JP2010048211A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブローバイガスに含まれるオイルミストの分離性を高めてフィルタエレメントの汚れを防ぐとともに、構造を簡素化して生産性の向上を図ることができるエンジンの吸気装置を提供すること。
【解決手段】クリーンサイドケース８Ｃの底壁に連通口１４の周囲を囲んで鉛直上方に延びる筒状の下側仕切壁８ｂを立設し、該下側仕切壁８ｂの上端部をエアクリーナケース８の天井壁９に隙間を隔てて対向させて下側仕切壁８ｂの内部を容積型の気液分離室Ｓ２とするとともに、下側仕切壁８ｂの上端部と天井壁９間の前記隙間を気液分離室Ｓ２とエアクリーナケース８内の空間（クリーンサイド室Ｓｃ）とを連通する連通路１６とし、天井壁９に下側仕切壁８ｂの径方向内側及び外側に隙間を隔てて下側仕切壁８ｂの上端部よりも鉛直下方に延びる上側仕切壁９ａ，９ｂを突設して連通路１６を迷路状に構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブローバイガスをエアクリーナケース内に導入して吸気（空気）に還元する方式を採用したエンジンの吸気装置に関するものである。

エンジンのクランク室へと漏れ出たブローバイガスをエアクリーナケース内に導入して吸気（空気）に還元し、該ブローバイガスに含まれる未燃ガスを燃焼室での燃焼に供する方式を採用した吸気装置においては、ブローバイガスに含まれるオイルミストがエアクリーナレースに内蔵されたフィルタエレメントに付着してその浄化性能を低下させるという問題がある。

そこで、特許文献１には、エアクリーナケースの壁部に箱状カバーを固定してその内部にブローバイガス還元通路を形成し、該ブローバイガス還元通路を迷路構造としてブローバイガスからオイルミストを分離する構成が提案されている。
特開２０００−０５４９２３号公報

しかしながら、特許文献１において提案された構成では、ブローバイガス還元通路が主に水平方向に延びているため、ブローバイガスよりも比重の大きなオイルミストを自重によって分離する効果は期待できず、ブローバイガス還元通路を複雑な迷路形状としなければオイルミストの分離を十分行うことができないという問題がある。

又、別部品である箱状カバーを別途設ける必要があるために部品点数が増加するとともに、箱状カバーをエアクリーナケースに溶着する必要があるためにエアクリーナの生産性が悪いという問題もある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ブローバイガスに含まれるオイルミストの分離性を高めてフィルタエレメントの汚れを防ぐとともに、構造を簡素化して生産性の向上を図ることができるエンジンの吸気装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、フィルタエレメントを内蔵したエアクリーナケースの底壁にブローバイガスをエアクリーナケース内に導入するための連通口を開口させたエンジンの吸気装置において、前記エアクリーナケースの底壁に前記連通口の周囲を囲んで鉛直上方に延びる筒状の下側仕切壁を立設し、該下側仕切壁の上端部を前記エアクリーナケースの天井壁に隙間を隔てて対向させて下側仕切壁の内部を容積型の気液分離室とするとともに、前記下側仕切壁の上端部と前記エアクリーナケースの天井壁間の前記隙間を前記気液分離室と前記エアクリーナケース内の空間とを連通する連通路とし、前記エアクリーナケースの天井壁に前記下側仕切壁の径方向内側及び外側に隙間を隔てて下側仕切壁の上端部よりも鉛直下方に延びる上側仕切壁を突設して前記連通路を迷路状に構成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記下側仕切壁と前記上側仕切壁とを同心円筒状に形成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記下側仕切壁と前記上側仕切壁の側面視でオーバーラップする部分の間に、両仕切壁を連結する連結部を設けたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、エアクリーナケースの底壁に鉛直上方に延びる筒状の下側仕切壁を立設し、その内部に容積型の気液分離室を形成するとともに、下側仕切壁の上端部とエアクリーナケースの天井壁間の隙間を前記気液分離室と前記エアクリーナケース内の空間とを連通する通路としたため、気液分離室を鉛直方向に長くしてブローバイガスの上昇速度を低下させ、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを下側仕切壁の内面に付着させ易くすることができ、下側仕切壁の内面に付着したオイルミストを自重で落下させてエアクリーナケース外へ排出することができる。又、エアクリーナケースの天井壁に下側仕切壁の径方向内側及び外側に隙間を隔てて下側仕切壁の上端部よりも鉛直下方に延びる上側仕切壁を突設して連通路を迷路状に構成したため、気液分離室の上部に達したオイルミストが迷路状の連通路で分離され、オイルミストの気液分離室からの流出が防がれる。

