内燃機関のヘッドカバー構造
【課題】新気導入室の容量を大きくすることなく、短い流路長でも逆流したブローバイガスを効率的に気液分離できる内燃機関のヘッドカバー構造を提供する。
【解決手段】クランク室に送る新気を流通させる新気導入室４１と、クランク室から排出されるブローバイガスからオイルを分離するブローバイ排出室４０とを、気筒列方向に沿ってシリンダヘッドカバー２０に並設したエンジン１のヘッドカバー構造において、新気導入室４１を、天井面４１ａから突出する天井突部２７および床面４１ｂから突出する上流側床面突部２８によってその長手方向の中間位置に形成される絞り部４４により、新気取入口４２が形成された第１チャンバ４５と、新気排出口４３が形成された第２チャンバ４６とに分け、新気排出口４３と絞り部４４との間に下側障壁３１および上側障壁３２を設ける。
【解決手段】クランク室に送る新気を流通させる新気導入室４１と、クランク室から排出されるブローバイガスからオイルを分離するブローバイ排出室４０とを、気筒列方向に沿ってシリンダヘッドカバー２０に並設したエンジン１のヘッドカバー構造において、新気導入室４１を、天井面４１ａから突出する天井突部２７および床面４１ｂから突出する上流側床面突部２８によってその長手方向の中間位置に形成される絞り部４４により、新気取入口４２が形成された第１チャンバ４５と、新気排出口４３が形成された第２チャンバ４６とに分け、新気排出口４３と絞り部４４との間に下側障壁３１および上側障壁３２を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブリーザ装置を構成する新気導入室とブローバイ排出室とが気筒列方向に沿ってシリンダヘッドカバーに並設された内燃機関のヘッドカバー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に搭載されるレシプロエンジン（以下、単にエンジンと記す）では、その圧縮行程や膨張行程において、シリンダとピストンとの間隙からブローバイガスがクランクケース内に漏出することが避けられない。ブローバイガスは未燃焼混合気（すなわち、ＨＣ）や酸、水分等を含むため、エンジンオイルの劣化や大気汚染を抑制すべく、クランクケースから吸気系に導入して新気とともに燃焼させる必要がある。しかし、ブローバイガスにはクランクケース内に浮遊する霧状のエンジンオイル（オイルミスト）が混入しているため、そのまま吸気系に導入した場合、エンジンオイルによって吸気系部品が汚損される他、エンジンオイルの消費量が増大する問題があった。
【０００３】
そこで、近年のエンジンでは、クランクケース内に発生したブローバイガスを絞弁の下流側の吸気負圧によって吸気系に流入させるとともに、新気を吸気系からクランクケース内に導入するブローバイシステムを採用し、ブローバイガスの排出流路においてブローバイガスからエンジンオイルを分離するブリーザチャンバ（以下、ブローバイ排出室と称する。）をシリンダヘッドカバーに設け、分離したエンジンオイルをエンジン内部に還流させるブリーザ装置が備えられている。
【０００４】
ところが、高速高負荷での運転時には、絞弁の上下流間の圧力差が小さくなり、しかもブローバイガスの発生量が大きくなることから、ブローバイガスが新気の導入通路を逆流し、吸気系の絞弁上流側へ排出され、吸入空気とともに燃焼室に送り込まれる状態となることがある。そこで、新気をクランク室に導入する流路に設けるべきチャンバ（以下、新気導入室と称する。）をブローバイ排出室とともにシリンダヘッドカバーに並設し、新気導入室内に、新気の導入流路が新気導入室内でＵ字状に折り返すように仕切り壁を設けるとともに、逆流したブローバイガスからオイルを分離する邪魔板を設けたヘッドカバー構造が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平７−９９０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
高負荷運転時に新気の導入流路にブローバイガスが大量に逆流した際には、分離しきれないオイルが新気導入室の新気取入口から吸気系に吸入されることになる。しかしながら、ブリーザ装置を構成するブローバイ排出室と新気導入室とをシリンダヘッドカバーに設けると、新気導入室の容量を大きくとることができないため、吸気系に吸入されるオイルが多くなり過ぎて燃焼不良が生じる虞がある。また、新気導入室に、ブローバイガスからオイルを完全に分離するような気液分離構造を設けると、新気導入室の容量が不足しがちとなる。
【０００７】
本発明は、このような従来技術に含まれる課題を解消するべく案出されたものであり、新気導入室の容量を大きくすることなく、短い流路長でも逆流したブローバイガスを効率的に気液分離できる内燃機関のヘッドカバー構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するために、本発明の一側面によれば、クランク室に送る新気を流通させる新気導入室（４１）と、前記クランク室から排出されるブローバイガスからオイルを分離するブローバイ排出室（４０）とが、気筒列方向に沿ってシリンダヘッドカバー（２０）に並設された内燃機関（１）のヘッドカバー構造であって、前記新気導入室は、その長手方向の中間位置において天井面（４１ａ）および床面（４１ｂ）の少なくとも一方から突出する突部（２７，２８）によって形成される絞り部（４４）と、前記絞り部よりも前記長手方向の一側に形成され、前記内燃機関の吸気系から新気を取り入れる新気取入口（４２）が形成された第１チャンバ（４５）と、前記絞り部よりも前記長手方向の他側に形成され、前記クランク室に連通する新気排出口（４３）が形成された第２チャンバ（４６）とを有し、前記第２チャンバには、前記新気排出口と前記絞り部との間において前記第２チャンバを画成する内壁から突出する障壁（３１、３２）が設けられた構成とする。
【０００９】
この構成によれば、高負荷運転時にブローバイガスが新気導入室へ逆流すると、新気排出口から第２チャンバに流入したブローバイガスは、流速を落としてオイルを分離されるとともに、障壁によってもオイルを分離され、次いで、絞り部を通過して第１チャンバに流入し、再度流速を落としてオイルを分離される。このようにして新気導入室内でのブローバイガスの流速を調整することにより、短い流路長でも効率的に気液分離をすることができる。
【００１０】
また、本発明の一側面によれば、前記第２チャンバには、前記第２チャンバを画成する内壁における前記障壁の先端に対抗する面から前記障壁よりも小さな突出寸法をもって突出する少なくとも１つのサブ障壁（３５、３６）が設けられた構成とすることができる。
【００１１】
この構成によれば、障壁に沿って流れたブローバイガスがサブ障壁に衝突することで、サブ障壁にオイルが付着するため、新気導入室を逆流するブローバイガスの気液分離を効率的に行うことができる。
【００１２】
また、本発明の一側面によれば、前記サブ障壁は、複数設けられるとともに、前記障壁に対して前記新気排出口側よりも前記絞り部側に数多く配置された構成とすることができる。
