JP2006207389A - ブリーザ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ブローバイガスをＵターンさせてブローバイガス中に含まれるオイル分を分離する構成として簡単な構造で小型且つ高性能のブリーザ装置を提供する。
【解決手段】 エンジン１内部で発生したブローバイガスからオイルを分離するブリーザ装置５において、ブローバイガスからオイルを分離するオイル分離室６にブローバイガスの流れに対して上下方向に略平行な面を有し、且つ適宜間隔で設けた複数のガイド壁８を配設し、オイル分離室の上部にブローバイガスの吸込口９を、下部にブローバイガスの排出口１０を設けブローバイガスをガイド壁に沿わせて旋回流を発生させると共に、オイル分離室の排出口より下方に分離したオイルをオイルパンに戻すオイル戻し口１１を設けた構成としたものである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、エンジン内部に発生したブローバイガス中のオイルを分離して回収するブリーザ装置に関する。

エンジンのブリーザ装置は、ピストン外周から漏れたブローバイガスの中に含まれるオイルミストを、ガスとオイルとに分離し、ガスをエンジンの吸気系に戻し、オイルをオイルパンに戻す機能を有している。
ブローバイガス中に含まれるオイル（オイルミスト）を分離する方式としては、ブローバイガスの流れを回転させて遠心力によりオイル分離機能を持たせたサイクロン方式と、ブローバイガスの通路の途中にパンチメタル、金網等を配置してブローバイガスと壁との接触面を増やしオイルをこれらのパンチメタル、金網等に付着させて分離する付着分離方式がある。或いは、サイクロン方式と付着分離方式とを組み合わせたブリーザ装置もある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−８４５０６号公報

しかしながら、サイクロン方式のブリーザ装置は、ブリーザ室の中心部にパイプ通路を設け、またブローバイガスを回転させ且つオイル分離機能を十分に発揮させるために長円筒のハウジングを設ける必要があり、全体形状が大きくなる。このため、空間の狭い小型エンジンでは、寸法上不利であり、また構造上コストが高くなる。
また、パンチメタル又は金網を使用した方式のブリーザ装置は、発生するブローバイガス量が多くなると、これらに付着したオイルが自重により壁伝いに流れ落ちる前にガスの流速に負け、ガス中に持ち去られる要素を持っておりオイル分離機能が不安定となる。更にパンチメタルや金網をブリーザ室に固定する必要があり、構造上コストが高くなる。また、サイクロン方式と付着分離方式とを組み合わせたブリーザ装置は、全体形状が大きくなると共に構造が複雑となりコストが高くなる。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、ブローバイガスをＵターンさせてブローバイガス中に含まれるオイルを分離する構成として簡単な構造で小型且つ高性能のブリーザ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１のブリーザ装置は、エンジン内部で発生したブローバイガスからオイルを分離するブリーザ装置において、前記ブローバイガスからオイルを分離するオイル分離室に前記ブローバイガスの流れに対して上下方向に略平行な面を有し、且つ適宜間隔で設けた複数のガイド壁を配設し、前記オイル分離室の上部に前記ブローバイガスの吸込口を、下部に前記ブローバイガスの排出口を設け前記ブローバイガスを前記ガイド壁に沿わせて旋回流を発生させると共に、前記オイル分離室の前記排出口より下方に前記分離したオイルをオイルパンに戻すオイル戻し口を設けたことを特徴としている。

エンジン内部で発生したブローバイガスは、オイル分離室の上部に開口する吸込口からオイル分離室内に入り、上下方向に設けられたガイド壁間を下方に向かって流れ、下部の排出口から排出される。即ち、ブローバイガスは、略Ｕターンする旋回流となる。ブローバイガス中のガスは、質量が軽いためにガイド壁に沿って下方へと円滑に流れてオイル分離室の下部の排出口から排出され、前記エンジンの吸気系へと流れる。ブローバイガス中に含まれているオイル（オイルミスト）は、ガスよりも質量が大きいために慣性力によりガイド壁間の奥壁に衝突して付着し、該奥壁を伝わって下方に流れ、オイル戻し口から当該エンジンのオイルパンに還流される。

