(57)【要約】【課題】  複数のシリンダバンクを有するエンジンであっても、オイルセパレータの数を減少できるとともに、処理後のブローバイガス中のオイル量も充分に低く抑えることができるようにする。【解決手段】  シリンダバンク２ｂ，２ｃ毎に、このシリンダバンク２ｂ，２ｃのシリンダヘッド３Ａ，３Ｂ側にブローバイガスＧを処理する第１のオイルセパレータ１１，１２を設ける。また、複数の第１のオイルセパレータ１１，１２を通過したブローバイガスＧをまとめて処理する第２のオイルセパレータ１３を設ける。シリンダバンク２ｂ，２ｃの数だけ設けられる小型の第１のオイルセパレータ１１，１２と、１台だけ設けられる第２のオイルセパレータ１３とにより、ブローバイガス中のオイル量の充分なる低減と、オイルセパレータの数の減少とを達成できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダバンクを有するエンジンにおいて発生するブローバイガスから、オイルを分離処理するブローバイガス処理装置において、
前記シリンダバンク毎に、このシリンダバンクのシリンダヘッド側にブローバイガスを処理する第１のオイルセパレータを設けるとともに、前記複数の第１のオイルセパレータを通過したブローバイガスをまとめて処理する第２のオイルセパレータを設けていることを特徴とするブローバイガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のシリンダバンクを有するエンジンにおいて発生するブローバイガスから、オイルの分離処理を行うブローバイガス処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンにおいては、高圧の燃焼ガスが、ピストンリングとシリンダ壁との間からクランクケース内に漏れだし、これが気化したり、ミスト状になったエンジンオイルと混合して、いわゆるブローバイガスを発生させる。このブローバイガスは、これを放置すれば、オイル寿命等に影響を与えエンジンの耐久性に支障をきたす虞があるので、ブローバイガス処理装置によってミスト状になったオイル（オイルミスト）を分離・回収した後、これを、例えば、エンジンの吸気系に戻すことにより最終的に処理される。
【０００３】
かかるブローバイガス処理装置では、充分にオイルを回収し、吸気系へのオイルミストの流入を少なくすることが求められるとともに、オイルセパレータの小型化によりエンジン周りの小型化を図ることが求められる。もちろん、オイルセパレータを小型化すると、オイルの分離能力が低下し、吸気系へオイルが大量に流入するオイル噴きが発生する危険性がある。このため、従来のブローバイガス処理装置では、エンジンの空きスペースに小型のオイルセパレータを複数設置し、オイルセパレータの合計容量によって装置の性能を達成するようにしている。
【０００４】
例えば、複数のシリンダバンクを備えたエンジン、具体的には、特許文献１記載のＶ型エンジンの場合においては、各シリンダバンクのシリンダヘッド側で生じるブローバイガスを、このシリンダヘッド側に設けられた前部オイルセパレータに通してオイルミストを分離処理した後、前部オイルセパレータに直列に接続される後部オイルセパレータに通して、最終的なオイルミストの分離処理を行っている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２１１６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来のブローバイガス処理装置では、シリンダバンク毎に２つのオイルセパレータが必要になり、２つのシリンダバンクを有するＶ型エンジンの場合には、計４つのオイルセパレータが必要になって、エンジン周りの大型化を生じさせてしまうという問題があった。
【０００７】
なお、各シリンダバンク毎に１つずつのオイルセパレータを用いる場合には、オイルセパレータの数は減少するが、その能力アップに伴うオイルセパレータの大型化が生じ、これらをエンジン周りの余空間に充分に設置できないという問題や、エンジン周りの大型化の問題をも生じさせる。
