(57)【要約】【課題】ブローバイガス通路における吸気通路に接続される終端部において凍結され難い状態とし、低温時の凍結による上記不都合が極力生じないように改善されたブローバイガス還流装置を提供する。【解決手段】クランクケース内のブローバイガスをブローバイガス通路ｗを用いて吸気通路ａに戻すブローバイガス還流装置において、ブローバイガス通路ｗが吸気通路ａに連通接続される還流通路部ｋの加温が可能な加温機構２２が装備され、還流通路部ｋは、ブローバイガス通路ｗと吸気通路ａとが斜交いに連通接続されることにより構成され、加温機構２２は、ブローバイガス通路ｗと吸気通路ａとの接続箇所２７のうちの吸気通路ａの空気流れ方向で下流側に位置する下手側箇所ｓに設けられている。【選択図】図５
2020097910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケース内のブローバイガスを、ブローバイガス通路を用いて吸気通路に戻す構成とされているブローバイガス還流装置であって、
前記ブローバイガス通路が前記吸気通路に連通接続される還流通路部の加温が可能な加温機構が装備され、
前記還流通路部は、前記ブローバイガス通路と前記吸気通路とが斜交いに連通接続されることにより構成され、
前記加温機構は、前記ブローバイガス通路と前記吸気通路との接続箇所のうちの前記吸気通路の空気流れ方向で下流側に位置する下手側箇所に設けられているブローバイガス還流装置。
【請求項２】
前記下手側箇所における前記ブローバイガス通路と前記吸気通路とによる挟角が鈍角に設定されている請求項１に記載のブローバイガス還流装置。
【請求項３】
前記加温機構は、冷却水を通す管路を前記下手側箇所に取付けることにより構成されている請求項１又は２に記載のブローバイガス還流装置。
【請求項４】
前記管路は、前記下手側箇所における前記ブローバイガス通路と前記吸気通路との双方に跨る状態で取付けられている請求項３に記載のブローバイガス還流装置。
【請求項５】
前記管路は溶着により前記下手側箇所に取付けられている請求項３又は４に記載のブローバイガス還流装置。
【請求項６】
前記管路の下側に冷却水入口部が、かつ、上側に冷却水出口部がそれぞれ設けられている請求項３〜５の何れか一項に記載のブローバイガス還流装置。
【請求項７】
前記吸気通路は、過給機に空気を送る一次側エア通路である請求項１〜６の何れか一項に記載のブローバイガス還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用エンジンや走行車両用エンジンなどに装備されているブローバイガス還流装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クランクケース内に溜まるブローバイガスを吸気マニホルドやエアクリーナなどの吸気通路に還流させて、新しい混合気と混ぜて燃焼させ、そのままの状態で大気放出しないようする機構、即ち、ブローバイガス還流装置がエンジンに設けられている。ブローバイガス還流装置付エンジンでは、ブローバイガス中に含まれるオイル（オイルミスト）や水などの液体成分を極力除いてから吸気通路に戻すのが望ましい。
【０００３】
そこで、従来では、液体成分がエンジン内部で捕捉され易いように、クランクケースからシリンダヘッド及びヘッドカバーを通して吸気通路に戻す構成が採られることが多い。このような例としては、特許文献１において開示されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６３８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、ブローバイガスを吸気通路に戻すブローバイガス通路は、エンジンの外部に露出された配管で構成されているので、寒さには弱い傾向がある。極低温状況では、吸気通路に還流してくるブローバイガスが、その吸気通路における新気により冷やされ、ブローバイガス中の水分が配管出口部で凍結し、それによって詰まりが生じることがあった。
【０００６】
本発明の目的は、構造工夫により、ブローバイガス通路における吸気通路に接続される終端部において凍結され難い状態とし、低温時の凍結による上記不都合が極力生じないように改善されたブローバイガス還流装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、クランクケース内のブローバイガスを、ブローバイガス通路を用いて吸気通路に戻す構成とされているブローバイガス還流装置において、
