JP2016133088A - Blow-by gas treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブローバイガス処理装置に関する。 The present invention relates to a blow-by gas processing apparatus.
従来、内燃機関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処理装置が知られている。ブローバイガス処理装置は、例えばシリンダヘッドカバー内の内部空間により形成されてクランク室に連通するブリーザ室と、吸気通路とを通気可能に接続するブリーザパイプを備える。このブリーザパイプは、通常時は新気をブリーザ室に導入する一方で、低温時にPCV(ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション)ラインを流通するブローバイガス中に含まれる水分が凍結してPCVラインが閉塞した場合には、ブローバイガスが逆流して流れ込むことで、ブローバイガスを吸気通路に還流する。 Conventionally, blow-by gas processing apparatuses that recirculate blow-by gas of an internal combustion engine to an intake passage are known. The blow-by gas processing apparatus includes, for example, a breather chamber that is formed by an internal space in the cylinder head cover and communicates with the crank chamber, and a breather pipe that connects the intake passage so as to allow ventilation. While this breather pipe normally introduces fresh air into the breather chamber, the moisture contained in the blow-by gas that flows through the PCV (positive crankcase ventilation) line at low temperatures freezes and the PCV line is blocked. In this case, the blow-by gas flows back and flows back to the intake passage.
ところが、PCVラインに加えてブリーザパイプが凍結して閉塞した場合には、クランク室の内圧が上昇し、オイル漏れが生じるおそれがある。そこで、水分の凍結によるブリーザパイプの閉塞を防止するために、エンジン冷却水(温水)が流通する温水パイプを、ブリーザパイプに対して熱交換可能な状態で配置することで、ブリーザパイプを保温する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 However, when the breather pipe freezes and closes in addition to the PCV line, the internal pressure of the crank chamber increases and oil leakage may occur. Therefore, in order to prevent the breather pipe from being blocked by freezing of water, the breather pipe is kept warm by arranging the hot water pipe through which the engine cooling water (hot water) flows so as to be able to exchange heat with the breather pipe. A technique has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の技術では、ブリーザパイプ内における水分の凍結は回避できるものの、ブリーザパイプが接続された吸気通路内で水分が凍結する場合があった。吸気通路内で水分が凍結した場合には、特にターボチャージャ搭載車両では、氷によってターボチャージャが破損するおそれがあった。 However, according to the conventional technique, although the freezing of moisture in the breather pipe can be avoided, the moisture may freeze in the intake passage to which the breather pipe is connected. When moisture is frozen in the intake passage, the turbocharger may be damaged by ice, particularly in a vehicle equipped with a turbocharger.
また、通常、吸気通路はレイアウトの都合で屈曲部が生じ易く、屈曲部の剛性の向上が課題であった。特にターボチャージャ搭載車両では、構造上、吸気通路に大きな屈曲部が形成されるため、この課題が顕著であった。 In general, the intake passage is likely to have a bent portion for the sake of layout, and it has been a problem to improve the rigidity of the bent portion. In particular, in a turbocharger-equipped vehicle, this problem is remarkable because a large bent portion is formed in the intake passage due to its structure.
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸気通路内における水分の凍結を防止できるとともに、吸気通路の屈曲部の剛性を向上できるブローバイガス処理装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a blow-by gas processing apparatus that can prevent freezing of moisture in the intake passage and improve the rigidity of the bent portion of the intake passage.
上記目的を達成するため本発明は、内燃機関(例えば、後述のエンジン2)のブローバイガスを吸気通路(例えば、後述の吸気管3)に還流するブリーザパイプ(例えば、後述のブリーザパイプ7)を備えたブローバイガス処理装置(例えば、後述のブローバイガス処理装置1)であって、前記吸気通路の屈曲部(例えば、後述の屈曲部3A)の内側において前記吸気通路から突出して設けられ、前記ブリーザパイプの一端が導入される導入孔(例えば、後述の導入孔81)が形成されたチャンバ(例えば、後述のチャンバ8)を備えるブローバイガス処理装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a breather pipe (for example, a
本発明では、吸気通路の屈曲部の内側において、吸気通路から突出するチャンバを設ける。また、該チャンバに、ブリーザパイプの一端が導入される導入孔を設ける。
本発明によれば、吸気通路から突出するチャンバ内において、ブリーザパイプから還流されたブローバイガスを滞留させることができる。これにより、低温時において、ブリーザパイプから還流されたブローバイガスが低温の新気に直接当たるのを回避できるため、ブローバイガス中に含まれる水分の凍結を防止できる。
また本発明によれば、吸気通路の屈曲部の内側にチャンバを設けるため、該チャンバにより、屈曲部の剛性を向上できる。ひいては、屈曲部の振動も防止できる。
In the present invention, a chamber protruding from the intake passage is provided inside the bent portion of the intake passage. The chamber is provided with an introduction hole into which one end of the breather pipe is introduced.
