(57)【要約】【課題】フィルタから吸気通路の間においてブローバイガスに残存するオイルを除去する。【解決手段】エンジンのブローバイガス還元装置は、エンジン１１のシリンダヘッド１７から排出されたブローバイガスからエンジンオイル１４を分離するフィルタ２５と、フィルタ２５に一端が接続され他端がエンジン１１の吸気通路２３に接続されてフィルタ２５によりエンジンオイル１４が分離された残部のブローバイガスを吸気通路２３に戻すガス還流管路２４とを備える。ガス還流管路２４にフィルタ２５側から吸気通路２３側に向かって上昇する傾斜部２４ａが形成され、傾斜部２４ａの内周面に螺旋状の凹溝２４ｂが形成され、互いに隣接する複数の凹溝２４ｂに連通する直線状のオイル溝２４ｃが傾斜部２４ａ内周面の下部に傾斜部２４ａの長手方向に延びて形成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン(11)のシリンダヘッド(17)から排出されたブローバイガスからエンジンオイル(14)を分離するフィルタ(25)と、前記フィルタ(25)に一端が接続され他端がエンジン(11)の吸気通路(23)に接続されて前記フィルタ(25)によりエンジンオイル(14)が分離された残部のブローバイガスを前記吸気通路(23)に戻すガス還流管路(24)とを備えたエンジンのブローバイガス還元装置において、
前記ガス還流管路(24)に前記フィルタ(25)側から前記吸気通路(23)側に向かって上昇する傾斜部(24a)が形成され、
前記傾斜部(24a)の内周面に螺旋状の凹溝(24b)が形成され、
互いに隣接する複数の前記凹溝(24b)に連通する直線状のオイル溝(24c)が前記傾斜部(24a)内周面の下部に前記傾斜部(24a)の長手方向に延びて形成された
ことを特徴とするエンジンのブローバイガス還元装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのシリンダヘッドから排出されたブローバイガスを吸気通路に戻すエンジンのブローバイガス還元装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンは、燃料と空気の混合気をシリンダ内に吸い込み、これをピストンで圧縮した後点火することにより爆発させて駆動している。この場合、ピストンとシリンダは滑らかに摺動する必要があることから、これらの間に微小な隙間があり、この隙間からの漏れをピストンリング等により防止している。しかし、圧縮及び爆発時の高圧ガスの漏れを完全に止めることはできず、少量の漏れ、即ちブローバイガスが生じることを防止できないのが現実である。このブローバイガスはクランクケース内及びこれと連通するシリンダヘッドカバー内に充満するために外部にこのブローバイガスを放出する必要がある。
【０００３】
しかし、クランクケース内ではクランク軸及びコネクティングロッド等が高スピードで動いており、クランクケースと連通するシリンダヘッドカバー内においてもロッカアーム及びバルブ等が作動している。このため、クランクケースやシリンダヘッドカバーの内部にはオイルが飛散されて霧状となって充満している。従って、シリンダヘッドカバーからブローバイガスを外部に直接排出することはブローバイガスに混合している霧状のオイルも排出することになり、エンジンのオイル消費量の増大につながり、またガスを排出するためのパイプ等がオイルで詰まったりする問題点がある。
【０００４】
これらの点を解消するために、従来、エンジンのシリンダヘッドから排出されたブローバイガスからエンジンオイルを分離するフィルタを設けたブローバイガス還元装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このブローバイガス還元装置では、フィルタによりエンジンオイルが分離された残部のブローバイガスを吸気通路に還流管路を介して戻すように構成される。従って、この還元装置では、フィルタによりブローバイガスからエンジンオイルを分離した後、残部のブローバイガスが吸気通路に戻され、分離されたエンジンオイルはクランクケースに戻されるので、エンジンのオイル消費量を増大させることはなく、パイプ等におけるオイルの詰まりを防止できるようになっている。