【００１３】
この構成によれば、サブ障壁を絞り部側に数多く配置することでより効果的にオイルを捕捉することができる。また、新気排出口側のサブ障壁の数を少なくすることで、通常時に流れる新気の抵抗を小さくすることができる。
【００１４】
また、本発明の一側面によれば、前記障壁は、前記床面から延出する下側障壁（３１）および前記天井面から延出する上側障壁（３２）を含み、前記新気排出口側から前記絞り部側に向けて、前記下側障壁と前記上側障壁とが交互に且つ少なくとも２列配置された構成とすることができる。
【００１５】
この構成によれば、逆流するブローバイガスが下側障壁と上側障壁とによって複数回にわたって屈曲しながら流通することで、慣性力によりブローバイガスのオイル分離が促進される。
【００１６】
また、本発明の一側面によれば、前記第２チャンバは、前記障壁よりも前記新気排出口側に形成され、前記シリンダヘッドの長手方向において前記下側障壁と前記上側障壁との間隔（Ｌ１）よりも大きな内寸（Ｌ２）を有する第１分離室（４７）と、前記障壁よりも前記絞り部側に形成され、前記シリンダヘッドの長手方向において前記下側障壁と前記上側障壁との間隔よりも大きな内寸（Ｌ３）を有する第２分離室（４８）とを有する構成とすることができる。
【００１７】
この構成によれば、障壁によって屈曲しながら流れる流路ではブローバイガスの流速が比較的高くなり、大きな慣性力によってオイルが分離されるとともに、新気排出口から第１分離室に流入した際、および屈曲流路から第２分離室に流入した際には、ブローバイガスの流速が低下することでオイルの分離が促進されるため、ブローバイガスを効果的に気液分離することができる。
【発明の効果】
【００１８】
このように本発明によれば、新気導入室の容量を大きくすることなく、短い流路長でも効率的に逆流したブローバイガスを気液分離できる内燃機関のヘッドカバー構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係るシリンダヘッドカバーを適用したエンジン上部の斜視図
【図２】図１中のII−II線に沿って示すエンジン上部の拡大断面図
【図３】図２中のIII−III断面図
【図４】図３中のIV−IV断面図
【図５】図３中のＶ−Ｖ断面図
【図６】図３中のVI−VI断面図
【図７】図３に対応する実施形態の作用説明図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明に係るシリンダヘッドカバー２０を自動車のエンジン１に適用した実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
本実施形態に係るエンジン１は、ＤＯＨＣ４バルブＤＯＨＣ型の直列４気筒ガソリンエンジンであり、図１に示すように、シリンダブロックの上端に結合されるシリンダヘッド２、およびシリンダヘッド２の上端に結合されるシリンダヘッドカバー２０を備えている。シリンダヘッド２は、気筒列方向が長手となる略直方体形状を呈しており、長手方向に沿う一方の面に吸気ポート（図示せず）が形成され、長手方向に沿う他方の面に排気ポート３が開口している。以下、方向を示す場合には、図１中に示す矢印、すなわちエンジン１が排気ポート３を車体の進行方向へ向けて横置きとされ、且つシリンダ軸線を鉛直にして搭載された状態を規準とするものとする。なお、各図では、エンジン１の上部に注目し、シリンダブロック等の下部は省略するとともに、シリンダヘッド２も適宜省略している。
【００２２】
シリンダヘッド２の上面の左端には、排気カムシャフト８（図２参照）によって駆動される燃料ポンプ４を支持するためのポンプハウジング５が締結されており、シリンダヘッドカバー２０は、ポンプハウジング５の右側側面に接続するとともに、シリンダヘッド２の上面における残りの部分を覆っている。シリンダヘッド２とシリンダヘッドカバー２０との間には、吸気カムシャフト７や排気カムシャフト８、吸気ロッカシャフト９（ともに図２参照）、図示しない吸排気弁などが設けられる動弁室１０が形成されている。
【００２３】
シリンダヘッドカバー２０は、図２に併せて示すように、前側壁２１ｆ、上壁２１ｕおよび後側壁２１ｒを有し、下向きに開くコ字状断面を呈して動弁室１０の上部を画成するヘッドカバー下部２１と、シリンダヘッド２の長手方向に沿ってそれぞれ延在し、前後方向に離間してヘッドカバー下部２１の上面に結合されたヘッドカバー前上部２２およびヘッドカバー後上部２３とにより構成されている。
【００２４】
このエンジン１には、絞弁の下流側の吸気負圧によってブローバイガスを吸気系に流入させるとともに、絞弁の上流側の吸気系から新気をクランク室に導入するブリーザ装置が備えられている。ヘッドカバー前上部２２は、ヘッドカバー下部２１に対する環状の接合面２２ａを有するとともにその内側の壁が上方に突出した箱形を呈している。ヘッドカバー前上部２２とヘッドカバー下部２１の上壁２１ｕとにより画成される空間は、ブリーザ装置のブローバイ排出流路においてブローバイガスからエンジンオイルを分離するブローバイ排出室４０となっている。一方、ヘッドカバー後上部２３も、ヘッドカバー下部２１に対する環状の接合面２３ａを有するとともにその内側の壁が上方に突出した箱形を呈しており、ヘッドカバー後上部２３とヘッドカバー下部２１の上壁２１ｕとの間に画成される空間が、ブリーザ装置の新気導入流路において逆流したブローバイガスからエンジンオイルを分離する新気導入室４１となっている。このようにして、シリンダヘッド２の長手方向に沿ってブローバイ排出室４０および新気導入室４１がシリンダヘッドカバー２０に並設されている。
【００２５】
図１に示すように、ヘッドカバー後上部２３の左側壁２３ｌには、左方へ略水平に突出する管状の接続部２４が形成されている。接続部２４には、一端が吸気系の絞弁の上流側に接続された図示しない吸気ホースが接続される。つまり、接続部２４が形成されたヘッドカバー後上部２３の左側壁２３ｌに、吸気系から新気導入室４１に新気を取り入れる新気取入口４２（図２）が形成される。また、ヘッドカバー後上部２３の左右方向の中間位置では、ヘッドカバー後上部２３の上壁２３ｕおよび前壁２３ｆが新気導入室４１側に凹んで凹部２５を形成している。
【００２６】
図２に示すように、ヘッドカバー前上部２２とヘッドカバー後上部２３との間には、点火コイル１１やこれに接続されるハーネス１２などが設けられる空間が形成されている。この空間は、ヘッドカバー前上部２２およびヘッドカバー後上部２３の上面に沿って延在するように設けられたエンジンカバー１３によって覆われる。エンジンカバー１３は、複数のカバー締結ボルト１４によってシリンダヘッドカバー２０に締結されており、そのうちの１本がヘッドカバー後上部２３に締結される。ヘッドカバー後上部２３の凹部２５の下方には、カバー締結ボルト１４が螺合するねじ孔２６ａを形成するためのボルトボス部２６が設けられており、カバー締結ボルト１４の頭部が凹部２５に配置されることによってカバー締結ボルト１４がシリンダヘッドカバー２０の上面から突出しないようになっている。また、このカバー締結ボルト１４は、ハーネス１２を支持するハーネスホルダ１５を、エンジンカバー１３とヘッドカバー後上部２３との間に挟んだ状態でヘッドカバー後上部２３に共締めしている。
