JP2022152841A - 内燃機関のブローバイガス還流装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】低温環境下においてブローバイガス配管内でブローバイガス中の水分が凍結することを防止できる内燃機関のブローバイガス還流装置を提供すること。【解決手段】エンジン1のブローバイガス還流装置において、シリンダヘッドカバー4に設けられたブローバイガス取出口4bは、ブローバイガス取出口4bの中心線4sが気筒列方向Lに向き、かつシリンダヘッドカバー4の外周面4cと隣接する位置に開口している。また、ブローバイガス配管10は、ブローバイガス取出口4bからシリンダヘッドカバー4の外周面4cに沿って湾曲して分岐管9B、9Cの間まで延びる上流管部10Aと、分岐管9B、9Cによって気筒列方向Lの両側が挟まれる設置空間14に設置される中間管部10Bとを有する。【選択図】図2
Description
本発明は、内燃機関のブローバイガス還流装置に関する。
内燃機関で発生するブローバイガスをシリンダヘッドカバー内に設置されたブローバイガス室から吸気マニホールドに還流させるブローバイガス配管を備えた内燃機関の吸気装置が知られている(特許文献1参照)。
この内燃機関の吸気装置は、複数の気筒を鉛直方向に対して傾斜させた状態で車両のフロアの下方に搭載されるエンジンに設けられており、サージタンクと複数の吸気管および吸気管フランジを備えた吸気マニホールドを有する。
吸気マニホールドは、エンジンの上部に設置されており、中央吸気管の上流端がサージタンクの側壁の中央下部に接続され、その外側斜め上方に、端部吸気管の上流端が平面視で中央吸気管に重ねて接続されているとともに、ガス導入部(ブローバイガス配管の下流端)がサージタンクの側壁のうち、吸気管によって囲まれる空間の上部に接続されている。
ところで、従来のブローバイガス配管は、上流部がシリンダヘッドカバーから離れるように上方へに延びた後、屈曲して気筒の配列方向に延び、気筒列方向と直交する方向に延びてサージタンクに連結されるように設置されている(特許文献1の図2参照)。
このため、ブローバイガス配管がシリンダヘッドカバーや吸気管から離れた位置に設置され、ブローバイガス配管が外気によって冷却され易い。この結果、低温環境下においてブローバイガス内の水分が凍結するおそれがある。
本発明は、上記のような事情に着目してなされたものであり、低温環境下においてブローバイガス配管内でブローバイガス中の水分が凍結することを防止できる内燃機関のブローバイガス還流装置を提供することを目的とするものである。
本発明は、複数の気筒を有し、前記複数の気筒の中心線が鉛直方向に対して傾斜するように設置されるシリンダブロックと、シリンダブロックの上側に設置され、吸気側壁が上方に向くシリンダヘッドと、ブローバイガス取出口を有し、前記シリンダヘッドの上側に設置されるシリンダヘッドカバーと、前記吸気側壁に取付けられる取付フランジと、ブローバイガス取入口を有し、前記取付フランジと水平方向で対向するように設置されるサージタンクと、前記取付フランジと前記サージタンクとの間に並列に配置される複数の分岐管とを有する吸気マニホールドと、前記ブローバイガス取出口と前記ブローバイガス取入口とを連絡するブローバイガス配管とを有する内燃機関のブローバイガス還流装置であって、前記ブローバイガス取出口は、前記ブローバイガス取出口の中心線が前記気筒の配列方向に向き、かつ、前記シリンダヘッドカバーの外周面と隣接する位置に開口しており、前記ブローバイガス配管は、前記ブローバイガス取出口から前記シリンダヘッドカバーの外周面に沿って湾曲して前記複数の分岐管の間まで延びる上流管部と、前記複数の分岐管によって前記気筒の配列方向の両側が挟まれる設置空間に設置される中間管部とを有することを特徴とする。
このように上記の本発明によれば、低温環境下においてブローバイガス配管内でブローバイガス中の水分が凍結することを防止できる。
