JP2007309257A - Blowby gas treatment device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の駆動に伴って発生するブローバイガスを処理する装置に関する。特に、ターボチャージャ(過給機)付きの内燃機関のブローバイガス処理装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for processing blow-by gas generated in accordance with driving of an internal combustion engine. In particular, the present invention relates to a blow-by gas processing device for an internal combustion engine with a turbocharger (supercharger).
内燃機関のブロック内に形成したシリンダとその内部に配置したピストンとの間には微小な隙間が存在している。そのために、内燃機関が圧縮と爆発の行程を繰返し行う間に、燃焼室側の燃焼ガスが上記隙間を介してクランクケース側に洩れてしまう場合がある。このようにクランクケースに漏れたガスは、一般にブローバイガス(blow-by gas)と称される。燃焼ガスには酸性の水蒸気成分などが含まれているので、ブローバイガスを放置するとクランクケースの下部に配置したオイルパンのエンジンオイルを劣化させてしまう。さらに、クランクケース内にはミスト状或いは気体状のオイル分(以下、オイルミストと称す)が浮遊しているので、ここに侵入したブローバイガスはオイル分を含んだ状態になる。 There is a minute gap between a cylinder formed in the block of the internal combustion engine and a piston arranged inside the cylinder. For this reason, the combustion gas on the combustion chamber side may leak to the crankcase side through the gap while the internal combustion engine repeatedly performs the compression and explosion strokes. Such gas leaking into the crankcase is generally referred to as blow-by gas. Since the combustion gas contains an acidic water vapor component, the engine oil in the oil pan disposed at the lower part of the crankcase is deteriorated if the blow-by gas is left unattended. Furthermore, since a mist or gaseous oil component (hereinafter referred to as oil mist) is floating in the crankcase, the blow-by gas that has entered here is in a state containing the oil component.
クランクケース内のブローバイガスは、前述したようにオイルの劣化を招くだけでなく、内燃機関内部の腐食やオイル漏れの原因となるので処理することが必要である。ところが、このブローバイガスを大気に放出すると汚染の原因となるので、近年の内燃機関にはブローバイガスを処理する装置が組込まれている。例えば、特許文献1はディーゼルエンジンのブローバイガス処理装置について開示している。ここで開示するブローバイガス処理装置は、ターボチャージャのコンプレッサ側の下流からインテークマニホールドを接続する吸気管(流れ管)の途中にベンチュリー管を配置し、このベンチュリー管が配管によってクランクケースと接続されている。そして、吸気管内に吸気を流したときにベンチュリー管内に低い静圧(負圧)を発生させて、クランクケース内のブローバイガスを吸気管側に吸い出すようにしている。吸気管側に吸い出されたブローバイガスは、吸気に混合されて燃焼室で燃焼されることになる。 The blow-by gas in the crankcase not only causes deterioration of the oil as described above, but also causes corrosion and oil leakage inside the internal combustion engine, so it needs to be treated. However, if this blow-by gas is released into the atmosphere, it causes pollution, and therefore, an internal combustion engine in recent years has a device for processing blow-by gas. For example, Patent Document 1 discloses a blow-by gas processing device for a diesel engine. The blow-by gas processing device disclosed here has a venturi pipe arranged in the middle of an intake pipe (flow pipe) connecting the intake manifold from the downstream of the compressor side of the turbocharger, and this venturi pipe is connected to the crankcase by piping. Yes. When intake air flows into the intake pipe, a low static pressure (negative pressure) is generated in the venturi pipe, and blow-by gas in the crankcase is sucked out to the intake pipe side. The blow-by gas sucked out to the intake pipe side is mixed with the intake air and burned in the combustion chamber.
