JPH0435528Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は特にシリンダがＶ型に配列された内燃
機関のブローバイガス還元装置に関する。

（従来の技術） 内燃機関の燃焼室からクランク室へと、ピスト
ンとシリンダの摺動間隙を通して吹き抜ける、ブ
ローバイガスは未燃焼成分が多く含まれているた
め、直接に大気中に放出することなく、クランク
室から吸気通路へと還流して、再燃焼させてい
る。

シリンダがＶ型のシリンダブロツクに配列され
ている、いわゆるＶ型機関にあつては、このブロ
ーバイガスの還元装置として、従来第５図、第６
図に示すようなものが、米国特許第3661128号明
細書にも開示されている。

Ｖ型のバンク状に形成されたシリンダブロツク
２Ａ，２Ｂにはそれぞれピストン２５，２６が摺
動自在に収装されると共に、その上部にシリンダ
ヘツド４，５が固定され、さらにシリンダヘツド
４，５の上面はロツカカバー６，７により覆われ
ている。またシリンダブロツク２Ａ，２Ｂの下面
には共通のオイルパン３が取付けられる。前記シ
リンダヘツド４，５には各気筒に対して吸気マニ
ホールド１０，１１が連結されると共に排気マニ
ホールド４０，４１が連結される。吸気マニホー
ルド１０，１１は両バンクの中央に位置するコレ
クタ部１２に合流し、さらにこのコレクタ部１２
は絞弁１９を内装したスロツトルチヤンバ１３を
介して吸気通路１４に接続し、エアクリーナ１５
で浄化された空気が各気筒に吸入されるようにな
つている。なお、この吸入空気量に対応して図示
しない燃料噴射弁から燃料が吸気中に噴射され、
所定の濃度の混合気を形成する。

ところで、各シリンダブロツク２Ａ，２Ｂに
は、第１、第２のブローバイガス通路１６，１７
が形成され、このうち第１のブローバイガス通路
１６は、シリンダブロツク下部のクランク室２９
からシリンダブロツク２Ａのシリンダ側面に沿つ
て形成した連絡通路３０と、ロツカカバー６の内
部室２７を通して前記絞弁１９の下流側のコレク
タ部１２と連通するブローバイガス還流管２０と
で構成され、これに対して第２のブローバイガス
通路１７は、前記クランク室２９からシリンダブ
ロツク２Ｂのシリンダ側面に沿つて形成した連絡
通路３１と、ロツカカバー７の内部室２８を通し
て絞弁１９の上流側の吸気通路１４に接続するブ
ローバイガス掃気管１８とから構成される。そし
て上記ブローバイガス還流管２０の途中には、第
６図に詳細断面を示すように、吸入負圧に応動し
てブローバイガスの流量を制御するコントロール
バルブ２１が設けられる。コントロールバルブ２
１は吸入負圧が強くなると、弁体２２がスプリン
グ２４に抗して図中左方に引き寄せられ、オリフ
イス２３の開度を減少させ、吸入負圧が弱まると
スプリング２４により逆に右方に移動してオリフ
イス２３の開度を増加させるようになつている。

したがつて、機関の運転に伴い燃焼室側からピ
ストン２５，２６の摺動間隙を通過してクランク
室２９に漏洩したブローバイガスは、吸気絞弁１
９の下流側に発生する吸入負圧に引かれて第１の
ブローバイガス通路１６からコントロールバルブ
２１を経由して絞弁下流のコレクタ部１２に流入
する一方、このクランク室２９には絞弁１９の上
流側にブローバイガス掃気管１８を接続する第２
のブローバイガス通路１７を経由して新気が導入
され、クランク室２９を換気する。これによつて
クランク室２９からのブローバイガスを吸気中に
導入してシリンダで再燃焼させると共に、オイル
パン３の潤滑オイルが未燃焼成分を含むブローバ
イガスによつて劣化されるのを防ぐのである。

