JP6621713B2 - Engine with oil separator - Google Patents
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Description
本発明は、産業用エンジンなどのオイルセパレータ付エンジンに係り、詳しくは、クランクケース内のブローバイガスを、ヘッドカバー内に形成されているカバー内経路を通して吸気経路に導くとともに、ブローバイガス中の液体成分を捕捉するオイルセパレータが装備されているオイルセパレータ付エンジンに関する。 The present invention relates to an engine with an oil separator such as an industrial engine. More specifically, the present invention guides blow-by gas in a crankcase to an intake passage through a passage in a cover formed in a head cover, and liquid components in the blow-by gas. The present invention relates to an engine with an oil separator that is equipped with an oil separator that captures oil.
ブローバイガスは、内燃機関における燃焼室内の混合気や燃焼ガスが、ピストンとシリンダとの間隙(詳しくは、ピストンリングとシリンダとの間隙)からクランクケース内に漏れ出したものを指す。すなわち、未燃焼ガスや排ガス、及びこれらがオイルと混ざったオイルミストと呼ばれるものも含まれている。このブローバイガスが、クランクケース内に入ると、エンジンオイルの劣化や金属の腐食、さらには大気汚染の原因になる。 Blow-by gas refers to a mixture or combustion gas in a combustion chamber of an internal combustion engine that has leaked into the crankcase from the gap between the piston and the cylinder (specifically, the gap between the piston ring and the cylinder). That is, unburned gas and exhaust gas, and what is called oil mist in which these are mixed with oil are also included. When this blow-by gas enters the crankcase, it causes engine oil deterioration, metal corrosion, and air pollution.
そこで、クランクケース内に溜まるブローバイガスを吸気経路に還流させて、新しい混合気と混ぜて燃焼させ、そのままの状態で大気放出しないようする機構、即ち、ブローバイガス還元装置を設けることが一般に行われている。ブローバイガス還元装置には、ブローバイガス中のオイルや水などの液体成分を捕捉し、捕捉された液体成分をクランクケース内に戻すためのオイルセパレータ(フィルタとも言う)が設けられている。 Therefore, it is a common practice to provide a mechanism that recirculates the blow-by gas accumulated in the crankcase to the intake passage, mixes it with a new air-fuel mixture, burns it, and does not release the air as it is, that is, a blow-by gas reduction device. ing. The blow-by gas reduction device is provided with an oil separator (also referred to as a filter) for capturing liquid components such as oil and water in the blow-by gas and returning the captured liquid components into the crankcase.
この種のブローバイガス還元装置やオイルセパレータは、例えば、特許文献1において開示されたものが知られている。特許文献1にて示されるものでは、クランクケース内に連通させたヘッドカバー室(17c)からブローバイガスを吸出し、2個のセパレータ(フィルタ:21、22)を通して液体成分が除かれたものを吸気系に還元させている。これらセパレータ(フィルタ:21,22)の濾過作用により分離・捕捉されたオイルは、フィルタケースの底から逆止弁を上部に備えたドレン管路(23)を通して、重力によりクランクケース(16)内部に戻すように構成されている。
As this type of blow-by gas reduction device and oil separator, for example, those disclosed in
セパレータを独立した部品としてエンジン外に設ける場合は、セパレータ容量を十分確保することができて好都合であるが、反面、外付け構造ゆえに低温には弱い面がある。例えば、冬の北海道や北米大陸など、氷点下の極低温状況ではセパレータの内部の水が凍結してしまうおそれがある。 In the case where the separator is provided outside the engine as an independent part, it is convenient that a sufficient separator capacity can be secured, but on the other hand, there is a weak surface at low temperatures due to the external structure. For example, the water inside the separator may freeze in a cryogenic condition below freezing, such as in winter Hokkaido or the North American continent.
凍結状態においてエンジン起動して使用すると、セパレータの濾材が凍結解除されるまでは詰まっており、ブローバイ還元機能が正常に作動しないだけでなく、ブローバイ経路が凍結で塞がれることでクランクケース内圧が上昇し、不測のオイル漏れが生じるなどの不都合を招くおそれがある。 When the engine is started up and used in a frozen state, the filter media of the separator is clogged until it is released from freezing. This may cause inconveniences such as an unexpected oil leak.
本発明の目的は、エンジンに外付け構造のオイルセパレータを極力凍結し難い状態で設置させて、低温時における凍結おそれの不都合が極力生じないように改善されたオイルセパレータ付エンジンを提供する点にある。 An object of the present invention is to provide an engine with an oil separator that is improved so that the inconvenience of freezing at low temperatures is avoided as much as possible by installing an oil separator with an external structure in the engine in a state where it is difficult to freeze as much as possible. is there.