前記ブローバイガス通路が前記吸気通路に連通接続される還流通路部の加温が可能な加温機構が装備され、
前記還流通路部は、前記ブローバイガス通路と前記吸気通路とが斜交いに連通接続されることにより構成され、
前記加温機構は、前記ブローバイガス通路と前記吸気通路との接続箇所のうちの前記吸気通路の空気流れ方向で下流側に位置する下手側箇所に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
例えば、前記下手側箇所における前記ブローバイガス通路と前記吸気通路とによる挟角が鈍角に設定されており、前記加温機構は、冷却水を通す管路を前記下手側箇所に取付けることにより構成されている。
前記管路は、前記下手側箇所における前記ブローバイガス通路と前記吸気通路との双方に跨る状態で溶着により取付けられている。
そして、前記管路の下側に冷却水入口部が、かつ、上側に冷却水出口部がそれぞれ設けられている。また、前記吸気通路は、過給機に空気を送る一次側エア通路である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ブローバイガス通路と吸気通路とが斜交いに連通接続されているので、ブローバイガス通路から還流通路部に流れてくるブローバイガスは、吸気通路の空気の流れに影響を受け、接続箇所のうちの空気流れ方向で下流側の下手側箇所に集中し易くなる。加温機構は、その流れが集中し易い下手側箇所を暖めて加温させるので、加温機構による熱を、還流通路部及び吸気通路に合流するブローバイガスに効率よく伝導させることができる。
【００１０】
故に、還流通路部の下手側箇所を加温させるだけで、極寒時において、吸気通路に還流されてきたブローバイガス中の水分が、低温の新気で冷やされて凍結することや、その凍結により還流通路部での内部通路が狭まったり詰まったりすることが防止されるようになる。
【００１１】
その結果、ブローバイガス通路と吸気通路とを斜交いに連通接続させるなどの工夫により、ブローバイガス通路における吸気通路に接続される終端部において凍結され難い状態とし、低温時の凍結による上記不都合が極力生じないように改善されたブローバイガス還流装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】産業用ディーゼルエンジンの正面図
【図２】産業用ディーゼルエンジンの平面図
【図３】産業用ディーゼルエンジンの左側面図
【図４】産業用ディーゼルエンジンの上部要部を左前方上部より見た斜視図
【図５】加温機構を示す要部の斜視図
【図６】加温機構を示し、（Ａ）は要部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＺ−Ｚ線断面図
【図７】還流通路部を示し、（Ａ）は一部切欠き右側面図、（Ｂ）は水平切りの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明によるブローバイガス還流装置の実施の形態を、産業用ディーゼルエンジンに適用された場合について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１〜図４に示されるように、産業用ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンと略称する）Ｅは、シリンダブロック１の上部にシリンダヘッド２が組付けられ、シリンダヘッド２の上部にヘッドカバー３が組付けられ、シリンダブロック１の下部にオイルパン４が組付けられている。
シリンダブロック１の前端部に伝動ケース５が組付けられ、伝動ケース５の前部にエンジン冷却ファン６が配置され、シリンダブロック１の後部にフライホイールハウジング７が配置されている。シリンダブロック１の上半部はシリンダ１Ａに、そして、下半部はクランクケース１Ｂにそれぞれ構成されている。
【００１５】
エンジンＥの前部に、クランク軸（図示省略）の軸端に取り付けられる駆動プーリ８、エンジン冷却ファン６の駆動用ファンプーリ６Ａ、及びダイナモ（オルタネータ）９の受動プーリ９Ａに跨る伝動ベルト１０、ウォータフランジ３０などが装備されている。エンジンＥの左側には、排気マニホルド１１、過給機１２、スタータ１３、ＥＧＲクーラ１４などが装備されている。エンジンＥの右側には吸気マニホルド１５、オイルフィルタ１７などが装備されている。エンジンＥの上方には、コンプレッサ下流側吸入通路（二次側エア通路）１８（図２を参照）が配置されている。
