JP2017044144A - Engine device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、作業車両、農業機械、発電機および冷凍機などの各種動力機器における動力源として搭載されるディーゼルエンジンなどのエンジン装置に係り、特に、ブローバイガスを吸気系に還元するブローバイガス還元機構を備えるエンジン装置に関する。 The present disclosure relates to an engine device such as a diesel engine mounted as a power source in various power devices such as work vehicles, agricultural machines, generators, and refrigerators, and in particular, a blow-by gas reduction mechanism that reduces blow-by gas to an intake system. It is related with an engine apparatus provided with.
近年、内燃機関であるエンジン装置に対する排出ガス規制は年々厳しくなっており、エンジン装置においては排出ガス規制に対応すべく各種対策が提案されている。従来からのディーゼルエンジンなどにおける排気ガス対策としては、排気ガスの一部を吸気側に還元させるEGR(Exhaust Gas Recirculation:排気ガス再循環)装置を設けて、燃焼温度を低く抑えて、排気ガス中のNOx(窒素酸化物)の量を低減させる対策が施されていた。例えば、ディーゼルエンジンに用いられる排気ガス浄化装置を改善した構成(例えば、特許文献1参照)や、ブローバイガス還元装置の部品点数を削減し、保守点検作業を簡略化した構成(例えば、特許文献2参照)などが提案されている。また、燃焼室から漏れ出るブローバイガスから潤滑油を分離し、潤滑油が分離されたブローバイガスを吸気系統に戻して再循環させる技術が提案されている。 In recent years, exhaust gas regulations for engine devices that are internal combustion engines have become stricter year by year, and various countermeasures have been proposed for engine devices in order to comply with exhaust gas regulations. As a countermeasure for exhaust gas in conventional diesel engines, etc., an exhaust gas recirculation (EGR) device that reduces a part of the exhaust gas to the intake side is installed to keep the combustion temperature low and in the exhaust gas. Measures have been taken to reduce the amount of NOx (nitrogen oxide). For example, a configuration in which an exhaust gas purification device used in a diesel engine is improved (for example, see Patent Document 1), or a configuration in which the number of parts of the blow-by gas reduction device is reduced and maintenance inspection work is simplified (for example, Patent Document 2). Have been proposed). Further, a technique has been proposed in which lubricating oil is separated from blow-by gas leaking from the combustion chamber, and the blow-by gas from which the lubricating oil has been separated is returned to the intake system and recirculated.
燃焼室から漏れ出るクランクケース内のブローバイガスを吸気系統に戻す構成において、ブローバイガスには潤滑油である油分とともに水分が含まれているため、寒冷地、特に−20℃以下の極寒地の使用においては大きな課題を有していた。寒冷地、特に−20℃以下の極寒地においては、吸気(外部空気)とブローバイガスとの合流部分において、ブローバイガスが急激に冷やされて、ブローバイガスに含まれる水分が凍り、ブローバイガスが流れる管路に着氷するという現象が生じる。この結果、ブローバイガスの管路が氷で塞がれてしまい、エンジン装置のクランクケース内の圧力が上昇し、クランクケースの内部の潤滑油が漏出するという不具合が生じていた。さらに、潤滑油が漏出した結果、潤滑油が不足し、機器(例えば、過給器)が破損するおそれがあった。 In the configuration in which the blow-by gas in the crankcase leaking from the combustion chamber is returned to the intake system, the blow-by gas contains moisture as well as the oil that is the lubricating oil, so use in cold regions, especially in extremely cold regions of -20 ° C or lower. Had a big problem. In cold regions, particularly in extremely cold regions of −20 ° C. or lower, the blow-by gas is rapidly cooled at the joint portion between the intake air (external air) and the blow-by gas, the moisture contained in the blow-by gas freezes, and the blow-by gas flows. The phenomenon of icing on the pipeline occurs. As a result, the blow-by gas conduit is blocked by ice, the pressure in the crankcase of the engine device increases, and the lubricating oil inside the crankcase leaks. Furthermore, as a result of leakage of the lubricating oil, the lubricating oil is insufficient, and there is a possibility that the equipment (for example, the supercharger) is damaged.
本開示は、上記の課題を解決するものであり、寒冷地、特に−20℃以下の極寒地の使用においても、燃焼室から漏れ出たブローバイガスの管路が塞がれたとしても、エンジン装置のクランクケース内の圧力が急激に上昇することが防止され、クランクケース内部の潤滑油が漏出することのない、信頼性および安全性の高いエンジン装置を提供することを目的とする。 The present disclosure solves the above-described problem, and even in use in a cold region, particularly in an extremely cold region of −20 ° C. or lower, even if the blow-by gas leaked from the combustion chamber is blocked, the engine An object of the present invention is to provide a highly reliable and safe engine device in which the pressure in the crankcase of the device is prevented from suddenly rising and the lubricating oil inside the crankcase does not leak.
本開示に係る一態様は、燃焼室から漏れ出るブローバイガスを吸気が流れる吸気管に還流させるブローバイガス還元機構を有するエンジン装置において、
前記燃焼室からの前記ブローバイガスが流れるブローバイガス通路を有する圧力調整部と、
前記ブローバイガス通路に接続された還元ホースと、
前記吸気管に前記還元ホースに流れる前記ブローバイガスを導入するためのブローバイガス混合継手と、を備え、
前記圧力調整部は、前記ブローバイガス通路内の圧力が所定の圧力を超えたとき、前記ブローバイガス通路を外部と連通させ圧力調整弁を有して構成されている。
One aspect according to the present disclosure is an engine apparatus having a blow-by gas reduction mechanism that recirculates blow-by gas leaking from a combustion chamber to an intake pipe through which intake air flows.
