JP2003056325A - ブローバイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高負荷運転時に、ブローバイガス処理用新気
通路を逆流するブローバイガスに含まれるオイルミスト
のオイル成分を分離する。 【解決手段】 ブローバイガス処理用新気通路８のオイ
ルセパレート構造において、スロットルバルブ上流側の
吸気経路（エアクリーナ１のクリーンサイド１０）の鉛
直方向下方の下側面１０ａには、先端が閉塞された略筒
状を呈して鉛直方向上向きに突出する、内部がブローバ
イガス処理用新気通路８に連通した突出部１１が形成さ
れ、突出部１１は、先端側にエアポケット部１４が形成
されるよう、基端側の側面に開口部１３が設けられ、吸
気経路（エアクリーナ１のクリーンサイド１０）の下側
面１０ａには、開口部１３に近接して対峙する縦壁１７
ａが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブローバイガス処
理用新気通路のオイルセパレート構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関のブローバイガス還元装置は、
吸気経路内の新気をブローバイガス処理用新気通路を介
してクランクケース内に導入し、この新気によってクラ
ンクケース内を掃気すると共に、新気とともに押し出さ
れたブローバイガスを流量制御弁を介して機関吸気系の
スロットルバルブ下流側に戻す構成となっている。

【０００３】このようなブローバイガス還元装置におい
ては、ブローバイガス発生量が多く、しかもスロットル
バルブの前後差圧が小さくなる高負荷運転時には、ブロ
ーバイガスがブローバイガス処理用新気通路を逆流する
ことになる。そのため、このブローバイガスの吹き返し
によってオイルミストがブローバイガス処理用新気通路
を通り、吸気経路内に流入することになり、このオイル
ミストが、吸気経路内周囲を汚損したり、吸気経路内に
配設された各種センサ類に付着し、センサの誤動作させ
てしまうという問題がある。

【０００４】特開平５−１９５８９０号公報には、フィ
ルタエレメントによってケーシング内をダストサイドと
クリーンサイドとに仕切り、ダストサイドにブローバイ
ガス処理用新気通路をさせ、ブローバイガス処理用新気
通路のダストサイドへの開口端をフィルタによって覆う
ようにした構成が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、ブローバイガス処理用新気通路のダストサイド側
の開口端をフィルタによって覆う場合、フィルタを確実
に固定する固定構造を設定する必要があるため、部品点
数や重量が増加してしまうという問題がある。

【０００６】また、フィルタを用いずに、ブローバイガ
ス処理用新気通路内にいわゆるラビリンス構造の気液分
離室を設けることも考えられるが、この場合、ブローバ
イガス処理用新気通路を構成する部品形状が複雑となっ
てしまうと共に、ブローバイガス処理用新気通路内の通
気抵抗が増加してしまうという問題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１に記載
の発明は、スロットルバルブ上流側からブローバイガス
処理用新気通路を介してクランクケース内に新気を導入
するブローバイガス還元装置におけるブローバイガス処
理用新気通路のオイルセパレート構造において、スロッ
トルバルブ上流側の吸気経路の鉛直方向下方の下側面に
は、先端が閉塞された略筒状を呈して鉛直方向上向きに
突出する、内部が上記ブローバイガス処理用新気通路に
連通した突出部が形成され、上記突出部は、先端側にエ
アポケット部が形成されるよう、基端側の側面に開口部
が設けられ、上記吸気経路の上記下側面には、上記開口
部に近接して対峙する縦壁が形成されていることを特徴
としている。突出部の基端側の側面に開口部が設けられ
ていることによって、エアポケット部は略有底筒状に形
成される。

