JP2014101810A - Breather system of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のブローバイガスを吸気側へと戻す内燃機関のブリーザシステムに関する。 The present invention relates to a breather system for an internal combustion engine that returns blow-by gas of the internal combustion engine to an intake side.
従来、車両等の内燃機関において、内燃機関から排出されるブローバイガスを内燃機関の吸気側に戻して未燃焼ガスを再燃焼させるシステムが知られている(特許文献1,2参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an internal combustion engine such as a vehicle, a system is known in which blow-by gas discharged from the internal combustion engine is returned to the intake side of the internal combustion engine to reburn unburned gas (see
特許文献1に記載のシステムは、ブローバイガスを内燃機関の吸気通路に戻す通路と吸気通路から分岐して内燃機関に新気を吸入する通路とを有し、これらの通路にPCVバルブを設け、内燃機関の内圧等に応じてPCVバルブを開閉制御することが行われている。
The system described in
特許文献2に記載のシステムは、ブローバイガスを内燃機関の吸気通路に戻す通路と吸気通路から分岐して内燃機関に新気を吸入する通路とを有し、これらの通路に吸気通路の正圧/負圧を感知して開閉するバルブを設けることが行われている。 The system described in Patent Document 2 has a passage for returning blow-by gas to the intake passage of the internal combustion engine, and a passage that branches from the intake passage and draws fresh air into the internal combustion engine. / Valve that opens and closes by detecting negative pressure is being used.
特許文献1に記載のシステムは、4気筒の内燃機関に用いられるものであるが、かかるシステムを単気筒又は360度クランク式2気筒の小型内燃機関に適用した場合には、内燃機関の全ての回転域において内燃機関の内圧が大きく変動するため、PCVバルブの開閉頻度が増加し、低回転時、高回転時等に吸気側へと戻されるブローバイガスの流量や内燃機関に吸入される新気の流量にバラツキが発生することがある。
The system described in
また、単気筒又は360度クランク式2気筒の小型内燃機関では、当該内燃機関の平均内圧が正圧になることがある。特許文献2に記載のシステムは、吸気通路の正圧/負圧を感知してバルブが開閉するので、かかるシステムを単気筒又は360度クランク式2気筒の小型内燃機関に適用した場合には、バルブが開かず機能しないおそれがある。また、これらの内燃機関には過給機が搭載されることがあるが、内燃機関の高回転時にコンプレッサによる吸入空気量が増加すると、平均内圧が正圧側に高圧となり、オイルパン内の圧力がコンプレッサにも同圧として作用して過給機からオイル漏れが発生し、燃焼効率が悪化したり白煙が発生したりすることがある。さらに、クランク室内の圧力が高圧になると、内燃機関のシールの劣化を早めるおそれがある。 Further, in a single cylinder or a 360-degree crank type two-cylinder small internal combustion engine, the average internal pressure of the internal combustion engine may become a positive pressure. The system described in Patent Document 2 detects the positive / negative pressure of the intake passage and opens and closes the valve. Therefore, when such a system is applied to a single cylinder or a 360 degree crank type two-cylinder small internal combustion engine, The valve may not open and function. These internal combustion engines may be equipped with a supercharger. However, if the amount of intake air by the compressor increases when the internal combustion engine rotates at a high speed, the average internal pressure will increase to the positive pressure side, and the pressure in the oil pan will increase. The compressor also acts as the same pressure and oil leakage occurs from the turbocharger, which may deteriorate combustion efficiency or generate white smoke. Furthermore, when the pressure in the crank chamber becomes high, there is a risk of deteriorating the seal of the internal combustion engine.
本発明は、これらの問題に鑑みて成されたものであり、簡易な構成で好適にブローバイガスを吸気側へ戻したり、新気を内燃機関に吸入したりして換気を行い、内燃機関内部の未燃焼ガスが増加してフリクションが上がるのを防止したりするとともに、内燃機関の平均内圧の高まりすぎを抑え、好ましくは平均内圧を負圧に保つことが可能な内燃機関のブリーザシステムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of these problems, and with a simple configuration, ventilation is preferably performed by returning blow-by gas to the intake side or sucking fresh air into the internal combustion engine. An internal combustion engine breather system capable of preventing an increase in friction due to an increase in the amount of unburned gas and suppressing an excessive increase in the average internal pressure of the internal combustion engine, and preferably maintaining the average internal pressure at a negative pressure The task is to do.
本発明に係る内燃機関のブリーザシステムは、内燃機関の上部からのブローバイガスを前記内燃機関の吸気通路へ戻すブリーザ通路と、前記ブリーザ通路に設けられ、前記ブローバイガスの前記内燃機関の上部から前記吸気通路への流通のみを許容する一方向弁と、前記吸気通路から分岐し、前記吸気通路からの新気を前記内燃機関のクランクケース内へ供給する新気吸入用通路と、前記新気吸入用通路に設けられ、前記新気の前記吸気通路から前記クランクケース内への流通のみを許容する一方向弁と、前記新気吸入用通路に設けられたオリフィスと、を備え、前記ブリーザ通路に設けられた前記一方向弁は、前記クランクケースの内圧が正圧のときに開弁し、前記新気吸入用通路に設けられた前記一方向弁は、前記クランクケースの内圧が負圧のときに開弁し、前記新気吸入用通路の前記オリフィスによる前記新気の流量は、前記ブリーザ通路における前記ブローバイガスの流量よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする。 A breather system for an internal combustion engine according to the present invention includes a breather passage for returning blow-by gas from an upper portion of the internal combustion engine to an intake passage of the internal combustion engine, and the breather passage. A one-way valve that allows only the flow to the intake passage, a fresh air intake passage that branches from the intake passage and supplies fresh air from the intake passage into the crankcase of the internal combustion engine, and the fresh air intake A one-way valve provided in the passage for allowing only fresh air to flow from the intake passage into the crankcase; and an orifice provided in the fresh air intake passage; The one-way valve provided is opened when the internal pressure of the crankcase is positive, and the one-way valve provided in the fresh air intake passage is the internal pressure of the crankcase. The valve is opened when the pressure is negative, and the flow rate of the fresh air through the orifice of the fresh air intake passage is set to be smaller than the flow rate of the blow-by gas in the breather passage. .
