JP2007064155A - Oil mist treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の作動に伴い発生したブローバイガスからオイルミストを分離してクランク室に戻すオイルミスト処理装置に関するものである。 The present invention relates to an oil mist processing apparatus that separates oil mist from blow-by gas generated by operation of an internal combustion engine and returns the oil mist to a crank chamber.
車両等に搭載される内燃機関では、圧縮行程及び膨張行程で、ピストンリングとピストンとの隙間や、ピストンリングとシリンダの壁面との隙間を通ってブローバイガス(未燃焼の混合気や燃焼ガス)が燃焼室からクランク室に漏出する。このブローバイガスは機関オイルを劣化させる原因となり得る。これに対しては、内燃機関にブローバイガス還流装置を設け、ブローバイガスを、クランク室、動弁室、吸気通路等を通じて燃焼室に戻して再燃焼させるようにしている。 In an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like, blow-by gas (unburned mixture or combustion gas) passes through a gap between a piston ring and a piston or a gap between a piston ring and a cylinder wall surface during a compression stroke and an expansion stroke. Leaks from the combustion chamber into the crank chamber. This blow-by gas can cause engine oil to deteriorate. In response to this, a blow-by gas recirculation device is provided in the internal combustion engine so that the blow-by gas is returned to the combustion chamber through the crank chamber, the valve operating chamber, the intake passage, etc., and recombusted.
しかし、ブローバイガスがクランク室を通る際に、機関オイルが霧状となってそのブローバイガスに混入する。この霧状のオイル(オイルミストという)を含んだブローバイガスが再燃焼されるとオイル消費量が増大する。そこで、ブローバイガス中に含まれているオイルミストが、ブローバイガスの流れに乗って吸気通路等へ持ち去られるのを防ぐために、ブローバイガスからオイルミストを分離してクランク室に戻すオイルミスト処理装置が設けられている。 However, when the blow-by gas passes through the crank chamber, the engine oil becomes mist and is mixed into the blow-by gas. When blow-by gas containing this mist-like oil (referred to as oil mist) is reburned, the amount of oil consumption increases. Therefore, in order to prevent the oil mist contained in the blow-by gas from being taken away by the flow of the blow-by gas to the intake passage or the like, an oil mist processing device that separates the oil mist from the blow-by gas and returns it to the crank chamber is provided. Is provided.
こうしたオイルミスト処理装置としては、内燃機関のクランク室と吸気通路とをつなぐブローバイガス通路の途中にオイルセパレータ室を設け、そのオイルセパレータ室内に慣性衝突式、ラビリンス式等のミスト分離部を設けるとともに、そのオイルセパレータ室のガス流出口にPCVバルブを設けたものが一般的である(例えば、特許文献1,2参照)。このオイルミスト処理装置によれば、ブローバイガスがオイルセパレータ室内を通過する際に、そのブローバイガスに含まれているオイルミストがミスト分離部にて液化され、ブローバイガスから分離される。分離された液状のオイルはドレン通路を通ってクランク室に戻される。PCVバルブは、ブローバイガス通路を流れるブローバイガスの量を機関運転状態に応じて調整する。
上記オイルミスト処理装置では、上述したように、ブローバイガスがオイルセパレータ室内を通過する過程で、そのブローバイガスに含まれているオイルミストが、一旦はミスト分離部にて液化され、ブローバイガスから分離される。分離されてオイルセパレータ室の内壁に付着したオイルは滴下し、そのオイルセパレータ室の底部に溜まって油膜状となる。しかし、ミスト分離部自体又はその近傍には流路の狭い箇所、例えば慣性衝突式では絞り孔が存在し、この箇所を通過することでブローバイガスの流速が速くなっている。そのため、上記のように一旦液化・分離された油膜状のオイルが、この流速の速いブローバイガスによって再び飛散する。飛散したオイルはブローバイガスに乗って、オイルセパレータ室の外部へ持ち去られるおそれがある。 In the oil mist processing apparatus, as described above, in the process in which the blow-by gas passes through the oil separator chamber, the oil mist contained in the blow-by gas is once liquefied in the mist separation unit and separated from the blow-by gas. Is done. The oil that has been separated and adhered to the inner wall of the oil separator chamber drops, and accumulates at the bottom of the oil separator chamber to form an oil film. However, there is a narrow passage in the mist separation section itself or in the vicinity thereof, for example, a throttle hole in the inertial collision type, and the flow rate of blow-by gas is increased by passing through this portion. Therefore, the oil film-like oil once liquefied and separated as described above is scattered again by the blow-by gas having a high flow velocity. The scattered oil rides on blow-by gas and may be taken out of the oil separator chamber.
