(57)【要約】【課題】ブローバイガスから潤滑油を分離するためのブローバイガスフィルタにおける圧力損失の増大を抑制する。【解決手段】ヘッドカバー１３内の収容室１６１にはブローバイガスフィルタ２６が収容されている。ヘッドカバー１３の側壁１７には流路２８が形成されている。流路２８は、収容室１６１に連通している。側壁１７の外側面には箱形状の空洞形成器３０が配設されている。空洞形成器３０内は、空洞部３１になっている。側壁１７に接合する空洞形成器３０の接合壁３０１及び側壁１７には導入通路３２が貫設されている。流路２８は、導入通路３２を介して空洞部３１に連通している。導入通路３２の入口３２１は、流路２８の上部を挟んで収容室１６１の流入口１６３と対向しており、導入通路３２の入口３２１の指向方向と収容室１６１の流入口１６３とは、略一致している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関で発生するブローバイガスを吸気系に戻すためのブローバイガス流路と、前記ブローバイガス流路の途中に設けられたブローバイガスフィルタとを備えた内燃機関におけるブローバイガス処理装置において、
前記ブローバイガスフィルタより上流にある前記ブローバイガス流路の上流部に通じる空洞部が設けられており、前記空洞部と前記上流部とは、導入通路を介して連通している内燃機関におけるブローバイガス処理装置。
【請求項２】
前記ブローバイガスフィルタは、ブローバイガス流路の一部となる収容室に収容されており、前記上流部は、前記収容室より上流にある請求項１に記載の内燃機関におけるブローバイガス処理装置。
【請求項３】
前記導入通路の入口は、前記収容室における流入口と対向する位置に設けられている請求項２に記載の内燃機関におけるブローバイガス処理装置。
【請求項４】
前記収容室は、ヘッドカバー内に設けられている請求項２及び請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関におけるブローバイガス処理装置。
【請求項５】
前記空洞部を形成する底壁には油抜き通路が設けられている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関におけるブローバイガス処理装置。
【請求項６】
前記導入通路は、導入管によって形成されている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の内燃機関におけ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、内燃機関で発生するブローバイガスを吸気系に戻して処理する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】
内燃機関では、燃焼室内のガスの一部がピストンとシリンダ壁との間からブローバイガスとしてクランクケース側に漏れ出る。ブローバイガス中には未燃焼状態の燃料成分等が混入しており、外部に排出することは好ましくない。そのため、ブローバイガスは、吸気系に還流させると共に、燃焼室内にて再度燃焼させている。
【０００３】
クランクケース内には潤滑油がミスト状になって飛散している。そのため、クランクケース内から吸気系へ戻されるブローバイガス中にはミスト状の潤滑油が含まれている。ブローバイガス中に含まれる潤滑油が吸気系へ送られてしまうと、この潤滑油の成分が吸気バルブや吸気ポートの壁面に付着してデポジットとして堆積し、吸気バルブの作動や密閉性が悪くなる。又、潤滑油の消費が早くなるという不具合が生じる。
【０００４】
そこで、ブロ−バイガス中に含まれる潤滑油を吸気系へ戻す前に分離し、クランクケースに戻すようにしたブローバイガス処理装置が例えば特許文献１に開示されている。
特許文献１，２に開示の装置では、ブローバイガスを吸気通路へ流すブローバイガス流路の途中にフィルタが設けられている。ブローバイガス中の潤滑油は、フィルタで分離され、ブローバイガスから分離された潤滑油は、クランクケース内へ戻される。
【特許文献１】特開２００２−２６６６２０号公報
【特許文献２】特開２００６−１５２８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ブローバイガスから潤滑油を分離するためにフィルタを用いた場合、分離した潤滑油はブローバイガスの流れもしくは自重によってフィルタから離脱するまでフィルタに保持される。エンジンが低回転・低負荷の時はブローバイガスの流れが少なくフィルタに掛かる力が小さいため、保持される潤滑油の量は多くなる。保持されている潤滑油の量が多いと、フィルタ中のブローバイガスの通路が狭くなり圧力損失が増加する。逆に、高回転・高負荷の時はブローバイガスの流れが多くフィルタに掛かる力が大きいため、保持される潤滑油の量は少なくなる。