このような構成によれば、ブローバイガスを吸気通路へ戻すブリーザ通路と新気をクランクケース内へ供給する新気吸入用通路とを別体に設け、それぞれに一方向弁を設けているので、弁の制御が不要であり、簡易な構成で好適にブローバイガスを吸気側へと戻すことができる。また、スロットル弁下流に生じる負圧によって内燃機関内部のブローバイガスを吸引するブリーザシステムと比較して、比較的高回転で作動されかつ内燃機関の全ての回転域において内燃機関の内圧が大きく変動する単気筒又は360度クランク式2気筒の小型内燃機関に適用した場合、内燃機関内部の圧力が高まるとブリーザ通路からブローバイガスを押し出すため、吸気管内に負圧が生じない高負荷高回転時であっても掃気作用を望めるため、クランクケース内部の圧力が過剰になるのを抑制できる。加えて、吸気管に負圧が生じる低回転低負荷時においても換気を行うことができ、内燃機関の全ての回転域で高い掃気能力を得るとともに、クランクケースの平均内圧の上昇を抑え、好ましくは負圧に保つことができる。また、ブリーザ通路が内燃機関の上部に接続されており、新気吸入用通路が内燃機関のクランクケースに接続されているので、ブローバイガスと新気の流路が離れて換気性が向上する。また、新気吸入用通路にはオリフィスが設けられており、新気吸入用通路における新気の流量がブリーザ通路におけるブローバイガスの流量よりも小さくなるように設定されているので、クランクケースの内圧平均値を大気圧以下に抑え、燃焼効率の悪化及び白煙の発生を防ぐことができる。 According to such a configuration, the breather passage for returning blow-by gas to the intake passage and the fresh air intake passage for supplying fresh air into the crankcase are provided separately, and each is provided with a one-way valve. The control of the valve is unnecessary, and the blow-by gas can be suitably returned to the intake side with a simple configuration. Also, compared to a breather system that sucks blow-by gas inside the internal combustion engine due to negative pressure generated downstream of the throttle valve, the internal pressure of the internal combustion engine fluctuates greatly in all rotational regions of the internal combustion engine. When applied to a single cylinder or a 360-degree crank type two-cylinder small internal combustion engine, blow-by gas is pushed out from the breather passage when the internal pressure of the internal combustion engine increases, so there is no negative pressure in the intake pipe at high rotation speed. However, since the scavenging action can be expected, it is possible to suppress the pressure inside the crankcase from becoming excessive. In addition, ventilation can be performed even at low rotation and low load where negative pressure is generated in the intake pipe, high scavenging ability is obtained in all rotation ranges of the internal combustion engine, and increase in the average internal pressure of the crankcase is suppressed, which is preferable Can be kept at negative pressure. Further, since the breather passage is connected to the upper part of the internal combustion engine and the fresh air intake passage is connected to the crankcase of the internal combustion engine, the flow path of the blow-by gas and the fresh air is separated to improve ventilation. In addition, the fresh air intake passage is provided with an orifice, and the flow rate of fresh air in the fresh air intake passage is set to be smaller than the flow rate of blow-by gas in the breather passage. The average value can be suppressed to atmospheric pressure or lower, and deterioration of combustion efficiency and generation of white smoke can be prevented.
前記新気吸入用通路と前記吸気通路との接続部は、前記ブリーザ通路と前記吸気通路との接続部よりも上流側に設けられている構成であってもよい。 The connection portion between the fresh air intake passage and the intake passage may be provided upstream of the connection portion between the breather passage and the intake passage.
このような構成によれば、新気吸入用通路と吸気通路との接続部がブリーザ通路と吸気通路との接続部よりも上流側に設けられているので、新気吸入用通路を介してクランクケースに吸入される新気にブローバイガスが混入することを防ぐことができる。 According to such a configuration, since the connection portion between the fresh air intake passage and the intake passage is provided upstream of the connection portion between the breather passage and the intake passage, the crank is connected via the fresh air intake passage. It is possible to prevent blow-by gas from being mixed into fresh air sucked into the case.
前記内燃機関のブリーザシステムは、前記内燃機関の上部からの前記ブローバイガスに含まれるオイルを分離するオイルセパレータを備え、前記ブリーザ通路は、前記オイルセパレータに接続されている構成であってもよい。 The breather system of the internal combustion engine may include an oil separator that separates oil contained in the blow-by gas from an upper part of the internal combustion engine, and the breather passage may be connected to the oil separator.
このような構成によれば、ブローバイガスからオイルを好適に分離することができる。 According to such a configuration, oil can be preferably separated from blow-by gas.
