(57)【要約】【課題】この発明は、内燃機関に関し、デフューザ通路の通路表面へのオイルミストの付着を十分に抑制可能な内燃機関を提供することを目的とする。【解決手段】ＰＣＶガス中には、クランクケース内のオイルがミスト化したオイルミストや、炭素系燃料由来のスートが含まれている。また、このオイルミストの多くは、上記スートをその内部に取り込んだ状態でＰＣＶガス中に存在する。コイル３２に変調電流を流すことで、上記オイルミストに、デフューザ通路３０の通路表面と同極性の電荷を帯電させることができる。そのため、デフューザ通路３０の流通時、上記オイルミストとその通路表面とを静電反発させることができるので、該オイルミストの該通路表面への接触を抑制できる。【選択図】図３
2014013020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気管にオイルミストを含むブローバイガスを導入するガス導入手段と、
前記吸気管のガス導入手段接続部よりも下流側に設けられ、その通路表面に電荷を帯電させたデフューザ通路を備えるコンプレッサと、
前記デフューザ通路流入前のオイルミストに、前記通路表面の帯電極性と同極性の電荷を帯電させるオイル帯電手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記オイル帯電手段は、前記吸気管のＰＣＶ管接続部よりも下流側かつコンプレッサ設置部の上流側に巻きつけたコイルを備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記コンプレッサは、前記通路表面に電荷を帯電させるための電極を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。より詳細には、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）ガス還流機構を備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンプレッサよりも上流側から、ＰＣＶガスを導入する内燃機関においては、ＰＣＶガス中のオイルミストが該コンプレッサのデフューザ通路の通路表面に付着して固化した結果、コンプレッサ効率が低下するという問題がある。この問題を解決するものとして、例えば特許文献１には、デフューザ通路の通路表面に撥油性のフッ素樹脂をコーティングしたコンプレッサが開示されている。このコンプレッサによれば、上記フッ素樹脂の撥油機能により、オイルミストの上記通路表面への付着を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０４４４５２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９６５３７号公報
【特許文献３】特開２０００−２８２８９１号公報
【特許文献４】特開２００９−００２３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１のコンプレッサにおいては、そのデフューザ通路の通路表面にオイルミストが依然として接触可能である。オイルミストが接触可能である以上は、当該通路表面に付着する可能性が残る。従って、より一層の付着抑制を図るためには、更なる改良が必要であると言える。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。即ち、デフューザ通路の通路表面へのオイルミストの付着を十分に抑制可能な内燃機関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】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関であって、
内燃機関の吸気管にオイルミストを含むブローバイガスを導入するガス導入手段と、
前記吸気管のガス導入手段接続部よりも下流側に設けられ、その通路表面に電荷を帯電させたデフューザ通路を備えるコンプレッサと、
前記デフューザ通路流入前のオイルミストに、前記通路表面の帯電極性と同極性の電荷を帯電させるオイル帯電手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記オイル帯電手段は、前記吸気管のＰＣＶ管接続部よりも下流側かつコンプレッサ設置部の上流側に巻きつけたコイルを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記コンプレッサは、前記通路表面に電荷を帯電させるための電極を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コンプレッサのデフューザ通路の通路表面に電荷を帯電させると共に、該通路表面の帯電極性と同極性の電荷を該デフューザ通路流入前のオイルミストに帯電させることができる。そのため、上記通路表面とオイルミストとを静電反発させることができる。従って、上記通路表面へのオイルミストの接触、付着を十分に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態のシステム構成を模式的に示す図である。
【図２】図１のコンプレッサ１２ｂ近傍の断面拡大図である。
【図３】コンプレッサ１２ｂ内部におけるガス流れを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１乃至図３を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態のシステム構成を模式的に示す図である。図１に示すように、本実施形態のシステムは、エンジン１０を備えている。エンジン１０の各気筒には、ピストン、吸気弁、排気弁、燃料インジェクタ等が設けられている。なお、エンジン１０の気筒数および気筒配置は特に限定されない。