【００２７】
ヘッドカバー下部２１の上壁２１ｕにおけるブローバイ排出室４０および新気導入室４１を画成する部分は、それぞれ吸気カムシャフト７および排気カムシャフト８に干渉しない程度に下方へ凹んでおり、ブローバイ排出室４０および新気導入室４１の容量が可能な限り大きくされている。本実施形態では、ロッカシャフトが吸気側のみに設けられており、排気カムシャフト８が吸気カムシャフト７よりも低い位置に配置されているため、ヘッドカバー下部２１の上壁２１ｕにおけるブローバイ排出室４０を画成する部分が新気導入室４１を画成する部分よりもより大きな断面積をもって下方へ凹んでいる。一方、ヘッドカバー下部２１の上壁２１ｕにおける新気導入室４１を画成する部分は、吸気カムシャフト７が下方に延在しない後側部分が前側部分よりも下方へ凹むとともに、カムロブに対応する部分や、カムキャップ１６（およびその締結ボルト）に対応する部分が新気導入室４１に突出している。
【００２８】
図３および図４に示すように、新気取入口４２は新気導入室４１の左端上部に開口している。一方、新気導入室４１の右端付近の下面には、動弁室１０を介してクランク室に連通する新気排出口４３がヘッドカバー下部２１の上壁２１ｕを貫通して形成されている。したがって、エンジン１の通常運転時には、吸気系から導入された新気が、白抜き矢印で示すように新気導入室４１内を左側から右側へ流通する。
【００２９】
新気導入室４１の左右方向（長手方向）の中間位置には、凹部２５およびボルトボス部２６によって形成され、天井面４１ａから突出する天井突部２７が形成されている。また、新気導入室４１の左右方向における２箇所の中間位置には、ヘッドカバー下部２１の上壁２１ｕのカムキャップ１６に対応する部分によって形成され、新気導入室４１の床面４１ｂから突出する上流側床面突部２８および下流側床面突部２９が形成されている。上流側床面突部２８は、新気導入室４１の長手方向において天井突部２７と概ね一致する位置に形成されており、上流側床面突部２８と天井突部２７とによって新気導入室４１に絞り部４４が形成されている。これにより、新気導入室４１は、新気取入口４２が形成された左側（上流側）の第１チャンバ４５と、絞り部４４よりも右側（下流側）に形成され、新気排出口４３が形成された第２チャンバ４６とに分けられている。
【００３０】
第２チャンバ４６には、左右方向における下流側床面突部２９が設けられた位置に、新気導入室４１の床面４１ｂから上方へ延出し且つ前後方向に延在する下側障壁３１が設けられている。下側障壁３１は、ヘッドカバー下部２１と一体に形成されており、図５に併せて示すように、その側縁がヘッドカバー後上部２３の内側面との間に隙間を有する幅寸法とされている。これは、製造誤差があっても、ヘッドカバー下部２１とヘッドカバー後上部２３との組付けを容易にするためである。下側障壁３１は、その上縁が新気導入室４１の天井面４１ａよりも低くなる高さ寸法に形成されており、その上縁と新気導入室４１の天井面４１ａとの間の新気の流路を絞っている。
【００３１】
また、ヘッドカバー後上部２３の内側面には、下側障壁３１に対して上流側および下流側に近接した位置にて、下側障壁３１の側縁とヘッドカバー後上部２３の内側面との隙間よりも大きな突出寸法をもって突出する突出板３３が上下方向に延在するように形成されている。これにより、下側障壁３１の両側縁とヘッドカバー後上部２３の内側面との間の隙間がラビリンス状になり、新気やブローバイガスの流通が妨げられる。
【００３２】
さらに、新気導入室４１の天井面４１ａにおける下側障壁３１の先端に対抗する位置には、下側障壁３１の突出寸法よりも小さく且つ新気の流路の高さ寸法よりも小さな突出寸法をもって突出する複数（ここでは５つ）の上側サブ障壁３５が、左右方向に所定間隔をもって形成されている。上側サブ障壁３５は、上流側から数えて４つ目のものが左右方向において下側障壁３１と一致する位置に配置されている。つまり、上側サブ障壁３５の上流側には３つの上側サブ障壁３５が配置され、上側サブ障壁３５の下流側には１つの上側サブ障壁３５が配置されている。
【００３３】
第２チャンバ４６にはさらに、下側障壁３１の上流側（左側）に、天井面４１ａから下方へ延出し且つ前後方向に延在する上側障壁３２が設けられている。上側障壁３２は、ヘッドカバー後上部２３と一体に形成されており、図６に併せて示すように、その側縁がヘッドカバー下部２１の内側面との間に隙間を空け、その下縁が新気導入室４１の床面４１ｂよりも高くなる大きさに形成されており、その下縁と新気導入室４１の床面４１ｂとの間の新気の流路を絞っている。
【００３４】
また、ヘッドカバー下部２１の内側面には、上側障壁３２に対して上流側および下流側に近接した位置にて、上側障壁３２の側縁とヘッドカバー下部２１の内側面との隙間よりも大きな突出寸法をもって突出する突出板３４が上下方向に延在するように形成されている。
【００３５】
さらに、新気導入室４１の床面４１ｂにおける上側障壁３２の先端に対抗する位置には、上側障壁３２の突出寸法よりも小さく且つ新気の流路の高さ寸法よりも小さな突出寸法をもって突出する複数（ここでは５つ）の下側サブ障壁３６が、左右方向に所定間隔をもって形成されている。下側サブ障壁３６は、上流側から数えて４つ目のものと５つ目のものとの間に上側障壁３２が位置するように配置されている。つまり、上側障壁３２の上流側には４つの下側サブ障壁３６が配置され、上側障壁３２の下流側には１つの下側サブ障壁３６が配置されている。
【００３６】
ここで、左右方向において、下側障壁３１と上側障壁３２との間隔をＬ１とし、新気導入室４１の右側壁４１ｒと下側障壁３１との間隔をＬ２とし、新気導入室４１の絞り部４４と上側障壁３２との間隔をＬ３とすると、下側障壁３１および上側障壁３２は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係となる位置に設けられている。つまり、第２チャンバ４６は、障壁３１、３２によって、左右方向において下側障壁３１と上側障壁３２との間隔Ｌ１よりもそれぞれ大きな内寸Ｌ２、Ｌ３を有する第１分離室４７および第２分離室４８とに分けられている。
【００３７】
次に、このような構成を有するシリンダヘッド２による作用について図７を参照しながら説明する。エンジン１の通常運転時には、上記したように、吸気系から導入されて新気取入口４２から流入した新気が、図３の白抜き矢印で示すように新気導入室４１内を左側から右側へ流通し、新気排出口４３から排出されてエンジン１内部のブローバイガスを掃気する。エンジン１が高速高負荷で運転され、絞弁の上下圧力差が小さくなってブローバイガス新気の導入通路を逆流すると、エンジン１内部のブローバイガスが新気排出口４３から新気導入室４１内に流入し、図７の黒抜き矢印で示すように右側から左側へ流通して新気取入口４２から吸気系の絞弁上流側へ排出される。