【０００８】
一方、環境対応のため、処理後のブローバイガス中のオイル量（オイルミスト量）を低減したいというニーズは増えている。また、エンジンの小型化も進んでおり、オイルセパレータのさらなる小型化も求められている。
【０００９】
この発明は、以上の点に鑑み、複数のシリンダバンクを有するエンジンであっても、オイルセパレータの数を減少してエンジン周りの小型化を図ることができるとともに、処理後のブローバイガス中のオイル量も充分に低く抑えることができるブローバイガス処理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】
この発明の請求項１記載の発明は、複数のシリンダバンクを有するエンジンにおいて発生するブローバイガスから、オイルを分離処理するブローバイガス処理装置において、前記シリンダバンク毎に、このシリンダバンクのシリンダヘッド側にブローバイガスを処理する第１のオイルセパレータを設けるとともに、前記複数の第１のオイルセパレータを通過したブローバイガスをまとめて処理する第２のオイルセパレータを設けていることを特徴とする。
【００１１】
この発明では、エンジンのクランクケース側で生じたブローバイガスは、ヘッド側へ送られたオイルの戻り通路等を通り複数のシリンダバンクの各シリンダヘッド側に導かれた後、第１のオイルセパレータ中に導かれ、各シリンダバンク毎に、この第１のオイルセパレータによって、オイルミストとガスとが分離される。つづいて、各第１のオイルセパレータを通過したブローバイガスは、１つに集められて第２のオイルセパレータ中を通過し、この第２のオイルセパレータによって、最終的にオイルミストとガスとが分離される。
【００１２】
第１のオイルセパレータに入るブローバイガス中には、比較的多量のオイルミストが含まれているが、第１のオイルセパレータは小型のものであっても、オイルミストをある程度分離・回収することができればよく、また、第２のオイルセパレータ中に入るブローバイガスは、ガス流量は多くなるが、オイルミスト量は比較的少なくなるため、それ程（ガス量に比例した程）の大型のオイルセパレータでなくても、処理後のブローバイガス中のオイル量を所望の値に抑えることができる。
【００１３】
すなわち、本発明では、各シリンダバンク毎に設けられる比較的小型な第１のオイルセパレータと、１台の比較的大型な第２のオイルセパレータとを直列に配置するように組み合わせているので、例えば、各シリンダバンク毎に複数のオイルセパレータを直列に設けた場合や各シリンダバンク毎に１台の大型なオイルセパレータを設けた場合と同様に、処理後のブローバイガス中のオイルミスト量を充分に低減させることができる。また、本発明では、各シリンダバンク毎に複数のオイルセパレータを直列に設けた場合に比べて、オイルセパレータの全体数を減少させることができるとともに、各シリンダバンク毎に１台の大型なオイルセパレータを設けた場合に比べて、大型なオイルセパレータの数を減らすことができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の請求項１記載の発明によれば、処理後のブローバイガス中のオイルミスト量を充分に減少できるので、エンジン排ガスの良化、エンジンオイルの消費量の減少、吸気系の部品汚損の減少、触媒の劣化減少、ＤＰＦ（ディーゼル微粒子除去装置）汚損減少等の効果を達成できる。また、この発明によれば、オイルセパレータの数の減少を図ることができるので、装置の低コスト化や製作の容易化、ひいては、ブローバイガス処理装置を含めたエンジン周りの小型化を達成できる。さらに、この発明では、比較的大型なオイルセパレータの数の減少を図ることができるので、エンジン周りの余空間を利用してオイルセパレータを容易に設置できるようになり、ブローバイガス処理装置を含めたエンジン周りの小型化を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１はこの発明の一実施の形態に係るブローバイガス処理装置を備えたエンジンを模式的に示したものである。
