(57)【要約】【課題】低流量域と高流量域の両方で良好なオイル分離性能を発揮することができるエンジンのオイル分離装置を提供すること。【解決手段】オイル分離装置５０は、第１排出口９１が、複数のサイクロンセパレータ７１、７２の各流出口７１ｂ、７２ｂから均等の距離になるよう配置され、第２排出口９２が、複数のサイクロンセパレータ７１、７２のうちの何れか１つのサイクロンセパレータ７１の流出口７１ｂの近傍に配置されたものから構成されている。ブローバイガスの低流量域においては、第２排出口９２からブローバイガスを排出させ、１つのサイクロンセパレータ７１のみから高速のブローバイガスを通過させ、ブローバイガスの高流量域においては、第１排出口９１からブローバイガスを排出させ、２つのサイクロンセパレータ７１、７２から高速且つ偏りのないブローバイガスを通過させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの内部で発生したブローバイガス中に含まれるオイルを分離するエンジンのオイル分離装置において、
前記ブローバイガスを流入させる流入口および流入した前記ブローバイガスを流出させる流出口が形成され、内部空間で前記ブローバイガスを旋回させてオイルを分離する筒状部材を有する複数のサイクロンセパレータと、
前記複数のサイクロンセパレータを収容するとともに、前記ブローバイガスを導入する導入口と、前記サイクロンセパレータによりオイルが分離された前記ブローバイガスを排出させる第１のブローバイガス排出口および第２のブローバイガス排出口とが形成された気液分離室とを備え、
前記第１のブローバイガス排出口が、前記複数のサイクロンセパレータの各流出口から均等の距離になるよう配置され、
前記第２のブローバイガス排出口が、前記複数のサイクロンセパレータのうちの何れか１つのサイクロンセパレータの流出口の近傍に配置されたことを特徴とするエンジンのオイル分離装置。
【請求項２】
前記導入口が、前記複数のサイクロンセパレータの各流入口から均等の距離になるよう配置されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのオイル分離装置。
【請求項３】
前記第１のブローバイガス排出口が、排気ガスにより吸気を圧縮するターボチャージャのコンプレッサの上流側の吸気通路に前記ブローバイガスを排出し、
前記第２のブローバイガス排出口が、ＰＣＶバルブを介してスロットルバルブより下流側の吸気通路に前記ブローバイガスを排出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジンのオイル分離装置。
【請求項４】
前記第１のブローバイガス排出口が、前記コンプレッサの下流側の吸気通路から上流側の吸気通路に吸気を戻すエゼクタに接続され、該エゼクタに発生する負圧により前記コンプレッサの上流側の吸気通路に前記ブローバイガスを排出することを特徴とする請求項３に記載のエンジンのオイル分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのオイル分離装置、特に吸気系へのブローバイガスの還流経路上に配されるエンジンのオイル分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のエンジン（内燃機関）においては、燃焼室からシリンダとピストンの間の隙間を通ってクランクケース内に未燃ガスや排気ガスを含むブローバイガスが漏れ出ることから、大気汚染防止やエンジンオイルの劣化防止等のために、クランクケース内を換気するブローバイガス還元装置が装備されている。
【０００３】
このブローバイガス還元装置においては、エンジンのクランクケース内から吸気通路内に還流させる高温のブローバイガスからミスト状のオイルを捕集して分離および回収するオイル分離装置（オイルセパレータ）を備えたものが用いられている。
【０００４】
このようなオイル分離装置として、ブローバイガスに旋回流を発生させて遠心分離によりオイルを分離するサイクロンセパレータを備えたものは、あるガス流量のときに最大のオイル分離性能を発揮するため、様々なガス流量に対して最適なオイル分離を行うために、ガス流量に応じて接続されたり接続を断ったりされる切り替え可能な複数のサイクロンセパレータを備えたものがある。
【０００５】