以上の結果、ブローバイガス中に含まれるオイルミストの分離性が高められてフィルタエレメントの汚れが防がれ、フィルタエレメントに高い浄化性能が確保される。

又、エアクリーナケースの底壁と天井壁に上下一対の仕切壁を設けるだけの簡易な構成によって容積型の気液分離室と迷路状の連通路を形成することができるため、エアクリーナケースの生産性が高められる。

請求項２記載の発明によれば、下側仕切壁と上側仕切壁とを同心円筒状に形成したため、両仕切壁の径方向の位置合わせが容易化し、吸気装置の生産性が高められる。

請求項３記載の発明によれば、下側仕切壁と上側仕切壁の間に設けられた連結部にオイルミストが衝突してその分離性が高められるとともに、下側仕切壁の上端部が連結部によって支持されてその振動が抑えられる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る吸気装置を備えたエンジンの平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図２のＢ部拡大詳細図、図４は図３のＣ−Ｃ線断面図である。

図１において、１は車両前部に気筒列を車幅方向に向けて横置き状態に搭載されたエンジンであって、その上方にはエアクリーナ２が配設されている。このエアクリーナ２の前面には吸気ダクト３が一体的に形成されており、この吸気ダクト３は、その一端が車両右側方に向かって開口している。

又、エアクリーナ２の後部の車幅方向中央には、エンジン１の後方に配されたスロットルボディ４がエアクリーナ出口ホース５を介して接続されており、スロットルボディ４は、これの後方に配された吸気マニホールド６に接続されている。そして、吸気マニホールド６は、エンジン１のシリンダヘッド７（図２参照）に形成された複数の不図示の吸気通路にそれぞれ接続されている。尚、本実施の形態においては、吸気マニホールド６はサージタンクを一体に含んで構成されている。

ここで、エアクリーナ２の構成の構成の詳細を図２〜図４に基づいて説明する。

エアクリーナ２は、図２に示すように、矩形ボックス状のエアクリーナケース８を備えており、レゾネータケース８Ａとダストサイドケース８Ｂ及びクリーンサイドケース８Ｃを接合して構成されており、大容量のクリーンサイドケース８Ｃには上面にクリーンサイドケース８Ｃとは別体の天井壁９が接合され、その内部にはクリーンサイド室Ｓｃが形成されている。又、レゾネータケース８Ａとダストサイドケース８Ｂの各内部には小容量のレゾネータ室Ｓａと大気室Ｓｂがそれぞれ形成されており、エアクリーナケース８内部のダストサイドケース８Ｂとクリーンサイドケース８Ｃの接合部にはフィルタエレメント１０が設けられており、エアクリーナケース８内の空間はフィルタエレメント１０によって大気室Ｓｂとクリーンサイド室Ｓｃとに区画されている。尚、エアクリーナケース８内に形成されたレゾネータ室Ｓａと大気室Ｓｂには、図１に示す前記吸気ダクト３がそれぞれ開口している。

而して、本発明に係る吸気装置は、吸気ダクト３、エアクリーナ２、エアクリーナ出口ホース５、スロットルボディ４及び吸気マニホールド６を含んで構成されているが、この吸気装置は、エンジン１の不図示のクランク室へと漏れ出たブローバイガスをエアクリーナケース８内のクリーンサイド室Ｓｃに導入して吸気（空気）に還元し、該ブローバイガスに含まれる未燃ガスをシリンダヘッド７の燃焼室での燃焼に供する方式を採用している。

ここで、図２に示すように、エンジン１のシリンダヘッド７の上部にはヘッドカバー１１が被着されており、該ヘッドカバー１１内には仕切板１２によってブローバイガス室Ｓ１が画成されている。このブローバイガス室Ｓ１にはエンジン１のクランクケースへと漏れ出たブローバイガスが導入され、このブローバイガスは以下の構成によってエアクリーナ２内に導入され、これに含まれるオイルミストが分離される。

即ち、図３に詳細に示すように、ヘッドカバー１１の上面には円孔状の導入口１３が開口しており、この導入口１３には、クリーンサイドケース８Ｃの底壁に形成された円孔状の連通口１４の周囲から鉛直下方に一体に突設された円筒状のノズル８ａが上方から差し込まれている。そして、このノズル８ａの導入口１３への差込部は、該ノズル８ａの外周に嵌着されたシール部材１５によって気密にシールされている。