また、本発明に係る内燃機関のブリーザシステムは、内燃機関の上部からのブローバイガスを前記内燃機関の吸気通路へ戻すブリーザ通路と、前記ブリーザ通路に設けられ、前記ブローバイガスの前記内燃機関の上部から前記吸気通路への流通のみを許容する一方向弁と、前記吸気通路から分岐し、前記吸気通路からの新気を前記内燃機関のクランクケース内へ供給する新気吸入用通路と、前記新気吸入用通路に設けられたオリフィスと、を備え、前記ブリーザ通路に設けられた前記一方向弁は、前記クランクケースの内圧が正圧のときに開弁し、前記新気吸入用通路の前記オリフィスによる前記新気の流量は、前記ブリーザ通路における前記ブローバイガスの流量よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする。 The breather system for an internal combustion engine according to the present invention includes a breather passage for returning blow-by gas from an upper portion of the internal combustion engine to an intake passage of the internal combustion engine, the breather passage, and an upper portion of the blow-by gas of the internal combustion engine. A one-way valve that allows only flow from the intake passage to the intake passage, a fresh air intake passage that branches from the intake passage and supplies fresh air from the intake passage into the crankcase of the internal combustion engine, and the new An orifice provided in the air intake passage, and the one-way valve provided in the breather passage opens when the internal pressure of the crankcase is positive, and the one of the fresh air intake passages The flow rate of the fresh air through the orifice is set to be smaller than the flow rate of the blow-by gas in the breather passage.
このような構成によれば、新規吸入用通路の一方向弁を廃止してオリフィスのみとすることによって、内燃機関の高回転時のようにクランクケース内の圧力が急速に高まる又は長時間高まる状態のときにはクランクケース内の圧力を2系統から抜くことができ、クランクケースの圧力が高まるのを抑制することができる。また、一方向弁及びオリフィスを内燃機関本体に近接して設ければ、従来ブローバイガス配管で問題となっていた配管内部の結露が凍結することによる一方向弁の貼り付き及びオリフィスの閉塞を防止することができる。 According to such a configuration, the one-way valve for the new intake passage is eliminated and only the orifice is used, so that the pressure in the crankcase is rapidly increased or increased for a long time as at the time of high rotation of the internal combustion engine. In this case, the pressure in the crankcase can be released from the two systems, and the increase in the crankcase pressure can be suppressed. In addition, if the one-way valve and orifice are provided close to the internal combustion engine main body, the sticking of the one-way valve and the obstruction of the orifice due to freezing of condensation inside the pipe, which has been a problem with conventional blow-by gas pipes, are prevented. can do.
内燃機関のブリーザシステムは、前記内燃機関の上部からの前記ブローバイガスに含まれるオイルを分離する第一のオイルセパレータと、前記新気吸入用通路のクランクケースとの接続部に設けられて前記新気吸入用通路を流通するブローバイガスに含まれるオイルを分離する第二のオイルセパレータと、備え、前記ブリーザ通路は、前記第一のオイルセパレータに接続されている構成であってもよい。 A breather system for an internal combustion engine is provided at a connection portion between a first oil separator that separates oil contained in the blow-by gas from an upper part of the internal combustion engine and a crankcase of the fresh air intake passage. A second oil separator that separates oil contained in the blow-by gas flowing through the air intake passage, and the breather passage may be connected to the first oil separator.
このような構成によれば、新気吸入用通路の一方向弁を廃止することによってクランクケース内の未燃焼ガスが外部に放出されることを防ぎつつ、寒冷時でも確実かつクリーンに作動可能なブリーザシステムを提供することができる。 According to such a configuration, by eliminating the one-way valve for the fresh air intake passage, unburned gas in the crankcase is prevented from being released to the outside, and can be reliably and cleanly operated even in cold weather. A breather system can be provided.
また、本発明に係る内燃機関のブリーザシステムは、内燃機関のクランクケースからのブローバイガスを内燃機関の吸気通路へ戻すブリーザ通路と、前記ブリーザ通路に設けられ、前記ブローバイガスの前記クランクケースから前記吸気通路への流通のみを許容する一方向弁と、前記吸気通路から分岐し、前記吸気通路からの新気を前記内燃機関上部へ供給する新気吸入用通路と、前記新気吸入用通路の内燃機関上部に設けられたオリフィスと、を備え、前記ブリーザ通路に設けられた前記一方向弁は、前記クランクケースの内圧が正圧のときに開弁し、前記新気吸入用通路の前記オリフィスによる前記新気の流量は、前記ブリーザ通路における前記ブローバイガスの流量よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする。 A breather system for an internal combustion engine according to the present invention includes a breather passage for returning blowby gas from a crankcase of the internal combustion engine to an intake passage of the internal combustion engine, the breather passage, and the breather gas from the crankcase of the blowby gas. A one-way valve that allows only flow to the intake passage, a fresh air intake passage that branches from the intake passage and supplies fresh air from the intake passage to the upper part of the internal combustion engine, and a fresh air intake passage. An orifice provided in an upper part of the internal combustion engine, and the one-way valve provided in the breather passage opens when the internal pressure of the crankcase is positive, and the orifice in the fresh air intake passage The flow rate of the fresh air is set so as to be smaller than the flow rate of the blow-by gas in the breather passage.