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、オイルセパレータ室内でブローバイガスから一旦分離された油膜状のオイルが、再び飛散してブローバイガスに乗ってオイルセパレータ室の外部へ持ち去られるのを抑制することのできるオイルミスト処理装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to obtain an oil separator chamber in which oil film-like oil once separated from blow-by gas in the oil separator chamber is scattered again and rides on the blow-by gas. It is an object to provide an oil mist processing apparatus capable of suppressing being taken outside.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明では、内燃機関のクランク室及び吸気通路をつなぐブローバイガス通路の途中に設けられたオイルセパレータ室と、ブローバイガスが前記オイルセパレータ室内を流れる際にオイルミストを分離させるミスト分離部とを備えるオイルミスト処理装置において、前記オイルセパレータ室内の前記ミスト分離部よりも下流側に空気を導入する空気導入部を設けるとする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
According to the first aspect of the present invention, there is provided an oil separator chamber provided in the middle of a blow-by gas passage connecting the crank chamber and the intake passage of the internal combustion engine, and a mist for separating the oil mist when the blow-by gas flows through the oil separator chamber. In the oil mist processing apparatus including the separation unit, an air introduction unit that introduces air to the downstream side of the mist separation unit in the oil separator chamber is provided.
上記の構成によれば、クランク室内には、内燃機関の運転に伴い発生したブローバイガスが流入する。このブローバイガスは、クランク室からブローバイガス通路及び吸気通路を通って燃焼室に戻され、再燃焼される。 According to the above configuration, blow-by gas generated with the operation of the internal combustion engine flows into the crank chamber. The blow-by gas is returned from the crank chamber to the combustion chamber through the blow-by gas passage and the intake passage, and is recombusted.
上記ブローバイガスがブローバイガス通路を流れる過程で、オイルセパレータ室内を通過する。この通過の際、ブローバイガス中のオイルミストがミスト分離部によって分離され、オイルセパレータ室の底部に溜まって油膜状になる。この油膜状のオイルは、ミスト分離部を通る際に流速の速められたブローバイガスによって再び飛散され、ブローバイガスに乗ってオイルセパレータ室の外部へ持ち去られるおそれがある。 The blow-by gas passes through the oil separator chamber in the process of flowing through the blow-by gas passage. During this passage, the oil mist in the blow-by gas is separated by the mist separation part and accumulates at the bottom of the oil separator chamber to form an oil film. The oil film-like oil may be scattered again by the blow-by gas whose flow velocity is increased when passing through the mist separation section, and may be carried outside the oil separator chamber by riding on the blow-by gas.
この点、請求項1に記載の発明では、空気導入部により、オイルセパレータ室内のミスト分離部よりも下流側に空気が導入される。この導入された空気が上記ミスト分離部を通過したブローバイガスに当たり、そのブローバイガスの流れを弱める(流速を低下させる)。 In this regard, in the first aspect of the present invention, the air is introduced downstream of the mist separation part in the oil separator chamber by the air introduction part. The introduced air hits the blow-by gas that has passed through the mist separation section, and weakens the flow of the blow-by gas (reduces the flow rate).
また、オイルセパレータ室内において、ミスト分離部よりも下流側の空間に対しては、同ミスト分離部の上流側の空間及び同ミスト分離部を順に通過したブローバイガスが流入するとともに、空気導入部から空気が流入する。従って、空気導入部が設けられていない場合に比べ、ミスト分離部を流れるブローバイガスの量が少なくなる(流速が低下する)。 Further, in the oil separator chamber, blow-by gas that sequentially passes through the space upstream of the mist separation unit and the mist separation unit flows into the space downstream of the mist separation unit, and from the air introduction unit. Air flows in. Therefore, the amount of blow-by gas flowing through the mist separation unit is reduced (the flow rate is reduced) as compared with the case where no air introduction unit is provided.
