JP2018003629A - Industrial engine - Google Patents
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- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
本発明は、農機用エンジン、建機用エンジン、発電機用エンジンなどの産業用エンジンに係り、詳しくは、クランクケース内のブローバイガスを、ヘッドカバー内に形成されているカバー内経路を通して吸気経路に導くとともに、ブローバイガス中の液体成分を捕捉するオイルセパレータが装備されている産業用エンジンに関する。 The present invention relates to industrial engines such as agricultural machinery engines, construction machinery engines, and generator engines. Specifically, blow-by gas in a crankcase is introduced into an intake passage through a passage in a cover formed in a head cover. The present invention relates to an industrial engine equipped with an oil separator that guides and captures a liquid component in blow-by gas.
ブローバイガスは、内燃機関における燃焼室内の混合気や燃焼ガスが、ピストンとシリンダとの間隙(詳しくは、ピストンリングとシリンダとの間隙)からクランクケース内に漏れ出したものを指す。すなわち、未燃焼ガスや排ガス、及びこれらがオイルと混ざったオイルミストと呼ばれるものも含まれている。このブローバイガスが、クランクケース内に入ると、エンジンオイルの劣化や金属の腐食、さらには大気汚染の原因になる。 Blow-by gas refers to a mixture or combustion gas in a combustion chamber of an internal combustion engine that has leaked into the crankcase from the gap between the piston and the cylinder (specifically, the gap between the piston ring and the cylinder). That is, unburned gas and exhaust gas, and what is called oil mist in which these are mixed with oil are also included. When this blow-by gas enters the crankcase, it causes engine oil deterioration, metal corrosion, and air pollution.
そこで、クランクケース内に溜まるブローバイガスを吸気経路に還流させて、新しい混合気と混ぜて燃焼させ、そのままの状態で大気放出しないようする機構、即ち、ブローバイガス還元装置を設けることが一般に行われている。ブローバイガス還元装置には、ブローバイガス中のオイルや水などの液体成分を捕捉し、捕捉された液体成分をクランクケース内に戻すためのオイルセパレータ(フィルタとも言う)が設けられている。 Therefore, it is a common practice to provide a mechanism that recirculates the blow-by gas accumulated in the crankcase to the intake passage, mixes it with a new air-fuel mixture, burns it, and does not release the air as it is, that is, a blow-by gas reduction device. ing. The blow-by gas reduction device is provided with an oil separator (also referred to as a filter) for capturing liquid components such as oil and water in the blow-by gas and returning the captured liquid components into the crankcase.
この種のブローバイガス還元装置やオイルセパレータは、例えば、特許文献1において開示されたものが知られている。特許文献1にて示されるものでは、クランクケース内に連通させたヘッドカバー室(17c)からブローバイガスを吸出し、2個のセパレータ(フィルタ:21、22)を通して液体成分が除かれたものを吸気系に還元させている。これらセパレータ(フィルタ:21,22)の濾過作用により分離・捕捉されたオイルは、フィルタケースの底から逆止弁を上部に備えたドレン管路(23)を通して、重力によりクランクケース(16)内部に戻すように構成されている。
As this type of blow-by gas reduction device and oil separator, for example, those disclosed in
セパレータを独立した部品としてエンジンに外装する場合は、セパレータ容量を十分確保することができて好都合であるが、反面、外付け構造ゆえに低温には弱い面がある。例えば、冬季の氷点下などの低温状況では、セパレータやその給排パイプにおいて、ブローバイガス中に含まれる水分が凍結し、詰まりを招くおそれがある。
水分凍結によって詰まると、ブローバイ還元機能が正常に作動しないだけでなく、ブローバイ経路が塞がれることによってクランクケース内圧が上昇し、不測のオイル漏れが生じるおそれもある。
When the separator is externally mounted on the engine as an independent part, it is convenient that a sufficient separator capacity can be secured. However, because of the external structure, there is a weak surface at low temperatures. For example, in a low-temperature situation such as below freezing in winter, moisture contained in blow-by gas may freeze in the separator and its supply / discharge pipe, leading to clogging.
When clogged due to moisture freezing, not only the blow-by reduction function does not operate normally, but also the blow-by path is blocked, the crankcase internal pressure increases, and unexpected oil leakage may occur.
