特開 2023-163389 ブローバイガス還流装置およびヘッドカバー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023163389

(43)【公開日】2023-11-10

(54)【発明の名称】ブローバイガス還流装置およびヘッドカバー

(51)【国際特許分類】

   F01M 13/00 20060101AFI20231102BHJP

   F02F 7/00 20060101ALI20231102BHJP

【ＦＩ】

F01M13/00 C

F01M13/00 H

F01M13/00 E

F01M13/00 L

F02F7/00 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022074274

(22)【出願日】2022-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100176304

【弁理士】

【氏名又は名称】福成 勉

(72)【発明者】

【氏名】柏原 尚志

(72)【発明者】

【氏名】塚越 友貴

【テーマコード（参考）】

3G015

3G024

【Ｆターム（参考）】

3G015AA05

3G015AA07

3G015AA13

3G015BD02

3G015BD10

3G015BD16

3G015BD23

3G015BD24

3G015BD28

3G015BE02

3G015BE03

3G015BE11

3G015BE15

3G015CA05

3G015CA15

3G015CA16

3G015DA02

3G015DA05

3G015EA37

3G015FA03

3G015FB06

3G024AA72

3G024DA10

3G024DA18

(57)【要約】

【課題】分岐した還流通路におけるブローバイガス中水蒸気の凝縮の抑制を達成することが可能なブローバイガス還流装置の提供を目的とする。
【解決手段】ブローバイガス還流装置２０は、複数の気筒を有するエンジン１で発生するブローバイガスを当該エンジン１の吸気系へ還流するブローバイガス還流装置２０において、エンジン１のヘッドカバー３内に設けられ、ブローバイガスを各気筒の吸気経路へ分配する分配部１３を備える。分配部１３は、ブローバイガスが導入される導入部１３ａと、導入部１３ａに連通するとともに当該導入部１３ａから分岐されて各吸気経路へ連通する複数の分岐路１３ｃとを備えている。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の気筒を有するエンジンで発生するブローバイガスを当該エンジンの吸気系へ還流するブローバイガス還流装置において、
前記エンジンのヘッドカバー内に設けられ、前記ブローバイガスを各気筒の吸気経路へ分配する分配部を備え、
前記分配部は、前記ブローバイガスが導入される導入部と、前記導入部に連通するとともに当該導入部から分岐されて各吸気経路へ連通する複数の分岐路とを備えている、
ことを特徴とするブローバイガス還流装置。

【請求項2】

請求項１に記載のブローバイガス還流装置において、
前記エンジンのシリンダヘッドの内部において前記気筒の前記吸気経路を構成する吸気ポートと前記分岐路の出口とを連通する連通路をさらに備えている、
ことを特徴とするブローバイガス還流装置。

【請求項3】

請求項１に記載のブローバイガス還流装置において、
前記複数の分岐路は、前記導入部から複数の段階で分岐するトーナメント構造を有する 、ことを特徴とするブローバイガス還流装置。

【請求項4】

請求項３に記載のブローバイガス還流装置において、
前記トーナメント構造の前記複数の分岐路は、前記複数の気筒の配列方向における中間位置を中心として配置されている、
ことを特徴とするブローバイガス還流装置。

【請求項5】

請求項３または４記載のブローバイガス還流装置において、
前記分配部は、前記トーナメント構造において２つの前記分岐路が分岐する分岐部分において、前記２つの分岐路のうちのいずれか一方の流路を狭くする狭小部を備えている、
ことを特徴とするブローバイガス還流装置。

【請求項6】

請求項５記載のブローバイガス還流装置において、
前記狭小部は、前記分岐路の内部を部分的に仕切る隔壁によって構成されている、
ことを特徴とするブローバイガス還流装置。

【請求項7】

請求項１～４のいずれか１項に記載のブローバイガス還流装置において、
前記分配部に隣接して配置され、前記エンジンの動弁系に供給される潤滑油が流れる潤滑油路をさらに備えている、
ことを特徴とするブローバイガス還流装置。

【請求項8】

請求項１～４のいずれか１項に記載のブローバイガス還流装置において、
前記ヘッドカバー内に設けられ、前記導入部に連通し、前記ブローバイガスに含まれるオイルを分離する分離部をさらに備えている、
ことを特徴とするブローバイガス還流装置。

【請求項9】

請求項８に記載のブローバイガス還流装置において、
前記分離部は、前記ヘッドカバー内にて、前記複数の気筒の配列方向に延びるとともに前記複数の気筒の排気経路側に配置され、
前記分配部は、前記ヘッドカバー内にて、前記配列方向に延びるとともに前記複数の吸気経路側に配置され、
前記分離部の出口および前記分配部の前記導入部は、前記ヘッドカバー内の前記配列方向において同じ側の端部に配置され、
前記配列方向と直交する方向に延び、前記分離部の出口と前記分配部の前記導入部とを連通する還流管をさらに備えている、
ことを特徴とするブローバイガス還流装置。

