはカムシャフト３５が軸支され、このカムシャフト３５に形成された吸気カムと排気カム（共に図示せず）により吸気バルブと排気バルブが所定のタイミングでそれぞれ開閉駆動されて、燃焼室３３への混合気の吸入と、燃焼室３３からの排気の排出が行われる。

さて、図１〜図３に示すように、エンジン１１のヘッドカバー１８の上部１８Ａには、ブリーザ室３６と、２次空気供給装置４０の２次空気室としてのリードバルブ室４１とが、シリンダ軸線Ｏに直交する方向に沿って並列し隣接して設置される。ここで、ブリーザ室３６は、クランクケース１４の図示しないクランク室から導入されるオイル分を含むブローバイガスを、エンジン吸気系２０へ導く前に気液分離するものである。また、２次空気供給装置４０は、エンジン１１の排気ポート２５に排出される排気中へ２次空気を供給して、排気中の未燃焼成分を完全燃焼させるものであり、リードバルブ室４１は２次空気供給装置４０のリードバルブ４２を内部に収容する。

ブリーザ室３６の外側ブリーザ室３６Ａ（後述）とリードバルブ室４１とは、同一のカバー部材４３が、シール部材としてのガスケット４４を介してヘッドカバー１８の上部１８Ａの一部を覆うことで、このカバー部材４３とヘッドカバー１８の上部１８とに囲まれて、ヘッドカバー１８の上部１８Ａの外側に構成される。カバー部材４３は、取付ボルト４５（図２）を用いてヘッドカバー１８の上部１８Ａに装着される。また、外側ブリーザ室３６Ａとリードバルブ室４１とは、エンジン１０のシリンダアッセンブリ１５のシリンダ軸線Ｏ方向において同一高さに位置づけられる。更に、リードバルブ室４１は、ブリーザ部３６よりもシリンダアッセンブリ１５の下方、即ち排気ポート２５に接近する位置に位置づけられる。

ブリーザ室３６は、カバー部材４３に覆われて構成される上述の外側ブリーザ室３６Ａと、この外側ブリーザ室３６Ａに連通してヘッドカバー１８の上部１８Ａの内側に形成される内側ブリーザ室３６Ｂと、を有して構成される。この内側ブリーザ室３６Ｂは、ヘッドカバー１８の上部１８Ａ内に一体に形成された迷路形状の隔壁３７に囲まれて、迷路状通路として形成される。ブローバイガスは、特に内側ブリーザ室３６Ｂ内を流れる間に気液分離されて、オイル分が除去される。

ブリーザ室３６の内側ブリーザ室３６Ｂには、シリンダアッセンブリ１５の左右両側に、ブローバイガスを内側リーザ室３６Ｂ内へ導入するブリーザ室導入口（不図示）が形成されている。また、ヘッドカバー１８の上部１８Ａには、内側ブリーザ室３６Ｂ及び外側ブリーザ室３６Ａにてオイル分が分離されたブローバイガスを排出するための、ユニオンパイプ形状のブリーザ室排出口３８（図２）が形成される。このブリーザ室排出口３８にブリーザホース３９の一端が接続され、このブリーザホース３９の他端はエンジン吸気系２０のエアクリーナ２１に接続される。

更に、内側ブリーザ室３６Ｂには、内側ブリーザ室３６Ｂの下方位置に、ブリーザ室３６（外側ブリーザ室３６Ａ及び内側ブリーザ室３６Ｂ）にて分離されたオイル分を排出するオイル排出口（不図示）が形成される。このオイル排出口は、シリンダヘッド１８の下方位置に設けられ、ブリーザ室３６にて分離されたオイル分を重力の作用で、カム軸受３４等を有する動弁室やクランクケース内等へ戻す。