このように空気の導入に伴いブローバイガスの流速が低下するため、一旦油膜状となったオイルがブローバイガスによって再び飛散する現象が抑制され、その結果、ブローバイガスに乗ってオイルセパレータ室の外部へ持ち去られる現象が起こりにくくなる。 Since the flow velocity of blow-by gas decreases as air is introduced in this way, the phenomenon that oil once formed into an oil film is scattered again by blow-by gas is suppressed, and as a result, the blow-by gas rides outside the oil separator chamber. The phenomenon of being taken away is less likely to occur.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記ミスト分離部は、絞り孔を有する絞り壁と、前記絞り壁の下流側に設けられた慣性衝突壁とを備えるとする。
上記の構成によれば、オイルミストを含んだブローバイガスはオイルセパレータ室内を流れる際に、絞り壁の絞り孔を通過して慣性衝突壁に衝突する。この衝突の際にブローバイガス中のオイルミストが液化されて慣性衝突壁に付着し、ブローバイガスから分離される。分離されたオイルミストは、オイルセパレータ室の底部に溜まって油膜状となる。ここで、ブローバイガスが流路面積の小さな絞り孔を通過することにより、そのブローバイガスの流速が、他の方式のミスト分離部を有するオイルミスト処理装置よりも高くなりやすい。そのため、一旦分離されて油膜状となったオイルがブローバイガスにより再び飛散される現象が特に起こりやすい。従って、こうした構成のオイルミスト処理装置に上記空気導入部を設けることは、オイルの再飛散を抑制するうえで特に有効である。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the mist separating section includes a throttle wall having a throttle hole and an inertial collision wall provided on the downstream side of the throttle wall. .
According to the above configuration, when the blow-by gas containing oil mist flows through the oil separator chamber, the blow-by gas passes through the throttle hole of the throttle wall and collides with the inertial collision wall. During this collision, the oil mist in the blow-by gas is liquefied, adheres to the inertial collision wall, and is separated from the blow-by gas. The separated oil mist accumulates at the bottom of the oil separator chamber and forms an oil film. Here, when the blow-by gas passes through the throttle hole having a small flow path area, the flow rate of the blow-by gas is likely to be higher than that of an oil mist processing apparatus having a mist separation unit of another type. Therefore, the phenomenon that oil once separated into an oil film is scattered again by blow-by gas is particularly likely to occur. Therefore, providing the air introduction part in the oil mist processing apparatus having such a configuration is particularly effective in suppressing oil re-scattering.
請求項3に記載の発明では、請求項1又は2に記載の発明において、前記空気導入部は、前記ミスト分離部を通過した後のブローバイガスの流れに略対向して開口する空気導入口を備えるとする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the air introduction unit has an air introduction port that opens substantially opposite to the flow of blow-by gas after passing through the mist separation unit. Let's prepare.
上記の構成によれば、空気導入部の空気導入口からオイルセパレータ室内に流入した空気は、ミスト分離部を通過した後のブローバイガスの流れに略対向して流れる。そのため、空気が上記以外の方向からオイルセパレータ室内へ流入する場合に比べ、ブローバイガスの流れを効率よく弱め、油膜状となったオイルの再飛散を確実に抑制することができる。 According to said structure, the air which flowed in into the oil-separator chamber from the air inlet of the air introduction part flows substantially opposite to the flow of blow-by gas after passing the mist separation part. Therefore, as compared with the case where air flows into the oil separator chamber from a direction other than the above, the flow of blow-by gas can be effectively weakened, and re-scattering of oil in the form of an oil film can be reliably suppressed.
請求項4に記載の発明では、請求項1〜3のいずれか1つに記載の発明において、前記空気導入部は、空気を前記オイルセパレータ室内に導入する空気導入通路と、前記空気導入通路を流れる空気の量を調整する調整弁とを備えるとする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the air introduction section includes an air introduction passage for introducing air into the oil separator chamber, and the air introduction passage. An adjustment valve that adjusts the amount of flowing air is provided.
上記の構成によれば、空気導入部では、空気が空気導入通路及び調整弁を通り、オイルセパレータ室内においてミスト分離部よりも下流側の空間に導入される。この際、空気導入通路を流れる空気の量は調整弁によって調整される。この調整により、例えば、空気導入通路から過剰な量の空気がミスト分離部よりも下流側の空間に流入する不具合を回避することができる。 According to said structure, in an air introduction part, air passes along an air introduction channel | path and a control valve, and is introduce | transduced into the space downstream from a mist separation part in an oil separator chamber. At this time, the amount of air flowing through the air introduction passage is adjusted by the adjustment valve. By this adjustment, for example, it is possible to avoid a problem that an excessive amount of air flows from the air introduction passage into the space downstream of the mist separation unit.
