JP2014202195A - 内燃機関のブローバイガス環流装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気通路内のデポジットを防止する為に、ブローバイガスからオイルミストを簡便に且つ良好に分離する装置を提供する。
【解決手段】ブローバイガス環流通路５６を備えた内燃機関１０のブローバイガス環流装置５０には、上流から下流に向かって流路断面が徐々に拡大する拡大部分５４Ｅが形成されている。拡大部分５４Ｅの内壁面と該拡大部分よりも上流の前記ブローバイ環流通路の部分の内壁面との接続部にエッジ５５が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関のブローバイガス環流装置に関する。

特許文献１に内燃機関のブローバイガス環流装置が記載されている。ブローバイガス環流装置は、たとえば、クランクケース内のブローバイガスを吸気通路に排出するための装置である。

特開２００７−１８７０３３号公報

ところで、ブローバイガスには、潤滑油に由来するオイルミストが含まれている。このオイルミストがブローバイガスとともに吸気通路に流入すると、吸気通路内において、このオイルミストに起因してデポジットが発生することがある。こうしたデポジットの発生は、内燃機関の性能を低下させる可能性がある。

そこで、本発明の目的は、ブローバイガスからオイルミストを簡便に且つ良好に分離することにある。

本発明は、ブローバイガス環流通路を備えた内燃機関のブローバイガス環流装置に関する。そして、上記目的を達成するために、本発明では、上流から下流に向かって流路断面が徐々に拡大する拡大部分が前記ブローバイガス環流通路に形成されている。そして、前記拡大部分の内壁面と該拡大部分よりも上流の前記ブローバイ環流通路の部分の内壁面との接続部にエッジが形成されている。

本発明によれば、拡大部分に流入するブローバイガスの流速が比較的速い場合、拡大部分よりも上流のブローバイガス通路の内壁面近傍から拡大部分に流入したブローバイガスは、拡大部分の内壁面から離れて流れた後に該内壁面に向かって流れる。そして、このブローバイガスが拡大部分の内壁面に衝突する。このとき、ブローバイガス中のオイルミストが拡大部分の内壁面に付着する。このため、ブローバイガスからオイルミストが分離される。

なお、上記発明の１つの態様では、流路断面が一定である一定部分が前記拡大部分の上流側端部に接続されており、上流から下流に向かって流路断面が徐々に縮小する縮小部分が前記一定部分の上流側に接続されている。

これによれば、拡大部分に流入するブローバイガスの流速が高められる。このため、拡大部分に流入したブローバイガスは、より確実に、拡大部分の内壁面から離れて流れた後に該内壁面に向かって流れる。このため、より確実に、ブローバイガスからオイルミストが分離される。

また、上記発明の１つの態様では、前記拡大部分の内壁面が上流から下流に向かう方向において平坦である。

これによれば、拡大部分を比較的簡易に形成することができる。

また、上記発明の１つの態様では、前記拡大部分の上流側内壁面が上流から下流に向かう方向において湾曲しており、前記拡大部分の下流側内壁面が上流から下流に向かう方向において平坦である。

これによれば、拡大部分の上流側内壁面が上流から下流に向かう方向において湾曲している。したがって、拡大部分に流入するブローバイガスの流速が比較的遅い場合、より確実に、拡大部分よりも上流のブローバイガス通路の内壁面近傍から拡大部分に流入したブローバイガスが拡大部分の内壁面に沿って流れる。このため、拡大部分に流入したブローバイガスの圧力回復率が高く維持される。これによって、拡大部分に起因する圧損の増大が低減される。

第１実施形態のブローバイガス環流装置を備えた内燃機関を示した図である。 第１実施形態のオイルミスト分離機構を示した図である。 第１実施形態におけるブローバイガス流量と圧力回復率との関係を示した図である。 第１実施形態の拡大部分の作用を説明するための図である。 第１実施形態の縮小部分の作用を説明するための図である。 第２実施形態のオイルミスト分離機構を示した図である。

