JP2008180134A - エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】吸気側へと連通される配管内に溜まったオイル分をエンジン停止時に弁腕室内に戻し、エンジン運転時におけるブリーザ機構が安定した性能を発揮できる構成技術を提供することを目的とする。
【解決手段】弁腕室上部にブローバイガスを吸気還元するための通路が設けられたエンジンであって、前記ブローバイガス通路２８が略水平方向へ向かって穿設され、該ブローバイガス通路２８の一端がダイアフラム２５を介してブリーザ室２２（弁腕室２１）へと連通され、他端がホース（ブリーザ配管）１４を介して吸気マニホールドへと連通され、該ブローバイガス通路２８の中途部下面に該ブリーザ室２２へと連通する潤滑油戻し孔４０を形成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンのブリーザ装置に関する。より詳細には、エンジンの弁腕室内部に発生するブローバイガスを吸気還元する際にブローバイガスに含まれる潤滑油を除去する技術に関する。

従来、エンジンの弁腕室上部にブローバイガスを吸気（例えば、吸気マニホールド等）還元するための通路が設けられたエンジンは公知となっている。このような構成においては、弁腕室内圧が負圧となり、ブローバイガスが急激に吸気マニホールド内に侵入し、吸気側への潤滑油移行分が多くなってしまっていた。係る問題を解決する手段として、ブローバイガスを吸気還元するブリーザ装置の出口部にブリーザ室内の内圧を調圧する調圧弁を設けることとしたエンジンのブリーザ装置の技術は公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示された技術は、ブリーザ室を通過したブローバイガスを吸気還元する構成において、ブリーザ室を通過したブローバイガスが侵入する、吸気マニホールドの入口部分に絞りを形成したものである。
特開２００３−９０２０６号公報

上述した特許文献１に開示された構成では、ブリーザ室が構成される弁腕室内圧の脈動を抑えて安定させ、シール部材の劣化を防止でき、ブローバイガスが急激に吸気マニホールド内に侵入することを防ぎ、吸気側へのオイル分の移行を少なくすることができる。
しかし、吸気側へと連通される配管内にオイル分が溜まって吸気マニホールドへの連通路が詰まる可能性があり、ブリーザ性能を十分に発揮できないことがあった。
また、過給機を備える別仕様のエンジンにおいては、同じくブリーザ配管中に溜まったオイル分が過給機へ吸い上げられて破損したり、オイルハンマ発生したりする可能性が高くなるという点で不利がある。

本発明は係る課題を鑑みてなされたものであり、吸気側へと連通される配管内に溜まったオイル分をエンジン停止時に弁腕室内に戻し、エンジン運転時におけるブリーザ機構が安定した性能を発揮できる構成技術を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、弁腕室上部にブローバイガスを吸気還元するための通路が設けられたエンジンであって、前記ブローバイガス通路が略水平方向へ向かって穿設され、該ブローバイガス通路の一端がダイアフラムを介して弁腕室へと連通され、他端がブリーザ配管を介して吸気マニホールドへと連通され、該ブローバイガス通路の中途部下面に該弁腕室へと連通する潤滑油戻し孔が形成されているものである。

請求項２においては、前記潤滑油戻し孔の弁腕室側端部を弾性板材によって塞いだものである。

請求項３においては、前記ブローバイガス通路下面にボルト孔若しくはネジ孔を穿設し、該ボルト孔若しくはネジ孔に螺設するボルト若しくはネジによって前記弾性板材を前記潤滑油戻し孔へと付勢して保持したものである。

請求項４においては、前記潤滑油戻し孔をネジ若しくはボルトによって塞いだものである。

請求項５においては、前記潤滑油戻し孔をジグル弁によって塞いだものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１の如く構成したので、ブローバイガス通路にて発生した潤滑油を潤滑油戻し孔から弁腕室内へと戻すことが可能になり、潤滑油がエンジン内へ吸気されることを防止して、安定したブリーザ性能を実現することができる。

請求項２の如く構成したので、エンジン運転時には板バネ等の弾性板材が潤滑油戻し孔へと押し付けられて逆止弁の役割を果たし、ブローバイガスはダイアフラムを押しのけてブローバイガス通路を流れる。そして、エンジン停止時にはブローバイガス通路にて発生した潤滑油が、潤滑油戻し孔と前記板バネとの間から弁腕室内へと流出する。これによって、潤滑油がエンジン内へ吸気されることを防止して、より安定したブリーザ性能を実現することができる。

請求項３の如く構成したので、極めて簡単な構成でもって、エンジン停止時にブローバイガス通路にて発生した潤滑油を潤滑油戻し孔と前記板バネとの間から弁腕室内へと流出させることが可能になる。