以下、本発明を具体化した一実施形態について図1及び図2を参照して説明する。
車両には、図1に示すように、内燃機関としてガソリンエンジン(以下、単にエンジンという)11が搭載されている。エンジン11は、複数の気筒(シリンダ)12を有するシリンダブロック13を備えている。シリンダブロック13の下側にはクランクケース14及びオイルパン(図示略)が取付けられ、上側にはシリンダヘッド15及びヘッドカバー16が取付けられている。各シリンダ12にはピストン17が往復動可能に収容されている。各ピストン17は、コネクティングロッド18を介し、エンジン11の出力軸であるクランクシャフト19に連結されている。そのため、各ピストン17が往復動すると、その動きはコネクティングロッド18によって回転運動に変換された後、クランクシャフト19に伝達される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, a vehicle is equipped with a gasoline engine (hereinafter simply referred to as an engine) 11 as an internal combustion engine. The
シリンダ12毎の燃焼室21には、吸気通路22及び排気通路23がそれぞれ接続されており、エンジン11の外部の空気が吸気通路22を通じて燃焼室21内に吸入されるとともに、燃焼室21内で生じた排気が排気通路23へ排出される。シリンダヘッド15には、吸気通路22及び燃焼室21間を開閉する吸気バルブ24と、排気通路23及び燃焼室21間を開閉する排気バルブ25とがそれぞれ往復動可能に設けられている。吸気バルブ24の上方には吸気カムシャフト26が設けられ、排気バルブ25の上方には排気カムシャフト27が設けられている。これらの吸・排気両カムシャフト26,27は、プーリ、ベルト等によりクランクシャフト19に駆動連結されており、そのクランクシャフト19に連動して回転する。吸気バルブ24は吸気カムシャフト26によって駆動され、排気バルブ25は排気カムシャフト27によって駆動される。
An intake passage 22 and an
吸気通路22の途中にはスロットルバルブ28が回動可能に設けられている。スロットルバルブ28にはモータ等のアクチュエータ29が駆動連結されている。吸気通路22を流れる空気の量は、スロットルバルブ28の角度(スロットル開度)に応じて変化する。なお、スロットル開度は、運転者によって操作されるアクセルペダルの踏込み量等に応じてアクチュエータ29が駆動されることにより調整される。
A
吸気通路22には、燃焼室21側へ燃料を噴射する燃料噴射弁30が各シリンダ12に対応して取付けられている。各燃料噴射弁30から噴射された燃料は、吸気通路22を通る吸入空気と混ざり合って混合気となる。なお、燃料噴射弁30は、燃焼室21に燃料を直接噴射(筒内噴射)するものであってもよい。
A
エンジン11には点火プラグ31が各シリンダ12に対応して取付けられている。そして、混合気は点火プラグ31の火花放電によって着火され、燃焼する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン17が往復動され、クランクシャフト19が回転されて、エンジン11の駆動力(出力トルク)が得られる。
A
上記エンジン11では、空気が燃焼室21内に吸入されて燃焼ガスが排出されるまでの期間、すなわち1サイクルの間に、ピストン17が2往復してクランクシャフト19が2回転する。このサイクルは、周知のように、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程の4つの行程からなる。各行程では、基本的には次のような動作が行われる。
In the
吸気行程では、排気バルブ25が閉弁されるとともに吸気バルブ24が開弁され、かつ燃料噴射弁30から燃料が噴射される。ピストン17の下降に伴う燃焼室21内の圧力(筒内圧)の低下によって、吸気通路22内の空気と燃料とが混ざり合った状態で燃焼室21内に吸入される。圧縮行程では、排気バルブ25に加えて吸気バルブ24が閉弁される。このため、ピストン17の上昇に伴って筒内圧が上昇し、混合気が昇圧、昇温される。
In the intake stroke, the
膨張行程では、点火プラグ31により点火が行われ、上記混合気が着火、燃焼される。この燃焼によってピストン17には下向きの力が付与され、同ピストン17が下降運動する。排気行程では排気バルブ25が開弁される。このため、燃焼室21内で発生した排気がピストン17の上昇に伴い排気通路23へ排出される。
In the expansion stroke, ignition is performed by the
エンジン11では、上記圧縮行程及び膨張行程で、燃焼室21内のガスが、ピストンリング32とシリンダ12の壁面との隙間や、ピストンリング32とピストン17との隙間を通ってクランク室33に漏出する。クランク室33は、クランクシャフト19が収容されている空間であり、詳しくはクランクケース14及びオイルパンによって囲まれた空間である。上記ガスは圧縮行程で漏出する混合気、膨張行程で漏出する燃焼ガス等からなり、ブローバイガスと呼ばれ、エンジンオイルを劣化させる原因となり得る。クランク室33内に漏出するブローバイガスの単位時間当たりの流量は、クランクシャフト19の回転速度(エンジン回転速度)、筒内圧力(燃焼圧)等のエンジン11の運転状態によって決定される。
In the