【０００６】
最も圧力損失が大きくなるのは、エンジン回転数が低回転にてフィルタに潤滑油を保持した状態から急激に高回転へ上昇した場合である。このとき、フィルタ中の通路が狭く、ブローバイガスが流れ難い状態で多量のブローバイガスが流れる。そのため、フィルタにおける圧力損失が急激かつ大幅に増大する。このような圧力損失の増大によりクランクケース・シリンダヘッド内の圧力は高くなり、これらをシールしている部分から潤滑油の漏れを引き起こす可能性がある。
【０００７】
本発明は、ブローバイガスから潤滑油を分離するためのブローバイガスフィルタにおける圧力損失の増大を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、内燃機関で発生するブローバイガスを吸気系に戻すためのブローバイガス流路と、前記ブローバイガス流路の途中に設けられたブローバイガスフィルタとを備えた内燃機関におけるブローバイガス処理装置を対象とし、請求項１の発明では、前記ブローバイガスフィルタより上流にある前記ブローバイガス流路の上流部に通じる空洞部が設けられており、前記空洞部と前記上流部とは、導入通路を介して連通している。
【０００９】
ブローバイガスフィルタの上流にある空洞部は、ブローバイガスフィルタにおける圧力損失の増大を抑制する。
好適な例では、前記ブローバイガスフィルタは、ブローバイガス流路の一部となる収容室に収容されており、前記上流部は、前記収容室より上流にある。
【００１０】
好適な例では、前記導入通路の入口は、前記収容室における流入口と対向する位置に設けられている。
急激に増大したブローバイガス流がブローバイガスフィルタに衝突した際の圧力波は、収容室の流入口から導入通路の入口へ直接向かう。そのため、圧力損失の抑制効果が特に高い。
【００１１】
好適な例では、前記収容室は、ヘッドカバー内に設けられている。
ヘッドカバー内は、ブローバイガスフィルタの配設場所として好適である。
好適な例では、前記空洞部の形成壁の底壁には油抜き通路が設けられている。
【００１２】
空洞部内で分離された潤滑油が油抜き通路を介して排出されるため、空洞部内で分離された潤滑油が空洞部内に溜まってしまうことはない。
好適な例では、前記導入通路は、導入管によって形成されている。
【００１３】
ブローバイガスフィルタにおける圧力損失は、導入管の管長さを適宜選択することによって抑制可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、ブローバイガスから潤滑油を分離するためのブローバイガスフィルタにおける圧力損失の増大を抑制することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
図１（ａ）は、自動車の内燃機関１０を示す。図示しない複数のピストンを内蔵するシリンダブロック１１に連結されたシリンダヘッド１２にはヘッドカバー１３が取り付けられている。ヘッドカバー１３は、シリンダヘッド１２に結合された側壁１４と、側壁１４に一体に連結された上壁１５と、上壁１５から上方へ膨出するように側壁１４と上壁１５とに一体に連結された室形成ハウジング１６とを備えており、ヘッドカバー１３は、下方へ開放する形状に形成されている。
【００１６】
図３に示すように、室形成ハウジング１６は、互いに対向する側壁１７，１８と、互いに対向する側壁１９，２０とを備えている。又、図１（ｂ）に示すように、室形成ハウジング１６は、各側壁１７〜２０に一体に連結された天壁２１を備えている。側壁１７の内側には支持部１７１が一体に垂れ下げ形成されており、支持部１７１及び側壁１８〜２０の下部には環状の取り付け部２２が一体形成されている。取り付け部２２の下面にはバッフルプレート２３がネジ２４によって締め付け固定されており、バッフルプレート２３上には折り曲げ形成された支持プレート２５が載置して固定されている。支持プレート２５には複数の通し孔２５１が形成されている。
【００１７】