【請求項10】

請求項９に記載のブローバイガス還流装置において、
前記還流管は、前記ブローバイガスの前記分離部から前記分配部への流れを許容し、かつ、前記分配部から前記分離部への流れを規制する規制部を備える、
ことを特徴とするブローバイガス還流装置。

【請求項11】

請求項１に記載の前記分配部を備えたことを特徴とするヘッドカバー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブローバイガス還流装置およびヘッドカバーに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジンの燃焼室からクランクケース内へ漏れるブローバイガスにより、大気が汚染されたり潤滑オイルが劣化したりすることを防止するために、ブローバイガスをクランクケースからインテークマニホールドを介してエンジンの吸気ポートへ還流する構造を有するブローバイガス還流装置が知られている。

【0003】

このような還流装置では、ブローバイガスをインテークマニホールドへ還流するため、寒冷地では、エンジン始動時にまだ冷えた状態のインテークマニホールド内へブローバイガスが導入されるので、ブローバイガスに含まれる水蒸気が急速に冷やされて凝縮して氷塊が生じるおそれがある。この氷塊がエンジン燃焼室に吸い込まれると失火の原因になる。

【0004】

そこで、ブローバイガス中の水蒸気の凝縮を抑制するために、冷めにくく早期に暖気しやすい燃焼室近くの各気筒にブローバイガスを還流させて水蒸気の凝縮を抑制することが要求される。また、その一方で、ブローバイガスを各気筒間に均一に還流して気筒間の吸気のバラつきを抑制することも要求される。

【0005】

これらの要求に基づいて創作された技術として、本件出願人が以前出願した特許文献１には、ブローバイガスの通路として、クランクケースからヘッドカバーへブローバイガスを還流する還流管と、ヘッドカバーからインテークマニホールドとシリンダヘッドの合わせ面に連通する導入部と、当該合わせ面に形成され、導入部の下流端に連通してインテークマニホールドの複数の吸気分岐管の間に延びる第１ガス通路と、当該第１ガス通路から分岐して各吸気分岐管に連通する複数の第２ガス通路とを備えた構造が開示されている。この構造では、インテークマニホールドとシリンダヘッドの合わせ面に形成された分岐した還流通路（すなわち、複数の第２ガス通路）を介して、ブローバイガスをシリンダヘッドの各吸気ポートへ還流することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実用新案登録第２５９２０９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記の構造では、インテークマニホールドとシリンダヘッドの合わせ面で還流通路を分岐することにより、ブローバイガス中の水蒸気の凝縮の抑制を図っているが、ブローバイガスが上記の合わせ面に形成された分岐した還流通路を通る間にインテークマニホールドへ熱が逃げることを避けることができず、水蒸気の凝縮を抑制する上で、いまだ改善の余地がある。

【0008】

本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、分岐した還流通路におけるブローバイガス中水蒸気の凝縮の抑制を達成することが可能なブローバイガス還流装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題を解決するために本発明のブローバイガス還流装置は、複数の気筒を有するエンジンで発生するブローバイガスを当該エンジンの吸気系へ還流するブローバイガス還流装置において、前記エンジンのヘッドカバー内に設けられ、前記ブローバイガスを各気筒の吸気経路へ分配する分配部を備え、前記分配部は、前記ブローバイガスが導入される導入部と、前記導入部に連通するとともに当該導入部から分岐されて各吸気経路へ連通する複数の分岐路とを備えていることを特徴とする。

【0010】

かかる構成によれば、複数の気筒を有するエンジンのヘッドカバー内には、ブローバイガスが導入される導入部と、導入部に連通するとともに当該導入部から分岐された複数の分岐路とを備えた分配部が備わっている。したがって、寒冷地においても、エンジン始動時にはヘッドカバーはすぐに暖まり、ヘッドカバー内の分配部の導入部および複数の分岐路内を通るブローバイガスも迅速に暖められ、各気筒の吸気経路へ分配して還流することが可能である。これにより、分岐した還流通路においてブローバイガスに含まれる水蒸気が凝縮することを抑制することが可能である。

【0011】

上記のブローバイガス還流装置において、前記エンジンのシリンダヘッドの内部において前記気筒の前記吸気経路を構成する吸気ポートと前記分岐路の出口とを連通する連通路をさらに備えているのが好ましい。

【0012】

かかる構成によれば、温度上昇が高いシリンダヘッドの内部の連通路を通して、ヘッドカバー内で分配部によって分配されたブローバイガスを吸気ポートへ直接導入することが可能になるので、ブローバイガス中の水蒸気の凝縮および凍結を確実に防止しながら気筒に供給することが可能である。

【0013】

上記のブローバイガス還流装置において、前記複数の分岐路は、前記導入部から複数の段階で分岐するトーナメント構造を有するのが好ましい。

【0014】

かかる構成では、ヘッドカバー内の限られたスペースで１つの導入部から多数の分岐路へ分岐させることが可能になる。また、この構造では、分岐路の幅を変更しなくても多数の分岐路を設けることが可能になるので、ブローバイガスを効率よく分配することが可能になる。

