JP2020109279A - Blow-by gas recirculation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種エンジンに適用されるブローバイガス還流装置であって、セパレータを備えるブローバイガス還流装置に関するものである。 The present invention relates to a blow-by gas recirculation device applied to various engines, and relates to a blow-by gas recirculation device including a separator.
産業用ディーゼルエンジンなどにおいては、ブローバイガスをシリンダヘッドカバー(以下、ヘッドカバーと略称する)の内部を通してから吸気経路に戻す構造のブローバイガス還流装置を備えることが一般的である。 An industrial diesel engine or the like is generally provided with a blow-by gas recirculation device having a structure for returning blow-by gas to the intake passage from the inside of a cylinder head cover (hereinafter abbreviated as head cover).
ブローバイガスを、ヘッドカバー内部を通してエンジン外へ(吸気通路へ)流す構造では、ヘッドカバー内における動弁機構の上側にガス通路を設けることが行われる。そのヘッドカバー内ガス通路には、ブローバイガスからオイル成分を捕捉するフィルタやセパレータが装備されている。 In a structure in which blow-by gas flows through the inside of the head cover to the outside of the engine (to the intake passage), a gas passage is provided in the head cover above the valve operating mechanism. The gas passage in the head cover is equipped with a filter or a separator that captures an oil component from blow-by gas.
エンジン始動中は、フィルタやセパレータ、或いはガス通路通過中のブローバイガスから分離されたオイルなど、常にオイル成分が溜まってくるので、ガス通路の底部には捕捉されたオイル成分を下方に戻すオイル落し部が設けられている。このような例としては、特許文献1や特許文献2で開示されたものが知られている。
During engine startup, oil components such as filters, separators, and oil separated from blow-by gas passing through the gas passages are constantly accumulated, so the oil components trapped at the bottom of the gas passages are returned to the bottom. Parts are provided. As such examples, those disclosed in Patent Document 1 and
ヘッドカバー内ガス通路においては、通常はそのガス通路の底部にブローバイガスの入口を設けているが、その下方には動弁機構があるため、飛散したオイルを一緒にガス入口から吸込まれてしまい易い問題がある。オイルを吸込んでの持ち去り量が増加すると、エンジンオイルが早期に減るので芳しくない。 In the head cover gas passage, a blow-by gas inlet is usually provided at the bottom of the gas passage, but since there is a valve operating mechanism below it, the scattered oil is easily sucked together from the gas inlet. There's a problem. If the amount of oil taken in and taken out increases, the amount of engine oil will decrease at an early stage, which is not good.
本発明の目的は、一層の構造工夫により、動弁機構の上側にガス入口を有しながらも、そのガス入口からのオイル吸込みが抑制されるようにして、ヘッドカバー内ガス通路が良好に機能するように改善されたブローバイガス還流装置を提供する点にある。 The object of the present invention is to improve the structure of the gas passage in the head cover so as to suppress the oil suction from the gas inlet even though it has the gas inlet on the upper side of the valve mechanism by further structural improvement. Thus, an improved blow-by gas recirculation device is provided.
本発明は、ブローバイガス還流装置において、
クランクケースからのブローバイガスをヘッドカバーの内部を通して吸気通路に導くように構成され、
前記ヘッドカバー内に形成されるブローバイガス通路には、その底部において下向きに開口してブローバイガスを前記ブローバイガス通路に導くガス入口が設けられ、
前記ガス入口の下方に、前記ガス入口に向かうブローバイガスの流れを迷路状態とするラビリンス具が設けられていることを特徴とする。
The present invention is a blow-by gas recirculation device,
It is configured to guide blow-by gas from the crankcase to the intake passage through the inside of the head cover,
The blow-by gas passage formed in the head cover is provided with a gas inlet opening downward at the bottom thereof to guide the blow-by gas to the blow-by gas passage,
A labyrinth tool is provided below the gas inlet to make the flow of blow-by gas toward the gas inlet into a labyrinth state.