A pressure adjusting unit having a blow-by gas passage through which the blow-by gas from the combustion chamber flows;
A reduction hose connected to the blow-by gas passage;
A blow-by gas mixing joint for introducing the blow-by gas flowing through the reduction hose into the intake pipe; and
The pressure adjusting unit includes a pressure adjusting valve that communicates the blow-by gas passage with the outside when the pressure in the blow-by gas passage exceeds a predetermined pressure.
本開示によれば、寒冷地、特に外気温度が−20℃以下の極寒地においても、燃焼室から漏れ出たブローバイガスの管路、特に、吸気(外部空気:新気)とブローバイガスとが合流する混合領域近傍の管路に着氷して当該管路が氷で塞がれたとしても、クランクケース内の圧力が所望の圧力に維持される、信頼性および安全性の高いエンジン装置を提供することができる。 According to the present disclosure, even in cold regions, particularly in extremely cold regions where the outside air temperature is −20 ° C. or less, the blow-by gas pipes leaking from the combustion chamber, particularly, intake air (external air: fresh air) and blow-by gas A highly reliable and safe engine device in which the pressure in the crankcase is maintained at a desired pressure even if the pipe near the mixing area where it merges is icing and the pipe is blocked with ice. Can be provided.
本開示に係る第1の態様は、燃焼室から漏れ出るブローバイガスを吸気が流れる吸気管に還流させるブローバイガス還元機構を有するエンジン装置において、
前記燃焼室からの前記ブローバイガスが流れるブローバイガス通路を有する圧力調整部と、
前記ブローバイガス通路に接続された還元ホースと、
前記吸気管に前記還元ホースに流れる前記ブローバイガスを導入するためのブローバイガス混合継手と、を備え、
前記圧力調整部は、前記ブローバイガス通路内の圧力が所定の圧力を超えたとき、前記ブローバイガス通路を外部と連通させ圧力調整弁を有して構成されている。
A first aspect according to the present disclosure is an engine apparatus having a blow-by gas reduction mechanism that recirculates blow-by gas leaking from a combustion chamber to an intake pipe through which intake air flows.
A pressure adjusting unit having a blow-by gas passage through which the blow-by gas from the combustion chamber flows;
A reduction hose connected to the blow-by gas passage;
A blow-by gas mixing joint for introducing the blow-by gas flowing through the reduction hose into the intake pipe; and
The pressure adjusting unit includes a pressure adjusting valve that communicates the blow-by gas passage with the outside when the pressure in the blow-by gas passage exceeds a predetermined pressure.
上記のように構成された本開示に係る第1の態様のエンジン装置は、寒冷地、特に外気温度が−20℃以下の極寒地においても、燃焼室から漏れ出たブローバイガスの管路、特に、吸気(外部空気:新気)とブローバイガスとが合流する混合領域近傍の管路に着氷して当該管路が氷で塞がれたとしても、エンジン本体内の圧力が所望の圧力に維持される。 The engine device according to the first aspect of the present disclosure configured as described above is a blow-by gas conduit leaking from a combustion chamber, particularly in a cold region, particularly in an extremely cold region where the outside air temperature is −20 ° C. or less. Even if the pipe near the mixing area where the intake air (external air: fresh air) and blow-by gas merge and icing and the pipe is blocked with ice, the pressure inside the engine body becomes the desired pressure. Maintained.
本開示に係る第2の態様のエンジン装置は、前記の第1の態様における前記圧力調整部が、前記ブローバイガス通路の下方に貯溜部を有し、前記貯溜部が前記ブローバイガス通路を通るブローバイガスに含まれる液分を溜るように構成してもよい。このように構成された本開示に係る第2の態様のエンジン装置においては、エンジン本体からブローバイガス混合継手に導入されるブローバイガスに含まれる水分および/または油分などの液分がブローバイガス通路において除去されるように構成されているため、例えば、極寒地の使用においても、ブローバイガス混合継手における吸気とブローバイガスとの混合領域における管路の着氷が抑制されるとともに、不要な油分の除去が可能となる。 In the engine device according to the second aspect of the present disclosure, the pressure adjusting unit according to the first aspect includes a storage portion below the blow-by gas passage, and the storage portion is blow-by passing through the blow-by gas passage. You may comprise so that the liquid component contained in gas may be collected. In the engine device according to the second aspect of the present disclosure configured as described above, liquid components such as moisture and / or oil contained in the blow-by gas introduced from the engine main body to the blow-by gas mixing joint in the blow-by gas passage. Because it is configured to be removed, for example, even in the use in extremely cold regions, icing of the pipeline in the mixing region of the intake air and blow-by gas in the blow-by gas mixing joint is suppressed, and unnecessary oil is removed. Is possible.
本開示に係る第3の態様のエンジン装置は、前記の第2の態様における前記圧力調整弁を、前記貯溜部に溜まった液体の自重により前記貯溜部の底面の開口を開放するように構成してもよい。このように構成された本開示に係る第3の態様のエンジン装置においては、ブローバイガス通路において除去された水および/または潤滑油などの液体を自動的に他の領域へ移動することが可能となり、保守管理が容易な構成となる。 An engine device according to a third aspect of the present disclosure is configured such that the pressure regulating valve according to the second aspect is configured to open an opening on the bottom surface of the reservoir by the weight of the liquid accumulated in the reservoir. May be. In the engine device according to the third aspect of the present disclosure thus configured, it is possible to automatically move liquid such as water and / or lubricating oil removed in the blow-by gas passage to another region. The maintenance management is easy.
