JP2007278237A - Blowby gas dew condensation preventing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブローバイガス中に混入している水蒸気や未燃ガスの結露を防ぐブローバイガス結露防止装置に関するものである。これは、結露の流入による潤滑油の希釈化を防止するためのものである。 The present invention relates to a blow-by gas dew condensation prevention device that prevents dew condensation of water vapor and unburned gas mixed in blow-by gas. This is to prevent dilution of the lubricating oil due to the inflow of condensation.
内燃機関では、シリンダ壁とピストンの隙間から、水分、未燃ガス、燃焼ガス等の一部が、ブローバイガスとしてクランクケース内に洩れる。そこで、ブリーザ装置の通路を利用してクランクケース内のブローバイガスを吸気系に還流させて燃焼室内で再燃焼させる技術が実用化されている。特に冬季においては、ブローバイガスの温度が低下し、ブローバイガスに含有されている水分・燃料分が結露・液化して、オイルパン内の潤滑油に流れ込み、潤滑油が希釈化されることがある。 In the internal combustion engine, part of moisture, unburned gas, combustion gas, etc. leaks into the crankcase as blow-by gas from the gap between the cylinder wall and the piston. In view of this, a technique has been put into practical use in which the blow-by gas in the crankcase is recirculated to the intake system using the passage of the breather device and recombusted in the combustion chamber. Especially in winter, the temperature of blow-by gas decreases, moisture and fuel contained in the blow-by gas may dew and liquefy and flow into the lubricating oil in the oil pan, and the lubricating oil may be diluted. .
ブローバイガスの温度低下による結露を防止するために、ブローバイガス通路の一部を排気管に沿わせてブローバイガスを加熱し、結露を防止する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。しかし、ブローバイガス通路と排気管との接触面積の確保が困難であり、効果的に排気管の熱をブローバイガスに伝えることが困難であった。 In order to prevent dew condensation due to the temperature drop of the blowby gas, a technique for preventing the dew condensation by heating the blowby gas with a part of the blowby gas passage along the exhaust pipe is disclosed (for example, see Patent Document 1). ). However, it is difficult to secure a contact area between the blow-by gas passage and the exhaust pipe, and it is difficult to effectively transfer the heat of the exhaust pipe to the blow-by gas.
本発明は、効果的にブローバイガスを加熱することのできるブローバイガス結露防止装置を提供しようとするものである。 The present invention is intended to provide a blow-by gas dew condensation prevention device capable of effectively heating blow-by gas.
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項1に記載の発明は、クランクケース内のブローバイガスを吸気系に戻すブローバイガス通路を備えた内燃機関のブローバイガス結露防止装置において、排気通路から分岐して吸気通路に開口する排気還流管の一部を、上記ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間内に設けることを特徴とするブローバイガス結露防止装置に関するものである。 The present invention solves the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 is directed to a blow-by gas dew condensation prevention apparatus for an internal combustion engine having a blow-by gas passage for returning blow-by gas in a crankcase to an intake system. The present invention relates to a blow-by gas dew condensation prevention device characterized in that a part of an exhaust gas recirculation pipe branched from a passage and opened to an intake passage is provided in the passage cross-sectional enlarged portion space in the middle of the blow-by gas passage.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のブローバイガス結露防止装置において、ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間内に設けられる排気還流管の一部を折り返し形状にしたことを特徴とするものである。 A second aspect of the present invention is the blowby gas dew condensation prevention device according to the first aspect, wherein a part of the exhaust gas recirculation pipe provided in the passage cross-sectional enlarged space in the middle of the blowby gas passage is folded. It is what.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載のブローバイガス結露防止装置において、ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間の壁面に、排気還流管を一体的に取り付けたことを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the blowby gas dew condensation prevention device according to the first or second aspect, the exhaust gas recirculation pipe is integrally attached to the wall surface of the passage cross-sectional enlarged space in the middle of the blowby gas passage. It is characterized by.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3に記載のブローバイガス結露防止装置において、ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間に、ブローバイガスを通過させるラビリンスを設けたことを特徴とするものである。 A fourth aspect of the present invention is the blowby gas dew condensation prevention device according to any one of the first to third aspects, wherein a labyrinth for allowing the blowby gas to pass is provided in a passage cross-sectional enlarged space in the middle of the blowby gas passage. It is what.
