(57)【要約】【課題】本発明は、簡単かつコスト的な負担が少なくてすむ構造で、全高や全幅寸法の増大を抑えつつオイル分離室の増大を可能にしたＶ型エンジンを提供する。【解決手段】本発明のＶ型エンジンは、シリンダブロック５の各デッキシリンダ部４をクランク軸１３の回転方向と同一方向へオフセットし、このオフセットによって低い側へずれたシリンダヘッド６の頭部にオイル分離室１０ｂを設ける構成を採用することによって、エンジン本体１ａの全幅および全高を抑えつつ、低デッキ側のシリンダヘッド６上に、シリンダ軸線方向に余裕を発生させ、この余裕分、オイル分離室１０ｂの容積を増大して、オイル分離能力を高めるようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｖ字状に突き出るデッキシリンダ部が形成されたシリンダブロックを有し、前記各デッキシリンダ部の頭部にシリンダヘッドをそれぞれ設けて構成されるＶ型エンジンであって、
前記シリンダブロックは、各デッキシリンダ部がクランク軸の回転方向と同一方向にオフセットされ、
前記オフセットによって低い側へずれた前記シリンダヘッドの頭部に、ブローバイガス中の油分を分離するオイル分離室が設けられる構成とした
ことを特徴とするＶ型エンジン。
【請求項２】
前記オフセットによって高い側へずれた前記シリンダヘッドの頭部にも前記オイル分離室が設けられ、
前記低い側のオイル分離室は、前記高い側のオイル分離室よりも、シリンダ軸線方向の長さが大きい寸法で形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のＶ型エンジン。
【請求項３】
前記低い側のオイル分離室は、前記デッキシリンダ部へ吸気を導く吸気路のうち、スロットルバルブを挟んだ下流側の吸気部分へ向かう第１通気路が接続されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＶ型エンジン。
【請求項４】
前記高い側のオイル分離室は、前記デッキシリンダ部へ吸気を導く吸気路のうち、スロットルバルブを挟んだ上流側の吸気部分へ向かう第２通気路が接続されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のＶ型エンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダヘッドの頭部にオイル分離室が設けられるＶ型エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車（車両）では、多気筒のエンジンながら搭載性に富む利点を活かすべく、エンジンルームにＶ型エンジンを搭載することが行われている。
【０００３】
Ｖ型エンジンには、クランクケース部にＶ字状に突き出るデッキシリンダ部を形成したシリンダブロック、各デッキシリンダ部にシリンダヘッドを設ける構造が用いられ、各デッキシリンダ部の各シリンダ内をピストンが往復動することで、吸気、圧縮、爆発、排気を繰り返す燃焼サイクルを形成して、各ピストンで得られる動力をクランク軸から外部へ出力させるようにしてある。
【０００４】
こうしたＶ型エンジンでは、ブローバイガス還元装置を用いて、エンジン内部に発生するブローバイガスを還流させて各気筒で燃焼させることが行われる。このとき、ブローバイガスに混じる油分（潤滑油）が燃焼されると、排ガス処理に影響を与えたり、潤滑油の消費量が増えたりする。それを抑えるために、Ｖ型エンジンは、少なくとも一方のシリンダヘッドの頭部に、ブローバイガスに含まれる油分（潤滑油）を分離するオイル分離室を設けることが行われている。一般的には、オイル分離室は、ロッカカバー内の天井側に組込んであり、ロッカカバーがシリンダヘッドに取付けることによって、シリンダヘッドの頭部に設けられる構成にしてある。
【０００５】
ところで、Ｖ型エンジンでは、潤滑オイルの消費量を抑えたり、排ガスを良化したりするために、オイル分離室の能力を高めることが望まれている。
【０００６】
このためには、オイル分離室の容積を大きくすることが求められる。しかし、Ｖ型エンジンは、限られたスペースのエンジンルームに搭載する都合上、全高の寸法の増大には限りがある。しかも、Ｖ字状のデッキシリンダ部がもたらす左右バンクの内方には、インテークマニホールドが高い密度で配置されるうえ、横置きといった搭載性を考慮すると（周辺機器との干渉を防ぐため）、左右バンクの外方にも限度がある。
【０００７】