【０００８】低負荷運転時では、ブローバイガス処理用
新気通路を介して、クランクケース内に新気が導入さ
れ、高負荷運転時には、ブローバイガスの吹き返しによ
って、オイルミストを含むブローバイガスがブローバイ
ガス処理用新気通路を逆流して、スロットルバルブ上流
側の吸気経路に流入する。このブローバイガスの吹き返
しによってオイルミストがブローバイガス処理用新気通
路を介して吸気経路内に流入することになるが、このオ
イルミストは、突出部先端を閉塞する突出部先端側のエ
アポケット部の底壁に当たることによって流速が落ち、
オイル自身の自重によって突出部内を落下し、ブローバ
イガス処理用新気通路を経てクランクケース内に戻され
る。また、エアポケット部で気液分離しきれずに開口部
から吹き出したオイルミストは、開口部に対峙した縦壁
に当たることによって気液分離される。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、上記ブローバイガス処理用新気通路と
連通する上記突出部内の内部空間は、その先端側に向か
って徐々に先細るように形成されていることを特徴とし
ている。これによって、突出部内で、オイルミストの流
速が増し、勢いよくエアポケット部に当たることになる
ので、オイルミストの気液分離性が良好となる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、上記突出部は、その先端側に
向かって徐々に先細るように形成されていることを特徴
としている。これによって、スロットルバルブに向かう
吸気経路内の吸気の流れに対する突出部の抵抗は低減さ
れる。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の発明において、上記突出部の先端側の
側面となる上記エアポケット部の外周壁には、スリット
が設けられていることを特徴としている。エアポケット
部内の容積が小さい場合、エアポケット部内の空気がバ
ネのような働きをする。このエアポケット部内の空気に
よるバネ定数は、エアポケット部内の空気密度に比例す
る。そのため、オイルミストがエアポケット部の底壁に
当たることなく、開口部から吸気経路内に流入してしま
う場合がある。しかしながら、エアポケット部にスリッ
トを設けることによって、エアポケット部内の空気密度
を減らすことができるので、エアポケット部の底壁にオ
イルミストを確実に当てることができる。

【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明において、上記スリットは、上記突出部周方向の
上記開口部の両端位置に、上記開口部と連続するよう上
記突出部の長手方向に沿って形成されていることを特徴
としている。吹き返しによって突出部の開口部からの吹
き出すブローバイガスの流速は、突出部周方向の開口部
略中心位置で流速最大となり、突出部周方向の開口部両
端位置で流速最小となる。従って、最も流速が遅くなる
位置にスリットを設けることで、スリットから外部に滲
みでるオイル量が最少となる。

【００１３】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の
いずれかに記載の発明において、上記縦壁によって、上
記突出部の周囲が囲まれていることを特徴としている。
突出部の周囲を縦壁によって囲むことによって、突出部
は、吸気経路内に形成された凹部の底面から突出した構
成となる。従って、縦壁に衝突することによって分離し
たオイルやスリットから滲みでたオイル等は、縦壁によ
って構成されるこの凹部内に保持され、上記開口部から
クランクケース内に戻される。

【００１４】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の
いずれかに記載の発明において、上記突出部は、上記ス
ロットルバルブ上流側のエアークリーナ内に設けられて
いることを特徴としている。

【００１５】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の発明において、上記開口部は、上記エアクリーナ内の
フィルターエレメントと対向しない向きに形成されてい
ることを特徴としている。これによって、開口部から吹
き出したオイルミストのオイル成分がフィルターエレメ
ントに誤って付着してしまうことがない。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、高負荷運転時のブロー
バイガスの吹き返しによってブローバイガス処理用新気
通路内に流入するオイルミストを、エアポケット部の底
面及び開口部と対峙する縦壁に当てることによって気液
分離することができる。

【００１７】また、請求項２〜５の発明によれば、エア
ポケット部におけるオイルミストの気液分離性を一層向
上させることができる。

【００１８】特に、請求項４の発明によれば、スリット
を設けることにより、エアポケット部内の容積を小さく
しても、オイルミストをエアポケット部の底面に衝突さ
せることができるので、突出部の外径を相対的に小さく
することが可能となり、スロットルバルブに向かう吸気
経路内の吸気の流れに対する突出部の抵抗を一層低減す
ることができる。

【００１９】請求項６の発明によれば、縦壁に衝突する
ことによって分離したオイルやスリットから滲みでたオ
イル等は、縦壁によって構成されるこの凹部内に保持す
ることができ、かつこの凹部内に保持されたオイルを開
口部からクランクケース内に戻すことができる。

【００２０】また、請求項８の発明によれば、開口部か
ら吹き出したオイルミストのオイル成分がフィルターエ
レメントに誤って付着してしまうことを防止することが
でき、フィルタエレメントの性能劣化を防止することが
できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００２２】図１は、吸気経路の概略構成を示してい
る。吸気ダクト（図示せず）から取り入れられた吸気
は、フィルターエレメント２を備えたエアクリーナ１か
らスロットルバルブ３、吸気コレクタ４を経て燃焼室
（図示せず）に供給されている。尚、図中の５はロッカ
カバー、６はシリンダヘッドを示している。

【００２３】ブローバイガス還元装置７は、新気をクラ
ンクケース（図示せず）内に導入するブローバイガス処
理用新気通路８と、クランクケース内のブローバイガス
を新気と伴にスロットルバルブ３下流側に位置する吸気
コレクタ４に導入するブローバイガス通路９と、を有し
ている。