【特許文献１】特開２００１−１８２５２０号公報（特許請求の範囲、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、フィルタにより除去可能なオイルの量に限界があり、フィルタから吸気通路に還流するブローバイガスにオイルが残存する場合がある。オイルを含むブローバイガスが吸気通路に還流されると、その吸気通路に設けられたターボチャージャやインタークーラの内部のそのオイルが堆積し、それらの機器における効率を低下させる不具合がある。従って、フィルタから吸気通路の間においてもブローバイガスに残存するオイルを可能な限り除去することが望まれる。
本発明の目的は、フィルタから吸気通路の間においてブローバイガスに残存するオイルを除去し得るエンジンのブローバイガス還元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】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、エンジン１１のシリンダヘッド１７から排出されたブローバイガスからエンジンオイル１４を分離するフィルタ２５と、フィルタ２５に一端が接続され他端がエンジン１１の吸気通路２３に接続されてフィルタ２５によりエンジンオイル１４が分離された残部のブローバイガスを吸気通路２３に戻すガス還流管路２４とを備えたエンジンのブローバイガス還元装置の改良である。
その特徴ある構成は、ガス還流管路２４にフィルタ２５側から吸気通路２３側に向かって上昇する傾斜部２４ａが形成され、傾斜部２４ａの内周面に螺旋状の凹溝２４ｂが形成され、互いに隣接する複数の凹溝２４ｂに連通する直線状のオイル溝２４ｃが傾斜部２４ａ内周面の下部に傾斜部２４ａの長手方向に延びて形成されたところにある。
【０００７】
この請求項１に記載されたエンジンのブローバイガス還元装置では、図２に示すように、ガス還流管路２４をフィルタ２５側から吸気通路２３側に流れるブローバイガスが、その傾斜部２４ａにおいてその内周面に形成された螺旋状の凹溝２４ｂにより旋回しながらその傾斜部２４ａを上昇する。するとブローバイガス中に残存するエンジンオイル１４は遠心力により傾斜部２４ａの内周面に付着してブローバイガスから離脱する。このため、フィルタ２５から吸気通路２３の間におけるガス還流管路２４においてブローバイガスに残存するエンジンオイル１４をそのブローバイガスから除去することができる。
一方、図３に示すように、傾斜部２４ａの内周面に付着したエンジンオイル１４は、その自重により傾斜部２４ａ内周面の下部に集まり、そのエンジンオイルは図２の破線矢印で示すように直線状のオイル溝２４ｃを傾斜部２４ａの長手方向下方のフィルタ２５側に流れ、吸気通路２３側に流れることが防止される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のエンジンのブローバイガス還元装置では、ガス還流管路にフィルタ側から吸気通路側に向かって上昇する傾斜部を形成し、その傾斜部の内周面に螺旋状の凹溝を形成したので、ガス還流管路をフィルタ側から吸気通路側に流れるブローバイガスに旋回流を与えることができる。そして、旋回しながら傾斜部を上昇するブローバイガスからは、その中に残存するエンジンオイルが遠心力により傾斜部の内周面に付着して離脱する。従って、フィルタから吸気通路の間におけるガス還流管路においてブローバイガスに残存するエンジンオイルをそのブローバイガスから除去することができる。
また、互いに隣接する複数の凹溝に連通する直線状のオイル溝を傾斜部内周面の下部に傾斜部の長手方向に延びて形成したので、傾斜部の内周面に付着したエンジンオイルはその自重により傾斜部内周面の下部に集まり、更に直線状のオイル溝を流れて傾斜部の長手方向下方のフィルタ側に流れ、吸気通路側に流れることが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、エンジン１１はディーゼルエンジンであって、このエンジン１１のシリンダブロック１２の上部には複数のシリンダ１２ａが形成される。シリンダブロック１２のスカート部１２ｂの下面にはオイルパン１３が取付けられ、スカート部１２ｂとオイルパン１３によりクランク軸（図示せず）を収容しかつエンジンオイル１４を貯留するクランクケース１６が構成される。シリンダブロック１２の上面にはシリンダヘッド１７が設けられる。