(57)【要約】【課題】クランクケース内のブローバイガスを吸気系に戻すブローバイガス通路を備えた内燃機関のブローバイガス結露防止装置において、効果的にブローバイガスを加熱することのできるブローバイガス結露防止装置を提供する。【解決手段】排気通路から分岐して吸気通路に開口する排気還流管の一部を、上記ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間内に設ける。さらに、ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間内に設けられる排気還流管の一部を折り返し形状にする。さらに、ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間の壁面に、排気還流管を一体的に取り付ける。さらに、ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間に、ブローバイガスを通過させるラビリンスを設ける。【選択図】          図１
2007278237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケース内のブローバイガスを吸気系に戻すブローバイガス通路を備えた内燃機関のブローバイガス結露防止装置において、
排気通路から分岐して吸気通路に開口する排気還流管の一部を、上記ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間内に設けることを特徴とするブローバイガス結露防止装置。
【請求項２】
ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間内に設けられる排気還流管の一部を折り返し形状にしたことを特徴とする請求項１に記載のブローバイガス結露防止装置。
【請求項３】
ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間の壁面に、排気還流管を一体的に取り付けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブローバイガス結露防止装置。
【請求項４】
ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間に、ブローバイガスを通過させるラビリンスを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のブローバイガス結露防止装置。
【請求項５】
上記排気還流管の途中に油温が所定値以上になると閉じる制御弁が設けられられることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載のブローバイガス結露防止装置。
【請求項６】
上記ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間は、シリンダヘッドを覆うヘッドカバー内に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載のブローバイガス結露防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブローバイガス中に混入している水蒸気や未燃ガスの結露を防ぐブローバイガス結露防止装置に関するものである。これは、結露の流入による潤滑油の希釈化を防止するためのものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、シリンダ壁とピストンの隙間から、水分、未燃ガス、燃焼ガス等の一部が、ブローバイガスとしてクランクケース内に洩れる。そこで、ブリーザ装置の通路を利用してクランクケース内のブローバイガスを吸気系に還流させて燃焼室内で再燃焼させる技術が実用化されている。特に冬季においては、ブローバイガスの温度が低下し、ブローバイガスに含有されている水分・燃料分が結露・液化して、オイルパン内の潤滑油に流れ込み、潤滑油が希釈化されることがある。
【０００３】
ブローバイガスの温度低下による結露を防止するために、ブローバイガス通路の一部を排気管に沿わせてブローバイガスを加熱し、結露を防止する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、ブローバイガス通路と排気管との接触面積の確保が困難であり、効果的に排気管の熱をブローバイガスに伝えることが困難であった。