請求項４の如く構成したので、エンジン運転時にはネジ若しくはボルトがブローバイガス流出の抵抗になり、エンジン停止時にはブローバイガス通路にて発生した潤滑油が潤滑油戻し孔（ネジ孔若しくはボルト孔）とネジ若しくはボルトとの隙間から弁腕室内へと流出する。これによって、潤滑油がエンジン内へ吸気されることを防止して、安定したブリーザ性能を実現することができる。

請求項５の如く構成したので、エンジン運転時にはジグル弁が逆止弁の役割を果たし、エンジン停止時にはブローバイガス通路にて発生した潤滑油がジグル弁から弁腕室内へと流出する。これによって、潤滑油がエンジン内へ吸気されることを防止して、安定したブリーザ性能を実現することができる。

以下に、本発明に係るブローバイガスの吸気還元機構を有するエンジンについて、図面を参照して説明する。
図１はエンジン上部の斜視図、図２は弁腕ケースの拡大斜視図、図３はＡ−Ａ’線断面によって表される弁腕ケースの拡大断面図である。図４は第二実施例に係る弁腕ケースの拡大断面図である。図５は第三実施例に係る弁腕ケースの拡大断面図である。図６は第四実施例に係る弁腕ケースの拡大断面図である。

まず、図１を参照して本発明に係るエンジンの吸気還元機構の概略構成について説明する。
図１は、エンジン１（二点鎖線）上部を斜め上方から見た斜視図である。
エンジン１上部、即ちシリンダブロックの上部に配置されるシリンダヘッドには、カムや吸排気バルブ等が配置され、これらは上部カバー２により覆われて外部から遮蔽するようにしている。該上部カバー２の上部にはエンジン１のクランクケース内部の圧力と外気圧との均衡を保つためのブリーザ３が設けられている。
また、エンジン１周囲には、空気の取入口となるエアクリーナ５、該エアクリーナ５で取り入れた空気をエンジン本体へ過給するための過給機６、排気ガスを外部へ排出する際に消音する排気消音器７等が設けられている。

過給機６は、例えば、エンジン１の排気ガスによって駆動される排気ターボ過給機である。
即ち、過給機６は内部にタービンとコンプレッサーとを備え、排気ガスによって該タービンを回転させ、該タービンの回転力を用いてコンプレッサーを回転させることで、該コンプレッサーに吸入された空気をエンジン１の吸気マニホールドへ過給するものである。
したがって、エンジン１から排出される排気ガスを過給機６のタービンへ供給する経路が設けられている。
そこで、図１に示すように、エンジン１から排出される排気ガスをエンジン１の上部カバー２上の排気マニホールドより取り出して過給機６のタービンへ接続するものとしてホース１３を設ける。
また、過給機６のタービン側の排出口は排気消音器７と接続される構成となっているので、タービンを回すために使用された排気ガスは排気消音器７へ排出されることとなる。
一方、過給機６のコンプレッサー側はエンジン１の吸気マニホールドの吸気口４とパイプ１５で接続される構成となっている。つまり、過給機６で圧縮された空気は、大気圧よりも圧力が高い状態でパイプ１５を通ってエンジン１のシリンダ内へ吸入されることとなる。

エアクリーナ５において、該エアクリーナ５で取り入れた空気を過給機６側へ送出するための送出口にはホース１１の一端が接続されている。
また、過給機６において、エアクリーナ５から送出される空気を取り入れるための取入口にはホース１２の一端が接続されている。さらに、ホース１１とホース１２との他端側は、継手１６を介して接続されている。
また、この継手１６は、図１に示すように三方向に接続可能なものであり、二方向は上述の通りホース１１・１２に接続され、残る一方向はブリーザ３に接続されるホース１４に接続される構成となっている。なお、この継手１６は、エアクリーナ５側に寄って設けられるものとする。
即ち、このホース１４は、エンジン１側の吸気系統（ホース１１・１２等）へ空気を送出するエアクリーナ５の送出口側にて前記ブローバイガスを還元するための還元用配管（ブリーザ配管）の一例である。
そして、該ホース１４の一端は後述するブリーザ３に連通され、他端側は継手１６を介してホース１１・１２と連通される構成となっている。

このようにブリーザ配管であるホース１４の一端がエアクリーナ５の送出口側に設けられているので、本実施例における過給機６を具備する仕様に限らず、該過給機６を具備しない仕様であっても、ブローバイガスをエアクリーナ５の送出口側から吸気系統へと還元することが可能となり、さらにエンジンの仕様が相違してもエアクリーナ５が共通であれば、部品形状や仕様を変更する必要がなくなり、部品点数の増加を抑制することができる。
また、エアクリーナ５の送出口側は、エアクリーナ５と過給機６の経路長による負圧の変化の影響も小さいので、ブローバイガスを吸気系統へ還元する際の還元効率を安定させることが可能となる。

