JP6343327B2 - Internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関に関し、詳細には内燃機関のブローバイガス通路及びオイル戻し通路に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine, and more particularly to a blow-by gas passage and an oil return passage of the internal combustion engine.
内燃機関のシリンダブロック及びシリンダヘッドに、クランク室から動弁室にブローバイガスを流す通路と、動弁室からクランク室にオイルを流す通路とのそれぞれを独立して形成し、ブローバイガスとオイルとの干渉を避け、それぞれが円滑に流れるようにしたものがある(例えば、特許文献1)。 In the cylinder block and cylinder head of the internal combustion engine, a passage for flowing blow-by gas from the crank chamber to the valve chamber and a passage for flowing oil from the valve chamber to the crank chamber are formed independently, and blow-by gas and oil There is one in which each interference is avoided and each flows smoothly (for example, Patent Document 1).
ブローバイガスは、内燃機関の吸気系に供給される前に、液体を除去するために気液分離装置に供給される。気液分離装置では、ブローバイガスから取り除かれた液体のオイルが発生するため、このオイルをクランク室下部のオイルパンに戻す通路が必要になる。このように、内燃機関ではブローバイガス通路及びオイル戻し通路が必要になるため、これらを効率良く配置することが必要になる。その際、ブローバイガスと、オイルパンに戻すオイルとの接触を可能な限り避け、ブローバイガス中へのオイルの液滴の混入を避けることが望まれている。 Before the blow-by gas is supplied to the intake system of the internal combustion engine, the blow-by gas is supplied to the gas-liquid separator to remove the liquid. In the gas-liquid separation device, liquid oil removed from the blow-by gas is generated, and a passage for returning this oil to the oil pan below the crank chamber is required. Thus, since an internal combustion engine requires a blow-by gas passage and an oil return passage, it is necessary to arrange these efficiently. At that time, it is desired to avoid the contact between the blow-by gas and the oil returned to the oil pan as much as possible, and to avoid the mixing of the oil droplets into the blow-by gas.
本発明は、以上の背景を鑑み、内燃機関において、ブローバイガスとオイルとの接触を抑制することを課題とする。 In view of the above background, an object of the present invention is to suppress contact between blow-by gas and oil in an internal combustion engine.
上記課題を解決するために本発明の一態様は、内燃機関(1)であって、シリンダ(2D)及びクランク室(2C)を備えたシリンダブロック(2)と、前記シリンダブロックのシリンダ軸線方向における上端に結合されたシリンダヘッド(4)と、前記シリンダヘッドのシリンダ軸線方向における上端に結合され、前記シリンダヘッドと協働して互いに分離された動弁室(18)及び接続通路(55A)を画定するヘッドカバー(5)と、前記接続通路に接続されたガス入口ポート(61A)、内燃機関の吸気系(30)に接続されたガス出口ポート(61B、61C)、及び分離されたオイルを排出するオイル排出ポート(61D)を備えた気液分離装置(60)とを有し、前記シリンダブロックは、前記クランク室から前記シリンダヘッド側の端面に延びる第1ブローバイガス通路(41)及び第1オイル戻し通路(42)を有し、前記シリンダヘッドは、シリンダ軸線方向に延びて前記第1ブローバイガス通路と前記接続通路とを接続する第2ブローバイガス通路(45)、第1隔壁(47)によって前記動弁室と分離されると共に第2隔壁(48)によって前記第2ブローバイガス通路と分離され、前記オイル排出ポートに接続された第1オイル戻し孔(51)を備えたオイル戻し室(46)、前記動弁室と前記第1オイル戻し通路とを接続する第2オイル戻し通路(43)を備え、前記第1隔壁には、前記オイル戻し室と前記動弁室とを接続する第2オイル戻し孔(52)が形成され、前記第2隔壁には、前記オイル戻し室と前記第2ブローバイガス通路とを接続する通気孔(53)が形成され、前記通気孔は前記第2オイル戻し孔よりも鉛直方向における上方に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an aspect of the present invention is an internal combustion engine (1), which is a cylinder block (2) including a cylinder (2D) and a crank chamber (2C), and a cylinder axial direction of the cylinder block A cylinder head (4) coupled to the upper end of the cylinder head, and a valve chamber (18) and a connection passage (55A) coupled to the upper end of the cylinder head in the cylinder axial direction and separated from each other in cooperation with the cylinder head. A head cover (5) for defining the gas, a gas inlet port (61A) connected to the connection passage, a gas outlet port (61B, 61C) connected to the intake system (30) of the internal combustion engine, and the separated oil A gas-liquid separator (60) having an oil discharge port (61D) for discharging, and the cylinder block is connected to the cylinder from the crank chamber. The cylinder head has a first blow-by gas passage (41) and a first oil return passage (42) extending to an end face on the cylinder side, and the cylinder head extends in the cylinder axial direction to connect the first blow-by gas passage and the connection passage. A second blow-by gas passage (45) to be connected is separated from the valve operating chamber by a first partition wall (47), and is separated from the second blow-by gas passage by a second partition wall (48), and is connected to the oil discharge port. An oil return chamber (46) having a first oil return hole (51), a second oil return passage (43) connecting the valve operating chamber and the first oil return passage, and the first partition wall. Is formed with a second oil return hole (52) for connecting the oil return chamber and the valve operating chamber, and the second partition wall connects the oil return chamber and the second blow-by gas passage. Pores (53) is formed, the vent hole is characterized by being arranged above in the vertical direction than the second oil return hole.
