JPH0577523U - エンジンのブローバイガス通路構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＯＨＶ型式のエンジンにおいて、動弁機構内
の飛散オイルや戻りオイルとブローバイガスとの混入お
よび交叉を防止すると共に、簡便，安価な手段によりブ
ローバイガス中のオイル分離の効率化を図る。 【構成】 エンジンの各気筒の吸気通路間内に少なくと
も１つの適宜容積の油分離室を設けると共に、その上下
流側に位置ずれしたブローバイガス通路を連通させ、前
記油分離室には下流側に向かって上り傾斜する傾斜面を
設け、かつ前記油分離室又はブローバイガス通路と吸気
通路とをオリフィスを介して連通する。 【効果】 オイル分離効率の向上と、気筒数増加に対し
ても比較的容易に、かつ安価に対応することが出来る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ＯＨＶ型式の動弁機構を有するエンジンにおけるブローバイガス通 路に係り、特に、ブローバイガス中のオイルをブローバイガス還元工程中に分離 除去するに好適なエンジンのブローバイガス通路構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３に一般的なＯＨＶ型式の動弁機構を有するエンジンの縦断面の概要を示す 。下方にクランクケース室８ａを形成するシリンダブロック９ａ内にはクランク シャフト２０が枢支され、コンロッド２１を介してピストン２２が上下摺動自在 に支持される。また、シリンダブロック９ａにはカムシャフト２３、タペット２ ４が配置されると共に燃料噴射ポンプ２５等も取り付けられている。シリンダブ ロック９ａの上方にはシリンヘッド１１ａが載置され、吸排気バルブ２６および ロッカアーム２７等からなる動弁機構が設置される。また、シリンダヘッド１１ ａには吸気ポート１６が形成される。シリンダヘッド１１ａ上には前記動弁機構 を収納すると共にシリンダヘッド１１ａの吸気ポート１６と連通する吸気通路１ ７を形成するロッカブラケット１２ａが載置される。また、ロッカブラケット１ ２ａにはガスケット１５ａを介してヘッドカバ１４ａが固定される。なお、ヘッ ドカバ１４ａ内には吸気通路１７と連通する吸気通路１３が形成される。また、 ヘッドカバ１４ａには吸気マニホールド２８が連結される。燃料噴射ポンプ２５ に連結する燃料噴射ノズル２９はシリンダヘッド１１ａに連結され、シリンダブ ロック９ａのシリンダボア３４内に燃料を噴射する。また、シリンダブロック９ ａとシリンダヘッド１１ａにはタペット２４とロッカアーム２７間に架設される プッシュロッド３０を緩通させるプッシュロッド通路３１およびプッシュロッド 孔３２が形成される。また、シリンダブロック９ａのクランクケース室８ａの下 方はオイルパン３３により閉止される。

【０００３】 以上の構造のエンジンにおいて、エンジンの燃焼に伴って発生するブローバイ ガスの流通経路について説明する。エンジンの燃焼によって発生する燃焼ガスの 一部は、シリンダボア３４の内壁とピストン２２の外周との間の隙間を通ってク ランクケース室８ａ側に吹き抜け、所謂ブローバイガスとなる。ブローバイガス は、図３の実線の矢印で示すように、下流側のクランクケース室８ａ側からカム シャフト２３まわりの空間内を通り、プッシュロッド通路３１およびプッシュロ ッド孔３２を上昇し、ロッカブラケット１２ａ内に侵入する。ロッカブラケット １２ａ内に侵入したブローバイガスは、ヘッドカバ１４ａ側に設置される図略の オイル分離装置等を通り、ヘッドカバ１４ａの吸気通路１３内に連通するオリフ ィス（図略）を介し吸気通路１３内に侵入し、吸気マニホールド２８から吸引さ れる空気（白太矢印で示す）と共にシリンダヘッド１１ａの吸気ポート１６内に 導入される。一方、ロッカブラケット１２ａ内には前記動弁機構等の潤滑のため のオイルがオイルパン３３側から導入される。ロッカブラケット１２ａ内の用済 みのオイルは図３の点線の矢印のようにロッカブラケット１２ａ側からプッシュ ロッド孔３２やカムシャフト２３まわりの空間内等を通り、下方のオイルパン３ ３内に還元されて循環する。そのため、図３に示すようにプッシュロッド孔３２ 内やその前後でブローバイガスと戻りオイルとが交叉する。その結果、ブローバ イガスおよびオイルの双方の流れが不円滑になるという問題点がある。更に、上 昇するブローバイガス内に戻りオイルの一部が混入すると共に、ロッカアーム２ ７等の動きに伴って飛散する飛散オイルが充満されているロッカブラケット１２ ａ内をブローバイガスが通過するため、飛散オイルの一部がブローバイガスの流 れに乗って吸気通路１３側に導かれる。前記したように、ヘッドカバ１４ａには 図略のオイル分離装置が設置されているが、該装置のみでは十分なオイル分離が 行われずに吸気通路１３，１７および吸気ポート１６側にオイルが導入され、シ リンダ内で燃焼し、排気ガス中の白煙を増加させると共にオイルを浪費するとい う問題点がある。