以下、図面を参照して本発明の内燃機関のブローバイガス還流装置の実施形態について説明する。なお、以下で説明する実施形態の内燃機関はピストン往復動型の圧縮自着火式の内燃機関（いわゆる、ディーゼルエンジン）であり、当該内燃機関は複数の気筒（たとえば、４つの気筒）を直列に備えている。しかしながら、本発明は他の形式の内燃機関にも適用可能である。なお、以下の説明において「デポジット」とは吸気中のオイルミストに起因して発生するデポジットを意味する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１に示したように、第１実施形態のブローバイガス還流装置は内燃機関（以下「機関」）１０に適用される。機関１０は機関本体２０と、吸気通路３０と、排気通路４０とを具備する。機関本体２０はクランクケース２１と、オイルパン２２と、シリンダブロック２３と、シリンダヘッド２４とを有する。クランクケース２１はクランクシャフト２１Ａを回転可能に支持している。オイルパン２２はクランクケース２１の下方においてクランクケース２１に固定されている。そして、オイルパン２２はクランクケース２１とともにクランクシャフト２１Ａおよび潤滑油ＯＬを収容する空間（以下「クランクケース室」）を形成している。

シリンダブロック２３はクランクケース２１の上方においてクランクケース２１に固定されている。シリンダブロック２３はアルミニウム製である。また、シリンダブロック２３は中空円筒状のシリンダボア２３Ａを複数個（本実施形態では、４つ）備えている。シリンダボア２３Ａの内周には鋳鉄製のシリンダライナ２３Ｂが嵌入されている。シリンダボア２３Ａ（本実施形態では、特に、シリンダライナ２３Ｂ）にはピストン２３Ｃが収容されている。

ピストン２３Ｃは略円筒形である。また、ピストン２３Ｃはその側面に複数のピストンリングを備えている。複数のピストンリングのうちの最も下方（すなわち、クランクケース２１側）のリングはいわゆるオイルリングＯＲである。オイルリングＯＲはシリンダボア２３Ａの内周壁面（本実施形態では、特に、シリンダライナ２３Ｂの内周壁面）上を摺動しながら同内周壁面上の潤滑油（別の言い方をすれば、油膜）をクランクケース２１側に掻き落とすようになっている。ピストン２３Ｃはコネクティングロッド２３Ｄによってクランクシャフト２１Ａに連結されている。ピストン２３Ｃの上壁面（すなわち、頂壁面）はシリンダライナ２３Ｂの内周壁面およびシリンダヘッド２４の下壁面とともに燃焼室ＣＣを形成している。

シリンダヘッド２４はシリンダブロック２３の上方においてシリンダブロック２３に固定されている。シリンダヘッド２４には燃焼室ＣＣに連通する吸気ポートおよび排気ポートが形成されている。吸気ポートは吸気弁によって開閉される。吸気弁はシリンダヘッド２４に収容されたインテークカムシャフトのカム（図示せず）によって駆動される。排気ポートは排気弁によって開閉される。排気弁はシリンダヘッド２４に収容されたエグゾーストカムシャフトのカム（図示せず）によって駆動される。シリンダヘッド２４はシリンダヘッドカバー２４Ａによって覆われている。シリンダヘッド２４内には燃料噴射弁（図示せず）が備えられている。

吸気通路３０は概して吸気管３１とインタークーラ３２と過給機６０のコンプレッサ６１と吸気ポートとから構成されている。吸気管３１は吸気ポートに接続されている。コンプレッサ６１は吸気管３１に介装されている。インタークーラ３２はコンプレッサ６１よりも下流の吸気管３１に介装されている。

排気通路４０は概して排気ポートと排気管４１と過給機６０のタービン６２とから構成されている。排気管４１は排気ポートに接続されている。タービン６２は排気管４１に介装されている。タービン６２はシャフトによってコンプレッサ６１に連結されている。

タービン６２はそこに流入する排気ガスのエネルギによって回転せしめられる。タービン６２の回転はシャフトを介してコンプレッサ６１に伝達される。これによって、コンプレッサ６１が回転する。このコンプレッサ６１の回転によって吸気が圧縮せしめられる。すなわち、過給機６０が過給を行う。

第１実施形態のブローバイガス還流装置５０は第１ガス通路５１と第２ガス通路５２と第３ガス通路５３とを有する。第１ガス通路５１はシリンダブロック２３内に形成されている。第１ガス通路５１はクランクケース室をシリンダヘッド２４内の第２ガス通路５２に接続する。第２ガス通路５２はシリンダヘッド２４内の所定の経路を通って第３ガス通路５３の一端に接続されている。第３ガス通路５３は機関本体２０の外部に設けられたガス管５３Ａによって構成されている。第３ガス通路５３の他端はコンプレッサ６１よりも上流の吸気管３１に接続されている。本明細書において、ブローバイガス環流通路は、概して、第1ガス通路５１と第2ガス通路５２と第3ガス通路とから構成される通路である。

燃焼室ＣＣからクランクケース室に漏出したブローバイガスは第１ガス通路５１、第２ガス通路５２および第３ガス通路５３を通って吸気通路３０に還流せしめられる。なお、吸気通路３０へのブローバイガスの還流量を制御するために周知のＰＣＶバルブが第３ガス通路５３に配置されていてもよい。