本開示に係る第4の態様のエンジン装置は、前記の第1の態様における前記還元ホースを、前記ブローバイガス混合継手に対してブローバイガスを下方から導入するように接続してもよい。このように構成された本開示に係る第4の態様のエンジン装置においては、エンジン本体からブローバイガス混合継手に導入されるブローバイガスに含まれる水分や油分などの液分を貯溜することが可能となる。 The engine apparatus of the 4th aspect which concerns on this indication may connect the said reduction | restoration hose in the said 1st aspect so that blowby gas may be introduced into the said blowby gas mixing joint from the downward direction. In the engine device according to the fourth aspect of the present disclosure thus configured, it is possible to store liquid components such as moisture and oil contained in the blow-by gas introduced from the engine body into the blow-by gas mixing joint. Become.
本開示に係る第5の態様のエンジン装置は、前記の第4の態様における前記圧力調整部が、前記燃焼室から前記ブローバイガス混合継手にブローバイガスを流す経路における最下端の位置に配置されており、ブローバイガスに含まれる液分を排出するよう構成してもよい。このように構成された本開示に係る第5の態様のエンジン装置においては、エンジン本体からブローバイガス混合継手に導入されるブローバイガスに含まれる水分および/または油分などの液分を簡単な構成で取り除くことが可能となる。 In the engine device according to the fifth aspect of the present disclosure, the pressure adjusting unit according to the fourth aspect is disposed at a lowermost position in a path through which blow-by gas flows from the combustion chamber to the blow-by gas mixing joint. The liquid component contained in the blow-by gas may be discharged. In the engine device according to the fifth aspect of the present disclosure configured as described above, liquid components such as moisture and / or oil contained in the blow-by gas introduced from the engine body to the blow-by gas mixing joint with a simple configuration. It can be removed.
以下、本開示に係る実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態の記載の構成によって本発明の構成が限定されるものではない。本開示のエンジン装置においては、以下の実施の形態においてはディーゼルエンジンを例示として説明するが、実施の形態のディーゼルエンジンの構成に限定されるものではなく、実施の形態において説明する技術的思想と同等の技術的思想に基づいて構成されるエンジン装置を含むものである。 Hereinafter, embodiments according to the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. The configuration of the present invention is not limited by the configuration described in the following embodiments. In the engine device of the present disclosure, a diesel engine will be described as an example in the following embodiment, but the present invention is not limited to the configuration of the diesel engine in the embodiment, and the technical idea described in the embodiment. It includes an engine device configured based on an equivalent technical idea.
(実施の形態1)
本開示に係る実施の形態1のエンジン装置としてディーゼルエンジンについて添付の図面を参照して説明する。なお、図において、矢印UPの方向を上方向として説明する。
(Embodiment 1)
A diesel engine as an engine device of Embodiment 1 according to the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. In the figure, the direction of the arrow UP will be described as the upward direction.
図1は、本開示に係る実施の形態1のディーゼルエンジン1の全体構成を示す斜視図である。図2は、実施の形態1のディーゼルエンジン1におけるシリンダヘッドの上面部分を覆うヘッドカバーの近傍を示す斜視図であり、一部を断面で示している。実施の形態1のディーゼルエンジン1は、連続再生式の排気ガス浄化装置2を備えている。
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a diesel engine 1 according to Embodiment 1 of the present disclosure. FIG. 2 is a perspective view showing the vicinity of the head cover that covers the upper surface portion of the cylinder head in the diesel engine 1 of the first embodiment, and a part thereof is shown in cross section. The diesel engine 1 according to the first embodiment includes a continuously regenerative exhaust
実施の形態1のディーゼルエンジン1には、燃焼室から漏れ出るクランクケース内のブローバイガスを吸気系(吸気管)に還流させるブローバイガス還元機構3(図2参照)が設けられている。ディーゼルエンジン1のシリンダヘッドの上面部分に設けられた吸気弁および排気弁などを覆うヘッドカバー10にブローバイガス還元機構3が設けられている。ブローバイガス還元機構3は、ヘッドカバー10の上面の一部が上方に膨出して形成されたガス調圧部4を有する。ガス調圧部4の内部にはディーゼルエンジン1の燃焼室などから漏れ出たブローバイガスが取り入れられるブローバイガス取入れ室5と、ブローバイガス取入れ室5内のブローバイガスがガス調圧弁を介して供給されるブローバイガス膨張室6が形成されている。ブローバイガス膨張室6の底面には当該ブローバイガス膨張室6に潤滑油成分が溜まったとき、その潤滑油成分の重みにより回動して潤滑油成分をシリンダヘッドの上面側に落下させる逆止弁、例えば、重みにより下方に曲がる板バネ、が設けられている。上記のように、ブローバイガス膨張室6に溜まった潤滑油成分は、シリンダヘッドの上面側に落下して、ディーゼルエンジン1内に回収される構成である。