従来のこの種のエンジンのオイル分離装置としては、複数のサイクロンセパレータと、ブローバイガスのガス流量に応じてブローバイガスを通過させるオイルセパレータの個数が増えるように、ブローバイガスの経路を切り替える切り替え手段と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
この特許文献１に記載されたものは、ブローバイガスを通過させるオイルセパレータの個数を、制御ピストン等によって制御するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００６−５２６７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されたエンジンのオイル分離装置にあっては、ブローバイガスのガス流量が多いときに用いられる複数のサイクロンセパレータの間で、ブローバイガスの排出経路の長さが均等でなかったため、各サイクロンセパレータの間でガス流量に差が生じてしまい、最大のオイル分離性能を発揮できないサイクロンセパレータが生じてしまっていた。このため、オイル分離装置全体としても最大のオイル分離性能を発揮することができなかった。
【０００９】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、ブローバイガスを通過させるサイクロンセパレータに最大のオイル分離性能を発揮させることにより、低流量域と高流量域の両方で良好なオイル分離性能を発揮することができるエンジンのオイル分離装置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】
【００１０】
本発明に係るエンジンのオイル分離装置は、上記目的達成のため、（１）エンジンの内部で発生したブローバイガス中に含まれるオイルを分離するエンジンのオイル分離装置において、前記ブローバイガスを流入させる流入口および流入した前記ブローバイガスを流出させる流出口が形成され、内部空間で前記ブローバイガスを旋回させてオイルを分離する筒状部材を有する複数のサイクロンセパレータと、前記複数のサイクロンセパレータを収容するとともに、前記ブローバイガスを導入する導入口と、前記サイクロンセパレータによりオイルが分離された前記ブローバイガスを排出させる第１のブローバイガス排出口および第２のブローバイガス排出口とが形成された気液分離室とを備え、前記第１のブローバイガス排出口が、前記複数のサイクロンセパレータの各流出口から均等の距離になるよう配置され、前記第２のブローバイガス排出口が、前記複数のサイクロンセパレータのうちの何れか１つのサイクロンセパレータの流出口の近傍に配置されたものから構成されている。
【００１１】
この構成により、エンジンのオイル分離装置は、ブローバイガスの低流量域において、何れか１つのサイクロンセパレータの流出口の近傍に配置した第２のブローバイガス排出口からブローバイガスを排出させ、１つのサイクロンセパレータのみから高速のブローバイガスを通過させることによって、最大のオイル分離性能を発揮することができる。
【００１２】
また、エンジンのオイル分離装置は、ブローバイガスの高流量域において、複数のサイクロンセパレータの各流出口から均等の距離に配置した第１のブローバイガス排出口からブローバイガスを排出させ、複数のサイクロンセパレータから高速且つ偏りのないブローバイガスを通過させることによって、最大のオイル分離性能を発揮することができる。したがって、低流量域と高流量域の両方で良好なオイル分離性能を発揮することができる。
【００１３】
上記（１）に記載の構成を有するエンジンのオイル分離装置においては、（２）前記導入口が、前記複数のサイクロンセパレータの各流入口から均等の距離になるよう配置されることが好ましい。
【００１４】
この構成により、複数のサイクロンセパレータの間でブローバイガスの流量や流速の偏りが発生することが一層防止されるので、最大のオイル分離性能を発揮することができる。
【００１５】
上記（１）、（２）に記載の構成を有するエンジンのオイル分離装置においては、（３）前記第１のブローバイガス排出口が、排気ガスにより吸気を圧縮するターボチャージャのコンプレッサの上流側の吸気通路に前記ブローバイガスを排出し、前記第２のブローバイガス排出口が、ＰＣＶバルブを介してスロットルバルブより下流側の吸気通路に前記ブローバイガスを排出することが好ましい。
【００１６】