この態様によれば、気液分離装置から排出されるオイルは、オイル戻し室を介して動弁室に流れ、第2オイル戻し孔及び第1オイル戻し通路を通過してクランク室に流れる。動弁室は、第2オイル戻し孔、オイル戻し室、及び通気孔を介して第2ブローバイガス通路と接続されているため、クランク室と同等の圧力になる。通気孔が第2オイル戻し孔よりも鉛直方向における上方に配置されているため、動弁室のオイルが第2ブローバイガス通路に流れることが抑制され、ブローバイガスへのオイルの混入が抑制される。 According to this aspect, the oil discharged from the gas-liquid separation device flows into the valve operating chamber via the oil return chamber, and flows into the crank chamber through the second oil return hole and the first oil return passage. Since the valve operating chamber is connected to the second blow-by gas passage through the second oil return hole, the oil return chamber, and the vent hole, the pressure is equal to that of the crank chamber. Since the vent hole is disposed above the second oil return hole in the vertical direction, the oil in the valve operating chamber is suppressed from flowing into the second blow-by gas passage, and mixing of the oil into the blow-by gas is suppressed. .
また、上記の態様において、前記第2オイル戻し孔は、前記オイル戻し室の鉛直方向における下端部に対応する部分に配置されているとよい。 Moreover, said aspect WHEREIN: The said 2nd oil return hole is good to be arrange | positioned in the part corresponding to the lower end part in the vertical direction of the said oil return chamber.
この態様によれば、オイル戻し室にオイルが滞留し難くなる。 According to this aspect, it is difficult for oil to stay in the oil return chamber.
また、上記の態様において、前記第1オイル戻し孔は、前記通気孔よりも鉛直方向における下方に配置されているとよい。 In the above aspect, the first oil return hole may be disposed below the vent hole in the vertical direction.
この態様によれば、第1オイル戻し孔からオイル戻し室に流入するオイルが通気孔に流入し難くなる。 According to this aspect, it is difficult for oil flowing into the oil return chamber from the first oil return hole to flow into the vent hole.
また、上記の態様において、前記通気孔は、前記オイル戻し室の鉛直方向における上端部に対応する部分に配置されているとよい。 Moreover, said aspect WHEREIN: The said vent hole is good to be arrange | positioned in the part corresponding to the upper end part in the perpendicular direction of the said oil return chamber.
この態様によれば、オイル戻し室のオイルが通気孔に流入し難くなる。 According to this aspect, it becomes difficult for the oil in the oil return chamber to flow into the vent hole.
また、上記の態様において、前記第2ブローバイガス通路は、シリンダ軸線方向における下部よりも上部において横断面積が広く形成されているとよい。 In the above aspect, the second blow-by gas passage may have a wider cross-sectional area in the upper part than in the lower part in the cylinder axial direction.
この態様によれば、第2ブローバイガス通路を流れる間にブローバイガスの流速が低下するため、ブローバイガスの流れに引きつられ、浮遊したオイルの液滴がブローバイガスから落下して分離される。 According to this aspect, the flow velocity of the blow-by gas decreases while flowing through the second blow-by gas passage, so that the suspended oil droplets are pulled and separated from the blow-by gas by the flow of the blow-by gas.
また、上記の態様において、前記第2ブローバイガス通路の鉛直方向における上部は、複数の通路(45A、45B)に分岐し、分岐した1つの通路(45A)が前記接続通路に接続し、分岐した他の1つの通路(45B)が前記通気孔に接続しているとよい。 In the above aspect, the upper part of the second blow-by gas passage in the vertical direction branches into a plurality of passages (45A, 45B), and one branched passage (45A) connects to the connection passage and branches off. Another one passage (45B) may be connected to the vent hole.
この態様によれば、オイル戻し室のオイルが通気孔から第2ブローバイガス通路に流れ難くなる。また仮に、オイル戻し室のオイルが通気孔から第2ブローバイガス通路に流れたとしても、接続通路に流れることが抑制される。 According to this aspect, it becomes difficult for the oil in the oil return chamber to flow from the vent hole to the second blow-by gas passage. Further, even if the oil in the oil return chamber flows from the vent hole to the second blow-by gas passage, it is suppressed from flowing to the connection passage.
また、上記の態様において、前記シリンダヘッドは、カムシャフト(19)を回転可能に支持する軸受壁(21)を有し、前記第2ブローバイガス通路の前記シリンダ軸線方向における上部は、前記軸受壁の内部に形成されているとよい。 In the above aspect, the cylinder head includes a bearing wall (21) that rotatably supports the camshaft (19), and an upper portion of the second blow-by gas passage in the cylinder axial direction is the bearing wall. It is good to be formed inside.
この態様によれば、軸受壁を利用して第2ブローバイガス通路が形成されるため、シリンダヘッドの小型化が図れる。 According to this aspect, since the second blow-by gas passage is formed using the bearing wall, the cylinder head can be reduced in size.
また、上記の態様において、前記軸受壁は、前記シリンダヘッドのシリンダ列方向における端部を構成する端壁(12)を兼ねるとよい。 In the above aspect, the bearing wall may also serve as an end wall (12) that constitutes an end of the cylinder head in the cylinder row direction.
この態様によれば、端壁に第2ブローバイガス通路が形成されるため、シリンダヘッドの小型化が図れる。 According to this aspect, since the second blow-by gas passage is formed in the end wall, the size of the cylinder head can be reduced.
また、上記の態様において、前記オイル戻し室の前記シリンダ軸線方向における上部は、前記軸受壁の内部に形成されているとよい。 In the above aspect, the upper part of the oil return chamber in the cylinder axis direction may be formed inside the bearing wall.
この態様によれば、軸受壁を利用してオイル戻し室が形成されるため、シリンダヘッドの小型化が図れる。 According to this aspect, since the oil return chamber is formed using the bearing wall, the size of the cylinder head can be reduced.
また、上記の態様において、前記第2隔壁は、鉛直方向に対して前記オイル戻し室側にオーバーハングしているとよい。 In the above aspect, the second partition wall may be overhanging on the oil return chamber side with respect to the vertical direction.
この態様によれば、オイル戻し室のオイルが通気孔に到達し難くなる。 According to this aspect, it becomes difficult for the oil in the oil return chamber to reach the vent hole.
