JP2006299931A - Blow-by gas reducing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車等に搭載されるエンジン(内燃機関)のブローバイガス中に含まれるオイルミスト(霧状となったエンジンオイル等)をオイルセパレータで分離し、このオイル分離後のブローバイガスをエンジンの吸気系へ送るブローバイガス還元装置(以下、PCV(Positive Crankcase Ventilation)装置という)に係る。特に、本発明は、分離後のオイルを効率良くオイル溜まり部側へ送るための対策に関する。 In the present invention, for example, oil mist (such as mist-like engine oil) contained in blow-by gas of an engine (internal combustion engine) mounted on an automobile or the like is separated by an oil separator, and the blow-by gas after oil separation is separated. The present invention relates to a blow-by gas reduction device (hereinafter referred to as a PCV (Positive Crankcase Ventilation) device) that is sent to an intake system of an engine. In particular, the present invention relates to a measure for efficiently sending separated oil to the oil reservoir side.
従来より、自動車用エンジンには、シリンダとピストンとの隙間からクランクケース内に吹き抜けたブローバイガスを吸気系に導くためのPCV装置が備えられている。つまり、このPCV装置によって、一酸化炭素や炭化水素等を含むブローバイガスをエンジンの吸気系を経て燃焼室に送り込み、このブローバイガスの大気中への放出を防止している。 2. Description of the Related Art Conventionally, automobile engines have been provided with a PCV device that guides blow-by gas blown into a crankcase through a gap between a cylinder and a piston to an intake system. That is, by this PCV device, blow-by gas containing carbon monoxide, hydrocarbons, and the like is sent to the combustion chamber through the intake system of the engine, and release of this blow-by gas into the atmosphere is prevented.
また、下記の特許文献1にも開示されているように、このPCV装置はオイルセパレータを備えている。このオイルセパレータによって、ブローバイガス中に含まれているオイルミストが分離され、このオイルがオイルパン等のオイル溜まり部へ送られる一方、オイルミストが分離除去された後のブローバイガスがエンジンの吸気系に還流されるようになっている。 Further, as disclosed in Patent Document 1 below, this PCV device includes an oil separator. The oil separator separates the oil mist contained in the blow-by gas, and the oil is sent to an oil reservoir such as an oil pan. On the other hand, the blow-by gas after the oil mist is separated and removed is used as an intake system of the engine. To be refluxed.
尚、上記オイルセパレータの内部には、オイルミストを分離するためのオイル分離手段が収容されている。例えば、オイルセパレータ内部に複数のバッフルプレートが配置されてブローバイガス流路が迷路状に構成されたものや、パンチングプレート及びバッフルプレートが配置されたものが一般に知られており、オイルセパレータ内部をブローバイガスが流れていく間に所謂慣性衝突作用によってオイルミストが捕捉されるようになっている。 An oil separating means for separating oil mist is housed inside the oil separator. For example, it is generally known that a plurality of baffle plates are arranged inside the oil separator and the blow-by gas flow path is configured as a maze, or a punching plate and a baffle plate are arranged. Oil mist is captured by the so-called inertial collision action while the gas flows.
また、上記オイルセパレータの配置形態としては、エンジンのシリンダヘッドカバー(以下、単にヘッドカバーという)の内部に配置されるものや、ヘッドカバーの外部(例えばV型エンジンにおける左右の各バンクの間)に配置されるものが知られている。 The oil separator may be arranged inside the engine cylinder head cover (hereinafter simply referred to as the head cover) or outside the head cover (for example, between the left and right banks of the V-type engine). Things are known.
一方、この種のPCV装置において、構成の簡素化を図るために、オイルレベルゲージガイドを流用することが知られている。例えば下記の特許文献2及び特許文献3に示すように、オイルセパレータ内部とオイルレベルゲージガイド内部とを連通配管によって連通させ、クランクケース内のブローバイガスを、オイルレベルゲージガイド及び連通配管を経てオイルセパレータに導入するようにしたものである。つまり、オイルレベルゲージガイドの内部空間をブローバイガス回収用の通路として兼用したものである。これによれば、クランクケース内のブローバイガスをオイルセパレータに導入するための特別な配管は必要なくなる。
ところで、この種のPCV装置にあっては、オイルセパレータにおけるオイル分離効率を更に高めて、エンジン吸気系へのオイルミストの流れ込みを確実に防止することが要求されている。 By the way, this type of PCV device is required to further improve the oil separation efficiency in the oil separator and to reliably prevent the oil mist from flowing into the engine intake system.
そのための手段として、例えば、上記複数のバッフルプレートによってブローバイガス流路を迷路状に構成するものでは、ブローバイガス流路を更に複雑で且つ流路断面積の小さい迷路状にすることが挙げられる。また、パンチングプレート及びバッフルプレートを配置するものでは、パンチングプレートに形成する開口の面積を更に小さくしてこの開口を通過するブローバイガスの流速を高めることで慣性衝突作用が十分に発揮されるようにすることが挙げられる。 As a means for that purpose, for example, in the case where the blow-by gas flow path is configured in a maze shape by the plurality of baffle plates, the blow-by gas flow path is made more complicated and has a maze shape having a smaller flow path cross-sectional area. Further, in the case where the punching plate and the baffle plate are arranged, the inertial collision action is sufficiently exhibited by further reducing the area of the opening formed in the punching plate and increasing the flow velocity of the blow-by gas passing through the opening. To do.
