(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブローバイガスを吸気系に還流する内燃機関のブローバイガス循環装置において、
エンジン本体の上面を覆うヘッドカバーに突設されると共に、ブローバイ制御バルブが取り付けられ、このブローバイ制御バルブとヘッドカバーの上面との間に空間を形成する筒状の固定座と、
前記空間にヘッドカバー長手方向に取り付けられ、前記ブローバイ制御バルブの下方に位置して高圧燃料を貯留するコモンレールと、
を備えることを特徴とする内燃機関のブローバイガス循環装置。
【請求項２】
エンジン本体の外部に配置され、エンジン本体の側面に開口し、クランク室からブローバイガスを取り出す排出口とエンジン本体上部に配置され吸気系に連通されるオイルセパレータへの接続口とを連結し、エンジン本体の側面に概略沿って延びる配管を備える
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循環装置。
【請求項３】
前記配管はシリンダブロックと排気管との間において、シリンダブロックの側面に沿って略水平に延び、かつ途中から折曲がり、略垂直に上方に延びてシリンダヘッド側に接続している請求項２に記載の内燃機関のブローバイガス循環装置。
【請求項４】
前記配管を金属パイプで形成し、その途中には可撓性のあるホースを介在させる請求項２または３に記載の内燃機関のブローバイガス循環装置。
【請求項５】
コモンレールからの高圧燃料を燃料噴射弁に分配する高圧燃料配管をコモンレールと略直交する方向に配置する請求項１〜４のいずれか一つに記載の内燃機関のブローバイガス循環装置。
【請求項６】
前記固定座に取り付けたブローバイ制御バルブは、ブラケットとステーによりヘッドカバーに支持されている請求項１〜５のいずれか一つに記載の内燃機関のブローバイガス循環装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は内燃機関のブローバイガス循環装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び課題】
内燃機関のブローバイガス循環装置として、特開平５−４４４２３号公報に開示されたものは、シリンダブロックとシリンダヘッドの内部にブローバイ通路を形成する構成になっている。しかし、このようにブローバイガスの流通経路をシリンダブロック内部に設けると、それだけ経路が複雑となり、またシリンダブロックなどが厚肉化し、これらの大型化、重量増が避けられなくなる。
【０００３】
また、特開平８−８６２２１号公報に開示されたものは、ブローバイガスと共に吸気中に還流されるオイル成分を減らすように、ブローバイガス制御バルブをオイルセパレータを内蔵するロッカカバーの上面に直接的に配置する構成になっている。しかし、ロッカカバーの上面にコモンレールや高圧燃料配管を配置するディーゼルエンジンでは、ブローバイ制御バルブがこれらと干渉しやすく、またメンテナンスも難しくなる問題があった。
【０００４】
本発明はこのような問題を解決することを目的とするもので、ブローバイ経路を簡略化とエンジン本体の小型化、軽量化を図り、また制御バルブのメンテナンスを容易にする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ブローバイガスを吸気系に還流する内燃機関のブローバイガス循環装置において、エンジン本体の上面を覆うヘッドカバーに突設されると共に、ブローバイ制御バルブが取り付けられ、このブローバイ制御バルブとヘッドカバーの上面との間に空間を形成する筒状の固定座と、前記空間にヘッドカバー長手方向に取り付けられ、前記ブローバイ制御バルブの下方に位置して高圧燃料を貯留するコモンレールと、を備えることを特徴とする。
第２の発明は、第１の発明において、エンジン本体の外部に配置され、エンジン本体の側面に開口し、クランク室からブローバイガスを取り出す排出口とエンジン本体上部に配置され吸気系に連通されるオイルセパレータへの接続口とを連結し、エンジン本体の側面に概略沿って延びる配管を備えている。
【０００６】