また、上記の態様において、前記第1隔壁は、前記第2ブローバイガス通路及び前記オイル戻し室と前記動弁室とを分離すべく、シリンダ列方向と直交する方向に延びているとよい。 In the above aspect, the first partition wall may extend in a direction perpendicular to the cylinder row direction so as to separate the second blow-by gas passage, the oil return chamber, and the valve operating chamber.
この態様によれば、第2ブローバイガス通路及びオイル戻し室が第1隔壁を介して動弁室の側方に集めて配置されるため、シリンダヘッドの小型化が可能になる。 According to this aspect, since the second blow-by gas passage and the oil return chamber are gathered and arranged on the side of the valve operating chamber via the first partition wall, the cylinder head can be reduced in size.
また、上記の態様において、前記シリンダヘッドには、2本のカムシャフト(19)が支持され、前記第2隔壁は、前記カムシャフトの一方の中心に向けて延びる部分(48A)を有するとよい。 In the above aspect, the cylinder head may support two camshafts (19), and the second partition wall may have a portion (48A) extending toward one center of the camshaft. .
この態様によれば、第2隔壁によって、カムシャフトに巻き掛けられるチェーン又はベルトからカムシャフトの一方を介してシリンダヘッドに加わる荷重に対してシリンダヘッドの剛性が向上する。 According to this aspect, the rigidity of the cylinder head is improved by the second partition against the load applied to the cylinder head via one of the camshaft from the chain or belt wound around the camshaft.
また、上記の態様において、前記シリンダヘッドには、2本のカムシャフト(19)が支持され、前記カムシャフトのそれぞれの端部に設けられたスプロケット又はプーリ(19A)には、クランクシャフトの端部に設けられたスプロケット又はプーリと共にチェーン又はベルト(19B)が巻き掛けられ、前記第2隔壁は、前記カムシャフトの一方のスプロケット又はプーリから2つの方向に延びる前記チェーン又はベルトを外挿した仮想直線によって形成される角の2等分線と平行に延びる部分を有するとよい。 In the above aspect, two camshafts (19) are supported on the cylinder head, and the sprocket or pulley (19A) provided at each end of the camshaft is connected to the end of the crankshaft. A chain or belt (19B) is wound together with a sprocket or pulley provided in the section, and the second partition is an imaginary that extrapolates the chain or belt extending in two directions from one sprocket or pulley of the camshaft It is preferable to have a portion extending in parallel with the bisector of the corner formed by the straight line.
この態様によれば、第2隔壁によって、カムシャフトに巻き掛けられるチェーン又はベルトからカムシャフトの一方を介してシリンダヘッドに加わる荷重に対してシリンダヘッドの剛性が向上する。 According to this aspect, the rigidity of the cylinder head is improved by the second partition against the load applied to the cylinder head via one of the camshaft from the chain or belt wound around the camshaft.
また、上記の態様において、前記第2ブローバイガス通路及び前記オイル戻し室は、前記シリンダヘッドに形成された冷却水通路(57)に隣接して配置されているとよい。 In the above aspect, the second blow-by gas passage and the oil return chamber may be disposed adjacent to a cooling water passage (57) formed in the cylinder head.
この態様によれば、オイル戻し室を通過するオイルと冷却水通路を通過する冷却水との熱交換によってオイルが加熱される。また、冷却水通路を通過する冷却水との熱交換によって第2ブローバイガス通路を画定する壁面の温度が比較的高温に維持され、第2ブローバイガス通路を通過するブローバイガス中の水分の凝縮及び凍結が抑制される。 According to this aspect, the oil is heated by heat exchange between the oil passing through the oil return chamber and the cooling water passing through the cooling water passage. Further, the wall surface defining the second blow-by gas passage is maintained at a relatively high temperature by heat exchange with the cooling water passing through the cooling water passage, and condensation of moisture in the blow-by gas passing through the second blow-by gas passage and Freezing is suppressed.
また、上記の態様において、前記冷却水通路は、前記オイル戻し室の下方かつ前記第2ブローバイガス通路の側方に設けられているとよい。 In the above aspect, the cooling water passage may be provided below the oil return chamber and on a side of the second blow-by gas passage.
この態様によれば、冷却水通路、オイル戻し室、及び第2ブローバイガス通路がシリンダヘッドの端部に効率良く配置される。 According to this aspect, the cooling water passage, the oil return chamber, and the second blow-by gas passage are efficiently arranged at the end of the cylinder head.
また、上記の態様において、当該内燃機関は、シリンダ列方向に互いにオフセットした2つシリンダバンクを有するV型内燃機関であり、前記シリンダバンクのそれぞれは、同一形状の前記シリンダヘッドをシリンダ列方向において互いに反転した形態で有し、前記オイル戻し室のそれぞれは、前記シリンダヘッドのそれぞれの互いに対向する側部側に形成されているとよい。 Further, in the above aspect, the internal combustion engine is a V-type internal combustion engine having two cylinder banks offset from each other in the cylinder row direction, and each of the cylinder banks has the same shape of the cylinder head in the cylinder row direction. Preferably, the oil return chambers are formed on opposite side portions of the cylinder head.
この態様によれば、オイル戻し室が傾斜したシリンダヘッドにおいて高位側に位置するため、動弁室からオイル戻し室へのオイルの逆流が抑制される。また、2つのシリンダバンクを同一形状のシリンダヘッドから形成することによって、製造コストの低減することができる。 According to this aspect, since the oil return chamber is positioned on the higher side in the inclined cylinder head, the backflow of oil from the valve operating chamber to the oil return chamber is suppressed. In addition, the manufacturing cost can be reduced by forming the two cylinder banks from cylinder heads having the same shape.
また、上記の態様において、前記気液分離装置は、一対の前記シリンダヘッドの間に配置されているとよい。 In the above aspect, the gas-liquid separation device may be disposed between the pair of cylinder heads.
