(57)【要約】【課題】ＤＭＥを燃料とするディーゼルエンジンにおけるエンジン始動時の異常燃焼の発生を確実に防止することができるブローバイガス処理システムを提供する。【解決手段】ディーゼルエンジン３のクランクケース４から吸気通路５へ連通するブローバイ還流ライン６に、ブローバイガス８を貯留水３１に通過させるとともに、その貯留水３１をＥＧＲガス２５を用いて加熱可能なガス吸収装置３２を介設し、そのガス吸収装置３２の入口及び出口に、クランクケース４から吸気通路５へ向かうガスの流れを許容し、その逆方向へのガスの流れを遮断する逆止弁３３Ａ、３３Ｂをそれぞれ設ける。【選択図】図１
2016056691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＧＲシステムを備えたディーゼルエンジンのクランクケースから吸気通路へ連通するブローバイ還流ラインと、前記ブローバイ還流ラインに設けられたＰＣＶバルブとを備えたブローバイガス処理システムにおいて、
前記ＰＣＶバルブの下流側の前記ブローバイ還流ラインに、該ブローバイ還流ラインを流れるブローバイガスを貯留水に通過させるとともに、前記ＥＧＲシステムにおけるＥＧＲガスを用いて前記貯留水を加熱可能なガス吸収装置を介設し、
前記ガス吸収装置における前記ブローバイガスの入口及び出口に、前記クランクケースから前記吸気通路へ向かう該ブローバイガスの流れを許容し、その逆方向への流れを遮断する逆止弁をそれぞれ設けたことを特徴とするブローバイガス処理システム。
【請求項２】
前記貯留水の温度を測定する水温センサと、該貯留水を加熱するための前記ＥＧＲガスの流量を調整する流量弁と、前記流量弁を制御する制御手段とを設け、
前記制御手段は、前記水温センサの測定値が、予め設定された温度以上であって、かつ該貯留水の沸騰温度未満の範囲となるように前記流量弁の開度を調整する制御を行う請求項１に記載のブローバイガス処理システム。
【請求項３】
前記ガス吸収装置における前記ブローバイガスの入口に設けられた逆止弁の開放圧力を、該ガス吸収装置における該ブローバイガスの出口に設けられた逆止弁の開放圧力よりも小さく設定した請求項１又は２に記載のブローバイガス処理システム。
【請求項４】
前記ガス吸収装置が、前記貯留水を内包する密閉容器と、前記密閉容器内の液相部と上流側の前記ブローバイ還流ラインとを接続する入口配管と、該密閉容器内の気相部と下流側の前記該ブローバイ還流ラインとを接続する出口配管と、該密閉容器の外面に接触する前記ＥＧＲガスのバイパス流路とから構成される請求項１〜３のいずれか１項に記載のブローバイガス処理システム。
【請求項５】
前記ガス吸収装置は、前記ＥＧＲガスの代わりに、前記ディーゼルエンジンの吸気通路に介設されたインタークーラを通過する吸入空気、又は該ディーゼルエンジンのエンジン本体を冷却後のエンジン冷却貯留水を用いて前記貯留水を加熱可能である請求項１〜４のいずれか１項に記載のブローバイガス処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はブローバイガス処理システムに関し、更に詳しくは、ＤＭＥを燃料とするディーゼルエンジンにおけるエンジン始動時の異常燃焼の発生を防止することができるブローバイガス処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排ガスによる大気汚染の対策として、従来からの燃料である軽油の代わりに、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）を使用することが検討されている（例えば、特許文献１を参照）。このＤＭＥを燃料とするディーゼルエンジンにおいても、常温常圧下においてガス状となるＤＭＥを含む混合ガスが、シリンダ内などからクランクケース内に漏出するため、クランクケース内に貯留するブローバイガスを吸気通路側に戻して再燃焼させるブローバイガス処理システムを備える必要がある。
【０００３】
このブローバイガス処理システムは、クランクケースの内圧が上昇すると開弁する差圧弁が設けられたブローバイ還流ラインから主に構成されている。そのため、クランクケース内の潤滑オイルに溶解していたＤＭＥがエンジン停止時などで気化すると、クランクケースの内圧が上昇して差圧弁が開弁し、ＤＭＥを含む多量の混合ガスが吸気通路側へ戻されてしまうことになる。