(57)【要約】【課題】連通路内における水分の凍結を抑制することが可能なブローバイガス還流装置を提供する。【解決手段】ブローバイガス還流装置は、シリンダブロック１に設けられた第１のオイルセパレータ４と、シリンダヘッド８の上面及びシリンダヘッドカバー９により囲まれた空間１０に設けられた第２のオイルセパレータ１１と、第１のオイルセパレータ４及び第２のオイルセパレータ１１を連通する連通路２０とを有している。そして、こうしたブローバイガス還流装置おいて、連通路２０の全体をシリンダブロック１及びシリンダヘッド８の内部に形成するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックに設けられた第１のオイルセパレータと、シリンダヘッドの上面及びシリンダヘッドカバーにより囲まれた空間に設けられた第２のオイルセパレータと、前記第１のオイルセパレータ及び前記第２のオイルセパレータを連通する連通路とを有し、
前記連通路の全体が前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドの内部に形成されてなるブローバイガス還流装置。
【請求項２】
前記連通路は、鉛直方向に延びる
請求項１に記載のブローバイガス還流装置。
【請求項３】
前記第２のオイルセパレータは、ブローバイガスを旋回させてオイルを分離するサイクロン式のオイルセパレータである
請求項１又は２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、クランク室に漏れ出たブローバイガスを吸気通路に還流するブローバイガス還流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、こうしたブローバイガス還流装置として、ブローバイガスからオイルを分離するための複数のオイルセパレータを有するものが知られている。特許文献１に記載の装置では、シリンダブロックの側面に第１のオイルセパレータを設けるとともに、シリンダヘッドの上面とシリダヘッドカバーとで囲まれる空間に第２のオイルセパレータを設けている。そして、これら第１及び第２のオイルセパレータを連通路によって連通し、第１のオイルセパレータから第２のオイルセパレータへブローバイガスを導出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０‐９０８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の装置では、連通路がシリンダブロックの外部に設けられており、その温度が低下しやすい。そのため、ブローバイガスに含まれる水分が連通路の内壁に付着して凍結し、同連通路の流路断面積が狭められるおそれがある。
【０００５】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、連通路内における水分の凍結を抑制することが可能なブローバイガス還流装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためのブローバイガス還流装置は、シリンダブロックに設けられた第１のオイルセパレータと、シリンダヘッドの上面及びシリンダヘッドカバーにより囲まれた空間に設けられた第２のオイルセパレータと、第１のオイルセパレータ及び第２のオイルセパレータを連通する連通路とを有している。そして、その連通路の全体をシリンダブロック及びシリンダヘッドの内部に形成するようにしている。
【０００７】
上記構成によれば、連通路がシリンダブロックやシリンダヘッドの内部に形成されているため、内燃機関によって連通路を流れるブローバイガスが加熱され、その温度低下が抑制される。そのため、ブローバイガスに含まれる水分が連通路の内壁に付着して凍結することを抑制できる。
【０００８】
上記ブローバイガス還流装置において、その連通路が鉛直方向に延びるといった構成を採用することが望ましい。
こうした構成によれば、ブローバイガスが連通路を流れる際、ブローバイガスに含まれるオイルミストのうち粒径が大きいものはその自重により沈降しやすくなり、鉛直方向上方に流れにくくなる。その結果、第１のオイルセパレータから第２のオイルセパレータに流入するオイルミストの量を低減することができる。
【０００９】
また、上記ブローバイガス還流装置では、第１のオイルセパレータ及び連通路を通過するときに、ブローバイガスに含まれるオイルの大部分が分離される。しかしながら、粒径の小さなオイルミストは分離されることなく、第２のオイルセパレータに流入する場合がある。そのため、第２のオイルセパレータとしては、サイクロン式のオイルセパレータを採用することが望ましい。サイクロン式のオイルセパレータはブローバイガスを旋回させてその遠心力により気液分離を行うものであるため、こうした粒径の小さいオイルミストに対する気液分離能力も高い。このため、上記構成によれば、第２のオイルセパレータに流入するオイルミストの粒径が小さい場合であっても、ブローバイガスからオイルを効率的に分離することができる。
【００１０】