この態様によれば、気液分離装置が一対のシリンダバンク間の凹部に配置されるため、内燃機関全体の小型化が図れる。 According to this aspect, since the gas-liquid separator is disposed in the recess between the pair of cylinder banks, the entire internal combustion engine can be reduced in size.
以上の構成によれば、内燃機関において、ブローバイガスとオイルとの接触が抑制される。 According to the above configuration, contact between blow-by gas and oil is suppressed in the internal combustion engine.
以下、図面を参照して、本発明に係る内燃機関の実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(内燃機関の概略構成)
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る内燃機関1は、V型6気筒エンジンである。内燃機関1は、クランクシャフトが左右方向に延びるように車体に配置されている。内燃機関1は、上部前側に設けられた前シリンダ部2A及び上部後側に設けられた後シリンダ部2Bを備えたシリンダブロック2と、シリンダブロック2の下部に結合されたオイルパン3と、シリンダブロック2の前シリンダ部2Aに結合された前シリンダヘッド4と、前シリンダヘッド4の上部に結合された前ヘッドカバー(前カムカバー)5と、シリンダブロック2の後シリンダ部2Bに結合された後シリンダヘッド6と、後シリンダヘッド6の上部に結合された後ヘッドカバー(後カムカバー)7とを有する。シリンダブロック2の前シリンダ部2A、前シリンダヘッド4及び前ヘッドカバー5は、協働して前バンク8を構成し、シリンダブロック2の後シリンダ部2B、後シリンダヘッド6、及び後ヘッドカバー7は後バンク9を構成する。
(Schematic configuration of internal combustion engine)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
シリンダブロック2の下部は、下方に開口したクランクケースをなし、内部にクランクシャフトを受容するクランク室2Cを形成する。前シリンダ部2A及び後シリンダ部2Bのそれぞれは、左右に延び、左右に並んだ3つのシリンダ2Dを有する。各シリンダ2Dは、クランク室2Cと接続している。前シリンダ部2Aの各シリンダ2Dの軸線Aは、鉛直方向(鉛直面)Bに対してクランクシャフトを中心として前側に所定角だけ傾斜している。後シリンダ部2Bの各シリンダ2Dの軸線は、鉛直面に対してクランクシャフトを中心として後側に所定角だけ傾斜している。前シリンダ部2A及び後シリンダ部2Bの上端面は、シリンダヘッドとの締結面をなし、各シリンダ2Dが開口している。各シリンダ2Dには、それぞれコンロッドによってクランクシャフトに連結されたピストンが往復動可能に受容されている。クランク室2Cの下部は、オイルパン3によって閉塞されている。オイルパン3の内側は、クランク室2Cと接続したオイル貯留室3Aを形成する。シリンダブロック2の右端面にはトランスミッションが結合される。
The lower part of the
図3〜図6に示すように、前シリンダヘッド4は、前シリンダ部2Aの上端面に締結されるヘッド下部4Aと、ヘッド下部4Aの上部に設けられたヘッド上部4Bとを有する。ヘッド上部4Bは、ヘッド下部4Aの上端部の前縁及び後縁のそれぞれから上方に突出して左右に延びた前後一対の側壁11、11と、ヘッド下部4Aの上端部の左縁及び右縁のそれぞれから上方に突出して前後に延びた左右一対の端壁12、12とを有する。一対の側壁11、11、一対の端壁12、12及びヘッド下部4Aの上面13は、協働して左右に長い略直方体の上方に開口した箱形をなす。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
図5に示すように、ヘッド下部4Aの下端面には、各シリンダ2Dに対応して凹設された、複数の略半球形の燃焼室天井部15が形成されている。図3に示すように、前シリンダヘッド4は、各燃焼室天井部15から後方に延び、前シリンダヘッド4の後側面に開口した複数の吸気ポート16を有する。また、前シリンダヘッド4は、各燃焼室天井部15から前方に延び、前シリンダヘッド4の前側面に開口した複数の排気ポートを有する。
As shown in FIG. 5, a plurality of substantially hemispherical combustion
図4及び図5に示すように、前ヘッドカバー5は、前シリンダヘッド4の上部を覆うように設けられている。詳細には、前ヘッドカバー5の縁部は、一対の側壁11、11及び一対の端壁12、12の上端面に結合されている。前ヘッドカバー5とヘッド上部4Bとは、協働して前動弁室18を画定する。前動弁室18には、吸気ポート16及び排気ポートに設けられるバルブを開閉駆動する動弁機構が設けられている。動弁機構は、DOHC型であり、2つのカムシャフト19を有する。動弁機構は、カムシャフト19の他、カムシャフト19によって駆動され、バルブを所定のタイミングで押すロッカアーム等を有しているとよい。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
2つのカムシャフト19は、クランクシャフトと平行に配置され、スプロケット又はプーリから構成される回転体19Aと、チェーン又はベルトから構成される巻き掛け伝動体19Bと、クランクシャフトに設けられたスプロケット又はプーリとを含む伝達機構によってクランクシャフトと連結されている。前シリンダヘッド4のヘッド下部4Aの上面13には複数の軸受壁21が突設され、前ヘッドカバー5の下面には、軸受壁21に対応して複数のベアリングキャップ22が突設されている。各軸受壁21と各ベアリングキャップ22とは互いに締結され、その締結面に各カムシャフト19を回転可能に支持する軸受23を形成する。左右の端壁12、12は、各カムシャフト19の左端及び右端を支持する軸受壁21を兼ねる。
The two
図2に示すように、後シリンダヘッド6は、前シリンダヘッド4の略前後対称形の構造を有し、複数の燃焼室天井部15と、燃焼室天井部15から後シリンダヘッド6の前側面に延びる吸気ポート16と、燃焼室天井部15から後シリンダヘッド6の後側面に延びる排気ポートとを有する。また、後シリンダヘッド6は、前シリンダヘッド4同様に、後ヘッドカバー7によって上部が覆われ、後ヘッドカバー7との間に動弁機構が設けられた後動弁室25を画定する。
As shown in FIG. 2, the