オイル分離室によって分離したオイルは、慣性力によりガイド壁の奥壁に付着しているので、下方への旋回流を起こしているブローバイガスの流れによってオイルが持ち去られることがなく、ブローバイガスの流量が増加した場合でも安定したオイル分離機能を発揮することができる。
請求項２のブリーザ装置は、請求項１において、前記オイル分離室の下端部が前記オイル戻し口に向かって下方に傾斜して形成されたことを特徴としている。

オイル分離室のガイド壁間の奥壁を流れ落ちたオイルは、オイル分離室の下方に傾斜する下端に沿って流れ、オイル戻し口から排出される。これにより、オイル分離室にオイルが溜まることがなくなり、下方への旋回流を起こしているブローバイガスの流れによってオイルが持ち去られることがなくなる。
請求項３のブリーザ装置は、請求項１又は２において、前記ガイド壁の水平断面形状が、根本から先端にかけて先細りになることを特徴としている。

ブローバイガスがガイド壁間を流れる間にオイルは、根本から先端に向かって先細りになる換言すれば、先端から根本に向かって広がるガイド壁の壁面（横壁）に容易に付着して、根本の方向に流れて奥壁に付着する。奥壁に付着したオイルは、該奥壁を伝わってオイル分離室の下端部に流れ落ちる。
請求項４のブリーザ装置は、請求項１乃至３において、前記ガイド壁間の根本の水平断面形状が、略半円状をなすことを特徴としている。

ガイド壁間の根本即ち、奥壁が略半円形状をなしていることで、奥壁に集められたオイルが溜まることがなく、オイル分離室の下端部に向かって効率よく流れ落ちる。

請求項１のブリーザ装置によれば、ブローバイガスの流量が増加した場合、オイル分離室によって分離したオイルは、慣性力によりガイド壁の根本（奥壁）に付着するので、旋回流を起こしているブローバイガスの流れによって持ち去られることがなく、安定したオイル分離機能を発揮することが出きる。また、構造が極めて簡単であり、小型化が可能であり、コストの低減も図られる。

請求項２のブリーザ装置によれば、オイル分離室の下端部がオイル戻し口に向かって下方に傾斜していることで、オイル分離室において分離されたオイルが、オイル分離室に溜まることを防止し、オイル戻し口に効率よく排出することができる。
請求項３のブリーザ装置によれば、ガイド壁を水平断面形状が根本から先端にかけて先細り形状とすることで、ガイド壁面にオイルミストを接触しやすくすると共に、オイルミストが衝突壁の先端から根本に向かって更に流れやすくなる。これによりオイルがガイド壁間の根本に集められ、ブローバイガスに持ち去られることを防止することができる。

請求項４のブリーザ装置によれば、ガイド壁間の根本の水平断面形状を略半円形状とすることで、ガイド壁間の根本に集められたオイルが、オイル分離室の下方に落下しやすくなりオイルが効率よく排出できる。また、一体成形する際の型抜きが容易となり、オイル分離室及びガイド壁の製造が容易となる。

以下、本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。
図１は、本発明に係るブリーザ装置を適用したエンジンの一部切欠図を示し、エンジン１のシリンダブロック２の前壁２ａ例えば、クランクシャフトにより動弁機構を駆動するギヤトレーン（図示せず）の前側上部位置にブリーザ装置５が設けられている。エンジン１の内部即ち、各気筒３で発生したブローバイガスＧは、破線で示すように流れて前記ギヤトレーンの前側空間部２ｂを上昇し、ブリーザ装置５に取り込まれてオイルを分離され、ガスのみがエンジン１の吸気系に還流される。

ブリーザ装置５は、図２及び図３に示すようにオイル分離室６を構成する本体７と、シリンダブロック２の前壁２ａに形成され前記本体７と協働してガス通路１５を構成する隔壁２ｃにより構成されている。本体７は、前壁７ａ、上壁７ｂ、底壁７ｃ及び後壁７ｄからなり、上下方向に長い縦長の略直方体状をなし、底壁７ｃの前部が前壁７ａからシリンダブロック前壁２ａに向かって斜め下方に傾斜し、後部が略水平をなして前壁２ａまで延出している。ガイド壁８は、前壁７ａの内面に所定の間隔を存して上下方向に平行に複数一体に形成され、上下両端が上壁７ｂ、底壁７ｃの内面に連設されている。尚、底壁７ｃは、前壁７ａから後壁７ｄに向かって円弧状に傾斜するようにしてもよい。