続いて、エンジン１に備わるブリーザ３の内部構成について図２、及び図３を参照して説明する。
図２は、弁腕ケースの拡大斜視図であり、図３は、図２におけるＡ−Ａ’線の断面図である。
前記シリンダヘッド上部には弁腕ケース２０が配設され、該弁腕ケース２０内に吸排気弁の上端部、プッシュロッドの上端部、弁腕、及び燃料噴射ノズルの上部等が内装される弁腕室２１が構成されている。該弁腕ケース２０の上部にはブリーザ室２２と調圧弁２３が設けられており、前記弁腕ケース２０の内部は遮蔽版により上下に分離され、該遮蔽版より上部の弁腕ケース２０内をブリーザ室２２としている。そして、該ブリーザ室２２内にはブローバイガスに含まれるオイルミストを除去するために、オイルトラップ材が配置され、さらに、ラビリンス状の通路が形成されている。

図３に示すように、前記調圧弁２３は弁腕ケース２０上にブリーザ蓋２４を取り付け、該ブリーザ蓋２４にダイアフラム２５とバネ３０を収納して、該ダイアフラム２５を弁体としてブリーザ室２２と吸気マニホールドの間の圧力調整をするようにしている。即ち、前記弁腕ケース２０の上面に前記ブリーザ室２２の出口側と接続されるガス通路２６がリング状に開口され、該ガス通路２６の中央部に吸気通路２７が開口され、該吸気通路２７下端より略水平方向（図３における略水平左方向）に向かってブローバイガス通路２８が穿設され、その一端は該吸気通路２７と連通され、他端は前記ホース１４等を介して吸気マニホールドと連通されている。該ガス通路２６と吸気通路２７との上部開放部に弁体となる圧力制御用ダイアフラム２５が載置されて両通路２６・２７を閉じる構成となっている。
該ダイアフラム２５はブリーザ蓋２４内に収納されるとともに、ダイアフラム２５の周囲がブリーザ蓋２４の縁部により押さえられて固定するようにしている。そして、該ダイアフラム２５の上面とブリーザ蓋２４との間で形成される空間を背室３１としている。さらに、ダイアフラム２５の上面にはセンタープレート２９が固定され、該センタープレート２９とブリーザ蓋２４内面との間にはバネ３０を介装してダイアフラム２５を下方に付勢しており、前記ガス通路２６と吸気通路２７との間を該ダイアフラム２５により分断する構成となっている。
そして、ブリーザ室２２内の圧力が設定圧以上になると、ダイアフラム２５が上方に押圧されて移動して弁部が開き、ガス通路２６と吸気通路２７が連通するように構成されている。なお、前記バネ３０が設定圧力を決定するとともに、吸気通路２７は負圧となっており、常時ダイアフラム２５を閉じるようにしている。

以上のような構成にて、クランクケース内で発生し、ブリーザ室２２上方のガス通路２６に溜まったブローバイガスは、前記バネ３０の設定圧力以上になると、ダイアフラム２５を押圧し、吸気通路２７を通過してブローバイガス通路２８を通って、ホース１４を介して吸気側へ還元される。
しかし、特に前記過給機６を具備するエンジン１において、過給器６の位置はブリーザ３より高い位置にあり、ブリーザ配管となるホース１４、及びブローバイガス通路２８に潤滑油が溜まる構造となってしまい、この潤滑油が過給器６へ吸い上げられて該過給機６が破損したり、さらにはオイルハンマが発生したりしてしまう可能性がある。また、過給器６を具備せず、ホース１４（ブリーザ配管）が吸気マニホールドに接続されているエンジンにおいても、ブリーザ３を通過した潤滑油が吸気側に吸入されることにより不完全燃焼を誘発し、ＰＭの発生量が多くなってしまう不具合があった。

そこで、本実施例においては、図３に示すように前記ブローバイガス通路２８の中途部下面に前記ブリーザ室２２（又は弁腕室２１）へと連通する潤滑油戻し孔４０を形成する。
ただし、ブリーザ室２２から該潤滑油戻し孔４０を通りブローバイガス通路２８へと吸入されるのに必要な圧力Ｐ１と、ブリーザ室２２からガス通路２６を通りダイアフラム２５を押し上げてブローバイガス通路へと吸入されるのに必要な圧力Ｐ２（バネ３０によって設定可能）とを比較し、Ｐ１＞Ｐ２となるように設定する。

このように潤滑油戻し孔４０の径、及びバネ３０を構成することより、エンジン１運転時は、ブローバイガスはガス通路２６を通り、設定圧力以上になるとダイアフラム２５を押し上げ、吸気通路２７、ブローバイガス通路２８等を通って吸気還元される。他方、エンジン１停止時にはブローバイガス通路２８で発生した潤滑油をブリーザ室２２に戻すことが可能となる。
これによって、潤滑油が過給機６に吸気されること、又エンジン１内に吸気されることを防ぎ、安定したブリーザ性能を実現することができる。