この構成により、第１のブローバイガス排出口とターボチャージャのコンプレッサの上流側の吸気通路の圧力差と、第２のブローバイガス排出口とスロットルバルブより下流側の吸気通路の圧力差とによって、ブローバイガスの排出経路を第１のブローバイガス排出口と第２のブローバイガス排出口との間で切り替えることができるため、ブローバイガス排出経路を切り替える切り替え機構や切り替え制御装置が不要となり、製造コストを削減し、信頼性を向上させることができる。
【００１７】
上記（３）の何れかに記載の構成を有するエンジンのオイル分離装置においては、（４）前記第１のブローバイガス排出口が、前記コンプレッサの下流側の吸気通路から上流側の吸気通路に吸気を戻すエゼクタに接続され、該エゼクタに発生する負圧により前記コンプレッサの上流側の吸気通路に前記ブローバイガスを排出することが好ましい。
【００１８】
この構成により、エゼクタに発生する負圧により第１のブローバイガス排出口からブローバイガスを排出することにより、第１のブローバイガス排出口から排出されるブローバイガスの流量を増加させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、第１のブローバイガス排出口が、複数のサイクロンセパレータの各流出口から均等の距離になるよう配置され、第２のブローバイガス排出口が、複数のサイクロンセパレータのうちの何れか１つのサイクロンセパレータの流出口の近傍に配置されているので、低流量域と高流量域の両方で良好なオイル分離性能を発揮することができるエンジンのオイル分離装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンジンのオイル分離装置を装備したエンジンの断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るエンジンのオイル分離装置の要部断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るエンジンのオイル分離装置のガス流量に対するオイル分離性能を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るエンジンのオイル分離装置が４つのサイクロンセパレータを備える構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
図１〜図３は、本発明に係るエンジンのオイル分離装置の実施の形態を示す図である。
【００２３】
まず、構成を説明する。なお、図２に示す本実施の形態のエンジンのオイル分離装置は、図１に示す直列の多気筒内燃機関、例えば４サイクルのガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）１０に装備されている。
【００２４】
図１に示すように、このエンジン１０は、図中の上方から順にヘッドカバー１１、シリンダヘッド１２、シリンダブロック１３、クランクケース１４を有しており、シリンダヘッド１２とシリンダブロック１３の複数のシリンダ１３ａ（図中には１つのみ図示している）によって、複数の気筒１５が形成されている。
【００２５】
ここで、ヘッドカバー１１、シリンダヘッド１２、シリンダブロック１３およびクランクケース１４は、エンジン１０の外壁をなすブロック（エンジンブロック）を構成するものである。
【００２６】
各気筒１５にはピストン１６がそれぞれ収納されており、詳細は図示しないが、各ピストン１６には、クランクケース１４内のクランクシャフト１７がコネクティングロッド１８を介して連結されている。
【００２７】
また、クランクケース１４の下部にはオイルパン１９が設けられており、そこに図示しない潤滑・冷却用のエンジンオイル（以下、単にオイルという）が収容されている。
【００２８】
ヘッドカバー１１およびシリンダヘッド１２の内方には、公知の動弁機構２０や点火装置２３が収納されており、動弁機構２０はクランクシャフト１７からの動力を基に駆動されるようになっている。
【００２９】
また、エンジン１０にはクランクシャフト１７の動力を基に駆動される図示しないオイルポンプが設けられており、このオイルポンプによりオイルパン１９内からオイルを汲み上げ、動弁機構２０のカムシャフト２１、２２等、あるいはクランクシャフト１７の軸受部等の各回転・摺動部を潤滑・冷却するようになっている。
【００３０】