エンジン停止時において吸気通路側に多量のＤＭＥが残留していると、ディーゼルエンジンのエンジン始動時に異常燃焼が発生して、最悪の場合にはエンジン本体の破損を招くおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３９６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ＤＭＥを燃料とするディーゼルエンジンにおけるエンジン始動時の異常燃焼の発生を確実に防止することができるブローバイガス処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成する本発明のブローバイガス処理システムは、ＥＧＲシステムを備えたディーゼルエンジンのクランクケースから吸気通路へ連通するブローバイ還流ラインと、前記ブローバイ還流ラインに設けられたＰＣＶバルブとを備えたブローバイガス処理システムにおいて、前記ＰＣＶバルブの下流側の前記ブローバイ還流ラインに、該ブローバイ還流ラインを流れるブローバイガスを貯留水に通過させるとともに、前記ＥＧＲシステムにおけるＥＧＲガスを用いて前記貯留水を加熱可能なガス吸収装置を介設し、前記ガス吸収装置における前記ブローバイガスの入口及び出口に、前記クランクケースから前記吸気通路へ向かう該ブローバイガスの流れを許容し、その逆方向への流れを遮断する逆止弁をそれぞれ設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のブローバイガス処理システムによれば、クランクケース内から吸気通路へ連通するブローバイ還流ラインに、ブローバイガスを貯留水に通過させるとともに、その貯留水をＥＧＲガスを用いて加熱可能なガス吸収装置を介設し、かつガス吸収装置の入口及び出口に逆止弁を設けるようにしたので、貯留水に溶解しなかった分のブローバイガスのみが吸気通路へ還流するとともに、エンジン停止時には常に貯留水にＤＭＥが溶解するようになって、吸気通路に多量のＤＭＥが残留することがなくなるので、ディーゼルエンジンのエンジン始動時における異常燃焼の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態からなるブローバイガス処理システムの構成図である。
【図２】ガス吸収装置の例を示す構成図である。
【図３】本発明の第２の実施形態からなるブローバイガス処理システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態からなるブローバイガス処理システムを示す。
【００１０】
このブローバイガス処理システム１Ａは、ＤＭＥ２を燃料とするディーゼルエンジン３に設置されており、クランクケース４の上部から吸気通路５へ連通するブローバイ還流ライン６と、そのブローバイ還流ライン６に設けられたＰＣＶバルブ７とを備えている。ＰＣＶバルブ７は差圧弁の一種であり、クランクケース４の内圧が大きくなると開弁する。なお、ブローバイ還流ライン６には、ブローバイガス８中の潤滑オイルを分離して除去するオイルセパレータ（図示せず）を備えるようにしてもよい。
【００１１】
ディーゼルエンジン３においては、吸入口９から吸気通路５へ吸入された空気Ａは、吸入空気１０となって図示しないエアクリーナーを通過してからターボチャージャー１１のコンプレッサー１２により圧縮され、インタークーラー１３で冷却された後にインテークマニホールド１４を経てエンジン本体１５に供給される。
【００１２】
エンジン本体１５に供給された吸入空気１０は、コモンレール１６からインジェク１７タを通じて燃焼室内に噴射されたＤＭＥ２と混合・燃焼して、シリンダ１８内のエンジンピストン１９を往復動させてクランクシャフト２０を回転駆動した後に、燃焼ガス２１となってエキゾーストマニホールド２２から排気通路２３へ排気される。なお、シリンダ１８内におけるＤＭＥ２を含む混合ガスの一部は、クランクケース４内に漏出してブローバイガス８となる。
【００１３】
エキゾーストマニホールド２２から排気された燃焼ガス２１の一部は、ＥＧＲシステム２４へＥＧＲガス２５となって分流して吸気通路５へ還流される。ＥＧＲシステム２４は、排気通路２３から吸気通路５へ延びるＥＧＲ通路２６と、そのＥＧＲ通路２６に順に介設されたＥＧＲクーラー２７及びＥＧＲバルブ２８から構成されている。
【００１４】
一方で、ＥＧＲシステム２４に分流しなかった燃焼ガス２１は、ターボチャージャー１１のタービン２９を回転駆動させた後に、図示しない排ガス浄化装置で浄化されてから、排出口３０から排ガスＧとなって大気中へ放出される。
【００１５】
このようなブローバイガス処理システム１Ａにおいて、ＰＣＶバルブ７の下流側のブローバイ還流ライン６には、ブローバイガス８を貯留水３１に通過させるとともに、その貯留水３１をＥＧＲガス２５の一部を用いて加熱可能な機能を有するガス吸収装置３２が介設されている。また、このガス吸収装置３２の入口側と出口側のブローバイ還流ライン６には、クランクケース４から吸気通路５へ向かうガスの流れを許容し、かつその逆方向のガスの流れを遮断する逆止弁３３Ａ、３３Ｂがそれぞれ設けられている。なお、図１では、逆止弁の形式としてボールキャッチ式を例示しているが、これに限るものではない。
【００１６】