請求項1に係る発明は、クランクケース1B内のブローバイガスを、ヘッドカバー3内に形成されているカバー内経路3A,3Bを通して吸気経路9に導くとともに、ブローバイガス中の液体成分を捕捉するオイルセパレータSが装備されているオイルセパレータ付エンジンにおいて、
前記オイルセパレータSは、一対の給排パイプ14,15を用いて前記カバー内経路3A,3Bに連通接続される単一部品として、シリンダヘッド2の排気側において取付ブラケット23を用いてエンジンに外装されており、
前記取付ブラケット23には、前記オイルセパレータSにエンジン冷却ファン6による冷却風が当たることを規制するために、前記オイルセパレータSと前記エンジン冷却ファン6との間に配置されて前記オイルセパレータSを支持する防風部23aが形成されていることを特徴とする。
The invention according to
The oil separator S is externally attached to the engine using a
The
請求項2に係る発明は、クランクケース1B内のブローバイガスを、ヘッドカバー3内に形成されているカバー内経路3A,3Bを通して吸気経路9に導くとともに、ブローバイガス中の液体成分を捕捉するオイルセパレータSが装備されているオイルセパレータ付エンジンにおいて、
前記オイルセパレータSは、一対の給排パイプ14,15を用いて前記カバー内経路3A,3Bに連通接続される単一部品として、シリンダヘッド2の排気側において取付ブラケット23を用いてエンジンに外装されており、
前記取付ブラケット23には、前記オイルセパレータSにエンジン冷却ファン6による冷却風が当たることを規制するための防風部23aが形成され、
オルタネータ28の位置を調節設定可能とする調節アーム29と前記取付ブラケット23とが、連結部材31を用いて互いに連結固定されていることを特徴とする。
The invention according to
The oil separator S is externally attached to the engine using a
The
An
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載のオイルセパレータ付エンジンにおいて、
前記オイルセパレータSは前記ヘッドカバー3よりも高い位置に設けられるとともに、前記オイルセパレータSの下方に冷却風の通り道32が確保されるように、前記取付ブラケット23が配置設定されていることを特徴とする。
The invention according to
The oil separator S is provided at a position higher than the
請求項4に係る発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載のオイルセパレータ付エンジンにおいて、
前記オイルセパレータSは、エンジン冷却ファン6の軸心P方向視において、前記エンジン冷却ファン6の回転領域6r外に配置されていることを特徴とする。
The invention according to
The oil separator S is arranged outside the
請求項5に係る発明は、クランクケース1B内のブローバイガスを、ヘッドカバー3内に形成されているカバー内経路3A,3Bを通して吸気経路9に導くとともに、ブローバイガス中の液体成分を捕捉するオイルセパレータSが装備されているオイルセパレータ付エンジンにおいて、
前記オイルセパレータSは、一対の給排パイプ14,15を用いて前記カバー内経路3A,3Bに連通接続される単一部品として、シリンダヘッド2の排気側において取付ブラケット23を用いてエンジンに外装されており、
前記取付ブラケット23には、前記オイルセパレータSにエンジン冷却ファン6による冷却風が当たることを規制するための防風部23aが形成され、
前記オイルセパレータSは、冷却風の流れ方向において前記エンジン冷却ファン6に近接させて配置されていることを特徴とする。
The invention according to
The oil separator S is externally attached to the engine using a
The
The oil separator S is characterized and Turkey have been arranged the brought close to the
請求項6に係る発明は、請求項5に記載のオイルセパレータ付エンジンにおいて、
オルタネータ28の位置を調節設定可能とする調節アーム29と前記取付ブラケット23とが、連結部材31を用いて互いに連結固定されていることを特徴とする。
The invention according to
An
請求項7に係る発明は、請求項5又は6に記載のオイルセパレータ付エンジンにおいて、The invention according to
前記取付ブラケットにおける反オイルセパレータ側の端部が、前記シリンダヘッドのエンジン冷却ファン側に配置されているウォータフランジに取付けられていることを特徴とする。An end of the mounting bracket on the side opposite to the oil separator is attached to a water flange arranged on the engine cooling fan side of the cylinder head.
請求項1及び請求項2,5の発明によれば、オイルセパレータが、シリンダヘッドに対して排気側に置かれ、かつ、冷却風の当りを規制する防風部を備えているので、冷却風による空冷作用が規制されながら、排気の輻射熱は受けることができる。故に、容量やオイル捕捉に有利な外付け構造のオイルセパレータとしながらも、極力凍結などが起き難い温度環境に配置されている。
その結果、エンジンに外付け構造のオイルセパレータを、極力凍結し難い状態で設置させて、低温時における凍結おそれの不都合が極力生じないように改善されたオイルセパレータ付エンジンを提供することができる。
According to the first and second and fifth aspects of the present invention, the oil separator is disposed on the exhaust side with respect to the cylinder head and includes the windproof portion that restricts the contact of the cooling air. While the air cooling action is restricted, the radiant heat of the exhaust can be received. Therefore, it is an oil separator having an external structure that is advantageous for capacity and oil capture, but is disposed in a temperature environment in which freezing is unlikely to occur as much as possible.