内燃機関1の吸気系30は、上流側から順に、吸気入口31、エアクリーナ32、ターボチャージャのコンプレッサ33、インタークーラ34、スロットルバルブ35、及び吸気マニホールド36を有する。図1に示すように、吸気マニホールド36は前シリンダヘッド4と後シリンダヘッド6との間に配置され、前シリンダヘッド4及び後シリンダヘッド6の吸気ポート16に接続されている。内燃機関1の排気系(不図示)は、上流側から順に、前シリンダヘッド4及び後シリンダヘッド6の排気ポートに接続された排気マニホールド、ターボチャージャのタービン、触媒コンバータ、消音器、及び排気出口を有する。内燃機関1は、オイル貯留室3Aのオイルを内燃機関1の動弁機構を含む摺接部に圧送するオイルポンプを有する。オイルポンプは、公知のトロコイドポンプ等であり、クランクシャフトの回転力を受けてオイルを圧送する。
The
(ブローバイガス通路及びオイル戻し通路)
図2及び図4に示すように、シリンダブロック2の前シリンダ部2Aには、シリンダ軸線方向における上下に延び、下端がクランク室2Cに接続すると共に、上端が前シリンダ部2Aの上端面に開口した第1ブローバイガス通路41及び第1前オイル戻し通路42が形成されている。第1ブローバイガス通路41は、前シリンダ部2Aのシリンダ列方向における一端側(本実施形態では右端側)に形成されている。本実施形態では、第1前オイル戻し通路42は、前シリンダ部2Aの前端部、具体的には各シリンダ2Dの軸線Aよりも前方に配置されている。また、第1前オイル戻し通路42は、隣り合うシリンダ2Dの間に配置されているとよい。
(Blow-by gas passage and oil return passage)
As shown in FIGS. 2 and 4, the
図2、図4及び図6に示すように、前シリンダヘッド4には、シリンダ軸線方向における上下に延び、前動弁室18の底部(ヘッド下部4Aの上面13)と第1前オイル戻し通路42とを接続する第2前オイル戻し通路43が形成されている。第2前オイル戻し通路43は、前シリンダヘッド4のヘッド下部4Aの前端部に設けられている。前シリンダヘッド4は、前方に向けて傾斜しているため、前動弁室18の底面は前方に向けて傾斜している。第2前オイル戻し通路43は、前動弁室18内の鉛直方向において最も低い位置に開口している。
As shown in FIGS. 2, 4, and 6, the
図4に示すように、前シリンダヘッド4には、シリンダ軸線方向における上下に延び、下端において第1ブローバイガス通路41と接続すると共に、上端が右側の端壁12(軸受壁21)の上端面に開口した第2ブローバイガス通路45が形成されている。第2ブローバイガス通路45は、前シリンダヘッド4のヘッド下部4Aにおいてシリンダ列方向における一端側の端部に形成されている。詳細には、第2ブローバイガス通路45は、前シリンダヘッド4のヘッド下部4Aにおいて、シリンダ列方向における一方側の端面と、その端面に最も近い燃焼室天井部15との間を通過する。また、第2ブローバイガス通路45は、ヘッド下部4Aから軸受壁21の1つの内部を軸受壁21の上端面に向けて上方に延びている。本実施形態では、第2ブローバイガス通路45の上部は、軸受壁21を兼ねる右側の端壁12内に形成されている。図4及び図6に示すように、第2ブローバイガス通路45は、下部に対して上部が前後における幅、左右における幅が大きく形成されている。すなわち、第2ブローバイガス通路45の横断面積(流路断面積)は、下部に対して上部が大きく形成されている。また、第2ブローバイガス通路45の上端部は、前方かつ上方に延びて右側の端壁12の上端面に開口する前分岐部45Aと、後方に延びた後分岐部45Bとを有する。
As shown in FIG. 4, the
図4に示すように、右側の端壁12の内部において、第2ブローバイガス通路45の後方にはオイル戻し室46が形成されている。オイル戻し室46は、右側の端壁12の前動弁室18側の側部を構成する第1隔壁47によって前動弁室18と互いに分離されている。すなわち、オイル戻し室46は、主面が左右を向く第1隔壁47を介して前動弁室18の右側に配置されている。同様に、第2ブローバイガス通路45は、主面が左右を向く第1隔壁47を介して前動弁室18の右側に配置されている。第1隔壁47は、第2ブローバイガス通路45及びオイル戻し室46と前動弁室18とを分離すべく、主面が左右を向き、シリンダ列方向と直交する方向に延びている。
As shown in FIG. 4, an
第2ブローバイガス通路45とオイル戻し室46とは鉛直方向において略上下に延びる第2隔壁48によって互いに分離されている。第2隔壁48の上部48Aは、第2ブローバイガス通路45の後分岐部45Bの後縁に沿って後方に屈曲している。すなわち、第2隔壁48の上部は、オイル戻し室46側に迫り出し、オイル戻し室46側にオーバーハングしている。第2隔壁48の上部48Aは、カムシャフト19の一方の中心に向けて延びている。図7に示すように、第2隔壁48の上部48Aは、カムシャフト19の一方の回転体19Aから2つの接線方向に延びる巻き掛け伝動体19Bを外挿した仮想直線によって形成される仮想角の2等分線と略平行に延びていることが好ましい。また、第2隔壁48の上部48Aは、仮想角の2等分線に沿って延びることが好ましい。
The second blow-by
図3及び図4に示すように、オイル戻し室46の下部には、後方に延び、前シリンダヘッド4のヘッド下部4Aの後側面に開口する第1オイル戻し孔51が形成されている。第1オイル戻し孔51の外端(後端)は、配管等を介して後述する気液分離装置60のオイル排出ポート61Dに接続される。第1隔壁47の下部には、第1隔壁47を厚み方向(左右)に貫通し、オイル戻し室46と前動弁室18とを接続する第2オイル戻し孔52が形成されている。第2隔壁48の上端部には、第2隔壁48を厚み方向(前後)に貫通し、オイル戻し室46と第2ブローバイガス通路45とを接続する通気孔53が形成されている。通気孔53は、前シリンダヘッド4の後側から、後側の側壁11、オイル戻し室46、第2隔壁48を貫通するようにドリルによって穿孔される。その際に、後側の側壁11に形成される孔54Aはプラグ54Bによって閉塞される。
As shown in FIGS. 3 and 4, a first
図4に示すように、第2オイル戻し孔52は、オイル戻し室46の鉛直方向における下端部に形成されている。また、第2オイル戻し孔52は、前シリンダヘッド4の後部に形成され、前動弁室18の後部に開口していることが好ましい。通気孔53は、第1オイル戻し孔51及び第2オイル戻し孔52よりも鉛直方向における上方に配置されている。第1オイル戻し孔51は、第2オイル戻し孔52よりも鉛直方向における上方に配置されている。通気孔53の軸線は略前後に延び、第2オイル戻し孔52の軸線は略左右に延びている。そのため、通気孔53の軸線と第2オイル戻し孔52の軸線とは、互いに垂直となる方向に配置されている。
As shown in FIG. 4, the second
