JP2000509783A - 内燃機関のクランクケース用換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、内燃機関のクランクケース用換気装置であって、シリンダヘツド内で内燃機関のガス交換弁より上に設けられる質量平衡おもり付きの平衡軸を持ち、平衡軸が、少なくともガスの流入用の少なくとも１つの開口と、平衡軸内に延びるガス案内空間とを持ち、このガス案内空間が内燃機関の吸気系に接続され、平衡軸外に設けられる空間がクランクケースに接続されているものに関する。僅かな構造費用でで装置の油分離度が向上されるように、内燃機関のクランクケースの換気装置を構成するため、本発明によれば、少なくとも１つの開口が少なくとも１つの質量平衡おもりに設けられて、軸線方向に延びる少なくとも１つの供給孔に通じ、この供給孔が、質量平衡おもりに設けられて油を排出する半径方向孔に接続され、この半径方向孔が平衡軸外の空間及び平衡軸のガス案内空間に通じており、その代わりに少なくとも１つの開口が平衡軸に設けられて、ガス案内空間に通じ、このガス案内空間が内燃機関の吸気系と、質量平衡おもりに設けられて平衡軸外の空間に通じる油排出半径方向孔とに接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関のクランクケース用換気装置 本発明は、請求項１の上位概念に記載の内燃機関のクランクケース用換気装置 に関する。 ＳＡＥ(Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ) Ｐａｐｅｒ（Ｆｅｂ．１９９２）”Ｃｏｓｗｏｒｔｈ ＭＢＡ Ｅｎｇｉｎｅ” ，Ｐｏｏｌｅ ｅｔ ａｌ．，Ｐ．８から、最初にあげた種類の内燃機関のクラ ンクケース用換気装置が公知であり、ブローバイ油混合物が、クランクケースか ら油分離のため、平衡軸が支持されているハウジングへ導かれる。平衡軸は分離 空間を形成する開口付き管片を含み、この管片は２つの平衡おもりの間に設けら れている。回転する平衡軸は、クランクケースから平衡軸のハウジングへ流入す るブローバイ油混合物を回転させ、ブローバイガスに含まれる油滴の最大部分は 平衡軸ハウジングの外壁へ向かって投げ飛ばされ、平衡軸のハウジングから内燃 機関の油受けへ流出する。純粋なブローバイガスは、管片の開口を経て平衡軸の 分離空間へ達し、そこから内燃機関の吸気系へ達する。しかし油滴の比較的小さ い部分は、ブローバイガスと共に平衡軸の分離空間へ投げ飛ばされ、管片の開口 を経て再び平衡軸を包囲するハウジングへ達するが、同じ開口を通って平衡軸へ 流入するブローバイガスが、ちょうど流出する油滴を再び連行することがある。 更に分離空間として使用される管片は、換気装置の付加的な構造費を意味する。 一般的な技術的背景については、米国特許第５５４２４０２号及び第５２６１ ３８０号が参照される。 本発明の課題は、僅かな構造費で装置の油分離度が改善されるように、換気装 置を構成することである。 本発明によれば、この課題は請求項１の特徴によって解決される。 本発明による換気装置の重要な利点は、油分離率の向上である。 質量平衡おもりへブローバイ油混合物を供給する開口と、質量平衡おもりで分 離される油滴を続いて排出する半径方向孔と、ブローバイガスを内燃機関の吸気 系へ排出するガス案内との空間的分離は、既に分離された油滴が吸気系へ連行さ れるのを防止する。回転する平衡軸のためブローバイ油混合物へ作用する遠心力 により、空気と油は質量平衡おもりにおいて強制的に互いに分離され、空気及び 油は分離後異なる孔を通って更に導かれる。換気装置は平衡軸及質量平衡おもり に統合可能なので、付加的な部品費用は必要でない。平衡軸及び質量平衡おもり に孔を設けさえすればよいので、加工費用も僅かである。付加的な分離空間はな くすことができる。油へ作用する遠心力は、油へ作用する重力より著しく大きい ので、油を排出する半形方向孔は、質量平衡おもりの周囲の任意のいかなる個所 にも設けることができ、内燃機関又は車両の万一の傾斜姿勢も油分離に影響を与 えることはない。 