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4に記載のブローバイガス結露防止装置において、上記排気還流管の途中に油温が所定値以上になると閉じる制御弁が設けられられることを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the blowby gas dew condensation prevention device according to the first to fourth aspects, a control valve is provided in the middle of the exhaust gas recirculation pipe that closes when the oil temperature exceeds a predetermined value. It is a feature.
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請求項5に記載のブローバイガス結露防止装置において、上記ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間は、シリンダヘッドを覆うヘッドカバー内に設けられていることを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the blow-by gas dew condensation prevention device according to the first to fifth aspects, the passage cross-sectional enlarged portion space in the middle of the blow-by gas passage is provided in a head cover that covers the cylinder head. It is characterized by this.
請求項1の発明によって、ブローバイガスを排気還流管の熱で加熱することができ、ブローバイガスの結露を防止することができる。 According to the first aspect of the invention, the blow-by gas can be heated by the heat of the exhaust gas recirculation pipe, and condensation of the blow-by gas can be prevented.
請求項2の発明によって、通路断面拡大部空間内の排気還流管を折り返し形状にしたので、排気還流管の長さを長くすることができ、効率よく熱をブローバイガスに伝えることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the exhaust gas recirculation pipe in the passage cross-section enlarged portion space is folded, the length of the exhaust gas recirculation pipe can be increased and heat can be efficiently transmitted to the blow-by gas.
請求項3の発明によって、通路断面拡大部空間の壁面に排気還流管を一体的に設けるので、通路断面拡大部空間全体が熱せられ、さらに効率よく排気還流管の熱をブローバイガスに伝えることができる。 According to the third aspect of the present invention, the exhaust gas recirculation pipe is integrally provided on the wall surface of the passage cross-sectional enlarged portion space, so that the entire passage cross-sectional enlarged portion space is heated, and the heat of the exhaust recirculation pipe can be more efficiently transmitted to the blow-by gas. it can.
請求項4の発明によって、ラビリンス通路によってブローバイガスが暖められる時間が増え、さらに効率よく排気還流管の熱をブローバイガスに伝えることができる。また、ラビリンス通路にオイルミストが衝突するので、ガス分と油分とを分離させる効果がある。
According to the invention of
請求項5の発明によって、暖気運転の終了を示す油温上昇に応じて制御弁を閉じ、加熱を終了することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the control valve can be closed in accordance with the oil temperature rise indicating the end of the warm-up operation, and the heating can be ended.
請求項6の発明によって、排気還流管をヘッドカバー内の大容量空間に設けることによって、ヘッドカバーの壁面全体が高温となり、効率よく熱をブローバイガスに伝えることができる。
By providing the exhaust gas recirculation pipe in the large-capacity space in the head cover according to the invention of
図1は、本発明の一実施形態に係るウェットサンプ式4ストロークサイクル内燃機関の要部断面を左方から見た図であり、矢印Fはこの内燃機関の前方を指している。図示の範囲において、内燃機関の外殻は、クランクケース1、クランクケース1と一体化されているシリンダ2、シリンダヘッド3、ヘッドカバー4、およびエアクリーナ5から構成されている。クランクケース1の下部には、オイルパンが形成されている(図示していない)。シリンダ2の中にはピストン6が摺動可能に収容され、コンロッド7を介してクランク軸8と接続されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a wet sump type four-stroke cycle internal combustion engine according to an embodiment of the present invention as viewed from the left, and an arrow F indicates the front of the internal combustion engine. In the illustrated range, the outer shell of the internal combustion engine includes a crankcase 1, a