【００１６】
エンジン１は、水平対向型の多気筒ディーゼルエンジンであり、図１で示されるように、中央のシリンダブロック２の左右両側に、一対のシリンダヘッド３Ａ，３Ｂがそれぞれ取り付けられ、シリンダブロック２の中央部の下端側に、エンジンオイルＬ（以下オイルＬという）が溜められるオイルパン４が取り付けられている。シリンダブロック２は、中央部に、内部にクランクシャフト５が配置されるクランクケース部２ａが形成されており、このクランクケース部２ａの左右両側に、多数のシリンダＳを有するシリンダバンク部２ｂ、２ｃが形成されている。シリンダブロック２内には、クランクケース２ａの中心部に配置されるクランクシャフト５を中心に、左方及び右方にそれぞれ延びるコネクティングロッド６が配置されており、このコネクティングロッド６を介して、複数のピストン７が一対のシリンダバンク部２ｂ、２ｃのシリンダＳ内に配置されている。
【００１７】
各シリンダヘッド３Ａ，３Ｂには、左側及び右側のシリンダバンク部２ａ，２ｂのシリンダＳ毎に吸気ポート３ａと排気ポート３ｂとが形成されており、吸気ポート３ａを介して、吸気系を構成する不図示の吸気ダクトが取り付けられ、排気ポート３ｂを介して、排気系を構成する不図示の排気ダクトが取り付けられている。また、各シリンダヘッド３Ａ，３Ｂ内には、吸気ポート３ａと排気ポート３ｂとをそれぞれ開閉する吸気バルブ８Ａ及び排気バルブ８Ｂが取り付けられ、内部に、これらのバルブ８Ａ，８Ｂをタイミングよく開閉させる、不図示のカムやカムシャフト等が配置されている。そして、各シリンダヘッド３Ａ，３Ｂの外端側は、内部に動弁室３ｃを形成するように、それぞれシリンダヘッドカバー９Ａ，９Ｂにより覆われている。なお、シリンダバンク部２ｂ、２ｃには、シリンダヘッド３Ａ，３Ｂ側に生じたオイルＬを戻すオイル戻り通路Ｅが形成されており、動弁室３ｃの下部に溜まったオイルＬは、オイル戻り通路Ｅを通ってオイルパン４側に戻される。
【００１８】
ブローバイガス処理装置１０は、図１で示されるように、バンクオイルセパレータ１１，１２と、集合オイルセパレータ１３と、連絡配管１４，１５，１６と、出口配管１７と、オイル戻り配管１８とから構成されている。
【００１９】
バンクオイルセパレータ１１，１２は、シリンダブロック２のシリンダバンク部２ｂ、２ｃ毎に設けられ、このシリンダバンク部２ｂ、２ｃのシリンダヘッド３Ａ，３Ｂ側にオイル戻り通路Ｅを経由して送られたクランクケース４で生じるブローバイガスＧからオイル（オイルミスト）を分離・回収するものであり、第１のオイルセパレータとなるものである。バンクオイルセパレータ１１，１２は、例えば、各シリンダヘッド３Ａ，３Ｂのシリンダヘッドカバー９Ａ，９Ｂに設置されている。なお、バンクオイルセパレータ１１とバンクオイルセパレータ１２とは、左右対称な形状をした同一機能を有するものであり、以下、バンクオイルセパレータ１１についてのみ説明し、バンクオイルセパレータ１２につての説明は省略する。
【００２０】
図２はバンクオイルセパレータ１１を示している。バンクオイルセパレータ１１は、断面が略Ｔ字状をしたケーシング１００と、ケーシング１００の上部側の水平部１００ａを左右に分けるように、ケーシング１００の天井壁の中間部から下向きに延びる邪魔板１０１と、ケーシング１００からシリンダヘッドカバー９Ａを貫通するように設けられたガス出口ノズル１０２とを有している。ケーシング１００の水平部１００ａ右端には、ブローバイガスＧの取込孔Ｔが形成され、水平部１００ａの左端部にはガス出口ノズル１０２が取り付けられている。ケーシング１００の下部側の垂直部１００ｂは、下端部にオイル溜まりが形成されるようにオイル出口孔Ｄが形成されている。
【００２１】