The diesel engine 1 of the first embodiment is provided with a blow-by gas reduction mechanism 3 (see FIG. 2) that recirculates the blow-by gas in the crankcase leaking from the combustion chamber to the intake system (intake pipe). A blow-by gas reduction mechanism 3 is provided on a
なお、実施の形態1の構成においては、ブローバイガス膨張室6の底面に板バネである逆止弁が設けられているため、シリンダヘッドの上面側から逆止弁に向けて潤滑油が飛散しても、飛散した潤滑油がブローバイガス膨張室6に混入することが防止されている。
In the configuration of the first embodiment, since a check valve, which is a leaf spring, is provided on the bottom surface of the blow-by
ブローバイガス膨張室6には、例えば、複数の仕切板を設けて複数の迷路状通路が形成されており、ブローバイガスが複数の迷路状通路において膨出することにより、ブローバイガス中の潤滑油成分が除去される構成である。除去された潤滑油成分はブローバイガス膨張室6の底面に溜まり、その自重により板バネが曲がりシリンダヘッドの上面側に落下し、ディーゼルエンジン内に回収される。
In the blow-by
一方、ブローバイガス膨張室6内において潤滑油成分が除去されたブローバイガスは、ブローバイガス膨張室6の排気口11に接続された還元ホース12(図2参照)の管路を介して、吸気管13(後述の図3参照)の管路内に送り込まれるよう構成されている。ブローバイガス膨張室6の排気口11は、ヘッドカバー10に一体成形されており、ヘッドカバー10の上面に突設されている。
On the other hand, the blow-by gas from which the lubricating oil component has been removed in the blow-by
図3は、ヘッドカバー10を含むディーゼルエンジン1の一部を上方から見た平面図であり、ヘッドカバー10に形成されたブローバイガス膨張室6の排気口11と吸気管13との間を還元ホース12により接続されている状態を示している。
FIG. 3 is a plan view of a part of the diesel engine 1 including the
図3に示す吸気管13は、吸気(外部空気:新気)がエアークリーナ(図示なし)を介して過給器(ターボチャージャ)7の方へ流れる吸気管路であり、図3に示す吸気管13においては吸気が上から下へ流れている。吸気管13の管路上には、ヘッドカバー10内のブローバイガス膨張室6からのブローバイガスを吸気管13内に導入するためのブローバイガス混合継手20が設けられている。吸気管13に接続されたブローバイガス混合継手20とディーゼルエンジン本体の排気口11(弁腕室出口)とを後述する圧力調整部21を介して接続する還元ホース12は、耐熱性および耐寒性を有する可撓性材料、例えばゴム材で形成されている。
An
図4は、エンジン本体の排気口11とブローバイガス混合継手20とを間を接続する還元ホース12に設けられた圧力調整部21を示す断面図であり、ブローバイガスの流れ方向に沿って切断した断面である。図5は、図4におけるV−V線において圧力調整部21を切断した断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the
図4および図5に示すように、圧力調整部21は排気口11(弁腕室出口)から排気されたブローバイガスを還元ホース12に流すための管路であるブローバイガス通路21aを有している。即ち、圧力調整部21が構成するブローバイガス通路21aの一端が排気口11に接続され、当該ブローバイガス通路21aの他端が還元ホース12の一端に設けられた還元ホース接合部12aに接続されている。実施の形態1の構成において、圧力調整部21はエンジン本体の排気口11および還元ホース接合部12aの端部に接合手段24、例えば、バンドによる挟み付け、シール材により封止してネジ止め、接着剤による固着などにより接合されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
圧力調整部21のブローバイガス通路21aから還元ホース12に送り込まれたブローバイガスは、ブローバイガス混合継手20において吸気管13からの吸気と混合される。ブローバイガス混合継手20は、三方継手構造を有しており、吸気管13の管路に繋がる吸気通路にブローバイガス導入口が設けられた構成である。ブローバイガス導入口には還元ホース12の他端が接続されている。ブローバイガス混合継手20には温度センサ14が設けられており、ブローバイガス混合継手20の吸気通路における吸気温度を検出している。
The blow-by gas sent to the
上記のように、実施の形態1のディーゼルエンジン1において設けられている圧力調整部21は、エンジン本体からのブローバイガス出口である排気口11から排気されたブローバイガスを還元ホース12に流すためのブローバイガス通路21aには外部と連通可能な圧力調整孔21bが形成されている。図4においては、圧力調整孔21bがブローバイガス通路21aの上方に形成されており、圧力調整孔21bの上端が開口している。また、圧力調整部21には、圧力調整孔21bの上端開口を通常状態においては閉塞する圧力調整弁22が設けられている。実施の形態1のディーゼルエンジン1においては、圧力調整弁22として所定の圧力を受けたときに曲がり始める板バネを用いている。実施の形態1における所定の圧力としては、5kPa以上8kPa以下の範囲内、例えば、5kPaに設定されている。
As described above, the
実施の形態1における圧力調整弁22は、ブローバイガス通路21a内が所定の圧力以下の通常状態において、圧力調整孔21bの上端開口が板バネである圧力調整弁22により気密状態で塞がれる構成である。なお、実施の形態1においては、圧力調整弁22として板バネを用いて、固定手段23としてネジを用いて構成した例で説明するが、本開示においてはこのような構成に限定されるものではなく、ブローバイガス通路21a内が所定の圧力以上となったときに、ブローバイガス通路21aを開放する構成であればよい。
In the first embodiment, the
以下、上記のように構成された実施の形態1のディーゼルエンジン1における圧力調整部21の動作について説明する。
Hereinafter, the operation of the
前述のように、実施の形態1の構成においては、吸気が流れる吸気管13に接続されたブローバイガス混合継手20の下流側には過給器7(図3参照)が設けられている。このため、ブローバイガス混合継手20に対して還元ホース12を介して接続された圧力調整部21のブローバイガス通路21aの内部は、負圧の状態である。従って、エンジン本体の排気口11から排出されたブローバイガスは、圧力調整部21のブローバイガス通路21aを通り還元ホース12を介してブローバイガス混合継手20に流れる構成である。
As described above, in the configuration of the first embodiment, the supercharger 7 (see FIG. 3) is provided on the downstream side of the blow-by gas mixing joint 20 connected to the
上記のようにブローバイガスが流れる通常状態においては、エンジン本体の排気口11からのブローバイガスが、圧力調整部21および還元ホース12を通り、ブローバイガス混合継手20に導入されて、ブローバイガスと吸気が混合され過給器7に吸引される。このような通常状態においては、圧力調整部21においてはブローバイガス通路21aが負圧の状態であり、圧力調整弁22である板バネが動作することはない。
In the normal state where the blow-by gas flows as described above, the blow-by gas from the
