JP4963583B2 - エンジン - Google Patents

Description

本願発明は、エンジンに関し、特に、OHC（オーバーヘッドカムシャフト）型のエンジンの効率を向上させることができるブリーザ装置を備えたエンジンに関する。

OHC（オーバーヘッドカムシャフト）型のエンジンにおいては、シリンダヘッドブロックの上面と、これを覆うシリンダヘッドカバーの下面とによりカム室が形成されている。カム室内には、カムシャフトと摺動する部品を潤滑するためにエンジンオイルが供給される。カム室内に供給されたエンジンオイルは、潤滑に利用された後で、カム室からドレイン経路を通じてクランク室に排出されるようになっている（たとえば、特許文献１）。
特開2005-83310号公報

しかしながら、上記のような従来の構成にあっては、たとえば、エンジン回転数の上昇に応じて、カム室内に滞留するエンジンオイルが多くなると、カムシャフトの回転抵抗（粘性摩擦抵抗、撹拌抵抗など）が増大するため、メカニカルロスが発生してエンジン効率を低下させている。

本願発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、カム室内でのエンジンオイルの滞留を防止して、エンジン効率を向上させることができるエンジンを提供することを目的とする。

本願発明に係るエンジンは、シリンダヘッドカバーによりシリンダヘッドブロックとの間に形成されるカム室内に供給されるエンジンオイルを、前記カム室からドレイン経路を通じてクランク室に排出する構成とされたエンジンであって、一端を前記クランク室に連通し、他端を前記カム室内に連通し、前記クランク室のガスを前記カム室へ導くブリーザチューブと、前記ブリーザチューブとは別々に形成され、一端を前記クランク室に連通し、他端を前記エンジンの吸気経路に連通したブローバイチューブとを備え、前記エンジンオイルの供給量は、前記エンジンの回転数に上昇に伴って増加し、前記クランク室の内圧は、前記エンジンの回転数の上昇に伴って上昇するようになっていることを特徴とする。

かかる構成によれば、たとえば、エンジン回転数の上昇に応じて、カム室内に滞留するエンジンオイルが多くなるとき、クランク室内の圧力も上昇するため、ブリーザチューブを通じてカム室を加圧することができる。これによって、カム室からのドレイン経路を通じたエンジンオイルの排出が促進され、カム室内でのエンジンオイルの滞留を防止することができる。したがって、メカニカルロスの発生が抑制され、エンジン効率（特に、エンジン出力）を向上させることができる。

また、クランク室内の加圧源たるブローバイガスの一部は、ブローバイチューブを通じてエンジンの吸気系に供給されるため、カム室内に過大な圧力が加えられることがない。

上記ブローバイチューブは、前記ブリーザチューブよりも通流断面積が大きいことが可能である。かかる構成によれば、上記のようなカム室の加圧に十分な圧力だけをカム室に加えることができる。

上記ブリーザチューブおよびブローバイチューブの少なくとも一方は、前記クランク室の上方に形成されたブリーザ室を通じて前記クランク室に連通していることが可能である。

このように、上記発明によれば、カム室内でのエンジンオイルの滞留を防止して、エンジン効率を向上させることができるエンジンを提供することができる。

以下、本願発明に係るエンジンについて添付の図面を参照しながら具体的に説明する。

図１の側断面図に示す本願発明の実施の形態に係るエンジン10は、DOHC（ダブルオーバーヘッドカムシャフト）型のエンジンであるが、他の任意の適切なOHC（オーバーヘッドカムシャフト）型のエンジンやサイドバルブ式エンジンであってよい。

エンジン10は、ほぼ密閉されたクランク室100Aを有し、該クランク室100Aにはエンジンオイル300が収容されている。クランク室100Aの下部には、たとえば、エンジン10のクランクシャフト12により駆動されるオイルポンプ40が接続されている。

オイルポンプ40は、エンジンオイル300をオイル供給経路42を通じて圧送し、シリンダヘッドブロック14の上面と、その上に被せられるシリンダヘッドカバー16の下面との間に密閉状に形成されたカム室100B内に供給する。

オイル供給経路42は、図１においては模式的に示してあり、任意の適切な構成であることが可能である。

カム室100B内に供給されたエンジンオイル300は、カム室100B内に設けられたカムシャフト18と摺動する部品を潤滑し、その後、カム室100Bの下部に開口するドレイン経路44から排出される。本実施の形態においては、ドレイン経路44は、シリンダヘッドブロック20内を貫通して形成され、エンジンオイル300をクランク室100Aに戻すようになっているが、シリンダヘッドブロック20外の独立した配管であってもよい。

本実施の形態において、クランク室100Aの上部にはブリーザ室100Cが形成されており、クランク室100A内のブローバイガスが開口22を通じてブリーザ室100Cに送り込まれるようになっている。ブローバイガスは、ブリーザ室100Cで気液分離され、ブリーザ室100Cの底部に溜まる液体オイル分は、クランク室100A内のエンジンオイルに浸漬されたオイル分戻し通路23を通じてクランク室100Aに戻される。なお、ブリーザ室100Cは、クランク室100Aを形成するクランク室壁24の内部に一体的に形成されているが、クランク室100Aとは隔離された空間として構成されている。

本実施の形態においては、ブリーザ室100Cの上面には、ブリーザチューブ302の一端が接続され、該ブリーザチューブ302の他端は、シリンダヘッドカバー16の上面に接続され、これによって、ブリーザ室100Cとカム室100Bとを連通している。