【０００４】 ブローバイガス中に混入するオイルを分離除去する公知技術として、例えば、 実開昭５６−１６１１０９号公報、実開昭５７−１７６６１１号公報および実開 昭６３−１５８５１５号公報に示すものが上げられる。実開昭５６−１６１１０ ９号公報のブリーザ装置は、ヘッドカバ内の一部にブリーザ室を形成し、ブリー ザ室内に充填されたスチールウール等の油分離材によりブローバイガス内のオイ ルを分離し、オイル分離されたブローバイガスをブリーザ室とガス吸出孔で連通 する吸気マニホールド側に導入するものである。実開昭５７−１７６６１１号公 報のブローバイガス吸引装置は、シリンダヘッドカバ（図３のロッカブラケット １２ａに相当するもので、吸気ポートに隣接して形成されるもの）に前記吸気ポ ートに連通する吸入空気通路を隔壁を介して形成し、該隔壁の上方側に前記吸入 空気通路と連通する小孔の通気孔を形成するものである。また、実開昭６３−１ ５８５１５号公報のブローバイガス還元装置は、シリンダブロックのクランクケ ース室側と吸気通路間にブローバイガス通路を貫通形成すると共に、該ブローバ イガス通路にラビリンス型式のオイル分離器とＰＣＶバルブとを設けるものであ る。なお、ＰＣＶバルブは前記吸気通路内圧（負圧）と前記クランクケース室の 内圧との圧力差に応じたブローバイガスを通過させるもので、アイドル運転のよ うな低負荷時に吸器通路側に戻入されるブローバイガス流量を制限するものであ る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

図３に示したエンジンの場合や、実開昭５６−１６１１０９号公報および実開 昭５７−１７６６１１号公報に示すものでは前記したように、上昇するブローバ イガスと下降する戻りオイルとが途中で交叉するため双方の流れが円滑に行われ ない問題点がある。また、動弁機構内の飛散オイルとブローバイガスが接触する ため、飛散オイルがブローバイガス内に混入すると共に、動弁機構の収納室と吸 気通路間の通路が長くとれないため、オイル分離装置があってもブローバイガス 中のオイルを十分に分離出来ない問題点がある。一方、実開昭６３−１５８５１ ５号公報に示すブローバイガス還元装置は、シリンダブロックとシリンダヘッド および吸気マニホールド等の壁内にブローバイガス通路を形成するもので、前記 の従来技術のように戻りオイルとの交叉がなく、飛散オイルとの接触もない。し かしながら、この場合でも次のような問題点がある。汎用エンジンの場合、シリ ンダのボアおよびストローク等の基本構造が同一で気筒数のみを増減させてエン ジンのシリーズ化を図ることが多い。気筒数が増加するとそれに伴って排気量も 増すためブローバイガス通路を増加させることが必要になる。その場合、前記オ イル分離器やＰＣＶバルブの大きさを変えることは加工上，部品の共通化および スペース拡大等の面から好ましくない。そのため、同一形状のオイル分離器やＰ ＣＶバルブの数を気筒数に合わせて増加させることが考えられる。しかしながら 、ラビリンス型式のオイル分離器およびＰＣＶバルブは比較的複雑な構造のもの からなり、大巾なコストアップとなる。一方、この公知技術の場合ＰＣＶバルブ そのものはブローバイガス中のオイル分離に関しては直接機能するものでなく、 ラビリンス型式のオイル分離器のみがオイル分離に機能するものである。しかし ながら、図４乃至図６に示すように、この型式のオイル分離器の場合オイル分離 は十分でない。すなわち、図４に示すように、オイル分離器３５内にオイルを混 入したブローバイガスが導入されると、隔壁部３６に小粒のオイルミスト３７が 付着する。図５に示すように、隔壁部３６に付着した小粒のオイルミスト３７は 隔壁部３６間を流れるブローバイガスの流れに押されて隔壁部３６の先端方向に 流されながら互いにくつき合い、大きな粒のオイルミスト３８に成長する。次に 、図６に示すように、成長して隔壁部３６の先端側に付着した大きな粒のオイル ミスト３８はブローバイガスの流れに乗って飛び、オイルは分離器３５の下流側 に運ばれ、ブローバイガスと共に吸気通路側に移送される。以上により、ラビリ ンス型式のオイル分離器３５ではオイル分離が効果的に行われない。