オイル戻し室46の下方かつ第2ブローバイガス通路45の側方には、冷却水通路57の端部が配置されている。冷却水通路57は、前シリンダヘッド4の燃焼室天井部15及び燃焼室天井部15から延びる排気ポートの周囲に形成されている。冷却水通路57の端部は、オイル戻し室46を画定する壁部及び第2ブローバイガス通路45を画定する壁部と熱交換可能なように、オイル戻し室46及び第2ブローバイガス通路45と近接していることが好ましい。冷却水通路57の端部は、製造時において前シリンダヘッド4の端部に開口していてもよい。例えば、冷却水通路57の端部は、前シリンダヘッド4の鋳造時において、冷却水通路57を成形する中子の支持片が配置される部分であってもよい。冷却水通路57の端部が鋳造時において前シリンダヘッド4の端部に開口していている場合、冷却水通路57の端部の開口端は製造過程においてプラグによって閉塞されるとよい。
An end of a
前ヘッドカバー5のベアリングキャップ22の締結面には、上方に向けて凹んだ通路溝55が凹設されている。通路溝55と右側の端壁12の上端面とは、協働して接続通路55Aを形成する。接続通路55Aは、前動弁室18から分離されている。第2ブローバイガス通路45の右側の端壁12の上端面における開口端は、接続通路55Aと接続している。通路溝55は、一端において前ヘッドカバー5を厚み方向(上下)に貫通し、前ヘッドカバー5の上面に開口している。
On the fastening surface of the
図1及び図2に示すように、接続通路55Aの前ヘッドカバー5の上面における開口端は、気液分離装置60に接続されている。気液分離装置60は、遠心力を利用して気体と液体とを分離するサイクロン型の気液分離装置や、複数のバッフルプレートによって蛇行した流路を備え、慣性力を利用して気体と液体とを分離する気液分離装置等であってよい。気液分離装置60は、ガス入口ポート61Aと、第1ガス出口ポート61Bと、第2ガス出口ポート61Cと、オイル排出ポート61Dとを有する。気液分離装置60において、ブローバイガスはガス入口ポート61Aから第1ガス出口ポート61B又は第2ガス出口ポート61Cに流れ、ブローバイガスから分離されたオイルはオイル排出ポート61Dから排出される。気液分離装置60は、前シリンダヘッド4の後側の側壁11の後方に配置されている。気液分離装置60は、前シリンダヘッド4及び後シリンダヘッド6の間に配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the open end of the
接続通路55Aの前ヘッドカバー5の上面における開口端は、第1接続管63を介して気液分離装置60のガス入口ポート61Aに接続されている。第1ガス出口ポート61Bは、第2接続管64を介して吸気マニホールド36に接続されている。第2接続管64には、第1ガス出口ポート61B側から吸気マニホールド36側へのガスの流れを許容し、逆向きのガスの流れを阻止する第1逆止弁(PCVバルブ)65が設けられている。第1逆止弁65は、第1ガス出口ポート61B側の圧力が吸気マニホールド36側の圧力よりも所定値以上高くなった場合に開く。第2ガス出口ポート61Cは、第3接続管66を介して吸気系30におけるエアクリーナ32とコンプレッサ33との間の部分に接続されている。第3接続管66には、第2ガス出口ポート61C側から吸気系30側へのガスの流れを許容し、逆向きのガスの流れを阻止する第2逆止弁67が設けられている。オイル排出ポート61Dは、第4接続管68を介して第1オイル戻し孔51に接続されている。
An opening end of the
図2に示すように、後シリンダヘッド6と後ヘッドカバー7との間に形成された後動弁室25は、第5接続管72を介して吸気系30におけるエアクリーナ32とコンプレッサ33との間の部分に接続されている。第5接続管72には、吸気系30側から後動弁室25へのガスの流れを許容し、逆向きのガスの流れを阻止する第3逆止弁73が設けられている。後動弁室25は、後シリンダヘッド6及びシリンダブロック2の後シリンダ部2Bに形成された後オイル戻し通路74によってクランク室2Cと接続されている。
As shown in FIG. 2, the
前バンク8を構成する前シリンダヘッド4と、後バンク9を構成する後シリンダヘッド6とは、互いに同一形状に形成され、シリンダ列方向において互いに反転した形態で配置されている。前シリンダヘッド4と後シリンダヘッド6とは、シリンダ列方向に沿って、それぞれのオイル戻し室46及び第2ブローバイガス通路45が設けられた端部が互いに離れる方向にオフセットして配置されている。オイル戻し室46のそれぞれは、前シリンダヘッド4及び後シリンダヘッド6の互いに対向する側部側に形成されている。
The
以上の構成によれば、図2に示すように、クランク室2Cのブローバイガスは、第1ブローバイガス通路41、第2ブローバイガス通路45、及び接続通路55Aを順に通過し、気液分離装置60に流入する。そして、ブローバイガスは、自然吸気時には第1ガス出口ポート61Bから吸気マニホールド36に供給され、過給時には第2ガス出口ポート61Cから吸気系30のエアクリーナ32とコンプレッサ33との間の部分に供給される。
According to the above configuration, as shown in FIG. 2, the blow-by gas in the
気液分離装置60でブローバイガスから分離されたオイルは、オイル排出ポート61D、第1オイル戻し孔51、オイル戻し室46、第2オイル戻し孔52を順に通過して前動弁室18に流れる。前動弁室18のオイルは、第2前オイル戻し通路43、第1前オイル戻し通路42を通過してクランク室2Cの下部のオイル貯留室3Aに流れる。
The oil separated from the blow-by gas by the gas-
新気は、吸気系30のエアクリーナ32とコンプレッサ33との間の部分から第5接続管72、後動弁室25、後オイル戻し通路74、クランク室2C、第1ブローバイガス通路41、第2ブローバイガス通路45、通気孔53、オイル戻し室46、第2オイル戻し孔52を順に通過して前動弁室18に流れる。
Fresh air flows from the portion between the
気液分離装置60から排出されるオイルは、オイル戻し室46を介して前動弁室18に流れ、第2前オイル戻し通路43及び第1前オイル戻し通路42を通過してクランク室2Cに流れる。前動弁室18は、第2オイル戻し孔52、オイル戻し室46、及び通気孔53を介して第2ブローバイガス通路45と接続されているため、クランク室2Cと同等の圧力になる。
The oil discharged from the gas-
通気孔53が第2前オイル戻し通路43よりも鉛直方向における上方に配置されているため、前動弁室18のオイルが第2ブローバイガス通路45に流れることが抑制され、ブローバイガスへのオイルの混入が抑制される。また、通気孔53が第1オイル戻し孔51よりも鉛直方向における上方に配置されているため、第1オイル戻し孔51からオイル戻し室46に流入するオイルが通気孔53に流入し難くなる。また、通気孔53がオイル戻し室46の鉛直方向における上端部に対応する部分に配置されているため、オイル戻し室46のオイルが通気孔53に流入し難くなる。また、第2隔壁48が、鉛直方向においてオイル戻し室46側にオーバーハングしているため、オイル戻し室46のオイルが通気孔53に一層到達し難くなる。
Since the
