JP2019074071A - ブローバイガス還流装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルセパレータ内へのオイルの逆流を抑制することのできるブローバイガス還流装置を提供する。【解決手段】ブローバイガス還流装置は、ブローバイガスからオイルを分離するオイルセパレータ２０を有している。オイルセパレータ２０は、ブローバイガスを導入するガス導入口と、ブローバイガスを排出するガス排出口と、ブローバイガスから分離したオイルを排出するオイル排出口２４と、を備えている。オイルセパレータ２０は、オイル排出口２４が形成されている底壁２２とは上下方向反対側の頂壁２７を基端２８Ａとして、オイルセパレータ２０内に突出している凸部２８を備えている。凸部２８の先端２８Ｂは、オイル排出口２４を指向している。そして、凸部２８は、オイル排出口２４に近づくほど細くなる先細り形状である。【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関のブローバイガス還流装置に関する。

内燃機関の燃焼室からクランクケースに流出したブローバイガスを吸気通路に還流させるブローバイガス還流装置が知られている。ブローバイガス還流装置では、例えば特許文献１に開示されているように、ブローバイガスに含まれるオイルを分離するオイルセパレータが経路の途中に設けられている。オイルセパレータでは、機関運転時の負圧が作用することで、ガス導入口からオイルセパレータ内にブローバイガスが導入され、ガス導入口からガス排出口への流れが形成される。分離されたオイルは、オイル排出口から排出されてオイルパンに戻される。

特開２０１３‐１３３７７９号公報

機関運転時の負圧が作用するオイルセパレータの内部と、オイル排出口よりもオイルパン側と、の圧力差が大きくなることによって、オイル排出口を介してオイルセパレータの外部からオイルセパレータの内部にオイルが逆流することがあった。

上記課題を解決するためのブローバイガス還流装置は、ブローバイガスからオイルを分離するオイルセパレータを有し、該オイルセパレータが、クランクケースからブローバイガスを導入するガス導入口と、吸気通路にブローバイガスを排出するガス排出口と、ブローバイガスから分離したオイルを排出するオイル排出口と、を備えているブローバイガス還流装置であって、前記オイル排出口が形成されている前記オイルセパレータの壁とは上下方向反対側における前記オイルセパレータの壁を基端として、前記オイルセパレータ内に突出している凸部が前記オイルセパレータに設けられており、前記凸部の先端は、前記オイル排出口を指向しており、前記凸部は、前記オイル排出口に近づくほど細くなる先細り形状であることをその要旨とする。

上記構成では、オイルセパレータに導入されたブローバイガスが凸部に衝突することで、ブローバイガスからオイルが分離され、オイルが液滴となって凸部に付着する。凸部の先端がオイル排出口を指向しており凸部が先細り形状であるため、凸部に付着したオイルがオイル排出口に向けて滴下されやすく、オイル排出口にオイルが集まりやすい。すなわち、オイル排出口にオイルが溜まりやすく液頭の形成を促進することができる。オイル排出口に溜まったオイルの自重によって、オイルセパレータの外部からオイル排出口を介したオイルセパレータの内部へのオイルの逆流を抑制することができる。

ブローバイガス還流装置の一実施形態を示す模式図。 同実施形態にかかるブローバイガス還流装置が備えるオイルセパレータの断面図。 同実施形態にかかるブローバイガス還流装置が備えるオイルセパレータの断面図。

以下、ブローバイガス還流装置の一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１には、内燃機関に適用されるブローバイガス還流装置１０を模式的に示している。

ブローバイガス還流装置１０は、クランクケース９１と、吸気通路におけるスロットルバルブよりも下流側と、を連通する還流通路を備えており、燃焼室９３からクランクケース９１に流出したブローバイガスを燃焼室９３に還流するように構成されている。図１には、還流通路を通過するブローバイガスの流れを実線の矢印で示している。なお、ブローバイガス還流装置１０は、吸気通路におけるスロットルバルブよりも上流側と、クランクケース９１と、を連通する新気導入通路を備えている。新気導入通路は、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間に形成される空間に接続されている。図示を省略するが、新気導入通路を介して吸気通路からクランクケース９１に新気が導入される。