＜オイルミスト分離機構＞
第1実施形態のオイルミスト分離機構について説明する。図２に示されているように、オイルミスト分離機構５４は、ブローバイガス環流通路の一部として、拡大部分５４Ｅと一定部分５４Ｃと縮小部分５４Ｓとを有する。言い換えれば、ブローバイガス環流通路に、拡大部分５４Ｅと一定部分５４Ｃと縮小部分５４Ｓとが形成されている。

＜拡大部分＞
拡大部分５４Ｅは、ブローバイガスの流方向（以下単に「流方向」）Ａｂｇに関して上流から下流に向かってその流路断面が拡大する部分である。言い換えれば、拡大部分５４Ｅは、流方向Ａｂｇに関して上流から下流に向かってその流路断面積が徐々に広くなる（すなわち、増大する）部分である。なお、本明細書において、流路断面は、ブローバイガス環流通路の延在方向Ｄｅｘに対して垂直な平面におけるブローバイガス環流通路の断面である。また、流路断面積は、流路断面の面積である。また、拡大部分５４Ｅの流路断面は、その断面形状が相似形に維持されつつ拡大する。また、拡大部分５４Ｅの流路断面は、一様に拡大する。また、拡大部分５４Ｅの単位長さ当たりの流路断面積の変化量は、一定である。なお、拡大部分５４Ｅの長さは、拡大部分の延在方向Ｄｅｘにおける長さである。

また、拡大部分５４Ｅの延在方向Ｄｅｘに対して平行な平面で切った断面において、拡大部分５４Ｅの内壁面は、平坦である。また、拡大部分５４Ｅの流路断面形状は、円形または略円形である。したがって、拡大部分５４Ｅの直径は、流方向Ａｂｇに上流から下流に向かって徐々に大きくなる。また、拡大部分５４Ｅは、その延在範囲の全域に亘って直線的または略直線的に延在する。言い換えれば、拡大部分５４Ｅの延在方向Ｄｅｘは、直線または略直線である。また、拡大部分５４Ｅの延在方向Ｄｅｘに対する拡大部分５４Ｅの内壁面の延在方向の角度θｅ１は、拡大部分の延在範囲の全域に亘って９０度よりも小さい。

＜縮小部分＞
縮小部分５４Ｓは、流方向Ａｂｇに関して上流から下流に向かってその流路断面が縮小する部分である。言い換えれば、縮小部分５４Ｓは、流方向Ａｂｇに関して上流から下流に向かってその流路断面積が徐々に狭くなる（すなわち、減少する）部分である。また、縮小部分５４Ｓの流路断面は、その断面形状が相似形に維持されつつ縮小する。また、縮小部分５４Ｓの流路断面は、一様に縮小する。また、縮小部分５４Ｓの単位長さ当たりの流路断面積の変化量は、一定である。なお、縮小部分５４Ｓの長さは、縮小部分の延在方向Ｄｅｘにおける長さである。

また、縮小部分５４Ｓの延在方向Ｄｅｘに対して平行な平面で切った断面において、縮小部分５４Ｓの内壁面は、平坦である。また、縮小部分５４Ｓの流路断面形状は、円形または略円形である。したがって、縮小部分５４Ｓの直径は、流方向Ａｂｇに上流から下流に向かって徐々に小さくなる。また、縮小部分５４Ｓは、その延在範囲の全域に亘って直線的または略直線的に延在する。言い換えれば、縮小部分５４Ｓの延在方向Ｄｅｘは、直線または略直線である。また、縮小部分５４Ｓの延在方向Ｄｅｘに対する縮小部分５４Ｓの内壁面の延在方向の角度θｓ１は、縮小部分５４Ｓの延在範囲の全域に亘って９０度よりも小さい。

