JP2012163085A - Pcv valve and internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クランク室内のブローバイガスを吸気通路に還流するブローバイガス通路に設けられるPCVバルブ及び同PCVバルブを備える内燃機関に関する。 The present invention relates to a PCV valve provided in a blow-by gas passage for returning blow-by gas in a crank chamber to an intake passage, and an internal combustion engine including the PCV valve.
内燃機関では、その燃焼室に存在する混合気の一部が所謂ブローバイガスとしてクランク室に漏れることがある。ブローバイガスは内燃機関のオイルを劣化させるおそれがある。そこで、こうしたブローバイガスを再び燃焼室で燃焼させるために、内燃機関にはブローバイガスを吸気通路に還流させるためのブローバイガス処理装置が設けられている(例えば特許文献1参照)。 In an internal combustion engine, a part of the air-fuel mixture existing in the combustion chamber may leak into the crank chamber as so-called blow-by gas. Blow-by gas may deteriorate the oil in the internal combustion engine. Therefore, in order to burn such blow-by gas again in the combustion chamber, the internal combustion engine is provided with a blow-by gas processing device for returning the blow-by gas to the intake passage (see, for example, Patent Document 1).
ブローバイガス処理装置は、クランク室内のブローバイガスを吸気通路に還流するブローバイガス通路や、ブローバイガス通路に設けられるとともに同通路を介して還流されるブローバイガスの流量を調整するPCVバルブ等によって構成されている。 The blow-by gas processing device is configured by a blow-by gas passage for returning the blow-by gas in the crank chamber to the intake passage, a PCV valve provided in the blow-by gas passage and adjusting the flow rate of the blow-by gas returned through the passage. ing.
PCVバルブは、その本体の内部においてブローバイガスの流路に沿って変位可能な弁体を備えており、同弁体が上流側に変位してブローバイガスの流入口を閉塞することにより閉弁される。ここで、流入口を形成する部材に対して弁体を隙間なく当接させることが容易にできるといった理由や、弁体の加工が容易であるといった理由から、弁体の上流側端面全体が平面状とされている。 The PCV valve has a valve body that is displaceable along the flow path of the blow-by gas inside the main body, and is closed when the valve body is displaced upstream to close the inlet of the blow-by gas. The Here, the entire upstream end face of the valve body is flat because the valve body can be easily brought into contact with the member forming the inlet without a gap or the valve body is easily processed. It is made into a shape.
ところで、PCVバルブでは、ブローバイガスが流入口から内部に流入し、弁体の上流側端面に衝突する。しかしながら、従来のPCVバルブでは、弁体の上流側端面全体が平面状とされているため、ブローバイガスは衝突時に多くの運動エネルギを失う。その結果、ブローバイガスに含まれる霧状のオイルが凝集するとともに内燃機関の吸気通路に付着することでデポジットが生成しやすいものとなっている。 By the way, in the PCV valve, blow-by gas flows into the inside from the inflow port and collides with the upstream end surface of the valve body. However, in the conventional PCV valve, since the entire upstream end face of the valve body is flat, the blow-by gas loses much kinetic energy at the time of collision. As a result, the mist-like oil contained in the blow-by gas aggregates and adheres to the intake passage of the internal combustion engine, so that deposits are easily generated.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブローバイガスがPCVバルブを通過する際にブローバイガスに含まれるオイルが凝集することを抑制することのできるPCVバルブを提供することにある。また、吸気通路におけるデポジットの生成を抑制することのできる内燃機関を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a PCV valve that can prevent oil contained in blow-by gas from aggregating when blow-by gas passes through the PCV valve. There is. Another object of the present invention is to provide an internal combustion engine that can suppress the generation of deposits in the intake passage.
以下、上記課題を解決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に記載の発明は、内燃機関のクランク室内のブローバイガスを吸気通路に還流するブローバイガス通路に設けられるPCVバルブであって、同PCVバルブの内部においてブローバイガスの流路に沿って変位可能に設けられるとともに同流路の上流側に変位してブローバイガスの流入口を閉塞する弁体を有するPCVバルブにおいて、前記弁体の上流側端面にはその中心から外周側に離間するほどブローバイガスの下流側に位置するように傾斜した傾斜面が形成されてなることをその要旨としている。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
The invention according to claim 1 is a PCV valve provided in a blow-by gas passage for returning blow-by gas in a crank chamber of an internal combustion engine to an intake passage, and is displaced along the flow path of the blow-by gas inside the PCV valve. In a PCV valve having a valve body that can be provided and that is displaced upstream of the flow path to close the blow-by gas inlet, the upstream end surface of the valve body is blowby-by as it is spaced from the center to the outer peripheral side. The gist is that an inclined surface is formed so as to be located on the downstream side of the gas.