According to the present invention, the blow-by gas recirculated from the breather pipe can be retained in the chamber protruding from the intake passage. Accordingly, it is possible to avoid that the blow-by gas recirculated from the breather pipe directly hits the low-temperature fresh air at a low temperature, so that the moisture contained in the blow-by gas can be prevented from freezing.
Further, according to the present invention, since the chamber is provided inside the bent portion of the intake passage, the rigidity of the bent portion can be improved by the chamber. As a result, vibration of the bent portion can also be prevented.
前記吸気通路の屈曲部の内側において前記チャンバの車両前方側を覆うように設けられた防風板(例えば、後述の防風板9)をさらに備えることが好ましい。
It is preferable to further include a windbreak plate (for example, a
この発明では、吸気通路の屈曲部の内側において、チャンバの車両前方側を覆うように防風板を設ける。これにより、チャンバ内における水分の凍結をより確実に防止できるとともに、吸気通路の屈曲部の剛性をより向上できる。 In the present invention, the windbreak plate is provided inside the bent portion of the intake passage so as to cover the front side of the chamber in the vehicle. As a result, moisture in the chamber can be more reliably prevented from being frozen, and the rigidity of the bent portion of the intake passage can be further improved.
前記内燃機関は、ターボチャージャ(例えば、後述のターボチャージャ10)を備え、前記チャンバは、前記ターボチャージャの上流側の吸気通路に形成された屈曲部に設けられることが好ましい。
The internal combustion engine preferably includes a turbocharger (for example, a
この発明では、ターボチャージャの上流側の吸気通路に形成された屈曲部に、上述のチャンバを設ける。上述したようにターボチャージャ搭載車両では、氷によってターボチャージャが破損するおそれがあるうえ、構造上、吸気通路に大きな屈曲部が形成されるため、上述の効果がより顕著に発揮される。 In the present invention, the chamber described above is provided in a bent portion formed in the intake passage on the upstream side of the turbocharger. As described above, in a turbocharger-equipped vehicle, the turbocharger may be damaged by ice, and a large bent portion is formed in the intake passage due to the structure. Therefore, the above-described effect is more remarkably exhibited.
本発明によれば、吸気通路内における水分の凍結を防止できるとともに、吸気通路の屈曲部の剛性を向上できるブローバイガス処理装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to prevent the freezing of the water | moisture content in an intake passage, the blowby gas processing apparatus which can improve the rigidity of the bending part of an intake passage can be provided.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るブローバイガス処理装置1を備える内燃機関2の斜視図である。図2は、図1の要部拡大図である。図2では、説明の便宜上、吸気管3を透過させて示している。
なお、図1及び図2において、「Fr」は車両前方、「Rr」は車両後方、「R」は運転者から見た右方向、「L」は運転者から見た左方向を表している(図5〜図8においても同様)。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of an
1 and 2, “Fr” represents the front of the vehicle, “Rr” represents the rear of the vehicle, “R” represents the right direction viewed from the driver, and “L” represents the left direction viewed from the driver. (The same applies to FIGS. 5 to 8).