本発明の目的は、オイルセパレータの外付け構造を採用する場合に、オイルセパレータ及び給排パイプが極力凍結し難い状態で設置させ、低温時における凍結、及び凍結によるブローバイ機能の低下やオイル漏れなどの不都合が極力生じないように改善された産業用エンジンを提供する点にある。 The object of the present invention is to install the oil separator and supply / exhaust pipe in a state where it is difficult to freeze as much as possible when adopting the external structure of the oil separator, freeze at low temperature, blow-by function deterioration due to freezing, oil leakage, etc. It is the point which provides the industrial engine improved so that the inconvenience of this may not arise as much as possible.
請求項1に係る発明は、クランクケース1B内のブローバイガスを、ヘッドカバー3内に形成されているカバー内経路3A,3Bを通して吸気経路9に導くとともに、ブローバイガス中の液体成分を捕捉するオイルセパレータSが装備されている産業用エンジンにおいて、
前記オイルセパレータSは、前記ヘッドカバー3より高い位置となる状態でシリンダヘッド2の排気側に配置され、
前記オイルセパレータSが、前記ヘッドカバー3の排気側の側壁3Sから取出される一対の給排パイプ14,15を用いて前記カバー内経路3A,3Bに連通接続され、
一対の前記給排パイプ14,15それぞれのヘッドカバー側のパイプ基端部14f、15fと、排気マニホルド25との間に遮熱部材27が介装されていることを特徴とする。
The invention according to
The oil separator S is disposed on the exhaust side of the
The oil separator S is communicatively connected to the in-
A
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の産業用エンジンにおいて、
前記遮熱部材27は、前記排気マニホルドを囲繞する排気カバー26と前記パイプ基端部14f、15fとの間に介装されていることを特徴とする。
The invention according to
The
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の産業用エンジンにおいて、
前記遮熱部材27は、前記排気カバー26を前記排気マニホルド25に取付けるための螺着手段36によって共締め装着されていることを特徴とする。
The invention according to
The
請求項4に係る発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の産業用エンジンにおいて、
前記遮熱部材27における前記パイプ基端部14f、15fの直下に位置する遮熱本体27Aは、前記パイプ基端部14f、15fに極力近付けられていることを特徴とする。
The invention according to
The
請求項5に係る発明は、請求項4に記載の産業用エンジンにおいて、
前記遮熱本体27Aには、前記排気マニホルド25から立設されている排気管35と前記パイプ基端部14f、15fとの間に位置する仕切り板部27Bが形成されていることを特徴とする。
The invention according to
The heat shield
請求項6に係る発明は、請求項4又は5に記載の産業用エンジンにおいて、
前記遮熱本体27Aには、遮熱作用調節用の孔27aが一つ又は複数形成されていることを特徴とする。
The invention according to
One or a plurality of
請求項7に係る発明は、請求項1〜6の何れか一項に記載の産業用エンジンにおいて、
前記排気カバー26の上面に、前記排気マニホルド25における出口開口25aを備えた排気フランジ25Aを避けるための開口部26aが形成され、
前記遮熱部材27に、前記開口部26aにおける前記排気フランジ25Aと前記シリンダヘッド2との間の部分を覆う開口カバー部27Fが形成されていることを特徴とする。
The invention according to
On the upper surface of the
The
請求項8に係る発明は、請求項1〜7の何れか一項に記載の産業用エンジンにおいて、
前記遮熱部材27は、屈曲された一枚の鋼板材によりなることを特徴とする。
The invention according to
The
請求項1の発明によれば、給排パイプの基端側が排気熱で過熱されるおそれがないようにしながら、オイルセパレータ及び一対の給排パイプの凍結及びそれによる詰まりが極力生じないようになる効果を得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the oil separator and the pair of supply / exhaust pipes are prevented from freezing and clogging due to this while preventing the base end side of the supply / exhaust pipe from being overheated by the exhaust heat. An effect can be obtained.
