JP2015045286A - Vehicle internal combustion engine - Google Patents
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Description
本願発明は、エアクリーナを備えた車両用内燃機関に関するものである。 The present invention relates to a vehicle internal combustion engine equipped with an air cleaner.
内燃機関のエアクリーナはケースとフィルターエレメントを備えており、ケースの内部をフィルターエレメントにてダーティ室とクリーン室とに仕切り、ダーティ室には空気取り入れ口を設けてクリーン室には空気出口を設けた構成になっている。いずれにしても、空気取り入れ口から雨水や洗浄水がダーティ室に入り込むことがあり、そこで、ダーティ室の底に水抜き穴を空けていることがある。 The air cleaner of an internal combustion engine has a case and a filter element. The inside of the case is divided into a dirty chamber and a clean chamber by the filter element, an air intake port is provided in the dirty chamber, and an air outlet is provided in the clean chamber. It is configured. In any case, rainwater and washing water may enter the dirty chamber from the air intake, and there may be a drain hole at the bottom of the dirty chamber.
さて、自動車用内燃機関の場合は、自動車の構造によってはエンジルームの上下高さに制約を受ける場合があり、そこで、内燃機関をスラント型にして大きく傾けた姿勢で配置せねばならない場合がある。この場合は、エアクリーナもエンジルームの下部に配置せざるを得ないことが多い。ところが、大雨や洪水で道路等が冠水する等してエンジルームの下部が水に漬かることがあり、すると、水抜き穴からダーティ室の水が入り込んでしまうことがあった。 Now, in the case of an internal combustion engine for automobiles, depending on the structure of the automobile, the vertical height of the engine room may be restricted, and there is a case where the internal combustion engine must be disposed in a slanted posture with a large inclination. . In this case, the air cleaner often has to be disposed below the engine room. However, the lower part of the engine room may be submerged in water due to flooding of roads and the like due to heavy rain and flooding, and water in the dirty room may enter from the drain hole.
他方、空気取り入れ口がダーティ室より下にあると、冠水等によって空気取り入れ口から水が流入することがある。この点について特許文献1では、エアクリーナのダーティ室にメインダクトとサブダクトとを接続し、メインダクトに水の浸入によって閉じるフロート弁を設けて、フロート弁が閉じるとサブダクトからエアクリーナに吸気する構成が開示されている。この特許文献1では、フロート弁が閉じ切るまではメインダクトに水が浸入しており、そこで、メインダクトに連通した拡張室(水タンク)を設けて、拡張室の底に水抜き穴を設けている。 On the other hand, if the air intake is below the dirty chamber, water may flow from the air intake due to flooding or the like. In this regard, Patent Document 1 discloses a configuration in which a main duct and a sub duct are connected to a dirty chamber of an air cleaner, a float valve that is closed by intrusion of water is provided in the main duct, and air is sucked from the sub duct into the air cleaner when the float valve is closed. Has been. In this Patent Document 1, water enters the main duct until the float valve is completely closed. Therefore, an extension chamber (water tank) communicating with the main duct is provided, and a drain hole is provided at the bottom of the extension chamber. ing.
特許文献1では、メインダクトとサブダクトとを設けなければならないため、構造が複雑化してコストが嵩む問題がある(そもそも、冠水でも影響を受けないサブダクトを配置できるスペースがあれば、わざわざメインダクトとサブダクトを設ける必要もないと思われる。)。 In Patent Document 1, since it is necessary to provide a main duct and a sub duct, there is a problem that the structure is complicated and the cost is increased (in the first place, if there is a space where a sub duct that is not affected by submergence can be placed, both the main duct and There seems to be no need to install a sub duct.)
また、メインダクトから浸水する状況では、メインダクトより下に配置されている拡張室は既に浸水しており、すると、水抜き穴から拡張室に水が流入してこれがエアクリーナに吸い込まれる可能性も高い。従って、抜本的な対策になっているか疑問である。 Also, in the situation where the main duct is submerged, the expansion chamber located below the main duct is already submerged.Therefore, there is a possibility that water flows into the expansion chamber from the drain hole and is sucked into the air cleaner. high. Therefore, it is doubtful whether it is a drastic measure.
本願発明はこのような現状を改善すべく成されたものであり、冠水等によるダーティ室への浸水は阻止しつつ、通常の状態でダーティ室に流入する水は的確に処理せんとするものである。 The present invention was made to improve such a current situation, and water that flows into the dirty chamber in a normal state is properly treated while preventing inundation of the dirty chamber by flooding or the like. is there.