このような構成によれば、ブリーザ通路をクランクケース側に接続して形成することによって、クランクケース内の圧力変動にダイレクトに対応することができる。 According to such a configuration, it is possible to directly cope with pressure fluctuations in the crankcase by forming the breather passage connected to the crankcase side.
前記内燃機関は、単気筒又は2気筒の小型内燃機関である構成であってもよい。 The internal combustion engine may be a single-cylinder or two-cylinder small internal combustion engine.
このような構成によれば、単気筒又は2気筒の小型内燃機関においては、作動時のクランクケース内の内圧変動が大きく平均内圧が3気筒以上の中、大型エンジンに比べて正圧になりやすいため、本願発明によりクランクケース内部の平均内圧が高まることを防止し、掃気性能を向上してフリクションを低減することができる。 According to such a configuration, in a single-cylinder or two-cylinder small internal combustion engine, the internal pressure fluctuation in the crankcase during operation is large, and the average internal pressure is more than 3 cylinders. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the average internal pressure inside the crankcase from increasing, improve the scavenging performance, and reduce the friction.
本発明によれば、簡易な構成で好適にブローバイガスを吸気側へ戻したり新気を内燃機関に吸入したりして換気を行い、内燃機関内部の未燃焼ガスが増加してフリクションが上がるのを防止するとともに、内燃機関の平均内圧の高まりすぎを抑え、好ましくは平均内圧を負圧に保つことができる。 According to the present invention, ventilation is performed by suitably returning the blow-by gas to the intake side or sucking fresh air into the internal combustion engine with a simple configuration, and the unburned gas inside the internal combustion engine increases to increase the friction. In addition, the excessive increase in the average internal pressure of the internal combustion engine can be suppressed, and preferably the average internal pressure can be kept at a negative pressure.
本発明の実施形態について、本発明の内燃機関のブリーザシステムを単気筒又は360度クランク式2気筒の車両用小型内燃機関に適用した場合を例にとり、図1乃至図6を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。また、方向を説明する場合は、内燃機関Eが車両に設置された状態における前後左右上下に基づいて説明する。なお、「シリンダ軸線方向の上下」とは、シリンダ軸線に直交する平面であるシリンダ直交平面に対して、上方となる側を上側とし、下方となる側を下側とする。 The embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6 by taking as an example the case where the breather system for an internal combustion engine of the present invention is applied to a single cylinder or a 360-degree crank type two-cylinder small-sized internal combustion engine for a vehicle. explain. In the description, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Moreover, when explaining a direction, it demonstrates based on the front-back, left-right and up-down in the state in which the internal combustion engine E was installed in the vehicle. Note that “up and down in the cylinder axis direction” means that the upper side is the upper side and the lower side is the lower side with respect to the cylinder orthogonal plane that is a plane orthogonal to the cylinder axis.
<第一の実施形態>
図1は、本発明の第一の実施形態に係る内燃機関のブリーザシステムを模式的に示す図である。図1に示すように、本発明の第一の実施形態に係る内燃機関のブリーザシステム1A(以下、単にブリーザシステム1Aと称する)は、内燃機関10と、吸気系20と、オイルセパレータ30と、ブリーザ系40Aと、新気吸入系50Aと、を備える。
<First embodiment>
FIG. 1 is a diagram schematically showing a breather system for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an internal combustion
内燃機関10は、車両に設置される動力源であって、オイルパン11、シリンダブロック12、シリンダヘッド13及びシリンダカバー14が下から順に積層されている。かかる内燃機関10の内部には、ピストン15、コンロッド16及びクランク17が設けられている。内燃機関10の内部において、ピストン15の上方には燃焼室18aが構成されており、ピストン15の下方にはクランクケース18bが構成されている。また、燃焼室18aの上方には、動弁室18cが構成されている。燃焼室18aにおいて発生したガスの一部は、ブローバイガスとしてシリンダブロック12とピストン15との隙間を通ってクランクケース18bへ流出し、クランクケース18bと動弁室18cとを繋ぐ連通路を介して動弁室18cへ流出する。オイルパン11に貯留されたオイルは、潤滑油として内燃機関10内を循環するが、その一部は、ブローバイガスに含有されて内燃機関10外へ排出される。
