JP2008002294A

JP2008002294A - シリンダブロック構造

Info

Publication number: JP2008002294A
Application number: JP2006170326A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Shibata; 大介柴田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-06-20
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2008-01-10

Abstract

【課題】シリンダブロックに設けられた上記連通路を利用して、ブローバイガス中のオイルミストを効率的に分離する。
【解決手段】連通路５０、５１にオイルミストを収集するメタルメッシュ６０を設けたことを特徴とする。メタルメッシュ６０をオイルミストを含んだブローバイガスが通ると、メタルメッシュ６０を構成するメッシュ構造の金属にオイルミストが付着し、液状化する。オイルミストを含んだブローバイガスはメタルメッシュ６０を有する連通路５０、５１を往復するため、ブローバイガス中のオイルを効率的に、また、より確実に捕集することができる。また、メタルメッシュ６０の直下にはオイル戻し通路６１が設けられている。メタルメッシュで収集されたオイルはオイル戻し通路６１を通ってオイルパン４０に戻される。
【選択図】図２

Description

本発明は、シリンダブロックの構造に関する。

従来より、クランクケース内に存在するブローバイガスをブローバイ通路を通して吸気系に環流させるブローバイガス環流装置が提案されている。

しかし、ブローバイガスはオイルミストが含まれており、そのままブローバイ通路を介して吸気系にオイルミストが環流されてしまい、内燃機関の燃焼が悪化するという問題があった。

そこで、特許文献１に示す公知資料では、ブローバイ通路にブローバイガス中のオイルを分離するオイル分離手段を設け、ブローバイガス中のオイルミストを液滴下して分離している。
実開平４−１１９３１５

オイルミストを含んだブローバイガスはクランクケース内に滞留している。しかし、オイルミストを含んだブローバイガスは空気抵抗が大きいため、クランクケース内のクランクシャフトの回転を阻害していた。これにより、内燃機関の出力が悪化する場合があった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、シリンダブロックに設けられた上記連通路を利用して、ブローバイガス中のオイルミストを効率的に分離することを目的とする。

請求項１記載のシリンダブロック構造は、各気筒のシリンダ部から下方に延びてクランクケース内の空間を各気筒別に隔離する隔壁にその空間の少なくとも２つ以上を連通させる連通路を備えるシリンダブロックにおいて、オイルを捕集するオイル捕集手段を前記連通路に設けたことを特徴とする。

請求項２記載のシリンダブロック構造は、上記オイル捕集手段によって捕集したオイルを排出する通路が前記オイル捕集手段の鉛直方向下側にあることを特徴とする。

請求項３記載のシリンダブロック構造は、各気筒のシリンダ部から下方に延びてクランクケース内の空間を各気筒別に隔離する隔壁にその空間の少なくとも２つ以上を連通させる連通路を備えるシリンダブロックにおいて、上記連通路に流れる空気をシリンダボアへ向けて流れるように調整された空気流調整手段を有することを特徴とする。

請求項４記載のシリンダブロック構造は、各気筒のシリンダ部から下方に延びてクランクケース内の空間を各気筒別に隔離する隔壁に連通路を備えるシリンダブロックにおいて、オイルミストを液化する液化手段と、上記連通路に流れる空気の流れを調整する空気流調整手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを効率的に分離できる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

〔実施例１〕
図１は、本発明の一実施例である直列４気筒の内燃機関１の側面断面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ’の断面図である。

シリンダブロック２は、気筒♯１〜気筒♯４に対応するシリンダボア３〜６を有する。各シリンダボア３〜６内にはそれぞれピストン７〜１０が設けられ、ピストン７〜１０はそれぞれ対応するコネクティングロッド１１〜１４と接続してストロークする。ピストン７、１０は気筒＃１と気筒＃４のシリンダボア３、６内を同じ位相で摺動し、ピストン８、９は気筒＃２と気筒＃３のシリンダボア４、７内を気筒＃１と気筒＃４と１８０度位相がずれた状態で摺動する。