しかしながら、これらの手段は、何れもオイルセパレータ内部の圧力損失を高めることに繋がり、オイルセパレータ内部圧力の低下を招くことになる。このようにオイルセパレータ内部圧力が低下した場合、分離後のオイルをオイルパンへ戻すためのオイル戻し通路によるオイル戻し動作が円滑に行えなくなる可能性がある。つまり、このオイル戻し通路は、上端がオイルセパレータに、下端がオイルパン内の空間にそれぞれ連通するものであるが、上記オイルセパレータ内部圧力の低下に伴って、オイル戻し通路の下側の圧力(オイルパン側の圧力)が上側の圧力(オイルセパレータ側の圧力)よりも相対的に大幅に高くなり、この圧力差が原因で、分離後のオイルをオイルパンに向けて流下させることが困難になってしまう。そればかりでなく、場合によっては、オイル戻し通路内をオイルが逆流してしまうこともある。このような状況では、オイルセパレータ内部に大量の液状オイルが滞留することになって、この液状オイルがブローバイガスと共にエンジンの吸気系に送り込まれてしまうといった状況を招く虞がある。 However, any of these means leads to an increase in the pressure loss inside the oil separator, leading to a decrease in the oil separator internal pressure. When the internal pressure of the oil separator is thus reduced, there is a possibility that the oil return operation by the oil return passage for returning the separated oil to the oil pan cannot be performed smoothly. In other words, the oil return passage has an upper end communicating with the oil separator and a lower end communicating with the space inside the oil pan. However, as the internal pressure of the oil separator decreases, the pressure below the oil return passage ( The pressure on the oil pan side is significantly higher than the pressure on the upper side (pressure on the oil separator side), and this pressure difference makes it difficult to flow the separated oil toward the oil pan. turn into. In addition, in some cases, the oil may flow backward in the oil return passage. In such a situation, a large amount of liquid oil stays inside the oil separator, and this liquid oil may be sent to the engine intake system together with the blow-by gas.
以上のように、従来のPCV装置にあっては、エンジン吸気系へのオイルミストの流れ込みを防止するための手段(慣性衝突作用を十分に発揮させるための手段)を講じたことが、逆に、エンジン吸気系へのオイルの流れ込みを助長してしまう可能性があった。 As described above, in the conventional PCV device, on the contrary, the means for preventing the oil mist from flowing into the engine intake system (means for sufficiently exerting the inertial collision action) is taken. The oil flow into the engine intake system could be encouraged.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オイルセパレータにおいて分離したオイルを効率良くオイル溜まり部側へ送ることができるブローバイガス還元装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to provide a blow-by gas reduction device that can efficiently send oil separated in an oil separator to the oil reservoir portion side. .
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを分離するオイルセパレータを備え、このオイルセパレータ内を流れる間にオイルミストが分離除去されたブローバイガスを内燃機関の吸気系へ送ると共に、分離したオイルを内燃機関のオイル溜まり部側へ送るブローバイガス還元装置を前提とする。このブローバイガス還元装置に対し、上記オイルセパレータの内部をオイルレベルゲージガイドの上端部または上端部近傍に連通する。また、このオイルレベルゲージガイドの下端部を内燃機関のオイル溜まり部のオイルに浸漬させる。これにより、オイルレベルゲージガイドの内部空間を、上記オイルセパレータで分離されたオイルを内燃機関のオイル溜まり部へ送るためのオイル戻し通路として構成している。 The solution of the present invention devised to achieve the above object includes an oil separator that separates oil mist contained in blowby gas, and the blowby in which oil mist is separated and removed while flowing in the oil separator. A blow-by gas reduction device that sends gas to the intake system of the internal combustion engine and sends separated oil to the oil reservoir side of the internal combustion engine is assumed. With respect to this blow-by gas reducing device, the inside of the oil separator is communicated with the upper end portion or the vicinity of the upper end portion of the oil level gauge guide. Further, the lower end portion of the oil level gauge guide is immersed in the oil in the oil reservoir portion of the internal combustion engine. Thereby, the internal space of the oil level gauge guide is configured as an oil return passage for sending the oil separated by the oil separator to the oil reservoir of the internal combustion engine.
この特定事項により、クランクケース内から回収されたブローバイガスは、オイルセパレータ内に導入され、このオイルセパレータ内のブローバイガス流路を流れる間にオイルミストが分離除去される。このオイル分離のための手法としては、例えば複数のバッフルプレートを配置してブローバイガス流路を迷路状にしたり、パンチングプレート及びバッフルプレートを配置して慣性衝突作用を利用するものが適用可能である。オイルミストが分離除去された後のブローバイガスは内燃機関の吸気系へ送られ、燃焼室内で燃焼される。これによって、ブローバイガスの大気中への放出が防止される。 With this specific matter, the blow-by gas recovered from the crankcase is introduced into the oil separator, and the oil mist is separated and removed while flowing through the blow-by gas flow path in the oil separator. As a method for separating the oil, for example, a plurality of baffle plates can be arranged to make the blow-by gas flow path a maze, or a punching plate and a baffle plate can be arranged to use the inertial collision action. . The blow-by gas after the oil mist is separated and removed is sent to the intake system of the internal combustion engine and burned in the combustion chamber. This prevents the blow-by gas from being released into the atmosphere.