例えば、前記ラビリンス具は、前記ガス入口の下方に横臥姿勢で配置されるカバー板を有して構成されているとよく、前記カバー板は、前後方向視で前記ガス入口を上回る大きさのものに設定されているとさらによい。 For example, the labyrinth tool may be configured to have a cover plate arranged in a recumbent posture below the gas inlet, the cover plate having a size larger than the gas inlet when viewed in the front-back direction. It is even better to be set to.
そして、前記ヘッドカバーの内部に、ブローバイガスを導入するセパレータ入口と、フィルタと、オイル落し部と、ブローバイガスを導出するセパレータ出口とを備えたセパレータが組み込まれており、前記ガス入口はセパレータ入口により構成されていると好都合である。この場合、前記ラビリンス具又は前記カバー板が前記セパレータに支持されているとよい。 Then, inside the head cover, a separator having a separator inlet for introducing blow-by gas, a filter, an oil dropping part, and a separator outlet for discharging blow-by gas is incorporated, and the gas inlet is defined by the separator inlet. Conveniently configured. In this case, the labyrinth tool or the cover plate may be supported by the separator.
本発明によれば、ガス入口に向かうブローバイガスの流れを迷路状態とするラビリンス具をガス入口の下方に設けてあるから、ガスなどの質量の軽い流体は問題なくガス入口に入れるが、オイルミストなど質量の重いものは慣性が大きくて曲がり移動しにくいので、ガス入口に到達することが困難になる。 According to the present invention, since the labyrinth tool for making the flow of blow-by gas toward the gas inlet into a labyrinth state is provided below the gas inlet, a fluid with a small mass such as gas can be introduced into the gas inlet without any problem, but an oil mist. Since a heavy object such as the one having a large mass has a large inertia and is difficult to bend and move, it becomes difficult to reach the gas inlet.
従って、動弁機構によって飛散されたオイルがヘッドカバー内に充満する状態であっても、質量の軽いブローバイガスは迷路であっても円滑にガス入口に流れていくにやいして、比較的質量の思いオイルミストなどの液体成分は迷路を通過できない割合が増えるので、ガス入口から吸込まれることが明確に減少されるようになる。 Therefore, even when the oil scattered by the valve mechanism fills the head cover, the blow-by gas having a light mass flows smoothly to the gas inlet even in the maze, and thus the mass of the blow-by gas is relatively large. Since the proportion of liquid components such as oil mist that cannot pass through the maze increases, the suction from the gas inlet is clearly reduced.
その結果、動弁機構の上側にガス入口を有しながらも、そのガス入口からのオイル吸込みが抑制されるようになり、ヘッドカバー内ガス通路が良好に機能するように改善されたブローバイガス還流装置を提供することができる。 As a result, although the valve operating mechanism has a gas inlet, the oil suction from the gas inlet is suppressed, and the blow-by gas recirculation device improved so that the gas passage in the head cover functions well. Can be provided.
以下に、本発明によるブローバイガス還流装置の実施の形態を、小型の産業用ディーゼルエンジンに適用した場合について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a case where the embodiment of the blow-by gas recirculation device according to the present invention is applied to a small industrial diesel engine will be described with reference to the drawings.
図3に、産業用ディーゼルエンジンEの平面図が示され、1はエンジン冷却ファン、2はオルタネータ、3は過給機、4は排気処理装置、5はシリンダヘッド(符記省略)の上に組付けられるヘッドカバー、6は複数のインジェクタ、7は燃料噴射用供給ポンプである。 A plan view of an industrial diesel engine E is shown in FIG. 3, where 1 is an engine cooling fan, 2 is an alternator, 3 is a supercharger, 4 is an exhaust treatment device, and 5 is a cylinder head (not shown). An assembled head cover, 6 is a plurality of injectors, and 7 is a fuel injection supply pump.