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２４６２１７号公報（図１）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、効果的にブローバイガスを加熱することのできるブローバイガス結露防止装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、クランクケース内のブローバイガスを吸気系に戻すブローバイガス通路を備えた内燃機関のブローバイガス結露防止装置において、排気通路から分岐して吸気通路に開口する排気還流管の一部を、上記ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間内に設けることを特徴とするブローバイガス結露防止装置に関するものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブローバイガス結露防止装置において、ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間内に設けられる排気還流管の一部を折り返し形状にしたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のブローバイガス結露防止装置において、ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間の壁面に、排気還流管を一体的に取り付けたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載のブローバイガス結露防止装置において、ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間に、ブローバイガスを通過させるラビリンスを設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４に記載のブローバイガス結露防止装置において、上記排気還流管の途中に油温が所定値以上になると閉じる制御弁が設けられられることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５に記載のブローバイガス結露防止装置において、上記ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間は、シリンダヘッドを覆うヘッドカバー内に設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によって、ブローバイガスを排気還流管の熱で加熱することができ、ブローバイガスの結露を防止することができる。
【００１３】
請求項２の発明によって、通路断面拡大部空間内の排気還流管を折り返し形状にしたので、排気還流管の長さを長くすることができ、効率よく熱をブローバイガスに伝えることができる。
【００１４】
請求項３の発明によって、通路断面拡大部空間の壁面に排気還流管を一体的に設けるので、通路断面拡大部空間全体が熱せられ、さらに効率よく排気還流管の熱をブローバイガスに伝えることができる。
【００１５】
請求項４の発明によって、ラビリンス通路によってブローバイガスが暖められる時間が増え、さらに効率よく排気還流管の熱をブローバイガスに伝えることができる。また、ラビリンス通路にオイルミストが衝突するので、ガス分と油分とを分離させる効果がある。
【００１６】
請求項５の発明によって、暖気運転の終了を示す油温上昇に応じて制御弁を閉じ、加熱を終了することができる。
【００１７】
請求項６の発明によって、排気還流管をヘッドカバー内の大容量空間に設けることによって、ヘッドカバーの壁面全体が高温となり、効率よく熱をブローバイガスに伝えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係るウェットサンプ式４ストロークサイクル内燃機関の要部断面を左方から見た図であり、矢印Ｆはこの内燃機関の前方を指している。図示の範囲において、内燃機関の外殻は、クランクケース１、クランクケース１と一体化されているシリンダ２、シリンダヘッド３、ヘッドカバー４、およびエアクリーナ５から構成されている。クランクケース１の下部には、オイルパンが形成されている（図示していない）。シリンダ２の中にはピストン６が摺動可能に収容され、コンロッド７を介してクランク軸８と接続されている。
【００１９】
シリンダヘッド３の下部に燃焼室10が設けてある。シリンダヘッド３には吸気ポート11と排気ポート12が設けられ、その内端がそれぞれ上記燃焼室10に開口している。吸気ポート11と排気ポート12の内端開口には、それぞれの開口を開閉する吸気弁13と排気弁14が設けてある。
【００２０】
ヘッドカバー４の上方にエアクリーナ５が設けてある。エアクリーナ５は空気取入口16、フィルタ17を備え、フィルタ17の下流側に清浄空気室18が設けられ、ここに吸気管19が開口している。吸気管19は、スロットルボディ20を介して前記吸気ポート11に接続され、これらによって吸気通路が形成されている。スロットルボディ20にはスロットルバルブ21が設けてある。スロットルボディ20の側部に燃料噴射弁22が設けてあり、その噴射端は吸気ポート11に臨んでいる。吸気ポート11の反対側にある排気ポート12には排気管23が接続され、燃焼室10から排気ガスが排出される。
【００２１】
シリンダ２の側部にクランクケース内空間24とシリンダヘッド上部空間25とを連通するブリーザ管26が設けてある。シリンダ２とピストン６の隙間から洩れたブローバイガスＡは、ピストン下降によるクランク室の内圧上昇時に、このブリーザ管26を通ってシリンダヘッド上部空間25へ押し出される。