各気筒１５内でピストン１６の図中上方に形成される燃焼室１０ａには、ピストン１６のストロークに応じ、吸気通路３１および吸気ポート１０ｂを通して空気が吸入され、燃焼室１０ａ内での燃焼後の排気ガスは、排気ポート１０ｃおよび図示しない排気通路を通してエンジン１０の外部に排気されるようになっている。
【００３１】
エンジン１０の吸気通路３１は、スロットルバルブ３２を開閉動作可能に収納するスロットルボデー３３と、そのスロットルボデー３３の吸気方向上流側および下流側にそれぞれ設けられた上流側吸気管３４および下流側吸気管３５と、によって形成されている。
【００３２】
また、上流側吸気管３４の上流側にはフィルタエレメント３６ｆを有するエアクリーナ３６が設けられており、このエアクリーナ３６で粉塵等を除去した空気が、上流側吸気管３４内に取り込まれるようになっている。
【００３３】
下流側吸気管３５は、サージタンク３７と一体に形成され、エンジン１０の吸気ポート１０ｂを形成するシリンダヘッド１２に締結・固定されている。また、下流側吸気管３５が固定されたシリンダヘッド１２の吸気ポート１０ｂ付近には、燃料噴射弁２４が装着されている。
【００３４】
また、エンジン１０は、エアクリーナ３６の下流側に、過給機としてのターボチャージャ８６を備えている。ターボチャージャ８６は、排気ポート１０ｃから排出された排気ガスにより駆動されるタービン８６ａと、このタービン８６ａに連結され、エアクリーナ３６を通過した吸気を圧縮するコンプレッサ８６ｂとを備えている。
【００３５】
また、エンジン１０は、ターボチャージャ８６の下流側に、インタークーラ８４を備えており、このインタークーラ８４により吸気を冷却するようになっている。インタークーラ８４は、上流側吸気管３４と連通している。インタークーラ８４の上流は、ターボチャージャ８６のコンプレッサ８６ｂを介して、吸気通路上流部８８に連通している。吸気通路上流部８８は、エアクリーナ３６に接続している。
【００３６】
吸気通路３１におけるターボチャージャ８６のコンプレッサ８６ｂの上流側と下流側の間には、コンプレッサ８６ｂの下流側の吸気通路から上流側の吸気通路に吸気を戻すエゼクタ８２が設けられている。このエゼクタ８２は、ガス通路８０によって後述するオイル分離装置５０と接続されている。
【００３７】
エゼクタ８２は、ターボチャージャ８６のコンプレッサ８６ｂの上流側と下流側との圧力差を利用して、エンジン１０から吸気通路上流部８８へとブローバイガスを流すようになっている。
【００３８】
また、エンジン１０においては、運転中に燃焼室１０ａからシリンダ１３ａとピストン１６の間の隙間を通ってクランクケース１４の内部空間に未燃焼ガスおよび排気ガスを含むブローバイガスが漏れ出るため、大気汚染防止、エンジン１０の内部でのオイル劣化防止および腐食防止等のために、クランクケース１４内を強制的に換気するＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｃｒａｎｋｃａｓｅ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）方式のブローバイガス還元装置が装備されている。
【００３９】
このブローバイガス還元装置のブローバイガス還流経路中に本実施の形態のオイル分離装置５０が設けられている。
【００４０】
具体的には、エンジン１０には、動弁機構２０を収納するヘッドカバー１１およびシリンダヘッド１２の内方空間とクランクケース１４の内部空間とを連通させる少なくとも１つの換気通路１０ｖが形成されている。
【００４１】
さらに、エンジン１０と上流側吸気管３４との間には、ターボチャージャ８６より上流側の吸気通路上流部８８からの新気、すなわち新しい空気をエンジン１０の内部に直接的に導入する空気導入管４１が介装されている。
【００４２】
また、エンジン１０と下流側吸気管３５との間には、シリンダブロック１３およびクランクケース１４の内部で発生するブローバイガスをスロットルバルブ３２より下流側の吸気通路３１ｂに還流させるブローバイガス還流管４２と、ブローバイガス還流管４２内の還流通路を開閉することができるＰＣＶ機構としてのＰＣＶバルブ４３と、ブローバイガス還流管４２を介したブローバイガス還流経路４４の途中に位置するオイル分離装置５０と、が介装されている。
【００４３】