シリンダヘッド１７はシリンダブロック１２の上面に取付けられたヘッド本体１７ａと、ヘッド本体１７ａの上面を覆うヘッドカバー１７ｂとを有する。ヘッド本体１７ａとヘッドカバー１７ｂとにより囲まれたヘッド室１７ｃにはロッカアーム等のバルブシステム（図示せず）が収容され、このヘッド室１７ｃには潤滑用のエンジンオイル１４が供給される。また、シリンダ１２ａの周壁内部にはオイル通路２２が形成され、オイル通路２２はシリンダブロック１２内部及びヘッド本体１７ａ内部にクランクケース１６とヘッド室１７ｃとを連通するように形成され、ヘッド室１７ｃのエンジンオイル１４がこのオイル通路２２を通ってクランクケース１６に戻るように構成される。
【００１０】
本発明のブローバイガス還元装置は、エンジン１１のシリンダヘッド１７から排出されたブローバイガスからエンジンオイル１４を分離するフィルタ２５と、そのフィルタに一端が接続され他端がエンジン１１の吸気通路２３に接続されたガス還流管路２４とを備える。フィルタ２５は、クランクケース１６内のエンジンオイル１４が後述するドレン管路２６を介して流入しないようにシリンダヘッド１７の側方に固定され、そのシリンダヘッド１７とはガス排出管路２１を介して接続される。ガス排出管路２１は、シリンダ１２ａとピストンリング２７の隙間からクランクケース１６に漏れてからオイル通路２２を通ってヘッド室１７ｃに至ったブローバイガスをフィルタ２５に案内するように構成される。ここで、このブローバイガスにはエンジンオイル１４が含まれる。更に、フィルタ２５の下端とクランクケース１６とはドレン管路２６により接続される。ドレン管路２６の上端には逆止弁３６が設けられ、この逆止弁３６はクランクケース１６からドレン管路２６を通ってフィルタ２５にオイルが逆流するのを阻止するように構成される。
【００１１】
図５に詳しく示すように、フィルタ２５は、左右に入口２８ａ及び出口２８ｂがそれぞれ形成されかつ中央下部に通孔２８ｃが形成されたフィルタヘッド２８と、このフィルタヘッド２８の下面にフィルタ保持部２９を介して取付けられかつフィルタ本体３１が収容されるフィルタケース３２とを有する。フィルタヘッド２８内には調圧弁３３が設けられる。この調圧弁３３は外周縁がフィルタヘッド２８の中央上部に取付けられたダイヤフラム３３ａと、このダイヤフラム３３ａの中央下面に取付けられ上記通孔２８ｃを開閉可能な弁本体３３ｂと、弁本体３３ｂを通孔２８ｃから離す方向に付勢するばね３３ｃ（圧縮コイルばね）とを有する。調圧弁３３は通常ばね３３ｃの弾性力により開いた状態に保たれ、吸気の負圧による吸引力が所定値以上になると、ダイヤフラム３３ａがばね３３ｃの弾性力に抗して変形し閉じるように構成される。フィルタ保持部２９の中心には筒状のフィルタ本体３１を嵌入可能な軸部２９ａが下方に突設され、この軸部２９ａには軸線方向に延びかつ下端が閉止されたガス導入穴２９ｂが形成される。また軸部２９ａのフィルタ本体３１が嵌入される部分にはフィルタ本体３１の内周面に臨む窓部２９ｃが形成される。フィルタ本体３１はエンジンオイル１４を含むブローバイガスが通過するときにこのブローバイガスからエンジンオイル１４を分離するように構成される。そしてフィルタ２５は、分離したエンジンオイル１４をドレン管路２６を介してクランクケース１６に戻すように構成される。
【００１２】
図１に戻って、ガス還流管路２４は、一端がフィルタ２５の出口２８ｂ（図５）接続され他端がエンジン１１の吸気通路２３である吸気マニホルド又は吸気管に接続される。そしてこのガス還流管路２４はフィルタ２５によりエンジンオイルが分離された残部のブローバイガスをその吸気通路２３に戻すように構成される。ガス還流管路２４はポリプロピレンやポリアミド又はこれらにガラスファイバーが添加されたプラスチックを成形することにより作られたホースであり、このガス還流管路２４にはフィルタ２５側から吸気通路２３側に向かって上昇する傾斜部２４ａが形成される。この実施の形態における傾斜部２４ａはフィルタ２５近傍のガス還流管路２４に形成される。そして図２〜図４に詳しく示すように、その傾斜部２４ａの内周面には螺旋状の凹溝２４ｂが形成され、螺旋状であって一周した互いに隣接する複数の凹溝２４ｂに連通する直線状のオイル溝２４ｃが傾斜部２４ａ内周面の下部に傾斜部２４ａの長手方向に延びて形成される。この凹溝２４ｂ及びオイル溝２４ｃはプラスチックを成形する際に一体的に形成され、オイル溝２４ｃの下端はフィルタ２５の出口２８ｂ（図５）と同一又はそれより高い位置なるように構成される。