しかしながら、特許文献1のブローバイガス処理装置ではエンジンオイル(以下、単にオイルと称す)を含んだブローバイガスが燃焼されることになるので排気エミッションの悪化が懸念されると共に、オイルが燃焼されてしまうので定期的に補充することについても配慮が必要となる。なお、ターボチャージャを備える内燃機関については、コンプレッサ上流の低圧部分にブローバイガスを循環させることが考えられる。しかし、このような構造を採用するとターボチャージャのコンプレッサ付近は高温になるので、オイルが徐々に付着、堆積してしまう。その結果、ターボチャージャの性能が低下するという問題を生じる。また、コンプレッサへの導入前にフィルタを用いてブローバイガス中のオイルミストを除去することも考えられる。しかし、フィルタによる捕捉量を多くすると圧損が大きくなるので、オイルミストを除去することには困難がある。 However, in the blow-by gas processing apparatus of Patent Document 1, blow-by gas containing engine oil (hereinafter simply referred to as oil) is combusted, so there is a concern about deterioration of exhaust emission and the oil is combusted. Therefore, it is necessary to consider replenishing regularly. For an internal combustion engine equipped with a turbocharger, it is conceivable to circulate blow-by gas in a low pressure portion upstream of the compressor. However, if such a structure is adopted, the temperature near the turbocharger compressor becomes high, and oil gradually adheres and accumulates. As a result, there arises a problem that the performance of the turbocharger is lowered. It is also conceivable to remove oil mist in the blow-by gas using a filter before introduction into the compressor. However, if the amount of trapping by the filter is increased, the pressure loss increases, and it is difficult to remove the oil mist.
本発明は、上記で説明した従来の課題を解決するためになされたもので、ブローバイガスからオイルを分離する構造を備えたブローバイガス処理装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the conventional problems described above, and provides a blow-by gas processing apparatus having a structure for separating oil from blow-by gas.
上記目的は、ターボチャージャを備えた内燃機関のブローバイガス処理装置であって、前記内燃機関で発生したブローバイガスを、前記ターボチャージャの回転主軸に沿ってコンプレッサ側へ流す第1の連通路を備え、前記第1の連通路には、前記ターボチャージャ内で前記ブローバイガスからオイル成分を分離するオイル分離手段が設けてある内燃機関のブローバイガス処理装置によって達成される。 An object of the present invention is a blow-by gas processing apparatus for an internal combustion engine equipped with a turbocharger, comprising a first communication passage for flowing blow-by gas generated in the internal combustion engine to a compressor side along a rotation main shaft of the turbocharger. The first communication passage is achieved by a blow-by gas processing apparatus for an internal combustion engine provided with an oil separation means for separating an oil component from the blow-by gas in the turbocharger.
本発明によると、ブローバイガスは第1の連通路によってターボチャージャのコンプレッサ側へ流される過程で、ターボチャージャ内に設けたオイル分離手段によりオイル分が分離される。よって、ブローバイガスをコンプレッサ側に循環させてもオイル分が除去されているので、吸気と混合して燃焼させてもエミッションを悪化させることがなく、またオイルの減少を抑制できる。さらに、オイルの付着、堆積によるターボチャージャの性能が低下するという問題の発生も抑制できる。 According to the present invention, the oil component is separated by the oil separation means provided in the turbocharger in the process in which the blow-by gas flows to the compressor side of the turbocharger through the first communication path. Therefore, even if the blow-by gas is circulated to the compressor side, the oil component is removed. Therefore, even if the blow-by gas is mixed with the intake air and combusted, the emission is not deteriorated and the decrease in oil can be suppressed. Furthermore, it is possible to suppress the occurrence of a problem that the performance of the turbocharger is deteriorated due to oil adhesion and accumulation.
また、前記第1の連通路は、前記ブローバイガスを前記ターボチャージャのベアリング室へ供給するブローバイガス供給路と、前記ブローバイガスを前記ベアリング室からコンプレッサ側へ前記回転主軸に沿って流すブローバイガス循環路とを含み、前記ブローバイガス循環路に前記オイル分離手段が設けてある構造とすることができる。 The first communication path includes a blow-by gas supply path for supplying the blow-by gas to the bearing chamber of the turbocharger, and a blow-by gas circulation for flowing the blow-by gas from the bearing chamber to the compressor side along the rotation main shaft. And the oil separation means is provided in the blow-by gas circulation path.