例えば、極寒地(例えば、外気温度が−20℃)において、実施の形態1のディーゼルエンジン1が動力源として用いられた場合、ブローバイガス混合継手20においてブローバイガスと吸気が混合されるとき、ブローバイガスに含まれる水分が吸気(たとえば、吸気温度が−20℃)により瞬時に凍り、ブローバイガスと吸気との混合領域近傍の管壁に着氷する現象が生じる。もし、管壁に着氷した氷が管路を閉塞したとき、その閉塞位置より上流側にあるブローバイガスの管路である還元ホース12、圧力調整部21のブローバイガス通路21a、エンジン本体のクランクケース内などの内圧が上昇する。このとき、圧力調整部21のブローバイガス通路21aの内圧が所定の圧力(例えば、5kPa)に達した場合には、圧力調整弁22である板バネが曲がり始め、圧力調整孔21bの上端開口が開放される。この結果、圧力調整部21のブローバイガス通路21aのブローバイガスが外部に放出され、クランクケースの内圧は下降する。従って、クランクケース内の圧力が異常に上昇して、クランクケース内部のエンジンオイルの漏出するような不具合を確実に防止することができる。
For example, when the diesel engine 1 of the first embodiment is used as a power source in an extremely cold region (for example, the outside air temperature is −20 ° C.), when the blowby gas and the intake air are mixed in the blowby gas mixing joint 20, Moisture contained in the gas instantly freezes due to the intake air (for example, the intake air temperature is −20 ° C.), and a phenomenon occurs in which the tube wall near the mixed region of the blow-by gas and the intake air is icing. If the ice icing on the pipe wall closes the pipe, the reducing
上記のように、例えば、ブローバイガスと吸気との混合領域近傍の管路が氷により閉塞された場合においても、圧力調整部21における圧力調整弁22である板バネが圧力調整するように機能して、閉塞した管路より上流側のブローバイガスの管路内の圧力が上昇することがなく、クランクケース内部の圧力が所定圧力以下に保持される。なお、気温の上昇や凍結部分の加温処理などにより、凍結により閉塞した管路が連通したとき、管路内は所定圧力以下となるため、圧力調整部21の圧力調整弁22である板バネは通常状態に戻り、圧力調整孔21bの上端開口が気密に閉鎖した状態に復帰する。
As described above, for example, even when the pipeline near the mixed region of blow-by gas and intake air is blocked by ice, the leaf spring that is the
実施の形態1の構成においては、圧力調整部21をエンジン本体の排気口11に直接接続するよう構成で説明し、圧力調整部21の圧力調整弁22をエンジン本体の排気口11の近傍に設けている。エンジン本体(弁腕室)からブローバイガス混合継手20までブローバイガスが流れる通路において、圧力調整部21は、ブローバイガスの温度が高く、外気温度が低くてもブローバイガスにおける水分が凍ることのない位置、即ち、エンジン本体の弁腕室に可能な限り近い位置に設けることが好ましい。
In the configuration of the first embodiment, the
上記のように構成された本開示に係る実施の形態1のエンジン装置は、寒冷地、特に−20℃以下の極寒地の使用においても、燃焼室から漏れ出たブローバイガスと吸気(外気)との混合領域の管路において着氷で塞がれたとしても、クランクケース内の圧力が所定の圧力に維持され、クランクケースの内部の潤滑油が漏出することのない、信頼性および安全性の高いエンジン装置となる。 The engine device according to the first embodiment of the present disclosure configured as described above includes a blow-by gas and intake air (outside air) leaking from the combustion chamber even in a cold region, particularly in an extremely cold region of −20 ° C. or lower. Even if the pipe in the mixing area is blocked by icing, the pressure inside the crankcase is maintained at a predetermined pressure, and the lubricating oil inside the crankcase does not leak out. It becomes a high engine device.
(実施の形態2)
次に、本開示に係る実施の形態2のエンジン装置としてのディーゼルエンジンについて、前述の実施の形態1との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態2のディーゼルエンジンにおいて、実施の形態1の構成と異なる点は圧力調整部の構成であり、その他の構成は、実施の形態1と同じである。従って、実施の形態2の説明においては、実施の形態1と同じ機能、構成、作用を有する要素には同じ参照符号を付し、それらの同じ参照符号を付した要素についての詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
Next, a diesel engine as an engine apparatus according to
図6は、本開示に係る実施の形態2のディーゼルエンジン1における圧力調整部25を示す断面図であり、ブローバイガスの流れ方向に沿って切断した断面である。図7は、図6におけるVII−VII線において圧力調整部25を切断した断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the
図6および図7に示すように、圧力調整部25はエンジン本体の排気口11から排気されたブローバイガスを還元ホース12に流すための管路であるブローバイガス通路25aを有している。即ち、実施の形態2における圧力調整部25が構成するブローバイガス通路25aの一端は、エンジン本体の排気口11に接続されており、当該ブローバイガス通路25aの他端は、還元ホース12の一端に設けられた還元ホース接合部12aに接続されている。実施の形態2の構成において、圧力調整部25はエンジン本体の排気口11および還元ホース接合部12aの端部に接合手段24、例えば、バンドによる挟み付け、シール材により封止してネジ止め、接着剤による固着などにより接合されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
圧力調整部25のブローバイガス通路25aから還元ホース12に送り込まれたブローバイガスは、ブローバイガス混合継手20(図3参照)において吸気管13からの吸気と混合される。
The blowby gas sent to the
上記のように、実施の形態2のディーゼルエンジン1において設けられている圧力調整部25には、エンジン本体からのブローバイガス出口である排気口11から排気されたブローバイガスを還元ホース12に流すためのブローバイガス通路25aが設けられている。ブローバイガス通路25aの下側には空間としての貯溜部25cが形成されている。貯溜部25cの底面には、外部と連通可能な圧力調整孔25bが形成されている。即ち、圧力調整孔25bは、ブローバイガス通路25aの下方に形成されており、圧力調整孔25bの下端が開口している。また、圧力調整部25には、圧力調整孔25bの下端開口を通常状態においては閉塞する圧力調整弁26が設けられている。実施の形態2のディーゼルエンジン1においては、圧力調整弁26として所定の圧力を受けたときに曲がり始める板バネを用いている。実施の形態2における所定の圧力としては、5kPa以上8kPa以下の範囲内、例えば、5kPaに設定されている。