一方、オイルセパレータ内で分離されたオイルは、オイルセパレータから流出することになる。この際、本発明では、オイルセパレータの内部がオイルレベルゲージガイドに連
通しているため、このオイルセパレータから流出したオイルはオイルレベルゲージガイドの内部空間に流入され、このオイルレベルゲージガイドの内部空間を流下してオイル溜まり部へ送られることになる。そして、このオイルレベルゲージガイドの下端部はオイル溜まり部のオイルに浸漬されているため、このオイルレベルゲージガイドの内部空間下部に存在しているオイル(オイル溜まり部に溜まっているオイル)がオイルセパレータ内部空間とオイル溜まり部の内部空間とを遮断することになる。従って、仮にオイルセパレータ内部圧力が低下する状況になったとしても、相対的に高圧状態となったオイル溜まり部の圧力がオイルセパレータ内に作用することはないので、オイルセパレータ内で分離したオイルは円滑にオイルセパレータから排出されオイルレベルゲージガイドの内部空間を流下することになる。また、オイル溜まり部の圧力によってオイルレベルゲージガイド内部空間の油面高さ位置が上昇する状況になっても、この油面高さ位置がオイルセパレータの設置高さ位置まで上昇することは殆ど無いので、オイルレベルゲージガイドの内部空間を液状オイルが逆流してオイルセパレータ内部に流れ込むといったことはない。その結果、液状オイルがブローバイガスと共にエンジンの吸気系に送り込まれてしまうといった状況を回避できる。以上のように、オイルセパレータ内部圧力が低下する状況であっても分離後のオイルを円滑に排出することができるので、オイルセパレータにおけるオイル分離効率を更に高める構成(上述したようにブローバイガス流路を複雑で且つ流路断面積の小さい迷路状にする構成や、パンチングプレートに形成する開口の面積を小さくしてこの開口を通過するブローバイガスの流速を高める構成)の実用性を高めることが可能になり、この構成によって、オイルセパレータでのオイルミストの分離が確実に行えてエンジン吸気系へのオイルミストの流れ込みを確実に防止することができる。
On the other hand, the oil separated in the oil separator flows out from the oil separator. At this time, in the present invention, since the inside of the oil separator communicates with the oil level gauge guide, the oil flowing out from the oil separator flows into the internal space of the oil level gauge guide, and the internal space of the oil level gauge guide Will be sent down to the oil reservoir. Since the lower end of the oil level gauge guide is immersed in the oil in the oil reservoir, the oil existing in the lower part of the internal space of the oil level gauge guide (oil accumulated in the oil reservoir) is oil. The separator internal space and the oil reservoir internal space are blocked. Therefore, even if the internal pressure of the oil separator decreases, the pressure of the oil reservoir that is relatively high pressure does not act on the oil separator. The oil is smoothly discharged from the oil separator and flows down the internal space of the oil level gauge guide. Even when the oil level gauge guide internal space rises due to the pressure in the oil reservoir, the oil level hardly rises to the oil separator installation height. Therefore, liquid oil does not flow back into the oil separator inside the oil level gauge guide. As a result, it is possible to avoid a situation in which liquid oil is sent into the engine intake system together with blow-by gas. As described above, since the oil after separation can be smoothly discharged even in a situation where the internal pressure of the oil separator is reduced, the oil separation efficiency in the oil separator is further enhanced (as described above, the blow-by gas flow path Can be improved in practical use, such as a complicated labyrinth with a small channel cross-sectional area and a configuration in which the area of the opening formed in the punching plate is reduced to increase the flow velocity of blow-by gas passing through the opening). Thus, with this configuration, the oil mist can be reliably separated by the oil separator, and the oil mist can be reliably prevented from flowing into the engine intake system.
また、上記オイルレベルゲージガイドのより具体的な構成としては以下のものが挙げられる。オイル溜まり部のオイルに浸漬されているオイルレベルゲージガイドの下側開口の位置を、オイルレベルゲージガイドに挿入されているオイルレベルゲージの下端位置よりも上方位置に設定している。 Moreover, the following is mentioned as a more concrete structure of the said oil level gauge guide. The position of the lower opening of the oil level gauge guide immersed in the oil in the oil reservoir is set above the lower end position of the oil level gauge inserted in the oil level gauge guide.