一方、Ｖ型エンジンでは、シリンダ軸線をクランク軸中心からオフセットさせる構造を用いて、エンジン全体のコンパクト化を図る技術が提案されている。これは、各デッキシリンダのシリンダ軸線をクランク軸中心からクランク軸の回転方向にオフセットするとともに、各デッキシリンダをシリンダ軸線に沿ってクランク軸中心に寄せることによって、クランク軸中心からシリンダ下端面までの長さ（シリンダの面高さ）を短縮させる技術である（例えば特許文献１を参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平３−２８１９０１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、各デッキシリンダをシリンダ軸線に沿ってクランク軸中心に寄せる構造は、エンジンの多く部分に大きな変更が求められる。しかも、各デッキシリンダをクランク軸中心に寄せると、一方のデッキシリンダのシリンダ下面が他方のデッキシリンダの内部へ入り込んでコンロッドと干渉する不具合もあり、その手立ても必要である。
【００１０】
このため、上記技術によると、Ｖ型エンジンが構造的にかなり複雑になるうえ、かなりコスト的な負担が強いられる難点がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、簡単かつコスト的な負担が少なくてすむ構造で、全高や全幅寸法の増大を抑えつつオイル分離室の増大を可能にしたＶ型エンジンを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、Ｖ型エンジンのシリンダブロックは、各デッキシリンダ部をクランク軸の回転方向と同一方向にオフセットした構成とし、このオフセットによって低い側へずれたシリンダヘッドの頭部にオイル分離室を設ける構成を採用した。
【００１３】
同構成により、オイル分離室は、デッキシリンダ部のオフセットがもたらす、デッキシリンダのバンク角はそのまま保ちつつ、デッキシリンダ部間の高さ寸法を変化させる特性により、Ｖ型エンジンの全幅および全高を抑えつつ、シリンダ軸線方向には多くの余裕が生まれ、かなり容積の増大が可能になる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、各デッキにオイル分離室を有する構造でも、容易にエンジンの全高を抑えつつ、オイル分離室の容積の増加が図れるよう、オフセットによって高い側へずれたシリンダヘッドの頭部にもオイル分離室を設け、低い側のオイル分離室が、高い側のオイル分離室よりも、シリンダ軸線方向の長さが大きい寸法で形成されるようにした。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、油分を取り除いたブローバイガスがＶ型エンジンの吸気側へ還流されるよう、低い側のオイル分離室には、スロットルバルブを挟んだ下流側の吸気部分へ向かう第１通気路が接続されるようにした。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、エンジンの運転状態により、第１通気路から作用する負圧で新気がエンジン内部に導入されたり、エンジン内部のブローバイガスがオイル分離室を通じてＶ型エンジンの吸気側へ還流されるよう、高い側のオイル分離室には、スロットルバルブを挟んだ上流側の吸気部分へ向かう第２通気路が接続される構成を採用した。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１および図２に示す一実施形態にもとづいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明を適用した車両、例えば乗用車に搭載されるＶ型エンジン１を概略的に示す断面図を示している。
【００１９】
Ｖ型エンジン１の構造を説明すると、同エンジン１のエンジン本体１ａは、図２にも示されるように例えばＶ字状のシリンダブロック、具体的には共通なクランクケース部２の上部に、シリンダ３を所定のシリンダ列に振り分けたＶ字状のデッキシリンダ部４を形成したシリンダブロック５、各デッキシリンダ部４毎にその頭部に搭載されたシリンダヘッド６、各シリンダヘッド６毎にその頭部開口を塞ぐように搭載されたカバー部材としてのロッカカバー７、クランクケース部２の下部開口を覆うように装着されたオイルパン８などといった部品を組み合わせて構成してある。そして、各デッキシリンダ部４、シリンダヘッド６、ロッカカバー７の組み合わせから、Ｖの字に突き出るバンク９ａ，９ｂを構成している。また例えば各ロッカカバー７内の天井部には、それぞれオイル分離室１０が設けてある。なお、１１はオイルパン８内に集溜された潤滑油を示す。