そして、前記ブローバイガス循環路が、前記回転主軸の内部で軸線に沿って設けた主通路と、前記主通路から放射状に設けたガス導入通路とを含み、前記回転主軸が回転したときに前記ガス導入通路が前記オイル分離手段となる構造としてもよい。回転主軸に主通路とガス導入通路を形成して、回転したときにガス導入通路によりオイル分離を行えるので、周辺構成を小型、簡素化しながらブローバイガス中のオイル分を除去できる。 The blow-by gas circulation path includes a main passage provided along the axis inside the rotation main shaft and a gas introduction passage provided radially from the main passage, and the gas is rotated when the rotation main shaft rotates. The introduction passage may serve as the oil separation means. A main passage and a gas introduction passage are formed in the rotation main shaft, and oil can be separated by the gas introduction passage when rotating, so that the oil content in the blow-by gas can be removed while reducing the size and simplification of the peripheral configuration.
また、前記ターボチャージャが、前記回転主軸に係合され一体に回転して前記ベアリング室内のオイルの外部流出を防止するオイルスリンガを更に備えており、前記ブローバイガス循環路が、前記回転主軸の軸線に沿って当該回転軸と前記オイルスリンガ及びコンプレッサホイールとの間に設けた主通路と、前記オイルスリンガに前記主通路から放射状に設けたガス導入通路とを含み、前記回転主軸が回転したときに前記ガス導入通路が前記オイル分離手段となる構造であってもよい。この場合には、回転主軸に組付けられるオイルスリンガ及びコンプレッサホイールとの間に主通路を設け、オイルスリンガにガス導入通路を形成して回転したときにガス導入通路によりオイル分離が行われる。よって、ターボチャージャの回転主軸に困難な加工を施すことなく、周辺構成を小型、簡素化しながらブローバイガス中のオイル分を除去できる。 The turbocharger further includes an oil slinger that engages with the rotation main shaft and rotates integrally to prevent the oil in the bearing chamber from flowing out to the outside, and the blow-by gas circulation path includes an axis of the rotation main shaft. A main passage provided between the rotating shaft and the oil slinger and the compressor wheel along with a gas introduction passage provided radially from the main passage to the oil slinger, and when the rotating main shaft rotates. The gas introduction passage may be the oil separation means. In this case, a main passage is provided between the oil slinger and the compressor wheel assembled to the rotating main shaft, and oil separation is performed by the gas introduction passage when the oil slinger is rotated by forming a gas introduction passage. Therefore, the oil content in the blow-by gas can be removed while making the peripheral configuration small and simple without subjecting the rotating main shaft of the turbocharger to difficult processing.
また、前記ブローバイガスのコンプレッサ側のガス導出通路を放射状に設けた構造としてもよい。このような構造を採用するとブローバイガスが吸気と直交する状態となるので吸気との干渉するのを防止できる。よって、ブローバイガスがコンプレッサ側へ流れ出易くなる。 Moreover, it is good also as a structure which provided the gas outlet passage by the side of the compressor of the said blowby gas radially. When such a structure is adopted, the blow-by gas is in a state orthogonal to the intake air, so that interference with the intake air can be prevented. Therefore, the blow-by gas easily flows out to the compressor side.
また、前記第1の連通路から分岐され、ミストセパレータを介して前記ターボチャージャのコンプレッサ上流側に前記ブローバイガスを循環させる第2の連通路を更に備え、前記第2の連通路には、前記内燃機関の運転状態に応じて開度が調整される弁装置が配備されている構造を採用することがより好ましい。このような構造を採用すると内燃機関の運転状態に応じてブローバイガスを確実に処理できる。 The second communication path further includes a second communication path that is branched from the first communication path and circulates the blow-by gas to the compressor upstream side of the turbocharger via a mist separator. It is more preferable to employ a structure in which a valve device whose opening degree is adjusted according to the operating state of the internal combustion engine is provided. By adopting such a structure, blow-by gas can be reliably processed according to the operating state of the internal combustion engine.