＜一定部分＞
一定部分５４Ｃは、縮小部分５４Ｓと拡大部分５４Ｅとの間に形成されている。一定部分５４Ｃの入口端部は、縮小部分５４Ｓの出口端部に接続されている。一定部分５４Ｃの入口端部は、流方向Ａｂｇにおいて上流側の一定部分５４Ｃの端部である。したがって、一定部分５４Ｃの入口端部は、一定部分５４Ｃの上流側端部であるとも言える。縮小部分５４Ｓの出口端部は、流方向Ａｂｇにおいて下流側の縮小部分５４Ｓの端部である。したがって、縮小部分５４Ｓの出口端部は、縮小部分５４Ｓの下流側端部であるとも言える。また、一定部分５４Ｃの出口端部は、拡大部分５４Ｅの入口端部に接続されている。一定部分５４Ｃの出口端部は、流方向Ａｂｇにおいて下流側の一定部分５４Ｃの端部である。したがって、一定部分５４Ｃの出口端部は、一定部分５４Ｃの下流側端部であるとも言える。拡大部分５４Ｅの入口端部は、流方向Ａｂｇにおいて上流側の拡大部分５４Ｅの端部である。したがって、拡大部分５４Ｅの入口端部は、拡大部分５４Ｅの上流側端部であるとも言える。

一定部分５４Ｃは、流方向Ａｂｇに関してその流路断面が一定である。言い換えれば、一定部分５４Ｃは、流方向Ａｂｇに関してその流路断面積が一定である（すなわち、増大も減少もしない）。

また、一定部分５４Ｃの延在方向Ｄｅｘに対して平行な平面で切った断面において、一定部分５４Ｃの内壁面は、平坦である。また、一定部分５４Ｃの流路断面形状は、円形または略円形である。また、一定部分５４Ｃは、その延在範囲の全域に亘って直線的または略直線的に延在する。言い換えれば、一定部分５４Ｃの延在方向Ｄｅｘは、直線または略直線である。また、一定部分５４Ｃの内壁面の延在方向は、当該一定部分５４Ｃの延在方向Ｄｅｘに対して平行である。また、一定部分５４Ｃの流路断面形状は、縮小部分５４Ｓの出口端部の流路断面形状および拡大部分５４Ｅの入口端部の流路断面形状と同じである。

＜縮小部分と一定部分との接続部＞
延在方向Ｄｅｘに沿った断面で見た場合において、縮小部分５４Ｓの内壁面に平行なラインを一定部分の領域まで延長したときに、そのラインに対して一定部分５４Ｃの内壁面がなす角度θｓ２は、９０度よりも小さい。

また、一定部分５４Ｃの延在方向Ｄｅｘは、縮小部分５４Ｓの延在方向Ｄｅｘに一致している。

なお、縮小部分５４Ｓは、ブローバイガス環流通路の流路断面が上流から下流に向かってステップ的に拡大したり縮小したりすることなく、一定部分５４Ｃに接続されている。

＜一定部分と拡大部分との接続部＞
また、延在方向Ｄｅｘに沿った断面で見た場合において、一定部分５４Ｃの内壁面に平行なラインを拡大部分５４Ｅの領域まで延長したときに、そのラインに対して拡大部分５４Ｅの内壁面がなす角度（以下「拡大角度」）θｅ２は、９０度よりも小さい。特に、拡大角度θｅ２は、図３にラインＬ１で示されているように、ブローバイガスの流速に対する圧力回復率の変化率の変化率がブローバイガスの特定の流速において変化する角度に設定されている。なお、この圧力回復率Ｒｒは、Ｒｒ＝（Ｐｓｏｕｔ−Ｐｓｉｎ）／（Ｐｄｏｕｔ−Ｐｄｉｎ）の式から算出される値である。ここで、Ｐｓｏｕｔは、拡大部分５４Ｅの出口端部における静圧であり、Ｐｓｉｎは、拡大部分５４Ｅの入口端部における静圧であり、Ｐｄｏｕｔは、拡大部分５４Ｅの出口端部における動圧であり、Ｐｄｉｎは、拡大部分５４Ｅの入口端部における動圧である。また、前記特定の流速は、たとえば、図３に示されているように、ブローバイガスの最大流速の概ね二分の一の流速である。この場合、拡大角度θｅ２は、ブローバイガスの最大流速に応じて設定される角度であると言える。なお、このブローバイガスの最大流速は、機関１０がとり得る機関運転状態においてとり得るブローバイガスの流速のうちの最大の流速である。また、ブローバイガスの流速は、ブローバイガス環流通路が接続されている部分の吸気通路３０内の圧力とクランクケース室内の圧力との間の圧力差によって決まる。なお、図３には、比較例として、拡大角度θｅ２が第１実施形態の拡大角度よりも小さい場合における圧力回復率を示すラインＬ２が示されている。