本エンジンEには、ブローバイガス還流装置(図示省略)が装備されており、クランクケース(図示省略)からのブローバイガスをヘッドカバー5の内部に形成されているブローバイガス通路W(図1を参照)を通し、極力オイル成分などを除いた状態で吸気通路Aに戻す構成とされている。なお、吸気通路Aの例としては、過給機3の吸気側ダクト3Aが挙げられる(図4を参照)。
The engine E is equipped with a blow-by gas recirculation device (not shown), and blow-by gas from a crankcase (not shown) is formed inside the
図3及び図4に示されるように、ヘッドカバー5は、インジェクタ装着用の4箇所の円孔5aを有する上下中間壁5Cと、前側の上壁(以下、ヘッドカバー上壁と呼ぶ)5Aと、後側の上壁5Bとを備えた無底箱状の部材である。ヘッドカバー上壁5Aの後部には、ヘッドカバー上壁5Aから上方突出する状態で形成されるガス出口部8が形成されている。ブレザ経路でもあるガス出口部8には、ブローバイガスgを吸気通路Aに戻すためのガス管路9が接続される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ヘッドカバー上壁5Aの下側には、図4で示されるセパレータ(オイルセパレータ)Sが収容されている。セパレータSの平面視形状は、ヘッドカバー上壁5Aの上方突出形状に合せてその内側にピッタリと内装できるように、略横向きT字状に形成されている。セパレータSの前後及び右側のそれぞれに、ヘッドカバー5の内側にボルト止め装着するための挿通孔24が形成されている。
A separator (oil separator) S shown in FIG. 4 is housed under the head cover
セパレータSは、その下面の前端部にブローバイガスの入口、即ちセパレータ入口10が形成され、上面の後端部にブローバイガスの出口、即ちセパレータ出口11が形成されている。セパレータSの前後中間で右側の箇所に、大きく下方突出させたオイル落し部12が形成されており、また、セパレータ入口10とオイル落し部12との前後方向の間にフィルタ(図示省略)が設けられている。
In the separator S, a blow-by gas inlet, that is, a
従って、クランクケースからのブローバイガスgは、ヘッドカバー5の内部の前端部から、セパレータSの下面前端部のセパレータ入口10からセパレータSの内部に入り、そこでフィルタ作用やオイル滴下作用を受けた後に、セパレータSの上面後端部のセパレータ出口11から出る、という具合に流れる。
Therefore, the blow-by gas g from the crankcase enters the inside of the separator S from the front end portion inside the
セパレータ出口11は、図1(A)に示されるように、ヘッドカバー5のガス出口部8のガス入口開口14に気密に対向配備されている。従って、セパレータ出口11から出たブローバイガスgは、ガス出口部8を通ってからガス管路9に流れて行くようになる。つまり、ヘッドカバー5の内部のブローバイガス通路Wは、そこに収容されるセパレータSの内部にも形成されている。
As shown in FIG. 1A, the
図1(A)、図2、図3に示されるように、ガス出口部8は、ブローバイガスgを通す出口通路8Aを形成すべくヘッドカバー上壁5Aから上方に膨出した突出ケース部15を備え、突出ケース部15における出口通路8Aの外側に空気層16が形成されている。なお、図1(A)において、5Dはヘッドカバー前壁である。
As shown in FIG. 1(A), FIG. 2 and FIG. 3, the
突出ケース部15は、頂壁15A、前側の起立壁17、後壁19、左側の取出し壁20、及び右側の右側壁21を有している。起立壁17、後壁19、及び取出し壁20は傾斜角度の付いた傾斜壁に形成されており、突出ケース部15は裾広がり状の外観を呈している。やや左後方に向いた外面(符記省略)を持つ取出し壁20には、前記出口通路8Aの出口開口22を備える庇壁20Aが形成されている。
The
突出ケース部15は、ヘッドカバー5の内部となる下側に突出する通路壁15Bを備えており、その通路壁15Bに、側面視が上下逆向きのL字形状を呈する出口通路8Aが形成されている。出口通路8Aは、下端にガス入口開口14を備える上下向き通路部8aと、左端(先端)に出口開口22を備える横向き通路部8bとを有する折れ曲がり通路に形成されている。起立壁17の下端部の裏側には、図1に示されるように、セパレータSと干渉しない範囲で下方突出するリブ壁23が形成されている。
The