この特定事項によれば、オイルレベルゲージガイドからオイルレベルゲージを抜き取ってオイルの量や汚れ具合を点検し、その後、オイルレベルゲージをオイルレベルゲージガイドに差し込むといったオイルレベル点検作業が行われた際、このオイルレベルゲージの抜き差し動作によってオイルレベルゲージガイドの内部が清掃されることになる。例えば、オイルレベルゲージガイドの内面に異物(スラッジ等)が付着している場合であっても、このオイルレベルゲージの抜き差し動作によって、この異物を除去することができる。このため、定期的なオイルレベル点検作業を行うことで、オイルレベルゲージガイドの内部空間であるオイル戻し通路を閉塞無く確保することができ、オイルセパレータからのオイル回収動作の信頼性を高く確保することができる。 According to this specific matter, when the oil level gauge is removed, the oil level gauge is removed from the oil level gauge guide, checked for oil level and dirt condition, and then inserted into the oil level gauge guide. The inside of the oil level gauge guide is cleaned by the insertion and removal operation of the oil level gauge. For example, even when foreign matter (sludge or the like) adheres to the inner surface of the oil level gauge guide, the foreign matter can be removed by the insertion / removal operation of the oil level gauge. For this reason, by performing regular oil level inspection work, the oil return passage, which is the internal space of the oil level gauge guide, can be secured without clogging, and the reliability of the oil recovery operation from the oil separator is ensured to be high. be able to.
上記オイルレベルゲージの抜き差し動作によるオイルレベルゲージガイド内部の清掃をより効果的に行う構成として、オイルレベルゲージにオイルレベルゲージガイド清掃用のブラシを設けることが挙げられる。 As a configuration for more effectively cleaning the inside of the oil level gauge guide by the operation of inserting / removing the oil level gauge, providing the oil level gauge with a brush for cleaning the oil level gauge guide can be mentioned.
本発明では、ブローバイガスからオイルを分離するためのオイルセパレータを備えたブローバイガス還元装置に対し、分離後のオイルをオイル溜まり部へ戻すためのオイル戻し通路としてオイルレベルゲージガイドの内部空間を利用し、また、このオイルレベルゲージガイドの下端部を内燃機関のオイル溜まり部のオイルに浸漬させている。このため、仮にオイルセパレータ内部圧力が低下する状況になったとしても、オイルセパレータ内で分離したオイルをオイルレベルゲージガイド内部空間に向けて円滑に流下させることができ、また、オイル溜まり部からのオイルの逆流も抑制できる。その結果、オイルセパレータ内部での液状オイルの滞留が防止でき、液状オイルがブローバイガスと共にエンジンの吸
気系に送り込まれてしまうといった状況が回避できて、内燃機関の出力低下やオイル消費量の増大を回避可能なブローバイガス還元装置を提供できる。
In the present invention, the internal space of the oil level gauge guide is used as an oil return passage for returning the separated oil to the oil reservoir with respect to the blow-by gas reduction device having an oil separator for separating the oil from the blow-by gas. In addition, the lower end of the oil level gauge guide is immersed in the oil in the oil reservoir of the internal combustion engine. For this reason, even if the internal pressure of the oil separator decreases, the oil separated in the oil separator can be smoothly flowed toward the internal space of the oil level gauge guide, and from the oil reservoir. Oil backflow can also be suppressed. As a result, it is possible to prevent the liquid oil from staying inside the oil separator, avoiding the situation where the liquid oil is sent into the intake system of the engine together with the blow-by gas, and reducing the output of the internal combustion engine and increasing the oil consumption. An avoidable blow-by gas reduction device can be provided.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係るPCV装置(ブローバイガス還元装置)を自動車用直列型エンジン(内燃機関)に適用した場合について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment demonstrates the case where the PCV apparatus (blow-by gas reduction apparatus) based on this invention is applied to the in-line engine (internal combustion engine) for motor vehicles.
<第1実施形態>
先ず、第1実施形態について説明する。図1は、本第1実施形態に係るエンジンEをクランク軸Cの軸心に沿った方向から見たエンジン内部の概略構成を示す図である。
<First Embodiment>
First, the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration inside the engine when the engine E according to the first embodiment is viewed from a direction along the axis of the crankshaft C. FIG.