取込孔Ｔからケーシング１００の水平部１００ａに入ったブローバイガスＧは、邪魔板１０１に当たって、ケーシング１００の下部側の垂直部１０１ｂに進んだ後、上向きに流れを変え、水平部１００ａの右端側のガス出口ノズル１０２から排出される。この場合、ブローバイガスＧ中のオイルミストは、邪魔板１０１に当たった後、邪魔板１０１に沿って流下し、垂直部１００ｂの下部に落下して、オイル出口孔Ｄから、動弁室３ｃ及びオイル戻り通路Ｅを介してオイルパン４側に回収される。また、ブローバイガスＧ中のオイルミストは、ブローバイガスＧが垂直部１００ｂ中で下向きから上向きに流れ方向を変える場合にも、垂直部１００ｂの下部に落下して回収される。
【００２２】
図３は集合オイルセパレータ１３を示している。集合オイルセパレータ１３は、２つのバンクオイルセパレータ１１，１２を通過したブローバイガスＧをまとめて処理する第２のオイルセパレータであり、バンクオイルセパレータ１１，１２で回収しきれなかったブローバイガスＧ中のオイルミストを分離・回収するためのものである。この集合オイルセパレータ１３は、シリンダブロック２の余空間に設置される。
【００２３】
集合オイルセパレータ１３は、箱状のケーシング１２０と、ケーシング１２０の天井壁中間部から、ケーシング１２０の上部を左部１２０ａと右部１２０ｂとに２分割するように下方に延びる仕切板１２１と、ケーシング１２０の上面に、ケーシング１２０の左部１２０ａと連通するように取り付けられるガス入口ノズル１２２と、ケーシング１２０の上面に、ケーシング１２０の右部１２０ｂと連通するように取り付けられるガス出口ノズル１２３と、ケーシング１２０下面に設けられるオイル抜きノズル１２４とを有している。
【００２４】
なお、オイル戻り配管１８の一端側は、オイル抜きノズル１２４に接続され、オイル戻り配管１８の他端側は、オイルパン４中のオイルＬ側と連通するように、このオイルパン４に接続されている。
【００２５】
ガス入口ノズル１２２からケーシング１２０の左部１２０ａに入ったブローバイガスＧは、仕切板１２１とケーシング１２０内面に沿って下降した後、ケーシング１２０の右部１２０ｂに入り、仕切板１２１とケーシング１２０内面に沿って上昇して、出口ガスノズル１２３から外部に排出される。この場合、仕切板１２１やケーシング１２０内面に当たったブローバイガスＧ中のオイルミストは、この仕切板１２１やケーシング１２０内面に沿ってケーシング１２０下面まで下降し、オイル戻り配管１８を介して、オイルパン４側に回収される。また、ブローバイガスＧ中のオイルミストは、ブローバイガスＧがケーシング１２０の左部１２０ａから右部１２０ｂに流れ方向を変える場合にも、ケーシング１２０下面に落下して回収される。
【００２６】
なお、図１で示されるように、一端がバンクオイルセパレータ１１のガス出口ノズル１０２に接続された連絡配管１４の他端側と、一端がバンクオイルセパレータ１２のガス出口ノズル１０２に接続された連絡配管１５の他端側とが、Ｔ継ぎ手を介して連絡配管１６の一端側に接続されている。この連絡配管１６の他端側は、集合オイルセパレータ１３のガス入口ノズル１２２に接続されている。また、集合オイルセパレータ１３のガス出口ノズル１２３には、出口配管１７の一端側が接続され、この出口配管１７の他端側は、図示しない吸気ダクトに接続されている。
【００２７】
つぎに、このブローバイガス処理装置１０の作用効果について説明する。
エンジン１のクランクケース２ａ内に生じたブローバイガスＧは、不図示の経路を通ってシリンダヘッド３Ａ，３Ｂの動弁室３ｃ内に流れ込む。動弁室３ｃ中のブローバイガスＧは、バンクオイルセパレータ１１，１２に流れ込み、このバンクオイルセパレータ１１，１２によって、オイルミストが分離・回収された後、２つのバンクオイルセパレータ１１，１２を出たブローバイガスＧは、連絡配管１４，１５，１６を通って合流後、集合オイルセパレータ１３に流入する。合流ブローバイガスＧは、集合オイルセパレータ１３で更にオイルミストが分離・回収された後、出口配管１７を介して吸気ダクトに流れ込み、燃焼用空気の一部として処理される
【００２８】