シリンダヘッド3の下部に燃焼室10が設けてある。シリンダヘッド3には吸気ポート11と排気ポート12が設けられ、その内端がそれぞれ上記燃焼室10に開口している。吸気ポート11と排気ポート12の内端開口には、それぞれの開口を開閉する吸気弁13と排気弁14が設けてある。
A
ヘッドカバー4の上方にエアクリーナ5が設けてある。エアクリーナ5は空気取入口16、フィルタ17を備え、フィルタ17の下流側に清浄空気室18が設けられ、ここに吸気管19が開口している。吸気管19は、スロットルボディ20を介して前記吸気ポート11に接続され、これらによって吸気通路が形成されている。スロットルボディ20にはスロットルバルブ21が設けてある。スロットルボディ20の側部に燃料噴射弁22が設けてあり、その噴射端は吸気ポート11に臨んでいる。吸気ポート11の反対側にある排気ポート12には排気管23が接続され、燃焼室10から排気ガスが排出される。
An
シリンダ2の側部にクランクケース内空間24とシリンダヘッド上部空間25とを連通するブリーザ管26が設けてある。シリンダ2とピストン6の隙間から洩れたブローバイガスAは、ピストン下降によるクランク室の内圧上昇時に、このブリーザ管26を通ってシリンダヘッド上部空間25へ押し出される。
A
シリンダヘッド3の上部にヘッドカバー4が接続され、シリンダヘッド上部空間25を覆っている。ヘッドカバー4には内部を上下に仕切る仕切板28が設けてあり、ヘッドカバー4の内部空間をヘッドカバー下部空間29とヘッドカバー上部空間30とに二分している。ヘッドカバー下部空間29は、その下方のシリンダヘッド上部空間25とつながった連続空間となっている。
A
仕切板28の下面にはラビリンス31が設けてある。ヘッドカバー上部空間30は排気還流管32の通過部となっている。排気還流管32には、排気ポート12から取り入れられた排気ガスの一部Bが流され、排気還流管32を経由した後、吸気通路へ放出される。仕切板28にはラビリンス終端部に対応する位置に連通孔28aが設けてあり、ヘッドカバーの下部空間29と上部空間30はここで連通している。ヘッドカバー4の上面にはブリーザ出口33が設けてあり、ブリーザ連絡ホース34によってエアクリーナ5に接続されている。
A
ピストンが下降しクランク室の内圧が上昇した時に、クランクケース内部空間24からブリーザ管26を経由して、シリンダヘッド上部空間25およびヘッドカバー下部空間29へ流入したブローバイガスAは、ラビリンス31、連通孔28a、ヘッドカバー上部空間30、ブリーザ出口33、およびブリーザ連絡ホース34を経て、エアクリーナ5の清浄空気室18へ送り込まれる。
When the piston descends and the internal pressure of the crank chamber rises, the blow-by gas A flowing from the crankcase
ピストンが上昇しクランク室の内圧が減少した時には、空気取入口16からエアクリーナ5へ流入した空気は、一方向弁35を経て、ブリーザ連絡ホース34から、先に述べたブリーザ経路を逆にたどり、クランクケース内部空間24へ供給される。
When the piston rises and the internal pressure of the crank chamber decreases, the air flowing into the
排気還流管32の上流側は、排気ポート12に設けられた排気ガス取入口36に連通している。排気還流管32には、油温が所定温度以上に上昇すると流れを止める制御弁37が設けてある。排気還流管32の下流側は、スロットルボディ20の側部において、吸気通路に向けて開口する排気ガス供給口38につながっており、排気の一部Bが吸気に供給される。なお、図には、ヘッドカバー4の上部に、本発明とは関係は無いが、排気ポート12へ二次空気を供給する二次空気供給装置39が描いてある。
The upstream side of the exhaust
図2は上記実施形態のクランクケースカバー4の図であり、(a)は上面図、(b)は正面図である。図において、ラビリンス31は、仕切板28と底板41との間に設けられた壁板42、43、44によって形成されている。シリンダヘッド3に設けられたブリーザ管26から排出されたブローバイガスAは、ラビリンス31内を通過して、仕切板28の連通孔28aからヘッドカバー上部空間30へ抜け、排気還流管32と熱交換した後、ブリーザ出口33を経てブリーザ連絡ホース34(図1)の方へ送り込まれる。
2A and 2B are views of the
ヘッドカバー上部空間30には、排気還流管32が折り返し形状(ジグザグ状)に配管されており、その内部を排気ガスの一部Bが通過する。上面図(a)において、排気還流管32の手前側の端は排気入口32a、向こう側の端は排気出口32bである。
In the head cover
図3は上記排気還流管32の中間部の取り付け状態説明図であり、(a)は排気還流管32に直交する断面の図、(b)は(a)のA−A断面図である。排気還流管32の中間部は、図3に示される取付金具47、48を介して、複数個所で、ヘッドカバー4の上面板4aの下面に、溶接等によって一体的に取付けられ、振動による排気還流管32の破損が防止されている。この取付金具47、48は排気還流管32からヘッドカバー4への熱伝導の経路となっており、ヘッドカバー4の全体、およびヘッドカバー内部全体の温度を高めることに効果がある。
3A and 3B are explanatory views of the attachment state of the intermediate portion of the exhaust
上記実施形態の作用について述べる。ブローバイガスAは、シリンダとピストンとの間からクランク室内へ洩れた水分、未燃ガソリン分、および燃焼ガスを含んでいる。ブローバイガスAには、クランク室内でクランク軸8によってかき回され、霧状となっている潤滑油が若干混入している。 The operation of the above embodiment will be described. The blow-by gas A contains moisture leaked from between the cylinder and the piston into the crank chamber, unburned gasoline, and combustion gas. The blow-by gas A is slightly mixed with mist-like lubricating oil that is stirred by the crankshaft 8 in the crank chamber.