−エンジンの全体構成の説明−
この図1に示すように、エンジンEは、シリンダブロック1の上端部に設置されたシリンダヘッド3と、その上端に取り付けられたヘッドカバー4とを備えている。上記シリンダブロック1には複数(例えば4個)のシリンダ5が配設されており、これらシリンダ5の内部にピストン51が往復移動可能に収容されている。また、各ピストン51はコネクティングロッド52を介してクランク軸Cに動力伝達可能に連結されている。更に、シリンダブロック1の下側にはクランクケース6が取り付けられており、上記シリンダブロック1内の下部からクランクケース6の内部に亘る空間がクランク室61となっている。また、このクランクケース6の更に下側にはオイル溜まり部となるオイルパン7が配設されている。
-Description of overall engine configuration-
As shown in FIG. 1, the engine E includes a
また、上記シリンダヘッド3には吸気ポート31を開閉するための吸気バルブ32及び排気ポート33を開閉するための排気バルブ34がそれぞれ組み付けられており、シリンダヘッド3とヘッドカバー4との間に形成されているカム室41に配置されたカムシャフト35,36の回転によって各バルブ32,34の開閉動作が行われるようになっている。
The
一方、シリンダヘッド3に形成されている吸気ポート31には吸気マニホールド8が接続されている。この吸気マニホールド8の上流側はサージタンク81及びスロットルバルブ82を備えた吸気管83に連通されており、吸気管83の上流側にはエアクリーナ84が設けられている。これにより、上記エアクリーナ84から吸気管83内に導入された空気は、サージタンク81を通じて吸気マニホールド8に導入される。上記シリンダヘッド3にはインジェクタ(燃料噴射弁)37が設けられており、吸気ポート31に導入された空気は、このインジェクタ37から噴射された燃料と混合されて混合気となり、吸気バルブ32の開弁に伴って燃焼室38へと導入されることになる。また、この燃焼室38の頂部には点火プラグ39が配設されている。
On the other hand, an
上記燃焼室38において、点火プラグ39の点火に伴う混合気の燃焼により生じた燃焼ガスは、排気バルブ34の開弁に伴い排気ガスとして、排気ポート33を経た後、図示しない排気マニホールドに排出され、排気管を通過して外部に排出されるようになっている。尚、排気管には、図示しない触媒コンバータが設けられており、排気ガス中に含まれる炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、及び酸化窒素成分(NOx)が浄化されるようになっている。
In the
−PCV装置の説明−
次に、本実施形態の特徴であるPCV装置9について説明する。このPCV装置9は、シリンダ5の内面とピストン51の外面との隙間からクランク室61内に吹き抜けたブローバイガスを吸気系に導くためのものである。
-Description of PCV device-
Next, the
上記PCV装置9は、クランク室61内に吹き抜けたブローバイガスを抜き出すためのブローバイガス通路91、このブローバイガス通路91によって抜き出されたブローバイガスからオイルミストを分離するためのオイルセパレータ92、このオイルセパレータ92からブローバイガスを吸気系に導くためのブローバイガス供給配管93、オイルセパレータ92内で分離したオイルをオイルパン7に向けて排出するためのオイル排出配管94を備えている。以下、それぞれについて説明する。
The
(ブローバイガス通路91)
ブローバイガス通路91は、シリンダブロック1からシリンダヘッド3に亘って略鉛直方向に延びる通路として形成されており、これによってクランク室61とカム室41とが連通している。つまり、ブローバイガス回収時には、このブローバイガス通路91によってクランク室61内のブローバイガスがカム室41に導入されるようになっている。
(Blowby gas passage 91)
The blow-by
(オイルセパレータ92)
オイルセパレータ92は、ヘッドカバー4の内面(下側の面)に取り付けられており、セパレータケース92aと、このセパレータケース92a内に配置された複数のバッフルプレート(オイル捕捉手段)92b,92b,…とにより構成されている。
(Oil separator 92)
The
上記セパレータケース92aは、一端側(図1における上側)が開放された金属製で略直方体形状の箱形部材であって、この開放側がヘッドカバー4の内面に取り付けられることによって、このヘッドカバー4との間で略密閉されたセパレータ室(ブローバイガス流路)92cを形成している。このセパレータケース92aのヘッドカバー4の内面に対する取り付け手段としてはボルト止め等が挙げられる。尚、ここでは、セパレータケース92aとヘッドカバー4の内面とによってセパレータ室92cを形成しているが、セパレータケース92aのみによってセパレータ室92cを形成する構成としてもよい。
The
そして、このセパレータケース92aには、ブローバイガス導入孔92d、オイル回収孔92fがそれぞれ形成されており、また、上記ヘッドカバー4にはブローバイガス排出孔92eが形成されている。以下、各孔について説明する。
The
ブローバイガス導入孔92dは、セパレータケース92aの一方側の側面(図1における左側の面)に形成されており、セパレータケース92aの内部空間である上記セパレータ室92cとカム室41とを連通するものである。
The blow-by
ブローバイガス排出孔92eは、ヘッドカバー4の上面に形成されていると共に上記ブローバイガス供給配管93の上流端が接続されている。つまり、このブローバイガス排出孔92eはブローバイガス供給配管93を介してセパレータ室92cとエンジンEの吸気系とを連通するものである。
The blow-by
オイル回収孔92fは、セパレータケース92aの他方側の側面(図1における右側の面)の下端部に形成されていると共に上記オイル排出配管94の上流端が接続されている。つまり、このオイル回収孔92fはオイル排出配管94を介してオイルをオイルパン7に向けて排出するものである。
The
(ブローバイガス供給配管93)
ブローバイガス供給配管93は、上述した如く上流端がセパレータケース92aのブローバイガス排出孔92eに接続されている。また、このブローバイガス供給配管93の下流端は、上記吸気管83におけるスロットルバルブ82の直下流側に接続されている。このため、オイルセパレータ92内でオイルミストが分離除去された後のブローバイガスは
、ブローバイガス排出孔92eからブローバイガス供給配管93を経てスロットルバルブ82の直下流側に導入されるようになっている。
(Blow-by gas supply piping 93)
As described above, the upstream end of the blow-by
また、このブローバイガス供給配管93の上流端部にはPCVバルブ95が設けられている。このPCVバルブ95が吸気負圧等によって開弁することにより上述した如くオイルセパレータ92内のブローバイガスがブローバイガス供給配管93に流出されて吸気管83に導入されることになる。
