(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルバルブ上流側からブローバイガス処理用新気通路を介してクランクケース内に新気を導入するブローバイガス還元装置におけるブローバイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造において、
スロットルバルブ上流側の吸気経路の鉛直方向下方の下側面には、先端が閉塞された略筒状を呈して鉛直方向上向きに突出する、内部が上記ブローバイガス処理用新気通路に連通した突出部が形成され、
上記突出部は、先端側にエアポケット部が形成されるよう、基端側の側面に開口部が設けられ、
上記吸気経路の上記下側面には、上記開口部に近接して対峙する縦壁が形成され、
上記ブローバイガス処理用新気通路と連通する上記突出部内の内部空間は、その先端側に向かって徐々に先細るように形成されていることを特徴とするブローバイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造。
【請求項２】
上記突出部は、その先端側に向かって徐々に先細るように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のブローバイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造。
【請求項３】
上記突出部の先端側の側面となる上記エアポケット部の外周壁には、スリットが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のブローバイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造。
【請求項４】
上記スリットは、上記突出部周方向の上記開口部の両端位置に、上記開口部と連続するよう上記突出部の長手方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項３に記載のブローバイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造。
【請求項５】
上記縦壁によって、上記突出部の周囲が囲まれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のブローバイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造。
【請求項６】
上記突出部は、上記スロットルバルブ上流側のエアークリーナ内に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のブローバイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造。
【請求項７】
上記開口部は、上記エアクリーナ内のフィルターエレメントと対向しない向きに形成されていることを特徴とする請求項６に記載のブローバイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブローバイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関のブローバイガス還元装置は、吸気経路内の新気をブローバイガス処理用新気通路を介してクランクケース内に導入し、この新気によってクランクケース内を掃気すると共に、新気とともに押し出されたブローバイガスを流量制御弁を介して機関吸気系のスロットルバルブ下流側に戻す構成となっている。
【０００３】
このようなブローバイガス還元装置においては、ブローバイガス発生量が多く、しかもスロットルバルブの前後差圧が小さくなる高負荷運転時には、ブローバイガスがブローバイガス処理用新気通路を逆流することになる。そのため、このブローバイガスの吹き返しによってオイルミストがブローバイガス処理用新気通路を通り、吸気経路内に流入することになり、このオイルミストが、吸気経路内周囲を汚損したり、吸気経路内に配設された各種センサ類に付着し、センサの誤動作させてしまうという問題がある。
【０００４】
特開平５−１９５８９０号公報には、フィルタエレメントによってケーシング内をダストサイドとクリーンサイドとに仕切り、ダストサイドにブローバイガス処理用新気通路をさせ、ブローバイガス処理用新気通路のダストサイドへの開口端をフィルタによって覆うようにした構成が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように、ブローバイガス処理用新気通路のダストサイド側の開口端をフィルタによって覆う場合、フィルタを確実に固定する固定構造を設定する必要があるため、部品点数や重量が増加してしまうという問題がある。
【０００６】
また、フィルタを用いずに、ブローバイガス処理用新気通路内にいわゆるラビリンス構造の気液分離室を設けることも考えられるが、この場合、ブローバイガス処理用新気通路を構成する部品形状が複雑となってしまうと共に、ブローバイガス処理用新気通路内の通気抵抗が増加してしまうという問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１に記載の発明は、スロットルバルブ上流側からブローバイガス処理用新気通路を介してクランクケース内に新気を導入するブローバイガス還元装置におけるブローバイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造において、スロットルバルブ上流側の吸気経路の鉛直方向下方の下側面には、先端が閉塞された略筒状を呈して鉛直方向上向きに突出する、内部が上記ブローバイガス処理用新気通路に連通した突出部が形成され、上記突出部は、先端側にエアポケット部が形成されるよう、基端側の側面に開口部が設けられ、上記吸気経路の上記下側面には、上記開口部に近接して対峙する縦壁が形成され、上記ブローバイガス処理用新気通路と連通する上記突出部内の内部空間は、その先端側に向かって徐々に先細るように形成されていることを特徴としている。突出部の基端側の側面に開口部が設けられていることによって、エアポケット部は略有底筒状に形成される。
【０００８】