同構成によれば、ブローバイガスが弁体の上流側端面に衝突する際の角度を小さなものとすることができ、当該衝突の際に失われる運動エネルギを小さくすることができる。従って、ブローバイガスがPCVバルブを通過する際にブローバイガスに含まれるオイルが凝集することを抑制することができる。 According to this configuration, the angle when blow-by gas collides with the upstream end face of the valve body can be made small, and the kinetic energy lost during the collision can be reduced. Therefore, the oil contained in the blowby gas can be prevented from aggregating when the blowby gas passes through the PCV valve.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のPCVバルブにおいて、前記弁体の上流側端面全体に前記傾斜面が形成されてなることをその要旨としている。
同構成によれば、弁体の上流側端面全体が傾斜面とされているため、同端面においてブローバイガスが衝突する部位にかかわらずブローバイガスから失われる運動エネルギを小さくすることができる。従って、ブローバイガスがPCVバルブを通過する際にブローバイガスに含まれるオイルが凝集することを的確に抑制することができる。
The gist of the invention according to
According to this configuration, since the entire upstream end face of the valve body is inclined, the kinetic energy lost from the blow-by gas can be reduced regardless of the part where the blow-by gas collides with the end face. Therefore, it is possible to accurately suppress the oil contained in the blowby gas from aggregating when the blowby gas passes through the PCV valve.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載のPCVバルブにおいて、前記弁体の上流側端面全体が球面形状とされてなることをその要旨としている。
同構成によれば、流入口を形成する部材に対して弁体が隙間なく着座するようになる。このため、弁体により流入口を好適に閉塞させることができる。
The gist of the invention according to
According to this configuration, the valve body is seated with no gap on the member forming the inflow port. For this reason, an inflow port can be suitably closed with a valve element.
請求項4に記載の発明は、クランク室内のブローバイガスを吸気通路に還流するブローバイガス通路と、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のPCVバルブとを備えることをその要旨としている。
The gist of the invention described in
同構成によれば、ブローバイガスがPCVバルブを通過する際にブローバイガスに含まれるオイルが凝集することを抑制することができるため、吸気通路におけるデポジットの生成を抑制することができる。 According to the configuration, it is possible to suppress the oil contained in the blow-by gas from aggregating when the blow-by gas passes through the PCV valve, and thus it is possible to suppress the generation of deposits in the intake passage.
以下、図1〜図5を参照して、本発明に係る内燃機関及びPCVバルブを直列4気筒式の直噴ガソリン機関(以下、内燃機関90)及び同機関に搭載されるPCVバルブとして具体化した一実施形態について説明する。 1 to 5, the internal combustion engine and the PCV valve according to the present invention are embodied as an in-line four-cylinder direct injection gasoline engine (hereinafter, internal combustion engine 90) and a PCV valve mounted on the engine. One embodiment will be described.
図1に、内燃機関90の断面構造を示す。
図1に示すように、内燃機関90の吸気通路93には、上流側から順に、エアクリーナ94、スロットルバルブ95、サージタンク96、及び吸気マニホルド97が設けられている。
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of the
As shown in FIG. 1, an
内燃機関90には、クランク室91内のブローバイガスを吸気通路93に還流するブローバイガス処理装置80が設けられている。クランク室91とヘッドカバー92の内部空間との間にはこれらを接続する接続通路83が設けられている。ヘッドカバー92の内部空間と、吸気通路93におけるエアクリーナ94とスロットルバルブ95との間の部位との間にはこれらを接続する第1換気通路81が設けられている。ヘッドカバー92の内部空間とサージタンク96と間にはこれらを接続する第2換気通路82が設けられている。また、第2換気通路82の上流側の端部には、第2換気通路82を介して吸気通路93に還流されるブローバイガスの流量を調整する負圧式のPCVバルブ1が設けられている。また、ヘッドカバー92の内部にはベンチレーションケース84がPCVバルブ1の上流側端部に接続されるように設けられている。尚、この第2換気通路82がブローバイガス通路に相当する。
The
図2に、PCVバルブ1の縦断面構造を示す。尚、以降において、PCVバルブ1においてヘッドカバー92側を上流側と称し、第2換気通路82側、すなわちサージタンク96側を下流側として説明する。
FIG. 2 shows a longitudinal sectional structure of the PCV valve 1. Hereinafter, the
図2に示すように、PCVバルブ1の本体2は略筒状をなしており、上流側端部21がヘッドカバー92に接続されるとともに、下流側端部22が第2換気通路82に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