【００１６】
エンジンＥの上部や後部には、排ガス処理装置１９が設けられている。排ガス処理装置１９は、エンジンＥの後部でフライホイールハウジング７の上部に配置される排ガス一次処理装置（ＤＰＦなど）１９Ａと、エンジンＥの上部でヘッドカバー３の後部寄りに配置される排ガス二次処理装置（ＳＣＲ，ＤＯＣなど）１９Ｂとを有している。これら排ガス処理装置１９は、シリンダブロック１にボルト止めされる取付フレーム１６により支持されている。
【００１７】
吸気通路ａは、コンプレッサ上流側吸入通路２０、前述のコンプレッサ下流側吸入通路１８、吸気マニホルド１５を有する総称である。コンプレッサ上流側吸入通路２０は、エアクリーナ（図示省略）と過給機（ターボチャージャー）１２のコンプレッサハウジング１２Ａとを繋ぐ配管による吸気通路ａである。コンプレッサ下流側吸入通路１８は、コンプレッサハウジング１２Ａと吸気マニホルド１５とを繋ぐ配管による吸気通路ａである。
【００１８】
コンプレッサ上流側吸入通路２０は、図２，３，５に示されるように、コンプレッサハウジング１２Ａの入口筒１２ａに外嵌装着されている連結管２９と、連結管２９に内嵌接続されている直管２３と、直管２３とエアクリーナ（図示省略）とを繋ぐエア通管（図示省略）とを備えている。詳しくは後述するが、直管２３には、突入管（ブローバイガス通路ｗの終端部）２８と、加温機構２２とが一体に設けられている。
【００１９】
エンジンＥには、クランクケース１Ｂ内のブローバイガスを、ヘッドカバー３内を含むブローバイガス通路ｗを用いて吸気通路ａに戻すブローバイガス還流装置Ａ（図２，３，４を参照）が装備されている。ブローバイガス還流装置Ａは、ヘッドカバー３の上部左側と、コンプレッサ上流側吸入通路２０とを繋ぐガスダクト２１（ブローバイガス通路ｗの一例）を有している。ガスダクト２１は、図２〜図４に示されるように、ヘッドカバー３に接続されているダクト本管２１Ａと、このダクト本管２１Ａと突入管２８とを繋ぐ曲がり管２１Ｂとを有して構成されている。
【００２０】
図２、図４、図５に示されるように、ブローバイガス通路ｗが吸気通路ａに連通接続される還流通路部ｋの加温が可能な加温機構２２が装備されている。還流通路部ｋは、ブローバイガス通路ｗの終端部、即ち突入管２８と直管２３（吸気通路ａ）とが斜交いに連通接続されることにより構成されている。加温機構２２は、ブローバイガス通路ｗと吸気通路ａとの接続箇所２７のうちの直管２３の空気流れ方向（白抜き矢印ｅ）で下流側に位置する下手側箇所ｓに設けられている。
【００２１】
加温機構２２及び還流通路部ｋについて説明する。図５〜図７に示されるように、軸心Ｐを有する金属丸パイプ製の直管２３と、軸心Ｑを有する金属丸パイプ製の突入管２８とは、それら軸心Ｐ，Ｑの挟角θが鈍角（例：１２５度）となるように、直管２３に対して突入管２８が斜めに交わる状態で取付けられている。
還流通路部ｋは、本実施形態では実質的に直管２３と突入管２８とでなり、狭義には直管２３と突入管２８とが交わる部分である。
【００２２】
ブローバイガス通路ｗと吸気通路ａとの接続箇所２７とは、広義には直管２３と突入管２８とが交わる部分であって、狭義には直管２３と突入管２８との互いの外周面が交差する楕円形の周部位を指す。
直管２３は、図１や図５に示されるように、突入管２８が右斜め上方に向くように軸心Ｐ回りに捻られた姿勢で配置されている。その捻り角βは例えば４０度前後に設定されているが、それ以外の角度でもよい。従って、管路２４も上下垂直向きではなく、右下と左上にむくように斜め上下姿勢で配置されている。
【００２３】
加温機構２２は、冷却水ｒを通す管路２４を下手側箇所ｓに取付けることにより構成されており、金属パイプ製の管路２４の下側に金属パイプ製の冷却水入口部２５が、かつ、上側に金属パイプ製の冷却水出口部２６がそれぞれ液密に設けられている。管路２４は、その軸心（図示省略）が、直管２３の軸心Ｐと突入管２８の軸心Ｑとのいずれにも直交する方向に向く姿勢で溶着（溶接など）により、直管２３と突入管２８の双方に跨って接する状態で取付けられている。冷却水入口部２５は、その入口側端部が直管２３の軸心Ｐに直交する方向に曲げられ、また、冷却水出口部２６は、その出口側端部が直管２３の軸心Ｐに沿う方向に曲げられている。
【００２４】