ここで、動弁室３ａ中のブローバイガスＧには、比較的多量のオイルミストが含まれているので、バンクオイルセパレータ１１，１２は大型のものでなくても、すなわち、シリンダヘッド３Ａ，３Ｂの動弁室３ｃ内に設置できるような小型のものであっても、これによって、ブローバイガスＧ中のオイルミストの一部を分離・回収できる。また、集合オイルセパレータ１３に流入するブローバイガスＧは、各バンクオイルセパレータ１１，１２に流入するものに比べ、ガス流量は２倍になるが、オイルミスト量が大幅に減少するため、この集合オイルセパレータ１３をガス流量に見合った大きさにしなくても、この集合オイルセパレータ１３で処理後のブローバイガスＧ中のオイルミスト量を、ほぼ所望の値に抑えることができる。
【００２９】
したがって、このブローバイガス処理装置１０では、各シリンダバンク毎に、例えば２台のオイルセパレータを直列に設けたブローバイガス処理装置や、各シリンダバンク毎に１台の大型なオイルセパレータを設けたブローバイガス処理装置と比べて、処理後のブローバイガス中のオイルミスト量をほぼ同様に減らすことができる。このため、このブローバイガス処理装置１０では、エンジン排ガスの良化、エンジンオイルの消費量の減少、吸気系の部品汚損の減少、触媒の劣化減少、ＤＰＦ（ディーゼル微粒子除去装置）汚損減少等といった、ブローバイガス処理装置が達成すべき効果を充分に達成できる。
【００３０】
また、このブローバイガス処理装置１０では、各シリンダバンク毎に、例えば２台のオイルセパレータを直列に設けた場合に比べて、オイルセパレータの全体数を減少させることができるとともに、各シリンダバンク毎に１台の大型なオイルセパレータを設けた場合に比べて、大型なオイルセパレータの数を減らすことができる。このため、このブローバイガス処理装置１０では、オイルセパレータの数の減少を図ることができる分、装置の低コスト化や製作の容易化、ひいては、ブローバイガス処理装置を含めたエンジン周りの小型化を達成できる。また、このブローバイガス処理装置１０では、比較的大型なオイルセパレータの数の減少を図ることができる分、エンジン周りの余空間を利用してオイルセパレータを充分に配置でき、ブローバイガス処理装置を含めたエンジン周りの小型化を達成できる。
【００３１】
なお、このブローバイガス処理装置１０は、水平対向エンジンのほかに、複数のシリンダバンクを有する他のエンジン、例えば、Ｖ型エンジンにも適用できるのはもちろんである。また、エンジンも燃焼ガスが高圧でブローバイガスを発生させやすいディーゼルエンジンのみでなく、ガソリンエンジン等であってもよいのはもちろんである。
【００３２】
さらに、バンクオイルセパレータ１１，１２（第１のオイルセパレータ）は、これをシリンダヘッドカバー９Ａ，９Ｂと一体的に設けず、シリンダヘッド３Ａ，３Ｂ内に単独で設けてもよいとともに、これをシリンダヘッド３Ａ，３Ｂ外に設け、この第１のオイルセパレーとシリンダヘッド３Ａ，３Ｂの動弁室３ｃとを配管によって接続するようにしてもよい。また、第１のオイルセパレーを、シリンダヘッドカバー９Ａ，９Ｂと一体的に形成した場合でも、これをシリンダヘッド３Ａ，３Ｂから外方に突出するように設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の一実施の形態に係るブローバイガス処理装置を備えたエンジン周りの模式図である。
【図２】バンクオイルセパレータの断面図である。
【図３】集合オイルセパレータの断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    エンジン
２ｂ，２ｃ  シリンダバンク部（シリンダバンク）
３Ａ，３Ｂ  シリンダヘッド
１０  ブローバイガス処理装置
１１，１２  バンクオイルセパレータ（第１のオイルセパレータ）
１３  集合オイルセパレータ（第２のオイルセパレータ）
Ｇ    ブローバイガス
Ｌ    オイル（エンジンオイル）
【図１】
2006226173.tif 000003
【図２】
2006226173.tif 000004
【図３】
2006226173.tif 000005