As a result, it is possible to provide an engine with an oil separator that is improved so that the inconvenience of freezing at low temperatures is prevented as much as possible by installing an oil separator having an external structure in the engine in a state that is hardly frozen.
請求項2及び請求項6の発明によれば、オルタネータの位置調節用の調節アームと取付ブラケットとを連結部材で互いに連結固定してあるので、先端にオイルセパレータを支持していて比較的振動し易い取付ブラケットを、強度十分に支持することが可能となる。
故に、既存部品の調節アームを用いて、連結部材を設けるだけの構造簡単で廉価な手段でありながら、振動少なく強度十分にオイルセパレータを支持できている。
従って、請求項1の発明による前記効果を、オイルセパレータを合理的に強度十分に支持できながら奏することができる、という利点がある。
According to the second and sixth aspects of the present invention, since the adjustment arm for adjusting the position of the alternator and the mounting bracket are connected and fixed to each other by the connecting member, the oil separator is supported at the tip and relatively vibrated. The easy mounting bracket can be supported with sufficient strength.
Therefore, the oil separator can be supported with sufficient strength with less vibration while being a simple and inexpensive means of providing a connecting member using an adjustment arm of an existing part.
Accordingly, there is an advantage that the above-described effect of the invention of
請求項3の発明によれば、オイルセパレータがヘッドカバーより高く持上げられて、冷却風がより当り難くされながらも、オイルセパレータの下方には冷却風の通り道が確保されている。従って、オイルセパレータにはより風が当たり難くして凍結防止効果を高めながら、エンジン全体としての空冷作用は十分発揮されるものとなる利点がある。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、オイルセパレータは、エンジン冷却ファンの軸心方向視でファンの回転領域外に配置されて、冷却風による空冷作用が構造的に受け難いように工夫されており、配置面からも凍結防止効果がより改善される利点がある。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、オイルセパレータを極力エンジン冷却ファンに近づけてあるから、冷却風の拡がり領域の外又は極力外に配置することが可能になる。故に、冷却風の流れ方向における配置工夫によっても、冷却風が極力当らない状態で排気側に配置されており、エンジンの冷却作用を落とすことなく、オイルセパレータの凍結防止効果を効率良く行えるオイルセパレータ付エンジンを提供することができる。
According to the invention of
請求項7の発明によれば、オイルセパレータをエンジン冷却ファンの軸心方向で極力エンジン冷却ファンに近付けるために、その取付ブラケットは、ヘッドカバーよりもエンジン冷却ファンに近く位置するウォータフランジにボルト止めなどの手段による取付けるのが合理的であり、強度十分かつコンパクトに取付ブラケットが構成できる利点がある。
According to the invention of
以下に、本発明によるオイルセパレータ付エンジンの実施の形態を、一例として、農用トラクタなどに用いられる立形火花点火式で直列複数気筒の産業用エンジンとして、図面を参照しながら説明する。以下において、クランク軸方向でエンジン冷却ファン6が装備されている側を前、その反対側を後、吸気マニホルド8側を左、排気マニホルド25側を右と定義する。
Hereinafter, an embodiment of an engine with an oil separator according to the present invention will be described as an example of a vertical spark ignition type in-line multiple cylinder industrial engine used in agricultural tractors and the like with reference to the drawings. Hereinafter, the side on which the
図1〜図5に示されるように、このエンジンは、シリンダブロック1の上部にシリンダヘッド2が組付けられ、シリンダヘッド2の上部にシリンダヘッドカバー(以下、単にヘッドカバーと略称する)3が組付けられ、シリンダブロック1の下部にオイルパン4が組付けられている。シリンダブロック1の前端部に伝動ケース5が組付けられ、伝動ケース5の前部にエンジン冷却ファン6が配置され、シリンダブロック1の後部にフライホイール又はフライホイールハウジング7が配置されている。シリンダブロック1の上半部はシリンダ部1Aに、そして、下半部はクランクケース1Bにそれぞれ構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 5, in this engine, a