本体2の内部には弁体5を収容するとともにブローバイガスの流路とされる内部通路3が形成されている。内部通路3は、上流側に位置する上流側通路31、下流側に位置するとともに上流側通路31よりも縮径された下流側通路32、及びこれら上流側通路31と下流側通路32とを接続するとともに下流側通路32よりも縮径された接続通路33から構成されている。
An
本体2の上流側端部21の内壁には略円盤状のシート部材4が固設されている。シート部材4には内部通路3と同一軸線上に流入口41が貫通形成されている。尚、流入口41の上流側部分は下流側に向けて先細形状とされている。
A substantially disk-
弁体5の軸部51は略円柱状をなしており、その上流側には軸部51よりも拡径された上流側端部52が形成されている。弁体5はその中心軸線が内部通路3の中心軸線と一致するように設けられており、内部通路3、すなわちブローバイガスの流路に沿って変位可能とされている。
The
上流側通路31には弁体5を上流側(図2において右側)に向けて付勢するばね6が設けられている。弁体5はばね6の付勢力により上流側に変位してその上流側端面53がシート部材4の流入口41の縁部に当接可能とされている。弁体5の上流側端面53により流入口41が閉塞されることでPCVバルブ1は閉弁状態とされる。
The
また、下流側通路32には弁体5の下流側への過度の変位を規制する規制ばね7が設けられている。規制ばね7は弁体5の下流側への変位量が所定量以上となると弁体5を上流側に向けて付勢する。
The
ここで、図3を参照して、弁体5の構造について説明する。
図3(a),(b)に示すように、弁体5の上流側端面53全体はその中心Cから外周側に離間するほど下流側に位置するように傾斜した球面形状とされている。また、図3(b)に示すように、上流側端部52は正面視略六角形状をなしている。具体的には、上流側端部52は、正面視において二点鎖線にて示す仮想円から、等角度間隔に位置する3つの弦gと同弦gに対応する円弧kとによって挟まれた部分が切り落とされた形状とされている。
Here, with reference to FIG. 3, the structure of the
As shown in FIGS. 3A and 3B, the entire
次に、本実施形態の作用を説明する。
PCVバルブ1の弁体5には、ばね6により上流側へ付勢する力が作用する。また、弁体5の上流側端面53には、クランク室91内の圧力に基づいて下流側への力が作用する。一方、弁体5の上流側端部52の裏面にはサージタンク96内の圧力(吸気圧)に基づいて上流側への力が作用する。このため、これらの力が釣り合う位置に応じて弁体5が変位することでPCVバルブ1の開度が変更される。そして、その開度に応じてブローバイガスの還流量が変更される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
A force that urges the PCV valve 1 to the upstream side by the spring 6 acts on the
さて、図4に示すように、本実施形態では、弁体5の上流側端面53が球面形状をなしているため、流入口41からPCVバルブ1の内部に流入したブローバイガスが上流側端面53に衝突する際の角度が小さなものとなる。このため、衝突の際にブローバイガスから失われる運動エネルギが小さくなる。このため、ブローバイガスがPCVバルブ1を通過する際にブローバイガスに含まれるオイルが凝集しにくい。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, since the
一方、図5に示すように、従来のPCVバルブでは、弁体105の上流側端面153全体が平面状とされているため、ブローバイガスが上流側端面153に衝突する際の角度が大きなものとなる。このため、ブローバイガスは衝突時に多くの運動エネルギを失うこととなりブローバイガスに含まれるオイルが凝集しやすい。
On the other hand, as shown in FIG. 5, in the conventional PCV valve, since the entire
図6に示すように、本実施例によれば図5に示す従来技術に比べてPCVバルブ中における液状のオイルの割合が低減されるようになる。
以上説明した本実施形態に係るPCVバルブ及び内燃機関によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
As shown in FIG. 6, according to the present embodiment, the ratio of liquid oil in the PCV valve is reduced as compared with the prior art shown in FIG.
According to the PCV valve and the internal combustion engine according to the present embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1)PCVバルブ1は、内燃機関90のクランク室91内のブローバイガスを吸気通路93に還流する第2換気通路82に設けられている。また、PCVバルブ1は、PCVバルブ1の内部においてブローバイガスの流路に沿って変位可能に設けられるとともに同流路の上流側に変位してブローバイガスの流入口41を閉塞する弁体5を有している。また、弁体5の上流側端面53にはその中心から外周側に離間するほどブローバイガスの下流側に位置するように傾斜した傾斜面が形成されている。従って、吸気通路93におけるデポジットの生成を抑制することができる。
(1) The PCV valve 1 is provided in the
(2)弁体5の上流側端面53全体に傾斜面が形成されている。こうした構成によれば、弁体5の上流側端面53全体が傾斜面とされているため、上流側端面53においてブローバイガスが衝突する部位にかかわらずブローバイガスから失われる運動エネルギを小さくすることができる。従って、ブローバイガスがPCVバルブ1を通過する際にブローバイガスに含まれるオイルが凝集することを的確に抑制することができる。
(2) An inclined surface is formed on the entire
(3)弁体5の上流側端面53全体が球面形状とされている。流入口41を形成するシート部材4に対して弁体5が隙間なく着座するようになる。このため、弁体5により流入口41を好適に閉塞させることができる。
(3) The entire
尚、本発明に係るPCVバルブ及び内燃機関は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。 Note that the PCV valve and the internal combustion engine according to the present invention are not limited to the configurations exemplified in the above-described embodiment, and can be implemented as, for example, the following forms appropriately modified.