また、拡大部分５４Ｅの内壁面と一定部分５４Ｃの内壁面との接続部には、エッジ５５が形成されている。

また、拡大部分５４Ｅの延在方向Ｄｅｘは、一定部分５４Ｃの延在方向Ｄｅｘに一致している。

なお、一定部分５４Ｃは、ブローバイガス環流通路の流路断面が上流から下流に向かってステップ的に拡大したり縮小したりすることなく、拡大部分５４Ｅに接続されている。

＜上流隣接部分＞
縮小部分５４Ｓの入口端部には、上流隣接部分５４Ｕが接続されている。縮小部分５４Ｓの入口端部は、流方向Ａｂｇにおいて上流側の縮小部分の端部である。上流隣接部分５４Ｕは、縮小部分５４Ｓよりも上流において該縮小部分５４Ｓに隣接するブローバイガス環流通路の部分である。また、上流隣接部分５４Ｕは、縮小部分５４Ｓの入口端部からブローバイガス環流通路の延在方向Ｄｅｘに所定長さに亘るブローバイガス環流通路の部分である。

上流隣接部分５４Ｕは、流方向Ａｂｇに関してその流路断面が一定である。言い換えれば、上流隣接部分５４Ｕは、流方向Ａｂｇに関してその流路断面積が一定である（すなわち、増大も減少もしない）。

また、上流隣接部分５４Ｕの延在方向Ｄｅｘに対して平行な平面で切った断面において、上流隣接部分５４Ｕの内壁面は、平坦である。また、上流隣接部分５４Ｕの流路断面形状は、円形または略円形である。また、上流隣接部分５４Ｕは、その延在範囲の全域に亘って直線的または略直線的に延在する。言い換えれば、上流隣接部分５４Ｕの延在方向Ｄｅｘは、直線または略直線である。また、上流隣接部分５４Ｕの内壁面の延在方向は、当該上流隣接部分５４Ｕの延在方向Ｄｅｘに対して平行である。また、上流隣接部分５４Ｕの流路断面形状は、縮小部分５４Ｓの入口端部の流路断面形状と同じである。

＜縮小部分と上流隣接部分との接続部＞
延在方向Ｄｅｘに沿った断面で見た場合において、縮小部分５４Ｓの内壁面に対して上流隣接部分５４Ｕの内壁面がなす角度（以下「縮小角度」）θｓ２は、９０度よりも大きい。

また、縮小部分５４Ｓの延在方向Ｄｅｘは、上流隣接部分５４Ｕの延在方向Ｄｅｘに一致している。

なお、上流隣接部分５４Ｕは、ブローバイガス環流通路の流路断面が上流から下流に向かってステップ的に拡大したり縮小したりすることなく、縮小部分に接続されている。

＜下流隣接部分＞
拡大部分５４Ｅの出口端部には、下流隣接部分５４Ｄが接続されている。拡大部分５４Ｅの出口端部は、流方向Ａｂｇにおいて下流側の拡大部分５４Ｅの端部である。下流隣接部分５４Ｄは、拡大部分５４Ｅよりも下流において該拡大部分５４Ｅに隣接するブローバイガス環流通路の部分である。また、下流隣接部分５４Ｕは、拡大部分５４Ｅの出口端部からブローバイガス環流通路の延在方向Ｄｅｘに所定長さに亘るブローバイガス環流通路の部分である。

下流隣接部分５４Ｄは、流方向Ａｂｇに関してその流路断面が一定である。言い換えれば、下流隣接部分５４Ｄは、流方向Ａｂｇに関してその流路断面積が一定である（すなわち、増大も減少もしない）。

また、下流隣接部分５４Ｄの延在方向Ｄｅｘに対して平行な平面で切った断面において、下流隣接部分５４Ｄの内壁面は、平坦である。また、下流隣接部分５４Ｄの流路断面形状は、円形または略円形である。また、下流隣接部分５４Ｄは、その延在範囲の全域に亘って直線的または略直線的に延在する。言い換えれば、下流隣接部分５４Ｄの延在方向Ｄｅｘは、直線または略直線である。また、下流隣接部分５４Ｄの内壁面の延在方向は、当該下流隣接部分５４Ｄの延在方向Ｄｅｘに対して平行である。また、下流隣接部分５４Ｄの流路断面形状は、拡大部分５４Ｅの出口端部の流路断面形状と同じである。

＜拡大部分と下流隣接部分との接続部＞
延在方向Ｄｅｘに沿った断面で見た場合において、拡大部分５４Ｅの内壁面に対して下流隣接部分５４Ｄの内壁面がなす角度θｄは、９０度よりも大きい。

また、下流隣接部分５４Ｄの延在方向Ｄｅｘは、拡大部分５４Ｅの延在方向Ｄｅｘに一致している。

なお、拡大部分５４Ｅは、ブローバイガス環流通路の流路断面が上流から下流に向かってステップ的に拡大したり縮小したりすることなく、下流隣接部分５４Ｄに接続されている。