図1及び図2に示すように、本実施形態に係るブローバイガス処理装置1は、内燃機関(以下、「エンジン」という。)2のエンジン本体20に設けられる。本実施形態に係るブローバイガス処理装置1は、低温時において、エンジン本体20内で発生するブローバイガスを吸気管3に還流する。本実施形態に係るブローバイガス処理装置1は、シリンダヘッドカバー25と吸気管3に接続されたブリーザパイプ7と、吸気管3にそれぞれ設けられたチャンバ8及び防風板9を備える点に特徴を有する。これらについては、後段で詳述する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the blow-by
エンジン2は、エンジン本体20に設けられたターボチャージャ10を備える。そのため、後段で詳述するように吸気管3は、ターボチャージャ10の上流側において大きく屈曲している。より具体的には、吸気管3は、左側から右側に延びた後、そのやや下方に設けられたターボチャージャ10に向かって略U字状に大きく屈曲(湾曲)した屈曲部3Aを有する。本実施形態に係るブローバイガス処理装置1の特徴部であるブリーザパイプ7、チャンバ8及び防風板9は、この屈曲部3Aに設けられる。
The
先ず、本実施形態に係るブローバイガス処理装置1の全体構成について、図3及び図4の模式図を参照して説明する。ここで、図3は、通常時における本実施形態に係るブローバイガス処理装置1の模式図である。図4は、低温時における本実施形態に係るブローバイガス処理装置1の模式図である。
First, the whole structure of the blowby
図3及び図4に示すように、エンジン本体20は、シリンダボア21が形成されたシリンダブロック22と、シリンダブロック22の上部に取り付けられてシリンダボア21の上端を閉鎖するシリンダヘッド23と、シリンダヘッド23の上部に取り付けられてシリンダヘッド23とともにブリーザ室24を形成するシリンダヘッドカバー25と、シリンダブロック22の下部に取り付けられてシリンダブロック22とともにクランク室26を形成するオイルパン27と、を備える。
なお、シリンダブロック22及びシリンダヘッド23は、アルミニウム等のダイキャスト品により構成される。また、シリンダヘッドカバー25は樹脂成形品により構成され、オイルパン27は鋼板プレス成形品により構成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
In addition, the
シリンダボア21には、ピストン28が上下方向に摺動可能に設けられる。ピストン28は、クランク室26内に配置され、図示しないクランク軸に連結されたコネクティングロッド29に連結される。
A
シリンダヘッド23には、吸気ポート30及び排気ポート40が形成されるとともに、吸気ポート30を開閉する吸気バルブ31と、排気ポート40を開閉する排気バルブ41が設けられる。これら吸気バルブ31及び排気バルブ41は、シリンダヘッド23に設けられた図示しない動弁機構により、クランク軸の回転に同期して開閉駆動される。
In the
吸気ポート30には、下流側から順に、吸気マニホールド32と、スロットルバルブ33を有するスロットルボディ34と、エアフローメータ35が取り付けられた吸気管3と、エアクリーナ36が設けられる。なお、吸気管3は、樹脂成形品により構成される。
排気ポート40には、上流側から順に、排気マニホールド42と、排気を浄化する触媒コンバータ43と、排気管4が設けられる。
The
The
クランク室26には、PCVバルブ51とPCVチューブ52で構成されるPCVライン5が設けられる。PCVライン5は、吸気マニホールド32の集合管部であるサージタンク部37に接続される。これにより、クランク室26は、PCVライン5を介してサージタンク部37に連通している。
また、クランク室26には、ブリーザ室24に接続された内部連通路26Aが設けられる。これにより、クランク室26は、内部連通路26Aを介してブリーザ室24に連通している。
The
Further, the
ブリーザ室24の上部には、オイルセパレータ25Aと、オイルセパレータ25Aを介してブリーザ室24に一端側が接続されて連通するブリーザパイプ7が設けられる。ブリーザパイプ7は、他端側が吸気管3に接続される。これにより、ブリーザ室24は、ブリーザパイプ7を介して吸気管3に連通している。
An upper portion of the
ブリーザパイプ7は、金属管で形成されており、その外周には、略全長に亘って温水パイプ6が熱交換可能な状態で設けられる。この温水パイプ6には、暖機後のエンジン冷却水が流通し、これにより、ブリーザパイプ7は加熱される。
The
本実施形態に係るブローバイガス処理装置1の基本動作は、次の通りである。
先ず図3に示すように、低温時以外の通常時においては、クランク室26内のブローバイガスはPCVライン5により、サージタンク部37に還流される(図3中の矢印を参照)。このとき、クランク室26内及びクランク室26に連通するブリーザ室24内が負圧となるため、ブリーザ室24に連通するブリーザパイプ7を介して、吸気管3から新気がブリーザ室24に導入される。
The basic operation of the blow-by
First, as shown in FIG. 3, in a normal time other than a low temperature, the blow-by gas in the