また、第二実施例として、図４に示すように前記潤滑油戻し孔４０のブリーザ室２２側端部を弾性板材（本実施例では板バネ）４１によって塞ぎ、ブローバイガス通路２８の中途部下面であって、該潤滑油戻し孔４０近傍にボルト孔（或いはネジ孔）４２を穿設して、該ボルト孔４２に螺設するボルト（或いはネジ）４３によって、該板バネ４１を上方（潤滑油戻し孔４０方向）に付勢して保持する構成とすることもできる。

このように構成したことで、エンジン１運転時には、板バネ４１がブリーザ室２２の内圧により潤滑油戻し孔４０へと押し付けられて逆止弁の役割を果たし、ブローバイガスはダイアフラム２５を押し上げてブローバイガス通路２８へと流れる。他方、エンジン１停止時にはブローバイガス通路２８で発生した潤滑油が、潤滑油戻し孔４０と板バネ４１との間を流れてブリーザ室２２内へと戻される。
これによって、潤滑油が過給機６に吸気されること、又エンジン１内に吸気されることを防ぎ、安定したブリーザ性能を実現することができる。

第三実施例として、図５に示すように前記潤滑油戻し孔４０をボルト（或いはネジ）４４によって塞ぐ構成とすることもできる。この場合、該潤滑油戻し孔４０の内壁面には該ボルト４４がはまり合うボルト溝が切られている。

このように構成したことで、エンジン１運転時には、該ボルト４４がブローバイガス流出の抵抗になり、ブローバイガスはダイアフラム２５を押し上げてブローバイガス通路２８へと流れる。他方、エンジン１停止時には、ブローバイガス通路２８で発生した潤滑油が潤滑油戻し孔４０とボルト４４との隙間からブリーザ室２２へと流出する。
これによって、潤滑油が過給機６に吸気されること、又エンジン１内に吸気されることを防ぎ、安定したブリーザ性能を実現することができる。

第四実施例として、図６に示すように前記潤滑油戻し孔４０をジグル弁４５によって塞ぐ構成とすることもできる。該ジグル弁４５は、圧力がかかると弁を閉じ、常圧下では弁が開いて空気、水が自由に通過できる構造である。

このように構成したことで、エンジン１運転時には、ブリーザ室２２内は高圧になり該ジグル弁４５は閉じられて逆止弁の働きをし、ブローバイガスはダイアフラム２５を押し上げてブローバイガス通路２８へと流れる。他方。エンジン１停止時には、ブローバイガス通路２８で発生した潤滑油がジグル弁４５を通ってブリーザ室２２へと流出する。
これによって、潤滑油が過給機６に吸気されること、又エンジン１内に吸気されることを防ぎ、安定したブリーザ性能を実現することができる。

本発明の一実施例に係るエンジン上部の斜視図。 弁腕ケースの斜視図。 Ａ−Ａ’線断面によって表される弁腕ケースの拡大断面図。 第二実施例に係る弁腕ケースの拡大断面図。 第三実施例に係る弁腕ケースの拡大断面図。 第四実施例に係る弁腕ケースの拡大断面図。

符号の説明

１ エンジン
３ ブリーザ
１４ ホース（ブリーザ配管）
２０ 弁腕ケース
２２ ブリーザ室
２８ ブローバイガス通路
４０ 潤滑油戻し孔
４１ 板バネ（弾性板材）

Claims (5)

1. 弁腕室上部にブローバイガスを吸気還元するための通路が設けられたエンジンであって、
   前記ブローバイガス通路が略水平方向へ向かって穿設され、該ブローバイガス通路の一端がダイアフラムを介して弁腕室へと連通され、他端がブリーザ配管を介して吸気マニホールドへと連通され、該ブローバイガス通路の中途部下面に該弁腕室へと連通する潤滑油戻し孔が形成されていることを特徴とするエンジン。
2. 請求項１に記載のエンジンであって、
   前記潤滑油戻し孔の弁腕室側端部を弾性板材によって塞いだことを特徴とするエンジン。
3. 請求項２に記載のエンジンであって、
   前記ブローバイガス通路下面にボルト孔若しくはネジ孔を穿設し、該ボルト孔若しくはネジ孔に螺設するボルト若しくはネジによって前記弾性板材を前記潤滑油戻し孔へと付勢して保持したことを特徴とするエンジン。
4. 請求項１に記載のエンジンであって、
   前記潤滑油戻し孔をネジ若しくはボルトによって塞いだことを特徴とするエンジン。
5. 請求項１に記載のエンジンであって、
   前記潤滑油戻し孔をジグル弁によって塞いだことを特徴とするエンジン。

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