第３の発明は、第２の発明において、前記配管はシリンダブロックと排気管との間において、シリンダブロックの側面に沿って略水平に延び、かつ途中から折曲がり、略垂直に上方に延びてシリンダヘッド側に接続している。
【０００７】
第４の発明は、第２または第３の発明において、前記配管を金属パイプで形成し、その途中には可撓性のあるホースを介在させる。
【０００９】
第５の発明は、第１〜第４の発明において、コモンレールからの高圧燃料を燃料噴射弁に分配する高圧燃料配管をコモンレールと略直交する方向に配置する。
【００１０】
第６の発明は、第１〜第５の発明において、前記固定座に取り付けたブローバイ制御バルブは、ブラケットとステーによりヘッドカバーに支持されている。
【００１１】
【作用、効果】
第１の発明では、エンジン本体上部のオイルセパレータを通過させ、かつその上方の最も高い位置に配置されたブローバイ制御バルブから吸気系へと還流させるので、ブローバイガス中に含まれるオイルがブローバイ制御バルブに達するまでに十分に除去でき、ブローバイ制御バルブの制御性能が安定し、また吸気中へのオイル成分の流入を減じることができる。また、比較的占有面積の大きいブローバイ制御バルブはエンジン本体の上部に突設した筒状の固定座の上部に取付るので、エンジン本体の上方に配置する他の部品との干渉が避けられ、バルブ下方ないしは周辺の空間を他の部品のために有効利用できる。
第２の発明では、ブローバイガスをエンジン本体のクランク室からエンジン本体上部のオイルセパレータに導く流路は、その途中の大部分をエンジン本体の外部に配置される配管で構成され、このためエンジン本体内部に流路を形成するのに比較してブローバイガスの流路構造が簡略化され、その製造が容易になり、またエンジン本体内部に流路を確保する必要がないので、エンジン本体の無駄肉が減り、小型化、軽量化できる。
【００１２】
第３の発明では、排気管とシリンダブロックの間が狭小なスペースであっても配管の配置ができ、また適度な熱を受ける配管は、略水平に延びてから垂直に立ち上がるので、この間にブローバイガス中のオイルを内壁面に付着させ、液化して壁面に沿って落下させやすく、オイルミストの分離除去が促進される。
【００１３】
第４の発明では、配管の途中に介在させたホースにより配管連結の自由度が高まり、組立、生産性が向上する。
【００１６】
第５の発明では、ブローバイ制御バルブの組立、分解などをコモンレールや高圧燃料配管を移動させることなく行うことができ、メンテナンスの点で有利となる。
【００１７】
第６の発明では、ブローバイ制御バルブをしっかりと固定することができ、耐振性が高まり、制御の安定性や耐久性も良好になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１から図３において、図中１はエンジン本体を示し、エンジン本体１は大別してシリンダブロック２とシリンダヘッド３とから構成される。
【００２０】
図３にあるように、シリンダブロック２には複数のシリンダ２１が並列的に形成され、各シリンダ２１にはピストン２２が摺動自由に収装される。各ピストン２２はコンロッド２３を介してクランク室２６内でシリンダ列方向に延びるクランクシャフト２４に連結し、ピストン２２の往復運動によりクランクシャフト２４が回転し、この回転力がエンジン出力として取り出される。
【００２１】
シリンダヘッド３には、各シリンダ毎に吸気及び排気弁３１と燃料噴射弁３２が配置され、燃焼室２５に吸気行程で新気を導入すると共に圧縮上死点付近において燃料が噴射され、排気行程で燃焼ガスが排出される。シリンダヘッド３には吸、排気弁３１を駆動するカムシャフト３４が配置される。
【００２２】
３５は吸気管、３６は排気管で、排気管３６には吸気を過給するターボチャージャ３７が設けられる。また、排気の一部は排気還流通路３８を介して吸気中に還流される。
【００２３】
前記シリンダブロック２の下面にはオイルパン２５が取り付けられ、これらの間に前記クランク室２６が画成される。
【００２４】