【0015】

上記のブローバイガス還流装置において、前記トーナメント構造の前記複数の分岐路は、前記複数の気筒の配列方向における中間位置を中心として配置されているのが好ましい。

【0016】

かかる構成では、簡単な構成で複数の気筒の吸気経路へブローバイガスを均等に送ることが可能になる。また、このようなトーナメント構造にすることにより、分配部の設計が容易になる。

【0017】

上記のブローバイガス還流装置において、前記分配部は、前記トーナメント構造において２つの前記分岐路が分岐する分岐部分において、前記２つの分岐路のうちのいずれか一方の流路を狭くする狭小部を備えているのが好ましい。

【0018】

かかる構成では、分配部におけるトーナメント構造の２つの分岐路が分岐する分岐部分において、２つの分岐路のうちのいずれか一方の流路を狭小部によって狭くして、ブローバイガスの流量を減らすことが可能になる。このため、トーナメント構造の複数段階で分岐する分岐路のそれぞれにおけるブローバイガスの流量を個別に調整することが可能になる。その結果、複数の気筒の吸気経路へブローバイガスを高い均一性を維持しながら均等に送ることが可能になり、気筒間の空燃比のばらつきを抑制することが可能になる。

【0019】

上記のブローバイガス還流装置において、前記狭小部は、前記分岐路の内部を部分的に仕切る隔壁によって構成されているのが好ましい。

【0020】

かかる構成では、狭小部として、分岐路の内部を部分的に仕切る隔壁を設けることにより、各分岐路を流れるブローバイガスの流量をより正確に設定することが可能になる。

【0021】

上記のブローバイガス還流装置において、前記分配部に隣接して配置され、前記エンジンの動弁系に供給される潤滑油が流れる潤滑油路をさらに備えているのが好ましい。

【0022】

かかる構成によれば、エンジン始動直後からエンジンの動弁系に供給される潤滑油が分配部に隣接する潤滑油路を通って流れることにより、潤滑油の熱で分配部を温めることで分岐路内での氷結を直ちに解凍できる。さらに、その後にエンジンが一時停止した後（すなわちソーク後）でも分配部の内部に残るブローバイガスが潤滑油の熱で温められているので、ブローバイガスに含まれる水蒸気の凝縮を抑制することが可能である。

【0023】

上記のブローバイガス還流装置において、前記ヘッドカバー内に設けられ、前記導入部に連通し、前記ブローバイガスに含まれるオイルを分離する分離部をさらに備えているのが好ましい。

【0024】

かかる構成によれば、分離部でブローバイガスからオイルを分離してブローバイガスを浄化した後に、分配部では、浄化後のブローバイガスを導入部の通過後に複数の分岐路で分配することが可能になるので、分岐路内のオイルの付着を防止することが可能になる。また、分離部がヘッドカバー内に設けられているので、寒冷地でもヘッドカバー内で暖気されたブローバイガス中のオイルを分離部で分離することが可能になり、分離効率が向上する。

【0025】

上記のブローバイガス還流装置において、前記分離部は、前記ヘッドカバー内にて、前記複数の気筒の配列方向に延びるとともに前記複数の気筒の排気経路側に配置され、前記分配部は、前記ヘッドカバー内にて、前記配列方向に延びるとともに前記複数の吸気経路側に配置され、前記分離部の出口および前記分配部の前記導入部は、前記ヘッドカバー内の前記配列方向において同じ側の端部に配置され、前記配列方向と直交する方向に延び、前記分離部の出口と前記分配部の前記導入部とを連通する還流管をさらに備えているのが好ましい。

【0026】

かかる構成によれば、還流管が複数の気筒の配列方向と直交する方向に延びて、分離部の出口と分配部の導入部とを連通するので、還流管の長さを短くすることが可能になり、分離部から分配部への移動中のブローバイガスの温度低下を抑制することが可能になり、ブローバイガスに含まれる水蒸気の凝縮をさらに抑制することが可能になる。

【0027】

上記のブローバイガス還流装置において、前記還流管は、前記ブローバイガスの前記分離部から前記分配部への流れを許容し、かつ、前記分配部から前記分離部への流れを規制する規制部を備えるのが好ましい。

【0028】

かかる構成によれば、エンジンが過給領域で動作している時には分配部が分離部よりも圧力が高い状態になるが、還流管の規制部により、ブローバイガスの分配部から分離部への逆流を規制することが可能である。