A
尚、上記吸気管83におけるスロットルバルブ82の直上流側には新気導入配管85が接続されている。この新気導入配管85の他端(下流側端)は上記カム室41を経てクランク室61に連通されており、クランク室61内に新気(外気)が導入されてクランク室61の換気が可能になっている。
A fresh
(オイル排出配管94)
オイル排出配管94は、上述した如く上流端がセパレータケース92aのオイル回収孔92fに接続されている。そして、本実施形態の特徴の一つとして、このオイル排出配管94の下流端は、オイルレベルゲージ10aが挿入されるオイルレベルゲージガイド10の上端部近傍位置に接続されている。つまり、セパレータケース92aの内部空間(セパレータ室92c)とオイルレベルゲージガイド10の内部空間とは、上記オイル回収孔92f及びオイル排出配管94によって連通されている。また、このオイル排出配管94は、セパレータケース92aから流出したオイルが円滑にオイルレベルゲージガイド10の内部空間に流れ込むように、このオイルレベルゲージガイド10に向かって下側に傾斜する配置状態とされている。
(Oil discharge piping 94)
As described above, the upstream end of the oil discharge pipe 94 is connected to the
尚、セパレータケース92a及びオイルレベルゲージガイド10に対してオイル排出配管94を接続するための手段としては、オイル排出配管94が金属製パイプである場合には溶接が適用され、オイル排出配管94がゴム製ホースである場合には、セパレータケース92a及びオイルレベルゲージガイド10からパイプ部材をそれぞれ突設しておき、このパイプ部材にオイル排出配管94を装着することになる。
As a means for connecting the oil discharge pipe 94 to the
また、本実施形態のもう一つの特徴としては、上記オイルレベルゲージガイド10の下端部がオイルパン7に貯留されているオイルOに浸漬されている点がある。これにより、このオイルレベルゲージガイド10の内部空間の下部に存在しているオイルがセパレータケース92aの内部空間とクランク室61とを遮断することになる。つまり、仮に、セパレータケース92aの内部圧力が低下する状況になったとしても、その圧力差(セパレータケース92aの内部とクランク室61との圧力差)によってオイルレベルゲージガイド10の内部空間の油面高さ位置が上昇するのみであって(図1の油面高さ位置を参照)、相対的に高圧状態となったクランク室61の圧力がセパレータケース92aの内部に作用することはなく、オイルセパレータ92内で分離したオイルをオイルレベルゲージガイド10の内部空間に向けて円滑に流下させることができるようになっている。
Another feature of the present embodiment is that the lower end portion of the oil
尚、上記オイルセパレータ92の容量、各孔92d,92e,92fの開口寸法、バッフルプレート92bの形状や配設枚数は、エンジンEの排気量やブローバイガスの発生量等に適したブローバイガス回収能力が発揮できるように適宜設計される。
The capacity of the
−PCV装置9の動作説明−
次に、上述の如く構成されたPCV装置9の動作について説明する。エンジンEの圧縮行程や膨張行程においてシリンダ5とピストン51との隙間からクランク室61内に吹き抜けたブローバイガスは、上記ブローバイガス通路91及びカム室41を経てセパレータケース92a内に導入される(図1に実線で示す矢印参照)。このセパレータケース92
a内のセパレータ室92cに流れ込んだブローバイガスは、各バッフルプレート92b,92b,…に衝突しながらセパレータケース92内を流れることにより、所謂慣性衝突作用によってオイルミストが捕捉される。これにより、ブローバイガスとオイルミストとが分離される。
-Operational explanation of PCV device 9-
Next, the operation of the
The blow-by gas that has flowed into the
そして、オイルミストが分離除去されたブローバイガスは、セパレータケース92a内の下流端に達し、PCVバルブ95の開放動作に伴ってブローバイガス供給配管93に流出されて吸気管83に導入される(図1に破線で示す矢印参照)。
Then, the blow-by gas from which the oil mist has been separated and removed reaches the downstream end in the
一方、分離後のオイルは、図1に一点鎖線で示す矢印の如く、セパレータケース92aのオイル回収孔92fからオイル排出配管94に排出された後、オイルレベルゲージガイド10の内部空間を経てオイルパン7に向けて回収される。実際には、オイルレベルゲージガイド10の内部空間の下部にはオイルが存在しているので、オイル排出配管94からオイルレベルゲージガイド10の内部空間に流れ込んだオイルは、このオイルレベルゲージガイド10の内部空間に留まり、一部(オイルレベルゲージガイド10の内部空間の底部に存在していたオイル)がオイルパン7に排出されて、オイルレベルゲージガイド10の内部空間の油面高さ位置が維持されることになる。
On the other hand, the oil after separation is discharged from the
尚、このオイルレベルゲージガイド10の内部空間の油面高さ位置は、セパレータケース92aの内部圧力とクランク室61の内部圧力との圧力差によって決定されるものである。一般に、オイルレベルゲージ10aによるオイルレベル点検作業は、エンジンEの停止時に実行される。この際、クランク室61の圧力は低下しており、また、オイルレベルゲージ10aの引き抜き作業に伴って、大気圧が、オイルレベルゲージガイド10の内部空間、オイル排出配管94、オイルセパレータ92の内部空間、ブローバイガス通路91及びクランク室61に導入され、セパレータケース92aの内部とクランク室61の内部とは均圧される。このため、オイルレベルゲージガイド10の内部空間の油面高さ位置は、オイルパン7の油面高さ位置に略一致することになるので、オイル量の点検を正確に行うことができる。
The oil level height position in the internal space of the oil
また、上記ブローバイガス還元動作に伴って、新気導入配管85からカム室41内及びクランク室61内に新気が導入され、これら各室41,61の換気が行われている。
Further, along with the blow-by gas reduction operation, fresh air is introduced into the