ピストン２２のシリンダ摺動間隙からクランク室２６に漏れたブローバイガスを排出するため、シリンダブロック２の内側には、油面よりも上方で、かつクランクシャフト２４の回転方向に関して手前側（オイルを叩く側）に位置してブローバイ排出口１１が開口している。この排出口１１にはシリンダブロック２のクランク室２６に面する開口にカバー１１ａが取り付けられ、その下面の開口部１１ｂよりブローバイガスが内部通路１２に流れ込む。
【００２５】
内部通路１２の途中にはオイル分離網１３が介装され、オイルを分離する。内部通路１２はシリンダブロック２の側面に開口する取出口１４に接続し、この取出口１４と同一側のシリンダヘッド３の側面に設けた接続口１５とを、配管１６を介して連結する。
【００２６】
図１、図４に示すように、配管１６は排気管３６が配置された側のシリンダブロック側面に沿って排気管３６の内側に配設され、配管１６はその途中が水平部分から垂直部分へと略直角に折れ曲がる金属パイプで形成され、また接続口１５の近傍において、配管１６の途中にはフレキシブルなゴムホース１６ａが介在し、これにより取出口１４と接続口１５に対する配管１６の位置合わせの自由度を高め、連結を容易にしている。
【００２７】
図６に示すように、前記シリンダヘッド３のカムシャフト３４の上部に位置して、シリンダヘッド内部には、その長手方向に対して蛇行する空間として形成されたオイルセパレータ４０が設けられ、このオイルセパレータ４０の上方開口面は、ヘッドカバー３９により覆われている。オイルセパレータ４０はシリンダヘッド両側より交互に配置される複数の隔壁４０ａにより蛇行空間が形成され、このオイルセパレータ４０の最も端部に前記接続口１５が連通し、ここからオイルセパレータ内にブローバイガスを導入する。
【００２８】
接続口１５と反対側の離れた部位に位置してブローバイガスを取り出すための固定座４２がヘッドカバー３９に一体的に設けられる。この固定座４２は略円錐形の筒状に形成され、ヘッドカバー３９に略垂直に突設されている。この固定座４２の先端には後述するブローバイ制御バルブ４３が取付けられ、これにより吸気系に還流されるブローバイガス量を調整する。
【００２９】
図５から分かるように、シリンダヘッド３の長手方向に平行に、ヘッドカバー３９の上部にはコモンレール５０が配置され、複数のボルトによりシリンダヘッド３にヘッドカバー３９と共締めされている。コモンレール５０には燃料ポンプ５５から高圧の燃料が送り込まれ、この畜圧燃料は各高圧燃料配管５３を介して各シリンダーの燃料噴射弁３２に供給される。この場合、各高圧燃料配管５３はコモンレール５０の長手方向と略直交して配設され、最短距離を通って各気筒の燃料噴射弁３２に連結される。
【００３０】
前記固定座４２に取り付けられるブローバイ制御バルブ４３は、これらコモンレール５０並びに各高圧燃料配管５３よりも上方に位置し、ヘッドカバー３９に取り付けたブラケット５２ａとステー５２ｂに対してボルト結合され、これによりメンテナンスのときなど、高圧燃料配管５３などを移動することなく、必要に応じてブローバイ制御バルブ４３を上方から分解、取外し、あるいは組立することが可能となっている。
【００３１】
ブローバイ制御バルブ４３にはホース５４が接続され、このホース５４は前記吸気管３５に接続し、ブローバイガスを吸気中に還流するようになっている。
【００３２】
なお、５６はフィラーキャップであり、シリンダヘッドの前方に配置され、その開閉が他の部分と干渉することなく行えるようになっている。
【００３３】
以上のように構成され、次に作用について説明する。
【００３４】
ピストン２２のシリンダ摺動間隙からクランク室２６に漏れ出たブローバイガスは、排出口１１から出ていくが、ブローバイガス中にはクランクシャフト２４のバランスウエイトが油面を叩くため、オイルミストが多く含まれる。
【００３５】
排出口１１にはカバー１１ａが取り付けられ、下面の開口部１１ｂからのみブローバイガスを取り出すので、混入されるオイルミストが減り、また内部通路１２の途中に設けたオイル分離網１３によりオイルミストが分離される。
【００３６】
ブローバイガスは配管１６を通過してシリンダヘッド側に上昇していくが、配管１６は排気管３６とシリンダブロック２とに挟まれた領域で、概略水平方向に延び、さらに直角に曲がり、垂直方向に延びる。
【００３７】