【００２０】
クランクケース部２内には、シリンダ３の軸線と直交するエンジン全長方向に沿って延びるクランク軸１３が回転自在に支持されている。このクランク軸１３の各部には、コンロッド１４を介して、各シリンダ３にそれぞれ収めてあるピストン１５が回動自在に連結されている。また各シリンダヘッド６には、シリンダ毎に例えば、吸・排気弁、吸・排気弁の動弁機構、点火プラグ、インジェクタ（いずれも図示しない）が組込まれていて、各部の動作、すなわちピストン、吸排気弁、点火プラグが所定のタイミングで動作することにより、吸気行程、圧縮行程、爆発行程、排気行程を繰り返す燃焼サイクルが行われるようにしてある。矢印Ａは、この運転時のクランク軸１３の回転方向を示す。なお、各シリンダヘッド６の内側の側面に有る吸気口部（図示しない）には、吸気系、例えば枝状の吸気マニホールド１７、サージタンク１８、スロットルバルブ１９が順につながる構造の吸気路２０が接続してある。
【００２１】
このＶ型エンジン１の各バンク９ａ，９ｂが、クランク軸１７の回転方向（矢印Ａ方向）と同じ方向にオフセットしてある。
【００２２】
この点を説明すれば、図２に示されるように通常エンジン（各バンクがオフセットしていないＶ型エンジン）は、各デッキシリンダ部４（バンク９ａ，９ｂ）におけるシリンダ３の軸線Ｌ１が、クランク軸１３の軸中心Ｏを通る位置にある。図２中の二点鎖線は、この通常エンジンのバンク９ａ，９ｂの外形を示している。オフセットしたＶ型エンジン１は、クランク軸１３の軸中心Ｏからシリンダブロック５のデッキ面までの長さで表わされるデッキ高さＨを保ったまま、各デッキシリンダ部４の軸線Ｌ１をクランク軸１３の軸中心Ｏに対してクランク軸１３の回転方向（矢印Ａ方向）と同じ方向へ、矢印Ｂのようにオフセット地点となる軸線Ｌ位置まで平行移動させることによって、各デッキシリンダ部４（バンク９ａ，９ｂ）をそのまま（バンク角を保ったまま）クランク軸１３の回転方向と同方向へずらしてある（オフセット）。δはそのときのオフセット量を示している。なお、本実施形態においては、バンク９ａを構成する複数のシリンダ３の各軸線Ｌは、クランク軸１３に平行な平面内に存在する。また、バンク９ｂについても同様である。また、両バンク９ａ，９ｂのデッキ高さＨは等しく設定されている。
【００２３】
このオフセットにより、クランク回転方向Ａの前側のデッキシリンダ部４（バンク９ｂ側）は、通常エンジンのときよりもＣ１だけ鉛直方向高さ寸法が低く、後ろ側のデッキシリンダ部４（バンク９ａ側）は、通常エンジンのときよりもＣ２だけ鉛直方向高さ寸法が高くなり、双方デッキのシリンダヘッド６の鉛直方向高さは、Ｃ（＝Ｃ１＋Ｃ２）となる具合に大きな差がもたらせられる。なお、Ｃ１およびＣ２は、ＳＩＮ（θ／２）×δを用いれば求まる。但し、θはバンク角を示す。具体的には、例えばバンク角θを６０°とすると、大まかにはオフセット量δのおよそ半分の値（δ／２）でデッキシリンダ部４の鉛直方向高さが変化する。
【００２４】
つまり、エンジン本体１ａは、デッキ高さＨが略同じであるとすれば、オフセットにより、クランク回転方向前側のバンク９ｂには、デッキシリンダ部４の鉛直方向高低差Ｃ分といったオフセット量δとおよそ等しい値に相当する大きな余裕が与えられる。すなわち、エンジン本体１ａは、オフセットにより、全幅および全高の増大を抑えながら、バンク９ｂにシリンダ軸線方向に対して多くの余裕がもたらせられる。
【００２５】
そして、低デッキ側のオイル分離室１０ｂが、図１中の斜線域で示されるように、その余裕分、高さ寸法（シリンダ軸線方向長さの寸法）が増大した空間に形成してあり、かなり容積の大きな室を確保している。
【００２６】
ここで、本実施形態は、Ｖ型エンジン１として、低デッキ、高デッキ側の双方にオイル分離室１０が有るエンジン構造を例に挙げてある。このときには、同エンジン１の全高を考慮して、図１に示されるように高デッキ側のオイル分離室１０ａは、通常エンジンよりＣ２分、鉛直方向高さ寸法を抑えた小容積の室とし、低デッキ側のオイル分離室１０ｂは、オイル分離室１０ａのシリンダ軸線方向の長さより大きな寸法の室、具体的には、高デッキ側よりＣ分、鉛直方向高さ寸法を増大した大容積の室としてある。これで、通常エンジンの全高と略同じエンジン全高を保ちつつ、オイル分離室１０ｂの容積を増大させている。そして、容積が増大されたオイル分離室１０ｂは、エンジン運転時、多くの領域（低・中・高負荷時）でオイル分離の仕事が求められる側とし、容積が縮小されたオイル分離室１０ａは、換気ならびにエンジン運転時の一部の領域（高負荷時）でオイル分離の仕事が求められる側としてある。