前記コントロールバルブ２１はブローバイガス
の吸気中への還流量を運転状態に応じて制御する
ことにより、混合気の空燃比が大きく変動するを
防止し、燃焼の安定性を保持するのであるが、こ
のために吸気量が少ない機関の低負荷時は、コン
トロールバルブ２１の開度が吸入負圧に応じて減
少して、過剰にブローバイガスが吸気中に還流さ
れるのを防ぎ、また吸気量が大きくなる機関の高
負荷時は吸入負圧の低下に伴いコントロールバル
ブ２１の開度が増加してブローバイガスの還流量
を増大させるのである。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながらこの機関の高負荷時はシリンダ内
燃焼室の最高圧力も上昇し、ピストン２５，２６
の摺動間隙を通つてクランク室２９に抜け出るブ
ローバイガス量も増大してくるため、第１のブロ
ーバイガス通路１６のコントロールバルブ２１を
通過する際の管路抵抗が大きくなり、やがては第
１のブローバイガス通路１６のみでは発生するブ
ローバイガスの全量を還流させることができなく
なる（なお、このような高負荷時にも発生するブ
ローバイガスの全量をコントロールバルブ２１を
通過できるようにすると、バルブ開度が大きくな
りすぎ、通常運転時にブローバイガス量を適切に
制御することが困難となり、空燃比が変動しやす
くなる）。このため、クランク室２９のブローバ
イガスの一部は、新気を導入するための第２のブ
ローバイガス通路１７を逆流してブローバイガス
掃気管１８から吸気絞弁１９の上流側の吸気通路
１４へと流れ出るようになる。

このときクランク室２９に連通する連絡通路３
１をブローバイガスの逆流分の総てが流れるた
め、コントロールバルブ２１の流量が飽和状態に
達してからは発生ブローバイガス量に応じて流速
が大きくなり、この高速逆流成分と共にクランク
室２９の潤滑オイルが第２ブローバイガス通路１
７から持ち出される。この場合、上記第１、第２
のブローバイガス通路１６，１７の断面積が狭小
であると、逆流するブローバイガスの流速が高ま
るために、高速のブローバイガスによつて吸気系
に持ち出される潤滑オイルの量は、オイル捕集部
８，９によつて一部が分離除去されるものの、さ
らに大きくなる。

これによつて機関潤滑オイルの消費量が増大す
るばかりか、とくに吸気絞弁１９の上流側に流れ
た潤滑オイルは、通路内壁に付着して絞弁１９の
作動性を阻害することもあり、また吸気と共にシ
リンダで燃焼した潤滑オイルは排気系に設置した
触媒を劣化させたり、排気ガスの異臭の原因とな
ることもあつた。

本考案はこのような問題を解決することを目的
とするものである。

（問題点を解決するための手段） そこで本考案は、Ｖ型に配置されたシリンダブ
ロツクの一方のバンクに第１のブローバイガス通
路を、他方のバンクに第２のブローバイガス通路
を形成し、一方のバンクに形成した第１のブロー
バイガス通路がクランク室と絞弁下流の吸気通路
とを連通すると共に、他方のバンクに形成した第
２のブローバイガス通路がクランク室と絞弁上流
の吸気通路とを連通し、前記第１のブローバイガ
ス通路に吸気負圧に応動して開度が増減するコン
トロールバルブを介装した内燃機関のブローバイ
ガス還元装置において、前記両バンクの各シリン
ダヘツドとロツカカバーで形成される各内部室
を、それぞれ第１、第２のブローバイガス通路の
途中に介装すると共に、これら両内部室を前記各
ブローバイガス通路とは独立して相互に直結する
連通路を吸気マニホールドに一体に形成した。

（作用） このようにすると、機関の高負荷時に絞弁上流
側に第２のブローバイガス通路を通してブローバ
イガスが逆流する際に、クランク室から直接第２
のブローバイガス通路に流れるものと、第１のブ
ローバイガス通路を途中まで流れて、シリンダヘ
ツドの内部室から連通路を経由して第２のブロー
バイガス通路に合流するものとに分流されるの
で、クランク室から流出するときのブローバイガ
スの流速は、第２のブローバイガス通路のみを通
過する場合に比較して、第１のブローバイガス通
路により流路断面積が拡大された分だけ低下し、
したがつてこの流速低下によつてクランク室から
の潤滑オイルの持ち出し量がそれだけ減少する。

また、両バンクの内部室を各ブローバイガス通
路からは独立して相互に直結するように連通路を
設けたので、連通路の通路構成が単純化すると共
に各内部室間でのガスの流通がより容易となり、
これにより低負荷運転時においても各内部室に確
実に新気が導入される。

さらに、吸気マニホールドに連通路を一体形成
した構成により、吸気マニホールド自体及びこれ
を取り付けた状態でのエンジンの強度・剛性が向
上すると共に、連通路をエンジンに取り付けるた
めの作業が不要となり部品点数も減少する。