ブローバイガス中に含まれる水分がセパレータ内や給排パイプに存在していたとしても、クランクケース内にもどされるか給排パイプを流れてヘッドカバーへ移動するように、セパレータや給排パイプ内に滞ってしまうことが回避されるようになる。故に、氷点下などの極寒状態でも、セパレータや給排パイプ内に水分が凍結し、詰まってしまうことが生じないように規制することができる。
加えて、一対の給排パイプのうち、ヘッドカバー側のパイプ基端部は、それ以外のパイプ部分よりも排気マニホルドに近付いた位置関係になり、所期以上に熱せられるおそれがある。そこで、パイプ基端部と排気マニホルドとの間に遮熱部材を設けたので、パイプ基端部が過熱されることなく、給排パイプ全体を適度に昇温できるようになる。遮熱部材を設けたことにより、遮熱効果に加えて対流防止効果が得られる。
Even if moisture contained in the blow-by gas is present in the separator or the supply / discharge pipe, it stays in the separator or the supply / discharge pipe so that it is returned to the crankcase or flows through the supply / discharge pipe and moves to the head cover. It will be avoided. Therefore, even in an extremely cold state such as below freezing point, it is possible to regulate that moisture does not freeze and become clogged in the separator and the supply / discharge pipe.
In addition, of the pair of supply and discharge pipes, the pipe base end portion on the head cover side is in a positional relationship closer to the exhaust manifold than the other pipe portions, and may be heated more than expected. Therefore, since the heat shield member is provided between the pipe base end and the exhaust manifold, the entire supply and exhaust pipe can be appropriately heated without overheating the pipe base end. By providing the heat shielding member, in addition to the heat shielding effect, a convection prevention effect can be obtained.
その結果、オイルセパレータの外付け構造を採用する場合に、オイルセパレータ及び給排パイプが極力凍結し難い状態で設置させ、低温時における凍結、及び凍結によるブローバイ機能の低下やオイル漏れなどの不都合が極力生じないように改善された産業用エンジンを提供することができる。
この場合、請求項2の発明のように、排気マニホルドを囲繞する排気カバーとパイプ基端部との間に遮熱部材を介装すれば、より適度な遮熱が行える。
As a result, when an external structure of the oil separator is adopted, the oil separator and the supply / discharge pipe are installed in a state where it is difficult to freeze as much as possible. An industrial engine improved so as not to occur as much as possible can be provided.
In this case, as in the second aspect of the invention, if a heat shield member is interposed between the exhaust cover surrounding the exhaust manifold and the pipe base end portion, more appropriate heat shield can be performed.
請求項3の発明によれば、排気カバーを排気マニホルドに取付けるための螺着手段によって遮熱部材が共締め装着されているので、部品点数の削減、コストダウンが図れる点で好都合である。 According to the third aspect of the present invention, since the heat shield member is attached together by the screwing means for attaching the exhaust cover to the exhaust manifold, it is advantageous in that the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.
請求項4の発明によれば、次のような効果が得られる。即ち、遮熱本体がパイプ基端部と排気マニホルドとの上下間において排気マニホルド近くに設定されると、輻射熱が遮熱本体の上側空間に回り込み易くなって遮熱作用が芳しくなくなる。従って、なるべくパイプ基端部に近付けて遮熱本体を設けるようにすることにより、遮熱作用を明確に得ることができる利点がある。
According to invention of
請求項5の発明によれば、排気マニホルドから立設された排気管からパイプ基端部に与える輻射熱については、遮熱本体に形成された仕切り板部により、新たな遮熱のための部品を設けることなく合理的に規制することができる利点がある。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、遮熱本体に孔を適宜数設ける簡単な構造工夫により、排気マニホルドからの輻射熱量の微調節が行え、給排パイプが全体として極力均一な輻射熱の享受が行えることに寄与できる効果がある。 According to the sixth aspect of the present invention, the amount of radiant heat from the exhaust manifold can be finely adjusted by a simple structural device in which an appropriate number of holes are provided in the heat shield body, and the supply and exhaust pipe can enjoy the radiant heat as uniform as possible as a whole. There is an effect that can contribute.
請求項7の発明によれば、遮熱部材に形成されている開口カバー部により、排気カバーの開口部のヘッドカバー側部分を覆うこともできており、単一の部品でありながら多機能で合理的な構造が実現された産業用エンジンを提供することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the head cover side portion of the opening portion of the exhaust cover can be covered by the opening cover portion formed in the heat shield member, and it is multifunctional and rational while being a single component. An industrial engine in which a typical structure is realized can be provided.
請求項8の発明によれば、一枚の屈曲鋼板により、簡単で軽量、かつ、廉価に遮熱部材を構成できる利点がある。 According to the eighth aspect of the present invention, there is an advantage that the heat shield member can be configured easily, lightly and inexpensively by one bent steel plate.