【００１２】
また、本実施形態のシステムは、過給機１２を備えている。過給機１２は、排気管１４に設けられたタービン１２ａと、吸気管１６に設けられたコンプレッサ１２ｂとを備えている。タービン１２ａとコンプレッサ１２ｂとは相互に連結されている。過給機１２の作動時には、タービン１２ａが排気圧を受けて回転し、これによりコンプレッサ１２ｂが駆動され、コンプレッサ１２ｂ内部に流入したガスが圧縮される。吸気管１６には、圧縮ガスを冷却するインタークーラ１８が設けられている。
【００１３】
また、本実施形態のシステムは、ＰＣＶガスを還流するＰＣＶ還流機構を備えている。ＰＣＶガスとは、エンジン１０のピストンとシリンダ壁面との隙間からクランクケース（不図示）内に流入するガス（ブローバイガスともいう）である。このＰＣＶガス還流機構は、ＰＣＶ管２０を備えている。ＰＣＶ管２０は、コンプレッサ１２ｂよりも上流側の吸気管１６と、エンジン１０のシリンダヘッドカバー（不図示）とを接続するものである。ＰＣＶガスは、ＰＣＶ管２０、吸気管１６をこの順に流れることで、エンジン１０に再導入される。
【００１４】
次に、図２乃至図３を参照しながら本実施形態の特徴について説明する。図２は、図１のコンプレッサ１２ｂ近傍の断面拡大図である。図２に示すように、コンプレッサ１２ｂは、コンプレッサハウジング２２とコンプレッサプレート２４とを備えている。コンプレッサハウジング２２には、吸気管１６に連通する吸気通路２６と、インペラ（不図示）の外周に配置される渦巻き状のスクロール通路２８と、吸気通路２６とスクロール通路２８とを連通するデフューザ通路３０とが設けられている。
【００１５】
また、図２に示すように、コンプレッサハウジング２２の上流側の吸気管１６には、コイル３２が設けられている。コイル３２は、吸気管１６の外周に巻きつけられると共に、変調した微弱電流を発生可能な変換器（不図示）に接続されている。変換器を作動してコイル３２に変調電流を流すと磁界を発生させることができるので、コイル３２を設けた吸気管１６の内部を通過するガス（吸気ガスやＰＣＶガス）に電荷を付与することができる。また、デフューザ通路３０の通路表面には電極３４が埋め込まれている。電極３４は帯電器（不図示）の一部を構成するものであり、当該帯電器を作動させると上記通路表面に、帯電させた上記ガスと同極性の電荷を帯電させることができる。
【００１６】
図３は、コンプレッサ１２ｂ内部におけるガス流れを説明するための図である。尚、図中に示す矢印は、吸気ガスやＰＣＶガスの流れを示している。上述したように、コイル３２に変調電流を流すことで、吸気ガスやＰＣＶガスに上記通路表面と同極性の電荷（図中においてはプラス電荷）に帯電させることができる。そのため、これらの帯電ガスは、当該通路表面からの静電斥力を受け続けながらデフューザ通路３０を流れることになる。従って、吸気通路２６を流れた上記帯電ガスは、デフューザ通路３０の表面通路と静電反発しながらスクロール通路２８側に到達する。
【００１７】
ここで、ＰＣＶガス中には、クランクケース内のオイルがミスト化したオイルミストや、炭素系燃料由来のスートが含まれている。また、このオイルミストの多くは、上記スートをその内部に取り込んだ状態でＰＣＶガス中に存在する。そのため、ＰＣＶガスを吸気管１６に導入すれば、スート含有オイルミストがコンプレッサ１２ｂ内での圧縮に伴い高温化し、その内部のオイル成分を蒸発により失い小粒径化する。この現象は、コンプレッサ出口温度が１６０℃以上の場合に特に顕著であり、小粒径化したスート含有オイルミストが上記通路表面に付着した場合には高確率でデポジットに変わってしまう。
【００１８】
この点、本実施形態によれば、ＰＣＶガス同様にスート含有オイルミストも帯電させることができるので、デフューザ通路３０に流通時に上記通路表面と静電反発させることができる。そのため、スート含有オイルミストの上記通路表面への接触を抑制できる。よって、スート含有オイルミストの接触に起因した上記通路表面でのデポジット発生を良好に抑制でき、該デポジットの堆積に起因したコンプレッサ効率の低下を防止できる。
【００１９】
尚、上記実施形態においては、コイル３２に変調電流を流すことで吸気ガスやＰＣＶガスに電荷を付与したが、この電荷付与に関しては、次のような変形が可能である。第１に、コイル３２の設置箇所はコンプレッサ１２ｂの直上流の吸気管１６でなくてもよく、例えば、吸気管１６とＰＣＶ管２０との接続箇所でもよく、更にはＰＣＶ管２０でもよい。つまり、デフューザ通路３０流入前のスート含有オイルに電荷を帯電できる限りにおいて、コイル３２の設置箇所はその変形が可能である。第２に、吸気ガスやＰＣＶガスへの電荷付与は、コイル３２以外の帯電手段、例えば接触帯電や摩擦帯電を利用した電荷付加が可能な他の公知の帯電装置を用いて行ってもよい。
【符号の説明】
【００２０】
１０  エンジン
１２  過給機
１２ａ  タービン
１２ｂ  コンプレッサ
１６  吸気管
２０  ＰＣＶ管
２２  コンプレッサハウジング
２４  コンプレッサプレート
２６  吸気通路
２８  スクロール通路
３０  デフューザ通路
３２  コイル
３４  電極
【図１】
2014013020.tif 000003
【図２】
2014013020.tif 000004
【図３】
2014013020.tif 000005