また、ブリーザ室100Cの上面には、ブローバイチューブ304の一端が接続され、該ブローバイチューブ304の他端は、エンジン10の吸気経路の一部であるエアクリーナ26に接続され、これによってブリーザ室100Cと上記吸気経路とを連通している。

本実施の形態においては、ブローバイチューブ304のオイル通流断面積は、ブリーザチューブ302のオイル通流断面積よりも大きく設計されている（一般には、内径も大きい）。

以上のような構成により、ブリーザ室100C内のブローバイガスの大部分は、大径のブローバイチューブ304を通じてエアクリーナ26内に供給されるが、一部は、小径のブリーザチューブ302を通じてカム室100B内に供給されるようになっている。

たとえば、エンジン10の回転数が上昇すると、クランクシャフト12の回転に連動するオイルポンプ40の吐出量が増加し、カム室100Bに単位時間当たりに供給されるエンジンオイル300の量も増加する。

このとき、典型的には、エンジン回転数の上昇に伴って、クランク室100A内の圧力も上昇する。同時に、クランク室100Aに連通するブリーザ室100Cの内圧も上昇し、このブリーザ室100Cの内圧がカム室100Bの内圧よりも大きくなると、カム室100Bにブローバイガスによる圧力が加えられる結果となり、カム室100B内のエンジンオイル300のドレイン経路44を通じた排出を促進することができる。

ブリーザ室100Cには、より大径のブローバイチューブ304が接続されているため、カム室100Bには過剰な圧力は掛からず、残りは、エアクリーナ26内に排出され、燃料供給装置28などを通じて外気と混合され、エンジン10の燃焼に利用される。

なお、本実施の形態においては、エンジン10は、そのシリンダヘッドが一方に傾倒し、クランク室100Aは、他方へ延びている。そして、吸気系は、クランク室100Aが延びたのと同じ側に配置されており、このため、クランク室100Aの最も高い位置に配置されたブリーザ室100Cは、クランク室100Aにおいてカム室100Bやエアクリーナ26に比較的近い位置にある。このような配置構成では、特に二輪車に適用する際にブリーザチューブ302やブローバイチューブ304がほぼ直線状に配管できるので、各チューブの取り回しに有利である。

また、本実施の形態においては、ブリーザチューブ302およびブローバイチューブ304の両方をブリーザ室100Cに接続する構成を示したが、基本的には、ブリーザ室100Cもクランク室100Aも同等の内圧を有するので、ブリーザチューブ302およびブローバイチューブ304は、いずれの室に連通する構成とすることも可能である。さらに、ブリーザチューブ302およびブローバイチューブ304の両方を同じ室に連通させる必要はなく、たとえば、一方をブリーザ室100Cに、他方をクランク室100Aにそれぞれ連通させる構成とすることも可能である。

図２は、本実施の形態に係るブリーザ装置の試験結果を示すグラフであり、横軸にはエンジン回転数を取り、縦軸には、エンジン出力が示されている。グラフ中、破線は、本実施の形態のようにブリーザチューブを接続した場合、実線は、従来のようにブリーザチューブを接続していない場合をそれぞれ示している。

本試験結果によれば、本実施の形態に係るブリーザ装置の方が、比較的高いエンジン回転数域でエンジン出力が向上していることが判る。

本開示は特定の実施の形態を含んでいるが、多様な変更が可能であるので、特定の実施の形態は限定された意味で考慮することはできない。本開示の主題は、ここで開示された様々な要素、特徴、機能、および／または特性の新規および非自明なコンビネーションおよびサブコンビネーションをすべて含んでいる。請求項は、新規且つ非自明であると見なされる、あるコンビネーションおよびサブコンビネーションを特に指し示している。特徴、機能、要素、および／または特性の他のコンビネーションおよびサブコンビネーションは、現在の請求項の補正あるいは、この出願または関連する出願中の新しい請求項の提示を通じて請求されることが可能である。そのような請求項は、元の請求項の範囲に対してより広く、より狭く、同等に、あるいは異なっても、本開示の主題内に含まれていると見なされる。

以上のように、カム室内でのエンジンオイルの滞留を防止して、エンジン効率を向上させることができるエンジンを提供することが要求される車両（自動二輪車など）の用途に適用可能である。

本発明の実施の形態にかかるエンジンの構成を示すエンジンの側断面図である。 図１に示した実施の形態にかかるエンジンの試験結果を示すグラフである。

符号の説明

10 エンジン
14 シリンダヘッドブロック
16 シリンダヘッドカバー
18 カムシャフト
26 エアクリーナ
42 オイル供給経路
44 ドレイン経路
302 ブリーザチューブ
304 ブローバイチューブ
100A クランク室
100B カム室
100C ブリーザ室
300 エンジンオイル

Claims (2)

1. シリンダヘッドカバーによりシリンダヘッドブロックとの間に形成されるカム室内に供給されるエンジンオイルを、前記カム室からドレイン経路を通じてクランク室に排出する構成とされたエンジンであって、
   一端を前記クランク室に連通し、他端を前記カム室内に連通し、前記クランク室のガスを前記カム室へ導くブリーザチューブと、
   前記ブリーザチューブとは別々に形成され、一端を前記クランク室に連通し、他端を前記エンジンの吸気経路に連通したブローバイチューブとを備え、
   前記エンジンオイルの供給量は、前記エンジンの回転数に上昇に伴って増加し、
   前記クランク室の内圧は、前記エンジンの回転数の上昇に伴って上昇するようになっていることを特徴とするエンジン。
2. 前記ブローバイチューブは、前記ブリーザチューブよりも通流断面積が大きいことを特徴とする請求項１記載のエンジン。

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