本発明の一実施の形態に係る内燃機関のブローバイガス還流装置は、複数の気筒を有し、複数の気筒の中心線が鉛直方向に対して傾斜するように設置されるシリンダブロックと、シリンダブロックの上側に設置され、吸気側壁が上方に向くシリンダヘッドと、ブローバイガス取出口を有し、シリンダヘッドの上側に設置されるシリンダヘッドカバーと、吸気側壁に取付けられる取付フランジと、ブローバイガス取入口を有し、取付フランジと水平方向で対向するように設置されるサージタンクと、取付フランジとサージタンクとの間に並列に配置される複数の分岐管とを有する吸気マニホールドと、ブローバイガス取出口とブローバイガス取入口とを連絡するブローバイガス配管とを有する内燃機関のブローバイガス還流装置であって、ブローバイガス取出口は、ブローバイガス取出口の中心線が気筒の配列方向に向き、かつ、シリンダヘッドカバーの外周面と隣接する位置に開口しており、ブローバイガス配管は、ブローバイガス取出口からシリンダヘッドカバーの外周面に沿って湾曲して複数の分岐管の間まで延びる上流管部と、複数の分岐管によって気筒の配列方向の両側が挟まれる設置空間に設置される中間管部とを有する。
これにより、本発明の一実施の形態に係る内燃機関のブローバイガス還流装置は、低温環境下においてブローバイガス配管内でブローバイガス中の水分が凍結することを防止できる。
以下、本発明の一実施例に係る内燃機関のブローバイガス還流装置について、図面を用いて説明する。
図1から図4は、本発明の一実施例に係る内燃機関のブローバイガス還流装置を示す図である。
図1から図4において、上下前後左右方向は、車両に搭載された内燃機関を基準とし、車両の前後方向(直進方向)を前後方向、車両の左右方向(車両の幅方向)を左右方向、車両の上下方向(車両の高さ方向)を上下方向とする
まず、構成を説明する。
図1、図2において、車両に搭載された内燃機関としてのエンジン1は、シリンダブロック2を備えている。シリンダブロック2には前後方向に配列された3つの気筒2Aと、図示しないクランク軸とが設けられており、クランク軸は前後方向に延びている。本実施例のエンジン1は、FR(フロントエンジン・リヤドライブ)式の縦置きエンジンである。
図1、図2において、車両に搭載された内燃機関としてのエンジン1は、シリンダブロック2を備えている。シリンダブロック2には前後方向に配列された3つの気筒2Aと、図示しないクランク軸とが設けられており、クランク軸は前後方向に延びている。本実施例のエンジン1は、FR(フロントエンジン・リヤドライブ)式の縦置きエンジンである。
なお、エンジン1は、直列3気筒に限らず、例えばV型エンジン等であってもよいし、気筒数も3つに限定されるものではない。
エンジン1は、図示しない車両のフロアパネルの下方に設置されている。シリンダブロック2は、複数の気筒2Aの中心線2sが鉛直方向(上下方向)に対して傾斜するように設置されている。
具体的には、シリンダブロック2は、その上部が左方に位置し、その下部が右方に位置するように鉛直方向に対して中心線2sが左右方向に傾くように設置されている。
シリンダブロック2の斜め上側にはシリンダヘッド3が設けられている。シリンダヘッド3は、それぞれ図示しない吸気ポート、排気ポート、吸気ポートを開閉する吸気バルブ、排気ポートを開閉する排気バルブ等を有する。
吸気ポートは、シリンダヘッド3の吸気側壁3aに開口しており、シリンダヘッド3は、吸気側壁3aが上方を向くように設置されている。
シリンダヘッド3の斜め上側にはシリンダヘッドカバー4が設置されている。シリンダヘッドカバー4の内部にはエンジン1で発生するブローバイガスが導入される図示しないブローバイガス室が形成されている。
ブローバイガスとは、各気筒2Aの壁面とピストンの間の隙間を通じて燃焼室からシリンダブロック2のクランクケース2Kに流入する不完全燃焼または未燃焼ガスのことである。
シリンダブロック2にはクランクケース2Kの内部とシリンダヘッドカバー4のブローバイガス室とを連通する図示しないブローバイガス通路が形成されており、クランクケース2Kに溜まったブローバイガスは、ブローバイガス通路を通してブローバイガス室に流入する。