本願発明は機関本体とエアクリーナとを有する内燃機関に関するもので、前記機関本体には排気通路が接続されている一方、前記エアクリーナは、フィルターエレメントで仕切られたダーティ室とクリーン室を有しており、前記ダーティ室には空気取り入れ口が開口して前記クリーン室には空気出口が開口しており、前記空気取り入れ口からダーティ室に水が入り込み得る基本構成になっている。 The present invention relates to an internal combustion engine having an engine body and an air cleaner. An exhaust passage is connected to the engine body, while the air cleaner has a dirty chamber and a clean chamber partitioned by a filter element. The dirty chamber has an air intake opening and the clean chamber has an air outlet, so that water can enter the dirty chamber from the air intake opening.
そして、前記エアクリーナのダーティ室と前記排気通路とは、前記排気通路を通る排気ガスによって負圧が作用しているバイパス通路で接続されており、前記エアクリーナのダーティ室又はバイパス通路に通水弁を設けている。 The dirty chamber of the air cleaner and the exhaust passage are connected by a bypass passage in which negative pressure is applied by exhaust gas passing through the exhaust passage, and a water passage valve is connected to the dirty chamber or the bypass passage of the air cleaner. Provided.
バイパス通路に負圧を作用させるには、バイパス通路を排気通路に開口させて、エジェクタのような吸引作用を利用したらよい。また、通水弁はダーティ室の底部のうちバイパス通路との接続部に設けたり、バイパス通路の任意の部分に設けたりすることができる。通水弁をバイパス通路に設けた場合は、バイパス通路の一部を水溜まり部として機能させることが可能である。 In order to apply a negative pressure to the bypass passage, the bypass passage may be opened to the exhaust passage and a suction action like an ejector may be used. Moreover, a water flow valve can be provided in a connection part with a bypass channel in the bottom part of a dirty chamber, or can be provided in the arbitrary parts of a bypass channel. When the water flow valve is provided in the bypass passage, a part of the bypass passage can function as a water reservoir.
通水弁は電磁ソレノイド等のアクチュエータで駆動される遠隔操作式のものでもよいが、実施形態のように水の水位を利用して自動的に開閉するフロート弁を採用すると、構造が簡単でコスト面でも優れているため好適である。 The water flow valve may be a remote control type driven by an actuator such as an electromagnetic solenoid, but adopting a float valve that automatically opens and closes using the water level as in the embodiment makes the structure simple and cost-effective. Since it is excellent also in terms of surface, it is preferable.
本願発明では、空気取り入れ口からダーティ室に水が流入しても、その水は通水弁を介してバイパス通路から排気通路に排除される。従って、水は吸気系や燃焼室に流入することはなくて、水が吸気系部材に悪影響を与えたり燃焼を阻害したりすることはない。また、排気通路にリークした水は熱によって瞬時に蒸発するため、排気通路や消音器に悪影響を及ぼすこともない。バイパス通路の負圧は排気ガスの動圧を利用して発生させるものであるため、構造は簡単で動作も確実である。 In the present invention, even if water flows into the dirty chamber from the air intake port, the water is excluded from the bypass passage to the exhaust passage through the water passage valve. Therefore, the water does not flow into the intake system or the combustion chamber, and the water does not adversely affect the intake system member or inhibit the combustion. Further, since water leaked into the exhaust passage is instantly evaporated by heat, the exhaust passage and the silencer are not adversely affected. Since the negative pressure in the bypass passage is generated using the dynamic pressure of the exhaust gas, the structure is simple and the operation is reliable.
また、ダーティ室に水抜き穴を空ける必要はないため、道路の冠水等によってダーティ室が水に漬かるような事態に至っても、水位が空気取り入れ口の始端まで上がらない限り水がダーティ室に入り込むことはない。 In addition, since it is not necessary to make a drain hole in the dirty room, water will enter the dirty room as long as the water level does not rise to the beginning of the air intake even if the dirty room is submerged in water due to flooding of the road, etc. There is nothing.
(1).内燃機関の概要
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図1に基づいて内燃機関の概要を説明する。
(1). Outline of Internal Combustion Engine Next, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings. First, the outline of the internal combustion engine will be described with reference to FIG.