【０００６】 本考案は、以上の各問題点を解決するもので、ブローバイガスと戻りオイルと の交叉がなく、飛散オイルとブローバイガスとの接触も少なく、ブローバイガス 中に混入するオイル量を低減し得ると共に、オイル分離が効果的に行われ、かつ 気筒数の増加に対しても容易に、かつ安価に対応し得るエンジンのブローバイガ ス通路構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、以上の目的を達成するために、シリンダブロック，シリンダヘッド ，ロッカブラケットおよびヘッドカバ等からなるＯＨＶ型式の動弁機構を有する エンジンの上流側のクランクケース側と下流側の前記ヘッドカバの吸気通路間を 連通するブローバイガス通路構造であって、少なくとも１つの適宜容積の油分離 室と該分離室の上下流側に位置ずれして連結されるブローバイガス通路を各気筒 ごとの吸気通路間に形成するエンジンのブローバイガス通路構造を構成し、更に 前記油分離室又はブローバイガス通路の前記ヘッドカバ内と連通する部位にはオ リフィスが形成され、前記油分離室は、下流側に向かって上り傾斜する傾斜面を 形成してなるエンジンのブローバイガス通路構造を構成するものである。

【０００８】

【作用】

クランクケース室側に吹き抜けたブローバイガスは、シリンダブロック，シリ ンダヘッド等に形成されるブローバイガス通路内を上昇する。ブローバイガス通 路内には動弁機構からの戻りオイルが通過しないため、ブローバイガスと戻りオ イルとの交叉が生じない。ブローバイガスは、上流側のブローバイガス通路から 適宜容積の油分離室内に入って膨脹した後、該油分離室に位置ずれして連通する 下流側のブローバイガス通路内を上昇する。その際にブローバイガス内に混入す るオイルが分離される。油分離室およびそれに位置ずれして連通する上下流側の ブローバイガス通路を複数箇所設けることによりブローバイガス内のオイルは十 分に分離除去される。また、前記油分離室は下流側に向かって上り傾斜面を形成 しているため、ブローバイガスが傾斜面に接触して通過する際にブローバイガス 中のオイルは傾斜面に付着し上流側に向かって落下し除去される。更に、ブロー バイガスはオリフィスにより絞られてオイル分離されながら吸気通路側に導入さ れる。以上により、十分にオイル分離されたブローバイガスが吸気通路側に導入 される。また、気筒数が増加する場合にはブローバイガス通路等をそれに伴って 増加すればよく、比較的簡単に行われる。また、シリンダブロックやロッカブラ ケット等には肉抜きのための空隙部が予め形成される場合が多いため、前記油分 離室には前記空隙部を利用することが可能である。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づき説明する。図１は本実施例が適用され たＯＨＶ型式の動弁機構を有するエンジンの縦断面図であり、図２は同実施例の 主要部の詳細構造を示す拡大一部縦断面図である。図１において、クランクケー ス室８を形成するシリンダブロック９上にはシリンダヘッド締付ボルト１０によ りシリンダヘッド１１が固定される。また、シリンダヘッド１１上には動弁機構 （図略）の収納されるロッカブラケット１２が載置され、その上方には吸気通路 １３を形成するヘッドカバ１４がガスケット１５を介して固定される。なお、吸 気通路１３は図３に示したように、ロッカブラケット１２の吸気通路１７および シリンダヘッド１１の吸気ポート１６に連通する。なお、図１は図３と断面位置 が異なり、気筒間のシリンダヘッド締付ボルト１０の位置における縦断面図であ る。