第2ブローバイガス通路45は、シリンダ軸線方向における下部よりも上部の方が、横断面積が広いため、第2ブローバイガス通路45を流れる間にブローバイガスの流速が低下するため、ブローバイガスの流れに引きつられ、浮遊したオイルの液滴がブローバイガスから落下して分離され易くなる。
Since the second blow-by
第2ブローバイガス通路45の上部が、前分岐部45A及び後分岐部45Bに分岐し、前分岐部45Aが接続通路55Aに接続し、後分岐部45Bが通気孔53に接続しているため、オイル戻し室46のオイルが通気孔53から第2ブローバイガス通路45に一層流れ難くなる。
The upper part of the second blow-by
軸受壁21をなす右側の端壁12の内部に第2ブローバイガス通路45の上部及びオイル戻し室46が形成されているため、シリンダヘッドの小型化が図れる。
Since the upper part of the second blow-by
第2隔壁48の上部48Aが、カムシャフト19の一方の中心に向けて延びているため、巻き掛け伝動体19Bからカムシャフト19の一方を介して前シリンダヘッド4に加わる荷重に対して、前シリンダヘッド4の剛性が向上する。また、第2隔壁48の上部48Aが、カムシャフト19の一方の回転体19Aから2つの接線方向に延びる巻き掛け伝動体19Bを外挿した仮想直線によって形成される仮想角の2等分線と略平行に延びているため、前シリンダヘッド4の剛性が向上する。
Since the
オイル戻し室46が冷却水通路57に隣接して配置されているため、オイル戻し室46を通過するオイルと冷却水通路57を通過する冷却水との熱交換によってオイルが加熱される。また、第2ブローバイガス通路45が冷却水通路57に隣接して配置されているため、冷却水通路57を通過する冷却水との熱交換によって第2ブローバイガス通路45を画定する壁面の温度が比較的高温に維持され、第2ブローバイガス通路45を通過するブローバイガス中の水分の凝縮及び凍結が抑制される。また、冷却水通路57がオイル戻し室46の下方かつ第2ブローバイガス通路45の側方に設けられることによって、冷却水通路57、オイル戻し室46、及び第2ブローバイガス通路45が前シリンダヘッド4の端部に効率良く配置される。
Since the
オイル戻し室46が、傾斜した前シリンダヘッド4の高位側に位置するため、前動弁室18からオイル戻し室46へのオイルの逆流が抑制される。前シリンダヘッド4及び後シリンダヘッド6が同一形状に形成されるため、製造コストの低減が可能になる。また、気液分離装置60が前シリンダヘッド4及び後シリンダヘッド6間の凹部に配置されるため、内燃機関全体の小型化が図れる。
Since the
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。上記の実施形態では、前シリンダヘッド4に第2ブローバイガス通路45やオイル戻し室46等を設けた構成としたが、内燃機関1を前後逆に配置し、第2ブローバイガス通路45やオイル戻し室46を後側のシリンダヘッドに設けてもよい。また、クランクシャフトが前後に延びるように内燃機関1を配置し、左側又は右側に設けられるシリンダヘッドに第2ブローバイガス通路45やオイル戻し室46を設けてもよい。
Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. In the above embodiment, the
1 :内燃機関
2 :シリンダブロック
2C :クランク室
2D :シリンダ
3A :オイル貯留室
4 :前シリンダヘッド
5 :前ヘッドカバー
11 :側壁
12 :端壁
18 :前動弁室
19 :カムシャフト
21 :軸受壁
30 :吸気系
41 :第1ブローバイガス通路
42 :第1前オイル戻し通路
43 :第2前オイル戻し通路
45 :第2ブローバイガス通路
45A :前分岐部
45B :後分岐部
46 :オイル戻し室
47 :第1隔壁
48 :第2隔壁
51 :第1オイル戻し孔
52 :第2オイル戻し孔
53 :通気孔
55A :接続通路
60 :気液分離装置
61A :ガス入口ポート
61B :第1ガス出口ポート
61C :第2ガス出口ポート
61D :オイル排出ポート
1: Internal combustion engine 2:
Claims (17)
前記シリンダブロックのシリンダ軸線方向における上端に結合されたシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドのシリンダ軸線方向における上端に結合され、前記シリンダヘッドと協働して互いに分離された動弁室及び接続通路を画定するヘッドカバーと、
前記接続通路に接続されたガス入口ポート、内燃機関の吸気系に接続されたガス出口ポート、及び分離されたオイルを排出するオイル排出ポートを備えた気液分離装置とを有し、
前記シリンダブロックは、前記クランク室から前記シリンダヘッド側の端面に延びる第1ブローバイガス通路及び第1オイル戻し通路を有し、
前記シリンダヘッドは、シリンダ軸線方向に延びて前記第1ブローバイガス通路と前記接続通路とを接続する第2ブローバイガス通路、第1隔壁によって前記動弁室と分離されると共に第2隔壁によって前記第2ブローバイガス通路と分離され、前記オイル排出ポートに接続された第1オイル戻し孔を備えたオイル戻し室、前記動弁室と前記第1オイル戻し通路とを接続する第2オイル戻し通路を備え、
前記第1隔壁には、前記オイル戻し室と前記動弁室とを接続する第2オイル戻し孔が形成され、
前記第2隔壁には、前記オイル戻し室と前記第2ブローバイガス通路とを接続する通気孔が形成され、
前記通気孔は前記第2オイル戻し孔よりも鉛直方向における上方に配置されていることを特徴とする内燃機関。 A cylinder block having a cylinder and a crank chamber;
A cylinder head coupled to the upper end of the cylinder block in the cylinder axial direction;
A head cover coupled to an upper end of the cylinder head in the cylinder axial direction and defining a valve operating chamber and a connection passage separated from each other in cooperation with the cylinder head;
A gas inlet port connected to the connection passage, a gas outlet port connected to an intake system of an internal combustion engine, and a gas-liquid separator provided with an oil discharge port for discharging separated oil;