図６、図７に示されるように、加温機構２２を構成する直管２３と突入管２８とが一つの金属部品に形成し、管路２４が吸気通路ａ及びブローバイガス通路ｗに露出して空気やブローバイガスに直に触れる状態となるように、削り加工及び溶着により管路２４を液密に固着させる構造でもよい。直管２３に突入管２８を溶着し、それぞれの外周面に管路２４を当接させた状態で溶着して一体化する手段に比べて、熱伝導率をより改善させることが可能である。また、鋳造や鍛造などにより、直管２３と突入管２８と管路２４とが一部品でなる構造も可能である。
【００２５】
図３や図４に示されるように、ＥＧＲクーラ冷却水パイプ３２からの枝分かれ管（符記省略）と冷却水入口部２５とを繋ぐ第１連結チューブ３４と、ウォータポンプ３１と冷却水出口部２６とを繋ぐ第２連結チューブ３３とが設けられている。従って、冷却水ｒは、下側の冷却水入口部２５から管路２４に入り、管路２４を通過する際に還流通路部ｋに熱伝導され、その後に上側の冷却水出口部２６から出て行く。
【００２６】
直管２３内の空気は、その軸心Ｐに沿う方向（図５の白抜き矢印）に流れ、突入管２８内のブローバイガスは軸心Ｑに沿う方向（図５の実線矢印）に流れるが、直管２３と突入管２８とは斜めに交わるので、ブローバイガスは突入管２８の終端付近では空気の流れに影響され、下手側箇所ｓの部位に集中して流れるようになる傾向がある。従って、その流れが集中し易い下手側箇所に管路２４を設けてあるから、冷却水ｒの熱を効率よく還流通路部ｋ及び吸気通路ａに合流するブローバイガス（ブローバイガス通路ｗ）に伝導させることができる。
【００２７】
極寒時において、突入管２８や直管２３に還流されてきたブローバイガス中の水分が、低温の新気で冷やされて凍結することや、その凍結により突入管２８の内部通路が狭まったり詰まったりする不都合が生じないようになる利点が得られる。直管２３、突入管２８、及び管路２４は、構造用鋼板、アルミ合金、ステンレスなどの金属製パイプにより構成されているので、還流通路部ｋは熱伝導性に優れており、冷却水ｒの熱によって効率良く、或いは素早くブローバイガスｇや冷たい新気（例：−２０〜−３０度の空気）を温めることができる。
【００２８】
突入管２８を直管２３に挟角θが鈍角となる斜交い状態で合流させてあるから、管路２４による温め箇所を極力小さい（狭い）箇所（下手側箇所ｓ）としながらも、還流通路部ｋを効率よく加温でき、氷発生域を減らしての凍結防止が効果的に行える加温機構２２が構成されている。冷却水ｒを下から管路２４に入れて上から出すようにしてあるので、その反対の構成に比べて、還流通路部ｋを効果的に温めることができる。
【００２９】
〔別実施形態〕
（１）管路２４が、接続箇所２７に沿った円弧状や楕円弧状に屈曲されたパイプからなるものでもよい。還流通路部ｋにおける冷却水ｒの通過長を長くでき、加温効率の向上が図れる利点がある。
（２）下手側箇所ｓにおける直管２３と突入管２８とでなされる挟角θが鋭角となる構成の還流通路部ｋでもよい。
【００３０】
（３）接続箇所２７における下手側箇所ｓの反対側に管路２４を増設してもよく、反対側の箇所以外の箇所に管路２４を増設してもよい。
（４）加温機構２２の熱源としては、冷却水ｒのほか、エンジンオイルや排気ガスなどの流体を用いることが可能である。
【００３１】
（５）突入管２８の直管２３への斜め角度は、例えば、１４０度や１１５度など、エンジンの機種、使用場所の気象環境の差異、その他の要因に合せるなどにより、１２５度以外の種々の変更設定が可能である。
（６）管路２４を、直管２３の外周面に沿わした円弧状のパイプや、突入管２８の外周面に沿わした円弧状のパイプとする構成も可能である。
（７）直管２３の軸心Ｐ周りの捻り角（傾き角）βは、４０度前後以外の角度でもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１Ｂ        クランクケース
１２        過給機
２０        一次側エア通路
２２        加温機構
２４        管路
２５        冷却水入口部
２６        冷却水出口部
２７        接続箇所
ａ          吸気通路
ｋ          還流通路部
ｒ          冷却水
ｓ          下手側箇所
ｗ          ブローバイガス通路
θ          挟角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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