内燃機関は、機関本体1とエアクリーナ2とを有している。機関本体1は、シリンダボア3が形成されると共にクランク軸4が回転自在に保持されたシリンダブロック5と、クランク軸4と反対側においてシリンダブロック5に固定されたシリンダヘッド6と、シリンダヘッド6に固定されたシリンダヘッドカバー7と、シリンダブロック5のクランクケース部に固定されたオイルパン8とを有している。
The internal combustion engine has an engine body 1 and an
本実施形態の内燃機関はスラント型であり、機関本体1は、シリンダボア3の軸心Oが水平9に近づくように大きく傾斜している。シリンダヘッド6の下面には吸気マニホールド10が接続されて、これにサージタンク11を有する吸気通路12が接続されている。他方、シリンダヘッド6の上面には排気マニホールド13が接続されており、排気マニホールド13には、触媒ケース14を含む排気通路15が接続されている。
The internal combustion engine of the present embodiment is a slant type, and the engine body 1 is greatly inclined so that the axis O of the cylinder bore 3 approaches the horizontal 9. An intake manifold 10 is connected to the lower surface of the cylinder head 6, and an
本実施形態のエアクリーナは縦型であり、上向きに開口した本体17とこれに上から被さった蓋18とでケースが構成され、ケースの内部にフィルターエレメント20が配置されている。従って、ケースの内部は、フィルターエレメント20の下に位置したダーティ室21と、フィルターエレメント20の上に位置したクリーン室22とに区分されており、本体17には、ダーティ室6に開口した空気取り入れ口23を設け、蓋18には、クリーン室22に開口した空気出口24を設けている。敢えて述べる必要はないが、空気出口24は吸気通路12に接続されている。
The air cleaner of this embodiment is a vertical type, and a case is constituted by a
なお、本体17と蓋18とはクリップで保持されているが、詳細は省略している。フィルターエレメント20は、その外周部が本体17と蓋18とで挟まれて、ずれ不能に保持されている。
The
(2).エアクリーナの水抜き構造
エアクリーナ2におけるダーティ室21の底には下向きに凹んだ弁室(フロート室)26を設けており、弁室26の下端と排気通路15のうち触媒ケース14より下流側の部位とがバイパス通路27で接続されている。バイパス通路27には、排気ガスの動圧によって負圧が発生するようになっている。その構造の例を図2に示している。
(2). Water cleaner drainage structure The bottom of the
図2のうち(A)に示す例では、バイパス通路27の始端部である吸引口28を排気通路15の内周面に単純に開口させているが、吸引口28を、排気ガスの流れ方向と反対側に延びるように傾斜させることにより、排気ガスの流れによって吸引口28から空気が吸引されるように構成している。また、吸引口28は、排気通路15に近づくに従って断面積が大きくなるテーパ状に構成しており、これにより、排気ガスによる吸引作用がより強く発揮される。
In the example shown in FIG. 2A, the
図2の(B)に示す例では、吸引口28は(A)と同様に傾斜姿勢して、その先端部を排気通路15の内部に突出させている。この例では、吸引口28の開口縁には排気ガスの動圧がより強く作用するため、吸引口28が細くても高い負圧を発生させることができる(排気ガスの圧力は、排気通路15の中心に近づくほど高くなる。)。
In the example shown in FIG. 2 (B), the
図2の(C)に示す例は(B)に示した例の変形例であり、吸引口28を排気通路15の中心近くまで延長すると共に、吸引口28の外周部に排気ガスが進入するガイド穴29を空けている。この例では、排気ガスによって吸引口28の内部の空気が強く引かれるため、バイパス通路27に強い負圧を作用させることができる。
The example shown in FIG. 2C is a modification of the example shown in FIG. 2B. The
図2のうち(D)に示す例では、排気通路15にその内径を絞ったオリフィス部30を形成して、オリフィス部30の拡径部30aに吸引口28を開口させている。この例では、排気ガスはオリフィス部30において流速が高くなるため、バイパス通路27に対しても強い負圧を作用させることができる。
In the example shown in FIG. 2D, an
ダーティ室21の弁室26に水が溜まると、通水弁が開いて水は自動的にバイパス通路27に流れる。通水弁の一例を図3(A)(B)に示している。この例では、弁室26は、ダーティ室21の底に繋がった大径部26aと、その先端(下端)に繋がった中間径部26bと、更にその先端(下端)に繋がった小径部26cとで段違い異径構造になっている。大径部26aの上には、異物を補集するフィルター26dが配置されている。
When water accumulates in the
そして、中間径部26bには、弁体の一例としての球弁31が上下動自在に嵌まって、大径部26aには円板状(球状でもよい)のフロート32が上下動自在に配置されており、球弁31とフロート32とはロッド33で一体に繋がっている。従って、弁室26と球弁31及びフロート32で通水弁が構成されている。
A
球弁31が小径部26cの上端に当たると小径部26c及びバイパス通路27は閉じており、この状態では、フロート32は大径部26aの下端よりも少し上に位置している。従って、球弁31が小径部26cの上端を塞いだ状態が保持されている。また、バイパス通路27には負圧が作用しているため、球弁31が負圧によって小径部26cを塞いだ状態が保持されている。
When the
何らかの理由でダーティ室21に水が進入して弁室26に流入すると、水位がフロート32の下面に到るまでは球弁31で小径部26cを塞いだ状態が保持されているが、水位がフロート32まで到ると、フロート32が上昇することで球弁31が小径部26cから離脱して、弁室26とバイパス通路27とが連通する。これにより、弁室26に溜まった水はバイパス通路27から排気通路15に排出される。従って、ダーティ室21に流入した水によって吸気系の部材が悪影響を受けたり、燃焼が阻害されたりすることはない。
When water enters the
図示の例では球弁31とフロート32とをロッド33で接続しているが、ロッド33を使用せずに球弁31とフロート32をと一体化してもよい。水が僅かに溜まっただけで開弁させるには、僅かの水でフロート32を上昇させる必要があるので、球弁31とフロート32とを一体化するのは合理的である。弁室から水が抜け切ってから閉弁するのが好ましいが、この点については、球弁31の戻りが緩慢になるようなダンパ装置を設けたらよい。