【００３８】
この際、新気排出口４３から新気導入室４１に流入したブローバイガスは、まず、第２チャンバ４６の第１分離室４７で流速を落としてオイルを分離される。その後、ブローバイガスは、下側障壁３１に沿って上昇し、下側障壁３１の上端で流路が絞られていることから流速を上げて新気導入室４１の天井面４１ａに衝突した後、下側障壁３１と上側障壁３２との間を下降する。この際、ブローバイガスは、下側障壁３１の上端でＵターンするため、ブローバイガス中のオイルが慣性力によって天井面４１ａに付着する。また、天井面４１ａに上側サブ障壁３５が設けられたことで、オイルはより効率的に天井面４１ａ（上側サブ障壁３５）に付着する。特に、左右方向で下側障壁３１よりも左側（ブローバイガスの下流側）に上側サブ障壁３５が多く設けられているため、オイルが効果的に捕捉される。
【００３９】
同様にして、下側障壁３１と上側障壁３２とに沿って下降するブローバイガスは、上側障壁３２の下端にて高い流速でＵターンし、オイルを下側サブ障壁３６に付着させる。そして、ブローバイガスが、第２チャンバ４６の第２分離室４８で流速を落として再びオイルを分離される。
【００４０】
さらに、ブローバイガスは、絞り部４４を通過する際に流速を上げた後、第１チャンバ４５で再度流速を落とし、オイルを分離される。そして、ブローバイガスは、オイルが最も排出されにくい新気導入室４１の上部に形成された新気取入口４２を通って吸気系の絞弁上流側へと排出される。
【００４１】
つまり、新気導入室４１に絞り部４４、第１チャンバ４５および第２チャンバ４６が形成されたことにより、ブローバイガスが第２チャンバ４６および第１チャンバ４５に流入した際に流速を落としてオイルを分離され、第２チャンバ４６に下側障壁３１および上側障壁３２が形成されたことにより、高い流速で新気導入室４１の天井面４１ａおよび床面４１ｂに衝突してブローバイガスからオイルが分離される。このようにして新気導入室４１内でのブローバイガスの流速が調整されることにより、短い流路長でも効率的に気液分離が行われる。
【００４２】
また、本実施形態では、第２チャンバ４６内の下側障壁３１および上側障壁３２の先端に対抗する位置に、それぞれ上側サブ障壁３５および下側サブ障壁３６が形成されたことにより、障壁３１、３２に沿って流れたブローバイガスがサブ障壁３５、３６に衝突した際に、ブローバイガスに含まれるオイルがより多くサブ障壁３５、３６に付着するため、新気導入室４１を逆流するブローバイガスの気液分離が効率的に行われる。
【００４３】
また、本実施形態では、上側および下側サブ障壁３５、３６がそれぞれ複数設けられ、下側および上側障壁３１、３２に対して新気排出口４３側よりも絞り部４４側に数多く配置されたことにより、効果的にオイルが捕捉される。また、新気排出口４３側のサブ障壁３５、３６の数が少ないため、通常時に流れる新気の抵抗も小さい。
【００４４】
また、本実施形態では、新気排出口４３側から絞り部４４側に向けて、下側障壁３１と上側障壁３２とが交互に２列配置されたため、新気導入室４１を逆流するブローバイガスが複数回にわたって屈曲し、慣性力によってブローバイガスのオイル分離が促進される。
【００４５】
また、本実施形態では、シリンダヘッド２の長手方向においてＬ１よりも大きな内寸Ｌ２を有する第１分離室４７と、同じくＬ１よりも大きな内寸Ｌ３を有する第２分離室４８とが、第２チャンバ４６に形成されたことにより、下側および上側障壁３１、３２によって屈曲しながら流れる流路ではブローバイガスの流速が比較的高くなり、大きな慣性力によってオイルが分離されるとともに、新気排出口４３から第１分離室４７に流入した際、および屈曲流路から第２分離室４８に流入した際には、ブローバイガスの流速が低下することでオイルの分離が促進されるため、ブローバイガスの気液分離が効果的に行われる。
【００４６】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、本発明のシリンダヘッド２を直列４気筒ガソリンエンジンに適用したが、その他の内燃機関に適用することも可能である。また、上記実施形態では、障壁３１、３２を２列配置したが、１列または３列以上に配置することも可能である。この他、各装置や部材の具体的構成や配置、数量など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した本発明に係るシリンダヘッド２の各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１ エンジン
２ シリンダヘッド
２０ シリンダヘッドカバー
２７ 天井突部
２８ 上流側床面突部
３１ 下側障壁
３２ 上側障壁
３５ 上側サブ障壁
３６ 下側サブ障壁
４０ ブローバイ排出室
４１ 新気導入室
４１ａ 天井面
４１ｂ 床面
４２ 新気取入口
４３ 新気排出口
４４ 絞り部
４５ 第１チャンバ
４６ 第２チャンバ
４７ 第１分離室
４８ 第２分離室
Ｌ１ 下側障壁と上側障壁との間隔
Ｌ２ 第１分離室の内寸
Ｌ３ 第２分離室の内寸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブリーザ装置を構成する新気導入室とブローバイ排出室とが気筒列方向に沿ってシリンダヘッドカバーに並設された内燃機関のヘッドカバー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に搭載されるレシプロエンジン（以下、単にエンジンと記す）では、その圧縮行程や膨張行程において、シリンダとピストンとの間隙からブローバイガスがクランクケース内に漏出することが避けられない。ブローバイガスは未燃焼混合気（すなわち、ＨＣ）や酸、水分等を含むため、エンジンオイルの劣化や大気汚染を抑制すべく、クランクケースから吸気系に導入して新気とともに燃焼させる必要がある。しかし、ブローバイガスにはクランクケース内に浮遊する霧状のエンジンオイル（オイルミスト）が混入しているため、そのまま吸気系に導入した場合、エンジンオイルによって吸気系部品が汚損される他、エンジンオイルの消費量が増大する問題があった。
【０００３】
そこで、近年のエンジンでは、クランクケース内に発生したブローバイガスを絞弁の下流側の吸気負圧によって吸気系に流入させるとともに、新気を吸気系からクランクケース内に導入するブローバイシステムを採用し、ブローバイガスの排出流路においてブローバイガスからエンジンオイルを分離するブリーザチャンバ（以下、ブローバイ排出室と称する。）をシリンダヘッドカバーに設け、分離したエンジンオイルをエンジン内部に還流させるブリーザ装置が備えられている。
【０００４】