エンジン１５の作動時にクランクケース１４のクランク室内に生じたブローバイガスは、シリンダアッセンブリ１５の図示しないカムチェーン室等を経てブリーザ室導入口からブリーザ室３６内に流入する。このブローバイガスは、内側ブリーザ室３６Ｂの迷路状通路及び外側ブリーザ室３６Ａを順次経てブリーザ室排出口３８へ向かって流れる間に、オイル分が分離される。分離されたオイル分は、オイル排出口からクランク室等へ戻される。また、オイル分が分離されたブローバイガスは、ブリーザ室排出口３８からブリーザホース３９を経てエアクリーナ２１に吸引されて還流される。このため、ブローバイガス中に含まれる未燃焼成分がエンジン１５の燃焼室３３にて再燃焼される。

リードバルブ室４１は、図１及び図２に示すように、エアホース４７を介してスイッチングバルブ４８に接続され、このスイッチングバルブ４８は、インテークホース４９を介してエアクリーナ２１のクリーンサイドに接続される。更に、スイッチングバルブ４８のバキュームホース５０はエンジン吸気系２０の吸気管２３に接続される。また、リードバルブ室４１は、図３に示すように、ヘッドカバー１８に形成された２次空気供給通路５１に連通され、この２次空気供給通路５１が、シリンダヘッド１７に形成された２次空気供給通路５２に連通される。この２次空気供給通路５２は排気ポート２５に連通する。

リードバルブ４２は、排気ポート２５内の排気の脈動に伴う負圧の作用で開閉する。また、スイッチングバルブ４８は、エンジン１１の運転状況、即ちキャブレタ２２のスロットル開度により変動する吸気管２３内の負圧に応じてリードバルブ４２へ２次空気を供給し、またはその供給を遮断する。

つまり、エンジン１１のアイドリング運転時には、キャブレタ２２のスロットル開度が小さく吸気管２３内に強い負圧が作用するため、この負圧がバキュームホース５０を経てスイッチングバルブ４８に作用して、このスイッチングバルブ４８を閉動作させる。これにより、リードバルブ４２が開いたときにも、２次空気供給通路５１及び５２を経てエンジン１１の排気ポート２５への２次空気の供給が遮断される。

エンジン１１の通常運転時には、キャブレタ２２のスロットル開度が大きくなり吸気管２３内の負圧が減少するので、この負圧がバキュームホース５０を経てスイッチングバルブ４８に作用して、このスイッチングバルブ４８を開動作させる。このため、排気ポート２５内の排気の脈動に伴う負圧によってリードバルブ４２が開いたときに、エアクリーナ２１内の空気がインテークホース４９、スイッチングバルブ４８、エアホース４７、リードバルブ室４１（リードバルブ４２）、２次空気供給通路５１及び５２を経て排気ポート２５へ２次空気として供給される。これにより、排気ポート２５に排出された排気中の未燃焼成分が２次空気中の酸素によって完全燃焼し、排気が浄化される。

以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）〜（６）を奏する。
（１）ブリーザ室３６と２次空気供給装置４０のリードバルブ室４１とが、エンジン１１のヘッドカバー１８の上部１８Ａに並列して設置されたので、ヘッドカバー１８の上部１８Ａからリードバルブ室４１が局所的に突出することを抑制できる。

（２）ヘッドカバー１８の上部１８Ａの内側に形成された内側ブリーザ室３６Ｂに連通する外側ブリーザ室３６Ａが、２次空気供給装置４０のリードバルブ室４１Ａと共に、ヘッドカバー１８の上部１８Ａの外側に設けられている。このため、ブリーザ室３６とリードバルブ室４１の組付方向が、ヘッドカバー１８の上部１８Ａの外から内へと統一されるので、ブリーザ室３６及びリードバルブ室４１の組付性を向上させることができる。

（３）ブリーザ室３６の外側ブリーザ室３６Ａとリードバルブ室４１は、同一のカバー部材４３がヘッドカバー１８の上部１８Ａの一部を覆うことにより、このカバー部材４３とヘッドカバー１８の上部１８Ａとに囲まれて構成されている。このため、ブリーザ室３６とリードバルブ室４１のそれぞれの構成部品（ガスケットや取付ボルト、カバー部材など）を削減でき、部品点数を低減できる。