シリンダヘッド2の横一側、例えば左側に吸気マニホルド8が配置され、吸気マニホルド8の主管9の前部にスロットルバルブ10が取付けられ、スロットルバルブ10の前部にガスミキサ11が取付けられている。ガスミキサ11にはエアクリーナ(図示省略)が連通されている。吸気マニホルド8の主管9は、例えば、クランク軸の軸心Pの向きである前後方向に長い四角柱形の管であり、その主管9から各気筒の吸気ポートに吸気を分配する枝管30が気筒数分(4本)導出されている。28はオルタネータ、29はオルタネータ28の位置調節用の調節アームである。
An
図5,図11に示されるように、シリンダヘッド2の横一側、例えば右側に排気マニホルド25と、排気マニホルド25を覆う排気カバー26とが配置されている。排気マニホルド25の上向き出口開口25aを備える単一の排気フランジ25Aが設けられており、その排気フランジ25Aは、排気カバー26の切欠き形状の開口部26aに位置されている。開口部26aは、排気カバー26における後部上面側に設けられている。
As shown in FIGS. 5 and 11, an
図3,図5に示されるように、ヘッドカバー3の上部にはPCV弁12が一体的に装備されており、空気供給経路におけるスロットルバルブ10の下流側通路である吸気マニホルド8の主管9と、PCV弁12とがブローバイガス用の配管20によって連通接続されている。また、ガスミキサ11とヘッドカバー3の上部とが、新気導入用チューブ13を介して連通接続されている。なお、吸気マニホルド8や主管9は吸気経路の一例である。
As shown in FIGS. 3 and 5, a
次に、このエンジンにおけるブローバイガス還流構造について説明する。図6に示すように、エンジンEにおいては、クランクケース1B内のブローバイガスを、ヘッドカバー3の内部からPCV弁12を経てスロットルバルブ10の下流側通路に導き可能なブローバイガス通路Wが設けられている。ブローバイガス通路Wは、クランクケース1Bの内部に生成されるブローバイガスを、ヘッドカバー3の内部、外付けのオイルセパレータS、ヘッドカバー3の内部、及びPCV弁12を、この順で経て主管9に戻すための各通路により構成されている。
Next, the blowby gas recirculation structure in this engine will be described. As shown in FIG. 6, the engine E is provided with a blowby gas passage W that can guide the blowby gas in the
図6に示されるように、ヘッドカバー3の内部は、仕切り壁3Wにより、クランクケース1B内に連通するカバー一端側室3Aと、PCV弁12に連通するカバー他端側室3Bとに仕切られている。カバー一端側室3Aに連通するガス入口14Aと、カバー他端側室3Bに連通するガス出口15Aとを有するオイルセパレータS(図5,10など参照)が、一対の給排パイプ14,15を用いることでヘッドカバー3とは別に設けられている。
As shown in FIG. 6, the inside of the
ここで、カバー一端側室(カバー内経路の一例)3Aとは、ヘッドカバー3の内部において、フライホイールの軸心であるクランク軸心(符記省略)方向でフライホイールハウジング7側(後側)の部分のことである。カバー他端側室(カバー内経路の一例)3Bとは、ヘッドカバー3の内部において、クランク軸心(符記省略)方向でエンジン冷却ファン6側(前側)の部分のことである。なお、クランク軸心(符記省略)は、後述するエンジン冷却ファン6の軸心Pと平行である。
Here, the cover one end side chamber (an example of a cover internal path) 3A is the inside of the
カバー他端側室3BにおけるオイルセパレータSとの連通部に対するブローバイガス流れ方向の下流側に、エンジンオイルを捕捉及び除去すべくブローバイガスに作用するフィルタ16が配備されている。また、オイルセパレータSにて捕捉されたオイルをクランクケース1Bの内部に戻すチューブ製のオイル戻し路17が設けられている。
A
ヘッドカバー3は、図7〜図9に示されるように、無底箱状の形状を呈してシリンダヘッド2の上に一体的に配置されており、そのカバー内部空間は、ボルト止めされる上下仕切り板18により、下部空間3Kと上部空間3Uとに仕切られている。上下仕切り板18のフライホイールハウジング7側端に形成された切欠き部19により、唯一、下部空間3Kと上部空間3Uとが連通されている。
The
上部空間3Uは、ヘッドカバー3の長手方向の中間に位置する仕切り壁3Wにより、切欠き部19を有するカバー一端側室3Aと、PCV弁12を有するカバー他端側室3Bと区切られている。仕切り壁3Wは、ブローバイガスからミスト状のエンジンオイルを取り除くためのフィルタ16をセットするための構造部を兼ねている。カバー内経路3A,3BにおけるオイルセパレータSのブローバイガス流れ方向の下流側にPCV弁12が装備されている
The
図6,7、及び図9に示されるように、カバー一端側室3Aにおける仕切り壁3W近くのヘッドカバー3の側壁3Sには、供給側の給排パイプ14を接続するためのパイプ材でなるガス取出し口14Bが設けられている。カバー他端側室3Bにおける仕切り壁3W近くのヘッドカバー3の側壁3Sには、排出側の給排パイプ15を接続するためのパイプ材でなるガス戻し口15Bが設けられている。
As shown in FIGS. 6, 7, and 9, a gas extraction made of a pipe material for connecting a supply-side supply /
図3,図6〜図8に示されるように、ヘッドカバー3には、カバー他端側室3Bの上部に連通する状態のPCV弁12が、ヘッドカバー3の長手方向に沿い、かつ、その排出側パイプ12aが外部に斜め上方に向く姿勢においてテーパーねじなどの手段により一体的に装備されている。また、新気導入用チューブ13が嵌合接続される接続パイプ21が、ヘッドカバー3における排出側パイプ12aの下側部位に、PCV弁12と交差し、かつ、な斜め上方に向く姿勢で取り付けられている。なお、22はエンジンオイルの供給口に螺装されるキャップである。