室形成ハウジング１６内は、支持プレート２５によって収容室１６１と流通室１６２とに区分けされており、収容室１６１内にはブローバイガスフィルタ２６が収容されている。ブローバイガスフィルタ２６は、側壁１７〜２０の内側面の大部分に接合しているが、天壁２１の内面とブローバイガスフィルタ２６との間には隙間２７が設けられている。側壁１７の支持部１７１内には流路２８が形成されている。流路２８は、収容室１６１に連通しており、隙間２７は、流路２８を介して上壁１５の下方の空間部１３１に連通している。内燃機関１０で発生したブローバイガスは、空間部１３１へ流れてゆく。
【００１８】
空間部１３１へ流入したブローバイガスは、流路２８及び隙間２７を経由してブローバイガスフィルタ２６に至る。ブローバイガスは、ブローバイガスフィルタ２６内を通過し、ブローバイガスフィルタ２６を通過するブローバイガス中に含まれる潤滑油は、ブローバイガスフィルタ２６内でブローバイガスから分離される。
【００１９】
取り付け部２２には排出通路２２１が貫設されている。排出通路２２１は、シリンダブロックの下部に取り付けられているオイルパン（図示略）に通じている。ブローバイガスフィルタ２６中で分離された潤滑油は、通し孔２５１及び流通室１６２を経由して排出通路２２１からオイルパンへ還流される。
【００２０】
支持部１７１内には流出通路２９が形成されている。流出通路２９は、図示しない吸気経路に連通しており、流通室１６２は、流出通路２９を介して吸気経路に連通している。ブローバイガスフィルタ２６を通過したブローバイガスは、通し孔２５１、流通室１６２及び流出通路２９を経由して図示しない吸気系へ戻される。
【００２１】
流路２８、収容室１６１、流通室１６２及び流出通路２９は、内燃機関１０で発生するブローバイガスを吸気系に戻すためのブローバイガス流路を構成する。流路２８は、収容室１６１よりも上流のブローバイガス流路の上流部である。
【００２２】
側壁１７の外側面には箱形状の空洞形成器３０が配設されている。空洞形成器３０内は、空洞部３１になっている。側壁１７に接合する空洞形成器３０の接合壁３０１及び側壁１７には導入通路３２が貫設されている。流路２８は、導入通路３２を介して空洞部３１に連通している。導入通路３２の入口３２１は、流路２８の上部を挟んで収容室１６１の流入口１６３と対向しており、導入通路３２の入口３２１の指向方向と収容室１６１の流入口１６３とは、略一致している。
【００２３】
導入通路３２の通路断面積は一定であり、流路２８の通路断面積は一定である。導入通路３２の通路断面積は、流路２８の通路断面積よりも小さくしてある。
エンジン回転数が低回転数から高回転数に急激に上昇した場合には、ブローバイガス流量が急激に増大するが、急激に増大したブローバイガス流の一部は、空洞部３１へ流入する。
【００２４】
本実施形態では以下の効果が得られる。
（１）空洞形成器３０がない場合、エンジン回転数の急上昇に伴って急激に増大したブローバイガス流が全て流路２８から直接に収容室１６１へ流入し、単位時間当たりにブローバイガスフィルタ２６を通過しようとするブローバイガス流が急激に増加する。そのため、ブローバイガスフィルタ２６における圧力損失の上昇が過大になる。収容室１６１の上流部となる流路２８には空洞部３１が導入通路３２を介して連通しているため、エンジン回転数の急上昇に伴って急激に増大したブローバイガス流の一部は、空洞部３１へ流入する。エンジン回転数の急上昇に伴って急激に増大したブローバイガス流の一部を空洞部３１へ流入させる構成は、ブローバイガスフィルタ２６における圧力損失の上昇を抑制する。
【００２５】
（２）導入通路３２の入口３２１の指向方向と収容室１６１の流入口１６３とは、略一致している。そのため、急激に増大したブローバイガス流がブローバイガスフィルタ２６に衝突した際に生じる圧力波は、収容室１６１の流入口１６３から導入通路３２の入口３２１へ直接に向かって空洞部３１へ入る。これは、圧力損失の抑制効果を特に高める。
【００２６】
（３）ヘッドカバー１３内は、ブローバイガスフィルタ２６の配設場所として好適であり、且つヘッドカバー１３の外面は、空洞形成器３０の配設場所として好適である。
（４）エンジン回転数が低回転数から高回転数へ急上昇することが希ではない自動車では、ブローバイガス流の急激な増大は、希ではない。従って、本発明は、自動車の内燃機関への適用に特に好適である。
【００２７】
次に、図３〜図５の各実施形態について説明する。各実施形態において第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合を用い、その詳細説明は省略する。
図３の第２の実施形態では空洞部３１に連通する油抜き通路３３が空洞形成器３０の底壁３０２及びヘッドカバー１３の上壁１５に貫設されている。油抜き通路３３は、空間部１３１に連通しており、空洞部３１は、油抜き通路３３を介して空間部１３１に連通している。