In the illustrated example, the
(3).他のバリエーション
図3(C)に示す実施形態は、フィルターエレメント4の左右にダーティ室21とクリーン室22とを配置した横型のエアクリーナ2に適用している。このような横型の場合、クリーン室22にも水が流入するおそれがあるので、ダーティ室21とクリーン室22とを枝管34で弁室35に接続している。
(3) Other Variations The embodiment shown in FIG. 3C is applied to a
さて、内燃機関の運転停止中にエアクリーナ2の内部に水が入ると、これがバイパス通路27を介して排気通路15に流入するおそれがあり、すると、排気通路15の腐食等の原因になる虞がある。この点について図3(D)では、内燃機関の停止中はバイパス通路27が自動的に閉じるように配慮している。
Now, if water enters the
すなわち図3(D)の例では、バイパス通路の途中に開閉弁36を設けて、開閉弁36をダイヤフラム37のピスヒン38で駆動するように設定すると共に、ダイヤフラム37の駆動室と排気通路15とを管路39で接続している。
That is, in the example of FIG. 3D, an on-off
この例では、機関の運転停止中はダイヤフラム37のピスヒン38はばね40で押されていて開閉弁36は閉じており、機関が始動されると、管路39に作用した負圧によってダイヤフラム37のピスヒン38がばね40に抗して後退し、開閉弁36が開く。従って、機関の運転停止中にダーティ室21やバイパス通路27に水が溜まっていても、その水は運転開始と共に排気通路15に排出されて蒸発する。
In this example, when the engine is stopped, the
本願発明は上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、弁室はバイパス通路の適宜部位に設けてもよい。通水弁としては、ニードル弁やバタフライ弁など、各種の弁を使用できる。 The present invention can be embodied in various ways other than the above embodiment. For example, the valve chamber may be provided in an appropriate part of the bypass passage. Various valves such as a needle valve and a butterfly valve can be used as the water flow valve.
本願発明は、エアクリーナ付き内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。 The present invention can be embodied in an internal combustion engine with an air cleaner. Therefore, it can be used industrially.
1 機関本体
2 エアクリーナ
6 シリンダヘッド
10 吸気マニホールド
12 吸気通路
13 排気マニホールド
15 排気通路
19 ケース
20 フィルターエレメント
21 ダーティ室
22 クリーン室
23 空気取り入れ口
24 空気出口
26 弁室(フロート室)
27 バイパス通路
28 吸引口
31 球弁
32 フロート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine
27
Claims (1)
前記機関本体には排気通路が接続されている一方、
前記エアクリーナは、フィルターエレメントで仕切られたダーティ室とクリーン室を有しており、前記ダーティ室には空気取り入れ口が開口して前記クリーン室には空気出口が開口しており、前記空気取り入れ口からダーティ室に水が入り込み得る構成であって、
前記エアクリーナのダーティ室と前記排気通路とは、前記排気通路を通る排気ガスによって負圧が作用しているバイパス通路で接続されており、前記エアクリーナのダーティ室又はバイパス通路に通水弁を設けている、
車両用内燃機関。 It has an engine body and an air cleaner,
While an exhaust passage is connected to the engine body,
The air cleaner has a dirty chamber and a clean chamber partitioned by a filter element. The dirty chamber has an air intake opening and the clean chamber has an air outlet. The water can enter the dirty room from
The dirty chamber of the air cleaner and the exhaust passage are connected by a bypass passage in which negative pressure is applied by exhaust gas passing through the exhaust passage, and a water flow valve is provided in the dirty chamber or bypass passage of the air cleaner. Yes,
Internal combustion engine for vehicles.
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
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CN106438129A (en) * | 2016-11-25 | 2017-02-22 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | Air filter lower shell assembly |
JP2017074301A (en) * | 2015-10-16 | 2017-04-20 | 株式会社三共 | Game machine |
-
2013
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CN106438129A (en) * | 2016-11-25 | 2017-02-22 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | Air filter lower shell assembly |
CN106438129B (en) * | 2016-11-25 | 2018-11-02 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | A kind of air filter lower housing assembly |
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