・上記実施形態では、PCVバルブ1及びベンチレーションケース84をヘッドカバー92に設けたが、これに代えて、これらPCVバルブ及びベンチレーションケースをクランクケースの側壁に設けるようにしてもよい。
In the above embodiment, the PCV valve 1 and the
・上記実施形態では、負圧式のPCVバルブ1について例示したが、これに代えて電動式のPCVバルブに対して本発明を適用してもよい。
・上記実施形態では、弁体5の上流側端面53全体が球面形状とされるものについて例示したが、本発明に係る傾斜面は球面形状に限られるものではない。他に例えば、弁体の上流側端面全体が複数の平面からなる多面体形状によって傾斜面を構成することもできる。
In the above embodiment, the negative pressure type PCV valve 1 is illustrated, but the present invention may be applied to an electric type PCV valve instead.
In the above embodiment, the entire
・上記実施形態では、弁体5の上流側端面53全体に傾斜面を形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、弁体の上流側端面の一部分或いは複数の部分に傾斜面を形成するようにしてもよい。
-In above-mentioned embodiment, although the inclined surface was formed in the whole
1…PCVバルブ、2…本体、21…上流側端部、22…下流側端部、3…内部通路、31…上流側通路、32…下流側通路、33…接続通路、4…シート部材、41…流入口、5,105…弁体、51…軸部、52…上流側端部、53,153…上流側端面、6…ばね、7…規制ばね、80…ブローバイガス処理装置、81…第1換気通路、82…第2換気通路(ブローバイガス通路)、83…接続通路、84…ベンチレーションケース、90…内燃機関、91…クランク室、92…ヘッドカバー、93…吸気通路、94…エアクリーナ、95…スロットルバルブ、96…サージタンク、97…吸気マニホルド。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... PCV valve, 2 ... Main body, 21 ... Upstream side end, 22 ... Downstream side end, 3 ... Internal passage, 31 ... Upstream side passage, 32 ... Downstream side passage, 33 ... Connection passage, 4 ... Seat member, DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 ... Inlet, 5,105 ... Valve body, 51 ... Shaft part, 52 ... Upstream end part, 53, 153 ... Upstream end surface, 6 ... Spring, 7 ... Restriction spring, 80 ... Blow-by gas processing apparatus, 81 ... 1st ventilation passage, 82 ... 2nd ventilation passage (blow-by gas passage), 83 ... Connection passage, 84 ... Ventilation case, 90 ... Internal combustion engine, 91 ... Crank chamber, 92 ... Head cover, 93 ... Intake passage, 94 ...
Claims (4)
前記弁体の上流側端面にはその中心から外周側に離間するほどブローバイガスの下流側に位置するように傾斜した傾斜面が形成されてなる
ことを特徴とするPCVバルブ。 A PCV valve provided in a blow-by gas passage for returning a blow-by gas in a crank chamber of an internal combustion engine to an intake passage, and is provided inside the PCV valve so as to be displaceable along a flow path of the blow-by gas. In a PCV valve having a valve body that is displaced upstream and closes the inlet of blow-by gas,
A PCV valve characterized in that an inclined surface is formed on the upstream end face of the valve body so as to be located on the downstream side of the blow-by gas as the distance from the center to the outer peripheral side increases.
前記弁体の上流側端面全体に前記傾斜面が形成されてなる
ことを特徴とするPCVバルブ。 The PCV valve according to claim 1, wherein
The PCV valve, wherein the inclined surface is formed on the entire upstream end surface of the valve body.
前記弁体の上流側端面全体が球面形状とされてなる
ことを特徴とするPCVバルブ。 The PCV valve according to claim 1 or 2,
The entire upstream end surface of the valve body is formed into a spherical shape.
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CN103899382A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-02 | 爱三工业株式会社 | Flow control valves |
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- 2011-02-09 JP JP2011026212A patent/JP2012163085A/en not_active Withdrawn
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