本発明によると、ブローバイガスからオイルを分離する構造を備えたブローバイガス処理装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the blowby gas processing apparatus provided with the structure which isolate | separates oil from blowby gas can be provided.
以下、図面を参照して本発明に係る実施例を説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、実施例1に係るブローバイガス処理装置を備えた内燃機関1Aの構成を模式的に示した図である。内燃機関本体(以下、エンジン2と称する)の吸気側には吸気管3が接続され、排気側には排気管4が接続されている。吸気管3には上流側からエアクリーナ5、インタークーラ6が配備されている。よって、吸気管3に導入された吸気(大気)SAは、エアクリーナ5及びインタークーラ6を介してエンジン2に接続されたインテークマニホールドTMを介して燃焼室へ供給されている。また、排気管4には排気浄化装置(或いは、触媒コンバータ)7が配備されている。よって、エキゾーストマニホールドEMから排気管4へ流出した排気ガスEGは浄化されてから機外へ排出される。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of an
また、内燃機関1Aはターボチャージャ10Aを備えている。ターボチャージャ10Aのコンプレッサ部11は吸気管3に臨むようにして配置され、タービン部12は排気管4に臨むようにして配置されている。ここまでに説明した構造は従来のターボチャージャ付き内燃機関とほぼ同様である。
The
以下、さらに上記内燃機関1Aに組込まれているブローバイガス処理装置について説明する。エンジン2上部のヘッドカバー8には内部で発生したブローバイガスBGを取り出すブローバイガス供給路9が接続されている。このブローバイガス供給路9は、後に詳述するターボチャージャ10Aのベアリング室に接続されている。ベアリング室に導入されたブローバイガスBGは、オイルミストが除去されてからターボチャージャの回転主軸(シャフト)に沿って流され、コンプレッサ部11側で吸気SAと混合(合流)されてインテークマニホールドTMへ供給される。オイルミスと分離、除去するための構造を図2を参照して以下で説明する。
Hereinafter, the blow-by gas processing apparatus incorporated in the
図2は、図1で示すターボチャージャ10Aを拡大して示した図である。なお、図1ではターボチャージャ10Aを模式的に示しているが、この図2ではターボチャージャ10A内の各部分が確認できるように示してある。
FIG. 2 is an enlarged view of the
ターボチャージャ10Aはハウジング13内にベアリング室と称される所定の空間が形成されている。このベアリング室14に回転主軸15が横置きの状態で収納されている。回転主軸15の一端はコンプレッサ部11側まで延在しており、その端部にはコンプレッサ羽根を備えたコンプレッサホイール16が固定されている。また、回転主軸15の他端はタービン部12側まで延在しており、その端部にはタービン羽根を備えたタービンホイール17が固定されている。ここまでの構造は従来のターボチャージャと同様であるが、このターボチャージャ10AにはブローバイガスBG中のオイルミストを分離処理するための新規な構造が組込まれている。
The
ハウジング13の上部にはベアリング室14まで貫通している貫通路13PAが形成されており、この貫通路13PAに前述したエンジン2からのブローバイガス供給路9が接続されている。よって、エンジン2側で発生したブローバイガスBGはベアリング室14内に供給される。
A through passage 13PA penetrating to the bearing
また、上記回転主軸15にはブローバイガスBGをコンプレッサ部11側に流すブローバイガス循環路20が形成してある。このブローバイガス循環路20は回転主軸15の内部を軸線方向に延在する主通路と、軸に対して放射状に配置したガス導入通路とによって構成されている。この点を、更に図3を参照して説明する。図3(A)は、図2で示しているコンプレッサホイール16と回転主軸15の一部を拡大して示した図であり、図3(B)は(A)におけるA−A矢視図である。
The rotary
回転主軸15の中心部分には軸線ALに沿って、途中位置からコンプレッサホイール16が固定された先端部まで真っ直ぐに主通路20HPが設けられている。主通路20HPの端部は開口20HLとなりガス導出口となっている。
A main passage 20HP is provided in a central portion of the rotation