以上説明したように、本実施形態では、オイルセパレータ92で分離されたオイルは、オイルレベルゲージガイド10の内部空間に流入されるようになっており、且つこのオイルレベルゲージガイド10の下端部はオイルパン7のオイルOに浸漬されている。このため、このオイルレベルゲージガイド10の内部空間に存在しているオイルがオイルセパレータ92の内部空間とクランク室61とを遮断することになる。従って、仮にオイルセパレータ92の内部圧力が低下する状況になったとしても、相対的に高圧状態となったクランク室61の圧力がオイルセパレータ92内に作用することはないので、オイルセパレータ92内で分離したオイルをオイルレベルゲージガイド10の内部空間に向けて円滑に流下排出することができる。また、クランク室61の圧力によってオイルレベルゲージガイド10の内部空間の油面高さ位置が上昇する状況になっても、この油面高さ位置がオイルセパレータ92の設置高さ位置まで上昇することは殆ど無いので、オイルレベルゲージガイド10の内部空間を液状オイルが逆流してオイルセパレータ92内部に流れ込むといったことはなく、液状オイルがブローバイガスと共にエンジンEの吸気系に送り込まれてしまうといった状況を回避できる。このように本実施形態では、オイルセパレータ92の内部圧力が低下する状況であっても分離後のオイルを円滑に排出することができるので、オイルセパレータ92内のセパレータ室92cを複雑で且つ流路断面積の小さい迷路状にするといったオイル分離効率を高める構成を採用することが可能であり、オイルセパレータ92でのオイルミストの分離が確実に行えて、エンジンEの吸気系へのオイルミストの流
れ込みを確実に防止することができ、エンジン出力の低下やオイル消費量の増大を回避することができる。
As described above, in the present embodiment, the oil separated by the
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。本第2実施形態は、オイルセパレータ92とオイルレベルゲージガイド10との接続構造の変形例である。その他の構成及び動作は上述した第1実施形態のものと同様である。従って、ここではオイルセパレータ92とオイルレベルゲージガイド10との接続構造についてのみ説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. The second embodiment is a modification of the connection structure between the
図2は、本第2実施形態に係るエンジンEのオイルセパレータ92及びその周辺部を示す断面図であり、上述した第1実施形態のものと同一の構成部材については同一の符号を付している。この図2に示すように、本実施形態に係るオイルレベルゲージガイド10は、セパレータケース92aの下端部に接続されている。つまり、ヘッドカバー4の上面にオイルレベルゲージ10aを挿入するための挿入孔42が形成されており、この挿入孔42に対応するセパレータケース92aの底部にオイル回収孔92fが形成されていて、このオイル回収孔92fにオイルレベルゲージガイド10の上端部が接続された構成となっている。また、本実施形態においても、オイルレベルゲージガイド10の下端部はオイルパン7のオイルOに浸漬されている(この下端部ついては図示省略)。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the
この構成によれば、オイルセパレータ92とオイルレベルゲージガイド10とを接続するための特別な配管(上記第1実施形態におけるオイル排出配管94)が必要なくなり、部品点数の削減を図ることができる。尚、本実施形態の構成では、オイルレベルゲージ10aを挿入するための挿入孔42がオイルセパレータ92の内部に臨んでいるため、この挿入孔42からのブローバイガスの放出を阻止するように、オイルレベルゲージ10aの把持部10dの下端に設けられて挿入孔42に嵌め込まれるシール部10eのシール性を高く確保できる構成を採用しておく必要がある。
According to this configuration, a special pipe (oil discharge pipe 94 in the first embodiment) for connecting the
<変形例>
次に、本発明の変形例について説明する。以下に示す変形例は、オイルレベルゲージ10aまたはオイルレベルゲージガイド10の変形例であり、その他の構成及び動作は上述した第1実施形態または第2実施形態のものと同様である。従って、ここではオイルレベルゲージ10aまたはオイルレベルゲージガイド10の構成についてのみ説明する。
<Modification>
Next, a modified example of the present invention will be described. The following modification is a modification of the
先ず、第1の変形例を、図3を用いて説明する。この図3はオイルレベルゲージガイド10の下端部周辺の断面図である。この図に示すように、本変形例のオイルレベルゲージ10aの先端部にはブラシ10bが設けられている。このようなブラシ10bを設けることにより、オイルレベルゲージガイド10からオイルレベルゲージ10aを抜き取って、オイルの量や汚れ具合を点検し、その後、オイルレベルゲージ10aをオイルレベルゲージガイド10に差し込むといったオイルレベル点検作業が行われる際には、このオイルレベルゲージ10aの抜き差し動作に伴い、ブラシ10bによってオイルレベルゲージガイド10の内面が清掃されることになる。このため、定期的なオイルレベルの点検作業を行うことで、オイルレベルゲージガイド10の内部空間であるオイル戻し通路を閉塞無く確保することができ、オイルセパレータ92からのオイル回収動作の信頼性を高く確保することができる。
First, a first modification will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a sectional view around the lower end of the oil
次に、第2の変形例を、図4を用いて説明する。この図4もオイルレベルゲージガイド10の下端部周辺の断面図である。この図に示すように、本変形例のオイルレベルゲージガイド10は、その下端がオイルパン7の底部まで延長されており、このオイルパン7の底面に沿って水平方向に延びる水平部10cが設けられている。これにより、エンジンEの運転中にオイルパン7内のオイル貯留量が少なくなった場合であってもオイルレベルゲ
ージガイド10の下端開口をオイルO内に確実に浸漬させることができ、上述したオイル回収動作を円滑に行うことが可能になる。
Next, a second modification will be described with reference to FIG. FIG. 4 is also a sectional view around the lower end of the oil
<その他の実施形態>