ガイド壁８は、前壁７ａから底壁７ｃの中央部まで延出して形成され、図３に示すように根本から先端にかけて先細りになるように両側面８ａがテーパ面をなしている。そして、隣り合うガイド壁８の根本の間の奥壁８ｂは、略半円形状をなしている。このようにしてオイル分離室６に上下方向にガイド壁８が所定の間隔を存して複数形成されている。
図２に示すように後壁７ｄの上部にはブローバイガスをブリーザ装置５に導入するための吸込口９が設けられ、下部にオイルが分離されたガスを排出する排気口１０が設けられている。更に、排気口１０の下方に底壁７ｃと同じ高さ位置にオイル戻し口１１が設けられている。ブローバイガスの吸込口９は、オイル分離室６内に流れ込むブローバイガスの流速を速めるために小さな形状とされている。後壁７ｄは、吸込口９から排気口１０にガイド壁８に向かって凸状に湾曲する形状とされている。また、排気口１０とオイル戻し口１１との間に隔壁１２が形成されている。この隔壁１２は、底壁７ｃの前部の傾斜と略同じ傾斜角をなし、且つその先端１２ａがガイド壁８の先端と僅かな隙間を存して対向している。

シリンダブロック２の前壁２ａにはブリーザ装置５の吸込口９、オイル戻し口１１と対応してブローバイガスの出口２ｅ、オイル戻し孔２ｆが設けられている。シリンダブロック２の前壁２ａに形成された隔壁２ｃは、出口２ｅとオイル戻し孔２ｆとの間に設けられ、本体７の後壁７ｄに向かって上下方向に長い縦長の凹状に湾曲する形状とされている。そして、後方に向かって凹状に湾曲する後壁７ｄと前方に向かって凹状に湾曲する隔壁２ｃとの間にガス通路１５が形成されている。

図３に示すように本体７の一側の側壁７ｅには、一端がガス通路１５に連通し、他端が外部に延出するパイプ状のガス通路１６が設けられている。このガス通路１６の他端は、エンジン１の吸気系に接続される。この本体７は、アルミダイキャスト、樹脂部材等により一体に成形されている。そして、ガイド壁８を、根本から先端にかけて先細りになるように両側面８ａがテーパ面をなし、隣り合うガイド壁８の根本の間の奥壁８ｂを略半円形状とすることで、型抜きが容易となり、製造が容易となる。

以下に動作を説明する。
図１及び図２に示すようにエンジン１が始動すると吸気系の負圧によりブリーザ装置５のガス通路１６、１５、オイル分離室６が負圧となり、点線で示すようにエンジン１内で発生したブローバイガスは、クランクケース内を通ってエンジン前部のギヤトレーンの前側の空間２ｂ内を上昇し、矢印で示すようにブリーザ装置５の上方の吸込口９からオイル分離室６に流入する。このブローバイガスには多量のオイル（オイルミスト）が含まれている。

図２及び図３に示すようにオイル分離室６に上方の吸込口９から流入したブローバイガスは、隣り合うガイド壁８間の通路（隙間）を通してこれらのガイド壁８に沿って下方に流れる。オイル分離室６の吸込口９が小さく絞られた形状とされていることで、オイル分離室６に流入するブローバイガスの流速が速くなる。そして、質量の軽いガスはガイド壁８により整流されて矢印で示すようにガイド壁８の間を通り下方に流れ、ガス通路１５の負圧により隔壁１２に沿って排出口１０に向かってＵターンし、ガス通路１５に流入する。

一方、ブローバイガス中のオイルは、ガスに比べて質量が大きいために慣性力が大きく、隣り合うガイド壁８の根本間の奥壁８ｂに衝突して付着する。また、ガイド壁８の側面８ａが先端から根本に向かって傾斜するテーパ面をなしているために、オイルがガイド壁８の根本に向かって流れるときに側面８ａにも付着する。この側面８ａに付着したオイルは、慣性力により奥壁８ｂの方向に流れる。