ところが、高速高負荷での運転時には、絞弁の上下流間の圧力差が小さくなり、しかもブローバイガスの発生量が大きくなることから、ブローバイガスが新気の導入通路を逆流し、吸気系の絞弁上流側へ排出され、吸入空気とともに燃焼室に送り込まれる状態となることがある。そこで、新気をクランク室に導入する流路に設けるべきチャンバ（以下、新気導入室と称する。）をブローバイ排出室とともにシリンダヘッドカバーに並設し、新気導入室内に、新気の導入流路が新気導入室内でＵ字状に折り返すように仕切り壁を設けるとともに、逆流したブローバイガスからオイルを分離する邪魔板を設けたヘッドカバー構造が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平７−９９０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
高負荷運転時に新気の導入流路にブローバイガスが大量に逆流した際には、分離しきれないオイルが新気導入室の新気取入口から吸気系に吸入されることになる。しかしながら、ブリーザ装置を構成するブローバイ排出室と新気導入室とをシリンダヘッドカバーに設けると、新気導入室の容量を大きくとることができないため、吸気系に吸入されるオイルが多くなり過ぎて燃焼不良が生じる虞がある。また、新気導入室に、ブローバイガスからオイルを完全に分離するような気液分離構造を設けると、新気導入室の容量が不足しがちとなる。
【０００７】
本発明は、このような従来技術に含まれる課題を解消するべく案出されたものであり、新気導入室の容量を大きくすることなく、短い流路長でも逆流したブローバイガスを効率的に気液分離できる内燃機関のヘッドカバー構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するために、本発明の一側面によれば、クランク室に送る新気を流通させる新気導入室（４１）と、前記クランク室から排出されるブローバイガスからオイルを分離するブローバイ排出室（４０）とが、気筒列方向に沿ってシリンダヘッドカバー（２０）に並設された内燃機関（１）のヘッドカバー構造であって、前記新気導入室は、その長手方向の中間位置において天井面（４１ａ）および床面（４１ｂ）の少なくとも一方から突出する突部（２７，２８）によって形成される絞り部（４４）と、前記絞り部よりも前記長手方向の一側に形成され、前記内燃機関の吸気系から新気を取り入れる新気取入口（４２）が形成された第１チャンバ（４５）と、前記絞り部よりも前記長手方向の他側に形成され、前記クランク室に連通する新気排出口（４３）が形成された第２チャンバ（４６）とを有し、前記第２チャンバには、前記新気排出口と前記絞り部との間において前記第２チャンバを画成する内壁から突出する障壁（３１、３２）が設けられた構成とする。
【０００９】
この構成によれば、高負荷運転時にブローバイガスが新気導入室へ逆流すると、新気排出口から第２チャンバに流入したブローバイガスは、流速を落としてオイルを分離されるとともに、障壁によってもオイルを分離され、次いで、絞り部を通過して第１チャンバに流入し、再度流速を落としてオイルを分離される。このようにして新気導入室内でのブローバイガスの流速を調整することにより、短い流路長でも効率的に気液分離をすることができる。
【００１０】
また、本発明の一側面によれば、前記第２チャンバには、前記第２チャンバを画成する内壁における前記障壁の先端に対抗する面から前記障壁よりも小さな突出寸法をもって突出する少なくとも１つのサブ障壁（３５、３６）が設けられた構成とすることができる。
【００１１】
この構成によれば、障壁に沿って流れたブローバイガスがサブ障壁に衝突することで、サブ障壁にオイルが付着するため、新気導入室を逆流するブローバイガスの気液分離を効率的に行うことができる。
【００１２】
また、本発明の一側面によれば、前記サブ障壁は、複数設けられるとともに、前記障壁に対して前記新気排出口側よりも前記絞り部側に数多く配置された構成とすることができる。
【００１３】
この構成によれば、サブ障壁を絞り部側に数多く配置することでより効果的にオイルを捕捉することができる。また、新気排出口側のサブ障壁の数を少なくすることで、通常時に流れる新気の抵抗を小さくすることができる。
【００１４】
また、本発明の一側面によれば、前記障壁は、前記床面から延出する下側障壁（３１）および前記天井面から延出する上側障壁（３２）を含み、前記新気排出口側から前記絞り部側に向けて、前記下側障壁と前記上側障壁とが交互に且つ少なくとも２列配置された構成とすることができる。
【００１５】
この構成によれば、逆流するブローバイガスが下側障壁と上側障壁とによって複数回にわたって屈曲しながら流通することで、慣性力によりブローバイガスのオイル分離が促進される。
【００１６】
また、本発明の一側面によれば、前記第２チャンバは、前記障壁よりも前記新気排出口側に形成され、前記シリンダヘッドの長手方向において前記下側障壁と前記上側障壁との間隔（Ｌ１）よりも大きな内寸（Ｌ２）を有する第１分離室（４７）と、前記障壁よりも前記絞り部側に形成され、前記シリンダヘッドの長手方向において前記下側障壁と前記上側障壁との間隔よりも大きな内寸（Ｌ３）を有する第２分離室（４８）とを有する構成とすることができる。
【００１７】
この構成によれば、障壁によって屈曲しながら流れる流路ではブローバイガスの流速が比較的高くなり、大きな慣性力によってオイルが分離されるとともに、新気排出口から第１分離室に流入した際、および屈曲流路から第２分離室に流入した際には、ブローバイガスの流速が低下することでオイルの分離が促進されるため、ブローバイガスを効果的に気液分離することができる。
【発明の効果】
【００１８】
このように本発明によれば、新気導入室の容量を大きくすることなく、短い流路長でも効率的に逆流したブローバイガスを気液分離できる内燃機関のヘッドカバー構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係るシリンダヘッドカバーを適用したエンジン上部の斜視図
【図２】図１中のII−II線に沿って示すエンジン上部の拡大断面図
【図３】図２中のIII−III断面図
【図４】図３中のIV−IV断面図
【図５】図３中のＶ−Ｖ断面図
【図６】図３中のVI−VI断面図
【図７】図３に対応する実施形態の作用説明図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明に係るシリンダヘッドカバー２０を自動車のエンジン１に適用した実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
本実施形態に係るエンジン１は、ＤＯＨＣ４バルブＤＯＨＣ型の直列４気筒ガソリンエンジンであり、図１に示すように、シリンダブロックの上端に結合されるシリンダヘッド２、およびシリンダヘッド２の上端に結合されるシリンダヘッドカバー２０を備えている。シリンダヘッド２は、気筒列方向が長手となる略直方体形状を呈しており、長手方向に沿う一方の面に吸気ポート（図示せず）が形成され、長手方向に沿う他方の面に排気ポート３が開口している。以下、方向を示す場合には、図１中に示す矢印、すなわちエンジン１が排気ポート３を車体の進行方向へ向けて横置きとされ、且つシリンダ軸線を鉛直にして搭載された状態を規準とするものとする。なお、各図では、エンジン１の上部に注目し、シリンダブロック等の下部は省略するとともに、シリンダヘッド２も適宜省略している。