As described above, the
実施の形態2における圧力調整弁26は、ブローバイガス通路25a内が所定の圧力以下の通常状態において、圧力調整孔25bの下端開口が板バネである圧力調整弁26により気密状態で塞がれるよう構成されている。なお、実施の形態2においては、圧力調整弁26として板バネを用いて、固定手段27としてネジを用いて固着した構成例で説明するが、本開示においてはこのような構成に限定されるものではなく、ブローバイガス通路25aの内部が所定の圧力以上となったときに、ブローバイガス通路25aを開放する構成であればよい。
In the
以下、上記のように構成された実施の形態2のディーゼルエンジン1における圧力調整部25の動作について説明する。
Hereinafter, the operation of the
前述の実施の形態1の構成と同様に、実施の形態2における圧力調整部25のブローバイガス通路25aの内部は、負圧の状態である。従って、エンジン本体の排気口11からのブローバイガスは、圧力調整部25のブローバイガス通路25aを通り、還元ホース12を介してブローバイガス混合継手20に流れる構成である。
Similar to the configuration of the first embodiment described above, the inside of the blow-by
上記のようにブローバイガスが流れる通常状態においては、エンジン本体の排気口11から排出されたブローバイガスが、圧力調整部25および還元ホース12を通り、ブローバイガス混合継手20に導入されて、ブローバイガスと吸気が混合され過給器7(図3参照)に吸引される。このようにブローバイガスが流れる通常状態においては、圧力調整部25においてはブローバイガス通路25aが負圧の状態であり、圧力調整弁26である板バネが動作することはない。
In the normal state where the blow-by gas flows as described above, the blow-by gas discharged from the
例えば、極寒地(例えば、外気温度が−20℃)において、実施の形態2のディーゼルエンジン1が動力源として用いられた場合、ブローバイガス混合継手20においてブローバイガスと吸気が混合されるとき、ブローバイガスに含まれる水分が吸気(例えば、吸気温度が−20℃)により瞬時に凍り、ブローバイガスと吸気との混合領域近傍の管壁に着氷する現象が生じる。もし、管壁に着氷した氷が管路を閉塞したとき、その閉塞位置より上流側にあるブローバイガスの管路である還元ホース12、圧力調整部25のブローバイガス通路25a、エンジン本体のクランクケース内などの内圧が上昇する。このとき、圧力調整部25のブローバイガス通路25aの内圧が所定の圧力(例えば、5kPa)に達した場合には、圧力調整弁26である板バネが曲がり始め、圧力調整孔25bの下端開口が開放される。この結果、圧力調整部25のブローバイガス通路25aのブローバイガスが外部に放出され、クランクケースの内圧は下降する。従って、実施の形態2の構成においては、クランクケース内の圧力が異常に上昇して、クランクケースの内部のエンジンオイルの漏出するような不具合を確実に防止することができる。
For example, when the diesel engine 1 of the second embodiment is used as a power source in an extremely cold region (for example, the outside air temperature is −20 ° C.), when the blowby gas and the intake air are mixed in the blowby gas mixing joint 20, Moisture contained in the gas instantly freezes due to the intake air (for example, the intake air temperature is −20 ° C.), and a phenomenon occurs in which the tube wall near the mixed region of the blow-by gas and the intake air is icing. If the ice icing on the pipe wall closes the pipe, the reducing
さらに、実施の形態2の構成においては、圧力調整部25がブローバイガス通路25aの下側に貯溜部25cを有する構成である。エンジン本体の排気口11から排出されたブローバイガスには水分が含まれている。エンジン本体の排気口11から排出されたブローバイガスは、特に外気温度が低い場合には、圧力調整部25において急激に冷やされることになる。このため、圧力調整部25においてはブローバイガスの水分が液化して、ブローバイガス通路25aの下側にはある貯溜部25cに溜まる。
Furthermore, in the configuration of the second embodiment, the
貯溜部25cにおいては、溜まった水の自重により圧力調整弁26である板バネが曲がり、圧力調整孔25bの下端開口が開放されて、貯溜部25c内の水が放出される。このように、実施の形態2の構成においては、例えば、ブローバイガスが流れる管路を氷が閉塞したときには、その閉塞位置より上流側にあるブローバイガスの管路を開放するとともに、吸気と混合されるブローバイガスにおける水分を低減して、ブローバイガスが吸気と混合されるときに形成される氷の形成量および形成速度を低減して、ブローバイガスが吸気と混合される混合領域近傍の管路が氷により閉鎖されることを低減している。
In the
上記のように、例えば、ブローバイガスと吸気との混合領域近傍の管路が氷により閉塞された場合においても、圧力調整部25における圧力調整弁26である板バネが圧力調整するように機能して閉塞した管路より上流側のブローバイガスの管路内の圧力が上昇することがなく、クランクケースの内部の圧力が所定圧力以下に保持される。なお、気温の上昇や凍結部分の加温処理などにより、凍結により閉塞した管路が連通したとき、当該管路内は所定圧力以下となるため、圧力調整部25の圧力調整弁26である板バネは圧力調整孔25bの下端開口を気密に閉鎖した状態に復帰する。
As described above, for example, even when the pipe line near the mixed region of blow-by gas and intake air is blocked by ice, the leaf spring that is the
実施の形態2の構成においては、圧力調整部25をエンジン本体の排気口11に直接接続するよう構成で説明し、圧力調整部25の圧力調整弁26をエンジン本体の排気口11の近傍に設けている。エンジン本体(弁腕室)からブローバイガス混合継手20までブローバイガスが流れる通路において、圧力調整部25は、ブローバイガスの温度が高く、外気温度が低くてもブローバイガスにおける水分が凍ることのない位置、即ち、エンジン本体の弁腕室に可能な限り近い位置に設けることが好ましい。
In the configuration of the second embodiment, the
上記のように構成された本開示に係る実施の形態2のエンジン装置は、寒冷地、特に−20℃以下の極寒地の使用においても、燃焼室から漏れ出たブローバイガスと吸気(外気)との混合領域近傍の管路における氷により閉鎖を抑制することができると共に、もし、当該管路が着氷で塞がれたとしても、クランクケース内の圧力が所定の圧力に維持され、クランクケースの内部の潤滑油が漏出することのない、信頼性および安全性の高いエンジン装置となる。 The engine device according to the second embodiment of the present disclosure configured as described above includes a blow-by gas and intake air (outside air) leaking from the combustion chamber even in a cold region, particularly in an extremely cold region of −20 ° C. or lower. The ice in the pipe line in the vicinity of the mixing region can be suppressed from being closed, and even if the pipe line is blocked by icing, the pressure in the crankcase is maintained at a predetermined pressure. This makes the engine device highly reliable and safe without leakage of the internal lubricating oil.