As shown in FIGS. 3 and 6 to 8, the
オイルセパレータSは、図1,図3〜図5、図10,11に示されるように、ヘッドカバー3の長手方向でエンジン冷却ファン側となる端部に板金製の取付ブラケット23を用いて、ヘッドカバー3よりやや高くなる高さレベルで、かつ、ヘッドカバー3に対する排気マニホルド25側に配置される独立した部品として設けられている。オイルセパレータSの上端部の側方には、カバー内経路3Aに連通接続されている供給側の給排パイプ14が、その直下には、カバー内経路3Bに連通接続されている排出側の給排パイプ15がそれぞれ取出されている。
As shown in FIGS. 1, 3 to 5, 10, and 11, the oil separator S is formed by using a sheet
つまり、エンジンに外装されているオイルセパレータSは、一対の給排パイプ14,15が共にヘッドカバー側が高くなる傾斜が付かず、セパレータS側よりもヘッドカバー3側が低くなるように、ヘッドカバー3よりも高い位置で、かつ、シリンダヘッド2の排気側(右側)に取付けられている。そして、オイルセパレータSは、エンジン冷却ファン6の軸心P方向視においてエンジン冷却ファン6の回転領域外で、かつ、エンジン冷却ファン6の風下側で、かつ、エンジン冷却ファン6に極めて近接させて配置されている。セパレータSは、冷却ファン6の後側(風下側)において、排気マニホルド25(排気カバー26)よりも前側(冷却はファン6側)に寄せられ、前後方向で排気マニホルド25(排気カバー26)よりも冷却ファン6に近接させて配置されている。
That is, the oil separator S mounted on the engine is higher than the
オイルセパレータSの取付構造について詳述する。図1〜図3、図10,11に示されるように、取付ブラケット23は、オイルセパレータSを前方側からボルト止め支持する先端の防風部23a、シリンダヘッド2のエンジン冷却ファン側(前側)に配置されていて、サーモスタットを収容しているウォータフランジ34の前壁にボルト止めされる基端部23c、及び防風部23aと基端部23cとを繋ぐ中間部23bを備えて構成されている。オイルセパレータSを前後方向で極力エンジン冷却ファン6に近付けるために、その取付ブラケット23は、シリンダヘッド2(ヘッドカバー3)よりも前部に位置するウォータフランジ34にボルト止めするのが合理的である。なお、エンジン冷却ファン6の後側には冷却水ポンプ33が配置されている。
The mounting structure of the oil separator S will be described in detail. As shown in FIGS. 1 to 3, 10, and 11, the mounting
防風部23aは、正面視で上尖りの三角形部分を有してオイルセパレータSの大部分の投影面積をカバーする大きさ及び形状に形成されており、冷却風を遮ってオイルセパレータSに殆ど作用しないように構成されている。基端部23cは、防風部23aを高く持上げてオイルセパレータSをヘッドカバー3より高い高さに位置させるように、右斜め上方に立上る形状を為している。中間部23bは、左右方向に沿う防風部23a及び基端部23cを、防風部23aが後寄り位置となるように、前後向き姿勢でそれら両者23a,23cを繋いでいる。
The
オルタネータ28は、ベルト(ファンベルト:符記省略)の張り調節が行えるように、シリンダヘッド2などのエンジンに軸支される湾曲形状の調節アーム29に、その円弧状長孔29aを用いて位置調節可能にボルト固定されている。調節アーム29は、分厚い鋼板製であり、強度に優れている。
そして、一端が調節アーム29の円弧状長孔29aにボルト止めされ、かつ、他端が防風部23aの下部にボルト止めされる連結部材31により、取付ブラケット23の先端部と調節アーム29とが互いに連結固定されている。連結部材31は、調節方向に延びる長い目の円弧状長孔29aの基端側に連結されているので、オルタネータ28の調節機能に支障は出ないようにしながら、強度部材に兼用構成できている。
The
The distal end portion of the mounting
オイルセパレータSが取付ブラケット23により高く持上げられたことにより、オイルセパレータSとその下のオルタネータ28との上下間に、エンジン冷却ファン6の冷却風の通り道32が形成されている。より具体的には、通り道32の大部分は、取付ブラケット23と調節アーム29と連結部材31とで囲まれた空間部分である。
Since the oil separator S is lifted higher by the mounting
つまり、取付ブラケット23の先端部とオルタネータ28のベルト張り位置を調節設定可能とする調節アーム29とが、板金製の連結部材31を用いて互いに連結固定され、取付ブラケット23は、オイルセパレータSにエンジン冷却ファン6による冷却風が当たることを規制するための防風部23aが形成されている。また、オイルセパレータSの下方に冷却風の通り道32が確保されるように、取付ブラケット23が配置設定されている。
In other words, the front end of the mounting
オイルセパレータSの底部(又は底壁)24には、オイルセパレータS内にて捕捉されたエンジンオイルをクランクケース1Bにチューブを用いて戻すオイル戻し路17が連通接続されている。オイルセパレータSには、図示は省略するが、ブローバイガスに混ざっているミスト状のエンジンオイル分離させるフィルタが内蔵されており、そのフィルタで捕捉されたエンジンオイルは、重力による自然落下により、前述のオイル戻し路17を通ってクランクケース1B内に戻る。
An
図3〜図5に示されるように、供給側の給排パイプ14は、略L字形を呈してオイルセパレータ側が高くなる傾斜が付けられた状態でガス取出し口14Bに外嵌接続されている供給パイプ基端部14fと、水平姿勢でガス入口14Aに外嵌接続されている直線形状の供給パイプ先端部14kとを有している。従って、供給側の給排パイプ14は、パイプ全体としてはオイルセパレータS側よりもヘッドカバー3側が低くなる姿勢状態で配置設定されている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the supply /