そこで、上記ブローバイガスをブローバイガス還流装置によって吸気系に戻し(還流し)、燃焼室21で再燃焼させるようにしている。
ブローバイガス還流装置は、クランク室33と、吸気通路22のスロットルバルブ28よりも下流、例えばサージタンク35とをつなぐブローバイガス通路36を備えている。ブローバイガス還流装置では、スロットルバルブ28の下流で発生する負圧(大気圧を基準としてそれよりも低い圧力)がブローバイガス通路36を通じてクランク室33に作用する。この吸気負圧により、燃焼室21から漏出したブローバイガスがクランク室33に吸引される。ブローバイガス通路36の途中には、エンジン11の運転状態、例えばエンジン負荷等に応じてブローバイガスの還流量を調整するためのPCVバルブ37が設けられている。
Therefore, the blow-by gas is returned (returned) to the intake system by the blow-by gas recirculation device and recombusted in the
The blow-by gas recirculation device includes a blow-by
また、ブローバイガス還流装置は、クランク室33内のブローバイガスの濃度を下げるべく、エンジン11の外部の空気(以下、外気という)をクランク室33内に導入するための外気導入通路38を備えている。外気導入通路38の一端は吸気通路22のスロットルバルブ28よりも上流に接続され、他端はヘッドカバー16内、シリンダヘッド15内、シリンダブロック13内等を通ってクランク室33に接続されている。そして、上記吸気負圧により、外気が外気導入通路38を通じてクランク室33に吸引される。
Further, the blow-by gas recirculation device includes an outside
このように、クランク室33内には、エンジン11の運転に伴い発生して燃焼室21から漏出したブローバイガスと、このブローバイガスの濃度を下げるために導入された外気とが流入する。これらのブローバイガスと外気との混合気は、上記吸気負圧によりクランク室33からブローバイガス通路36を通って吸気通路22に吸引される。
As described above, the blow-by gas that is generated by the operation of the
ところで、上記混合気がクランク室33等を通る際にエンジンオイルが霧状(オイルミスト)となって混合気に混入する。このオイルミストを含んだ混合気が再燃焼されるとオイル消費量が増大する。そこで、オイルミスト処理装置39を設け、混合気からオイルミストを分離・回収するようにしている。
By the way, when the air-fuel mixture passes through the
オイルミスト処理装置39は、図2に示すように、オイルセパレータ室41及びミスト分離部を備えて構成されている。オイルセパレータ室41は、ヘッドカバー16(図1参照)内に設けられている。オイルセパレータ室41の底部にはガス流入口43が開口されている。また、オイルセパレータ室41の天井部において、上記ガス流入口43から比較的大きく離れた箇所にはガス流出口44が開口されており、上述したPCVバルブ37がこのガス流出口44に装着されている。
As shown in FIG. 2, the oil
ミスト分離部は、オイルセパレータ室41内の上記ガス流入口43及びガス流出口44間に設けられた絞り壁45及び慣性衝突壁46を備えて構成されている。慣性衝突壁46の下端面はオイルセパレータ室41の底部から上方へ離間している。この離間により、慣性衝突壁46とオイルセパレータ室41の底部との間に、混合気の流通可能な隙間47が形成されている。絞り壁45は、オイルセパレータ室41内において、慣性衝突壁46の上流近傍に配置されている。絞り壁45において、隙間47と対応しない箇所には、複数の絞り孔48があけられている。これらの絞り孔48は、混合気及びオイルミストがここを通過する際に流速を上昇させるためのものであり、ミスト分離部における他の箇所よりも小さな流路面積を有している。
The mist separation unit includes a
なお、オイルセパレータ室41内の空間を区別するために、ミスト分離部(絞り壁45)よりも上流側の空間を「第1空間S1」といい、ミスト分離部(慣性衝突壁46)よりも下流側の空間を「第2空間S2」というものとする。
In order to distinguish the space in the
また、オイルセパレータ室41の底部において、絞り壁45と慣性衝突壁46との間にはドレン孔49が開口されている。ドレン孔49はドレン通路(図示略)を介してクランク室33に連通されている。
In addition, a
さらに、オイルミスト処理装置39には、オイルセパレータ室41内のミスト分離部、より正確には慣性衝突壁46よりも下流側の第2空間S2に空気を導入する空気導入部52が設けられている。空気導入部52は、空気導入口53、空気導入通路54及び調整弁55を備えて構成されている。空気導入口53は、オイルセパレータ室41の側壁の下部において、上記隙間47に対応する箇所(略対向する箇所)で開口している。表現を変えると、空気導入口53は、ミスト分離部を通過した後の混合気の流れに略対向して開口している。空気導入通路54は、空気をオイルセパレータ室41の第2空間S2に導入するための通路であり、その上流端が吸気通路22のエアクリーナ56よりも下流側に接続され(図1参照)、下流端が上記空気導入口53においてオイルセパレータ室41に接続されている。調整弁55は、空気導入通路54を流れる空気の量を調整すべく、同通路54の途中に設けられている。調整弁55としては、通電により開閉する電磁弁が用いられてもよいし、機械的に開閉する弁が用いられてもよい。