以下に、本発明による産業用エンジンの実施の形態を、一例として、農用トラクタなどに用いられる火花点火式で立形の多気筒エンジンとして、図面を参照しながら説明する。以下において、クランク軸方向でエンジン冷却ファン6が装備されている側を前、その反対側を後、吸気マニホルド8側を左、排気マニホルド25側を右と定義する。
Hereinafter, an embodiment of an industrial engine according to the present invention will be described as an example of a spark ignition type vertical multi-cylinder engine used for an agricultural tractor or the like with reference to the drawings. Hereinafter, the side on which the
図1〜図5に示されるように、このエンジンは、シリンダブロック1の上部にシリンダヘッド2が組付けられ、シリンダヘッド2の上部にシリンダヘッドカバー(以下、単にヘッドカバーと略称する)3が組付けられ、シリンダブロック1の下部にオイルパン4が組付けられている。シリンダブロック1の前端部に伝動ケース5が組付けられ、伝動ケース5の前部にエンジン冷却ファン6が配置され、シリンダブロック1の後部にフライホイール又はフライホイールハウジング7が配置されている。シリンダブロック1の上半部はシリンダ部1Aに、そして、下半部はクランクケース1Bにそれぞれ構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 5, in this engine, a
シリンダヘッド2の横一側、例えば左側に吸気マニホルド8が配置され、吸気マニホルド8の主管9の前部にスロットルバルブ10が取付けられ、スロットルバルブ10の前部にガスミキサ11が取付けられている。ガスミキサ11にはエアクリーナ(図示省略)が連通されている。吸気マニホルド8の主管9は、例えば、クランク軸の軸心Pの向きである前後方向に長い四角柱形の管であり、その主管9から各気筒の吸気ポートに吸気を分配する枝管30が気筒数分(4本)導出されている。28はオルタネータ、29はオルタネータ28の位置調節用の調節アームである。
An
図5,図11に示されるように、シリンダヘッド2の横一側、例えば右側に排気マニホルド25と、排気マニホルド25を覆う排気カバー26とが配置されている。排気マニホルド25の上向き出口開口25aを備える単一の排気フランジ25Aが設けられており、その排気フランジ25Aは、排気カバー26の切欠き形状の開口部26aに位置されている。開口部26aは、排気カバー26における後部上面側に設けられている。
As shown in FIGS. 5 and 11, an
図3,図5に示されるように、ヘッドカバー3の上部にはPCV弁12が一体的に装備されており、空気供給経路におけるスロットルバルブ10の下流側通路である吸気マニホルド8の主管9と、PCV弁12とがブローバイガス用の配管20によって連通接続されている。また、ガスミキサ11とヘッドカバー3の上部とが、新気導入用チューブ13を介して連通接続されている。なお、吸気マニホルド8や主管9は吸気経路の一例である。
As shown in FIGS. 3 and 5, a
次に、このエンジンにおけるブローバイガス還流構造について説明する。図6に示すように、エンジンEにおいては、クランクケース1B内のブローバイガスを、ヘッドカバー3の内部からPCV弁12を経てスロットルバルブ10の下流側通路に導き可能なブローバイガス通路Wが設けられている。ブローバイガス通路Wは、クランクケース1Bの内部に生成されるブローバイガスを、ヘッドカバー3の内部、外付けのオイルセパレータS、ヘッドカバー3の内部、及びPCV弁12を、この順で経て主管9に戻すための各通路により構成されている。
Next, the blowby gas recirculation structure in this engine will be described. As shown in FIG. 6, the engine E is provided with a blowby gas passage W that can guide the blowby gas in the
図6に示されるように、ヘッドカバー3の内部は、仕切り壁3Wにより、クランクケース1B内に連通するカバー一端側室3Aと、PCV弁12に連通するカバー他端側室3Bとに仕切られている。カバー一端側室3Aに連通するガス入口14Aと、カバー他端側室3Bに連通するガス出口15Aとを有するオイルセパレータS(図5,10など参照)が、一対の給排パイプ14,15を用いることでヘッドカバー3とは別に設けられている。