（実施例） 以下本考案の実施例を第１図〜第４図にしたが
つて説明する。

本考案では、一方のバンクにおいてシリンダヘ
ツド４とロツカカバー６とにより画成したシリン
ダヘツド６の上方の内部室２７と、他方のバンク
のシリンダヘツド５とロツカカバー７とにより同
様に画成した内部室２８とを互いに連通する連通
路３８を設ける。一方の内部室２７は第１のブロ
ーバイガス通路１６を構成する連絡通路３０と、
また他方の内部室２８は第２のブローバイガス通
路１７を構成する連絡通路３１とそれぞれ連通
し、さらにブローバイガス還流管２０並びに掃気
管１８と連通し、ブローバイガスや新気がこの内
部室２７，２８を通過するようになつている。

そして上記連通路３８はシリンダヘツド４，５
に連結した吸気マニホールド１０，１１と一体的
に鋳造などにより形成される。第２図から第４図
に示すように、吸気マニホールド１０，１１はコ
レクタ部１２に対する取付フランジ３３を共有し
た状態で互いに一体に結合すると共に、シリンダ
ヘツド４，５に対する取付フランジ３４Ａ，３４
Ｂとがバンク両端において連結リブ３５で結合さ
れ、この連結リブ３５の内部に前記連通路３８が
貫通形成されるのである。

このように構成され、その他第５図と同一部分
には同符号を付し、次ぎに作用を説明する。

機関の低負荷運転時にはクランク室２９のブロ
ーバイガス量は少なく、第２のブローバイガス通
路１７を経由して導入される吸気通路１４の絞弁
１９の上流からの新気よつて掃気されつつ、ブロ
ーバイガスは第１のブローバイガス通路１６から
コントロールバルブ２１を経由して絞弁１９の下
流側に流入する。このとき、内部室２８に導入さ
れた新気の一部は、クランク室２９からのブロー
バイガスと混合することなく、連通路３８を介し
て直接的に他方の内部室２７に導入されるので、
一方の内部室２８のみならず他方の内部室２７を
も確実に新気で換気することができ、したがつて
動弁系や潤滑オイルの汚損を起こしにくい。な
お、吸気量が小さい機関低負荷時は絞弁下流の吸
入負圧が強く、コントロールバルブ２１の開度が
小さいために還流されるブローバイガス量も少な
い。

機関の高負荷時にはクランク室２９には多量の
ブローバイガスが吹き抜け、第１のブローバイガ
ス通路１６のコントロールバルブ２１が全開状態
になるにもかかわらず、オバーフローの状態にな
り、第２のブローバイガス通路１７を経由して絞
弁１９の上流側にもブローバイガスが逆流する。

ところが第１のブローバイガス通路１６の最大
管路抵抗はコントロールバルブ２１の部分で発生
し、その手前において第１のブローバイガス通路
１６は第２のブローバイガス通路１７と連通路３
８により互いに連通しているため、オーバーフロ
ー状態のブローバイガスは、クランク室２９から
直接的に連絡通路３１より第２のブローバイガス
通路１７に流れるものと、連絡通路３０より第１
のブローバイガス通路１６を途中まで流れて連通
路３８より第２のブローバイガス通路１７へと合
流するものとに分かれる。

したがつてクランク室２９から逆流する時点
で、ブローバイガスの有効通路断面積は第１と第
２のブローバイガス通路１６，１７を構成する連
絡通路３０，３１の合計断面積になり（ただし第
１のブローバイガス通路１６の流量にはコントロ
ールバルブ２１を通過する分もあるので、厳密に
は逆流分に対しては合計断面積よりも小さいもの
となる）、この結果、従来のように一方のブロー
バイガス通路のみを通して逆流分の総てが流れる
ときよりも流速が低下し、このようにクランク室
２９から流出するブローバイガスの流速が低下す
ると、クランク室２９から持ち出される潤滑オイ
ルの量も減少する。

また逆流分のブローバイガスは、第１、第２の
ブローバイガス通路１６，１７に比較して著しく
通路断面積の大きい、シリンダヘツド４，５の上
方の内部室２７，２８を経由するので、この内部
室２７，２８を通過する際に流速が大幅に低下
し、これによりブローバイガス中に含まれている
潤滑オイルは、ここを通過するうちに落下して分
離されるので、連通路３８を経由して合流したの
ちブローバイガス掃気管１８を逆流するブローバ
イガス中の潤滑オイルは更に減少する。この場
合、第２のブローバイガス通路１７については、
内部室２８による潤滑オイルの分離機能は変わら
ないが、第１のブローバイガス通路１６から内部
室２７を経由して連通路３８に流れ込む分につい
ては、新たにこの内部室２７を利用できる分だ
け、オイル分離機能が高まることになるのであ
る。