従って、図1(A)、(B)に示されるように、ヘッドカバー上壁5Aから傾き角度θで立上る起立壁17と通路壁18との間及びリブ壁23との間に跨る状態で空気層16が形成されている。また、後壁19と通路壁18との間にも空気層16が形成されている。また、図4に示されるように、起立壁17は、エンジン冷却風Rの流れ方向(矢印Y方向)で上流側に対面する状態となるように、突出ケース部15が構成されている。
Therefore, as shown in FIGS. 1(A) and 1(B), the air is stretched between the standing
以上のように構成されたヘッドカバーにより、次のとおりの作用効果が得られる。ヘッドカバー5のブレザ経路としてヘッドカバー上壁5Aから突設されたガス出口部8の下方突出する通路壁15Bの周囲に、外壁である起立壁17との間に空気層16が形成されている。そして、起立壁17は水平から角度が付いた傾斜壁とされている。
With the head cover configured as described above, the following operational effects can be obtained. An
つまり、従来品では1枚の壁であったところを、本実施形態では間に空気層16を設けた二重壁構造(通路壁15B、起立壁17)としてあるので、断熱作用が格段に向上するようになる。従って、極寒などの寒冷時でも出口通路8Aの温度低下が抑制され、ブローバイガス中の水分が冷やされて結露が発生し、場合によっては凍結することが生じないようになる。
In other words, the conventional product has a single wall, but the present embodiment has a double-wall structure (
また、突出ケース部15は、エンジン冷却ファン1によるエンジン冷却風Rの風下に位置し、起立壁17には直接的にエンジン冷却風Rがあたるようになる。しかしながらが、起立壁17は傾き角度θによる傾斜壁とされているので、図1(A)に矢印で示されるように、エンジン冷却風Rは滑らかに起立壁17部位を吹き去っていくようになり、エンジン冷却風Rによる冷却作用も最小限に又は大きく抑制することが可能になる。
Further, the protruding
その結果、構造工夫により、突出ケース部15に形成されたガス出口部8におけるブローバイガスgが冷され難いようになり、寒冷時におけるガス出口での凍結や詰まりが生じないよう、改善されたシリンダヘッドカバー5を提供することができる。
As a result, due to the structural improvement, the blow-by gas g in the
図1(a)、図4、図5に示されるように、ヘッドカバー5内に形成されるブローバイガス通路Wには、その底部において下向きに開口してブローバイガスをブローバイガス通路Wに導くガス入口iが設けられ、ガス入口i又はその下に配置されて、ガス入口iからのオイル吸込みを抑制又は規制するオイル吸込み規制機構Cが設けられている。オイル吸込み規制機構Cは、ガス入口iを覆うルーバー32を有して構成されている。
As shown in FIG. 1A, FIG. 4 and FIG. 5, the blow-by gas passage W formed in the
ルーバー32は、互いに同じ前後向きに揃えて配列される複数の羽板33が、セパレータ入口(ガス入口i)に入り込む状態で支持されることにより構成されている。複数の羽板33は例えば左が下となる左右方向に傾斜されており、従って、羽板33どうしの間の傾斜開口部34の向き(傾斜の向き)は、気筒直列方向(前後方向)と交差する方向(左右方向)とされている。
The
例えば、セパレータSのハウジング35が合成樹脂材の型成形(射出形成やブロー成形も可能)で形成されており、その型成形時に複数の羽板33も形成することができる。また、図示は省略するが、矩形開口のセパレータ入口10に、別部品のルーバーを埋め込むように装備してもよい。なお、本実施形態では、ヘッドカバー5内のブローバイガス通路Wのガス入口iはセパレータ入口10で兼ねられている。また、セパレータSにおけるセパレータ出口11の下方に、コイルスプリングを用いたリリーフバルブ36を設けてもよい。
For example, the
下向きに開口するセパレータ入口10(ガス入口i)は、その下に動弁機構があるので、飛散オイルがセパレータ入口10から吸込まれやすい位置関係にある。しかしながら、本発明では、ルーバー32でなるオイル吸込み規制機構Cがセパレータ入口10に設けられているので、動弁機構によってオイルが飛散されても、複数の羽板33によって撥ね返され、オイル持ち去りが格段に減少されるようになる。
The separator inlet 10 (gas inlet i) that opens downward has a valve mechanism below the