油を排出する半径方向孔の端部範囲における直径を小さくすることにより流出 抵抗の大きさを定めることにより、油のみが半径方向孔から出るけれども、空気 は出ないようにすることができる。 本発明のそれ以外の構成は他の従属請求項及び説明からわかる。 本発明の２つの実施例がそれ以外の詳細と共に２つの図面について以下に説明 される。 図１は、平衡軸の質量平衡おもりに設けられる供給孔、半径方向孔及び平衡軸 に設けられるガス案内空間を持つ本発明による換気装置の第１実施例の原理図を 示し、 図２は、平衡軸に設けられるガス案内空間及び平衡軸の質量平衡おもりに設け られる半径方向孔を持つ本発明による換気装置の第２実施例を示している。 図１による概略分解図は、詳細には図示しない内燃機関のクランクケースの本 発明による換気装置１を示している。内燃機関は質量平衡おもり３及び４付きの 回転する平衡軸２を持ち、この平衡軸は、内燃機関のここには示していないガス 交換弁より上でクランクケースに接続されるシリンダヘッド６内の空間に支持さ れている。空間５は覆い帽体７により上方に対して閉鎖されている。平衡軸２は その回転軸線８の方向に延びるガス案内空間９を持ち、このガス案内空間の一端 ９ａは閉鎖され、ガス排出端部９ｂは、外部に対して密閉される室１０を経て、 内燃機関の一部だけ示す吸気系１１に接続され、それにより換気装置１に負圧が 存在する。 質量平衡おもり３，４の端面にはそれぞれ２つの対向する開口１２が設けられ て、平衡軸２の回転軸線８に対して平行に軸線方向に延びる供給孔１３に通じて いる。供給孔１３は同様に質量平衡おもり３，４に設けられる半径方向孔１４に 接続され、これらの半径方向孔１４は平衡軸２外の空間５及び斜めに平衡軸２の ガス案内空間９に通じている。 内燃機関のクランクケースから出るブローバイ油混合物は、平衡軸２を包囲す る空間５を経て、換気装置１に存在する負圧のため、回転する質量平衡おもり３ 及び４の端面に設けられる開口１２へ達する。開口１２からガス−油混合物は、 回転する質量おもり３及び４の軸線方向に延びる供給孔１３へ流入する。混合物 へ作用する遠心力は油を投げ飛ばし、油は供給孔１３の壁の所で分離される。分 離した油は、油へ作用する遠心力のため、質量平衡おもり３，４の半径方向孔１ ４を経て、平衡軸２外の空間５へ達し、内燃機関の油受けへ滴下する。平衡軸２ は、それに取付けられる質量平衡おもり３，４を含めて、回転軸線８の周りに高 い回転速度で回転するので、ガスとは異なり油滴は、油を排出する半径方向孔１ ４を経て平衡軸２内のガス案内空間９へ達することは不可能である。平行軸２外 で空間５に面する半径方向孔１４の端部範囲１５の直径を小さくし（図示せず） 、それに伴って流出抵抗を高めることにより、分離された油のみが平衡軸２外の 空間５へ流出し、空気は流出しないようにすることができる。換気装置１に存在 する負圧のため、ブローバイガスは、油の経路とは逆の経路をとって半径方向孔 １４を通り、ガス案内空間９とそれに続いて周囲に対して気密に密閉されかつ流 れを鎮静化する室１０を経て、内燃機関の吸気系１１へ達する。ブローバイ油混 合物の経路は図１及び２に矢印で示され、実線の矢印は空気の経路を示し、破線 の矢印は油の経路を示している。 図２は、本発明による換気装置１６の別の実施例の概略分解図を示している。 簡単にするため、図２において一致する構成素子に対しては、図１に使用された 符号を引継いでいる。内燃機関の平衡軸２は、一端２ａにクランクケースからの ブローバイ油混合物の流入用開口１７を持ち、この開口１７はガス案内空間１８ に通じ、このガス案内空間１８は質量平衡おもり３，４内に分離空間１８ａ，１ ８ｂを持っている。第１実施例とは異なり、質量平衡おもり３，４は油を排出す る半径方向孔１９のみを持ち、これらの半径方向孔１９は一方では平衡軸２のガ ス案内空間１８に接続され、他方では平衡軸２外の空間５に接続されている。平 衡軸２のガス案内空間１８は、流れを鎮静化する室１０を経て内燃機関の吸気系 １１２接続されている。 