ブローバイガス還流装置１０は、ブローバイガスからオイルを分離するオイルセパレータ２０を備えている。オイルセパレータ２０は、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間の空間に配置されている。オイルセパレータ２０は、セパレータケース２１とＰＣＶバルブ３３とによって構成されている。オイルセパレータ２０では、ガス導入口２３を介してクランクケース９１からセパレータケース２１内にブローバイガスが導入される。セパレータケース２１内に導入されたブローバイガスは、ガス排出口３２を介して吸気通路側に排出される。ＰＣＶバルブ３３はガス排出口３２に取り付けられている。ＰＣＶバルブ３３は、吸気負圧とクランクケース９１の圧力との差によって開度が調節される差圧作動式の調節弁である。

オイルセパレータ２０は、ブローバイガスから分離したオイルを排出するオイル排出口２４を備えている。図１には、オイルの流れを破線の矢印で示している。オイル排出口２４から排出されたオイルは、シリンダヘッド及びシリンダブロック９２に設けられているオイル戻し通路を通過してオイルパン９４に戻される。

図２及び図３を参照して、オイルセパレータ２０について詳述する。
オイルセパレータ２０のセパレータケース２１は、底壁２２と、底壁２２に対して上下方向反対側の頂壁２７と、底壁２２と頂壁２７とを接続する側壁３１と、によって箱状に形成されている。図２には、頂壁２７側からセパレータケース２１内を視た場合のオイルセパレータ２０の断面構造を示している。図３には、側壁３１側からセパレータケース２１内を視た場合のオイルセパレータ２０の断面構造を示している。

図２に示すように、ガス導入口２３は、底壁２２に開口している。ガス排出口３２は、側壁３１に開口している。セパレータケース２１内には、ガス導入口２３側からガス排出口３２を遮蔽する板状の凸部２８が配置されている。凸部２８は、図３に示すように頂壁２７を基端２８Ａとしてセパレータケース２１内に突出するように形成されている。また、図２に示すように、凸部２８は、一方の側端が側壁３１に接続されている。

図２及び図３に示すように、オイル排出口２４は、底壁２２に設けられている。オイル排出口２４は、底壁２２に開口している開口部２５と、開口部２５からセパレータケース２１の外側に延設されている筒状の案内部２６とを備えている。案内部２６は、開口部２５から遠ざかるほど縮径しており、案内部２６の内部に形成されている通路の断面積が絞られている。

図２に示すように、オイル排出口２４は、凸部２８よりもガス導入口２３側と凸部２８よりもガス排出口３２側とに跨るように配置されている。凸部２８における一方の側端から他方の側端、つまり、側壁３１からの突出長さは、オイル排出口２４における、側壁３１からの突出長さに沿う開口長さよりも長い。また、図３に示すように、凸部２８の先端２８Ｂがオイル排出口２４を指向している。

図３に示すように、凸部２８は、オイル排出口２４に近づくほど細くなっている先細り形状である。詳述すると、凸部２８は、ガス導入口２３側に露出する導入口側傾斜面２９と、ガス排出口３２側に露出する排出口側傾斜面３０との間隔が、基端２８Ａよりも先端２８Ｂに向かうほど小さくなっている。

次に本実施形態にかかるブローバイガス還流装置１０の作用とともに、その効果について説明する。
ブローバイガス還流装置１０では、ＰＣＶバルブ３３が開弁すると、クランクケース９１内のブローバイガスが還流通路に流入する。還流通路を流れるブローバイガスは、ガス導入口２３を介してオイルセパレータ２０に導入される。図１に示したように、ガス排出口３２を介してオイルセパレータ２０から排出されたブローバイガスは、吸気通路におけるスロットルバルブよりも下流側に流入し、燃焼室９３に還流される。このとき、新気導入通路を介して吸気の一部がクランクケース９１に導入され、ブローバイガスの還流が円滑に行われる。