そして、コンプレッサホイール16と反対側は、主通路20HPに対して放射状にガス導入通路20RPが形成されている。すなわち、ガス導入通路20RPは回転主軸15の回転中心に対して放射状に配置されている。このガス導入通路20RPは、ベアリング室14内に入ったブローバイガスBGを主通路20HPに導入するガス入口部となる。図3(B)で示すように、例えば4個(複数)のガス導入通路20RPが放射状に設けられている。ブローバイガス循環路20は、上記のように主通路20HP及びガス導入通路20RPとによって形成されているので、ベアリング室14内のブローバイガスBGをコンプレッサ部11側に誘導することができる。また、上記ブローバイガス循環路20と前述したブローバイガス供給路9とによって、エンジン2側で発生したブローバイガスをターボチャージャ10Aのコンプレッサ部11側へ流す連通路(第1の連通路)が形成された状態になる。
A gas introduction passage 20RP is formed radially on the opposite side of the
上記構成のブローバイガス処理装置を適用した内燃機関1Aで、ブローバイガスを処理する動作を説明する。図2で示すようにエンジン2側で発生したブローバイガスBGは、ブローバイガス供給路9を介してベアリング室14内に供給される。なお、エンジン2及びターボチャージャ10Aが運転されたときに、ブローバイガスがクランクケース内に溜まると大気圧より高圧となるので外に向かって流れ易い。さらに、回転主軸15に形成したブローバイガス循環路20(主通路20HP及びガス導入通路20RP)が、負圧となるコンプレッサ側とベアリング室14とを接続するので、ベアリング室14の圧力は低下する。よって、ブローバイガスBGがベアリング室14内に流れ込み易い状況が形成される。
An operation of processing blow-by gas in the
ここで図3を参照すると、回転主軸15が停止している場合には、ベアリング室14に入ったブローバイガスBGはそのままコンプレッサ部11側へ送出されることになる。しかし、ターボチャージャ10Aが運転されているときには回転主軸15は高速(例えば10万回転)で所定方向Rへ回っている。そのため、オイルミスト(オイル分)を含むブローバイガスBGがガス導入通路20RPに流入するときに、図示するように質量の大きなオイルミストMSは外側に吹き飛ばされて分離される。その結果、ガス導入通路20RPを通過し、主通路20HP内に入るブローバイガスBGは、オイル分が除去された本来のブローバイガスに近い状態にすることができる。なお、ブローバイガスBG中に塵などが更に混入していたような場合には、これらについても分離除去できる。このようにオイルミスト及び混入物が除去されたブローバイガスBGは、図1で示すように、吸気SAと混合させてインテークマニホールドTMに送り込んで燃焼に供することができる。
Referring now to FIG. 3, when the rotating
以上で説明したように、内燃機関1Aに適用したブローバイガス処理装置は、エンジン2側で発生したブローバイガスBGをターボチャージャ10Aのベアリング室4へ供給するブローバイガス供給路9を備えている。また、回転主軸15にはベアリング室14とコンプレッサ部11側とを連通するブローバイガス循環路20が設けてある。そして、ブローバイガス循環路20は放射状に配置したガス導入通路20RPを含んでいるので、回転主軸15が回転したときにブローバイガスBG中のオイル分を分離するオイルセパレータとして機能する。よって、本実施例1の内燃機関1Aでは、図1で示すように、コンプレッサ部11側へ流れて吸気SAと合流するブローバイガスBGはオイル分が除去されている。よって、エンジン2の吸気側にオイルが流れ込むことを防止できるので、排出エミッションの悪化及びオイルの減少を防止できる。また、本実施例は、上記のように回転主軸15に加工を施してブローバイガスBG中のオイル分を除去するので、装置の小型化、周辺構造の簡素化を図ることができる。
As described above, the blow-by gas processing apparatus applied to the
なお、上記のように回転主軸15の回転によりブローバイガスBGから分離されたオイルは周辺に飛散するが、ベアリング室14内には回転主軸15を回転させるための歯車やベアリング等が収納されており、これらを円滑に駆動させるためエンジン2側から図示しない経路でオイルが供給されている。ベアリング室14の下部には、潤滑後のオイルを受けるオイルドレン部18が設けられている。よって、ブローバイガスBGから分離されたオイルも一緒にオイルドレン部18に収集され、エンジン2の下部に配置したオイルパン(図示せず)へ戻されて再度、潤滑のために循環される。よって、従来のブローバイガス処理装置と比較してオイルの減少を抑制できる。
Note that the oil separated from the blow-by gas BG by the rotation of the rotation
本実施例1は上記のようにブローバイガスBGをコンプレッサ部11の吸い込み側に供給することになるが、前述したようにオイルミストが除去されている。よって、先に指摘したように従来装置のようにコンプレッサ付近にオイル成分が付着、堆積するという問題の発生も予防できる。
In the first embodiment, the blow-by gas BG is supplied to the suction side of the
更に、図4及び図5を参照して本発明に係る実施例2について説明する。この実施例2は、ターボチャージャの回転主軸に沿ってブローバイガスを流すための構造が実施例1とは異なっている。上記実施例1では、ターボチャージャ10Aの回転主軸15の内部にブローバイガスBGを流すための通路(ブローバイガス循環路20)を形成していたが、本実施例2は回転主軸の外側に通路を設けている。