【００２８】
空洞部３１においてもブローバイガス中の潤滑油がブローバイガスから分離することがあり、空洞部３１でブローバイガスから分離した潤滑油は、空洞部３１の底部に落ちる。空洞部３１に潤滑油が溜まってしまうとすると、ブローバイガスフィルタ２６における圧力損失の急激な増大を抑制するための空洞部３１の機能が低下する。
【００２９】
空洞部３１の底部に落ちた潤滑油は、油抜き通路３３から空間部１３１へ流出するため、空洞部３１でブローバイガスから分離した潤滑油が空洞部３１に溜まることはない。
図４の第３の実施形態では、断面形状が開き形状の空洞形成器３０Ａが上壁１５と側壁１７とに接合されており、空洞形成器３０Ａと上壁１５と側壁１７とによって囲まれた空洞部３１Ａが形成されている。空洞部３１Ａの形成壁である側壁１７には取り付け孔１７２が貫設されており、取り付け孔１７２には導入管３４が嵌入されている。空洞部３１Ａの形成壁である上壁１５には油抜き通路３３Ａが貫設されている。導入管３４の導入口３４１は、室形成ハウジング１６の流入口１６３と対向している。導入管３４内の通路断面積は、流路２８の通路断面積よりも小さくしてある。
【００３０】
ブローバイガスフィルタ２６における圧力損失は、導入管３４の管長さを適宜選択することによって更に適正に抑制することが可能である。つまり、導入管３４の採用は、空洞形成器３０Ａのレゾネータとしての機能を高める上で好ましい。
【００３１】
図５の第４の実施形態では、断面形状が開き形状の空洞形成器３０Ｂが室形成ハウジング１６の天壁２１上に接合されており、空洞形成器３０Ｂと天壁２１とによって囲まれた空洞部３１Ｂが形成されている。天壁２１には導入孔２１１が貫設されており、空洞部３１Ｂは、導入孔２１１を介して隙間２７に連通している。隙間２７は、ブローバイガスフィルタ２６より上流にある上流部である。
【００３２】
導入通路としての導入孔２１１は、急激に増大したブローバイガス流の一部を空洞部３１Ｂへ導入する役割と、空洞部３１Ｂでブローバイガスから分離した潤滑油を隙間２７へ排出するための油抜き通路の役割とを果たす。
【００３３】
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○第１の実施形態において、収容室１６１の流入口１６３と対向する位置から外れた位置に導入通路３２を設けてもよい。
【００３４】
○ヘッドカバー１３と空洞形成器とを一体形成してもよい。
○流路２８を取り囲むように空洞部を設けてもよい。
○空洞部における潤滑油を抜くための油抜き通路をヘッドカバー１３内の流通室１６２に連通してもよい。
【００３５】
○ブローバイガスフィルタ２６をヘッドカバー１３外に設けてもよい。
○導入通路３２及び導入管３４の通路面積を流路２８の通路面積より大きくしてもよい。
【００３６】
○空洞形成器３０は箱形状でなくてもよい。
前記した実施形態から把握できる技術思想について以下に記載する。
〔１〕前記内燃機関は、自動車の内燃機関である請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の内燃機関におけるブローバイガス処理装置。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１の実施形態を示し、（ａ）は、一部省略側断面図。（ｂ）は、部分拡大側断面図。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図３】第２の実施形態を示す部分拡大側断面図。
【図４】第３の実施形態を示す部分拡大側断面図。
【図５】第４の実施形態を示す部分拡大側断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１０…内燃機関。１３…ヘッドカバー。１６１…ブローバイガス流路を構成する収容室。１６３…流入口。２１１…導入通路としての導入孔。２６…ブローバイガスフィルタ。２７…上流部である隙間。２８…ブローバイガス流路を構成する上流部としての流路。３０２…底壁。３１，３１Ａ，３１Ｂ…空洞部。３２…導入通路。３２１…入口。３３，３３Ａ…油抜き通路。３４…導入通路を形成する導入管。
【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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