【００２４】ブローバイガス処理用新気通路８は、エア
ークリーナ１のクリーンサイド１０の鉛直方向下方の下
側面１０ａに形成された突出部１１（詳細は後述）の内
部空間１２と連通しており、この突出部１１に形成され
た開口部１３（詳細は後述）を介して新気をクランクケ
ース（図示せず）内に導入する構成となっている。尚、
１９はエアクリーナのダストサイドである。

【００２５】このブローバイガス処理用新気通路８は、
低中負荷運転時には、突出部１１の開口部１３から取り
入れられたクリーンサイド１０内の新気の一部をクラン
クケース内に導入し、高負荷運転時には、クランクケー
ス内から逆流するブローバイガスをクリーンサイド１０
内に導入している。

【００２６】図２は、図１のＡ部の詳細な拡大図を示し
ている。突出部１１は、略円錐台形状で先端が閉塞され
た筒状をなすよう形成されていると共に、先端側に略有
底筒状のエアポケット部１４が形成されるよう、基端側
の側面に開口部１３が設けられている。開口部１３は、
エアクリーナ１のフィルタエレメント２に対して向かい
合わないように形成されている。

【００２７】突出部１１は、エアクリーナ１のクリーン
サイド１０の下側面１０ａに形成された略矩形の凹部１
５の底面１６から突出するよう形成されており、突出部
１１の周囲は凹部１５の側壁１７によって囲まれてい
る。また、凹部１５の側壁１７は、突出部１１よりも高
くなるよう設定され、かつ開口部１３に対峙する縦壁と
しての側壁１７ａと開口部１３とは近接している。

【００２８】尚、図２中の矢印は高負荷運転時にブロー
バイガス処理用新気通路８を逆流するオイルミストを含
んだブローバイガスの流れを示しており、開口部１３か
ら吹き出したブローバイガスは側壁１７ａに当たってか
らエアークリーナ１のクリーンサイド１０内に流入す
る。

【００２９】図３〜図５を用いて突出部１１の形状をさ
らに詳しく説明する。突出部１１は、ブローバイガス処
理用新気通路８と連通する内部空間１２が、突出部１１
の外形状と同様に、突出部１１の先端側に向かって徐々
に先細りとなる略円錐台形状に形成されている。

【００３０】そして、突出部１１の先端側の側面となる
エアポケット部１４の外周壁には、開口部１３の突出部
１１周方向の両端位置に、開口部１３と連続するよう突
出部１１の長手方向に沿ったスリット１８，１８が形成
されている。

【００３１】上記実施例の構成によれば、吹き返しが発
生し、ブローバイガス処理用新気通路８内をオイルミス
トを含んだブローバイガスが逆流すると、オイルミスト
は、突出部１１の閉塞された先端、すなわちエアポケッ
ト部１４の底壁１４ａに当たって流速が落ちることで、
オイル自身の自重によって突出部１１の内部空間１２内
を落下してブローバイガス処理用新気通路８内に戻され
る。つまり、エアポケット部１４に吹き返しによるオイ
ルミストを衝突させることによって、オイルミストの気
液分離を行うことができる。

【００３２】そして、突出部１１内の内部空間１２を先
端側に向かって徐々に先細りとなる略円錐台形状にする
ことによって、吹き返しによるオイルミストの内部空間
１２における流速を増加させることができるので、オイ
ルミストが勢い良くエアポケット部１４に衝突し、オイ
ルミストの気液分離をより効果的に行うことができる。

【００３３】また。開口部１３の正面に側壁１７ａを対
峙させ、エアポケット部で気液分離しきれなかったオイ
ルミストを、この側壁１７ａに衝突させることによっ
て、この側壁１７ａによってもオイルミストの気液分離
を行うことができる。

【００３４】ここで、エアポケット部１４内の容積が小
さい場合、図６に示すように、エアポケット部１４内の
空気がバネのような働きをし、オイルミストがエアポケ
ット部１４の底壁１４ａに衝突せずに、開口部１３から
直接吹き出してしまう現象が発生する。このエアポケッ
ト部１４内の空気によるバネ定数は、エアポケット部１
４内の空気密度に比例する。しかしながら、エアポケッ
ト部１４にスリット１８を設けることによって、エアポ
ケット部１４内の空気密度を減らすことができるので、
エアポケット部１４の底壁１４ａにオイルミストを確実
に当てることができる。