The
吸気系20は、内燃機関10に新気を吸入するものであって、新気が流通するパイプである吸気通路21と、吸気通路21に設けられて新気に含まれる塵埃を吸着除去するエアクリーナ22と、を備える。
The
オイルセパレータ30は、内燃機関10の上部に設けられて、内燃機関10からのブローバイガスからオイルを分離する。分離されたオイルは、パイプ、ホース等からなるオイル通路36を介してオイルパン11へ戻される。オイルセパレータ30については、後で詳細に説明する。
The
ブリーザ系40Aは、オイルセパレータ30によってオイルが分離されたブローバイガスを吸気通路21へ戻すホースであるブリーザ通路41と、ブリーザ通路41に設けられてブローバイガスのオイルセパレータ30から吸気通路21への流通のみを許容する一方向弁42と、を備える。一方向弁42は、常閉型で制御不要な機械式チェック弁であって、クランクケース18b内が正圧になったときに開弁する。一方向弁42は、内燃機関10本体に近接して設けられており、内燃機関10の熱によって寒冷時における当該一方向弁42の貼り付きが防止されている。
The
新気吸入系50Aは、吸気通路21から分岐し、吸気通路21からの新気を内燃機関10のシリンダブロック12内に構成されたクランクケース18b内へ供給するホースである新気吸入用通路51と、新気吸入用通路51に設けられて新気の吸気通路21からクランクケース18b内への流通のみを許容する一方向弁52と、を備える。一方向弁52は、常閉型で制御不要な機械式チェック弁であって、クランクケース18b内が負圧になったときに開弁する。一方向弁52は、内燃機関10本体に近接して設けられており、内燃機関10の熱によって寒冷時における当該一方向弁42の貼り付きが防止されている。
The fresh
また、新気吸入系50Aは、新気吸入用通路51に設けられたオリフィス53を備えており、新気吸入用通路51における新気の流量は、ブリーザ通路41におけるブローバイガスの流量よりも小さくなるように設定されている。本実施形態において、オリフィス53は、新気吸入用通路51と吸気通路21とを接続するジョイントに一体的に形成されている。
Further, the fresh
<オイルセパレータ>
図2及び図3に示すように、オイルセパレータ30の一例であるオイルセパレータ30Aは、シリンダヘッド13及びヘッドカバー14とは別体であって、底板部31と、中板部32と、蓋部33と、を備える。
<Oil separator>
As shown in FIGS. 2 and 3, the
底板部31は、ヘッドカバー14にボルト等によって固定されており、ヘッドカバー14のブローバイガス排出用穴14aと連通する連通穴31aと、挿通穴31aを囲むように上方に立設された平面視円形の内側壁部31bと、内側壁部31bを囲むように上方に立設された外側壁部31cと、を備える。かかる内側壁部31bと外側壁部31cとの間には、油室31dが構成されており、油室31dには、取付穴31eが形成されており、取付穴31eには、オイル通路36とオイル流通可能に接続されるジョイント34が取り付けらている。
The
中板部32は、底板部31上に設けられており、連通穴31aの縁部が挿通される挿通穴32aと、複数のオイル落とし穴32bと、を備える。
The
蓋部33は、中板部32上に設けられており、下方に立設されて迷路を構成する迷路壁部33aを備える。また、蓋部33には、取付穴が形成されており、取付穴には、ブリーザ通路41とガス流通可能に接続されるジョイント35が取り付けられている。かかるジョイント35は、迷路33aの最下流とガス流通可能に接続されている。
The
内燃機関10のブローバイガスは、ブローバイガス排出用穴14aを介してオイルセパレータ30Aに導入される。ブローバイガスは、連通穴31aを介して迷路に導入され、迷路内を流通する。迷路の途中には、複数のオイル落とし穴32bがあり、ブローバイガスから分離されたオイルは、オイル落とし穴32bから油室31dへと落ち、ジョイント34を介してオイル通路36を流通し、オイルパン11へ戻される。また、オイルが分離されたブローバイガスは、ジョイント35を介してブリーザ通路41を流通し、吸気通路21へ戻される。
The blow-by gas of the
<ブリーザシステムの動作>
図4(a)に示すように、内燃機関10のピストン下降時には、内燃機関10のクランクケース18b内の圧力が上昇するため、内燃機関10から排出されるブローバイガスの圧力も上昇し、クランクケース18b内の圧力が負圧から正圧になった時点で、ブローバイガスは、ブリーザ系40Aの一方向弁41を押し開けて吸気通路21へ流出する。ここで、新気吸入系50Aの一方向弁52は、クランクケース18b内の圧力が負圧から正圧へ上昇するため、閉弁した状態となり、新気吸入系50Aを介して新気がシリンダブロック12内(クランクケース18b内)へ吸入されることはない。
<Operation of breather system>
As shown in FIG. 4A, when the piston of the
一方、図4(b)に示すように、内燃機関10のピストン上昇時には、内燃機関10のクランクケース18b内の圧力が正圧から負圧に低下することによって新気吸入系50Aの一方向弁52が引き開けられ、新気が新気吸入用通路51を介してシリンダブロック12内(クランクケース18b内)へ吸入される。ここで、ブリーザ系40Aの一方向弁42は、クランクケース18b内の圧力が正圧から負圧へ低下するため、閉弁した状態となり、ブリーザ系40Aを介してブローバイガスが吸気通路21へ戻されることはない。
On the other hand, as shown in FIG. 4 (b), when the piston of the
本発明の実施形態に係るブリーザシステム1Aは、ブローバイガスを吸気通路21へ戻すブリーザ通路41と新気を内燃機関10内へ供給する新気吸入用通路51とを別体に設け、それぞれに一方向弁を設けているので、弁の制御が不要であり、簡易な構成で好適にブローバイガスを吸気側へと戻すことができる。
また、内燃機関10の全ての回転域においてシリンダケース18bの内圧が大きく変動する単気筒又は360度クランク式2気筒の内燃機関10に適用した場合においても、内燃機関10の全ての回転域で高い掃気能力及び新気導入能力を得るとともに、クランクケース18bの平均内圧が正圧側に過剰に高まることを防止し、好ましくは平均内圧を負圧に保つことができる。
また、ブリーザ通路41が内燃機関10の上部に接続されており、新気吸入用通路51が内燃機関10のクランクケース18bに接続されているので、ブローバイガスと新気の流路が離れて換気性が向上する。
また、新気吸入用通路51にはオリフィス53が設けられており、新気吸入用通路51における新気の流量がブリーザ通路41におけるブローバイガスの流量よりも小さくなるように設定されているので、クランクケース18bの内圧平均値を大気圧以下に抑え、燃焼効率の悪化及び白煙の発生を防ぐことができる。
また、新気吸入用通路51と吸気通路21との接続部がブリーザ通路41と吸気通路21との接続部よりも上流側に設けられているので、新気吸入用通路51を介してクランクケース18bに吸入される新気にブローバイガスが混入することを防ぐことができる。
A
Further, even when applied to the single cylinder or 360-degree crank type two-cylinder