Further, the oil
次に、上記のように構成された本実施形態の作用について説明する。
エンジン11の運転時において、ピストン17が下降して空気が燃焼室21に吸引される吸気行程では、吸気通路22のスロットルバルブ28下流での圧力(吸気圧)が大気圧よりも低くなる(負圧となる)。この負圧(吸気負圧)は、ブローバイガス通路36、PCVバルブ37、第2空間S2、ミスト分離部(慣性衝突壁46、絞り壁45)、第1空間S1、ガス流入口43等を通じてクランク室33に作用する。このため、エンジン11の作動に伴い発生し、かつ燃焼室21から漏出したブローバイガスが上記吸気負圧によりクランク室33に吸引される。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
During the operation of the
上記クランク室33に作用した吸気負圧は、さらにシリンダブロック13内、シリンダヘッド15内、ヘッドカバー16内、外気導入通路38等を通じて、吸気通路22のスロットルバルブ28よりも上流に作用する。このため、吸気通路22を流れる空気の一部が上記吸気負圧によりクランク室33に吸引される。
The intake negative pressure acting on the
上記のようにしてクランク室33内に吸引されたブローバイガスと外気との混合気は、ガス流入口43を通じてオイルセパレータ室41の第1空間S1に吸引される。吸引された混合気は、第1空間S1から絞り壁45の絞り孔48、慣性衝突壁46の順に流れる。絞り孔48では、他の箇所よりも流路面積が小さいことから、混合気の流速はこの絞り孔48を通る際に高められる。この流速の上昇した混合気が慣性衝突壁46に勢いよく衝突することでオイルミストが液化して、混合気から効率よく分離される。分離された液状のオイルは慣性衝突壁46に付着した後に滴下し、オイルセパレータ室41の底部に溜まって一旦油膜状となる。
The air-fuel mixture of the blow-by gas and the outside air sucked into the
オイルミストの分離された混合気は、慣性衝突壁46の下側の隙間47を通過した後、第2空間S2内に流入する。この際、仮に空気導入部52が設けられていないとすると、油膜状のオイル57は、絞り孔48を通る際に流速の速められた混合気によって再び飛散され、混合気に乗ってオイルセパレータ室41の外部へ持ち去られるおそれがある。
The air-fuel mixture from which the oil mist has been separated flows through the
この点、空気導入部52が設けられた本実施形態では、上記第2空間S2に作用した吸気負圧が、さらに空気導入口53、空気導入通路54、調整弁55等を通じて吸気通路22のエアクリーナ56よりも下流に作用する。このため、エアクリーナ56によって塵埃が捕捉された後の清澄な空気が、空気導入通路54、空気導入口53を通ってオイルセパレータ室41内の第2空間S2に流入する。
In this regard, in the present embodiment in which the
ここで、空気導入口53が、オイルセパレータ室41の側壁下部において、慣性衝突壁46下側の隙間47に対応する箇所で開口していることから、同空気導入口53を通過した空気は、底部に沿って上記隙間47に向けて流れる。すなわち、空気導入口53からの空気は、隙間47を通過した後の混合気の流れに略対向して流れる(逆流する)。そして、この空気は上記隙間47を通過した後の混合気に当たって、その混合気の流れを弱める(流速を低下させる)。
Here, since the
また、上述したように、第2空間S2に対しては、第1空間S1及びミスト分離部を順に通過した混合気が吸引されるとともに、空気導入部52から空気が吸引される。このため、空気導入部52が設けられていない場合に比べ、ミスト分離部を流れる混合気の量が少なくなる(流速が低下する)。
Further, as described above, the air-fuel mixture that has passed through the first space S1 and the mist separation unit in order is sucked into the second space S2, and air is sucked from the
このように空気の導入に伴い混合気の流速が低下するため、混合気による再飛散が抑制される。これに伴い、再飛散した霧状のオイルが混合気に乗って流れる現象が起こりにくくなる。 Thus, since the flow velocity of the air-fuel mixture decreases with the introduction of air, re-scattering by the air-fuel mixture is suppressed. Along with this, the phenomenon that the resprayed mist-like oil flows on the air-fuel mixture is less likely to occur.