図3〜図5、及び図11に示されるように、排出側の給排パイプ15は、右真横に延びる水平姿勢でガス戻し口15Bに外嵌接続されている排出パイプ基端部15fと、真後ろに延びる水平姿勢でガス出口15Aに外嵌接続されている排出パイプ先端部15kと、排出パイプ基端部15fと排出パイプ先端部15kとを繋ぐ垂直姿勢の排出パイプ中部15tとを有している。従って、排出側の給排パイプ15も、パイプ全体としてはオイルセパレータS側よりもヘッドカバー3側が低くなる姿勢状態で配置設定されている。
As shown in FIG. 3 to FIG. 5 and FIG. 11, the discharge-side supply /
図3〜図5,図11に示されるように、一対の給排パイプ14,15は、共にオイルセパレータ側の端部を除いた大部分、即ち、供給パイプ先端部14k及び排出パイプ先端部15kそれぞれのオイルセパレータ側の端部を除いた残りの部分が、排気カバー26(排気マニホルド25)の上方を通る状態で配策されている。
そして、供給パイプ基端部14f、排出パイプ基端部15f、及び排出パイプ中部15t、つまり一対の給排パイプ14,15のうちの比較的上下方向で排気カバー26に近い部分と排気カバー26との上下間には、板金製の遮熱板27が配置されている。
As shown in FIG. 3 to FIG. 5 and FIG. 11, the pair of supply /
The supply pipe
遮熱板27は、図5,図11に示されるように、遮熱本体27A、遮熱本体27Aの一部を上方に折り曲げてなる仕切り板部27B、遮熱本体27Aの前後それぞれを支える前脚部27Cと後脚部27D、前脚部27Cに続く前取付座27E、後脚部27Dに続く後取付座27Fを備えている。
後取付座27Fは、排気マニホルド25と排気カバー26との双方に螺着されて後脚部27Dを支持するだけでなく、排気カバー26に形成されている開口部26aにおける排気フランジ25Aとヘッドカバー3との間を塞ぐ遮蔽部材としても機能している。なお、図3,4では、遮熱板27は省略されている。
As shown in FIGS. 5 and 11, the
The
仕切り板部27Bは、排気フランジ25Aに取付けられて上向きに取り出される排気管(図示省略)の輻射熱が、給排パイプ14,15に及び過ぎることを規制可能な部材であり、平面視において前右から後左に亘るように傾斜配置されている。遮熱本体27Aには、遮熱具合を調節するための通孔27aが適宜数(1〜3個)形成されている。遮熱板27を設けたことにより、排気カバー26の輻射熱は冷却風により、遮熱板27に沿って後方或いは右方に流れるようになり、熱風の対流防止効果が期待できる。
このように、オイルセパレータSは、一対の給排パイプ14,15が共にセパレータS側よりもヘッドカバー3側が低くなるようにヘッドカバー3よりも高い位置で、かつ、シリンダヘッド2の排気側に取付けられている。
The
Thus, the oil separator S is attached to the exhaust side of the
作業機の稼動後におけるエンジン停止時などにおいて、ブローバイガス中に含まれる水分がオイルセパレータS内に存在していたとしても、水分を含む液体成分は給排パイプ14,15を流れてヘッドカバー3内に流れるか、或いは、オイル戻し路17を通ってクランクケース1B内に流れるようになり、オイルセパレータS内に少なくとも水分が滞ってしまわないようになる。故に、氷点下などの極寒状態でも、オイルセパレータS内において水分が凍結し、詰まってしまう不都合が生じないように規制される効果が発揮される。
Even when the water contained in the blow-by gas is present in the oil separator S when the engine is stopped after the working machine is operated, the liquid component containing the water flows through the supply /
そして、前記エンジン停止に伴って、一対の給排パイプ14,15中にある水分を含む液体成分は、それら給排パイプ14,15のセパレータ側よりもヘッドカバー側が低くなる配置構造によってヘッドカバー3に移動するようになるので、給排パイプ14,15に凍結による詰まりが生じることも未然に防止される。加えて、給排パイプ14,15には、その下から排気マニホルドの輻射熱が上がってきて暖められるので、例え給排パイプ14,15に若干の凍結が生じていたとしても、エンジン始動に伴って素早く加熱される排気マニホルド25の輻射熱により、早期に氷が融ける利点がある。
When the engine is stopped, the liquid component containing moisture in the pair of supply /
オイルセパレータSは、図1,図10に示されるように、エンジン冷却ファン6の軸心P方向視(前後方向視)で、エンジン冷却ファン6の回転領域6rの外に配置されていて、冷却風による冷却作用を受け難いように工夫されている。加えて、図3〜図5に示されるように、エンジン冷却ファン6の風下側に配置されるオイルセパレータSを、軸心P方向で極力エンジン冷却ファン6に近づけてあるから、冷却風の拡がり領域の外又は極力外に配置することが可能である。故に、冷却風が極力当らない状態で排気側に配置されており、エンジンの冷却作用を落とすことなく、オイルセパレータSの凍結防止効果を効率良く行えるエンジンとされている。
As shown in FIGS. 1 and 10, the oil separator S is disposed outside the
オイルセパレータSは取付ブラケット23により片持ち状に支持されているので、エンジン振動により容易に共振するなど振れ易い傾向にある。そこで、本発明では、オイルセパレータSの下方に存在する強度十分な調節アーム29に、連結部材31を介して防風部23aが連結固定されている。故に、別部材を設けることなく合理的に取付ブラケット23を実質的に両持ち支持に近い構造にでき、振動少なく強度十分にオイルセパレータSが支持されるという利点がある。