クランクシャフト２０は、気筒♯１及び気筒♯４に対応して同位相のクランクピン２１、２４を有し、これらとは１８０°位相のずれたクランクピン２２、２３を気筒♯２及び気筒♯３に対応して備えている。

シリンダブロック２は、ピストン７〜１０が摺動するシリンダ部から下方に向かって延設され、クランクケース内において各気筒♯１〜♯４を隔離する隔壁３０、３１、３２を備えている。これらの隔壁３０〜３２は、シリンダブロック２の側壁３３、３４と同様に、下端にボルト締めされるクランクベアリングキャップ３５〜３９と共にクランクシャフト２０を支持する。
内燃機関１はシリンダブロック２の底部にオイルパン４０を有する。オイルパン４０は、潤滑オイル４１を集油捕獲して適量を貯蔵している。潤滑オイル４１は内燃機関１の運転中にシリンダボア３〜６の壁面、クランクピン２１〜２４の軸受部、クランクシャフト２０の回転軸受部等の摺動部に供給され、潤滑性を確保している。潤滑オイル４１の油面は、クランクベアリングキャップ３５〜３９と適度な空間が形成されるように設定されている。

気筒♯１と気筒♯２とを隔離する隔壁３０及び気筒♯３と気筒♯４とを隔離する隔壁３２には、それぞれ連通路５０、５１が設けられている。連通路５０、５１は、ピストンのストロークに伴うクランク室間のブローバイガスの移動を円滑にし、ポンピングロス及びオイルパン４０に溜まっている潤滑オイル４１の油面の乱れを軽減する。

ここで、オイルミストを含んだブローバイガスは上記連通路５０、５１をピストンの上下運動に合わせて行き来する。ブローバイガスはブローバイガス中のオイルミストを捕集する機構を通過すれば通過するほどより確実に捕集できる。

したがって、本発明は図２に示すように、上記連通路５０、５１にオイルミストを収集するメタルメッシュ６０を設けたことを特徴とする。メタルメッシュ６０をオイルミストを含んだブローバイガスが通ると、メタルメッシュ６０を構成するメッシュ構造の金属にオイルミストが付着し、液状化する。オイルミストを含んだブローバイガスはメタルメッシュ６０を有する連通路５０、５１を往復するため、ブローバイガス中のオイルを効率的に、また、より確実に捕集することができる。

また、メタルメッシュ６０の直下にはオイル戻し通路６１が設けられている。メタルメッシュで収集されたオイルはオイル戻し通路６１を通ってオイルパン４０に戻される。

以上のように、本実施例によれば、ブローバイガス中のオイルミストを効率的に分離するため、吸気系にブローバイガスを環流させた場合の燃焼性を向上させることができる。

また、ブローバイガス中のオイルミスト量を低減できるため、連通路５０、５１を通るブローバイガスの空気抵抗が低くなり、ポンピングロスを低減することができる。

なお、本実施例では、オイルミストを収集する機構としてメタルメッシュ６０を用いているがこれに限るものではない。例えば、ラビリンス構造のように、連通路５０、５１にブローバイガス中のオイルミストを捕集する機構が設けてあればよい。

また、本実施例では、直列４気筒の内燃機関についての例示であるが、気筒数はこれに限るものではなく、複数のシリンダボアが隣接している内燃機関であれば適用可能である。

さらに、本実施例では気筒＃２と気筒＃３とは同位相でストロークするため、連通孔を設けていないが、気筒＃２と気筒＃３は気筒＃１や気筒＃４とクランクケースを通してつながっている為、連通孔を有していてもよい。

〔実施例２〕
実施例１では、連通路５０、５１にメタルメッシュ６０を用いてブローバイガス中に含まれるオイルミストを捕集するシリンダブロック構造について説明した。実施例２では、簡単な構成でブローバイガス中のオイルミストを有効に利用できるシリンダブロック構造について説明する。また、図１と対応するものについては同符号を付してその重複説明を省略する。なお、連通路５０と５１は構造上同一であるため、本実施例では連通路５０のみ説明する。