ブローバイガスAは、ピストン下降時に、内部の空気と共に、ブリーザ管26を経由してシリンダヘッド上部空間25へ入り、そこからヘッドカバー下部空間29内に設けられたラビリンス31に入る。ラビリンス31に流入したブローバイガスAの中の水分、未燃分、および燃焼ガスは、ラビリンス内で温度が上昇する。ラビリンスに流入したブローバイガスAの中に混入している霧状の潤滑油は、ラビリンスの壁面に付着し、加温によって流動性を増して流下し、クランクケースのオイルパンに戻される。ブローバイガスAは、ラビリンス経路終端部の連通孔28aからヘッドカバー上部空間30へ入り、そこで排気還流管32に接して熱交換され、一層加熱されてブリーザ出口33から送り出され、ブリーザ連絡ホース34を通って、エアクリーナ5の清浄空気室18に送り込まれる。そこから吸気管19、スロットルボディ20、吸気ポート11を経由して、空気C、排気ガスの一部Bおよび燃料噴射弁22から噴射された燃料と共に燃焼室10へ送られ、燃焼に供される。
When the piston is lowered, the blowby gas A enters the cylinder head
ブリーザ管26からブリーザ連絡ホース34までのブリーザ経路においては、ピストン6の上下運動に応じて、気体が往き来する。ピストン上昇時に、エアクリーナの空気取入口16から取り入れられクランクケースへ供給される低温の外気に触れて、ブリーザ経路内に残っていたブローバイガスAが結露・霧化した場合は、これらの結露・霧化した液体は、クランクケース内へ押し戻され、オイルパン内の潤滑油を希釈する。上記実施形態では、ブローバイガスAは加熱されているので、上述の液化・霧化は生じない。したがって、潤滑油の希釈は生じない。
In the breather path from the
排気ガス取入口36から取り込まれた排気ガスBは、排気還流管32の中を通り、熱をブローバイガスAに与えた後、スロットルボディ20の側部に設けられた排気ガス供給口38から吸気通路に放出され、空気CおよびブローバイガスAと共に燃焼に供される。排気ガスBは、燃焼室に於ける燃焼温度を低下させ、NOXの発生量を低減させる効果がある。
The exhaust gas B taken in from the
本発明の目的は、特に冬季において、シリンダヘッド上部空間25からブリーザ連絡ホース34の終端までのブローバイガスAの通路において、水分や未燃ガソリン等が結露・液化し、これらの液化物がオイルパンへ流入して潤滑油を希釈することを防止することである。本発明では、上記のようにブローバイガスAが加熱されており、シリンダヘッド上部空間25からブリーザ連絡ホース34の終端までの経路において、ブローバイガス中の未燃分等は結露・液化しないので、気体状態を保って燃焼室10へ送られる。また、未燃分等は結露・液化しないので、ピストンの上昇に応じてエアクリーナからクランクケースへ供給される外気によって、結露・霧化状態でクランクケースへ押し戻されることもない。ピストン上昇時に、エアクリーナからクランクケースへ供給される低温の外気は、途中で排気還流管32と熱交換して加熱されるので、クランクケース内の未燃分等を結露させることも防がれる。ブローバイガス中の水分や未燃分が十分に少なくなったことは、暖気運転の終了を示す油温上昇によって判断できるので、油温上昇時に制御弁を閉じ、加熱を終了することができる。
The object of the present invention is to condense and liquefy moisture, unburned gasoline, etc. in the passage of blowby gas A from the cylinder head
上記実施形態によって、次の効果がもたらされる。
(1)ブローバイガスを排気還流管の熱で加熱することができ、ブローバイガスの結露を防止することができる。
(2)通路断面拡大部空間(=ヘッドカバー上部空間30)内の排気還流管を折り返し形状にしたので、排気還流管の長さを長くすることができ、効率よく熱をブローバイガスに伝えることができる。
(3)通路断面拡大部空間の壁面(=ヘッドカバーの上面板4a)に排気還流管を一体的に設けるので、通路断面拡大部空間全体が熱せられ、さらに効率よく排気還流管の熱をブローバイガスに伝えることができる。
(4)ラビリンス通路によってブローバイガスが暖められる時間が増え、さらに効率よく排気還流管の熱をブローバイガスに伝えることができる。また、ラビリンス通路にオイルミストが衝突するので、ガス分と油分とを分離させる効果がある。
(5)暖気運転の終了を示す油温上昇に応じて制御弁を閉じ、加熱を終了することができる。
(6)排気還流管をヘッドカバー内の通路断面拡大部空間に設けることによって、ヘッドカバーの壁面全体が高温となり、効率よく熱をブローバイガスに伝えることができる。なお、通路断面拡大部空間の位置は、上記のヘッドカバー内に限定されるものではなく、例えばシリンダの側壁に設けられていても良い。
The following effects are brought about by the above embodiment.