(実施の形態3)
次に、本開示に係る実施の形態3のエンジン装置としてのディーゼルエンジンについて、前述の実施の形態1との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態3のディーゼルエンジンにおいて、実施の形態1の構成と異なる点はエンジン本体からブローバイガス混合継手までのブローバイガスが流れる還元ホースの構成であり、その他の構成は、実施の形態1と同じである。従って、実施の形態3の説明において、実施の形態1と同じ機能、構成、作用を有する要素には同じ参照符号を付し、それらの同じ参照符号を付した要素についての詳細な説明は省略する。
(Embodiment 3)
Next, a diesel engine as an engine device of Embodiment 3 according to the present disclosure will be described focusing on differences from Embodiment 1 described above. In the diesel engine of the third embodiment, the difference from the configuration of the first embodiment is the configuration of a reduction hose through which blow-by gas flows from the engine body to the blow-by gas mixing joint, and other configurations are the same as those of the first embodiment. Is the same. Therefore, in the description of the third embodiment, elements having the same functions, configurations, and functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions of the elements having the same reference numerals are omitted. .
図8は、本開示に係る実施の形態3のディーゼルエンジン1におけるエンジン本体の排気口からブローバイガス混合継手までのブローバイガスが流れる還元ホースの概略配置を示す図である。図9は、実施の形態3のディーゼルエンジン1における還元ホースの構成を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a schematic arrangement of reducing hoses through which blow-by gas flows from the exhaust port of the engine body to the blow-by gas mixing joint in the diesel engine 1 according to Embodiment 3 of the present disclosure. FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a reduction hose in the diesel engine 1 according to the third embodiment.
図8に示すように、実施の形態3のディーゼルエンジン1における還元ホース30は、エンジン本体の排気口11(図3参照)から下向きに流れるように下方に向かって配設された上流側還元ホース12Aと、還元ホース中間連結部29を介してブローバイガス混合継手20(図3参照)にブローバイガスを流す下流側還元ホース12Bとを備えている。即ち、還元ホース30において、最下端位置に還元ホース中間連結部29が配置され、その還元ホース中間連結部29から上方に向かって上流側還元ホース12Aと下流側還元ホース12Bが導出するように配設されている。また、還元ホース中間連結部29からオイルパンに向かう排出パイプ32が設けられている。実施の形態3の構成においては、還元ホース中間連結部29が前述の実施の形態1,2における圧力調整部の機能を有する。
As shown in FIG. 8, the
図9に示すように、還元ホース中間連結部29には、略U字状のブローバイガス通路28が形成されており、ブローバイガス通路28のそれぞれの端部に上流側還元ホース12Aおよび下流側還元ホース12Bがそれぞれ接続されている。還元ホース中間連結部29の最下端部分には開口が形成されており、当該開口を塞ぐように圧力調整弁31、例えば、板バネが設けられている。実施の形態3における圧力調整弁31は、前述の実施の形態における圧力調整部(21,25)の圧力調整弁(22,26)と同じ機能を有しており、エンジン本体からのブローバイガスが流れる還元ホース内において設定された圧力より高い圧力(例えば、5kPa以上の圧力)となったとき、還元ホースの内部空間を外部と連通させる機能を有する。
As shown in FIG. 9, a substantially U-shaped blow-by
また、還元ホース中間連結部29においては、略U字状のブローバイガス通路28にエンジン本体からブローバイガス混合継手20に向かうブローバイガスが流れるため、ブローバイガス通路28の下端部分にはブローバイガスに含まれていた水分が溜まるように貯溜部28aが形成されている。従って、貯溜部28aの底面に圧力調整弁31が配設されている。この圧力調整弁31である板バネは、貯溜部28aに溜まった水の自重により曲がり、還元ホース中間連結部29の最下端部分にある開口が開放される。この結果、貯溜部28aに溜まった水は、当該開口に繋がる排出パイプ32からディーゼルエンジン1の下方にあるオイルパンに排出される。
Further, in the reduction hose intermediate connecting
上記のように構成された本開示に係る実施の形態3のエンジン装置は、寒冷地、特に−20℃以下の極寒地の使用においても、燃焼室から漏れ出たブローバイガスと吸気(外気)との混合領域近傍の管路における氷により閉鎖を抑制することができると共に、もし、当該管路が着氷で塞がれたとしても、クランクケース内の圧力が所定の圧力に維持され、クランクケースの内部の潤滑油が漏出することのない、信頼性および安全性の高いエンジン装置となる。 The engine device according to the third embodiment of the present disclosure configured as described above includes blow-by gas and intake air (external air) leaking from the combustion chamber even in a cold region, particularly in an extremely cold region of −20 ° C. or lower. The ice in the pipe line in the vicinity of the mixing region can be suppressed from being closed, and even if the pipe line is blocked by icing, the pressure in the crankcase is maintained at a predetermined pressure. This makes the engine device highly reliable and safe without leakage of the internal lubricating oil.