図２及び図３に示したように、オイルセパレータ２０のセパレータケース２１内に凸部２８が配置されているため、ブローバイガスがオイルセパレータ２０を通過する際に慣性衝突によってブローバイガスからオイルを分離して捕集することができる。

ブローバイガス還流装置１０のオイルセパレータ２０では、凸部２８の先端２８Ｂがオイル排出口２４を指向しているため、ブローバイガスから分離されて凸部２８に付着したオイルの液滴がオイル排出口２４に向かって滴下されやすい。さらに、凸部２８が先細り形状であるため、オイルがオイル排出口２４により集まりやすい。

機関運転時には吸気負圧が作用するため、オイル排出口２４を介してオイルセパレータ２０内からオイルが排出されず、オイルセパレータ２０内外の圧力差がさらに大きくなると、オイル排出口２４よりもオイルパン９４側からオイルが逆流することもある。この点、ブローバイガス還流装置１０のオイルセパレータ２０によれば、上記のようにオイル排出口２４にオイルが溜まりやすいことによって、液頭の形成を促進することができる。すなわち、オイル排出口２４に溜まったオイルの自重によって、オイルセパレータ２０の外部からオイル排出口２４を介したオイルセパレータ２０の内部へのオイルの逆流を抑制することができる。

また、ブローバイガスから分離されたオイルがオイル排出口２４に集まりやすいため、分離されたオイルの飛散を抑制できる。これによって、ブローバイガスとともにオイルがオイルセパレータ２０から排出されることを抑制できる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、凸部２８を一つ備えるオイルセパレータ２０を例示しているが、オイルセパレータ２０が複数の凸部２８を備えていてもよい。上記実施形態と同様のオイル排出口２４を複数の凸部２８にそれぞれ対応して設けることで、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、複数の凸部２８を設ける際には、隣接する凸部同士において凸部が接続する側壁３１を反対側にすることで互い違いに凸部を配置するとよい。

・上記実施形態では、凸部２８は、導入口側傾斜面２９と排出口側傾斜面３０との双方を備えたが、これらのうち、一方の傾斜面を上下方向に延びる垂直面として構成することも可能である。

・上記実施形態では、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間にオイルセパレータ２０を配置しているが、オイルセパレータ２０の配置位置は変更することができる。例えば、オイルセパレータ２０をシリンダブロック９２の側方に配置することもできる。

１０…ブローバイガス還流装置、２０…オイルセパレータ、２１…セパレータケース、２２…底壁、２３…ガス導入口、２４…オイル排出口、２５…開口部、２６…案内部、２７…頂壁、２８…凸部、２８Ａ…基端、２８Ｂ…先端、２９…導入口側傾斜面、３０…排出口側傾斜面、３１…側壁、３２…ガス排出口、３３…ＰＣＶバルブ、９１…クランクケース、９２…シリンダブロック、９３…燃焼室、９４…オイルパン。

Claims (1)

1. ブローバイガスからオイルを分離するオイルセパレータを有し、該オイルセパレータが、クランクケースからブローバイガスを導入するガス導入口と、吸気通路にブローバイガスを排出するガス排出口と、ブローバイガスから分離したオイルを排出するオイル排出口と、を備えているブローバイガス還流装置であって、
   前記オイル排出口が形成されている前記オイルセパレータの壁とは上下方向反対側における前記オイルセパレータの壁を基端として、前記オイルセパレータ内に突出している凸部が前記オイルセパレータに設けられており、
   前記凸部の先端は、前記オイル排出口を指向しており、
   前記凸部は、前記オイル排出口に近づくほど細くなる先細り形状である
   ブローバイガス還流装置。