【００２２】
シリンダヘッド３の上部にヘッドカバー４が接続され、シリンダヘッド上部空間25を覆っている。ヘッドカバー４には内部を上下に仕切る仕切板28が設けてあり、ヘッドカバー４の内部空間をヘッドカバー下部空間29とヘッドカバー上部空間30とに二分している。ヘッドカバー下部空間29は、その下方のシリンダヘッド上部空間25とつながった連続空間となっている。
【００２３】
仕切板28の下面にはラビリンス31が設けてある。ヘッドカバー上部空間30は排気還流管32の通過部となっている。排気還流管32には、排気ポート12から取り入れられた排気ガスの一部Ｂが流され、排気還流管32を経由した後、吸気通路へ放出される。仕切板28にはラビリンス終端部に対応する位置に連通孔28ａが設けてあり、ヘッドカバーの下部空間29と上部空間30はここで連通している。ヘッドカバー４の上面にはブリーザ出口33が設けてあり、ブリーザ連絡ホース34によってエアクリーナ５に接続されている。
【００２４】
ピストンが下降しクランク室の内圧が上昇した時に、クランクケース内部空間24からブリーザ管26を経由して、シリンダヘッド上部空間25およびヘッドカバー下部空間29へ流入したブローバイガスＡは、ラビリンス31、連通孔28ａ、ヘッドカバー上部空間30、ブリーザ出口33、およびブリーザ連絡ホース34を経て、エアクリーナ５の清浄空気室18へ送り込まれる。
【００２５】
ピストンが上昇しクランク室の内圧が減少した時には、空気取入口16からエアクリーナ５へ流入した空気は、一方向弁35を経て、ブリーザ連絡ホース34から、先に述べたブリーザ経路を逆にたどり、クランクケース内部空間24へ供給される。
【００２６】
排気還流管32の上流側は、排気ポート12に設けられた排気ガス取入口36に連通している。排気還流管32には、油温が所定温度以上に上昇すると流れを止める制御弁37が設けてある。排気還流管32の下流側は、スロットルボディ20の側部において、吸気通路に向けて開口する排気ガス供給口38につながっており、排気の一部Ｂが吸気に供給される。なお、図には、ヘッドカバー４の上部に、本発明とは関係は無いが、排気ポート12へ二次空気を供給する二次空気供給装置39が描いてある。
【００２７】
図２は上記実施形態のクランクケースカバー４の図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図である。図において、ラビリンス31は、仕切板28と底板41との間に設けられた壁板42、43、44によって形成されている。シリンダヘッド３に設けられたブリーザ管26から排出されたブローバイガスＡは、ラビリンス31内を通過して、仕切板28の連通孔28ａからヘッドカバー上部空間30へ抜け、排気還流管32と熱交換した後、ブリーザ出口33を経てブリーザ連絡ホース34（図１）の方へ送り込まれる。
【００２８】
ヘッドカバー上部空間30には、排気還流管32が折り返し形状（ジグザグ状）に配管されており、その内部を排気ガスの一部Ｂが通過する。上面図（ａ）において、排気還流管32の手前側の端は排気入口32ａ、向こう側の端は排気出口32ｂである。
【００２９】
図３は上記排気還流管32の中間部の取り付け状態説明図であり、（ａ）は排気還流管32に直交する断面の図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。排気還流管32の中間部は、図３に示される取付金具47、48を介して、複数個所で、ヘッドカバー４の上面板４ａの下面に、溶接等によって一体的に取付けられ、振動による排気還流管32の破損が防止されている。この取付金具47、48は排気還流管32からヘッドカバー４への熱伝導の経路となっており、ヘッドカバー４の全体、およびヘッドカバー内部全体の温度を高めることに効果がある。
【００３０】
上記実施形態の作用について述べる。ブローバイガスＡは、シリンダとピストンとの間からクランク室内へ洩れた水分、未燃ガソリン分、および燃焼ガスを含んでいる。ブローバイガスＡには、クランク室内でクランク軸８によってかき回され、霧状となっている潤滑油が若干混入している。
【００３１】
ブローバイガスＡは、ピストン下降時に、内部の空気と共に、ブリーザ管26を経由してシリンダヘッド上部空間25へ入り、そこからヘッドカバー下部空間29内に設けられたラビリンス31に入る。ラビリンス31に流入したブローバイガスＡの中の水分、未燃分、および燃焼ガスは、ラビリンス内で温度が上昇する。ラビリンスに流入したブローバイガスＡの中に混入している霧状の潤滑油は、ラビリンスの壁面に付着し、加温によって流動性を増して流下し、クランクケースのオイルパンに戻される。ブローバイガスＡは、ラビリンス経路終端部の連通孔28ａからヘッドカバー上部空間30へ入り、そこで排気還流管32に接して熱交換され、一層加熱されてブリーザ出口33から送り出され、ブリーザ連絡ホース34を通って、エアクリーナ５の清浄空気室18に送り込まれる。そこから吸気管19、スロットルボディ20、吸気ポート11を経由して、空気Ｃ、排気ガスの一部Ｂおよび燃料噴射弁22から噴射された燃料と共に燃焼室10へ送られ、燃焼に供される。