又、エアクリーナケース８のクリーンサイドケース８Ｃの底壁には、該底壁に形成された前記連通口１４の周囲を囲んで鉛直上方に延びる円筒状の下側仕切壁８ｂが立設されており、該下側仕切壁８ｂの上端部は、クリーンサイドケース８Ｃの天井壁９に所定の隙間を隔てて対向しており、下側仕切壁８ｂの内部には上下方向に長い容積型の気液分離室Ｓ２が形成されている。

そして、上記下側仕切壁８ｂの上端部とクリーンサイドケース８Ｃの天井壁９との間の隙間は、下側仕切壁８ｂの内部に形成された前記気液分離室Ｓ２と前記クリーンサイド室Ｓｃとを連通する連通路１６を構成している。ここで、クリーンサイドケース８Ｃの天井壁９の内面には、下側仕切壁８ｂの径方向内側及び外側に所定の隙間を隔てて下側仕切壁８ｂの上端部よりも鉛直下方に延びる同心円筒状の内外２つの上側仕切壁９ａ，９ｂが突設されており、これらの上側仕切壁９ａ，９ｂと下側仕切壁８ｂとが径方向に交互に位置することによって前記連通路１６が迷路状に構成されている。

而して、連通路１６を迷路状に構成する下側仕切壁８ｂと上側仕切壁９ａ，９ｂは、図４に示すように同心円筒状を成しており、下側仕切壁８ｂと上側仕切壁９ａ，９ｂの側面視でオーバーラップする部分の間には、これらの仕切壁８ｂ，９ａ，９ｂを互いに連結する連結部１７が全周４箇所に等角度ピッチ（９０°ピッチ）で設けられている。

以上のように構成された吸気装置を備えるエンジン１が始動されると、図１及び図２に矢印にて示すように、シリンダヘッド７の各気筒に発生する負圧に引かれて外気（吸気）が吸気ダクト３に吸引され、この外気（吸気）は吸気ダクト３からエアクリーナ２の大気室Ｓｂ内に導入され、フィルタエレメント１０を通過して浄化された後にクリーンサイド室Ｓｃへと流入する。そして、フィルタエレメント１０によって浄化された吸気は、エアクリーナ出口ホース５を通ってスロットルボディ４へと流れ、該スロットルボディ４に内蔵された不図示のスロットルバルブによって計量された後に吸気マニホールド６へと導入され、該吸気マニホールド６からシリンダヘッド７の不図示の吸気通路へと供給される。

シリンダヘッド７の吸気通路へと供給された吸気には、吸気マニホールド６に取り付けられた不図示のインジエクタから適量の燃料が噴射されることによって所望の空燃比（Ａ／Ｆ）の混合気が形成され、この混合気はシリンダヘッド７の各気筒の不図示の燃焼室での燃焼に供される。以後、上記と同様の作用が繰り返されてエンジン１が連続運転される。

又、エンジン１のクランクケースへと漏れ出たブローバイガスは、ヘッドカバー１１内に形成されたブローバイガス室Ｓ１へと回収され、エアクリーナケース８内に発生する負圧に引かれてブローバイガス室Ｓ１から連通口１４を通ってエアクリーナケース８内に導入される。

即ち、ブローバイガスは、図２及び図３に矢印にて示すように、エアクリーナ２のクリーンサイドケース８Ｃの底壁に立設された下側仕切壁８ｂの内部に形成された気液分離室Ｓ２を上方に向かって流れるが、気液分離室Ｓ２は鉛直方向に長いために該気液分離室Ｓ２を流れるブローバイガスの上昇速度が低下し、該ブローバイガス中に含まれるオイルミストが下側仕切壁８ｂの内面に付着し易くなる。そして、下側仕切壁８ｂの内面に付着したオイルミストは、自重によって落下してエアクリーナケース８外へと排出される。

又、本実施の形態では、エアクリーナケース８の天井壁９に下側仕切壁８ｂの径方向内側及び外側に隙間を隔てて下側仕切壁８ｂの上端部よりも鉛直下方に延びる上側仕切壁９ａ，９ｂを突設して連通路１６を迷路状に構成したため、気液分離室Ｓ２の上部に達したオイルミストが迷路状の連通路１６で分離され、オイルミストの気液分離室Ｓ２からの流出が防がれる。