【００３５】図７は、突出部１１の開口部１３から吹き
出したブローバイガスの流速分布を模式的に示したもの
ある。開口部１３から吹き出すブローバイガスは、開口
部１３の中央でその流速が最大となり、開口部１３の両
端側でその流速が最も遅くなる。そして、スリット１
８，１８は、この流速が最も遅くなる開口部１３の両端
位置に形成されているので、スリット１８，１８から滲
みでるオイルを最少限に押さえることができる。

【００３６】そして、クリーンサイド１０内に副室化し
た凹部１５を形成、この凹部１５に突出部１１を形成す
ることによって、側壁１７ａに衝突して気液分離された
オイル及びスリット１８，１８から滲みでたオイルは、
凹部１５内に保持され、突出部１１の開口部１３を介し
てブローバイガス処理用新気通路８内に戻すことができ
ると共に、クリーンサイド１０内のスロットルバルブに
向かう吸気の流れに対する突出部１１の抵抗を低減する
ことができる。

【００３７】尚、突出部１１の外形状及び内部空間１２
の形状は、円錐台形状に限定されるものではなく、例え
ば、角推台形状に形成することも可能である。また、本
実施例においては、ブローバイガス処理用新気通路８
は、エアークリーナー１のクリーンサイドに１０連通す
るよう構成されているが、エアークリーナー１のダスト
サイド１９（図１を参照）に突出部１１を形成し、ブロ
ーバイガス処理用新気通路８をダストサイド１９と連通
するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸気経路の概略構成を示す説明図。

【図２】図１のＡ部に対応する部分の詳細な拡大図にし
て、本発明に係るブローバイガス処理用新気通路のオイ
ルセパレート構造を示す説明図。

【図３】本発明に係るブローバイガス処理用新気通路の
オイルセパレート構造である突出部の平面図。

【図４】本発明に係るブローバイガス処理用新気通路の
オイルセパレート構造である突出部の正面図。

【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図。

【図６】エアポケット部内の空気によるバネ定数が大き
い場合における突出部内のブローバイガスの流れを示す
説明図。

【図７】突出部の開口部から吹き出すブローバイガスの
流速分布を模式的に示した説明図。

【符号の説明】

１１…突出部 １３…開口部 １４…エアポケット部 １５…凹部 １６…底面 １７…側壁 １８…スリット

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットルバルブ上流側からブローバイ
   ガス処理用新気通路を介してクランクケース内に新気を
   導入するブローバイガス還元装置におけるブローバイガ
   ス処理用新気通路のオイルセパレート構造において、 スロットルバルブ上流側の吸気経路の鉛直方向下方の下
   側面には、先端が閉塞された略筒状を呈して鉛直方向上
   向きに突出する、内部が上記ブローバイガス処理用新気
   通路に連通した突出部が形成され、 上記突出部は、先端側にエアポケット部が形成されるよ
   う、基端側の側面に開口部が設けられ、 上記吸気経路の上記下側面には、上記開口部に近接して
   対峙する縦壁が形成されていることを特徴とするブロー
   バイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造。
2. 【請求項２】 上記ブローバイガス処理用新気通路と連
   通する上記突出部内の内部空間は、その先端側に向かっ
   て徐々に先細るように形成されていることを特徴とする
   請求項１に記載のブローバイガス処理用新気通路のオイ
   ルセパレート構造。
3. 【請求項３】 上記突出部は、その先端側に向かって徐
   々に先細るように形成されていることを特徴とする請求
   項１または２に記載のブローバイガス処理用新気通路の
   オイルセパレート構造。
4. 【請求項４】 上記突出部の先端側の側面となる上記エ
   アポケット部の外周壁には、スリットが設けられている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブロ
   ーバイガス処理用新気通路のオイルセパレート構造。
5. 【請求項５】 上記スリットは、上記突出部周方向の上
   記開口部の両端位置に、上記開口部と連続するよう上記
   突出部の長手方向に沿って形成されていることを特徴と
   する請求項４に記載のブローバイガス処理用新気通路の
   オイルセパレート構造。
6. 【請求項６】 上記縦壁によって、上記突出部の周囲が
   囲まれていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
   に記載のブローバイガス処理用新気通路のオイルセパレ
   ート構造。
7. 【請求項７】 上記突出部は、上記スロットルバルブ上
   流側のエアークリーナ内に設けられていることを特徴と
   する請求項１〜６のいずれかに記載のブローバイガス処
   理用新気通路のオイルセパレート構造。
8. 【請求項８】 上記開口部は、上記エアクリーナ内のフ
   ィルターエレメントと対向しない向きに形成されている
   ことを特徴とする請求項７に記載のブローバイガス処理
   用新気通路のオイルセパレート構造。