【００２２】
シリンダヘッド２の上面の左端には、排気カムシャフト８（図２参照）によって駆動される燃料ポンプ４を支持するためのポンプハウジング５が締結されており、シリンダヘッドカバー２０は、ポンプハウジング５の右側側面に接続するとともに、シリンダヘッド２の上面における残りの部分を覆っている。シリンダヘッド２とシリンダヘッドカバー２０との間には、吸気カムシャフト７や排気カムシャフト８、吸気ロッカシャフト９（ともに図２参照）、図示しない吸排気弁などが設けられる動弁室１０が形成されている。
【００２３】
シリンダヘッドカバー２０は、図２に併せて示すように、前側壁２１ｆ、上壁２１ｕおよび後側壁２１ｒを有し、下向きに開くコ字状断面を呈して動弁室１０の上部を画成するヘッドカバー下部２１と、シリンダヘッド２の長手方向に沿ってそれぞれ延在し、前後方向に離間してヘッドカバー下部２１の上面に結合されたヘッドカバー前上部２２およびヘッドカバー後上部２３とにより構成されている。
【００２４】
このエンジン１には、絞弁の下流側の吸気負圧によってブローバイガスを吸気系に流入させるとともに、絞弁の上流側の吸気系から新気をクランク室に導入するブリーザ装置が備えられている。ヘッドカバー前上部２２は、ヘッドカバー下部２１に対する環状の接合面２２ａを有するとともにその内側の壁が上方に突出した箱形を呈している。ヘッドカバー前上部２２とヘッドカバー下部２１の上壁２１ｕとにより画成される空間は、ブリーザ装置のブローバイ排出流路においてブローバイガスからエンジンオイルを分離するブローバイ排出室４０となっている。一方、ヘッドカバー後上部２３も、ヘッドカバー下部２１に対する環状の接合面２３ａを有するとともにその内側の壁が上方に突出した箱形を呈しており、ヘッドカバー後上部２３とヘッドカバー下部２１の上壁２１ｕとの間に画成される空間が、ブリーザ装置の新気導入流路において逆流したブローバイガスからエンジンオイルを分離する新気導入室４１となっている。このようにして、シリンダヘッド２の長手方向に沿ってブローバイ排出室４０および新気導入室４１がシリンダヘッドカバー２０に並設されている。
【００２５】
図１に示すように、ヘッドカバー後上部２３の左側壁２３ｌには、左方へ略水平に突出する管状の接続部２４が形成されている。接続部２４には、一端が吸気系の絞弁の上流側に接続された図示しない吸気ホースが接続される。つまり、接続部２４が形成されたヘッドカバー後上部２３の左側壁２３ｌに、吸気系から新気導入室４１に新気を取り入れる新気取入口４２（図２）が形成される。また、ヘッドカバー後上部２３の左右方向の中間位置では、ヘッドカバー後上部２３の上壁２３ｕおよび前壁２３ｆが新気導入室４１側に凹んで凹部２５を形成している。
【００２６】
図２に示すように、ヘッドカバー前上部２２とヘッドカバー後上部２３との間には、点火コイル１１やこれに接続されるハーネス１２などが設けられる空間が形成されている。この空間は、ヘッドカバー前上部２２およびヘッドカバー後上部２３の上面に沿って延在するように設けられたエンジンカバー１３によって覆われる。エンジンカバー１３は、複数のカバー締結ボルト１４によってシリンダヘッドカバー２０に締結されており、そのうちの１本がヘッドカバー後上部２３に締結される。ヘッドカバー後上部２３の凹部２５の下方には、カバー締結ボルト１４が螺合するねじ孔２６ａを形成するためのボルトボス部２６が設けられており、カバー締結ボルト１４の頭部が凹部２５に配置されることによってカバー締結ボルト１４がシリンダヘッドカバー２０の上面から突出しないようになっている。また、このカバー締結ボルト１４は、ハーネス１２を支持するハーネスホルダ１５を、エンジンカバー１３とヘッドカバー後上部２３との間に挟んだ状態でヘッドカバー後上部２３に共締めしている。
【００２７】
ヘッドカバー下部２１の上壁２１ｕにおけるブローバイ排出室４０および新気導入室４１を画成する部分は、それぞれ吸気カムシャフト７および排気カムシャフト８に干渉しない程度に下方へ凹んでおり、ブローバイ排出室４０および新気導入室４１の容量が可能な限り大きくされている。本実施形態では、ロッカシャフトが吸気側のみに設けられており、排気カムシャフト８が吸気カムシャフト７よりも低い位置に配置されているため、ヘッドカバー下部２１の上壁２１ｕにおけるブローバイ排出室４０を画成する部分が新気導入室４１を画成する部分よりもより大きな断面積をもって下方へ凹んでいる。一方、ヘッドカバー下部２１の上壁２１ｕにおける新気導入室４１を画成する部分は、吸気カムシャフト７が下方に延在しない後側部分が前側部分よりも下方へ凹むとともに、カムロブに対応する部分や、カムキャップ１６（およびその締結ボルト）に対応する部分が新気導入室４１に突出している。
【００２８】
図３および図４に示すように、新気取入口４２は新気導入室４１の左端上部に開口している。一方、新気導入室４１の右端付近の下面には、動弁室１０を介してクランク室に連通する新気排出口４３がヘッドカバー下部２１の上壁２１ｕを貫通して形成されている。したがって、エンジン１の通常運転時には、吸気系から導入された新気が、白抜き矢印で示すように新気導入室４１内を左側から右側へ流通する。
【００２９】
新気導入室４１の左右方向（長手方向）の中間位置には、凹部２５およびボルトボス部２６によって形成され、天井面４１ａから突出する天井突部２７が形成されている。また、新気導入室４１の左右方向における２箇所の中間位置には、ヘッドカバー下部２１の上壁２１ｕのカムキャップ１６に対応する部分によって形成され、新気導入室４１の床面４１ｂから突出する上流側床面突部２８および下流側床面突部２９が形成されている。上流側床面突部２８は、新気導入室４１の長手方向において天井突部２７と概ね一致する位置に形成されており、上流側床面突部２８と天井突部２７とによって新気導入室４１に絞り部４４が形成されている。これにより、新気導入室４１は、新気取入口４２が形成された左側（上流側）の第１チャンバ４５と、絞り部４４よりも右側（下流側）に形成され、新気排出口４３が形成された第２チャンバ４６とに分けられている。
【００３０】
第２チャンバ４６には、左右方向における下流側床面突部２９が設けられた位置に、新気導入室４１の床面４１ｂから上方へ延出し且つ前後方向に延在する下側障壁３１が設けられている。下側障壁３１は、ヘッドカバー下部２１と一体に形成されており、図５に併せて示すように、その側縁がヘッドカバー後上部２３の内側面との間に隙間を有する幅寸法とされている。これは、製造誤差があっても、ヘッドカバー下部２１とヘッドカバー後上部２３との組付けを容易にするためである。下側障壁３１は、その上縁が新気導入室４１の天井面４１ａよりも低くなる高さ寸法に形成されており、その上縁と新気導入室４１の天井面４１ａとの間の新気の流路を絞っている。
【００３１】