【００２７】
また図１に示されるようにエンジン本体１ａのうち、低デッキ側のオイル分離室１０ｂは、例えばＰＣＶバルブ２２（ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション：ワンウェイバルブで構成される部品）を介装したＰＣＶホース２３（第１通気路に相当）を介して、吸気路２０のスロットルバルブ１９を挟んだ下流側、例えばサージタンク１８に連通接続されている。これにより、オイル分離室１０ｂを通じて、クランクケース部２内のブローバイガスが、エンジン本体１ａの吸気側へ還流されるようにしている。高デッキ側のオイル分離室１０ａは、ブリーザホース２４（第２通気路に相当）を介して、吸気路２０のスロットルバルブ１９を挟んだ上流側の吸気路部分に連通接続されていて、エンジンの運転状態により、新気がクランクケース部２内へ導入されたり、クランクケース部２内のブローバイガスがオイル分離室１０ａを通じてエンジン本体１ａの吸気側へ還流されたりするようにしている。
【００２８】
これにより、各バンク９ａ，９ｂのオイル分離室１０ａ，１０ｂを用いて、ブローバイガスを処理するブローバイガス還元装置を形成している。この装置を説明すると、今、Ｖ型エンジン１の運転中、各ピストン１５の往復動により、クランク軸１３から動力が出力されているとする。ここで、エンジン内部、すなわちクランクケース部２内には、ピストン１５のシリンダ壁面との間を吹き抜ける未燃ガスを含むブローガスが流れ込む。このとき、図１中の実線の矢印で示されるようにスロットルバルブ１９が低・中負荷時の開度（パーシャルスロットル）であるときは、クランクケース部２内のブローバイガスは、吸気負圧を受け、シリンダヘッド６およびロッカカバー７のブローバイ通路（図示しない）を通じて、低デッキ側のオイル分離室１０ｂに吸込まれ、同オイル分離室１０ｂを通過する間にブローバイガスに含まれる油分（エンジンオイル）が分離される。そして、油分の分離を終えたブローバイガスが、ＰＣＶバルブ２２、ＰＣＶホース２３を通じて、シリンダヘッド６の吸気口側へ還流され、各シリンダ３で燃焼される。一方、高デッキ側のシリンダヘッド６、ロッカカバー７のブローバイ通路（図示しない）には、クランクケース部２内の負圧が作用しているために、図１中の実線の矢印で示されるようにブリーザホース２４から新気が導入される。この新気により、エンジン内部を換気しながら、ブローバイガスの処理が行われる。また図１中の破線の矢印で示すようにスロットルバルブ１９が高負荷時の開度（フルスロットル）であるときは、クランクケース部２内のブローバイガスが、吸気負圧により、低デッキ側のオイル分離室１０ｂを通じて、シリンダヘッド６の吸気口側へ還流される。と共に図１中の破線の矢印で示されるようにブリーザホース２４の開口を通過する吸込空気流がもたらすエジェクタ作用により、クランクケース部２内のブローバイガスが、高デッキ側のオイル分離室１０ａを通じて、シリンダヘッド６の吸気口側へ戻され、ブローバイガスの処理が継続される。なお、分離された油分は、エンジン各部のオイル通路（図示しない）を通ってオイルパン８へ戻る。従って、実用運転域で頻度の高い低・中負荷時及び高負荷時の両方の条件でオイル分離を担うＰＶＣホース２３側のオイル分離室１０ｂの方が、頻度の低い高負荷時にのみオイル分離を行うブリーザホース２４側のオイル分離室１０ａに比べて、高いオイル分離能力が求められる。
【００２９】
以上のようにオフセットにより低くしたデッキシリンダ側にオイル分離室１０ｂを設けるという、簡単、かつコスト的な負担が少ない構造により、エンジン全高、エンジン全幅への影響を抑えつつ、容易にオイル分離室１０ｂの容積を増やせることがわかる。
【００３０】
したがって、エンジン本体１ａを大形せずに、オイル分離室１０ｂのオイル分離能力を高めることができる。
【００３１】
しかも、デッキ両方にオイル分離室１０ａ，１０ｂを組込むエンジン構造でも、高いオイル分離能力が求められるオイル分離室１０ｂは、高デッキ側のオイル分離室１０ａより高さ寸法を高くしてあるので、エンジン全高を抑えつつ、容易に分離能力が求められる片側のオイル分離室１０ｂの容積を大きくすることができる。特にオフセットによる高低差を考慮して、高デッキ側のオイル分離室１０ａの高さ寸法を通常エンジンのときより低くし、低デッキ側のオイル分離室１０ｂの高さ寸法を同オイル分離室１０ａの高さと同等にまで増大することにより、通常エンジンの全高と略同じ、すなわち通常エンジンの搭載性と同じでありながら、主たるオイル分離を行うオイル分離室１０ｂの容積を格段に大きくできるうえ、従たるオイル分離を行うオイル分離室１０ａは容積を抑えることができ、使用に合わせた両オイル分離室１０ａ，１０ｂの設置ができる。