これに対して図4に示すように、低温時においては、PCVライン5内を流通するブローバイガス中に含まれる水分が凍結することで、PCVライン5が閉塞する。すると、クランク室26内のブローバイガスが、内部連通路26A及びブリーザ室24を介してブリーザパイプ7内に逆流して流れ込む(図4中の矢印を参照)。このとき、ブリーザパイプ7は温水パイプ6内を流通する暖機後のエンジン冷却水によって加熱されるため、その内部における水分の凍結が回避される。これにより、ブリーザパイプ7内で水分が凍結することがなく、吸気管3に還流される。
On the other hand, as shown in FIG. 4, at a low temperature, the PCV line 5 is closed by freezing moisture contained in the blow-by gas flowing through the PCV line 5. Then, the blow-by gas in the
次に、本実施形態に係るブローバイガス処理装置1のブリーザパイプ7、チャンバ8及び防風板9について、図5〜図8を参照してさらに詳しく説明する。
ここで、図5は、本実施形態に係るブリーザパイプ7、チャンバ8及び防風板9を斜め下方から見た図である。図6は、本実施形態に係る防風板9を車両前方側から見た図である。図7は、本実施形態に係るブリーザパイプ7、チャンバ8及び防風板9を下方から見た図である。図8は、本実施形態に係るブリーザパイプ7及びチャンバ8の断面図である。
Next, the
Here, FIG. 5 is the figure which looked at the
ブリーザパイプ7は、シリンダヘッドカバー25から車両前方側に延びて吸気管3に接続されている。具体的には、上述したようにブリーザパイプ7は、シリンダヘッドカバー25の下部に形成されたブリーザ室24に、その一端側が接続されている。また、その他端側は、吸気管3の屈曲部3Aの内側(本実施形態では右側)に設けられた後述のチャンバ8の導入孔81に接続されている。
なお、ブリーザパイプ7は、温水パイプ6にろう付けされて一体化され、これらは取り付け部材61,62によって、互いに固定されている。
The
The
チャンバ8は、ターボチャージャ10の上流側の吸気管3に形成された屈曲部3Aの内側において、吸気管3から突出して設けられる。チャンバ8は、吸気管3と一体成形され、吸気管3の径よりも小さい略円筒状の樹脂成形品により構成される。このチャンバ8は、より具体的には、屈曲部3Aに略沿うように、吸気管3から斜め上方に向かって突出して設けられている。即ち、チャンバ8は、ブリーザパイプ7の一端が導入される側から、吸気管3内に向かって斜め下方に傾斜して延びた後、吸気管3により形成される吸気通路に合流している。
The
これにより、チャンバ8では、吸気管3内を流通する新気の流れ方向に沿うように、ブローバイガスが導入される。従って、ブローバイガスがチャンバ8内で一旦滞留することとなり、新気に直接当たるのが抑制されるため、吸気管3内における水分の凍結が防止される。
なお万が一、チャンバ8内で水分が凍結したとしても、凍結して生成した氷は、チャンバ8の下方に傾斜した内壁面を移動して少しずつ吸気管3内に落下していくこととなるため、下流側のターボチャージャ10の破損が回避される。
Thereby, in the
Even if the water freezes in the
ここで、図8に示すように、吸気管3の屈曲部3Aの直下には、ターボチャージャ10が設けられている。ターボチャージャ10は、排気側に設けられる図示しないタービンと、筒状のベアリングハウジング16及び図示しないベアリングにより回転可能に支持されたシャフト15と、このシャフト15によりタービンと同軸に連結されたコンプレッサ11と、を備えている。このコンプレッサ11は、シャフト15に連結された略円錐台状のインペラ12と、インペラ12に配列された複数のコンプレッサブレード13と、インペラ12を収容する略円筒状のコンプレッサハウジング14と、を備え、排気管4を流通する排気の運動エネルギーにより駆動されたタービンによって回転駆動され、吸気を圧送するようになっている。
従って、従来のように吸気管3内で水分が凍結すると、下流側に設けられたターボチャージャ10のコンプレッサ11を構成するインペラ12やコンプレッサブレード13等が破損するおそれがあるところ、本実施形態ではそのおそれが回避されている。
Here, as shown in FIG. 8, a
Therefore, when moisture is frozen in the
また、チャンバ8には、ブリーザパイプ7の一端側が導入される導入孔81が形成されている。具体的には、吸気管3から斜め上方に向かって突出したチャンバ8の上端面の略中央に、導入孔81が形成されている。ブリーザパイプ7の一端側は、チャンバ8の中心軸線の延長線上に配置されており、これにより、ブリーザパイプ7の一端側がスムーズに導入孔81に導入される。
The
導入孔81の開口縁まわりには、ブリーザパイプ7の一端側を導入孔81に接続して固定するために、筒状でゴム製の弾性部材82が取り付けられる。ブリーザパイプ7は、この弾性部材82にその一端側が挿通された状態で、導入孔81に導入される。弾性部材82の外周には、クランプベルト83が巻回されて取り付けられることで、弾性部材82がブリーザパイプ7の一端側に固定されている。