そして、第1空間S1及びミスト分離部を通過して第2空間S2に流入した混合気と、空気導入口53から第2空間S2に流入した空気とは、PCVバルブ37、ブローバイガス通路36を通って吸気通路22に吸引され燃焼室21に至る。
Then, the air-fuel mixture flowing into the second space S2 through the first space S1 and the mist separator and the air flowing into the second space S2 from the
なお、混合気によって再飛散されずにオイルセパレータ室41の底部に溜まった油膜状のオイル57は、ドレン孔49を通じてオイルセパレータ室41の外部へ流出し、ドレン通路を通ってクランク室33へ戻される。
The oil film-
また、空気導入通路54を流れる空気の量は調整弁55によって調整される。この調整により、例えば、空気導入通路54から過剰な量の空気が第2空間S2に流入する不具合が回避される。すなわち、空気導入通路54から空気が導入される分、第2空間S2、ひいてはオイルセパレータ室41に吸引される混合気の量が少なくなる。ここで、ブローバイガスの量は、上述したようにエンジン11の運転状態によって決まる。一方、外気導入通路38は吸気通路22に接続されていることから、クランク室33への空気の吸引量は容易に変更可能である。そのため、外気導入通路38からクランク室33に吸引される外気の量が少なくされることで、上記オイルセパレータ室41に吸引される混合気の量の減少が実現される。この外気の減少に伴い、クランク室33内の混合気に占めるブローバイガスの割合(濃度)が高くなってエンジンオイルが劣化されやすくなる。これに対し、本実施形態では、上述した調整弁55を用いた空気量の調整により、過剰な量の空気の第2空間S2への導入が制限され、外気導入通路38からクランク室33への十分な量の外気の流入が確保される。その結果、ブローバイガスの濃度が高くなってエンジンオイルが劣化される現象が抑制される。
The amount of air flowing through the
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
(1)オイルセパレータ室41内のミスト分離部(慣性衝突壁46)よりも下流側の第2空間S2に空気を導入する空気導入部52を設けている。この空気の導入により、ミスト分離部(慣性衝突壁46)を通過する混合気の流速を低下させ、一旦油膜状となったオイル57が混合気によって再び飛散され、その混合気に乗ってオイルセパレータ室41の外部へ持ち去られる現象を抑制することができる。
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) The
(2)また、空気導入部52により空気が第2空間S2に導入されることから、同第2空間S2における混合気に占める空気の量を多くし、もってブローバイガスの濃度を低くし、オイルセパレータ室41でのブローバイガスによるオイルの劣化を抑制することができる。
(2) Since air is introduced into the second space S2 by the
(3)オイルミスト処理装置39のミスト分離部として、絞り孔48を有する絞り壁45と、絞り壁45の下流側に設けられた慣性衝突壁46とを備えたタイプ(慣性衝突タイプ)を採用している。このタイプでは、混合気が流路面積の小さな絞り孔48を通過することから、その混合気の流速が、他の方式のミスト分離部を具備したオイルミスト処理装置よりも高くなりやすく、一旦分離されて油膜状となったオイル57が混合気により再び飛散される現象が特に起こりやすい。従って、こうしたオイルミスト処理装置39に空気導入部52を設けることは、オイルの再飛散を抑制するうえで特に有効である。
(3) As a mist separation part of the oil
(4)空気導入部52の空気導入口53を、ミスト分離部を通過した後の混合気の流れに略対向して開口させている。そのため、空気が上記以外の方向からオイルセパレータ室41内へ流入する場合に比べ、混合気の流れを効率よく弱めて流速を低下させ、油膜状となったオイル57の再飛散を確実に抑制することができる。
(4) The
(5)空気導入部52として、空気をオイルセパレータ室41の第2空間S2に導入する空気導入通路54と、空気導入通路54を流れる空気の量を調整する調整弁55とを備えるものを採用している。この調整弁55により、一定量以上の空気が第2空間S2に流入しないように流量を制限することにより、空気導入に起因してクランク室33内のブローバイガスの濃度が高くなってエンジンオイルが劣化されるのを抑制することができる。
(5) As the
(6)空気導入通路54を、吸気通路22におけるエアクリーナ56の下流側に接続している。このため、塵埃を捕捉する手段を別途設けることなく、清澄な空気を空気導入通路54を通じて第2空間S2に導入することができる。
(6) The
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・前記実施形態において、ガス流入口43がドレン孔49を兼ねる構成に変更してもよい。この場合には、例えば図3に示すように、絞り壁45の下端面とオイルセパレータ室41の底部との間に隙間61を設ける。そして、混合気から液化・分離された油膜状のオイル57が、その隙間61を通じて上流側へ流れてガス流入口43からクランク室33側へ戻されるようにする。この場合にも前記実施形態と同様の効果が得られる。なお、図3中、前記実施形態と同様の部材、箇所等には同一の符号が付されている。
Note that the present invention can be embodied in another embodiment described below.