（４）リードバルブ室４１がブリーザ室３６よりもエンジン１５の排気ポート２５に接近する位置に位置づけられている。従って、ヘッドカバー１８に形成されてリードバルブ室４１に連通する２次空気供給通路５１と、シリンダヘッド１７に形成されて排気ポート２５に連通する２次空気供給通路５２とを共に短縮でき、これら互いに連通する２次空気供給通路５１及び５２の加工を容易化できる。

（５）ブリーザ室３６の外側ブリーザ室３６Ａとリードバルブ室４１とは、エンジン１５のシリンダアッセンブリ１５におけるシリンダ軸線Ｏ方向において同一高さに設定されている。このため、これらの外側ブリーザ室３６及びリードバルブ室４１を構成するカバー部材４３に段差などを設ける必要がなく、このカバー部材４３を単純な形状に形成できる。

（６）ブリーザ室３６は、ヘッドカバー１８の上部１８Ａの外側に設けられた外側ブリーザ室３６Ａと、ヘッドカバー１８の上部１８Ａの内側に設けられた内側ブリーザ３６Ｂと、を有して構成される。従って、ブリーザ室３６の容量を増大させることが可能になり、ブリーザ室３６の容量に関して自由度を拡大させることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

例えば、ブリーザ室３６及びリードバルブ室４１は、シリンダアッセンブリ１５の下方に偏倚され、且つシリンダアッセンブリ１５のシリンダ軸線Ｏ方向においてシリンダヘッドスタットボルト３０に螺合するナット３１と略同一高さに設定してもよい。これにより、シリンダアッセンブリ１５のシリンダ軸線Ｏ方向長さ（高さ）を短縮でき、エンジン１５を小型化できる。

また、本実施の形態では、スクータ型自動二輪車に搭載するエンジン１１に本発明を適用する場合を述べたが、その他の自動二輪車や四輪自動車、不整地走行車両などのエンジンに本発明を適用してもよい。

１１エンジン
１４クランクケース
１８ヘッドカバー
１８Ａ上部
２０エンジン吸気系
２１エアクリーナ
２５排気ポート
３６ブリーザ室
３６Ａ外側ブリーザ室
３６Ｂ内側ブリーザ室
４０２次空気供給装置
４１リードバルブ室（２次空気室）
４２リードバルブ
４３カバー部材
Ｏシリンダ軸線

Claims

エンジンのクランク室内からのオイル分を含むブローバイガスをエンジン吸気系へ導く前に気液分離するブリーザ室が、前記エンジンから排出される排気へ２次空気を供給する２次空気供給装置の２次空気室と共に、前記エンジンのヘッドカバーに設けられたエンジンのブリーザ室レイアウト構造において、
前記ブリーザ室と前記２次空気室とは、前記エンジンのシリンダ軸線に沿う前記ヘッドカバーの上面に並列して設けられ、更に、前記シリンダ軸線に沿う前記ヘッドカバーの上部の外側に、同一且つ単一のカバー部材により覆われて設けられ、前記シリンダ軸線方向において同一高さに位置づけられて構成され、
前記エンジンの前面視で、前記エンジンの上下方向における前記ヘッドカバーの上面の上側と下側にヘッドカバーボルトが配置され、これらのヘッドカバーボルト間に前記ブリーザ室が配置され、前記エンジンの上下方向における前記ブリーザ室の下方で且つ下側の前記ヘッドカバーボルトに隣接して前記２次空気室が配置されたことを特徴とするエンジンのブリーザ室レイアウト構造。
前記エンジンの前面視で、２次空気室は斜めに配置され、その一部がブリーザ室に侵入して構成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのブリーザ室レイアウト構造。
前記２次空気室は、ブリーザ室よりもエンジンの排気ポートに接近する位置に位置づけられたことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンのブリーザ室レイアウト構造。
前記ブリーザ室は、エンジンのシリンダ軸線に沿うヘッドカバーの上部の外側に設けられた外側ブリーザ室と、この外側ブリーザ室に連通して前記シリンダ軸線に沿う前記ヘッドカバーの上部の内側に設けられた内側ブリーザ室と、を有して構成され、前記内側ブリーザ室内には、前記ヘッドカバーと一体に形成された隔壁が設けられたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエンジンのブリーザ室レイアウト構造。