Furthermore,
図4は、ターボチャージャ10Bのコンプレッサ部の周辺を拡大し示した図であるまた、図5(A)は図4におけるW−W断面図、同(B)はX−X断面図、同(C)はY−Y断面図、また、(D)はZ−Z断面図である。ターボチャージャ10Bの回転主軸25には、オイルスリンガ(フリンガとも称される)27が係合されている。オイルスリンガ27は、ベアリング室内のオイルが流出しないように配置された部材であり、従来のターボチャージャにおいても採用されている部品である。オイルスリンガ27は、回転主軸25と一緒に回転して、遠心力でオイルを吹き飛ばすことで流出を防止する。
4 is an enlarged view of the periphery of the compressor portion of the
本実施例では、上記オイルスリンガ27にガス導入通路28RPが放射状に設けてある。例えば、図5(A)で示すように、ガス導入通路28RPはオイルスリンガ27の中心に対して放射状に設けられている。さらに、オイルスリンガ27は中心側に回転主軸25の軸方向に沿って延在する主通路28HPが設けてある。この実施例2の主通路28HP及びガス導入通路28RPは、実施例1で説明したターボチャージャ10Aの回転主軸15内に設けた主通路20HP及びガス導入通路20RPに対応している。なお、図5(A)で示すように、このガス導入通路28RPは半径方向に対して角度α傾けられている。このように導入通路28RPを傾けて設定すると、ブローバイガスBGの相対流入角に近づき流量を確保し易くなると共に、オイルミスト分離の機能を高めることができる構造となる。
In the present embodiment, gas inlet passages 28RP are provided radially in the
さらに、図4で示すように、コンプレッサホイール26の内径面には回転主軸25の軸方向に沿って長溝部30が形成してある。この長溝部30はオイルスリンガ27側に設けた、上記主通路28HPと略同一線上に位置するように設定されている。この長溝部30によってブローバイガスBGをコンプレッサ端まで送出すことができる。よって、本実施例2ではオイルスリンガ27の主通路28HP及びコンプレッサホイール26の長溝部30が、前述した実施例1の主通路20HPに相当することになる。ただし、図5(B)で示すように右端側では回転主軸25に対するコンプレッサホイール26の軸芯位置を取るため長溝部30を分岐した複数の溝部30CHにより形成してある。
Further, as shown in FIG. 4, a
長溝部30の他端側(図4で左側)は、コンプレッサホイール26を回転主軸25に固定するナット31によって堰き止められた状態になるが、このナット31のコンプレッサホイール26側の面には長溝部30のガス導出通路となる溝部32が放射状に形成してある。溝部32は、図5(D)で示すように、ナット31の中心(回転主軸25の軸中心)に対して放射状に設けられている。
The other end side (the left side in FIG. 4) of the
上記で説明した実施例2では、回転主軸25に係合されたオイルスリンガ27に設けたガス導入通路28RPがオイルセパレータとして機能することになる。この実施例2の構造は、回転主軸25に組付けされる部品(オイルスリンガ27とコンプレッサホイール26)側を加工することにより、回転主軸25の外側、すなわち回転主軸25とオイルスリンガ27及びコンプレッサホイール26との間に主通路28HPを設けて実施例1の場合と同様の効果を得ている。前述した実施例1の場合には回転主軸15に通路を形成するので強度を維持するために材質や軸径を変更して対処することが必要となるが、本実施例2の場合には回転主軸25に加工を施さないので従来の回転主軸を採用することができる。
In the second embodiment described above, the gas introduction passage 28RP provided in the
ただし、上記実施例2のように回転主軸25に組付けされる部品側だけに加工を施すのでなく、回転主軸25の表面及び部品に加工を施すことにより主通路28HPを形成するようにしてもよい。この場合も回転主軸25の内部に主通路を設ける場合と比較すると加工を簡単に行えるという点でメリットがある。なお、実施例2で説明したブローバイガスBGのガス導出通路32を放射状に設けるという構造については上記実施例1に適用してもよい。
However, the main passage 28HP may be formed by processing the surface of the rotating
実施例3は、エンジン2の運転状況に応じてブローバイガスBGを流す通路を変更できるように設計して、エンジンが高速、高負荷運転されたときにブローバイガス量が増加しても対応できるように改善したブローバイガス処理装置の例である。図6は、実施例3に係るブローバイガス処理装置を備えた内燃機関1Bの構成を模式的に示した図である。なお、この内燃機関1Bの基本構造は、図1に示す実施例1の内燃機関1Aと同様であり、また、採用するターボチャージャは実施例1で示したターボチャージャ10Aのタイプ、或いは実施例2で示したターボチャージャ10Bのタイプのどちらでよい。よって、図6においては、上記内燃機関1Aと同一の部位については同じ符号を付して重複する説明を省略する。そして、ターボチャージャについてはタイプを限定せず符号10で示す。