このように、第１実施形態のオイルミスト分離機構５４では、流方向Ａｂｇにおいて上流から下流に向かって流路断面が徐々に縮小した後に所定長さに亘って一定となり、その後、徐々に拡大する部分がブローバイガス環流通路に形成されている。つまり、オイルミスト分離機構５４は、ベンチュリ管を構成していると言える。この場合、縮小部分５４Ｓは、ベンチュリ管のノズル部に相当する。また、拡大部分５４Ｅは、ベンチュリ管のディフューザ部に相当する。

また、第１実施形態のオイルミスト分離機構５４では、ブローバイガス環流通路の一部に、絞り部が形成されているとも言える。

＜第１実施形態の効果＞
第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。第１実施形態のオイルミスト分離機構５４では、一定部分５４Ｃと拡大部分５４Ｅとの接続部に、エッジ５５が形成されている。このため、ブローバイガスの流速が比較的速い場合、図４（Ａ）に示されているように、一定部分５４Ｃの内壁面近傍から拡大部分５４Ｅに流入したブローバイガスは、拡大部分５４Ｅの内壁面から離れて流れた後に該内壁面に向かって流れる。そして、このブローバイガスが拡大部分５４Ｅの内壁面に衝突する。このとき、ブローバイガス中のオイルミストが拡大部分５４Ｅの内壁面に付着する。これによって、ブローバイガスからオイルミストが分離される。

さらに、ブローバイガスの流速が比較的遅い場合、図４（Ｂ）に示されているように、一定部分５４Ｃの内壁面近傍から拡大部分５４Ｅに流入したブローバイガスは、拡大部分５４Ｅの内壁面に沿って流れる。このため、ブローバイガスの流速が比較的遅い場合に解決すべき課題となる圧損の上昇が抑制される。すなわち、圧力回復率が高く維持される。

また、図５に示されているように、縮小部分５４Ｓに到来したブローバイガスの一部は、縮小部分５４Ｓの内壁面に衝突する。このときにも、ブローバイガス中のオイルミストが縮小部分５４Ｓの内壁面に付着する。これによって、ブローバイガスからオイルミストが分離される。

なお、拡大部分５４Ｅおよび縮小部分５４Ｓに付着したオイルミストは、各オイルミストが小粒径のオイルミストであっても互いに集まり、比較的大きな粒径のオイルミストとなる。このため、これら内壁面に付着したオイルミストが再びブローバイガス中に飛散する可能性は低い。もちろん、こうした飛散をより確実に抑制するために、これら内壁面に付着したオイルミストをブローバイガス環流通路から排出させるようにしてもよい。

また、拡大部分５４Ｅおよび縮小部分５４Ｓの内壁面にオイルミストが付着していると、これら内壁面にブローバイガスが衝突した際に、ブローバイガス中のオイルミストが内壁面に付着しているオイルミストと凝集する。このため、ブローバイガスからオイルミストが分離されやすい。

また、拡大部分５４Ｅの延在方向Ｄｅｘに対して平行な平面で切った断面において、拡大部分５４Ｅの内壁面が平坦であるため、拡大部分５４Ｅを比較的簡易に形成することができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態のオイルミスト分離機構について説明する。なお、以下で説明する構成以外の第２実施形態の構成は、第１実施形態の構成と同じである。

＜オイルミスト分離機構＞
図６に示されているように、第２実施形態のオイルミスト分離機構５４の拡大部分５４Ｅは、湾曲部分５４Ｅｃと平坦部分５４Ｅｐとからなる。湾曲部分５４Ｅは、流方向Ａｂｇにおいて上流側の拡大部分５４Ｅの部分である。したがって、湾曲部分５４Ｅの上流側端部は、拡大部分５４Ｅの入口端部であり、一定部分５４Ｃの出口端部に接続されている。平坦部分５４Ｅｐは、流方向Ａｂｇにおいて下流側の拡大部分５４Ｅの部分である。したがって、平坦部分５４Ｅｐの下流側端部は、拡大部分５４Ｅの出口端部であり、下流隣接部分５４Ｄに接続されている。また、湾曲部分５４Ｅｃの下流側端部は、平坦部分５４Ｅｐの上流側端部に接続されている。