図３は図１中のＢ−Ｂ’の断面図である。シリンダボア３及び４間には連通路５０が設けられている。また、上述の通り、連通路５０はピストン７及び８の上下運動により、クランクケース内のブローバイガスがシリンダボア３及び４の間を行き来する。

ここで、ブローバイガス中のオイルミストはブローバイガスをシリンダヘッド等の壁面に衝突させると壁面にブローバイガス中のオイル分が付着し、分離することができる。

したがって、実施例２では、連通路５０に風向調整板７０を設けたことを特徴とする。連通路５０を通過するブローバイガスは風向調整板７０によってシリンダボア３又は４の適所に素早く衝突し、より確実にブローバイガス中にオイルミストを分離することができる。

なお、上記風向調整板７０がない場合、ブローバイガスはシリンダボア３又は４中央のコネクティングロッド１１又は１２に衝突すると考えられる。しかし、コネクティングロッド表面は潤滑の要請が低いため、シリンダボア３又は４にブローバイガス中のオイルを供給することで有効にブローバイガス中のオイルを活用することができる。

また、図４のように連通孔の一方の出口５２をシリンダボア３のなるべく上方に向けるように配設してもよい。これにより、ブローバイガス中のオイルミストをピストン７とシリンダボア３の潤滑に有効に利用することができる。さらに、オイル戻し穴６１を有さなくともオイルがもう片方の出口５３を通ってオイルパン４０に戻るため、構成を簡素化することができる。

以上のように、本実施例によれば、シリンダブロックに設けられた連通路５０を利用して、ブローバイガス中のオイルミストを有効にシリンダボアの潤滑として利用できる。

なお、本実施例では風向調整板７０を一枚のみ連通路５０に設けているが、これに限られるものではない。すなわち、風向調整板を複数枚設けて連通路５０を流れるブローバイガスの整流機能を高めてもよい。

また、本実施例の風向調整板７０は可動制御可能であっても良い。ブローバイガスがシリンダボア３〜６に衝突する場所を可変とすることで潤滑性能を向上することができる。また、減速時等ポンピングロスが必要な場合は風向調整板７０を閉じることでポンピングロスを高めることができる。

また、実施例１と本実施例を組み合わせても良い。すなわち、連通路５０にブローバイガス中のオイルミストを捕集する手段と風向調整板７０を両方設けても良い。これにより、より確実にブローバイガス中にオイルミストを捕集することができる。

さらに、本実施例も実施例１同様、直列４気筒に限るものではない。また、気筒＃２と気筒＃３に連通孔を設けてもよい。

本発明の実施形態における内燃機関の側面断面図。本発明の実施形態における図１中のＡ−Ａ’の断面図。本発明の実施形態における図１中のＢ−Ｂ’の断面図。本発明の実施形態の変形例。

符号の説明

２シリンダブロック
３〜６シリンダボア
２０クランクシャフト
３０〜３２隔壁
４１潤滑油
５０、５１連通路
６０メタルメッシュ
６１オイル戻し通路
７０風向調整板

Claims

各気筒のシリンダ部から下方に延びてクランクケース内の空間を各気筒別に隔離する隔壁に該空間の少なくとも２つ以上を連通させる連通路を備えるシリンダブロックにおいて、オイルを捕集するオイル捕集手段を前記連通路に設けたことを特徴とするシリンダブロック構造。
前記オイル捕集手段によって捕集したオイルを排出する通路が前記オイル捕集手段の鉛直方向下側にあることを特徴とする請求項１記載のシリンダブロック構造。
各気筒のシリンダ部から下方に延びてクランクケース内の空間を各気筒別に隔離する隔壁に該空間の少なくとも２つ以上を連通させる連通路を備えるシリンダブロックにおいて、前記連通路に流れる空気をシリンダボアへ向けて流れるように調整された空気流調整手段を有することを特徴とするシリンダブロック構造。
各気筒のシリンダ部から下方に延びてクランクケース内の空間を各気筒別に隔離する隔壁に連通路を備えるシリンダブロックにおいて、オイルミストを液化する液化手段と、前記連通路に流れる空気の流れを調整する空気流調整手段とを有することを特徴とするシリンダブロック構造。