Since the oil separator S is supported in a cantilevered manner by the mounting
エンジン外装のオイルセパレータSが、ヘッドカバー3に対して排気マニホルド25側(エンジンEの右側)で、かつ、冷却風の当りを規制する防風部23aを備えているので、冷却風による空冷作用を受けず、排気の輻射熱は受けるオイルセパレータSとなり、容量やオイル捕捉に有利な外付け構造としながらも、極力凍結などが起き難い温度環境に配置されている。オイルセパレータSの下方には冷却風の通り道32が確保されているので、オイルセパレータSには風が当たり難くしながら、エンジン全体としての空冷作用は十分発揮されるものとなる利点がある。
The oil separator S on the exterior of the engine is provided on the
さて、クランクケース1B内のブローバイガスは、図6に示されるように、切欠き部19→カバー一端側室(カバー内経路)3A→供給側の給排パイプ14→オイルセパレータS→排出側の給排パイプ15→カバー他端側室3Bの基端部→フィルタ16→カバー他端側室(カバー内経路)3Bの先端部→PCV弁12→ブローバイガス用の配管20→主管9(吸気経路の一例)というブローバイガス通路Wにより、スロットルバルブ10の下流側に還元される。カバー内装のフィルタ16にて捕捉されたブローバイガス中のオイルは、図示しない戻し路を経てクランクケース1B内に戻るように構成されている。
As shown in FIG. 6, the blow-by gas in the
内部にフィルタ16を有するヘッドカバー3とは別に、エンジンEに外付け装着、即ち外装されるオイルセパレータSを独立部品として設けてあるので、ブローバイガス通路Wの体積がトータルとして十分なものにできるとともに、フィルタ面積及び容積を十分に取ることができ、主にオイルでなるブローバイガス中の液体成分を十分に除去することが可能に構成されている。なお、フィルタ16のヘッドカバー3内における配置場所は種々に変更設定可能であり、またフィルタ16を省略することも可能である。
Apart from the
オイルセパレータSを外付けとしてあるので、仕切り壁3Wとガス取出し口14B及びガス戻し口15Bを設ける必要はあるが、ヘッドカバー3を大型化するとか形状変更する必要はないので、経済的かつ合理的に機能強化されたブローバイガス還流構造が実現できている。
ブローバイガスを、PCV弁12を経てスロットルバルブ10の下流側に還流させる場合、主管9は負圧になっているので、単にオイルセパレータSを接続すると、オイルミストも還流されてしまう不都合が生じるので、例えば、オイルセパレータSのオイル戻し路17に逆止弁を設けるなどの対策が必要である。
Since the oil separator S is externally attached, it is necessary to provide the
When the blow-by gas is recirculated to the downstream side of the
しかしながら、ヘッドカバー3内部を前後に仕切って、ヘッドカバー3内部のガス通路途中にオイルセパレータSを連通接続するとともに、カバー他端側室3Bに通気抵抗となるフィルタ16を設けてある構造工夫により、オイルセパレータSには主管9の負圧が殆ど作用しないように構成されている。
However, the interior of the
従って、オイルセパレータSにおいては、逆止弁などを設けることなく単に底部24にオイル戻し路17を接続するだけで、オイルセパレータS内にて捕捉されたオイルを、自然落下によりクランクケース1Bに戻すことができる。ヘッドカバー3の内部に設けるフィルタ16を、オイルセパレータSのブローバイガス流れ方向の下流側に配置してあるので、オイル捕捉用のフィルタ16を負圧相殺用の抵抗体としても機能させることができ、経済的で合理的なブローバイガス還流構造となっている。
Therefore, in the oil separator S, the oil captured in the oil separator S is simply returned to the
ヘッドカバー3とオイルセパレータSとを連通する一対の給排パイプ14,15を、ヘッドカバー3の側壁3Sにガス取出し口14Bとガス戻し口15Bを横向きに設けることで、ヘッドカバー3から横方向に取り出すように構成してある。従って、エンジンEの横側方のスペースをオイルセパレータSの設置空間に有効利用できて、エンジンEとしての高さ寸法を増大することなく又は殆どなく、容量増大に寄与するオイルセパレータSを付設できる利点がある。
A pair of supply /
〔別実施形態〕
例えば、図示は省略するが、取付ブラケット23を、冷却風の通り道32となる大孔を有する幅広な板金製のものとする、という構成も可能である。また、取付ブラケット23を、その一部を延長して連結部材31の機能が出るようにし、2部品の機能を持つ単一部材に構成することも可能である。
[Another embodiment]
For example, although not shown, the mounting
1B クランクケース
2 シリンダヘッド
3 ヘッドカバー
3A,3B カバー内経路
6 エンジン冷却ファン
6r 回転領域
9 吸気経路
14,15 給排パイプ
23 取付ブラケット
23a 防風部
23c 基端部
28 オルタネータ
29 調節アーム
31 連結部材
32 冷却風の通り道
33 冷却水ポンプ
34 ウォータフランジ
S オイルセパレータ
Claims (7)
前記オイルセパレータは、一対の給排パイプを用いて前記カバー内経路に連通接続される単一部品として、シリンダヘッドの排気側において取付ブラケットを用いてエンジンに外装されており、