＜湾曲部分＞
湾曲部分５４Ｅｃは、流方向Ａｂｇに関して上流から下流に向かってその流路断面が拡大する部分である。言い換えれば、湾曲部分５４Ｅｃは、流方向Ａｂｇに関して上流から下流に向かってその流路断面積が徐々に広くなる（すなわち、増大する）部分である。また、湾曲部分５４Ｅｃは、その断面形状が相似形に維持されつつ拡大する。また、湾曲部分５４Ｅの流路断面は、一様に拡大する。また、湾曲部分５４Ｅｃの単位長さ当たりの流路断面積の変化量は、徐々に増大する。なお、湾曲部分５４Ｅの長さは、湾曲部分の延在方向Ｄｅｘにおける長さである。

また、湾曲部分５４Ｅｃの延在方向Ｄｅｘに対して平行な平面で切った断面において、湾曲部分５４Ｅｃの内壁面（すなわち、拡大部分５４の上流側内壁面）は、湾曲している。また、湾曲部分５４Ｅｃの流路断面形状は、円形または略円形である。したがって、湾曲部分５４Ｅｃの直径は、流方向Ａｂｇに上流から下流に向かって徐々に大きくなる。また、湾曲部分５４Ｅｃは、その延在範囲の全域に亘って直線的または略直線的に延在する。言い換えれば、湾曲部分５４Ｅｃの延在方向Ｄｅｘは、直線または略直線である。また、湾曲部分５４Ｅｃの延在方向Ｄｅｘに対する湾曲部分５４Ｅｃの内壁面の延在方向（すなわち、内壁面の各地点における接線方向）の角度θｃ１は、湾曲部分の延在範囲の全域に亘って９０度よりも小さい。

＜平坦部分＞
平坦部分５４Ｅｐは、流方向Ａｂｇに関して上流から下流に向かってその流路断面積が拡大する部分である。言い換えれば、平坦部分５４Ｅｐは、流方向Ａｂｇに関して上流から下流に向かってその流路断面積が徐々に広くなる（すなわち、増大する）部分である。また、平坦部分５４Ｅｐの流路断面は、一様に拡大する。また、平坦部分５４Ｅｐの単位長さ当たりの流路断面積の変化量は、一定である。なお、平坦部分５４Ｅｐの長さは、平坦部分５４Ｅｐの延在方向Ｄｅｘにおける長さである。

また、平坦部分５４Ｅｐの延在方向Ｄｅｘに対して平行な平面で切った断面において、平坦部分５４Ｅｐの内壁面（すなわち、拡大部分５４Ｅの下流側内壁面）は、平坦である。また、平坦部分５４Ｅｐの流路断面形状は、円形または略円形である。したがって、平坦部分５４Ｅｐの直径は、流方向Ａｂｇに上流から下流に向かって徐々に大きくなる。また、平坦部分５４Ｅｐは、その延在範囲の全域に亘って直線的または略直線的に延在する。言い換えれば、平坦部分５４Ｅｐの延在方向Ｄｅｘは、直線または略直線である。また、平坦部分５４Ｅｐの延在方向Ｄｅｘに対する平坦部分５４Ｅｐの内壁面の延在方向の角度θｐは、平坦部分の延在範囲の全域に亘って９０度よりも小さい。

＜湾曲部分と平坦部分との接続部＞
延在方向Ｄｅｘに沿った断面で見た場合において、湾曲部分５４Ｅｃの出口端部の内壁面の接線方向は、平坦部分５４Ｅｐの内壁面の延在方向に一致している。

また、湾曲部分５４Ｅｃの延在方向Ｄｅｘは、平坦部分５４ｐの延在方向Ｄｅｘに一致している。

なお、湾曲部分５４Ｅｃは、ブローバイガス環流通路の流路断面が上流から下流に向かってステップ的に拡大したり縮小したりすることなく、平坦部分５４Ｅｐに接続されている。

また、湾曲部分５４Ｅｃの入口端部の断面形状は、一定部分５４Ｃの出口端部の断面形状と同じである。湾曲部分５４Ｅｃの出口端部の断面形状は、平坦部分５４Ｅｐの入口端部の断面形状と同じである。平坦部分５４Ｅｐの出口端部の断面形状は、下流隣接部分５４Ｄの流路断面形状と同じである。

＜一定部分と湾曲部分との接続部＞
また、延在方向Ｄｅｘに沿った断面で見た場合において、一定部分５４Ｃの内壁面に平行なラインを湾曲部分５４Ｅｃの領域まで延長したときに、そのラインに対して湾曲部分５４Ｅｃの内壁面がなす角度（以下「拡大角度」）θｃ２は、９０度よりも小さい。特に、拡大角度θｃ２は、図３にラインＬ１で示されているように、ブローバイガスの流速に対する圧力回復率の変化率の変化率がブローバイガスの特定の流速において変化する角度に設定されている。