【００１０】 次に、図１および図２により、ブローバイガスが通過するブローバイガス通路 構造について説明する。なお、ブローバイガス通路は各気筒ごとの吸気通路間に 形成される。本実施例では油分離室として第１の油分離室１と第２の油分離室２ の２つの油分離室を備えたものを採用する。第１の油分離室１はシリンダブロッ ク９の最上面に形成された凹溝１ａとそれと相対向する位置においてシリンダヘ ッド１１の最下面に形成された凹溝１ｂとを合体させたものからなり、シリンダ ブロック９およびシリンダヘッド１１の鋳造成形時において予め形成されている ものを利用する。また、第２の油分離室２は図略の動弁機構の収納される室１８ と隔壁１９で区画された凹部を利用したものからなり、該凹部はロッカブラケッ ト１２の最下面側に開口して形成される。また、該凹部の上方側にはオリフィス ３が貫通形成される上壁部６が形成される。第１の油分離室１および第２の油分 離室２には第１のブローバイガス通路４と第２のブローバイガス通路５が連結さ れる。第１のブローバイガス通路４はシリンダブロック９の壁内に形成されるも ので、図の下端側はクランクケース室８に連通し、上端側は第１の油分離室１の 凹溝１ａに連通する。一方、第２のブローバイガス通路５はシリンダヘッド１１ の壁内に形成され、その下端側を第１の油分離室１の凹溝１ｂに連通し上端側を 第２の油分離室２内に開放する。なお、第１のブローバイガス通路４が上流側の ブローバイガス通路に相対し、第２のブローバイガス通路５が下流側のブローバ イガス通路に相当する。第１のブローバイガス通路４および第２のブローバイガ ス通路５が第１の油分離室１に開口する部位は図２に示すように距離ａだけ位置 ずれして形成される。また、第２のブローバイガス通路５の第２の油分離室２内 に開口する部位とオリフィス３とは図２に示すように距離ｂだけ位置ずれして形 成される。第２の油分離室２のオリフィス３の穿孔される上壁部６は第２のブロ ーバイガス通路５側からオリフィス３に向かって上り傾斜する角度θの傾斜面７ に形成される。

【００１１】 次に、本実施例のブローバイガス通路構造におけるブローバイガス中のオイル の分離作用について説明する。シリンダ側からクランクケース室８側に吹き抜け たブローバイガスは図１の実線の矢印のように上流側のクランクケース室８から 第１のブローバイガス通路４内に入り上昇する。第１のブローバイガス通路４内 のブローバイガスは図２に示すように第１の油分離室１内に入り膨脹する。膨脹 によりブローバイガスの流速が低下しガス中に混入するオイルの一部が分離され る。また、流速低下により室内の壁面等に付着したオイルは下流側に運ばれない 。第１のブローバイガス通路４と下流側の第２のブローバイガス通路５とは位置 ずれして配置されているため、第１の油分離室１内に入ったブローバイガスは第 １の油分離室１の上面に当り屈曲しながら上昇し第２のブローバイガス通路５内 に入る。以上の動作によりブローバイガス中のオイルの一部が分離される。次に 、第２のブローバイガス通路５内を上昇したブローバイガスは第２の油分離室２ 内に入り再び膨脹し、オイルを分離する。オイルを分離されたブローバイガスは 角度θの傾斜面７に沿って上昇する。その際にブローバイガス中のオイルは上壁 部６に付着する。付着したオイルは傾斜面７を下降し、オリフィス３側に進まな い。更に、第２のブローバイガス通路５から第２の油分離室２内に入ったブロー バイガスは屈曲しながら距離ｂだけ離れたオリフィス３を通りヘッドカバ１４の 吸気通路１３内に侵入する。オリフィス３は小孔より形成されるため、オリフィ ス３を通過する際にブローバイガス中のオイルは更に分離される。以上により、 ヘッドカバ１４の吸気通路１３内にはオイルの大部分を除去されたブローバイガ スが導入される。また、本実施例の場合には従来技術と異なり、ブローバイガス 中に混入するオイル量は始めから少ないが、前記したブローバイガス通路構造を 通過することにより、より確実にオイル分離が行われる。また、ヘッドカバ１４ 等に図略のオイル分離装置を設置することによりブローバイガスのオイル分離は ほぼ完全に行われる。