オイル分離装置５０は、ブローバイガス還流管４２を介したブローバイガス還流経路４４の一部に気液分離室５１を形成し、この気液分離室５１内でブローバイガス中に含まれるミスト状のオイルを回収可能に捕捉することでブローバイガスからオイル成分を分離するようになっている。
【００４４】
また、オイル分離装置５０は、気液分離室５１の下部に、この気液分離室５１から下方に垂下する略有底円筒状のドレン通路形成部材６２を形成し、このドレン通路形成部材６２の内部空間である後述するドレン通路６５（図２参照）を通して、気液分離室５１でブローバイガスから分離されたオイルを排出するようになっている。
【００４５】
次に、オイル分離装置５０の詳細な構成を説明する。図２に示すように、気液分離室５１の内部には、下端が開口した先細り形状に形成された略円筒状のサイクロンセパレータ７１、７２が併設されている。
【００４６】
気液分離室５１の底壁をなす底壁部材６１には、気液分離室５１にブローバイガスを導入する円形断面の導入口５３が形成されている。また、サイクロンセパレータ７１、７２には、ブローバイガスを流入させる流入口７１ａ、７２ａがそれぞれ形成されており、導入口５３から導入されたブローバイガスは、流入口７１ａ、７２ａを介して、各サイクロンセパレータ７１、７２の上部の内部空間にその接線方向に沿って供給される。
【００４７】
各サイクロンセパレータ７１、７２内に導入されたブローバイガスは、サイクロンセパレータ７１、７２の内部で直線流から渦流に変化し、サイクロンセパレータ７１、７２の内壁に沿って回転速度を増しながら螺旋状に回転下降する。
【００４８】
この際、ブローバイガスに含まれる比較的微小なミスト状のオイルは、旋回運動によって遠心力を得てサイクロンセパレータ７１、７２の内壁に衝突することで、ブローバイガスから分離され、サイクロンセパレータ７１、７２の内壁を伝って流下しながら集積され、下端から気液分離室５１の底壁部材６１の上面に滴下する。
【００４９】
サイクロンセパレータ７１、７２には、その中心軸線と同軸に配置されたガス流出管７１ｃ、７２ｃが形成されており、ガス流出管７１ｃ、７２ｃの開口部は、ブローバイガスを流出させる流出口７１ｂ、７２ｂを構成している。
【００５０】
また、気液分離室５１の上部には、気液分離室５１からブローバイガスを排出する第１排出口９１および第２排出口９２が形成されている。第１排出口９１は、気液分離室５１の上面に開口するとともに、エゼクタ８２に接続されている。すなわち、第１排出口９１は、エゼクタ８２に発生する負圧によりターボチャージャ８６のコンプレッサ８６ｂの上流側の吸気通路にブローバイガスを排出するようになっている。気液分離室５１を構成するこれらサイクロンセパレータ７１、７２、導入口５３、第１排出口９１、第２排出口９２等は、それぞれ例えば耐熱性および成形精度に優れた同一の樹脂からなり、成型によりあるいは成型後の部分溶着により一体化されている。
【００５１】
一方、第２排出口９２は、気液分離室５１の側面に開口するとともに、ＰＣＶバルブ４３を介してスロットルバルブ３２より下流側の吸気通路である下流側吸気管３５に接続されている。
【００５２】
すなわち、第２排出口９２は、下流側吸気管３５に発生する負圧により下流側吸気管３５にブローバイガスを排出するようになっている。
【００５３】
ＰＣＶバルブ４３は、オイル分離装置５０の内部空間の圧力と吸気系の吸入負圧（下流側吸気管３５の内部空間の圧力）とに応じて開弁するようになっている。
【００５４】
具体的には、ＰＣＶバルブ４３は、エンジン１０が相対的に低回転で運転しておりターボチャージャ８６による過給圧が低くブローバイガスも低流量の状態のときは、オイル分離装置５０の内部空間の圧力が下流側吸気管３５の内部空間の圧力より高いため開弁する。
【００５５】
また、ＰＣＶバルブ４３は、エンジン１０が相対的に高回転で運転しておりターボチャージャ８６による過給圧が高くブローバイガスも高流量の状態のときは、オイル分離装置５０の内部空間の圧力が下流側吸気管３５の内部空間の圧力より低いため閉弁する。
【００５６】
このため、エンジン１０が相対的に低回転で運転しておりブローバイガスの発生量が少ないときには、ブローバイガスは、ＰＣＶバルブ４３の開弁およびエゼクタ８２の負圧の未発生（エゼクタ８２の非作動）により第２排出口９２から排出される。
【００５７】
一方、エンジン１０が相対的に高回転で運転しておりブローバイガスの発生量が多いときには、ブローバイガスは、ＰＣＶバルブ４３の閉弁およびエゼクタ８２に発生する負圧の上昇（エゼクタ８２の作動）により第１排出口９１から排出される。