【００１３】
このように構成されたブローバイガス還元装置の動作を説明する。
シリンダ１２ａ内で燃料が燃焼すると、その急激な圧力上昇によりシリンダ１２ａとピストンリング２７との隙間からクランクケース１６にブローバイガスが漏れて入る。このブローバイガスは上記隙間を通過するときにシリンダ１２ａ内周面に付着したエンジンオイル１４と接触するため、比較的多くのエンジンオイル１４を含む。このブローバイガスはオイル通路２２，ヘッド室１７ｃ及びガス排出管路２１を通ってフィルタ２５に流入する。フィルタ２５に流入したブローバイガスは図５の実線矢印で示すように、調圧弁３３の弁本体３３ｂと通孔２８ｃとの隙間を通って軸部２９ａのガス導入穴２９ｂに流入し、更に窓部２９ｃを通ってフィルタ本体３１の内周面からフィルタ本体３１内を流入する。このときブローバイガスに含まれるエンジンオイル１４はフィルタ本体３１により分離される。エンジンオイル１４が除去されたブローバイガスはフィルタ本体３１の外周面から破線矢印で示すように流出する。フィルタ２５で分離されたエンジンオイル１４はフィルタケース３２の下端に溜り、逆止弁３６を通りドレン管路２６を通ってクランクケース１６に戻される。
【００１４】
一方、フィルタ２５によりエンジンオイル１４が分離された残部のブローバイガスはフィルタ本体３１の外周面から破線矢印で示すように流出し、フィルタ２５の出口２８ｂからガス還流管路２４の一端に排出される。出口２８ｂから排出されたブローバイガスはガス還流管路２４の内部を流れ、ガス還流管路２４の一端側から傾斜部２４ａに至る。この傾斜部２４ａの内周面には、螺旋状の凹溝２４ｂが形成されているため、傾斜部２４ａに至ったブローバイガスはこの凹溝２４ｂに沿って旋回しながらその傾斜部２４ａを上昇する。するとブローバイガス中に残存するエンジンオイル１４は遠心力により傾斜部２４ａの内周面に付着してブローバイガスから離脱する。この結果、フィルタ２５から吸気通路２３の間におけるガス還流管路２４においてブローバイガスに残存するエンジンオイル１４をそのブローバイガスから除去することが可能になる。
【００１５】
また、傾斜部２４ａ内周面の下部には、互いに隣接する複数の凹溝２４ｂに連通する直線状のオイル溝２４ｃが傾斜部２４ａの長手方向に延びて形成されているので、図３に示すように、傾斜部２４ａの内周面に付着したエンジンオイル１４はその自重により傾斜部２４ａ内周面の下部に集まってオイル溝２４ｃに至る。オイル溝に入り込んだエンジンオイル１４は、図２の破線矢印で示すようにその傾斜部２４ａの傾斜に沿ってその直線状のオイル溝２４ｃを傾斜部２４ａの長手方向下方に流れる。ここで、オイル溝２４ｃの下端はフィルタ２５の出口２８ｂ（図５）と同一又はそれより高い位置なるように構成されているので、オイル溝２４ｃの下端に至ったエンジンオイル１４はガス還流管路２４の一端からフィルタ２５に戻り、フィルタケース３２（図５）の内面を伝って下方に移動し、逆止弁３６を通過した後ドレン管路２６を介してクランクケース１６に戻される。これによりエンジンオイル１４の外部放出を防止してその消費量を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明実施形態のブローバイガス還元装置を示す構成図である。
【図２】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】そのガス還流管路における傾斜部の拡大図である。
【図５】そのフィルタの縦断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１１  エンジン
１４  エンジンオイル
１７  シリンダヘッド
２３  吸気通路
２４  ガス還流管路
２４ａ  傾斜部
２４ｂ  凹溝
２４ｃ  オイル溝
２５  フィルタ
【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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