また、ヘッドカバー後上部２３の内側面には、下側障壁３１に対して上流側および下流側に近接した位置にて、下側障壁３１の側縁とヘッドカバー後上部２３の内側面との隙間よりも大きな突出寸法をもって突出する突出板３３が上下方向に延在するように形成されている。これにより、下側障壁３１の両側縁とヘッドカバー後上部２３の内側面との間の隙間がラビリンス状になり、新気やブローバイガスの流通が妨げられる。
【００３２】
さらに、新気導入室４１の天井面４１ａにおける下側障壁３１の先端に対抗する位置には、下側障壁３１の突出寸法よりも小さく且つ新気の流路の高さ寸法よりも小さな突出寸法をもって突出する複数（ここでは５つ）の上側サブ障壁３５が、左右方向に所定間隔をもって形成されている。上側サブ障壁３５は、上流側から数えて４つ目のものが左右方向において下側障壁３１と一致する位置に配置されている。つまり、上側サブ障壁３５の上流側には３つの上側サブ障壁３５が配置され、上側サブ障壁３５の下流側には１つの上側サブ障壁３５が配置されている。
【００３３】
第２チャンバ４６にはさらに、下側障壁３１の上流側（左側）に、天井面４１ａから下方へ延出し且つ前後方向に延在する上側障壁３２が設けられている。上側障壁３２は、ヘッドカバー後上部２３と一体に形成されており、図６に併せて示すように、その側縁がヘッドカバー下部２１の内側面との間に隙間を空け、その下縁が新気導入室４１の床面４１ｂよりも高くなる大きさに形成されており、その下縁と新気導入室４１の床面４１ｂとの間の新気の流路を絞っている。
【００３４】
また、ヘッドカバー下部２１の内側面には、上側障壁３２に対して上流側および下流側に近接した位置にて、上側障壁３２の側縁とヘッドカバー下部２１の内側面との隙間よりも大きな突出寸法をもって突出する突出板３４が上下方向に延在するように形成されている。
【００３５】
さらに、新気導入室４１の床面４１ｂにおける上側障壁３２の先端に対抗する位置には、上側障壁３２の突出寸法よりも小さく且つ新気の流路の高さ寸法よりも小さな突出寸法をもって突出する複数（ここでは５つ）の下側サブ障壁３６が、左右方向に所定間隔をもって形成されている。下側サブ障壁３６は、上流側から数えて４つ目のものと５つ目のものとの間に上側障壁３２が位置するように配置されている。つまり、上側障壁３２の上流側には４つの下側サブ障壁３６が配置され、上側障壁３２の下流側には１つの下側サブ障壁３６が配置されている。
【００３６】
ここで、左右方向において、下側障壁３１と上側障壁３２との間隔をＬ１とし、新気導入室４１の右側壁４１ｒと下側障壁３１との間隔をＬ２とし、新気導入室４１の絞り部４４と上側障壁３２との間隔をＬ３とすると、下側障壁３１および上側障壁３２は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係となる位置に設けられている。つまり、第２チャンバ４６は、障壁３１、３２によって、左右方向において下側障壁３１と上側障壁３２との間隔Ｌ１よりもそれぞれ大きな内寸Ｌ２、Ｌ３を有する第１分離室４７および第２分離室４８とに分けられている。
【００３７】
次に、このような構成を有するシリンダヘッド２による作用について図７を参照しながら説明する。エンジン１の通常運転時には、上記したように、吸気系から導入されて新気取入口４２から流入した新気が、図３の白抜き矢印で示すように新気導入室４１内を左側から右側へ流通し、新気排出口４３から排出されてエンジン１内部のブローバイガスを掃気する。エンジン１が高速高負荷で運転され、絞弁の上下圧力差が小さくなってブローバイガス新気の導入通路を逆流すると、エンジン１内部のブローバイガスが新気排出口４３から新気導入室４１内に流入し、図７の黒抜き矢印で示すように右側から左側へ流通して新気取入口４２から吸気系の絞弁上流側へ排出される。
【００３８】
この際、新気排出口４３から新気導入室４１に流入したブローバイガスは、まず、第２チャンバ４６の第１分離室４７で流速を落としてオイルを分離される。その後、ブローバイガスは、下側障壁３１に沿って上昇し、下側障壁３１の上端で流路が絞られていることから流速を上げて新気導入室４１の天井面４１ａに衝突した後、下側障壁３１と上側障壁３２との間を下降する。この際、ブローバイガスは、下側障壁３１の上端でＵターンするため、ブローバイガス中のオイルが慣性力によって天井面４１ａに付着する。また、天井面４１ａに上側サブ障壁３５が設けられたことで、オイルはより効率的に天井面４１ａ（上側サブ障壁３５）に付着する。特に、左右方向で下側障壁３１よりも左側（ブローバイガスの下流側）に上側サブ障壁３５が多く設けられているため、オイルが効果的に捕捉される。
【００３９】
同様にして、下側障壁３１と上側障壁３２とに沿って下降するブローバイガスは、上側障壁３２の下端にて高い流速でＵターンし、オイルを下側サブ障壁３６に付着させる。そして、ブローバイガスが、第２チャンバ４６の第２分離室４８で流速を落として再びオイルを分離される。
【００４０】
さらに、ブローバイガスは、絞り部４４を通過する際に流速を上げた後、第１チャンバ４５で再度流速を落とし、オイルを分離される。そして、ブローバイガスは、オイルが最も排出されにくい新気導入室４１の上部に形成された新気取入口４２を通って吸気系の絞弁上流側へと排出される。
【００４１】
つまり、新気導入室４１に絞り部４４、第１チャンバ４５および第２チャンバ４６が形成されたことにより、ブローバイガスが第２チャンバ４６および第１チャンバ４５に流入した際に流速を落としてオイルを分離され、第２チャンバ４６に下側障壁３１および上側障壁３２が形成されたことにより、高い流速で新気導入室４１の天井面４１ａおよび床面４１ｂに衝突してブローバイガスからオイルが分離される。このようにして新気導入室４１内でのブローバイガスの流速が調整されることにより、短い流路長でも効率的に気液分離が行われる。
【００４２】
また、本実施形態では、第２チャンバ４６内の下側障壁３１および上側障壁３２の先端に対抗する位置に、それぞれ上側サブ障壁３５および下側サブ障壁３６が形成されたことにより、障壁３１、３２に沿って流れたブローバイガスがサブ障壁３５、３６に衝突した際に、ブローバイガスに含まれるオイルがより多くサブ障壁３５、３６に付着するため、新気導入室４１を逆流するブローバイガスの気液分離が効率的に行われる。
【００４３】
また、本実施形態では、上側および下側サブ障壁３５、３６がそれぞれ複数設けられ、下側および上側障壁３１、３２に対して新気排出口４３側よりも絞り部４４側に数多く配置されたことにより、効果的にオイルが捕捉される。また、新気排出口４３側のサブ障壁３５、３６の数が少ないため、通常時に流れる新気の抵抗も小さい。
【００４４】
また、本実施形態では、新気排出口４３側から絞り部４４側に向けて、下側障壁３１と上側障壁３２とが交互に２列配置されたため、新気導入室４１を逆流するブローバイガスが複数回にわたって屈曲し、慣性力によってブローバイガスのオイル分離が促進される。
【００４５】