また、湾曲部分５４Ｅｃの内壁面と一定部分５４Ｃの内壁面との接続部には、エッジ５５が形成されている。

また、湾曲部分５４Ｅｃの延在方向Ｄｅｘは、一定部分５４Ｃの延在方向Ｄｅｘに一致している。

なお、一定部分５４Ｃは、ブローバイガス環流通路の流路断面が上流から下流に向かってステップ的に拡大したり縮小したりすることなく、湾曲部分５４Ｅｃに接続されている。

＜平坦部分と下流隣接部分との接続部＞
延在方向Ｄｅｘに沿った断面で見た場合において、平坦部分５４Ｅｐの内壁面に対して下流隣接部分５４Ｄの内壁面がなす角度θｄは、９０度よりも大きい。

また、下流隣接部分５４Ｄの延在方向Ｄｅｘは、平坦部分５４Ｅｐの延在方向Ｄｅｘに一致している。

なお、平坦部分５４Ｅｐは、ブローバイガス環流通路の流路断面が上流から下流に向かってステップ的に拡大したり縮小したりすることなく、下流隣接部分５４Ｄに接続されている。

このように、第２実施形態のオイルミスト分離機構５４でも、第１実施形態と同様に、流方向Ａｂｇにおいて上流から下流に向かって流路断面が徐々に縮小した後に所定長さに亘って一定となり、その後、徐々に拡大する部分がブローバイガス環流通路に形成されている。

＜第２実施形態の効果＞
第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。拡大部分５４Ｅの上流側の部分が湾曲部分５４Ｅｃであるため、拡大部分５４Ｅの上流側内壁面が上流から下流に向かう方向において湾曲している。したがって、拡大部分５４Ｅに流入するブローバイガスの流速が比較的遅い場合、より確実に、上流隣接部分５４Ｕの内壁面近傍から拡大部分に流入したブローバイガスが拡大部分５４Ｅの内壁面に沿って流れる。このため、より確実に、拡大部分に起因する圧損の上昇が抑制される。

また、第２実施形態のオイルミスト分離機構５４でも、一定部分５４Ｃと拡大部分５４Ｅ（より具体的には、湾曲部分５４Ｅｃ）との接続部に、エッジ５５が形成されている。そして、拡大部分５４Ｅの上流側の内壁面は、湾曲している。このため、ブローバイガスの流速が比較的遅い場合、一定部分５４Ｃの内壁面近傍から拡大部分５４Ｅに流入したブローバイガスは、より確実に、拡大部分５４Ｅの内壁面に沿って流れる。一方、ブローバイガスの流速が比較的速い場合、一定部分５４Ｃの内壁面近傍から拡大部分５４Ｅに流入したブローバイガスは、より確実に、拡大部分５４Ｅの内壁面から離れて流れた後に該内壁面に向かって流れる。したがって、より確実に、ブローバイガスからオイルミストが分離される。

すなわち、第２実施形態によれば、拡大部分５４Ｅに流入するブローバイガスの流速に応じて圧損の上昇抑制とオイルミストの分離とがバランス良く達成される。

１０…内燃機関
５０…ブローバイガス環流装置
５４Ｅ…拡大部分
５４Ｓ…縮小部分
５４Ｃ…一定部分
５４Ｅｃ…湾曲部分
５４Ｅｐ…平坦部分
５５…エッジ
５６…ブローバイガス環流通路

Claims (4)

1. ブローバイガス環流通路を備えた内燃機関のブローバイガス環流装置において、上流から下流に向かって流路断面が徐々に拡大する拡大部分が前記ブローバイガス環流通路に形成されており、前記拡大部分の内壁面と該拡大部分よりも上流の前記ブローバイ環流通路の部分の内壁面との接続部にエッジが形成されている内燃機関のブローバイガス環流装置。
2. 流路断面が一定である一定部分が前記拡大部分の上流側端部に接続されており、上流から下流に向かって流路断面が徐々に縮小する縮小部分が前記一定部分の上流側に接続されている請求項１に記載の内燃機関のブローバイガス環流装置。
3. 前記拡大部分の内壁面が上流から下流に向かう方向において平坦である請求項１または２に記載の内燃機関のブローバイガス環流装置。
4. 前記拡大部分の上流側内壁面が上流から下流に向かう方向において湾曲しており、前記拡大部分の下流側内壁面が上流から下流に向かう方向において平坦である請求項１または２に記載の内燃機関のブローバイガス環流装置。

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