ブローバイ油混合物は、内燃機関のクランクケースから、平衡軸２の端部２ａ の端面に設けられる開口１７を経て、回転軸線８の周りに回転する平衡軸２のガ ス案内空間１８従って分離空間１８ａ，１８ｂへ達する。平衡軸２及び質量平衡 おもり３，４の回転により混合物へ作用する遠心力は、質量平衡おもり３，４の 半径方向孔１９を経て平衡軸２外の空間５への油の投げ飛ばしを行い、この空間 ５から油は内燃機関の油受けへ滴下する。ブローバイガスは、ガス案内空間１８ のガス排出端部１８ｃに続く室１０を経て、内燃機関の吸気系１１へ供給される 。 排気装置に使用される質量平衡おもりの数は異なっていてもよく、それにより ただ１つの質量平衡おもりの使用も考えられる。吸気系と換気装置との間に設け られる室は、この室が吸気系への接続のため例えば室壁に一体に形成される管片 を持ち、平衡軸がガス排出端部を軸密封片により室内に支持されていることによ って、最適な密封を可能にする。更に両方の実施例による油分離を、半径方向及 び軸線方向の孔の位置、直径及び角の変化により、調節することができる。更に 鋼綿の挿入により半径方向孔における濡れ面積を増大することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シユミード，マルテイン ドイツ連邦共和国 デー―73262 ライヒ エンバツハ ハルデンシユトラーセ37

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関のクランクケース用換気装置であって、シリンダヘッド内で内燃 機関のガス交換弁より上に設けられる質量平衡おもり付きの平衡軸を持ち、 平衡軸が、少なくともガスの流入用の少なくとも１つの開口と、平衡軸内に 延びるガス案内空間とを持ち、このガス案内空間が内燃機関の吸気系に接続 され、平衡軸外に設けられる空間がクランクケースに接続されているものに おいて、少なくとも１つの開口（１２）が質量平衡おもり（３，４）に設け られて、軸線方向に延びる供給孔（１３）に通じ、この供給孔（１３）が、 質量平衡おもり（３，４）に設けられて油を排出する半径方向孔（１４）に 接続され、この半径方向孔（１４）が平衡軸（２）外の空間（５）及び平衡 軸（２）のガス案内空間（９）に通じていることを特徴とする、内燃機関の クランクケース用換気装置。 ２ 内燃機関のクランクケース用換気装置であって、シリンダヘッド内で内燃 機関のガス交換弁より上に設けられる質量平衡おもり付きの平衡軸を持ち、 平衡軸が、少なくともガスの流入用の少なくとも１つの開口と、平衡軸内に 延びるガス案内空間とを持ち、このガス案内空間が内燃機関の吸気系に接続 され、平衡軸外に設けられる空間がクランクケースに接続されているものに おいて、平衡軸（２）に少なくとも１つの開口（１７）が設けられて、ガス 案内空間（１８）に通じ、このガス案内空間（１８）が、内燃機関の吸気系 （１１）及び質量平衡おもり（３，４）に設けられて油を排出する半径方向 孔（１９）に接続され、この半径方向孔（１９）が平衡軸（２）外の空間（ ５）に通じていることを特徴とする、内燃機関のクランクケース用換気装置 。 ３ ガス案内空間（９，１８）のガス排出端部（９ｂ，１８ｃ）と内燃機関の 吸気系（１１）との間に、周囲に対して気密に閉じられて構成される室（１ ０）が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の換気装置 。 ４ 質量平衡おもり（３，４）に、それぞれ２つの互いに対向する開口（１２ ） が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の換気装置。 ５ 油を排出する半径方向孔（１４）が、平衡軸（２）外で空間（５）に面す る端部範囲（１５）に、一層小さい直径を持っていることを特徴とする、請 求項１に記載の換気装置。 ６ ガス案内空間（１８）が、質量平衡おもり（３，４）内に分離空間（１８ ａ，１８ｂ）を持っていることを特徴とする、請求項２に記載の換気装置。