The cylinder block has a first blow-by gas passage and a first oil return passage extending from the crank chamber to an end face on the cylinder head side,
The cylinder head extends in a cylinder axial direction and is separated from the valve chamber by a second blow-by gas passage and a first partition that connect the first blow-by gas passage and the connection passage, and the second partition by the second partition. An oil return chamber having a first oil return hole separated from the blow-by gas passage and connected to the oil discharge port; and a second oil return passage connecting the valve operating chamber and the first oil return passage. ,
A second oil return hole that connects the oil return chamber and the valve operating chamber is formed in the first partition wall,
The second partition wall is formed with a vent hole that connects the oil return chamber and the second blow-by gas passage,
The internal combustion engine, wherein the vent hole is arranged above the second oil return hole in the vertical direction.
前記第2ブローバイガス通路の前記シリンダ軸線方向における上部は、前記軸受壁の内部に形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1つの項に記載の内燃機関。 The cylinder head has a bearing wall that rotatably supports the camshaft,
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein an upper portion of the second blow-by gas passage in the cylinder axial direction is formed inside the bearing wall.
前記第2隔壁は、前記カムシャフトの一方の中心に向けて延びる部分を有することを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか1つの項に記載の内燃機関。 Two cylinder shafts are supported on the cylinder head,
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 11, wherein the second partition wall has a portion extending toward one center of the camshaft.
前記カムシャフトのそれぞれの端部に設けられたスプロケット又はプーリには、クランクシャフトの端部に設けられたスプロケット又はプーリと共にチェーン又はベルトが巻き掛けられ、
前記第2隔壁は、前記カムシャフトの一方のスプロケット又はプーリから2つの方向に延びる前記チェーン又はベルトを外挿した仮想直線によって形成される角の2等分線と平行に延びる部分を有することを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれか1つの項に記載の内燃機関。 Two cylinder shafts are supported on the cylinder head,
A chain or belt is wound around the sprocket or pulley provided at each end of the camshaft together with the sprocket or pulley provided at the end of the crankshaft.
The second partition has a portion extending in parallel with a bisector of an angle formed by a virtual straight line obtained by extrapolating the chain or belt extending in two directions from one sprocket or pulley of the camshaft. The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 12, wherein the internal combustion engine is characterized.
前記シリンダバンクのそれぞれは、同一形状の前記シリンダヘッドをシリンダ列方向において互いに反転した形態で有し、
前記オイル戻し室のそれぞれは、前記シリンダヘッドのそれぞれの互いに対向する側部側に形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項15のいずれか1つの項に記載の内燃機関。 The internal combustion engine is a V-type internal combustion engine having two cylinder banks offset from each other in the cylinder row direction,
Each of the cylinder banks has the same shape of the cylinder heads reversed in the cylinder row direction,
16. The internal combustion engine according to claim 1, wherein each of the oil return chambers is formed on a side of each of the cylinder heads facing each other.
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