As shown in FIG. 6, the inside of the
ここで、カバー一端側室(カバー内経路の一例)3Aとは、ヘッドカバー3の内部において、フライホイールの軸心であるクランク軸心(符記省略)方向でフライホイールハウジング7側(後側)の部分のことである。カバー他端側室(カバー内経路の一例)3Bとは、ヘッドカバー3の内部において、クランク軸心(符記省略)方向でエンジン冷却ファン6側(前側)の部分のことである。なお、クランク軸心(符記省略)は、後述するエンジン冷却ファン6の軸心Pと平行である。
Here, the cover one end side chamber (an example of a cover internal path) 3A is the inside of the
カバー他端側室3BにおけるオイルセパレータSとの連通部に対するブローバイガス流れ方向の下流側に、エンジンオイルを捕捉及び除去すべくブローバイガスに作用するフィルタ16が配備されている。また、オイルセパレータSにて捕捉されたオイルをクランクケース1Bの内部に戻すチューブ製のオイル戻し路17が設けられている。
A
ヘッドカバー3は、図7〜図9に示されるように、無底箱状の形状を呈してシリンダヘッド2の上に一体的に配置されており、そのカバー内部空間は、ボルト止めされる上下仕切り板18により、下部空間3Kと上部空間3Uとに仕切られている。上下仕切り板18のフライホイールハウジング7側端に形成された切欠き部19により、唯一、下部空間3Kと上部空間3Uとが連通されている。
The
上部空間3Uは、ヘッドカバー3の長手方向の中間に位置する仕切り壁3Wにより、切欠き部19を有するカバー一端側室3Aと、PCV弁12を有するカバー他端側室3Bと区切られている。仕切り壁3Wは、ブローバイガスからミスト状のエンジンオイルを取り除くためのフィルタ16をセットするための構造部を兼ねている。カバー内経路3A,3BにおけるオイルセパレータSのブローバイガス流れ方向の下流側にPCV弁12が装備されている
The
図6,7、及び図9に示されるように、カバー一端側室3Aにおける仕切り壁3W近くのヘッドカバー3の排気側の側壁3Sには、供給側の給排パイプ14を接続するためのパイプ材でなるガス取出し口14Bが設けられている。カバー他端側室3Bにおける仕切り壁3W近くのヘッドカバー3の側壁3Sには、排出側の給排パイプ15を接続するためのパイプ材でなるガス戻し口15Bが設けられている。
As shown in FIGS. 6, 7, and 9, a pipe material for connecting a supply-side supply /
図3,図6〜図8に示されるように、ヘッドカバー3には、カバー他端側室3Bの上部に連通する状態のPCV弁12が、ヘッドカバー3の長手方向に沿い、かつ、その排出側パイプ12aが外部に斜め上方に向く姿勢においてテーパーねじなどの手段により一体的に装備されている。また、新気導入用チューブ13が嵌合接続される接続パイプ21が、ヘッドカバー3における排出側パイプ12aの下側部位に、PCV弁12と交差し、かつ、な斜め上方に向く姿勢で取り付けられている。なお、22はエンジンオイルの供給口に螺装されるキャップである。
As shown in FIGS. 3 and 6 to 8, the
オイルセパレータSは、図1,図3〜図5、図10,11に示されるように、ヘッドカバー3の長手方向でエンジン冷却ファン側となる端部に板金製の取付ブラケット23を用いて、ヘッドカバー3よりやや高くなる高さレベルで、かつ、ヘッドカバー3に対する排気マニホルド25側に配置される独立した部品として設けられている。オイルセパレータSの上端部の側方には、カバー内経路3Aに連通接続されている供給側の給排パイプ14が、その直下には、カバー内経路3Bに連通接続されている排出側の給排パイプ15がそれぞれ取出されている。
As shown in FIGS. 1, 3 to 5, 10, and 11, the oil separator S is formed by using a sheet
つまり、エンジンに外装されているオイルセパレータSは、一対の給排パイプ14,15が共にセパレータ側よりもヘッドカバー側が低くなるように、ヘッドカバー3よりも高い位置で、かつ、シリンダヘッド2の排気側(右側)に取付けられている。そして、オイルセパレータSは、エンジン冷却ファン6の軸心P方向視においてエンジン冷却ファン6の回転領域外で、かつ、前後方向でエンジン冷却ファン6に極めて近接させて配置されている。セパレータSは、冷却ファン6の後側(風下側)において、排気マニホルド25(排気カバー26)よりも前側(冷却はファン6側)に寄せられ、前後方向で排気マニホルド25(排気カバー26)よりも冷却ファン6に近接させて配置されている。