【0029】

本発明のヘッドカバーは、上記の分配部を備えたことを特徴とする。

【0030】

かかるヘッドカバーの構成によれば、上記の分配部、すなわち、複数の気筒を有するエンジンのヘッドカバー内に設けられ、ブローバイガスが導入される導入部と、導入部に連通するとともに当該導入部から分岐された複数の分岐路とを備えた分配部が備わっている。したがって、寒冷地においても、エンジン始動時にはヘッドカバーはすぐに暖まり、ヘッドカバー内の分配部の導入部および複数の分岐路内を通るブローバイガスも迅速に暖められ、各気筒の吸気経路へ分配して還流することが可能である。これにより、分岐した還流通路においてブローバイガスに含まれる水蒸気が凝縮することを抑制することが可能である。

【発明の効果】

【0031】

以上のように、本発明のブローバイガス還流装置およびヘッドカバーによれば、分岐した還流通路におけるブローバイガス中水蒸気の凝縮の抑制を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の実施形態に係るブローバイガス還流装置がヘッドカバーに設けられた構造を有するエンジンの全体構成を示す斜視図である。

【図2】図１のヘッドカバーおよびその周辺の平面図である。

【図3】図１のヘッドカバー内の油分離部および分配部と、その周辺の部品との位置関係を示す斜視説明図である。

【図4】図１のヘッドカバー内の油分離部および分配部と、その周辺の部品との位置関係を示す平面説明図である。

【図5】図４のＶ－Ｖ線断面図である。

【図6】図３のシリンダヘッドの複数の吸気ポートとヘッドカバー内の分配部の複数の排出口とをそれぞれ接続する複数の連通路を示す斜視説明図である。

【図7】図１のヘッドカバーの底面側から見た場合におけるヘッドカバー内の油分離部および分配部の具体的構成を示す図である。

【図8】図３の油分離部および分配部のシリンダヘッド側（下側）に隣接する潤滑油路を示す断面説明図である。

【図9】図３の油分離部および分配部に隣接する潤滑油路を底面側から見た図である。

【図10】図１のエンジンおよびその吸気系の構造を示すブロック図であって、自然吸気領域におけるエンジン動作時の還流管（ＰＣＶホース）、ベンチレーションホース、ブリーザホースの中のガスの流れを示す説明図である。

【図11】図１のエンジンおよびその吸気系の構造を示すブロック図であって、過給領域におけるエンジン動作時の還流管、ベンチレーションホース、ブリーザホースの中のガスの流れを示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明の実施形態に係るブローバイガス還流装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0034】

図１および図１０に示されるように、複数の気筒を有するエンジン１（図１では直列６気筒用のエンジンが示されている）およびその吸気系に関連するシステムは、シリンダヘッド２、当該シリンダヘッド２の上部を覆うヘッドカバー３、および当該シリンダヘッド２の下部に連結されたシリンダブロック４を有するエンジン１と、シリンダヘッド２の複数の吸気ポート２ａ（図３参照）にそれぞれ接続される複数の吸気路を有するインテークマニホールド５と、エンジン１のエアクリーナボックス（未図示）に接続された導入管６と、下流端がインテークマニホールド５に接続された吸気管７と、吸気管７の上流端に接続されるとともに導入管６内の吸気を過給するターボチャージャー８とを備える。

【0035】

さらに、このシステムは、図１に示されるように、ヘッドカバー３（具体的には、ヘッドカバー３内の後述の油分離部１２）とターボチャージャー８上流側の吸気経路とを接続するベンチレーションホース９と、シリンダブロック４とターボチャージャー８上流側の吸気経路とを接続するブリーザホース１０と、ターボチャージャー８の上流側の吸気経路に接続されたエアクリーナ２１と、ターボチャージャー８とインテークマニホールド５との間に配置されたスロットルバルブ２２とを備える。

【0036】

エンジン１は、当該エンジン１で発生するブローバイガスをエンジン１の吸気系である各吸気ポート２ａに還流するためのブローバイガス還流装置２０（図３～５参照）を備える。

【0037】

ブローバイガス還流装置２０は、具体的には、図３～５に示されるように、ブローバイガスに含まれる油を分離する油分離部１２と、ブローバイガスを各気筒に分配する分配部１３と、分配部１３と各吸気ポート２ａとを連通する複数の連通路１４（図６参照）と、油分離部１２と分配部１３とを連通する還流管１１と、油分離部１２および分配部１３にそれぞれ隣接して配置された潤滑油路１５、１６とを備えている。油分離部１２、分配部１３、および潤滑油路１５、１６は、ヘッドカバー３内に収容されている。連通路１４は、シリンダヘッド２を上下に貫通して形成されている。

【0038】

本実施形態の還流管１１は、ヘッドカバー３の上面に取り付けられ、当該ヘッドカバー３の外部を通るように配設されている。

【0039】

上記のブローバイガス還流装置２０では、エンジン１のクランクケース（図示せず）で発生したブローバイガスは、図示しないオイルセパレータ導入口によりヘッドカバー３内に還流される。ヘッドカバー３内では、ブローバイガスは、油分離部１２に送られてブローバイガス中のオイルが分離され、その後、還流管１１を通して分配部１３へ送られ、分配部１３で分配された後に連通路１４を通して各吸気ポート２ａに還流される。このようなブローバイガス還流装置２０は、ＰＣＶシステム（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれ、ブローバイガス中のオイルの分離とともに、ブローバイガスの各吸気ポート２ａへの均一な分配を可能にする。