配管１６は排気管３６からの熱を受け、この熱により内部を通過するブローバイガス中のオイルの粘性が低下し、オイルは配管１６を通る間にガス中から分離され、とくに略水平部分において上部内壁面に当たって液化し、落下していく。
【００３８】
配管１６からシリンダヘッド側のオイルセパレータ４０に、その端部から流入したブローバイガスは速度が低下し、蛇行する流路を通過するうちにさらにオイルが分離され、反対側の端部にある固定座４２の上部に設けたブローバイ制御バルブ４３へと到達する。
【００３９】
ブローバイ制御バルブ４３は最も高い位置にあり、また、途中でブローバイガス中のオイルミストは十分に除去され、したがってブローバイ制御バルブ４３がオイルの付着により汚損されることが少なく、安定した制御性が維持される。
【００４０】
ブローバイ制御バルブ４３は運転状態に応じてバルブ開度がコントロールされ、オイルを分離したブローバイガスを吸気管３５へと還流し、微量の未燃成分などが含まれるブローバイガスは、新気と共に再度エンジンに吸入され、燃焼させられる。
【００４１】
このようにして、ブローバイガスの流路がエンジン本体の内部ではなく、その大部分が配管１６により外部に形成されるので、エンジン内部に形成するのに比較して流路構成が簡略となり、生産性が良好で、またシリンダブロック２、シリンダヘッド３の内部に形成するときに比較して、流路形成のための肉厚が削減でき、小型化、軽量化にもつながる。
【００４２】
なお、配管１６はその途中にゴムホース１６ａが介在するので、取出口１４と接続口１５の連結にあたり、配管１６の形状に多少の誤差があっても、これを吸収することができ、組立時の自由度が高い。
【００４３】
ブローバイ制御バルブ４３は、平面投影面積が比較的大きく、このためシリンダヘッド３の上部空間に占める割合が大きくなるが、このようにヘッドカバー３９に突設された筒状の固定座４２の上部に取付けるので、ブローバイ制御バルブ４３とヘッドカバー上面との間の空間を有効利用でき、したがってこのスペースにコモンレール５０や高圧燃料配管５２を配置しても、ブローバイ制御バルブ４３と干渉することがなく、かつ比較的メンテナンス頻度の高いブローバイ制御バルブ４３をコモンレール５０や高圧燃料配管５３を移動させずに、その分解、組立などが行える。
【００４４】
また、ブローバイ制御バルブ４３は固定座４２の高い位置に取り付けられるが、固定座４２はヘッドカバー３９と一体形成され、その剛性が高い上に、ブローバイ制御バルブ４３はブラケット５２ａとステー５２ｂにより支持されるので、取付強度は高く、耐振性、耐久性が向上する。
【００４５】
コモンレール５０はシリンダヘッド３の上部に、これと平行に配置され、これと略直交して高圧燃料配管５３を接続したので、燃料噴射弁３２と連結する高圧燃料配管５３が短縮され、シリンダヘッド上方の占有スペースを削減し、狭小なスペースに各部品を相互に干渉することなく配置することができる。
【００４６】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すエンジン側面図。
【図２】同じく平面図。
【図３】同じく一部を切り欠いた正面図。
【図４】ブローバイ配管の部分を示す一部側面図。
【図５】シリンダヘッドの上部分の斜視図。
【図６】シリンダヘッド上部の一部の分解斜視図。
【符号の説明】
１  エンジン本体
２  シリンダブロック
３  シリンダヘッド
１１  排出口
１５  接続口
１６  配管
１６ａ  ゴムホース
２６  クランク室
３５  吸気管
３６  排気管
３９  ヘッドカバー
４０  オイルセパレータ
４２  固定座
４３  ブローバイ制御バルブ
５０  コモンレール
５２ａ  ブラケット
５２ｂ  ステー
５３  高圧燃料配管
５４  ホース
【図１】
0004158263.tif 000002
【図２】
0004158263.tif 000003
【図３】
0004158263.tif 000004
【図４】
0004158263.tif 000005
【図５】
0004158263.tif 000006
【図６】
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