そして、ブローバイガスgは、複数の傾斜開口部34から難なくセパレータSに入れるので、円滑にブローバイガス通路Wを進んでいくことができる。その結果、動弁機構の上側にガス入口iを有しながらも、そのガス入口iからのオイル吸込みが抑制されるようにして、ヘッドカバー5内ガス通路が良好に機能するように改善されたブローバイガス還流装置Bを提供することができる。
Then, the blow-by gas g enters the separator S through the plurality of
〔実施形態1〕
図4〜図6に示されるように、ガス入口i(セパレータ入口10)の下方に、ガス入口iに向かうブローバイガスgの流れを迷路状態とするラビリンス具51が設けられている。ラビリンス具51は、ガス入口iの下方に横臥姿勢で配置されるカバー板52を有して構成されており、カバー板52は、前後方向視でガス入口iを上回る大きさのものに設定されている。
[Embodiment 1]
As shown in FIGS. 4 to 6, a
カバー板52は、複数のステー53により、ガス入口iから少し下方とんる高さ位置においてセパレータSに支持されている。ステー53は棒状であり、ガス入口iを持つセパレータ底面54とカバー板52との上下空間は、前後左右に十分開いている。
The
カバー板52が無い従来の状態では、ブローバイガスgは広い開口のガス入口iからすんなりセパレータS内に進入できるが、カバー板52が邪魔板となる本発明のものでは、図6に示されるように、ブローバイガスgは前後左右の横方向から大きく迂回しながらガス入口iに進むことになる。
In the conventional state in which the
従って、慣性質量の重いオイル成分は、横方向から進んできても曲がりきれず、ガス入口iに入りことなく直進してしまう。しかしながら、慣性質量の少ないブローバイガス(気体成分)gは、カバー板52があっても円滑に曲がりながら進み、良好にガス入口i(セパレータ入口10)からセパレータS内に入ることができる。
Therefore, the oil component having a large inertial mass cannot be bent even if it advances in the lateral direction, and goes straight without entering the gas inlet i. However, the blow-by gas (gas component) g having a small inertial mass can be smoothly curved and proceed even if the
〔別実施形態〕
ガス入口i(セパレータ入口10)より小さい大きさのカバー板52によるラビリンス具51や、前後左右の何れかに傾斜させた斜め配置(図示省略)のカバー板52を設けるラビリンス具51としてもよい。
[Another embodiment]
The labyrinth implement 51 may be a labyrinth implement 51 having a
5 ヘッドカバー
10 セパレータ入口
11 セパレータ出口
12 オイル落し部
51 ラビリンス具
52 カバー板
A 吸気通路
W ブローバイガス通路
i ガス入口
5
Claims (5)
前記ヘッドカバー内に形成されるブローバイガス通路には、その底部において下向きに開口してブローバイガスを前記ブローバイガス通路に導くガス入口が設けられ、
前記ガス入口の下方に、前記ガス入口に向かうブローバイガスの流れを迷路状態とするラビリンス具が設けられているブローバイガス還流装置。 It is configured to guide blow-by gas from the crankcase to the intake passage through the inside of the head cover,
The blow-by gas passage formed in the head cover is provided with a gas inlet opening downward at the bottom thereof to guide the blow-by gas to the blow-by gas passage,
A blow-by gas recirculation device, which is provided below the gas inlet with a labyrinth tool for making a flow of the blow-by gas toward the gas inlet into a labyrinth.
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