このようにして機関の高負荷時にクランク室２
９から持ち出される潤滑オイル量が減少し、吸気
絞弁１９の上流側の汚損防止、あるいは排気系の
触媒の劣化、異臭の発生防止が図れるのである。

なお本考案は第１、第２のブローバイガス通路
１６，１７の断面積を、機関の設計上の制約から
大きく取れないもの、例えばタイミングベルトで
動弁機構を駆動するタイプの機関などにとつて特
に有効である。

また、第１、第２のブローバイガス通路１６，
１７を接続する連通路３８は、シリンダヘツド
４，５に連結する《ハの字》型に広がる吸気マニ
ホールド１０，１１の、ちようど下端を剛的に結
合する連結リブ３５に一体に形成してあるので、
これらマニホールド１０，１１の剛性を高めるの
にも寄与し、吸気マニホールド１０，１１が両バ
ンクから受ける熱変形に起因した応力に対しての
耐久性を向上させることにもなる。連通路３８を
形成するにあたり、吸気マニホールド１０，１１
と一体にすることにより、その取付が容易になる
と共に取付部品の削減なども可能となる。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、機関の高負荷時
に絞弁上流側にブローバイガスが逆流する際に、
クランク室から直接第２のブローバイガス通路に
流れるものと、第１のブローバイガス通路を途中
まで流れて、シリンダヘツドの内部室を経由した
後に第２のブローバイガス通路に合流するものと
に分流されるので、クランク室から流出するとき
のブローバイガスの流速は、第２のブローバイガ
ス通路のみを通過する場合に比較して低下し、し
たがつて流速低下によりクランク室からの潤滑オ
イルの持ち出し量がそれだけ減少し、機関の潤滑
オイルの消費量を節減するばかりか、吸気通路や
吸気絞弁の汚損、作動不良を防ぎ、さらに排気系
の触媒の劣化や異臭の発生を防止することができ
るという効果がある。

また、本考案では両バンクの内部室をブローバ
イガス通路から独立した連通路で直結する構成と
したので、連通路自体の構成が単純化すると共
に、各内部室間でのガスの流通が容易となり、こ
れにより特に低負荷運転時に一方の内部室に導入
した新気の一部をブローバイガスと混合させるこ
となく直接的に他方の内部室に導入して両内部室
を確実に掃気することができ、したがつて潤滑オ
イルの汚損及び劣化を一層確実に防止できるとい
う効果が得られる。

さらに、連通路は吸気マニホールドに一体形成
したので、吸気マニホールドの強度及び剛性を高
められるとともに、連通路の取付作業が容易とな
り、部品点数が減少するという利点も生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す断面図、第２図
は吸気マニホールドの平面図、第３図は同じく側
面図、第４図は第２図のＡ−Ａ線断面図である。
第５図は従来例の断面図、第６図はその一部であ
るコントロールバルブの断面図である。 ３……オイルパン、４，５……シリンダヘツ
ド、６，７……ロツカカバー、８，９……オイル
捕集部、１０，１１……吸気マニホールド、１２
……コレクタ部、１４……吸気通路、１６……第
１ブローバイガス通路、１７……第２ブローバイ
ガス通路、１８……掃気管、１９……吸気絞弁、
２０……還流管、２１……コントロールバルブ、
２７，２８……内部室、２９……クランク室、３
０，３１……連絡機構、３３……取付フランジ、
３５……連結リブ、３８……連通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. Ｖ型に配置されたシリンダブロツクの一方のバ
   ンクに第１のブローバイガス通路を、他方のバン
   クに第２のブローバイガス通路を形成し、一方の
   バンクに形成した第１のブローバイガス通路がク
   ランク室と絞弁下流の吸気通路とを連通すると共
   に、他方のバンクに形成した第２のブローバイガ
   ス通路がクランク室と絞弁上流の吸気通路とを連
   通し、前記第１のブローバイガス通路に吸入負圧
   に応動して開度が増減するコントロールバルブを
   介装した内燃機関のブローバイガス還元装置にお
   いて、前記両バンクの各シリンダヘツドとロツカ
   カバーで形成される各内部室を、それぞれ第１、
   第２のブローバイガス通路の途中に介装すると共
   に、これら両内部室を前記各ブローバイガス通路
   とは独立して相互に直結する連通路を吸気マニホ
   ールドに一体形成したことを特徴とする内燃機関
   のブローバイガス還元装置。