That is, the oil separator S mounted on the engine is positioned higher than the
オイルセパレータSの取付構造について詳述する。図1〜図3、図10,11に示されるように、取付ブラケット23は、オイルセパレータSを前方側からボルト止め支持する先端の防風部23a、シリンダヘッド2のエンジン冷却ファン側(前側)に配置されていて、サーモスタットを収容しているウォータフランジ34の前壁にボルト止めされる基端部23c、及び防風部23aと基端部23cとを繋ぐ中間部23bを備えて構成されている。オイルセパレータSを前後方向で極力エンジン冷却ファン6に近付けるために、その取付ブラケット23は、シリンダヘッド2(ヘッドカバー3)よりも前部に位置するウォータフランジ34にボルト止めするのが合理的である。なお、エンジン冷却ファン6の後側には冷却水ポンプ33が配置されている。
The mounting structure of the oil separator S will be described in detail. As shown in FIGS. 1 to 3, 10, and 11, the mounting
防風部23aは、正面視で上尖りの三角形部分を有してオイルセパレータSの大部分の投影面積をカバーする大きさ及び形状に形成されており、冷却風を遮ってオイルセパレータSに殆ど作用しないように構成されている。基端部23cは、防風部23aを高く持上げてオイルセパレータSをヘッドカバー3より高く配置させるように、右斜め上方に立上る形状を為している。中間部23bは、左右方向に沿う防風部23a及び基端部23cを、防風部23aが後寄り位置となるように、前後向き姿勢でそれら両者23a,23cを繋いでいる。
The wind-
オルタネータ28は、ベルト(ファンベルト:符記省略)の張り調節が行えるように、シリンダヘッド2などのエンジンに軸支される湾曲形状の調節アーム29に、その円弧状長孔29aを用いて位置調節可能にボルト固定されている。調節アーム29は、分厚い鋼板製であり、強度に優れている。
そして、一端が調節アーム29の円弧状長孔29aにボルト止めされ、かつ、他端が防風部23aの下部にボルト止めされる連結部材31により、取付ブラケット23の先端部と調節アーム29とが互いに連結固定されている。連結部材31は、調節方向に延びる長い目の円弧状長孔29aの基端側に連結されているので、オルタネータ28の調節機能に支障は出ないようにしながら、強度部材に兼用構成できている。
The
The distal end portion of the mounting
オイルセパレータSが取付ブラケット23により高く持上げられたことにより、オイルセパレータSとその下のオルタネータ28との上下間に、エンジン冷却ファン6の冷却風の通り道32が形成されている。より具体的には、通り道32の大部分は、取付ブラケット23と調節アーム29と連結部材31とで囲まれた空間部分である。
Since the oil separator S is lifted higher by the mounting
つまり、取付ブラケット23の先端部とオルタネータ28のベルト張り位置を調節設定可能とする調節アーム29とが、板金製の連結部材31を用いて互いに連結固定され、取付ブラケット23は、オイルセパレータSにエンジン冷却ファン6による冷却風が当たることを規制するための防風部23aが形成されている。また、オイルセパレータSの下方に冷却風の通り道32が確保されるように、取付ブラケット23が配置設定されている。
In other words, the front end of the mounting
オイルセパレータSの底部(又は底壁)24には、オイルセパレータS内にて捕捉されたエンジンオイルをクランクケース1Bにチューブを用いて戻すオイル戻し路17が連通接続されている。オイルセパレータSには、図示は省略するが、ブローバイガスに混ざっているミスト状のエンジンオイル分離させるフィルタが内蔵されており、そのフィルタで捕捉されたエンジンオイルは、重力による自然落下により、前述のオイル戻し路17を通ってクランクケース1B内に戻る。
An
図3〜図5に示されるように、供給側の給排パイプ14は、略L字形を呈してオイルセパレータ側が高くなる傾斜が付けられた状態でガス取出し口14Bに外嵌接続されている供給パイプ基端部14fと、水平姿勢でガス入口14Aに外嵌接続されている直線形状の供給パイプ先端部14kとを有している。従って、供給側の給排パイプ14は、パイプ全体としてはオイルセパレータS側よりもヘッドカバー3側が低くなる姿勢状態で配置設定されている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the supply /