上記のように、本開示のエンジン装置においては、燃焼室から漏れ出るクランクケース内のブローバイガスを吸気系に還流させるブローバイガス還元機構が設けられており、そのブローバイガス還元機構において圧力調整機構を設けている。このように、ブローバイガス還元機構に圧力調整機構を設けることにより、例えば、寒冷地、又は極寒地において本開示のエンジン装置を動力源として用いた場合においてもブローバイガス混合継手においてブローバイガスに含まれる水分が凍って管路を閉塞させたとしても、エンジン本体内の圧力が所定の圧力に維持され、潤滑油が漏出することのない、信頼性および安全性の高いエンジン装置となる。 As described above, in the engine device of the present disclosure, the blow-by gas reduction mechanism that recirculates the blow-by gas in the crankcase leaking from the combustion chamber to the intake system is provided, and the pressure adjustment mechanism is provided in the blow-by gas reduction mechanism. Provided. Thus, by providing the pressure adjustment mechanism in the blow-by gas reduction mechanism, for example, even when the engine device of the present disclosure is used as a power source in a cold region or a very cold region, it is included in the blow-by gas in the blow-by gas mixing joint. Even if the water freezes and the pipe is closed, the pressure in the engine body is maintained at a predetermined pressure, and the engine device is highly reliable and safe without leakage of lubricating oil.
なお、上記の実施の形態において説明した構成のうちの任意の構成を適宜組み合わせることにより、それぞれが有する優れた効果を奏することができる。 It should be noted that, by appropriately combining arbitrary configurations among the configurations described in the above embodiments, the excellent effects of each can be achieved.
本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。 Although the present disclosure has been fully described in connection with preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, various variations and modifications will be apparent to those skilled in the art. Such changes and modifications are to be understood as included within the scope of the present disclosure as set forth in the appended claims.
本開示は、作業車両、農業機械、発電機および冷凍機などの各種動力機器における動力源として搭載されるディーゼルエンジンなどのエンジン装置に用いられ、特に、寒冷地、極寒地において用いられるエンジン装置に有用である。 The present disclosure is used for an engine device such as a diesel engine mounted as a power source in various power devices such as a work vehicle, an agricultural machine, a generator, and a refrigerator, and particularly in an engine device used in a cold region or a very cold region. Useful.
1 ディーゼルエンジン(エンジン装置)
10 ヘッドカバー
11 エンジン本体の排気口
12,30 還元ホース
12a 還元ホース接合部
12A 上流側還元ホース
12B 下流側還元ホース
13 吸気管
14 温度センサ
20 ブローバイガス混合継手
21,25 圧力調整部
21a,25a ブローバイガス通路
21b,25b 圧力調整孔
22,26,31 圧力調整弁
23,27 固定手段
24 接合手段
25c,28a 貯溜部
26 圧力調整弁
28 ブローバイガス通路
29 還元ホース中間連結部
32 排出パイプ
1 Diesel engine (engine equipment)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記燃焼室からの前記ブローバイガスが流れるブローバイガス通路を有する圧力調整部と、
前記ブローバイガス通路に接続された還元ホースと、
前記吸気管に前記還元ホースに流れる前記ブローバイガスを導入するためのブローバイガス混合継手と、を備え、
前記圧力調整部は、前記ブローバイガス通路内の圧力が所定の圧力を超えたとき、前記ブローバイガス通路を外部と連通させ圧力調整弁を有して構成されたエンジン装置。 In an engine apparatus having a blow-by gas reduction mechanism for recirculating blow-by gas leaking from a combustion chamber to an intake pipe through which intake air flows,
A pressure adjusting unit having a blow-by gas passage through which the blow-by gas from the combustion chamber flows;
A reduction hose connected to the blow-by gas passage;
A blow-by gas mixing joint for introducing the blow-by gas flowing through the reduction hose into the intake pipe; and
The said pressure adjustment part is an engine apparatus comprised by having connected the said blow-by gas passage with the exterior and having a pressure adjustment valve, when the pressure in the said blow-by gas passage exceeds predetermined pressure.
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JPS62145913U (en) * | 1986-03-07 | 1987-09-14 | ||
JPH08512115A (en) * | 1993-06-25 | 1996-12-17 | エー.,ジュニア ウォーカー,ロバート | Vacuum relief valve |
JP2008215214A (en) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Toyota Motor Corp | Blow-by gas reducing device and internal combustion engine equipped therewith |
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2015
- 2015-08-26 JP JP2015167118A patent/JP2017044144A/en active Pending
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