The third embodiment is designed so that the passage through which the blow-by gas BG flows can be changed according to the operating state of the
内燃機関1Bに適用されているブローバイガス処理装置は、エンジン2で発生したブローバイガスBGをターボチャージャ10に供給するブローバイガス供給路9(第1の連通路)から分岐した分岐通路(第2の連通路)40が設けられている。この分岐通路40の他端は、ターボチャージャ10より上流の吸気管3に接続されている。分岐通路40の途中には、このエンジン2の運転状況に応じて分岐通路40の開度が調整される弁装置41及び通過するブローバイガスBGのオイルミストを除去するミストセパレータ45が配設されている。弁装置41は開閉弁42及びこれを駆動するアクチュエータ43を備えている。アクチュエータ43は内燃機関1のECU(Electronic Control Unit)44によって駆動が制御されている。
The blow-by gas processing apparatus applied to the
以上の構成を備えたブローバイガス処理装置が適用されている内燃機関1Bでは、エンジン2の運転が高速、高負荷となってブローバイガスBGの流量が増大して、ターボチャージャ10内でのブローバイガス処理が限界となったときに、ECU44が弁装置41の開度を調整して分岐通路40を介してブローバイガスBGをターボチャージャ10の上流にも流す。これによりブローバイガスを2箇所で効率良く処理する。実施例3のブローバイガス処理装置は、エンジン2が高速、高負荷となりブローバイガス量が増加したときに吸気管3の上流に流して処理量を増加させる。よって、エンジン2の運転状況に応じてブローバイガスを確実に処理できる。また、分岐通路40側にブローバイガスBGが流されるのは、高速、高負荷運転のときであるのでミストセパレータ45は相対的に簡易なものとすることができる。
In the
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
1(1A、1B) 内燃機関
2 エンジン(内燃機関本体)
3 吸気管
4 排気管
5 吸気通路
7 吸気弁
9 ブローバイガス供給路
10(10A、10B) ターボチャージャ
11 コンプレッサ部
12 タービン部
14 ベアリング室
15 回転主軸
16 コンプレッサホイール
17 タービンホイール
20 ブローバイガス循環路
20HP 主通路
20RP ガス導入通路(オイル分離手段)
28HP 主通路
28RP ガス導入通路(オイル分離手段)
30 主通路
32 ガス導出通路
40 分岐通路
41 弁装置
44 ECU
45 ミストセパレータ
BG ブローバイガス
MS オイルミスト
SA 吸気
EG 排気ガス
1 (1A, 1B)
DESCRIPTION OF
28HP main passage 28RP gas introduction passage (oil separation means)
30
45 Mist separator BG Blow-by gas MS Oil mist SA Intake EG Exhaust gas
Claims (6)
前記内燃機関で発生したブローバイガスを、前記ターボチャージャの回転主軸に沿ってコンプレッサ側へ流す第1の連通路を備え、
前記第1の連通路には、前記ターボチャージャ内で前記ブローバイガスからオイル成分を分離するオイル分離手段が設けてある、ことを特徴とする内燃機関のブローバイガス処理装置。 A blow-by gas processing apparatus for an internal combustion engine equipped with a turbocharger,
A first communication passage for causing blow-by gas generated in the internal combustion engine to flow to the compressor side along the rotation main shaft of the turbocharger;
The blow-by gas processing apparatus for an internal combustion engine, wherein the first communication passage is provided with an oil separation means for separating an oil component from the blow-by gas in the turbocharger.