【0040】

以下、ブローバイガス還流装置２０の各構成部分の具体的な構成についてさらに詳しく説明する。

【0041】

分配部１３は、図２～５、図７～９に示されるように、ヘッドカバー３内に設けられ、ブローバイガスを各気筒の吸気経路へ分配する構成を備える。

【0042】

分配部１３は、図７に示されるように、ブローバイガスが導入される導入口を有する導入部１３ａと、導入部１３ａから複数の段階で分岐するトーナメント構造を有する複数の分岐路１３ｃと、最終段の複数の分岐路１３ｃのそれぞれの下流端（すなわち複数の分岐路１３ｃの出口）に連通する排出部１３ｂと、複数の分岐路１３ｃのうちの一部の分岐路１３ｃを部分的狭くする狭小部としての隔壁１３ｅとを備える。

【0043】

複数の分岐路１３ｃは、導入部１３ａに連通するとともに当該導入部１３ａから分岐されて各吸気経路へ連通する構成を有しており、そのような構成の中でも本実施形態ではとくに上記のような導入部１３ａから複数の段階で分岐するトーナメント構造を有する。

【0044】

ここで、トーナメント構造とは、１つの導入部１３ａから複数の排出部１３ｂへ分岐する構造であって、閉ループを有さずに導入部１３ａから排出部１３ｂへ向かうにつれて分岐路１３ｃおよび分岐部分１３ｄの数が段階的に増えていく構造であり、樹形図またはツリー図で示される構造である。

【0045】

本実施形態では、図７に示されるように、トーナメント構造の複数の分岐路１３ｃは、複数の気筒の配列方向Ｘにおける中間位置を中心として配置されている。

【0046】

隔壁１３ｅは、図７に示されるように、トーナメント構造において２つの分岐路１３ｃが分岐する分岐部分１３ｄにおいて、２つの分岐路１３ｃのうちのいずれか一方の流路を狭くする狭小部として、分岐路１３ｃの内部を部分的に仕切る。具体的には、隔壁１３ｅは、当該分岐路１３ｃの内部に横断面方向に突出している。

【0047】

隔壁１３ｅは、例えば、２つの分岐路１３ｃのうちのブローバイガスの流量を減らしたい方に設けられる。具体的には、直進する分岐路１３ｃと分岐部分１３ｄで曲がる分岐路１３ｃであれば、直進する分岐路１３ｃの方に隔壁１３ｅが設けられる。

【0048】

また、２つの分岐路１３ｃのうち最終段の排出部１３ｂの数が多い方向へブローバイガスを多く送ることが要求される部分では、反対側の分岐路１３ｃに複数の小さい隔壁１３ｅ１、１３ｅ２を組み合わせたラビリンス構造の隔壁１３ｅを設けることにより、当該反対側の分岐路１３ｃのブローバイガスの流量を大きく減らして、所望の分岐路１３ｃへのブローバイガスを多く送ることが可能である。

【0049】

分配部１３は、図５、図８～９に示されるように、ヘッドカバー３の外壁を構成する天板１３１とヘッドカバー３内の中板１３２とが重ね合わされ、これら天板１３１と中板１３２との間に上記のトーナメント構造を有する複数の分岐路１３ｃを含む空間であるトーナメント室１３３が形成されるようにして作製される。本実施形態のヘッドカバー３は上記の分配部１３を備えているので、言い換えれば、分配部１３を備えるヘッドカバー３がブローバイガス還流装置２０の一部を構成しているといえる。

【0050】

図５～６に示されるように、複数の連通路１４は、シリンダヘッド２を上下方向に貫通して形成されている。各連通路１４は、エンジン１のシリンダヘッド２の内部において各気筒の吸気経路を構成する吸気ポート２ａと分配部１３の複数の分岐路１３ｃの出口にあるそれぞれの排出部１３ｂ（図５および図７参照）とを連通する。

【0051】

油分離部１２は、図２～５、図７～９に示されるように、ヘッドカバー３内に設けられ、還流管１１を通して分配部１３の導入部１３ａに連通しており、ブローバイガスの流れ方向において分配部１３の上流側に配置されている。油分離部１２は、ブローバイガスに含まれるオイルを分離するための構成を有し、例えば、図７に示されるように、ブローバイガスが導入される導入部１２ａと、ブローバイガスが排出される出口１２ｂと、当該導入部１２ａおよび出口１２ｂの間に設けられた、流路を急拡大する空間部やオイルを吸着するフィルタなどのオイル捕集部とを備える。

【0052】

油分離部１２は、図５、図８～９に示されるように、ヘッドカバー３の外壁を構成する天板１２１と中板１２２とが重ね合わされ、これら天板１２１と中板１２２との間に上記のオイルを分離するための空間部やフィルタなど有するセパレータ室１２３が形成されるようにして作製される。