【００５８】
オイルが分離除去されたブローバイガスは、ガス流出管７１ｃ、７２ｃに流れ込み、流出口７１ｂ、７２ｂから流出した後、オイル分離装置５０から排出される。この排出されたブローバイガスは、ＰＣＶバルブ４３またはエゼクタ８２の少なくとも一方を経てエンジン１０の吸気系に戻される。
【００５９】
このように、オイル分離装置５０は接線流入式のタンデム型サイクロンセパレータとして機能する。
【００６０】
また、オイル分離装置５０は、気液分離室５１で分離されたオイルを回収するよう気液分離室５１の内底壁面５１ａを形成する底壁部材６１と、その底壁部材６１から鉛直方向下方側（斜め方向でもよい）に突出して気液分離室５１に通じる円形断面のドレン通路６５を内部に形成する略有底円筒状のドレン通路形成部材６２と、を備えている。
【００６１】
底壁部材６１は、エンジン１０のヘッドカバー１１により支持されており、例えばヘッドカバー１１の一部としてヘッドカバー１１に装着されることで、動弁機構２０側の空間と気液分離室５１とを区画している。
【００６２】
あるいは、底壁部材６１は、ヘッドカバー１１の内方側に位置するようヘッドカバー１１に支持されることで、動弁機構２０側からのオイルの飛散を制限するバッフルプレートの役割をなすものであってもよいし、ヘッドカバー１１の外方側に位置するようヘッドカバー１１に支持され、ドレン通路形成部材６２がヘッドカバー１１の一部を貫通するものであってもよい。
【００６３】
この底壁部材６１は、気液分離室５１内でのブローバイガスの気液分離によって気液分離室５１の内底壁面５１ａ上に流下したオイルを後述するドレン通路６５内に導くように少なくとも内底壁面５１ａを形成するその上面側が水平面に対して傾斜している。
【００６４】
底壁部材６１およびドレン通路形成部材６２は、それぞれ例えば耐熱性および成形精度に優れた同一の樹脂からなり、成型によりあるいは成型後の部分溶着により一体化されている。
【００６５】
また、ドレン通路形成部材６２および内部のドレン通路６５は、ドレン通路形成部材６２を例えば射出成形するための型抜き勾配程度のゆるいテーパ形状をなしている。
【００６６】
ドレン通路形成部材６２は、その側面を構成する略円筒状の筒状部６２ａと、その底面を構成し、筒状部６２ａの下端側を閉塞する円盤状の底壁部６２ｂとから構成されている。
【００６７】
筒状部６２ａは、射出成形時の型抜き勾配をつけるため、その外周面および内周面が、底壁部材６１に接続する上端側において相対的に直径が大きく、底壁部６２ｂが形成された下端側において相対的に直径が小さくなるような先細りのテーパ形状に形成されている。
【００６８】
ドレン通路形成部材６２の底壁部６２ｂには、内部のドレン通路６５に連通し、オイルを排出させる排出穴６２ｈが形成されている。
【００６９】
排出穴６２ｈは、ドレン通路形成部材６２の内部のドレン通路６５の下端部に連通している。排出穴６２ｈは、円形に形成されており、その直径は、例えば４ｍｍ程度に設定されている。
【００７０】
カムシャフト２２には、複数の気筒１５の何れかに対応するバルブ駆動用の複数のバルブ駆動カム（図２では、１つのバルブ駆動カム２２ｂのみを図示）が設けられている。
【００７１】
ここで、サイクロンセパレータ７１、７２の流出口７１ｂ、７２ｂに対する第１排出口９１と第２排出口９２の位置関係と、サイクロンセパレータ７１、７２の流入口７１ａ、７２ａに対する導入口５３の位置関係と、これらの位置関係による作用について説明する。
【００７２】
本実施の形態では、第２排出口９２は、２つのサイクロンセパレータ７１、７２のうちサイクロンセパレータ７１の流出口７１ｂの近傍に配置されている。換言すると、サイクロンセパレータ７１の流出口７１ｂから第２排出口９２までの経路長が、サイクロンセパレータ７２の流出口７２ｂから第２排出口９２までの経路長より長くなっている。
【００７３】
これにより、エンジン１０が相対的に低回転で運転しておりブローバイガスの発生量が少ないときには、ブローバイガスは、ＰＣＶバルブ４３の開弁およびエゼクタ８２の非作動により、第２排出口９２から排出されるが、第２排出口９２がサイクロンセパレータ７１の流出口７１ｂの近傍に配置されているので、流量の少ないブローバイガスは、サイクロンセパレータ７１を高速で通過して流出口７１ｂから図２に破線の矢印で示す経路で流出するとともに第２排出口９２から排出されるが、サイクロンセパレータ７２は僅かしか通過しない。