Also, since the
Further, the fresh
Further, since the connection portion between the fresh
<第二の実施形態>
続いて、本発明の第二の実施形態に係るブリーザシステムについて、第一の実施形態に係るブリーザシステム1Aとの相違点を中心に説明する。
<Second Embodiment>
Subsequently, the breather system according to the second embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the
図5に示すように、本発明の第二の実施形態に係るブリーザシステム1Bは、新気吸入系50Aに代えて新気吸入系50Bを備える。かかる新気吸入系50Bは、内燃機関10のピストン上昇時には、新気吸入系として機能し、内燃機関10のピストン下降時には、副排気系として機能する。
As shown in FIG. 5, the
新気吸入系50Bは、一方向弁52を備えておらず、オイルセパレータ(第二のオイルセパレータ)54及びオイル通路55をさらに備える。
The fresh air intake system 50 </ b> B does not include the one-
オイルセパレータ54は、内燃機関10のシリンダブロック12に設けられて、前記したオイルセパレータ(第一のオイルセパレータ)30と同様に、内燃機関10からのブローバイガスからオイルを分離する。かかるオイルセパレータ54は、クランクケース18bの内壁面又は外壁面に一体的に形成されている。オイルセパレータ54によって分離されたオイルは、パイプ、ホース等からなるオイル通路55を介してオイルパン11へ戻される。
The
また、本実施形態において、オリフィス53は、新気吸入用通路51と吸気通路21とを接続するジョイントではなく、オイルセパレータ54のブローバイガス排出側と新気吸入用通路51とを接続するジョイントに一体的に形成されている。これは、温度が高くなるシリンダブロック12近傍にオリフィス53を設けることによって、オリフィス53における氷結を防止するためである。
In the present embodiment, the
<ブリーザシステムの動作>
図6(a)に示すように、内燃機関10のピストン下降時には、内燃機関10のクランクケース18b内の圧力が上昇するため、内燃機関10から排出されるブローバイガスの圧力も上昇し、クランクケース18b内の圧力が負圧から正圧になった時点で、ブローバイガスは、ブリーザ系40Aの一方向弁42を押し開けて吸気通路21へ流出する。ここで、新気吸入系50Bは、ブリーザ系40Aによる排気を補助する副ブリーザ系として機能しする。すなわち、内燃機関10から排出されるブローバイガスの一部は、新気吸入用通路51を介して吸気通路21へ流出する。ここで、新気吸入用通路51を介して吸気通路21へ流出するブローバイガスの流量は、ブリーザ通路41を介して吸気通路21へ流出するブローバイガスの流量よりも小さい。
<Operation of breather system>
As shown in FIG. 6A, when the piston of the
一方、図6(b)に示すように、内燃機関10のピストン上昇時には、新気が新気吸入用通路51を介してシリンダブロック12内(クランクケース18b内)へ吸入される。ここで、ブリーザ系40Aの一方向弁42は、クランクケース18b内の圧力が正圧から負圧へ低下するため、閉弁した状態となり、ブリーザ系40Aを介してブローバイガスが吸気通路21へ戻されることはない。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the piston of the
本発明の第二の実施形態に係るブリーザシステム1Bは、ブローバイガスを吸気通路21へ戻すブリーザ通路41と新気を内燃機関10内へ供給する新気吸入用通路51とを別体に設け、ブリーザ通路41にクランクケース18b内の圧力が高まったときに開弁する一方向弁を設け、新気吸入用通路51にはクランクケース18bに近接してオリフィス53を設けているので、弁の制御が不要であり、簡易な構成で好適にブローバイガスを吸気側へと戻すとともにクランクケース18b内に負圧が発生しているときに新気を導入することができる。
The
<第三の実施形態>
続いて、本発明の第三の実施形態に係るブリーザシステムについて、第一の実施形態に係るブリーザシステム1Aとの相違点を中心に説明する。
<Third embodiment>
Subsequently, a breather system according to a third embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the
図7に示すように、本発明の第三の実施形態に係るブリーザシステム1Cは、ブリーザ系40A及び新気吸入系50Aに代えてブリーザ系40C及び新気吸入系50Cを備えており、オイルセパレータ30を備えていない。新気吸入系50Cは、第二の実施形態に係る新気吸入系50Bと同様、内燃機関10のピストン上昇時には、新気吸入系として機能し、内燃機関10のピストン下降時には、副排気系として機能する。
As shown in FIG. 7, a
ブリーザ系40Cのブリーザ通路41は、内燃機関10の上部ではなく、内燃機関10のクランクケース18b、詳細には、クランクケース18bに設けられた気液分離室に接続されている。
The
新気吸入系50Cは、一方向弁52を備えていない。また、本実施形態において、新気吸入用通路51は、内燃機関10の上部に接続されており、オリフィス53は、新気吸入用通路51と吸気通路21とを接続するジョイントではなく、新気吸入用通路51と内燃機関10の上部とを接続するジョイントに一体的に形成されている。これは、温度が高くなる内燃機関10近傍にオリフィス53を設けることによって、オリフィス53における氷結を防止するためである。
The fresh air intake system 50 </ b> C does not include the one-
<ブリーザシステムの動作>
図8(a)に示すように、内燃機関10のピストン下降時には、内燃機関10のクランクケース18b内の圧力が上昇するため、内燃機関10から排出されるブローバイガスの圧力も上昇し、クランクケース18b内の圧力が負圧から正圧になった時点で、ブローバイガスは、ブリーザ系40Cの一方向弁42を押し開けて吸気通路21へ流出する。ここで、新気吸入系50Cは、ブリーザ系40Cによる排気を補助する副ブリーザ系として機能しする。すなわち、内燃機関10から排出されるブローバイガスの一部は、新気吸入用通路51を介して吸気通路21へ流出する。ここで、新気吸入用通路51を介して吸気通路21へ流出するブローバイガスの流量は、ブリーザ通路41を介して吸気通路21へ流出するブローバイガスの流量よりも小さい。
<Operation of breather system>
As shown in FIG. 8 (a), when the piston of the
一方、図8(b)に示すように、内燃機関10のピストン上昇時には、新気が新気吸入用通路51を介して内燃機関10内(動弁室18c内)へ吸入される。ここで、ブリーザ系40Cの一方向弁42は、クランクケース18b内の圧力が正圧から負圧へ低下するため、閉弁した状態となり、ブリーザ系40Cを介してブローバイガスが吸気通路21へ戻されることはない。