また、本実施形態では、シリンダヘッド２の長手方向においてＬ１よりも大きな内寸Ｌ２を有する第１分離室４７と、同じくＬ１よりも大きな内寸Ｌ３を有する第２分離室４８とが、第２チャンバ４６に形成されたことにより、下側および上側障壁３１、３２によって屈曲しながら流れる流路ではブローバイガスの流速が比較的高くなり、大きな慣性力によってオイルが分離されるとともに、新気排出口４３から第１分離室４７に流入した際、および屈曲流路から第２分離室４８に流入した際には、ブローバイガスの流速が低下することでオイルの分離が促進されるため、ブローバイガスの気液分離が効果的に行われる。
【００４６】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、本発明のシリンダヘッド２を直列４気筒ガソリンエンジンに適用したが、その他の内燃機関に適用することも可能である。また、上記実施形態では、障壁３１、３２を２列配置したが、１列または３列以上に配置することも可能である。この他、各装置や部材の具体的構成や配置、数量など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した本発明に係るシリンダヘッド２の各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１ エンジン
２ シリンダヘッド
２０ シリンダヘッドカバー
２７ 天井突部
２８ 上流側床面突部
３１ 下側障壁
３２ 上側障壁
３５ 上側サブ障壁
３６ 下側サブ障壁
４０ ブローバイ排出室
４１ 新気導入室
４１ａ 天井面
４１ｂ 床面
４２ 新気取入口
４３ 新気排出口
４４ 絞り部
４５ 第１チャンバ
４６ 第２チャンバ
４７ 第１分離室
４８ 第２分離室
Ｌ１ 下側障壁と上側障壁との間隔
Ｌ２ 第１分離室の内寸
Ｌ３ 第２分離室の内寸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク室に送る新気を流通させる新気導入室と、前記クランク室から排出されるブローバイガスからオイルを分離するブローバイ排出室とが、気筒列方向に沿ってシリンダヘッドに並設された内燃機関のヘッドカバー構造であって、
前記新気導入室は、その長手方向の中間位置において天井面および床面の少なくとも一方から突出する突部によって形成される絞り部と、前記絞り部よりも前記長手方向の一側に形成され、前記内燃機関の吸気系から新気を取り入れる新気取入口が形成された第１チャンバと、前記絞り部よりも前記長手方向の他側に形成され、前記クランク室に連通する新気排出口が形成された第２チャンバとを有し、
前記第２チャンバには、前記新気排出口と前記絞り部との間において前記第２チャンバを画成する内壁から突出する障壁が設けられたことを特徴とする内燃機関のヘッドカバー構造。
【請求項２】
前記第２チャンバには、前記第２チャンバを画成する内壁における前記障壁の先端に対抗する面から前記障壁よりも小さな突出寸法をもって突出する少なくとも１つのサブ障壁が設けられたことを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関のヘッドカバー構造。
【請求項３】
前記サブ障壁は、複数設けられるとともに、前記障壁に対して前記新気排出口側よりも前記絞り部側に数多く配置されたことを特徴とする、請求項２に記載の内燃機関のヘッドカバー構造。
【請求項４】
前記障壁は、前記床面から延出する下側障壁および前記天井面から延出する上側障壁を含み、前記新気排出口側から前記絞り部側に向けて、前記下側障壁と前記上側障壁とが交互に且つ少なくとも２列配置されたことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関のヘッドカバー構造。
【請求項５】
前記第２チャンバは、前記障壁よりも前記新気排出口側に形成され、前記シリンダヘッドの長手方向において前記下側障壁と前記上側障壁との間隔よりも大きな内寸を有する第１分離室と、前記障壁よりも前記絞り部側に形成され、前記シリンダヘッドの長手方向において前記下側障壁と前記上側障壁との間隔よりも大きな内寸を有する第２分離室とを有することを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関のヘッドカバー構造。
【請求項１】
クランク室に送る新気を流通させる新気導入室と、前記クランク室から排出されるブローバイガスからオイルを分離するブローバイ排出室とが、気筒列方向に沿ってシリンダヘッドに並設された内燃機関のヘッドカバー構造であって、
前記新気導入室は、その長手方向の中間位置において天井面および床面の少なくとも一方から突出する突部によって形成される絞り部と、前記絞り部よりも前記長手方向の一側に形成され、前記内燃機関の吸気系から新気を取り入れる新気取入口が形成された第１チャンバと、前記絞り部よりも前記長手方向の他側に形成され、前記クランク室に連通する新気排出口が形成された第２チャンバとを有し、
前記第２チャンバには、前記新気排出口と前記絞り部との間において前記第２チャンバを画成する内壁から突出する障壁が設けられたことを特徴とする内燃機関のヘッドカバー構造。
【請求項２】
前記第２チャンバには、前記第２チャンバを画成する内壁における前記障壁の先端に対抗する面から前記障壁よりも小さな突出寸法をもって突出する少なくとも１つのサブ障壁が設けられたことを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関のヘッドカバー構造。
【請求項３】
前記サブ障壁は、複数設けられるとともに、前記障壁に対して前記新気排出口側よりも前記絞り部側に数多く配置されたことを特徴とする、請求項２に記載の内燃機関のヘッドカバー構造。
【請求項４】
前記障壁は、前記床面から延出する下側障壁および前記天井面から延出する上側障壁を含み、前記新気排出口側から前記絞り部側に向けて、前記下側障壁と前記上側障壁とが交互に且つ少なくとも２列配置されたことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関のヘッドカバー構造。
【請求項５】
前記第２チャンバは、前記障壁よりも前記新気排出口側に形成され、前記シリンダヘッドの長手方向において前記下側障壁と前記上側障壁との間隔よりも大きな内寸を有する第１分離室と、前記障壁よりも前記絞り部側に形成され、前記シリンダヘッドの長手方向において前記下側障壁と前記上側障壁との間隔よりも大きな内寸を有する第２分離室とを有することを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関のヘッドカバー構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１１３１０９（Ｐ２０１３−１１３１０９Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７０６０（Ｐ２０１１−２５７０６０）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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