【００７４】
このように、オイル分離装置５０は、ブローバイガスの低流量域において、ＰＣＶバルブ４３の開弁およびエゼクタ８２の非作動により、サイクロンセパレータ７１の近傍に配置した第２排出口９２からブローバイガスを排出させ、１つのサイクロンセパレータ７１から高速のブローバイガスを通過させるようになっているため、図３に示すように、最大のオイル分離性能を発揮することができる。
【００７５】
一方、第１排出口９１は、サイクロンセパレータ７１、７２の各流出口７１ｂ、７２ｂから均等の距離になるよう配置されている。換言すると、サイクロンセパレータ７１の流出口７１ｂから第２排出口９２までの経路長と、サイクロンセパレータ７２の流出口７２ｂから第２排出口９２までの経路長とが等しくなっている。
【００７６】
これにより、エンジン１０が相対的に高回転で運転しておりブローバイガスの発生量が多いときには、ブローバイガスは、ＰＣＶバルブ４３の閉弁およびエゼクタ８２の作動により第２排出口９２から排出されるが、第１排出口９１が各流出口７１ｂ、７２ｂから均等の距離になるよう配置されているので、流量の多いブローバイガスは、サイクロンセパレータ７１とサイクロンセパレータ７２を均等に且つ高速で通過して図２に実線の矢印で示す経路で流出するとともに第１排出口９１から排出される。
【００７７】
このように、オイル分離装置５０は、ブローバイガスの高流量域において、ＰＣＶバルブ４３の開弁およびエゼクタ８２の非作動により、サイクロンセパレータ７１の流出口７１ｂとサイクロンセパレータ７２の流出口７２ｂから均等の距離に配置した第１排出口９１からブローバイガスを排出させ、２つのサイクロンセパレータ７１、７２から高速且つ偏りのないブローバイガスを通過させるようになっているため、図３に示すように、最大且つ従来より優れたオイル分離性能を発揮することができる。
【００７８】
また、サイクロンセパレータ７１、７２の流入口７１ａ、７２ａに対する導入口５３の位置関係については、図２のように、導入口５３も、サイクロンセパレータ７１、７２の各流入口７１ａ、７２ａから均等の距離になるよう配置されることが好ましい。
【００７９】
これにより、エンジン１０が相対的に高回転で運転しておりブローバイガスの発生量が多いときには、導入口５３が各流入口７１ａ、７２ａから均等の距離になるよう配置されているので、流量の多いブローバイガスは、サイクロンセパレータ７１とサイクロンセパレータ７２を均等に且つ高速で通過することができる。
【００８０】
したがって、サイクロンセパレータ７１とサイクロンセパレータ７２の間でブローバイガスの流量や流速の偏りが発生することが一層防止されるので、オイル分離装置５０として最大のオイル分離性能を発揮することができる。
【００８１】
なお、本実施の形態では、２つのサイクロンセパレータ７１、７２を備えた構成を例示したが、オイル分離装置５０がさらに多くのサイクロンセパレータを備えていてもよい。例えば、図４に示すように、オイル分離装置５０は、サイクロンセパレータ７１、７２と同様に構成された４つのサイクロンセパレータ１０１、１０２、１０３、１０４を備えていてもよい。
【００８２】
この場合も、第１排出口９１は、４つのサイクロンセパレータ１０１、１０２、１０３、１０４の各流出口から均等の距離になるようこれらサイクロンセパレータ１０１、１０２、１０３、１０４の中心の上方に配置され、第２排出口９２は、４つのサイクロンセパレータ１０１、１０２、１０３、１０４のうちの何れか１つのサイクロンセパレータの流出口の近傍に配置される。
【００８３】
また、本実施の形態では、コンプレッサ８６ｂの下流側の吸気通路から上流側の吸気通路に吸気を戻すエゼクタ８２を備え、このエゼクタ８２に発生する負圧によりコンプレッサ８６ｂの上流側の吸気通路にブローバイガスを排出するように構成されている構成を例示したが、第１排出口９１からコンプレッサ８６ｂの上流側の吸気通路にブローバイガスを排出するよう構成してもよい。
【００８４】
この場合、第１排出口９１とコンプレッサ８６ｂの上流側の吸気通路の圧力差と、第２排出口９２とスロットルバルブ３２より下流側の吸気通路の圧力差とによって、ブローバイガスの排出経路が第１排出口９１と第２排出口９２との間で切り替えられることとなる。
【００８５】