【0053】

本実施形態では、油分離部１２は、ヘッドカバー３内において、複数の気筒の配列方向Ｘに延びるとともに複数の気筒の排気経路側（図２～４における上側、すなわち、図３および図５の吸気ポート２ａが設けられた側の反対側）に配置されている。

【0054】

分配部１３は、ヘッドカバー３内にて、配列方向Ｘに延びるとともに複数の吸気経路側（図２～４における下側、すなわち、図３および図５の吸気ポート２ａが設けられた側）に配置されている。

【0055】

図７に示されるように、油分離部１２の出口１２ｂおよび分配部１３の導入部１３ａは、ヘッドカバー３内の配列方向Ｘにおいて同じ側の端部（図７では右側の端部）に配置されている。

【0056】

還流管１１は、図２～４に示されるように、配列方向Ｘと直交する方向Ｙに延び、上記の図７に示される油分離部１２の出口１２ｂと分配部１３の導入部１３ａとを連通する。還流管１１は、上記のＰＣＶシステムのブローバイガス還流装置を構成するホースとして、ＰＣＶホースと呼ばれる。

【0057】

本実施形態では、還流管１１は、図１１に示されるように、ブローバイガスの流れを一方向に規制する規制部としての一方向弁１１ｂ（いわゆるＰＣＶバルブ）を備えている。一方向弁１１ｂは、ブローバイガスの油分離部１２から分配部１３への流れを許容し、かつ、分配部１３から油分離部１２への流れを規制する規制部として機能するように構成されている。

【0058】

この一方向弁１１ｂでは、ヘッドカバー３内の圧力が高くなると一方向弁１１ｂが閉じてブローバイガスが還流管１１の流れを規制することが可能である。

【0059】

潤滑油路１５、１６は、油分離部１２および分配部１３にそれぞれ隣接して配置され、エンジンの動弁系（すなわち、吸気弁および排気弁の開閉機構）に供給される潤滑油が流れる構成を有する。本実施形態では、図５、図８～９に示されるように、潤滑油路１５は、油分離部１２を構成する中板１２２と底板１５１とが重ね合わされることによって矩形断面の流路状に作製されている。これにより、潤滑油路１５は、油分離部１２に対して中板１２２を挟んで下側に隣接して配置される。

【0060】

また、潤滑油路１６は、分配部１３を構成する中板１３２と底板１６１とが重ね合わされることによって矩形断面の流路状に作製されている。これにより、潤滑油路１６は、分配部１３に対して中板１３２を挟んで下側に隣接して配置される。

【0061】

上記のように構成されたブローバイガス還流装置２０を備えたエンジン１および吸気系システムでは、図１０に示されるように、エンジン１が自然吸気領域内で動作する時では、ターボチャージャー８は作動せず、エンジン１の吸気ポート２ａは自然吸気で吸気する。これにより、吸気ポート２ａは負圧になるので、空気は、エアクリーナ２１、ターボチャージャー８、スロットルバルブ２２、インテークマニホールド５、吸気ポート２ａの経路で流れる。このとき、ヘッドカバー３内の分配部１３は連通路１４を通して吸気ポート２ａとともに負圧になるので、還流管１１の規制部である一方向弁１１ｂにより、ブローバイガスの油分離部１２から分配部１３への流れが許容される。このため、ヘッドカバー３内のブローバイガスは、油分離部１２、還流管１１、分配部１３、および連通路１４を通して、吸気ポート２ａに還流することが可能である。

【0062】

また、図１０に示される自然吸気領域の動作時では、シリンダブロック４内が負圧になり、ブリーザホース１０に設けられた一方向弁２４は空気の流通を許容するので、外気に通じて大気圧の状態のエアクリーナ２１からブリーザホース１０を介してエンジン１のシリンダブロック４へ新鮮な空気を送ることが可能である。一方、ベンチレーションホース９に設けられた一方向弁２３は、ターボチャージャー８の上流側の吸気経路が所定の負圧状態になっていないのでガスの流通を規制するので、ベンチレーションホース９を介してヘッドカバー３の油分離部１２からターボチャージャー８の上流側へのブローバイガスの還流を規制することが可能である。

【0063】

一方、エンジン１が過給領域内で動作する時では、ターボチャージャー８が吸気ポート２ａへ吸気を過給することにより、吸気ポート２ａは正圧になる。このとき、ヘッドカバー３内の分配部１３は連通路１４を通して吸気ポート２ａとともに正圧になるので、還流管１１の一方向弁１１ｂにより、ブローバイガスの分配部１３から油分離部１２への逆流を規制することが可能である。