図3〜図5、及び図11に示されるように、排出側の給排パイプ15は、右真横に延びる水平姿勢でガス戻し口15Bに外嵌接続されている排出パイプ基端部15fと、真後ろに延びる水平姿勢でガス出口15Aに外嵌接続されている排出パイプ先端部15kと、排出パイプ基端部15fと排出パイプ先端部15kとを繋ぐ垂直姿勢の排出パイプ中部15tとを有している。従って、排出側の給排パイプ15も、パイプ全体としてはオイルセパレータS側よりもヘッドカバー3側が低くなる姿勢状態で配置設定されている。
As shown in FIG. 3 to FIG. 5 and FIG. 11, the discharge-side supply /
図3〜図5,図11に示されるように、一対の給排パイプ14,15は、共にオイルセパレータ側の端部を除いた大部分、即ち、供給パイプ先端部14k及び排出パイプ先端部15kそれぞれのオイルセパレータ側の端部を除いた残りの部分が、排気カバー26(排気マニホルド25)の上方を通る状態で配策されている。
そして、供給パイプ基端部14f、排出パイプ基端部15f、及び排出パイプ中部15t、つまり一対の給排パイプ14,15のうちの比較的上下方向で排気カバー26に近い部分と排気カバー26との上下間には、屈曲された一枚の鋼板材よりなる板金製の遮熱板(遮熱部材の一例)27が配置されている。
As shown in FIG. 3 to FIG. 5 and FIG. 11, the pair of supply /
The supply pipe
遮熱板27は、図3〜図5,図11〜図14に示されるように、遮熱本体27A、遮熱本体27Aの一部を上方に折り曲げてなる仕切り板部27B、遮熱本体27Aの前後それぞれを支える前脚部27Cと後脚部27D、前脚部27Cに続く前取付座27E、後脚部27Dに続く後取付座27Fを備えている。
後取付座27Fは、排気マニホルド25と排気カバー26との双方に螺着されて後脚部27Dを支持するだけでなく、排気カバー26に形成されている開口部26aにおける排気フランジ25Aとヘッドカバー3との間を塞ぐ開口カバー部でもある。
As shown in FIGS. 3 to 5 and FIGS. 11 to 14, the
The
仕切り板部27Bは、図12〜図14に示されるように、排気フランジ25Aに取付けられて上向きに取り出される排気管35の輻射熱が、給排パイプ14,15に及び過ぎることを規制可能な部材であり、平面視において前右から後左に亘るように傾斜配置されている。遮熱本体27Aには、遮熱作用調節用の調節孔27aが適宜数、例えば3個形成されている。
つまり、遮熱部材27は、排気マニホルドを囲繞する排気カバー26とパイプ基端部14f、15fとの間に介装されており、排気カバー26を排気マニホルド25に取付けるためのボルト(螺着手段の一例)36により、カバー上壁26Aに共締め装着されている。また、パイプ基端部14f、15fの直下に位置する遮熱本体27Aは、上下方向でパイプ基端部14f、15fに極力近付けられている。
As shown in FIGS. 12 to 14, the
That is, the
ヘッドカバー3の排気側となる右側壁3Sから横向きに取出される給排パイプ14,15のパイプ基端部14f、15fは、給排パイプ14,15におけるその他の部分に比べて高さ位置が低く、排気マニホルド25(排気カバー26)との上下間隔が短くなっており、排気マニホルド25からの輻射熱が及び過ぎる傾向がある。そのため、供給パイプ基端部14fと排出パイプ基端部15fとの下方近くに遮熱本体27Aが位置するように遮熱板27を設けてある。遮熱本体27Aが排気カバー26に近付けて設定されると、遮熱本体27Aの上側空間から輻射熱が及び易くなるから、なるべくパイプ基端部14f,15fに近付けるのが遮熱作用を明確に得る点で好ましい。
また、遮熱板27を設けたことにより、排気カバー26の輻射熱は冷却風により、遮熱板27に沿って後方或いは右方に流れるようになり、熱風の対流防止効果が期待できる。
The pipe
Further, by providing the
そして、遮熱本体27Aに適宜数設けた調節孔27aにより、排気マニホルド25からの輻射熱量の微調節が行え、給排パイプ14,15が全体として極力均一な輻射熱の享受が行えるように構成されている。また、ボルト36によりカバー上壁26Aと排気マニホルド25に共締めされている後取付座27Fにより、排気カバー26の開口部26aを覆う開口カバー部27Fを兼ねる構成とされており、一枚の折り曲げ鋼板でありながら多機能で合理的な構造が実現されている。
Then, the amount of radiant heat from the
作業機の稼動後におけるエンジン停止時などにおいて、ブローバイガス中に含まれる水分がオイルセパレータS内に存在していたとしても、水分を含む液体成分は給排パイプ14,15を流れてヘッドカバー3内に流れるか、或いは、オイル戻し路17を通ってクランクケース1B内に流れるようになり、オイルセパレータS内に少なくとも水分が滞ってしまわないようになる。故に、氷点下などの極寒状態でも、オイルセパレータS内において水分が凍結し、詰まってしまう不都合が生じないように規制される効果が発揮される。