前記ブローバイガス循環路に前記オイル分離手段が設けてある、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のブローバイガス処理装置。 The first communication path includes a blow-by gas supply path for supplying the blow-by gas to a bearing chamber of the turbocharger, and a blow-by gas circulation path for flowing the blow-by gas from the bearing chamber to the compressor side along the rotation main shaft. Including
2. The blow-by gas processing apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the oil separation means is provided in the blow-by gas circulation path.
前記回転主軸が回転したときに前記ガス導入通路が前記オイル分離手段となる、ことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関のブローバイガス処理装置。 The blow-by gas circulation path includes a main passage provided along an axis inside the rotation main shaft, and a gas introduction passage provided radially from the main passage;
The blow-by gas processing apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the gas introduction passage serves as the oil separation means when the rotation main shaft rotates.
前記ブローバイガス循環路が、前記回転主軸の軸線に沿って当該回転軸と前記オイルスリンガ及びコンプレッサホイールとの間に設けた主通路と、前記オイルスリンガに前記主通路から放射状に設けたガス導入通路とを含み、
前記回転主軸が回転したときに前記ガス導入通路が前記オイル分離手段となる、ことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関のブローバイガス処理装置。 The turbocharger further includes an oil slinger that engages with the rotating main shaft and rotates integrally to prevent the oil in the bearing chamber from flowing out to the outside.
The blow-by gas circulation path includes a main passage provided between the rotary shaft and the oil slinger and the compressor wheel along the axis of the rotary main shaft, and a gas introduction passage provided radially from the main passage in the oil slinger. Including
The blow-by gas processing apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the gas introduction passage serves as the oil separation means when the rotation main shaft rotates.
前記第2の連通路には、前記内燃機関の運転状態に応じて開度が調整される弁装置が配備されている、ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の内燃機関のブローバイガス処理装置。
A second communication path that is branched from the first communication path and circulates the blow-by gas to the compressor upstream side of the turbocharger via a mist separator;
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein a valve device whose opening degree is adjusted in accordance with an operating state of the internal combustion engine is disposed in the second communication path. Blow-by gas processing equipment.
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