JP2017227208A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】内燃機関であって、シリンダブロック２は、第１ブローバイガス通路４１及び第１オイル戻し通路を有し、シリンダヘッドは、第１ブローバイガス通路と接続通路５５Ａとを接続する第２ブローバイガス通路４５、第１隔壁４７によって動弁室１８と分離され第２隔壁４８によって第２ブローバイガス通路と分離され、気液分離装置に接続された第１オイル戻し孔５１を備えたオイル戻し室４６、動弁室と第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、第１隔壁には、オイル戻し室と動弁室とを接続する第２オイル戻し孔５２が形成され、第２隔壁には、オイル戻し室と第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、通気孔は第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。
【選択図】図４

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。

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）。

特開２００９−１８０１７２号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

実施形態に係る内燃機関の斜視図 実施形態に係る内燃機関の構成図 実施形態に係る内燃機関のシリンダヘッドの吸気側の後側面図 図３のIV−IV断面図 図４のV−V断面図 図４のVI−VI断面図 シリンダヘッド及びチェーンの位置関係を示す説明図

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (17)

1. シリンダ及びクランク室を備えたシリンダブロックと、
   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。
2. 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ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
3. 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ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関。
4. 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ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の内燃機関。
5. 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ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つの項に記載の内燃機関。
6. 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、複数の通路に分岐し、分岐した１つの通路が前記接続通路に接続し、分岐した他の１つの通路が前記通気孔に接続していることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つの項に記載の内燃機関。
7. 前記シリンダヘッドは、カムシャフトを回転可能に支持する軸受壁を有し、
   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。
8. 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を兼ねることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関。
9. 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ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の内燃機関。
10. 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ことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つの項に記載の内燃機関。
11. 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ことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１つの項に記載の内燃機関。
12. 前記シリンダヘッドには、２本のカムシャフトが支持され、
    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。
13. 前記シリンダヘッドには、２本のカムシャフトが支持され、
    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。
14. 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に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれか１つの項に記載の内燃機関。
15. 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ことを特徴とする請求項１４に記載の内燃機関。
16. 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。
17. 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ことを特徴とする請求項１６に記載の内燃機関。

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