-In the said embodiment, you may change into the structure where the
・本発明は、上述した慣性衝突式以外のタイプのミスト分離部を有するオイルミスト処理装置にも適用可能である。図4は、本発明を、ラビリンス式のミスト分離部を有するオイルミスト処理装置に適用した例を示している。このタイプでは、オイルセパレータ室41内に、その内部空間を蛇行状に仕切る複数の仕切り壁62が設けられている。これらの仕切り壁62によってミスト分離部が構成されている。オイルセパレータ室41の下側には、ドレン孔63を有するオイル戻し溝64が設けられている。オイルセパレータ室41の底部には透孔(図示略)があけられている。なお、図4中、前記実施形態と同様の部材、箇所等には同一の符号が付されている。
-This invention is applicable also to the oil mist processing apparatus which has a mist separation part of types other than the inertial collision type mentioned above. FIG. 4 shows an example in which the present invention is applied to an oil mist treatment apparatus having a labyrinth type mist separation unit. In this type, a plurality of
このタイプのオイルミスト処理装置39では、ガス流入口43からオイルセパレータ室41内に流入した混合気が仕切り壁62に沿って蛇行しながら流れる途中で、その混合気中のオイルミストが仕切り壁62に付着し液化する。液化したオイルは、オイルセパレータ室41の底部の透孔からオイル戻し溝64上に滴下し、ドレン孔49に導かれてクランク室33に戻される。
In this type of oil
このタイプでも、流速の高められた混合気によって、油膜状のオイル57が再飛散されるおそれがある。そのため、この場合にも空気導入部52を設け、オイルセパレータ室41のミスト分離部(仕切り壁62)よりも下流側に空気を導入する。こうすることで、上記実施形態と同様に、オイルが再び飛散して混合気に乗ってオイルセパレータ室41の外部へ持ち去られるのを抑制することができる。
Even in this type, the oil film-
・本発明のオイルミスト処理装置は、外気をクランク室内に導入して同クランク室内のブローバイガスの濃度を下げる機能を有しない内燃機関にも適用可能である。この場合には、上記実施形態でのブローバイガスと外気の混合気に代え、ブローバイガスがブローバイガス通路を流れる。そして、ブローバイガスがオイルミスト処理装置を通過することで、そのブローバイガスからオイルミストが分離される。 The oil mist processing apparatus of the present invention can also be applied to an internal combustion engine that does not have a function of introducing outside air into a crank chamber and reducing the concentration of blow-by gas in the crank chamber. In this case, the blow-by gas flows in the blow-by gas passage instead of the mixture of the blow-by gas and the outside air in the above embodiment. And when blow-by gas passes an oil mist processing apparatus, oil mist is isolate | separated from the blow-by gas.
・空気導入部52における空気導入口53を、オイルセパレータ室41について前記実施形態とは異なる箇所で開口させてもよい。また、空気導入口53を、ミスト分離部を通過した後の混合気の流れに必ずしも対向させた状態で開口させなくてもよく、例えば交差するように開口させてもよい。
-You may open the
・空気導入部52を複数設けてもよい。また、1つの空気導入部52について空気導入口53を複数設けてもよい。
・空気導入部52の空気導入通路54をオイルセパレータ室41内まで延ばして設けてもよい。
A plurality of
The
・空気導入部52における調整弁55を省略してもよい。
・空気導入部52により空気を、オイルセパレータ室41内のミスト分離部の下流側に強制的に送り込むようにしてもよい。
The
The
11…ガソリンエンジン(内燃機関)、22…吸気通路、33…クランク室、36…ブローバイガス通路、39…オイルミスト処理装置、41…オイルセパレータ室、45…絞り壁、46…慣性衝突壁、48…絞り孔、52…空気導入部、53…空気導入口、54…空気導入通路、55…調整弁。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
ブローバイガスが前記オイルセパレータ室内を流れる際にオイルミストを分離させるミスト分離部と
を備えるオイルミスト処理装置において、
前記オイルセパレータ室内の前記ミスト分離部よりも下流側に空気を導入する空気導入部を設けることを特徴とするオイルミスト処理装置。 An oil separator chamber provided in the middle of the blow-by gas passage connecting the crank chamber and the intake passage of the internal combustion engine;
In an oil mist processing apparatus comprising a mist separation unit that separates oil mist when blow-by gas flows through the oil separator chamber,
An oil mist processing apparatus comprising an air introduction part for introducing air downstream of the mist separation part in the oil separator chamber.
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