(1) The blow-by gas can be heated by the heat of the exhaust gas recirculation pipe, and condensation of the blow-by gas can be prevented.
(2) Since the exhaust gas recirculation pipe in the passage section enlarged portion space (= head cover upper space 30) is folded, the length of the exhaust gas recirculation pipe can be increased, and heat can be efficiently transferred to the blow-by gas. it can.
(3) Since the exhaust gas recirculation pipe is integrally provided on the wall surface (= the
(4) The time for warming up the blow-by gas by the labyrinth passage is increased, and the heat of the exhaust gas recirculation pipe can be more efficiently transmitted to the blow-by gas. In addition, since the oil mist collides with the labyrinth passage, there is an effect of separating the gas component and the oil component.
(5) The control valve can be closed in accordance with an increase in the oil temperature indicating the end of the warm-up operation, and the heating can be terminated.
(6) By providing the exhaust gas recirculation pipe in the passage cross-section enlarged portion space in the head cover, the entire wall surface of the head cover becomes high temperature, and heat can be efficiently transferred to the blow-by gas. In addition, the position of the passage cross-sectional enlarged portion space is not limited to the inside of the head cover, and may be provided, for example, on the side wall of the cylinder.
A…ブローバイガス、B…排気ガスの一部、C…空気、1…クランクケース、2…シリンダ、3…シリンダヘッド、4…ヘッドカバー、4a…ヘッドカバーの上面板、25…シリンダヘッド上部空間、26…ブリーザ管、28…仕切板、28a…連通孔、29…ヘッドカバー下部空間、30…ヘッドカバー上部空間、31…ラビリンス、32…排気還流管、33…ブリーザ出口、34…ブリーザ連絡ホース、36…排気ガス取入口、37…制御弁、38…排気ガス供給口、47…排気還流管取付金具、48…排気還流管取付金具。
A ... Blow-by gas, B ... Part of exhaust gas, C ... Air, 1 ... Crank case, 2 ... Cylinder, 3 ... Cylinder head, 4 ... Head cover, 4a ... Head cover top plate, 25 ... Cylinder head upper space, 26 ... breather pipe, 28 ... partition plate, 28a ... communication hole, 29 ... head cover lower space, 30 ... head cover upper space, 31 ... labyrinth, 32 ... exhaust recirculation pipe, 33 ... breather outlet, 34 ... breather connecting hose, 36 ... exhaust Gas inlet 37:
Claims (6)
排気通路から分岐して吸気通路に開口する排気還流管の一部を、上記ブローバイガス通路途中の通路断面拡大部空間内に設けることを特徴とするブローバイガス結露防止装置。 In the blow-by gas dew condensation prevention device for an internal combustion engine provided with a blow-by gas passage for returning the blow-by gas in the crankcase to the intake system,
A blowby gas dew condensation prevention device, characterized in that a part of an exhaust gas recirculation pipe branched from an exhaust passage and opened to an intake passage is provided in a passage cross-sectional enlarged space in the middle of the blowby gas passage.
6. The blow-by gas dew condensation prevention device according to claim 1, wherein the passage cross-sectional enlarged portion space in the middle of the blow-by gas passage is provided in a head cover that covers the cylinder head.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3008141A1 (en) * | 2013-07-02 | 2015-01-09 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | THERMAL MOTOR CASING GAS CIRCUIT WITH CORRESPONDING CONTROL CLAMP, THERMAL MOTOR AND VALVE |
-
2006
- 2006-04-11 JP JP2006108297A patent/JP2007278237A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR3008141A1 (en) * | 2013-07-02 | 2015-01-09 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | THERMAL MOTOR CASING GAS CIRCUIT WITH CORRESPONDING CONTROL CLAMP, THERMAL MOTOR AND VALVE |
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