JP2006063803A - Engine crankcase emission control system - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to an engine blow-by gas reduction device that returns blow-by gas discharged from a cylinder head of an engine to an intake passage.
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。 In general, an engine is driven to explode by sucking a mixture of fuel and air into a cylinder, compressing it with a piston, and then igniting it. In this case, since the piston and the cylinder need to slide smoothly, there is a minute gap between them, and leakage from this gap is prevented by a piston ring or the like. However, the leakage of high-pressure gas during compression and explosion cannot be completely stopped, and the reality is that a small amount of leakage, that is, blow-by gas cannot be prevented. The blow-by gas needs to be discharged to the outside in order to fill the crank case and the cylinder head cover communicating with the crank case.
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。 However, the crankshaft, the connecting rod, and the like move at a high speed in the crankcase, and the rocker arm, the valve, and the like operate in the cylinder head cover that communicates with the crankcase. For this reason, oil is scattered inside the crankcase and the cylinder head cover and is filled in a mist. Therefore, discharging blow-by gas directly from the cylinder head cover also discharges mist-like oil mixed with blow-by gas, leading to an increase in engine oil consumption and for discharging gas. There is a problem that pipes are clogged with oil.
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。
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。
However, there is a limit to the amount of oil that can be removed by the filter, and the oil may remain in the blow-by gas that returns from the filter to the intake passage. When blow-by gas containing oil is recirculated to the intake passage, the oil inside the turbocharger or intercooler provided in the intake passage accumulates, and there is a problem that the efficiency of these devices is reduced. Therefore, it is desirable to remove oil remaining in the blow-by gas as much as possible between the filter and the intake passage.
An object of the present invention is to provide an engine blow-by gas reduction device capable of removing oil remaining in blow-by gas between a filter and an intake passage.
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。
As shown in FIG. 1, the invention according to claim 1 includes a
The characteristic configuration is that an
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。
In the engine blow-by gas reduction device according to the first aspect, as shown in FIG. 2, blow-by gas flowing from the
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
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。
In the blow-by gas reduction device for an engine according to the present invention, an inclined portion that rises from the filter side toward the intake passage side is formed in the gas recirculation pipe, and a spiral concave groove is formed on the inner peripheral surface of the inclined portion. The swirl flow can be given to the blow-by gas flowing from the filter side to the intake passage side through the gas reflux line. Then, the engine oil remaining in the blow-by gas rising up the inclined portion while turning adheres to the inner peripheral surface of the inclined portion by the centrifugal force and is detached. Therefore, the engine oil remaining in the blow-by gas in the gas recirculation conduit between the filter and the intake passage can be removed from the blow-by gas.
In addition, since a linear oil groove communicating with a plurality of adjacent concave grooves extends in the longitudinal direction of the inclined portion at the lower portion of the inner peripheral surface of the inclined portion, the engine oil adhering to the inner peripheral surface of the inclined portion is Due to its own weight, it gathers at the lower part of the inner peripheral surface of the inclined portion, and further flows through a straight oil groove to the filter side below the inclined portion in the longitudinal direction, and is prevented from flowing to the intake passage side.
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。
Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the engine 11 is a diesel engine, and a plurality of
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。
The blow-by gas reduction device of the present invention includes a
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。
As shown in detail in FIG. 5, the
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。
Returning to FIG. 1, the
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。
The operation of the blow-by gas reduction device configured as described above will be described.
When fuel burns in the
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。
On the other hand, the remaining blow-by gas from which the
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。
Further, in the lower part of the inner peripheral surface of the
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
11
Claims (1)
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。
A filter (25) that separates engine oil (14) from blow-by gas discharged from the cylinder head (17) of the engine (11), and one end connected to the filter (25) and the other end is the intake air of the engine (11) An engine blow-by comprising a gas return line (24) connected to the passage (23) and returning the remaining blow-by gas from which the engine oil (14) has been separated by the filter (25) to the intake passage (23). In the gas reduction device,
An inclined portion (24a) rising from the filter (25) side toward the intake passage (23) side is formed in the gas reflux pipe (24),
A spiral groove (24b) is formed on the inner peripheral surface of the inclined portion (24a),
A linear oil groove (24c) communicating with a plurality of adjacent concave grooves (24b) is formed in the lower part of the inner peripheral surface of the inclined part (24a) so as to extend in the longitudinal direction of the inclined part (24a). A blow-by gas reduction device for an engine.
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