【００３２】
また低デッキ側のオイル分離室１０ｂには、スロットルバルブ１９の下流側へ向かうＰＣＶホース２９が接続されることにより、分離能力が高まったオイル分離室１０ｂで、ブローバイガスに含まれる油分を取り除いてから、吸気側へブローバイガスを還流させることができ、オイル消費量の低減、排ガスの良化を図ることができる。特にブローバイガスの還流構造は、クランク軸１３で掻き上げられたオイルパン８内の潤滑油（ミスト）が、ブローバイガスの流れと共に、オイル分離室１０ａ及び１０ｂへ向かいやすいが、クランク軸１３の回転方向（矢印Ａ方向）との関係で、主たるオイル分離を行うオイル分離室１０ｂ側へは潤滑油が掻き上げられ難く、オイル分離室１０ｂへ向かう潤滑油（ミスと）は抑制されて、一層、オイル消費量の低減、排ガスの良化を図ることができる。
【００３３】
加えて、高デッキ側のオイル分離室１０ａには、スロットルバルブ１９の上流側へ向かうブリーザホース２４が接続されることにより、低・中負荷時は負圧を利用して、クランクケース部２内の換気で、スムーズにブローバイガスを還流することができるうえ、高負荷時には高デッキ側のオイル分離室１０ａを通じてブローバイガスをエンジン本体１ａの吸気側へ還流させることができ、効率の良いオイル分離が約束できる。
【００３４】
また、シリンダ３はクランク軸１３の回転方向（矢印Ａ方向）と同一方向にオフセットされているため、ピストン１５が爆発行程において受けるスラスト力が軽減されるという公知の効果も得られる。
【００３５】
なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述の実施形態は、左右のバンク共、同オフセット量でオフセットしたが、エンジン性能に影響を与えない範囲内で、双方のオフセット量を異ならせても構わない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、デッキシリンダ部をオフセットするといった簡単かつコスト的な負担が少なくてすむ構造により、低デッキ側のシリンダヘッドの頭部には、Ｖ型エンジンの全幅および全高を抑えつつ、シリンダ軸線方向に多くの余裕が生まれるから、低いデッキ側のシリンダヘッドに主たるオイル分離を行うオイル分離室を設ける構成によって、同オイル分離室の容積の増大を図ることができる。
【００３７】
請求項２に記載の発明によれば、さらに各デッキにオイル分離室が有するエンジン構造でも、容易にエンジンの全高を抑えつつ、主たるオイル分離を行うオイル分離室の容積の増加を図ることができるといった効果を奏する。
【００３８】
請求項３に記載の発明によれば、さらにオイル分離能力が増大したオイル分離室を用いて、ブローバイガスから十分に油分を取り除いてから、Ｖ型エンジンの吸気側へブローバイガスを還流させることができ、オイル消費量の低減、排ガスの良化を図ることができる。しかも、オイル分離能力を増したオイル分離室が有るデッキシリンダ部は、クランク軸回転方向との関係で、クランク軸で掻き上げられたオイルが同デッキシリンダ部へ進入するのが抑えられるから、一層、オイル消費量の低減、排ガスの良化が図れるといった効果を奏する。
【００３９】
請求項４に記載の発明によれば、さらにエンジンの運転状態により、第１通気路から作用する負圧で新気がエンジン内部に導入されたり、エンジン内部のブローバイガスがオイル分離室を通じてＶ型エンジンの吸気側へ還流されるから、効率の良いオイル分離ができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るＶ型エンジンを示す断面図。
【図２】そのＶ型エンジンのデッキシリンダ部のオフセットを説明するための断面図。
【符号の説明】
１…Ｖ型エンジン、２…クランクケース部、３…シリンダ、４…デッキシリンダ部、５…シリンダブロック、６…シリンダヘッド、７…ロッカカバー、１０ａ，１０ｂ…オイル分離室、１３…クランク軸、１９…スロットルバルブ、Ｌ…シリンダの軸線、Ｏ…クランク軸の軸中心。
【図１】
2004360601.tif 000003
【図２】
2004360601.tif 000004