On the other hand, as shown in FIG. 8B, when the piston of the
本発明の第三の実施形態に係るブリーザシステム1Cは、ブローバイガスを吸気通路21へ戻すブリーザ通路41と新気を内燃機関10内へ供給する新気吸入用通路51とを別体に設け、ブリーザ通路41にクランクケース18b内の圧力が高まったときに開弁する一方向弁を設け、新気吸入用通路51には内燃機関10上部に近接してオリフィス53を設けているので、弁の制御が不要であり、簡易な構成で好適にブローバイガスを吸気側へと戻すとともにクランクケース18b内に負圧が発生しているときに新気を導入することができる。また、ブリーザ通路41をクランクケース18b側に接続して形成することによって、クランクケース18b内の圧力変動にダイレクトに対応することができる。
The
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。本発明は、単気筒又は2気筒の小型内燃機関だけでなく、4気筒の内燃機関等にも適用可能である。また、第三の実施形態に係るブリーザシステム1Cの内燃機関10とブリーザ系40Cとの間にオイルセパレータを設ける構成であってもよい。また、例えば、オイルセパレータ30は、前記したオイルセパレータ30Aに限定されない。図9及び図10に示すように、オイルセパレータ30の他の例であるオイルセパレータ30Dでは、底板部31がヘッドカバー14と一体に構成されている。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably. The present invention is applicable not only to a single-cylinder or two-cylinder small internal combustion engine but also to a four-cylinder internal combustion engine. Further, an oil separator may be provided between the
オイルセパレータ30(30A,30D)は、中板部32によって、ブローバイガスが流通する上部の迷路と、ブローバイガスから分離されたオイルが流通する下部の油室31dと、に分離されている。このようにすることで、迷路の床(中板部32)を流通するオイルの量を低減させ、ブローバイガスに含まれるオイルの量を好適に低減させることができる。
The oil separator 30 (30A, 30D) is separated by an
また、図10(a)(b)に示すように、内燃機関10の後傾に伴って、オイルセパレータ30(30A,30D)も角度θで後傾しており、オイル通路36は、オイルセパレータ30(30A,30D)の後部に接続されており、底板部31の油室31dにはリブが形成されていないので、オイル排出性が向上する。
As shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), as the
また、ジョイント34の断面積は、複数のオイル落とし穴32bの総断面積よりも大きく設定されているので、オイルを好適に排出することができる。
Moreover, since the cross-sectional area of the joint 34 is set larger than the total cross-sectional area of the plurality of
また、内燃機関10が設置された車両の旋回等によってオイルパン11の油面が変動した場合において、オイル通路36及び吸気通路21のガス圧の変動を好適に抑えることができる。
Further, when the oil level of the
1A,1B,1C 内燃機関のブリーザシステム
10 内燃機関
18b クランクケース
21 吸気通路
41 ブリーザ通路
42 一方向弁
51 新気吸入用通路
52 一方向弁
53 オリフィス
1A, 1B, 1C Internal combustion
Claims (7)
前記ブリーザ通路に設けられ、前記ブローバイガスの前記内燃機関の上部から前記吸気通路への流通のみを許容する一方向弁と、
前記吸気通路から分岐し、前記吸気通路からの新気を前記内燃機関のクランクケース内へ供給する新気吸入用通路と、
前記新気吸入用通路に設けられ、前記新気の前記吸気通路から前記クランクケース内への流通のみを許容する一方向弁と、
前記新気吸入用通路に設けられたオリフィスと、
を備え、
前記ブリーザ通路に設けられた前記一方向弁は、前記クランクケースの内圧が正圧のときに開弁し、
前記新気吸入用通路に設けられた前記一方向弁は、前記クランクケースの内圧が負圧のときに開弁し、
前記新気吸入用通路の前記オリフィスによる前記新気の流量は、前記ブリーザ通路における前記ブローバイガスの流量よりも小さくなるように設定されている
ことを特徴とする内燃機関のブリーザシステム。 A breather passage for returning blow-by gas from the top of the internal combustion engine to the intake passage of the internal combustion engine;
A one-way valve provided in the breather passage and allowing only the flow of the blow-by gas from the upper part of the internal combustion engine to the intake passage;
A fresh air intake passage that branches from the intake passage and supplies fresh air from the intake passage into the crankcase of the internal combustion engine;
A one-way valve provided in the fresh air intake passage and allowing only the flow of the fresh air from the intake passage into the crankcase;
An orifice provided in the fresh air intake passage;
With
The one-way valve provided in the breather passage opens when the internal pressure of the crankcase is positive,
The one-way valve provided in the fresh air intake passage opens when the internal pressure of the crankcase is negative,
A breather system for an internal combustion engine, wherein a flow rate of the fresh air through the orifice of the fresh air intake passage is set to be smaller than a flow rate of the blow-by gas in the breather passage.