A cylindrical rubber
防風板9は、吸気管3の屈曲部3Aの内側において、チャンバ8の車両前方側を覆うように設けられる。これにより、走行中にチャンバ8に対して直接、走行風があたるのが回避され、チャンバ8内における凍結がより確実に回避される。防風板9は、樹脂成形品で構成され、チャンバ8とともに吸気管3と一体成形される。防風板9は、吸気管3の屈曲部3Aの内側において、吸気管3から垂下して左右に延びるように設けられている。また、防風板9は、チャンバ8の車両前方側と一体化されている。
なお、本実施形態の防風板9は、チャンバ8に加えて、チャンバ8に形成された導入孔81に導入されるブリーザパイプ7の一端側も車両前方側から覆っている。これにより、ブリーザパイプ7の一端側と導入孔81との接続部における凍結もより確実に回避される。
The
In addition to the
以上の構成を備える本実施形態に係るブローバイガス処理装置1によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、吸気管3の屈曲部3Aの内側において、吸気管3から突出するチャンバ8を設けた。また、該チャンバ8に、ブリーザパイプ7の一端が導入される導入孔81を設けた。
本実施形態によれば、吸気管3から突出するチャンバ8内において、ブリーザパイプ7から還流されたブローバイガスを滞留させることができる。これにより、低温時において、ブリーザパイプ7から還流されたブローバイガスが低温の新気に直接当たるのを回避できるため、ブローバイガス中に含まれる水分の凍結を防止できる。
また本実施形態によれば、吸気管3の屈曲部3Aの内側にチャンバ8を設けるため、該チャンバ8により、屈曲部3Aの剛性を向上できる。ひいては、屈曲部3Aの振動も防止できる。
According to the blow-by
In the present embodiment, the
According to this embodiment, the blowby gas recirculated from the
According to the present embodiment, since the
また本実施形態では、吸気管3の屈曲部3Aの内側において、チャンバ8の車両前方側を覆うように防風板9を設けた。これにより、チャンバ8内における水分の凍結をより確実に防止できるとともに、吸気管3の屈曲部3Aの剛性をより向上できる。
In the present embodiment, the
また本実施形態では、ターボチャージャ10の上流側の吸気管3に形成された屈曲部3Aに、上述のチャンバ8を設けた。ターボチャージャ10を搭載する車両では、氷によってターボチャージャ10が破損するおそれがあるうえ、構造上、吸気管3に大きな屈曲部3Aが形成されるため、上述の効果がより顕著に発揮される。
In the present embodiment, the above-described
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and improvements within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
1…ブローバイガス処理装置
2…エンジン(内燃機関)
3…吸気管(吸気通路)
3A…屈曲部
7…ブリーザパイプ
8…チャンバ
9…防風板
10…ターボチャージャ
81…導入孔
DESCRIPTION OF
3 ... Intake pipe (intake passage)
3A ... Bending
Claims (3)
前記吸気通路の屈曲部の内側において前記吸気通路から突出して設けられ、前記ブリーザパイプの一端が導入される導入孔が形成されたチャンバを備えるブローバイガス処理装置。 A blow-by gas processing device comprising a breather pipe for returning blow-by gas of an internal combustion engine to an intake passage,
A blow-by gas processing apparatus comprising a chamber provided inside the bent portion of the intake passage so as to protrude from the intake passage and having an introduction hole into which one end of the breather pipe is introduced.
前記チャンバは、前記ターボチャージャの上流側の吸気通路に形成された屈曲部に設けられる請求項1又は2に記載のブローバイガス処理装置。 The internal combustion engine includes a turbocharger,
The blow-by gas processing apparatus according to claim 1, wherein the chamber is provided in a bent portion formed in an intake passage on the upstream side of the turbocharger.
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