シリンダブロック2の下方にはオイルパン5が設置されており、オイルパン5にはエンジン1の潤滑用のオイルが貯留されている。
シリンダヘッドカバー4は、低位部4Aと低位部4Aから斜め上方に膨出する高位部4Bとを有する。
図2に示すように、高位部4Bの側壁4aにはブローバイガス取出口4bが形成されている。ブローバイガス取出口4bは、その中心線4sが気筒2Aの配列方向Lに向き、かつ、シリンダヘッドカバー4の低位部4Aの外周面4cと隣接する位置に開口されている。本実施例の低位部4Aの外周面4cは、シリンダヘッドカバー4の外周面を構成する。以下、気筒2Aの配列方向Lを気筒列方向Lという。
エンジン1には吸気マニホールド6が設けられている。吸気マニホールド6は、取付フランジ7を有し(図4参照)、取付フランジ7は、シリンダヘッド3の吸気側壁3aに取付けられている。
図1に示すように、吸気マニホールド6は、サージタンク8を有し、サージタンク8は、取付フランジ7と水平方向(車幅方向)で対向するように設置されている。
吸気マニホールド6は、複数の分岐管9A、9B、9Cを有し、分岐管9A、9B、9Cは、取付フランジと7とサージタンク8との間に並列に配置されている。
分岐管9A、9B、9Cの内部には分岐通路が形成されている。分岐通路の上流端部は、サージタンク8に連通しており、分岐通路の下流端部は、シリンダヘッド3の吸気ポートに連通している。
吸気マニホールド6の上流端にはスロットルボディ21が接続されている。スロットルボディ21には図示しないスロットルバルブが収容されており、スロットルバルブは、スロットルボディ21の内部の吸気通路の開度を調整することにより、吸入空気量を調整する。
スロットルボディ21の上流側には図示しないエアクリーナが設けられており、エアクリーナによって浄化された吸入空気は、スロットルボディ21および吸気マニホールド6を通してシリンダヘッド3のそれぞれの吸気ポートに供給される。
サージタンク8にはブローバイガス取入口8aが形成されており(図4参照)、ブローバイガス取出口4bとブローバイガス取入口8aは、ブローバイガス配管10によって連絡されている。すなわち、ブローバイガス配管10は、シリンダヘッドカバー4とサージタンク8に接続されている。
具体的には、ブローバイガス取出口4bにはPCV(Positive Crankcase Ventilation)バルブ11が取り付けられており、ブローバイガス配管10の上流端部は、PCVバルブ11に接続されている。
PCVバルブ11は、一例として、シリンダヘッドカバー4のブローバイガス室とその下流側である吸気マニホールド6との差圧に応じて作動し、開弁時にブローバイガス室のブローバイガスをサージタンク8に導入する。ここで、上流、下流とは気体が流れる方向に対して上流、下流を指す。
サージタンク8に導入されたブローバイガスは、分岐管9A、9B、9Cから吸気ポートを通して気筒2Aの燃焼室に導入され、燃焼室で燃焼される。
図2に示すように、シリンダヘッドカバー4にはデリバリパイプ12が取付けられている。デリバリパイプ12は、図示しない燃料タンクに貯留される燃料を気筒2A毎に設置される図示しないインジェクタに供給する。ブローバイガス配管10は、上流管部10A、中間管部10Bおよび下流管部10Cを有する。
上流管部10Aは、ブローバイガス取出口4bからシリンダヘッドカバー4の低位部4Aの外周面4cに沿って湾曲し、デリバリパイプ12とシリンダヘッド3の間を通って分岐管9B、9Cの上流端部の間まで延びている。
隣接する分岐管9B、9Cは、気筒列方向Lに湾曲する湾曲部9a、9bを有する。具体的には、図4に示すように、隣接する分岐管9B、9Cは、サージタンク8に連結される上流側に対して取付フランジ7に連結される下流側が気筒列方向Lで前側に湾曲している。
湾曲部9a、9bと気筒列方向Lに並ぶ分岐管9Aの部位は、気筒列方向Lと直交する方向に直線状に延びている。