【００１２】 以上の実施例において、油分離室を第１および第２の油分離室１，２として２ 個からなるものを採用したが、それは第１および第２の油分離室として予めシリ ンダブロック９，シリンダヘッド１１およびロッカブラケット１２に鋳造成形時 に形成されているものを利用したからでその数は２個に限定するものではない。 また、ブローバイガス通路も第１および第２のブローバイガス通路４，５を採用 したがそれに限定するものではない。更に、本実施例では傾斜面７を第２の油分 離室２にのみ形成したが、勿論第１の油分離室１に形成してもよい。

【００１３】

【考案の効果】

本考案によれば、次のような顕著な効果を奏する。 （１）ブローバイガス通路が戻りオイルの通路と無関係の場所に形成されるため 、戻りオイルとの交叉がない。そのため、ブローバイガスと戻りオイルとが干渉 せず、双方の流れが円滑に行われる。 （２）ブローバイガス通路内を通過するブローバイガスは飛散オイルの充満する ロッカブラケット内を通らないため、飛散オイル等の混入がない。 （３）ブローバイガスは互いに位置ずれして配置されるブローバイガス通路によ り屈曲しながら上昇すると共に、油分離室により膨脹する。膨脹と屈曲作用によ り、ブローバイガス内のオイル分離が促進され、ラビリンス型式のオイル分離器 に較べてオイル分離効率が向上する。 （４）オリフィスを形成すれば、オイル分離が一層促進される （５）油分離室に傾斜面を形成すれば、オイル分離が一層促進される。 （６）本考案のブローバイガス通路構造は気筒間のシリンダブロック等の壁部内 に形成されるもので、気筒数が増加しても容易に対応することが出来る。 （７）従来技術のように、ラビリンス型式のオイル分離器やＰＣＶバルブ等を使 用しないため、安価に実施することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のブローバイガス通路構造の
形成されるエンジンの縦断面図である。

【図２】同実施例のブローバイガス通路構造の詳細を示
す拡大一部縦断面図である。

【図３】従来のエンジンの縦断面図である。

【図４】ラビリンス型式のオイル分離器におけるオイル
分離作用を説明する説明図である。

【図５】ラビリンス型式のオイル分離器のオイル分離作
用の問題点を説明するための説明図である。

【図６】ラビリンス型式のオイル分離器のオイル分離作
用の問題点を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１ 第１の油分離室 ２ 第２の油分離室 ３ オリフィス ４ 第１のブローバイガス通路 ５ 第２のブローバイガス通路 ６ 上壁部 ７ 傾斜面 ８ クランクケース室 ９ シリンダブロック １０ シリンダヘッド締付ボルト １１ シリンダヘッド １２ ロッカブラケット １３ 吸気通路 １４ ヘッドカバ １５ ガスケット １６ 吸気ポート １７ 吸気通路 １８ 室 １９ 隔壁 ２０ クランクシャフト ２１ コンロッド ２２ ピストン ２３ カムシャフト ２４ タペット ２７ ロッカアーム ２８ 吸気マニホールド ３０ プッシュロッド ３１ プッシュロッド通路 ３２ プッシュロッド孔 ３５ オイル分離器 ３６ 隔壁部 ３７ オイルミスト ３８ オイルミスト

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロック，シリンダヘッド，ロ
   ッカブラケットおよびヘッドカバ等からなるＯＨＶ型式
   の動弁機構を有するエンジンの上流側のクランクケース
   側と下流側の前記ヘッドカバの吸気通路間を連通するブ
   ローバイガス通路構造であって、少なくとも１つの適宜
   容積の油分離室と該分離室の上下流側に位置ずれして連
   結されるブローバイガス通路を各気筒ごとの吸気通路間
   に形成することを特徴とするエンジンのブローバイガス
   通路構造。
2. 【請求項２】 前記油分離室又はブローバイガス通路の
   前記ヘッドカバ内と連通する部位にオリフィスが形成さ
   れてなる請求項１に記載のエンジンのブローバイガス通
   路構造。
3. 【請求項３】 前記油分離室は、下流側に向かって上り
   傾斜する傾斜面を形成するものである請求項１に記載の
   エンジンのブローバイガス通路構造。