【0064】

また、図１１に示される過給領域の動作時では、ブリーザホース１０に設けられた一方向弁２４はガスの流通を規制するので、ブリーザホース１０を介してエンジン１のシリンダブロック４からターボチャージャーへのオイル分離前のブローバイガスの流れを規制することが可能である。一方、ベンチレーションホース９に設けられた一方向弁２３は、ターボチャージャー８の上流側の吸気経路が所定の負圧以上になっているのでガスの流通を許容するので、ベンチレーションホース９を介してヘッドカバー３の油分離部１２からターボチャージャー８へのブローバイガスの還流をすることが可能である。

【0065】

（本実施形態の特徴）
（１）
本実施形態のブローバイガス還流装置２０では、図７に示されるように、複数の気筒を有するエンジンのヘッドカバー３内には、ブローバイガスが導入される導入部１３ａと、導入部１３ａに連通するとともに当該導入部１３ａから分岐された複数の分岐路１３ｃとを備えた分配部１３が備わっている。したがって、寒冷地においても、エンジン始動時にはヘッドカバー３はすぐに暖まり、ヘッドカバー３内の分配部１３の導入部１３ａおよび複数の分岐路１３ｃ内を通るブローバイガスも迅速に暖められ、各気筒の吸気経路へ分配して還流することが可能である。これにより、分岐した還流通路においてブローバイガスに含まれる水蒸気が凝縮することを抑制することが可能である。

【0066】

（２）
本実施形態のブローバイガス還流装置２０では、図５に示されるように、エンジンのシリンダヘッド２の内部において気筒の吸気経路を構成する吸気ポート２ａと分岐路１３ｃの出口にある排出部１３ｂとを連通する連通路１４をさらに備えている。この構成によれば、温度上昇が高いシリンダヘッド２の内部の連通路１４を通して、ヘッドカバー３内で分配部１３によって分配されたブローバイガスを吸気ポート２ａへ直接導入することが可能になるので、ブローバイガス中の水蒸気の凝縮および凍結を確実に防止しながら気筒に供給することが可能である。

【0067】

（３）
本実施形態のブローバイガス還流装置２０では、図７に示されるように、複数の分岐路１３ｃは、導入部１３ａから複数の段階で分岐するトーナメント構造を有する。この構成では、ヘッドカバー３内の限られたスペースで１つの導入部１３ａから多数の分岐路１３ｃへ分岐させることが可能になる。また、この構造では、分岐路１３ｃの幅を変更しなくても多数の分岐路１３ｃを設けることが可能になるので、ブローバイガスを効率よく分配することが可能になる。しかも、複数の分岐路１３ｃがトーナメント構造を有することにより、ブローバイガス通路のレイアウトの自由度が向上する。

【0068】

（４）
本実施形態のブローバイガス還流装置２０では、図７に示されるように、トーナメント構造の複数の分岐路１３ｃは、複数の気筒の配列方向Ｘにおける中間位置を中心として配置されている。この構成では、簡単な構成で複数の気筒の吸気経路へブローバイガスを均等に送ることが可能になる。また、このようなトーナメント構造にすることにより、分配部１３の設計が容易になる。

【0069】

（５）
本実施形態のブローバイガス還流装置２０では、図７に示されるように、分配部１３は、トーナメント構造において２つの分岐路１３ｃが分岐する分岐部分１３ｄにおいて、２つの分岐路１３ｃのうちのいずれか一方の流路を狭くする狭小部として隔壁１３ｅを備えている。この構成では、分配部１３におけるトーナメント構造の２つの分岐路１３ｃが分岐する分岐部分１３ｄにおいて、２つの分岐路１３ｃのうちのいずれか一方の流路を狭小部である隔壁１３ｅによって狭くして、ブローバイガスの流量を減らすことが可能になる。このため、トーナメント構造の複数段階で分岐する分岐路１３ｃのそれぞれにおけるブローバイガスの流量を個別に調整することが可能になる。その結果、複数の気筒の吸気経路へブローバイガスを高い均一性を維持しながら均等に送ることが可能になり、気筒間の空燃比のばらつきを抑制することが可能になる。

【0070】

（６）
本実施形態のブローバイガス還流装置２０では、狭小部は、分岐路１３ｃの内部を部分的に仕切る隔壁１３ｅによって構成されている。かかる構成では、狭小部として、分岐路１３ｃの内部を部分的に仕切る隔壁１３ｅを設けることにより、各分岐路１３ｃを流れるブローバイガスの流量をより正確に設定することが可能になる。

【0071】

なお、狭小部は、上記の隔壁３ｅ以外にも、分岐路１３ｃの流路面積を狭くする構成であれば他の構成でもよく、分岐路１３ｃの幅を狭くしたり、分岐路１３ｃ内に穴あきの板を挿入するなどの狭小部の構成であってもよい。