低負荷運転時では、ブローバイガス処理用新気通路を介して、クランクケース内に新気が導入され、高負荷運転時には、ブローバイガスの吹き返しによって、オイルミストを含むブローバイガスがブローバイガス処理用新気通路を逆流して、スロットルバルブ上流側の吸気経路に流入する。このブローバイガスの吹き返しによってオイルミストがブローバイガス処理用新気通路を介して吸気経路内に流入することになるが、このオイルミストは、突出部先端を閉塞する突出部先端側のエアポケット部の底壁に当たることによって流速が落ち、オイル自身の自重によって突出部内を落下し、ブローバイガス処理用新気通路を経てクランクケース内に戻される。また、エアポケット部で気液分離しきれずに開口部から吹き出したオイルミストは、開口部に対峙した縦壁に当たることによって気液分離される。
【０００９】
また、突出部内で、オイルミストの流速が増し、勢いよくエアポケット部に当たることになるので、オイルミストの気液分離性が良好となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記突出部は、その先端側に向かって徐々に先細るように形成されていることを特徴としている。これによって、スロットルバルブに向かう吸気経路内の吸気の流れに対する突出部の抵抗は低減される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記突出部の先端側の側面となる上記エアポケット部の外周壁には、スリットが設けられていることを特徴としている。エアポケット部内の容積が小さい場合、エアポケット部内の空気がバネのような働きをする。このエアポケット部内の空気によるバネ定数は、エアポケット部内の空気密度に比例する。そのため、オイルミストがエアポケット部の底壁に当たることなく、開口部から吸気経路内に流入してしまう場合がある。しかしながら、エアポケット部にスリットを設けることによって、エアポケット部内の空気密度を減らすことができるので、エアポケット部の底壁にオイルミストを確実に当てることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記スリットは、上記突出部周方向の上記開口部の両端位置に、上記開口部と連続するよう上記突出部の長手方向に沿って形成されていることを特徴としている。吹き返しによって突出部の開口部からの吹き出すブローバイガスの流速は、突出部周方向の開口部略中心位置で流速最大となり、突出部周方向の開口部両端位置で流速最小となる。従って、最も流速が遅くなる位置にスリットを設けることで、スリットから外部に滲みでるオイル量が最少となる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、上記縦壁によって、上記突出部の周囲が囲まれていることを特徴としている。突出部の周囲を縦壁によって囲むことによって、突出部は、吸気経路内に形成された凹部の底面から突出した構成となる。従って、縦壁に衝突することによって分離したオイルやスリットから滲みでたオイル等は、縦壁によって構成されるこの凹部内に保持され、上記開口部からクランクケース内に戻される。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、上記突出部は、上記スロットルバルブ上流側のエアークリーナ内に設けられていることを特徴としている。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、上記開口部は、上記エアクリーナ内のフィルターエレメントと対向しない向きに形成されていることを特徴としている。これによって、開口部から吹き出したオイルミストのオイル成分がフィルターエレメントに誤って付着してしまうことがない。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、高負荷運転時のブローバイガスの吹き返しによってブローバイガス処理用新気通路内に流入するオイルミストを、エアポケット部の底面及び開口部と対峙する縦壁に当てることによって気液分離することができる。
【００１７】
また、請求項２〜４の発明によれば、エアポケット部におけるオイルミストの気液分離性を一層向上させることができる。
【００１８】
特に、請求項３の発明によれば、スリットを設けることにより、エアポケット部内の容積を小さくしても、オイルミストをエアポケット部の底面に衝突させることができるので、突出部の外径を相対的に小さくすることが可能となり、スロットルバルブに向かう吸気経路内の吸気の流れに対する突出部の抵抗を一層低減することができる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、縦壁に衝突することによって分離したオイルやスリットから滲みでたオイル等は、縦壁によって構成されるこの凹部内に保持することができ、かつこの凹部内に保持されたオイルを開口部からクランクケース内に戻すことができる。
【００２０】
また、請求項７の発明によれば、開口部から吹き出したオイルミストのオイル成分がフィルターエレメントに誤って付着してしまうことを防止することができ、フィルタエレメントの性能劣化を防止することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１は、吸気経路の概略構成を示している。吸気ダクト（図示せず）から取り入れられた吸気は、フィルターエレメント２を備えたエアクリーナ１からスロットルバルブ３、吸気コレクタ４を経て燃焼室（図示せず）に供給されている。尚、図中の５はロッカカバー、６はシリンダヘッドを示している。
【００２３】
ブローバイガス還元装置７は、新気をクランクケース（図示せず）内に導入するブローバイガス処理用新気通路８と、クランクケース内のブローバイガスを新気と伴にスロットルバルブ３下流側に位置する吸気コレクタ４に導入するブローバイガス通路９と、を有している。
【００２４】
ブローバイガス処理用新気通路８は、エアークリーナ１のクリーンサイド１０の鉛直方向下方の下側面１０ａに形成された突出部１１（詳細は後述）の内部空間１２と連通しており、この突出部１１に形成された開口部１３（詳細は後述）を介して新気をクランクケース（図示せず）内に導入する構成となっている。尚、１９はエアクリーナのダストサイドである。
【００２５】
このブローバイガス処理用新気通路８は、低中負荷運転時には、突出部１１の開口部１３から取り入れられたクリーンサイド１０内の新気の一部をクランクケース内に導入し、高負荷運転時には、クランクケース内から逆流するブローバイガスをクリーンサイド１０内に導入している。