ここで、サイクロン式のオイルセパレータは、上述したように気液分離能力が高いため、オイルのみならずブローバイガスに含まれる水分も分離する。そして、このようにブローバイガスから分離した水分がオイルセパレータの内壁に付着して凍結すると、ブローバイガスの旋回流が生じにくくなるため、サイクロン式のオイルセパレータとして本来有する気液分離能力を十分に発揮できなくなるおそれがある。この点、上記ブローバイガス還流装置では、上述したように連通路を通過する際にブローバイガスの温度が低下しにくいため、第２のオイルセパレータとしてサイクロン式のオイルセパレータを採用する場合であっても、そのオイルセパレータ内における水分の凍結を抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ブローバイガス還流装置の一実施形態の全体構成を示す断面図。
【図２】同実施形態において採用されるサイクロンセパレータの構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、ブローバイガス還流装置を具体化した一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
図１に示すように、内燃機関のシリンダブロック１において、シリンダ２の配列方向（同図の奥行き方向）に延びる側面には、その一部がカバー３によって覆われることにより、第１のオイルセパレータ４が設けられている。この第１のオイルセパレータ４は、その内部が迷路状となったラビリンス式のオイルセパレータである。
【００１３】
シリンダブロック１の下部には、オイルパン５が設けられている。そして、オイルパン５とシリンダブロック１とによってクランク室６が形成されている。クランク室６は、ブローバイガス通路７によって第１のオイルセパレータ４と連通している。
【００１４】
シリンダブロック１の上部には、シリンダヘッド８と、シリンダヘッド８の上面を覆うシリンダヘッドカバー９とが設けられている。シリンダヘッド８の上面とシリンダヘッドカバー９とによって区画された空間１０には、第２のオイルセパレータ１１が設けられている。この第２のオイルセパレータ１１は、サイクロン式のオイルセパレータである。
【００１５】
次に、図２を参照して、第２のオイルセパレータ１１の内部構造について説明する。なお、図２では、ブローバイガスの流れを破線の矢印で、オイルの流れを実線の矢印でそれぞれ示している。
【００１６】
図２に示すように、第２のオイルセパレータ１１には、ブローバイガス流れ方向上流側から順に、整流室１２、サイクロン部１３、及び集合部１４が設けられている。第２のオイルセパレータ１１に流入したブローバイガスは、まず整流室１２を通過する際にその流れがサイクロン部１３にて旋回流を生じやすいように整流される。
【００１７】
整流室１２から流出したブローバイガスは分岐して各サイクロン部１３にそれぞれ導入される。サイクロン部１３に導入されたブローバイガスは旋回し、その旋回により生じる遠心力によってブローバイガスからオイルが分離される。その後、ブローバイガスは各サイクロン部１３の上方に設けられた流出口１５から集合部１４に排出される。第２のオイルセパレータ１１にて分離されたオイルは、サイクロン部１３の下方に設けられたオイル導出口１６からオイル戻し通路１７を通じてオイルパン５に戻される。
【００１８】
また、図１に示すように、第２のオイルセパレータ１１には、吸気通路と連通する還流通路１８が接続されている。この還流通路１８と第２のオイルセパレータ１１との接続部には、ＰＣＶ（ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション）バルブ１９が設けられている。ＰＣＶバルブ１９は、吸気負圧とクランク室６の圧力との差によってその開度が自律的に調節される差圧作動式の調節弁である。ＰＣＶバルブ１９が開弁することで、オイルセパレータ１１の集合部１４に排出されたブローバイガスが吸気通路に還流される。
【００１９】
また、第２のオイルセパレータ１１は、連通路２０によって第１のオイルセパレータ４と連通されている。連通路２０は、鉛直方向（図の上下方向）に直線状に延び、その全体がシリンダブロック１及びシリンダヘッド８の内部に形成されている。
【００２０】
次に、本実施形態のブローバイガス還流装置の作用について説明する。
ＰＣＶバルブ１９が開弁すると、クランク室６のブローバイガスは、ブローバイガス通路７を通じて第１のオイルセパレータ４へ流入する。ブローバイガスが第１のオイルセパレータ４に流入すると、その流速が低下するため、ブローバイガスに含まれるオイルは、その自重によって沈降しやすくなる。また、第１のオイルセパレータ４の内部には迷路状の流路が形成されているため、ブローバイガスが通過するときに、オイルがその内壁に衝突して付着する。その結果、ブローバイガスからオイルが分離される。
【００２１】
このように第１のオイルセパレータ４を通過したブローバイガスは、連通路２０を通じて第２のオイルセパレータ１１に流入する。この連通路２０はその全体がシリンダブロック１やシリンダヘッド８の内部に形成されているため、同連通路２０を流れるブローバイガスはシリンダブロック１やシリンダヘッド８により加熱され、その温度が低下しにくい。
【００２２】