なお、図2に示すように、ブローバイガス配管10は、プロテクタ13に覆われており、本実施例のブローバイガス配管10は、プロテクタ13を含む。以後、ブローバイガス配管10とプロテクタ13をブローバイガス配管10として説明する。
中間管部10Bは、分岐管9B、9Cによって気筒列方向Lの両側が挟まれる設置空間14(図3、図4参照)に設置されている。すなわち、中間管部10Bは、分岐管9B、9Cの湾曲部9a、9bに沿って湾曲して設置されている。
図2に示すように、下流管部10Cは、中間管部10Bの設置空間14から離れるようにして中間管部10Bの下流端部10aからサージタンク8に延びている。
なお、気筒列方向Lの両側とは、中間管部10Bの気筒列方向Lにおける分岐管9B側の側面と、中間管部10Bの気筒列方向Lにおける分岐管9C側の側面である。
図3、図4に示すように、分岐管9B、9Cの間には配管保持部15が設けられている。配管保持部15は、取付フランジ7に連結されており、取付フランジ7と一体で形成されている。
配管保持部15は、ブローバイガス配管10の中間管部10Bに沿って延びており、中間管部10Bを挿入可能な断面U字形状に形成されている。
具体的には、配管保持部15は、底壁15Aと、底壁15Aの両端から上方に湾曲する側壁15B、15Cとを有する。配管保持部15は、断面がU字形状に形成されており、側壁15B、15Cが分岐管9B、9Cの外壁に沿って湾曲している。
図2、図4に示すように、分岐管9B、9Cには嵌合突起9c、9dが設けられている。嵌合突起9cは、分岐管9Bから分岐管9C側に突出している。嵌合突起9dは、分岐管9Cから分岐管9B側に突出しており、嵌合突起9cと気筒列方向Lに並んで設置されている。
配管保持部15に挿入されたブローバイガス配管10は、嵌合突起9c、9dに当接することにより、配管保持部15から抜け出ることが防止され、配管保持部15に支持される。
図1、図3に示すように、分岐管9A、9B、9Cの下方には冷却配管16が設置されている。冷却配管16は、シリンダヘッド3と図示しないラジエータとを接続しており、シリンダヘッド3の図示しないウォータジャケットから排出される温水をラジエータに戻す。
図4に示すように、冷却配管16は、配管保持部15の下方に設置されている。配管保持部15には冷却配管16の直上に位置するように開口部15aが形成されており、開口部15aは、配管保持部15の下方の空間22(図3参照)と配管保持部15の上方の設置空間14とを連通している。
次に、本実施例のエンジン1のブローバイガス還流装置の効果を説明する。
本実施例のエンジン1のブローバイガス還流装置によれば、シリンダヘッドカバー4に設けられたブローバイガス取出口4bは、ブローバイガス取出口4bの中心線4sが気筒列方向Lに向き、かつシリンダヘッドカバー4の外周面4cと隣接する位置に開口している。
本実施例のエンジン1のブローバイガス還流装置によれば、シリンダヘッドカバー4に設けられたブローバイガス取出口4bは、ブローバイガス取出口4bの中心線4sが気筒列方向Lに向き、かつシリンダヘッドカバー4の外周面4cと隣接する位置に開口している。
これにより、ブローバイガス配管10の上流管部10Aを高温のシリンダヘッドカバー4に隣接するよう設置でき、上流管部10Aをシリンダヘッドカバー4によって加熱できる。
これに加えて、本実施例のエンジン1のブローバイガス還流装置によれば、ブローバイガス配管10は、ブローバイガス取出口4bからシリンダヘッドカバー4の外周面4cに沿って湾曲して分岐管9B、9Cの間まで延びる上流管部10Aと、分岐管9B、9Cによって気筒列方向Lの両側が挟まれる設置空間14に設置される中間管部10Bとを有する。
これにより、分岐管9B、9Cによって中間管部10Bの両側を覆って中間管部10Bが低温の空気と接触することを防止し、ブローバイガス配管10の温度が低下することを防止できる。
この結果、低温環境下においてブローバイガス配管10の内部でブローバイガス中の水分が凍結することを防止できる。