前記取付ブラケットは、前記オイルセパレータにエンジン冷却ファンによる冷却風が当たることを規制するために、前記オイルセパレータと前記エンジン冷却ファンとの間に配置されて前記オイルセパレータを支持する防風部が形成されているオイルセパレータ付エンジン。 An engine with an oil separator that is equipped with an oil separator that guides the blow-by gas in the crankcase to the intake path through the in-cover path formed in the head cover and captures the liquid component in the blow-by gas,
The oil separator is externally mounted on the engine using a mounting bracket on the exhaust side of the cylinder head as a single part connected to the in-cover path using a pair of supply and discharge pipes.
The mounting bracket is disposed between the oil separator and the engine cooling fan to prevent the cooling air from hitting the oil separator by the engine cooling fan, and a windproof portion is formed to support the oil separator. Engine with oil separator.
前記オイルセパレータは、一対の給排パイプを用いて前記カバー内経路に連通接続される単一部品として、シリンダヘッドの排気側において取付ブラケットを用いてエンジンに外装されており、
前記取付ブラケットは、前記オイルセパレータにエンジン冷却ファンによる冷却風が当たることを規制するための防風部が形成され、
オルタネータの位置を調節設定可能とする調節アームと前記取付ブラケットとが、連結部材を用いて互いに連結固定されているオイルセパレータ付エンジン。 An engine with an oil separator that is equipped with an oil separator that guides the blow-by gas in the crankcase to the intake path through the in-cover path formed in the head cover and captures the liquid component in the blow-by gas,
The oil separator is externally mounted on the engine using a mounting bracket on the exhaust side of the cylinder head as a single part connected to the in-cover path using a pair of supply and discharge pipes.
The mounting bracket is formed with a windproof portion for restricting the cooling air from the engine cooling fan from hitting the oil separator,
An engine with an oil separator, wherein an adjustment arm that enables adjustment of the position of an alternator and the mounting bracket are connected and fixed to each other using a connecting member.
前記オイルセパレータは、一対の給排パイプを用いて前記カバー内経路に連通接続される単一部品として、シリンダヘッドの排気側において取付ブラケットを用いてエンジンに外装されており、
前記取付ブラケットは、前記オイルセパレータにエンジン冷却ファンによる冷却風が当たることを規制するための防風部が形成され、
前記オイルセパレータは、冷却風の流れ方向において前記エンジン冷却ファンに近接させて配置されているオイルセパレータ付エンジン。 An engine with an oil separator that is equipped with an oil separator that guides the blow-by gas in the crankcase to the intake path through the in-cover path formed in the head cover and captures the liquid component in the blow-by gas,
The oil separator is externally mounted on the engine using a mounting bracket on the exhaust side of the cylinder head as a single part connected to the in-cover path using a pair of supply and discharge pipes.
The mounting bracket is formed with a windproof portion for restricting the cooling air from the engine cooling fan from hitting the oil separator,
The oil separator, Luo yl engine with separator is arranged above is close to the engine cooling fan in the flow direction of the cooling air.
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