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のブリーザシステム。 2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein a connection portion between the fresh air intake passage and the intake passage is provided upstream of a connection portion between the breather passage and the intake passage. Breather system.
前記ブリーザ通路は、前記オイルセパレータに接続されている
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の内燃機関のブリーザシステム。 An oil separator for separating oil contained in the blow-by gas from the upper part of the internal combustion engine;
The breather system for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the breather passage is connected to the oil separator.
前記ブリーザ通路に設けられ、前記ブローバイガスの前記内燃機関の上部から前記吸気通路への流通のみを許容する一方向弁と、
前記吸気通路から分岐し、前記吸気通路からの新気を前記内燃機関のクランクケース内へ供給する新気吸入用通路と、
前記新気吸入用通路に設けられたオリフィスと、
を備え、
前記ブリーザ通路に設けられた前記一方向弁は、前記クランクケースの内圧が正圧のときに開弁し、
前記新気吸入用通路の前記オリフィスによる前記新気の流量は、前記ブリーザ通路における前記ブローバイガスの流量よりも小さくなるように設定されている
ことを特徴とする内燃機関のブリーザシステム。 A breather passage for returning blow-by gas from the top of the internal combustion engine to the intake passage of the internal combustion engine;
A one-way valve provided in the breather passage and allowing only the flow of the blow-by gas from the upper part of the internal combustion engine to the intake passage;
A fresh air intake passage that branches from the intake passage and supplies fresh air from the intake passage into the crankcase of the internal combustion engine;
An orifice provided in the fresh air intake passage;
With
The one-way valve provided in the breather passage opens when the internal pressure of the crankcase is positive,
A breather system for an internal combustion engine, wherein a flow rate of the fresh air through the orifice of the fresh air intake passage is set to be smaller than a flow rate of the blow-by gas in the breather passage.
前記新気吸入用通路のクランクケースとの接続部に設けられて前記新気吸入用通路を流通するブローバイガスに含まれるオイルを分離する第二のオイルセパレータと、
を備え、
前記ブリーザ通路は、前記第一のオイルセパレータに接続されている
ことを特徴とする請求項4に記載の内燃機関のブリーザシステム。 A first oil separator for separating oil contained in the blow-by gas from the upper part of the internal combustion engine;
A second oil separator that is provided at a connection portion of the fresh air intake passage with a crankcase and separates oil contained in blow-by gas flowing through the fresh air intake passage;
With
The breather system for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the breather passage is connected to the first oil separator.
前記ブリーザ通路に設けられ、前記ブローバイガスの前記クランクケースから前記吸気通路への流通のみを許容する一方向弁と、
前記吸気通路から分岐し、前記吸気通路からの新気を前記内燃機関上部へ供給する新気吸入用通路と、
前記新気吸入用通路の内燃機関上部に設けられたオリフィスと、
を備え、
前記ブリーザ通路に設けられた前記一方向弁は、前記クランクケースの内圧が正圧のときに開弁し、
前記新気吸入用通路の前記オリフィスによる前記新気の流量は、前記ブリーザ通路における前記ブローバイガスの流量よりも小さくなるように設定されている
ことを特徴とする内燃機関のブリーザシステム。 A breather passage for returning blow-by gas from the crankcase of the internal combustion engine to the intake passage of the internal combustion engine;
A one-way valve provided in the breather passage and allowing only the flow of the blow-by gas from the crankcase to the intake passage;
A fresh air intake passage that branches from the intake passage and supplies fresh air from the intake passage to the upper part of the internal combustion engine;
An orifice provided above the internal combustion engine of the fresh air intake passage;
With
The one-way valve provided in the breather passage opens when the internal pressure of the crankcase is positive,
A breather system for an internal combustion engine, wherein a flow rate of the fresh air through the orifice of the fresh air intake passage is set to be smaller than a flow rate of the blow-by gas in the breather passage.
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の内燃機関のブリーザシステム。 The breather system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the internal combustion engine is a single-cylinder or two-cylinder small-sized internal combustion engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012254471A JP2014101810A (en) | 2012-11-20 | 2012-11-20 | Breather system of internal combustion engine |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019230310A1 (en) * | 2018-05-31 | 2019-12-05 | ヤンマー株式会社 | Breather device and engine |
-
2012
- 2012-11-20 JP JP2012254471A patent/JP2014101810A/en active Pending
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WO2019230310A1 (en) * | 2018-05-31 | 2019-12-05 | ヤンマー株式会社 | Breather device and engine |
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