また、連通路２０では、ブローバイガスが鉛直方向上方、すなわち重力に抗する方向に向けて流動する。この際、ブローバイガスに含まれる粒径の大きなオイルミストはその自重によって沈降するため、鉛直方向上方に流動しにくい。そのため、連通路２０を通過するときに、ブローバイガスに含まれる粒径の大きなオイルミストは同連通路２０の内壁に付着する。したがって、第２のオイルセパレータ１１には、主に、第１のオイルセパレータ４及び連通路２０で分離できなかった粒径の小さなオイルミストを含んだブローバイガスが流入するようになる。
【００２３】
このように粒径の小さなオイルミストを含んだブローバイガスが流入しても、第２のオイルセパレータ１１では、ブローバイガスを旋回させてその遠心力により気液分離を行うことができる。
【００２４】
ところで、こうしてオイルが分離されるときには、ブローバイガスに含まれる水分も同様に分離され、第２のオイルセパレータ１１の内壁に付着する。ここで、連通路２０を通じて第２のオイルセパレータ１１に流入するブローバイガスの温度が低いと、第２のオイルセパレータ１１の内壁に付着した水分が凍結することがある。そして、このように水分が凍結するとブローバイガスの旋回流が生じにくくなるため、サイクロン式のオイルセパレータの本来有する気液分離能力を十分に発揮できなくなるおそれがある。しかしながら、上述したように連通路２０を流れるブローバイガスはシリンダブロック１やシリンダヘッド８により加熱されるため、第２のオイルセパレータ１１に流入するブローバイガスの温度を上昇させることができる。
【００２５】
以上説明した一実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）連通路２０を流れるブローバイガスがシリンダブロック１やシリンダヘッド８の熱によって加熱されるため、ブローバイガスに含まれる水分が連通路２０の内壁に付着した場合でもその凍結を抑制することができるようになる。
【００２６】
（２）ブローバイガスが連通路２０を流れる際、粒径の大きいオイルミストは鉛直方向上方に流れにくいため、これを沈降させることができ、第１のオイルセパレータ４から第２のオイルセパレータ１１に流入するオイルミストの量を低減することができるようになる。
【００２７】
（３）第２のオイルセパレータ１１としてサイクロン式のオイルセパレータを採用するようにしたため、同オイルセパレータ１１に流入するオイルミストの粒径が小さい場合であっても、ブローバイガスからオイルを効率的に分離することができる。また、こうしたサイクロン式のオイルセパレータにおいて、その内部に水分の凍結が生じると、ブローバイガスの旋回流が生じにくくなるため、その気液分離能力が低下しやすい。しかしながら、上述したように連通路２０を流れるブローバイガスがシリンダブロック１やシリンダヘッド８の熱によって加熱されるため、第２のオイルセパレータ１１に温度の低いブローバイガスが流入することを抑制できる。したがって、ブローバイガスに含まれる水分が第２のオイルセパレータ１１の内部で凍結することを抑制することができ、第２のオイルセパレータ１１が本来有する気液分離能力を十分に発揮することができるようになる。
【００２８】
（４）第１のオイルセパレータ４は、シリンダブロック１においてシリンダ２の配列方向に延びる側面に設けられるため、これが他の部位に設けられた場合と比較すると、内燃機関の大型化を抑制しつつ、同オイルセパレータ４の容積を大きく確保することができる。その結果、ブローバイガスの流速を十分に低下させてこれに含まれるオイルミストを効果的に分離することができる。
【００２９】
なお、上記一実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、空間１０に第２のオイルセパレータ１１としてサイクロン式のオイルセパレータを設けるようにしたが、例えばラビリンス式のオイルセパレータ等、他の形式のオイルセパレータを設けるようにしてよい。こうした構成にあっても、上記（１）、（２）、及び（４）の効果を奏することができる。
【００３０】
・上記各実施形態では、シリンダブロック１においてシリンダ２の配列方向に延びる側面に第１のオイルセパレータ４を設けるようにしたが、同シリンダブロック１のそれ以外の部位に第１のオイルセパレータ４を設けるようにしてもよい。また、第１のオイルセパレータ４としてラビリンス式のオイルセパレータを採用したが、例えばサイクロン式のオイルセパレータ等、他の形式のオイルセパレータを採用することもできる。
【００３１】
・上記各実施形態では、連通路２０が鉛直方向に直線状に延びていたが、例えば曲線状等、他の形状を有するようにしてもよい。また、鉛直方向に対して傾斜した状態で設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１…シリンダブロック、２…シリンダ、３…カバー、４…第１のオイルセパレータ、５…オイルパン、６…クランク室、７…ブローバイガス通路、８…シリンダヘッド、９…シリンダヘッドカバー、１０…空間、１１…第２のオイルセパレータ、１２…整流室、１３…サイクロン部、１４…集合部、１５…流出口、１６…オイル導出口、１７…オイル戻し通路、１８…還流通路、１９…ＰＣＶバルブ、２０…連通路。
【図１】
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【図２】
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