また、本実施例のエンジン1のブローバイガス還流装置によれば、分岐管9B、9Cの間に、ブローバイガス配管10の中間管部10Bに沿って延び、ブローバイガス配管10を挿入可能な断面U字形状に形成される配管保持部15が設けられている。
これにより、配管保持部15によってブローバイガス配管10の下方を覆うことができ、中間管部10Bの下方が低温の空気と接触することを防止し、ブローバイガス配管10を保温できる。
この結果、低温環境下においてブローバイガス配管10の内部でブローバイガス中の水分が凍結することをより効果的に防止できる。
また、本実施例のエンジン1のブローバイガス還流装置によれば、配管保持部15の下方に、温水が流れる冷却配管16が設置されており、配管保持部15に、配管保持部15の下方の空間22とブローバイガス配管10が設置される設置空間14とを連通する開口部15aが形成されている。
これにより、冷却配管16を流れる温水によって加熱された高温空気を、開口部15aを通してブローバイガス配管10の外面に導くことができ、ブローバイガス配管10を温めることができる。
この結果、低温環境下においてブローバイガス配管10の内部でブローバイガス中の水分が凍結することをより効果的に防止できる。
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
1...エンジン(内燃機関)、2...シリンダブロック、2A...気筒、2s...気筒の中心線、3...シリンダヘッド、3a...吸気側壁、4...シリンダヘッドカバー、4b...ブローバイガス取出口、4c...外周面(シリンダヘッドカバーの外周面)、4s...ブローバイガス取出口の中心線、6...吸気マニホールド、7...取付フランジ、8...サージタンク、9A,9B,9C...分岐管、10...ブローバイガス配管、10A...上流管部、10B...中間管部、14...設置空間(複数の分岐管によって気筒の配列方向の両側が挟まれる設置空間)、15...配管保持部、15a...開口部、16...冷却配管、L...気筒列方向(気筒の配列方向)
Claims (3)
- 複数の気筒を有し、前記複数の気筒の中心線が鉛直方向に対して傾斜するように設置されるシリンダブロックと、
シリンダブロックの上側に設置され、吸気側壁が上方に向くシリンダヘッドと、
ブローバイガス取出口を有し、前記シリンダヘッドの上側に設置されるシリンダヘッドカバーと、
前記吸気側壁に取付けられる取付フランジと、ブローバイガス取入口を有し、前記取付フランジと水平方向で対向するように設置されるサージタンクと、前記取付フランジと前記サージタンクとの間に並列に配置される複数の分岐管とを有する吸気マニホールドと、
前記ブローバイガス取出口と前記ブローバイガス取入口とを連絡するブローバイガス配管とを有する内燃機関のブローバイガス還流装置であって、
前記ブローバイガス取出口は、前記ブローバイガス取出口の中心線が前記気筒の配列方向に向き、かつ、前記シリンダヘッドカバーの外周面と隣接する位置に開口しており、
前記ブローバイガス配管は、
前記ブローバイガス取出口から前記シリンダヘッドカバーの外周面に沿って湾曲して前記複数の分岐管の間まで延びる上流管部と、前記複数の分岐管によって前記気筒の配列方向の両側が挟まれる設置空間に設置される中間管部とを有することを特徴とする内燃機関のブローバイガス還流装置。 - 前記複数の分岐管の間に、前記ブローバイガス配管の中間管部に沿って延び、前記ブローバイガス配管を挿入可能な断面U字形状に形成される配管保持部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のブローバイガス還流装置。
- 前記配管保持部の下方に、温水が流れる冷却配管が設置されており、
前記配管保持部に、前記配管保持部の下方の空間と前記設置空間とを連通する開口部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関のブローバイガス還流装置。
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