以上説明した各実施形態及び変形例では、本発明に係るPCV装置9を自動車用直列型エンジンEに適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、自動車用V型エンジン、自動車用水平対向型エンジン等に対しても適用可能である。また、ガソリンエンジンに限らずディーゼルエンジンにも適用可能である。更に、自動車用に限らず、その他のエンジンにも適用可能である。また、気筒数、燃料噴射方式、その他、エンジンEの仕様は特に限定されるものではない。
<Other embodiments>
In each of the embodiments and modifications described above, the case where the
また、上述した各実施形態及び変形例では、ヘッドカバー4の内部にオイルセパレータ92を設置したPCV装置9に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、V型エンジンの各バンク間にオイルセパレータを取り付けたPCV装置やオイルセパレータがエンジンとは別置きとされたPCV装置に対しても適用可能である。
Further, in each of the above-described embodiments and modifications, the case where the present invention is applied to the
更には、セパレータケース92内に配置されるオイル捕捉手段としては、パンチングプレートとバッフルプレートとを備えさせ、パンチングプレートの開口を通過して流速が上昇したブローバイガスをバッフルプレートに衝突させるようにしたものを適用してもよい。また、パンチングプレートに代えてメッシュ状のプレートを採用してもよい。
Furthermore, as an oil trapping means disposed in the
7 オイルパン(オイル溜まり部)
9 PCV装置(ブローバイガス還元装置)
92 オイルセパレータ
10 オイルレベルゲージガイド
10a オイルレベルゲージ
10b ブラシ
E エンジン(内燃機関)
7 Oil pan (oil reservoir)
9 PCV equipment (blow-by gas reduction equipment)
92
Claims (3)
上記オイルセパレータは、その内部がオイルレベルゲージガイドの上端部または上端部近傍に連通している一方、オイルレベルゲージガイドの下端部は内燃機関のオイル溜まり部のオイルに浸漬されていて、このオイルレベルゲージガイドの内部空間が、上記オイルセパレータで分離されたオイルを内燃機関のオイル溜まり部へ送るためのオイル戻し通路として構成されていることを特徴とするブローバイガス還元装置。 An oil separator for separating the oil mist contained in the blow-by gas is provided, and the blow-by gas from which the oil mist has been separated and removed while flowing in the oil separator is sent to the intake system of the internal combustion engine, and the separated oil is supplied to the internal combustion engine. In the blow-by gas reduction device that sends to the oil reservoir,
The inside of the oil separator communicates with the upper end portion or the vicinity of the upper end portion of the oil level gauge guide, while the lower end portion of the oil level gauge guide is immersed in the oil in the oil reservoir portion of the internal combustion engine. The blow-by gas reduction device, wherein an internal space of the level gauge guide is configured as an oil return passage for sending oil separated by the oil separator to an oil reservoir of an internal combustion engine.
オイル溜まり部のオイルに浸漬されているオイルレベルゲージガイドの下側開口の位置は、オイルレベルゲージガイドに挿入されているオイルレベルゲージの下端位置よりも上方位置に設定されていることを特徴とするブローバイガス還元装置。 In the blowby gas reduction device according to claim 1,
The position of the lower opening of the oil level gauge guide immersed in the oil in the oil reservoir is set above the lower end position of the oil level gauge inserted in the oil level gauge guide. Blow-by gas reduction device.
オイルレベルゲージガイドに挿入されているオイルレベルゲージには、オイルレベルゲージガイドに対して抜き差しされる際にこのオイルレベルゲージガイドの内面を清掃するためのブラシが設けられていることを特徴とするブローバイガス還元装置。 In the blowby gas reduction device according to claim 1 or 2,
The oil level gauge inserted in the oil level gauge guide is provided with a brush for cleaning the inner surface of the oil level gauge guide when being inserted into and removed from the oil level gauge guide. Blow-by gas reduction device.
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- 2005-04-20 JP JP2005122969A patent/JP2006299931A/en active Pending
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