【００３２】
ブリーザ管26からブリーザ連絡ホース34までのブリーザ経路においては、ピストン６の上下運動に応じて、気体が往き来する。ピストン上昇時に、エアクリーナの空気取入口16から取り入れられクランクケースへ供給される低温の外気に触れて、ブリーザ経路内に残っていたブローバイガスＡが結露・霧化した場合は、これらの結露・霧化した液体は、クランクケース内へ押し戻され、オイルパン内の潤滑油を希釈する。上記実施形態では、ブローバイガスＡは加熱されているので、上述の液化・霧化は生じない。したがって、潤滑油の希釈は生じない。
【００３３】
排気ガス取入口36から取り込まれた排気ガスＢは、排気還流管32の中を通り、熱をブローバイガスＡに与えた後、スロットルボディ20の側部に設けられた排気ガス供給口38から吸気通路に放出され、空気ＣおよびブローバイガスＡと共に燃焼に供される。排気ガスＢは、燃焼室に於ける燃焼温度を低下させ、ＮＯＸの発生量を低減させる効果がある。
【００３４】
本発明の目的は、特に冬季において、シリンダヘッド上部空間25からブリーザ連絡ホース34の終端までのブローバイガスＡの通路において、水分や未燃ガソリン等が結露・液化し、これらの液化物がオイルパンへ流入して潤滑油を希釈することを防止することである。本発明では、上記のようにブローバイガスＡが加熱されており、シリンダヘッド上部空間25からブリーザ連絡ホース34の終端までの経路において、ブローバイガス中の未燃分等は結露・液化しないので、気体状態を保って燃焼室10へ送られる。また、未燃分等は結露・液化しないので、ピストンの上昇に応じてエアクリーナからクランクケースへ供給される外気によって、結露・霧化状態でクランクケースへ押し戻されることもない。ピストン上昇時に、エアクリーナからクランクケースへ供給される低温の外気は、途中で排気還流管32と熱交換して加熱されるので、クランクケース内の未燃分等を結露させることも防がれる。ブローバイガス中の水分や未燃分が十分に少なくなったことは、暖気運転の終了を示す油温上昇によって判断できるので、油温上昇時に制御弁を閉じ、加熱を終了することができる。
【００３５】
上記実施形態によって、次の効果がもたらされる。
（１）ブローバイガスを排気還流管の熱で加熱することができ、ブローバイガスの結露を防止することができる。
（２）通路断面拡大部空間（＝ヘッドカバー上部空間30）内の排気還流管を折り返し形状にしたので、排気還流管の長さを長くすることができ、効率よく熱をブローバイガスに伝えることができる。
（３）通路断面拡大部空間の壁面（＝ヘッドカバーの上面板４ａ）に排気還流管を一体的に設けるので、通路断面拡大部空間全体が熱せられ、さらに効率よく排気還流管の熱をブローバイガスに伝えることができる。
（４）ラビリンス通路によってブローバイガスが暖められる時間が増え、さらに効率よく排気還流管の熱をブローバイガスに伝えることができる。また、ラビリンス通路にオイルミストが衝突するので、ガス分と油分とを分離させる効果がある。
（５）暖気運転の終了を示す油温上昇に応じて制御弁を閉じ、加熱を終了することができる。
（６）排気還流管をヘッドカバー内の通路断面拡大部空間に設けることによって、ヘッドカバーの壁面全体が高温となり、効率よく熱をブローバイガスに伝えることができる。なお、通路断面拡大部空間の位置は、上記のヘッドカバー内に限定されるものではなく、例えばシリンダの側壁に設けられていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係るウェットサンプ式内燃機関の要部断面を左方から見た図である。
【図２】上記実施形態のクランクケースカバーの図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】上記排気還流管の取り付け状態説明図であり、（ａ）は排気還流管32に直交する断面の図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ…ブローバイガス、Ｂ…排気ガスの一部、Ｃ…空気、１…クランクケース、２…シリンダ、３…シリンダヘッド、４…ヘッドカバー、４ａ…ヘッドカバーの上面板、25…シリンダヘッド上部空間、26…ブリーザ管、28…仕切板、28ａ…連通孔、29…ヘッドカバー下部空間、30…ヘッドカバー上部空間、31…ラビリンス、32…排気還流管、33…ブリーザ出口、34…ブリーザ連絡ホース、36…排気ガス取入口、37…制御弁、38…排気ガス供給口、47…排気還流管取付金具、48…排気還流管取付金具。
【図１】
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【図２】
2007278237.tif 000004
【図３】
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