ガス吸収装置３２の例を図２に示す。このガス吸収装置３２は、貯留水３１を内包する密閉容器３４と、一端部が密閉容器３４内の水面下（液相部）に位置し、かつ他端部がクランクケース４に通じる側のブローバイ還流ライン６に接続する入口配管３５と、一端部が密閉容器３４内の水面上（気相部）に位置し、かつ他端部が吸気通路５へ通じる側のブローバイ還流ライン６に接続する出口配管３６とを備えている。
【００１７】
更に、ＥＧＲクーラー２７の下流側のＥＧＲ通路２６をバイパスするバイパスライン３７が、密閉容器３４の液相部に対抗する外面に螺旋状に巻き付けられている。
【００１８】
ブローバイ還流ライン６から入口配管３５に流入したブローバイガス８は、貯留水３１中を気泡となって通過する間に、含有するＤＭＥ２の少なくとも一部が貯留水３１に溶解する。そして、ブローバイガス８は水面上に達した後に、出口配管３６を通じてブローバイ還流ライン６へ戻る。
【００１９】
このようなブローバイガス処理システム１Ａを備えることで、クランクケース４内の潤滑オイルに溶解していたＤＭＥ２がエンジン停止時に気化してＰＣＶバルブ７が開弁した場合でも、ブローバイ還流ライン６を流れるブローバイガス８中に含まれるＤＭＥ２の大部分が密閉容器３４内の貯留水３１に溶解する一方で、貯留水３１に溶解しなかった分のＤＭＥ２のみが吸気通路５へ還流するようになる。
【００２０】
また、エンジン運転時においては、バイパスライン３７を流れるＥＧＲガス２４により密閉容器３４内の貯留水３１が加熱されて、貯留水３１に溶解しているＤＭＥ２の大部分が吸気通路５へ放出されるため、エンジン停止時において貯留水３１に対するＤＭＥ２の溶解度が飽和状態になることはない。
【００２１】
そのため、エンジン停止時には、ブローバイガス８中に含まれるＤＭＥ２が密閉容器３４内の貯留水３１に常に溶解するようになるので、吸気通路５に多量のＤＭＥ２が残留することがなくなるため、ディーゼルエンジンのエンジン始動時における異常燃焼の発生を確実に防止することができるのである。
【００２２】
図３は、本発明の第２の実施形態からなるブローバイガス処理システムを示す。なお、図１と同じ部分に同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２３】
このブローバイガス処理システム１Ｂは、ガス吸収装置３２に密閉容器３４内の貯留水３１の温度を測定する水温センサ３８を設置するとともに、バイバスライン３７にＥＧＲガス２４の流量を調整する流量弁３９を介設したものである。それらの水温センサ３８及び流量弁３９は、制御手段であるＥＣＵ４０に信号線（一点鎖線で示す）を通じて接続している。
【００２４】
ブローバイガス処理システム１ＢにおいてＥＣＵ４０は、水温センサ３８の測定値に基づいて、密閉容器３４内の貯留水３１の温度が予め設定された温度Ｔ以上であって、かつその貯留水３１の沸騰温度未満となるように流量弁３９の開度を調整する制御を行う。なお、予め設定された温度Ｔとしては、約７０〜９０℃の範囲の値が好ましく例示される。また、沸騰温度としては１００℃を用いるが、ＤＭＥ２の溶解による沸騰温度の変化を考慮した値を用いてもよい。
【００２５】
このような制御を行うことにより、エンジン運転時において、吸気通路５への水分の侵入が抑制されつつ、密閉容器３４内の貯留水３１に溶解しているＤＭＥ２が最大限に放出されるようになるので、ディーゼルエンジンの運転に支障を与えることなく、ブローバイガス８を効果的に処理することができる。
【００２６】
上記のブローバイガス処理システム１Ａ、１Ｂにおいては、ガス吸収装置３２の入口側の逆止弁３３Ａが開弁する開放圧力を、出口側の逆止弁３３Ｂが開弁する開放圧力よりも小さくなるように設定することが望ましい。
【００２７】
そのようにすることで、密閉容器３４の内圧が増加して、貯留水３１に対するＤＭＥ２の溶解度が大きくなるため、エンジン始動時における異常燃焼の発生をより確実に防止することができる。
【００２８】
また、上記のブローバイガス処理システム１Ａ、１Ｂにおいては、ＥＧＲガス２４を用いて密閉容器３４内の貯留水３１を加熱しているが、これに限られるものではなく、例えばインタークーラ１３を通過する圧縮された吸入空気１０や、エンジン本体１５を冷却後のエンジン冷却水などを加熱源として用いることができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  ブローバイガス処理システム
２  ＤＭＥ
３  ディーゼルエンジン
４  クランクケース
５  吸気通路
６  ブローバイガス還流ライン
７  ＰＣＶバルブ
８  ブローバイガス
２４  ＥＧＲシステム
２５  ＥＧＲガス
３１  貯留水
３２  ガス吸収装置
３３Ａ、３３Ｂ  逆止弁
３４  密閉容器
３５  入口配管
３６  出口配管
３７  バイパスライン
３８  水温センサ
３９  流量弁
４０  ＥＣＵ
【図１】
2016056691.tif 000003
【図２】
2016056691.tif 000004
【図３】
2016056691.tif 000005