【0072】

（７）
本実施形態のブローバイガス還流装置２０は、図５、図８～９に示されるように、分配部１３に隣接して配置され、エンジンの動弁系に供給される潤滑油が流れる潤滑油路１５を備えている。この構成によれば、エンジン始動直後からエンジンの動弁系に供給される潤滑油が分配部１３に隣接する潤滑油路１５を通って流れることにより、潤滑油の熱で分配部１３を温めることで分岐路１３ｃ内での氷結を直ちに解凍できる。したがって、その後にエンジンが一時停止した後（すなわちソーク後）でも分配部１３の内部に残るブローバイガスが潤滑油の熱で温められているので、ブローバイガスに含まれる水蒸気の凝縮を抑制することが可能である。

【0073】

また、本実施形態では、さらに、潤滑油路１６が油分離部１２に隣接して配置されているので、さらに、ブローバイガスを潤滑油の熱で温めることが可能になるので、ブローバイガスに含まれるオイルの分離効率の向上とともにブローバイガスに含まれる水蒸気の凝縮をさらに抑制することが可能になる。

【0074】

（８）
本実施形態のブローバイガス還流装置２０は、図２～５、図７～９に示されるように、ヘッドカバー３内に設けられ、分配部１３の導入部１３ａに連通し、ブローバイガスに含まれるオイルを分離する油分離部１２を備えている。この構成によれば、油分離部１２でブローバイガスからオイルを分離してブローバイガスを浄化した後に、分配部１３では、浄化後のブローバイガスを導入部１３ａの通過後に複数の分岐路１３ｃで分配することが可能になるので、分岐路１３ｃ内のオイルの付着を防止することが可能になる。また、油分離部１２がヘッドカバー３内に設けられているので、寒冷地でもヘッドカバー３内で暖気されたブローバイガス中のオイルを油分離部１２で分離することが可能になり、分離効率が向上する。

【0075】

（９）
本実施形態のブローバイガス還流装置２０では、図２～５に示されるように、油分離部１２は、ヘッドカバー３内にて、複数の気筒の配列方向Ｘに延びるとともに複数の気筒の排気経路側に配置されている。分配部１３は、ヘッドカバー３内にて、配列方向Ｘに延びるとともに複数の吸気経路側に配置されている。油分離部１２の出口１２ｂおよび分配部１３の導入部１３ａは、ヘッドカバー３内の配列方向Ｘにおいて同じ側の端部に配置されている。還流管１１は、配列方向Ｘと直交する方向Ｙに延び、油分離部１２の出口１２ｂと分配部１３の導入部１３ａとを連通する。

【0076】

この構成によれば、還流管１１が複数の気筒の配列方向Ｘと直交する方向Ｙに延びて、油分離部１２の出口１２ｂと分配部１３の導入部１３ａとを連通するので、還流管１１の長さを短くすることが可能になり、油分離部１２から分配部１３への移動中のブローバイガスの温度低下を抑制することが可能になり、ブローバイガスに含まれる水蒸気の凝縮をさらに抑制することが可能になる。

【0077】

なお、本実施形態では、還流管１１は、ヘッドカバー３の外に設けられているが、ヘッドカバー３内に設けられていてもよい。

【0078】

（１０）
本実施形態のブローバイガス還流装置２０では、図１０に示されるように、還流管１１は、ブローバイガスの油分離部１２から分配部１３への流れを許容し、かつ、分配部１３から油分離部１２への流れを規制する規制部として一方向弁１１ｂ（ＰＣＶバルブ）を備える。この構成によれば、エンジンが過給領域で動作している時には分配部１３が油分離部１２よりも圧力が高い状態になるが、還流管１１の規制部である一方向弁１１ｂにより、ブローバイガスの分配部１３から油分離部１２への逆流を規制することが可能である。

【0079】

（１１）
本実施形態のヘッドカバー３の構成によれば、上記の分配部１３、すなわち、複数の気筒を有するエンジンのヘッドカバー３内に設けられ、ブローバイガスが導入される導入部１３ａと、導入部１３ａに連通するとともに当該導入部１３ａから分岐された複数の分岐路１３ｃとを備えた分配部１３が備わっている。したがって、寒冷地においても、エンジン始動時にはヘッドカバー３はすぐに暖まり、ヘッドカバー３内の分配部１３の導入部１３ａおよび複数の分岐路１３ｃ内を通るブローバイガスも迅速に暖められ、各気筒の吸気経路へ分配して還流することが可能である。これにより、分岐した還流通路においてブローバイガスに含まれる水蒸気が凝縮することを抑制することが可能である。

【符号の説明】

【0080】

１ エンジン
２ シリンダヘッド
２ａ 吸気ポート
３ ヘッドカバー
４ シリンダブロック
５ インテークマニホールド
６ 導入排気管
７ 吸気管
８ ターボチャージャー
９ ベンチレーションホース
１０ ブリーザホース
１１ 還流管
１２ 分離部
１２ａ 導入部
１２ｂ 排出口
１３ 分配部
１３ａ 導入部
１３ｂ 排出部
１３ｃ 分岐路
１３ｄ 分岐部分
１３ｅ 隔壁（狭小部）
１４ 連通路
１５、１６ 潤滑油路
２０ ブローバイガス還流装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】