以上のように、本実施の形態では、オイル分離装置５０は、第１排出口９１が、複数のサイクロンセパレータ７１、７２の各流出口７１ｂ、７２ｂから均等の距離になるよう配置され、第２排出口９２が、複数のサイクロンセパレータ７１、７２のうちの何れか１つのサイクロンセパレータ７１の流出口７１ｂの近傍に配置されたものから構成されている。
【００８６】
この構成により、オイル分離装置５０は、ブローバイガスの低流量域において、サイクロンセパレータ７１の流出口７１ｂの近傍に配置した第２排出口９２からブローバイガスを排出させ、１つのサイクロンセパレータ７１のみから高速のブローバイガスを通過させることによって、最大のオイル分離性能を発揮することができる。
【００８７】
また、オイル分離装置５０は、ブローバイガスの高流量域において、サイクロンセパレータ７１の流出口７１ｂとサイクロンセパレータ７２の流出口７２ｂから均等の距離に配置した第１排出口９１からブローバイガスを排出させ、２つのサイクロンセパレータ７１、７２から高速且つ偏りのないブローバイガスを通過させることによって、最大のオイル分離性能を発揮することができる。したがって、低流量域と高流量域の両方で良好なオイル分離性能を発揮することができる。
【００８８】
また、本実施の形態では、オイル分離装置５０は、導入口５３が、複数のサイクロンセパレータ７１、７２の各流入口７１ａ、７２ａから均等の距離になるよう配置されたものから構成されている。
【００８９】
この構成により、サイクロンセパレータ７１とサイクロンセパレータ７２の間でブローバイガスの流量や流速の偏りが発生することが一層防止されるので、最大のオイル分離性能を発揮することができる。
【００９０】
また、本実施の形態では、第１排出口９１が、排気ガスにより吸気を圧縮するターボチャージャ８６のコンプレッサ８６ｂの上流側の吸気通路にブローバイガスを排出し、第２排出口９２が、ＰＣＶバルブ４３を介してスロットルバルブ３２より下流側の吸気通路にブローバイガスを排出するように構成されている。
【００９１】
この構成により、第１排出口９１とターボチャージャ８６のコンプレッサ８６ｂの上流側の吸気通路の圧力差と、第２排出口９２とスロットルバルブ３２より下流側の吸気通路の圧力差とによって、ブローバイガスの排出経路を第１排出口９１と第２排出口９２との間で切り替えることができるため、ブローバイガス排出経路を切り替える切り替え機構や切り替え制御装置が不要となり、製造コストを削減し、信頼性を向上させることができる。
【００９２】
また、本実施の形態では、第１排出口９１が、コンプレッサ８６ｂの下流側の吸気通路から上流側の吸気通路に吸気を戻すエゼクタ８２に接続され、このエゼクタ８２に発生する負圧によりコンプレッサ８６ｂの上流側の吸気通路にブローバイガスを排出するように構成されている。
【００９３】
この構成により、エゼクタ８２に発生する負圧により第１排出口９１からブローバイガスを排出することにより、第１排出口９１から排出されるブローバイガスの流量を増加させることができる。
【００９４】
以上説明したように、本発明に係るエンジンのオイル分離装置は、低流量域と高流量域の両方で良好なオイル分離性能を発揮することができるという効果を奏するものであり、吸気系へのブローバイガスの還流経路上に配されるエンジンのオイル分離装置全般に有用である。
【符号の説明】
【００９５】
１０  エンジン
１１  ヘッドカバー
１２  シリンダヘッド
３１  吸気通路
３２  スロットルバルブ
３４  上流側吸気管
３５  下流側吸気管
３６  エアクリーナ
４１  空気導入管
４２  ブローバイガス還流管
４３  ＰＣＶバルブ
４４  ブローバイガス還流経路
５０  オイル分離装置
５１  気液分離室
５３  導入口
６５  ドレン通路
７１、７２、１０１、１０２、１０３、１０４  サイクロンセパレータ
７１ａ、７２ａ  流入口
７１ｂ、７２ｂ  流出口
７１ｃ、７２ｃ  ガス流出管
８０  ガス通路
８２  エゼクタ
８４  インタークーラ
８６  ターボチャージャ
８６ｂ  コンプレッサ
８８  吸気通路上流部
９１  第１排出口（第１のブローバイガス排出口）
９２  第２排出口（第２のブローバイガス排出口）
【図１】
2014013023.tif 000003
【図２】
2014013023.tif 000004
【図３】
2014013023.tif 000005
【図４】
2014013023.tif 000006