【００２６】
図２は、図１のＡ部の詳細な拡大図を示している。突出部１１は、略円錐台形状で先端が閉塞された筒状をなすよう形成されていると共に、先端側に略有底筒状のエアポケット部１４が形成されるよう、基端側の側面に開口部１３が設けられている。開口部１３は、エアクリーナ１のフィルタエレメント２に対して向かい合わないように形成されている。
【００２７】
突出部１１は、エアクリーナ１のクリーンサイド１０の下側面１０ａに形成された略矩形の凹部１５の底面１６から突出するよう形成されており、突出部１１の周囲は凹部１５の側壁１７によって囲まれている。また、凹部１５の側壁１７は、突出部１１よりも高くなるよう設定され、かつ開口部１３に対峙する縦壁としての側壁１７ａと開口部１３とは近接している。
【００２８】
尚、図２中の矢印は高負荷運転時にブローバイガス処理用新気通路８を逆流するオイルミストを含んだブローバイガスの流れを示しており、開口部１３から吹き出したブローバイガスは側壁１７ａに当たってからエアークリーナ１のクリーンサイド１０内に流入する。
【００２９】
図３〜図５を用いて突出部１１の形状をさらに詳しく説明する。突出部１１は、ブローバイガス処理用新気通路８と連通する内部空間１２が、突出部１１の外形状と同様に、突出部１１の先端側に向かって徐々に先細りとなる略円錐台形状に形成されている。
【００３０】
そして、突出部１１の先端側の側面となるエアポケット部１４の外周壁には、開口部１３の突出部１１周方向の両端位置に、開口部１３と連続するよう突出部１１の長手方向に沿ったスリット１８，１８が形成されている。
【００３１】
上記実施例の構成によれば、吹き返しが発生し、ブローバイガス処理用新気通路８内をオイルミストを含んだブローバイガスが逆流すると、オイルミストは、突出部１１の閉塞された先端、すなわちエアポケット部１４の底壁１４ａに当たって流速が落ちることで、オイル自身の自重によって突出部１１の内部空間１２内を落下してブローバイガス処理用新気通路８内に戻される。つまり、エアポケット部１４に吹き返しによるオイルミストを衝突させることによって、オイルミストの気液分離を行うことができる。
【００３２】
そして、突出部１１内の内部空間１２を先端側に向かって徐々に先細りとなる略円錐台形状にすることによって、吹き返しによるオイルミストの内部空間１２における流速を増加させることができるので、オイルミストが勢い良くエアポケット部１４に衝突し、オイルミストの気液分離をより効果的に行うことができる。
【００３３】
また。開口部１３の正面に側壁１７ａを対峙させ、エアポケット部で気液分離しきれなかったオイルミストを、この側壁１７ａに衝突させることによって、この側壁１７ａによってもオイルミストの気液分離を行うことができる。
【００３４】
ここで、エアポケット部１４内の容積が小さい場合、図６に示すように、エアポケット部１４内の空気がバネのような働きをし、オイルミストがエアポケット部１４の底壁１４ａに衝突せずに、開口部１３から直接吹き出してしまう現象が発生する。このエアポケット部１４内の空気によるバネ定数は、エアポケット部１４内の空気密度に比例する。しかしながら、エアポケット部１４にスリット１８を設けることによって、エアポケット部１４内の空気密度を減らすことができるので、エアポケット部１４の底壁１４ａにオイルミストを確実に当てることができる。
【００３５】
図７は、突出部１１の開口部１３から吹き出したブローバイガスの流速分布を模式的に示したものある。開口部１３から吹き出すブローバイガスは、開口部１３の中央でその流速が最大となり、開口部１３の両端側でその流速が最も遅くなる。そして、スリット１８，１８は、この流速が最も遅くなる開口部１３の両端位置に形成されているので、スリット１８，１８から滲みでるオイルを最少限に押さえることができる。
【００３６】
そして、クリーンサイド１０内に副室化した凹部１５を形成、この凹部１５に突出部１１を形成することによって、側壁１７ａに衝突して気液分離されたオイル及びスリット１８，１８から滲みでたオイルは、凹部１５内に保持され、突出部１１の開口部１３を介してブローバイガス処理用新気通路８内に戻すことができると共に、クリーンサイド１０内のスロットルバルブに向かう吸気の流れに対する突出部１１の抵抗を低減することができる。
【００３７】
尚、突出部１１の外形状及び内部空間１２の形状は、円錐台形状に限定されるものではなく、例えば、角推台形状に形成することも可能である。また、本実施例においては、ブローバイガス処理用新気通路８は、エアークリーナー１のクリーンサイドに１０連通するよう構成されているが、エアークリーナー１のダストサイド１９（図１を参照）に突出部１１を形成し、ブローバイガス処理用新気通路８をダストサイド１９と連通するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸気経路の概略構成を示す説明図。
【図２】図１のＡ部に対応する部分の詳細な拡大図にして、本発明に係るブローバイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造を示す説明図。
【図３】本発明に係るブローバイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造である突出部の平面図。
【図４】本発明に係るブローバイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造である突出部の正面図。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図６】エアポケット部内の空気によるバネ定数が大きい場合における突出部内のブローバイガスの流れを示す説明図。
【図７】突出部の開口部から吹き出すブローバイガスの流速分布を模式的に示した説明図。
【符号の説明】
１１…突出部
１３…開口部
１４…エアポケット部
１５…凹部
１６…底面
１７…側壁
１８…スリット
【図１】
0004019663.tif 000002
【図２】
0004019663.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004019663.tif 000007
【図７】
0004019663.tif 000008