そして、オイルミストが分離除去されたブローバイガスは、連通路１６を通ってクリーンサイド室Ｓｃへと流れ、これに含まれる未燃ガスがクリーンサイド室Ｓｃを流れる吸気に還元されてエンジン１での燃焼に供される。

以上の結果、ブローバイガス中に含まれるオイルミストの分離性が高められてフィルタエレメント１０の汚れが防がれ、該フィルタエレメント１０に高い浄化性能が確保される。特に、本実施の形態では、フィルタエレメント１０を気液分離室Ｓ２から遠く離れた位置に設置したため、万一、オイルミストが迷路状の連通路１６を通過してクリーンサイド室Ｓｃに流入したとしても、このオイルミストがフィルタエレメント１０に付着して該フィルタエレメント１０を汚すことがない。

又、本実施の形態では、エアクリーナ２のクリーンサイドケース８Ｃの底壁と天井壁９に上下一対の仕切壁８ｂと９ａ，９ｂを設けるだけの簡易な構成によって容積型の気液分離室Ｓ２と迷路状の連通路１６を形成することができるため、エアクリーナケース８の生産性が高められる。特に、本実施の形態では、下側仕切壁８ｂと上側仕切壁９ａ，９ｂとを同心円筒状に形成したため、両仕切壁８ｂと９ａ，９ｂの径方向の位置合わせが容易化し、吸気装置の生産性が高められる。

更に、本実施の形態では、下側仕切壁８ｂと上側仕切壁９ａ，９ｂの側面視でオーバーラップする部分の間に、これらの仕切壁８ｂ，９ａ，９ｂを互いに連結する複数の連結部１７を設けたため、これらの連結部１７にオイルミストが衝突してその分離性が高められるとともに、下側仕切壁８ｂの上端部が連結部１７によって支持されてその振動が抑えられるという効果も得られる。

尚、本実施の形態では、気筒列を車幅方向に向けて並設して成るエンジンの吸気装置に対して本発明を適用した形態について説明したが、本発明は、ブローバイガスをエアクリーナケース内に導入して新気に還元する方式を採用する他の任意のエンジンの吸気装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

本発明に係る吸気装置を備えたエンジンの平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ部拡大詳細図である。 図３のＣ−Ｃ線断面図である。

符号の説明

１ エンジン
２ エアクリーナ
３ 吸気ダクト
４ スロットルボディ
５ エアクリーナ出口ホース
６ 吸気マニホールド
７ シリンダヘッド
８ エアクリーナケース
８Ａ レゾネータケース
８Ｂ ダストサイドケース
８Ｃ クリーンサイドケース
８ａ ノズル
８ｂ 上側仕切壁
９ 天井壁
９ａ，９ｂ 上側仕切壁
１０ フィルタエレメント
１１ ヘッドカバー
１２ 仕切板
１３ 導入口
１４ 連通口
１５ シール部材
１６ 連通路
１７ 連結部
Ｓ１ ブローバイガス室
Ｓ２ 気液分離室
Ｓａ レゾネータ室
Ｓｂ 大気室
Ｓｃ クリーンサイド室

Claims (3)

1. フィルタエレメントを内蔵したエアクリーナケースの底壁にブローバイガスをエアクリーナケース内に導入するための連通口を開口させたエンジンの吸気装置において、
   前記エアクリーナケースの底壁に前記連通口の周囲を囲んで鉛直上方に延びる筒状の下側仕切壁を立設し、該下側仕切壁の上端部を前記エアクリーナケースの天井壁に隙間を隔てて対向させて下側仕切壁の内部を容積型の気液分離室とするとともに、前記下側仕切壁の上端部と前記エアクリーナケースの天井壁間の前記隙間を前記気液分離室と前記エアクリーナケース内の空間とを連通する連通路とし、前記エアクリーナケースの天井壁に前記下側仕切壁の径方向内側及び外側に隙間を隔てて下側仕切壁の上端部よりも鉛直下方に延びる上側仕切壁を突設して前記連通路を迷路状に構成したことを特徴とするエンジンの吸気装置。
2. 前記下側仕切壁と前記上側仕切壁とを同心円筒状に形成したことを特徴とする請求項１記載のエンジンの吸気装置。
3. 前記下側仕切壁と前記上側仕切壁の側面視でオーバーラップする部分の間に、両仕切壁を連結する連結部を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のエンジンの吸気装置。
   

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