奥壁８ｂに付着したオイル、及び側面８ａに付着して奥壁８ｂ方向に流れるオイルは、奥壁８ｂに集まり、当該奥壁８ｂを伝わって下方に流れ、更に底壁７ｃの傾斜している前部から後部へと流れてオイル戻し口１１に至る。そして、オイル戻し口１１から流れ出たオイルは、シリンダブロック２の前壁２ａを伝わってオイルパンへと流れ落ちる。これにより、オイル分離室６の底部にオイルが溜まることが防止される。

そして、排気口１０とオイル戻し口１１との間の隔壁１２によりオイル分離室６内のガスがオイル戻し口１１に向かうことを防止されることで、ガスが再びオイルを持ち去ることが防止される。このようにして、ブローバイガス中に含まれるオイルが分離され、ガスのみがガス通路１５に流れ込む。ガス通路１５に流れ込んだブローバイガスは、ガス通路１６からエンジン１の吸気系に流れ込んで燃焼室に導入される。

エンジン１内で発生するブローバイガス流量が増加しても、ブローバイガス中のオイルは、慣性力及びブローバイガス風圧により隣り合うガイド壁８の間の奥壁８ｂ方向に集められ、また、ガスは、Ｕターンするためにガイド壁８の壁面に付着したオイルがガスの流れに沿って持ち去られることがなく、オイル分離室６は、安定したオイル分離機能が発揮される。また、オイル分離室６は、上下方向にガイド壁８が間隔を存して多数設けられた簡単な構成とされていることで、ブローバイガスの流れが良好となり、ブローバイガス流量が増加してもオイル分離機能の効率低下が防止される。

図４は、本発明に係るブリーザ装置と従来のブリーザ装置のガスの出口（排出口）におけるオイルミスト量（持ち去り量）の一例を示し、横軸がエンジン回転数を、縦軸がオイルミスト量を表している。図中○印の特性曲線Ｉ、IIは、従来のブリーザ装置を、□印の特性曲線III、IVは、本発明のブリーザ装置を示す。また、特性曲線Ｉ、IIIは、エンジンの全負荷時を、特性曲線II、IVは、無負荷時を示す。図４から明らかなように、本願発明のブリーザ装置は、従来のブリーザ装置に比べてガス出口におけるオイルミスト量（持ち去り量）を大幅に低減することが可能である。

本発明に係るブリーザ装置を適用したエンジンの一部切欠側面図である。 図１に示すブリーザ装置の拡大図である。 図２に示すブリーザ装置の矢線III−IIIに沿う断面図である。 本発明のブリーザ装置と従来のブリーザ装置におけるエンジン回転数―オイルミスト量（持ち去り量）との関係の一例を示す特性図である。

符号の説明

１ エンジン
２ シリンダブロック
２ａ 前壁
２ｂ 空間
５ ブリーザ装置
６ オイル分離室
７ 本体
８ ガイド壁
９ ブローバイガス吸込口
１０ ガス排出口
１２ 隔壁
１１ オイル戻し口
１５、１６ ガス通路

Claims (4)

1. エンジン内部で発生したブローバイガスからオイルを分離するブリーザ装置において、
   前記ブローバイガスからオイルを分離するオイル分離室に前記ブローバイガスの流れに対して上下方向に略平行な面を有し、且つ適宜間隔で設けた複数のガイド壁を配設し、
   前記オイル分離室の上部に前記ブローバイガスの吸込口を、下部に前記ブローバイガスの排出口を設け前記ブローバイガスを前記ガイド壁に沿わせて旋回流を発生させると共に、前記オイル分離室の前記排出口より下方に前記分離したオイルをオイルパンに戻すオイル戻し口を設けたことを特徴とするブリーザ装置。
2. 前記オイル分離室の下端部が前記オイル戻し口に向かって下方に傾斜して形成されたことを特徴とする請求項１記載のブリーザ装置。
3. 前記ガイド壁の水平断面形状が、根本から先端にかけて先細りになることを特徴とする請求項１又は２記載のブリーザ装置。
4. 前記ガイド壁間の根本の水平断面形状が、略半円状をなすことを特徴とする請求項１乃至３記載のブリーザ装置。

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