Even when the water contained in the blow-by gas is present in the oil separator S when the engine is stopped after the working machine is operated, the liquid component containing the water flows through the supply /
そして、前記エンジン停止に伴って、一対の給排パイプ14,15中にある水分を含む液体成分は、それら給排パイプ14,15のセパレータ側よりもヘッドカバー側が低くなる配置構造によってヘッドカバー3に移動するようになるので、給排パイプ14,15に凍結による詰まりが生じることも未然に防止される。加えて、給排パイプ14,15には、その下から排気マニホルドの輻射熱が上がってきて暖められるので、例え給排パイプ14,15に若干の凍結が生じていたとしても、エンジン始動に伴って素早く加熱される排気マニホルド25の輻射熱により、早期に氷が融ける利点がある。
When the engine is stopped, the liquid component containing moisture in the pair of supply /
オイルセパレータSは、図1,図10に示されるように、エンジン冷却ファン6の軸心P方向視(前後方向視)で、エンジン冷却ファン6の回転領域6rの外に配置されていて、冷却風による冷却作用を受け難いように工夫されている。加えて、図3〜図5に示されるように、エンジン冷却ファン6の風下側に配置されるオイルセパレータSを、軸心P方向で極力エンジン冷却ファン6に近づけてあるから、冷却風の拡がり領域の外又は極力外に配置することが可能である。故に、冷却風が極力当らない状態で排気側に配置されており、エンジンの冷却作用を落とすことなく、オイルセパレータSの凍結防止効果を効率良く行えるエンジンとされている。
As shown in FIGS. 1 and 10, the oil separator S is disposed outside the
オイルセパレータSは取付ブラケット23により片持ち状に支持されているので、エンジン振動により容易に共振するなど振れ易い傾向にある。そこで、本発明では、オイルセパレータSの下方に存在する強度十分な調節アーム29に、連結部材31を介して防風部23aが連結固定されている。故に、別部材を設けることなく合理的に取付ブラケット23を実質的に両持ち支持に近い構造にでき、振動少なく強度十分にオイルセパレータSが支持されるという利点がある。
Since the oil separator S is supported in a cantilevered manner by the mounting
エンジン外装のオイルセパレータSが、ヘッドカバー3に対して排気マニホルド25側(エンジンEの右側)で、かつ、冷却風の当りを規制する防風部23aを備えているので、冷却風による空冷作用を受けず、排気の輻射熱は受けるオイルセパレータSとなり、容量やオイル捕捉に有利な外付け構造としながらも、極力凍結などが起き難い温度環境に配置されている。オイルセパレータSの下方には冷却風の通り道32が確保されているので、オイルセパレータSには風が当たり難くしながら、エンジン全体としての空冷作用は十分発揮されるものとなる利点がある。
The oil separator S on the exterior of the engine is provided on the
さて、クランクケース1B内のブローバイガスは、図6に示されるように、切欠き部19→カバー一端側室(カバー内経路)3A→供給側の給排パイプ14→オイルセパレータS→排出側の給排パイプ15→カバー他端側室3Bの基端部→フィルタ16→カバー他端側室(カバー内経路)3Bの先端部→PCV弁12→ブローバイガス用の配管20→主管9(吸気経路の一例)というブローバイガス通路Wにより、スロットルバルブ10の下流側に還元される。カバー内装のフィルタ16にて捕捉されたブローバイガス中のオイルは、図示しない戻し路を経てクランクケース1B内に戻るように構成されている。
As shown in FIG. 6, the blow-by gas in the
内部にフィルタ16を有するヘッドカバー3とは別に、エンジンEに外付け装着、即ち外装されるオイルセパレータSを独立部品として設けてあるので、ブローバイガス通路Wの体積がトータルとして十分なものにできるとともに、フィルタ面積及び容積を十分に取ることができ、主にオイルでなるブローバイガス中の液体成分を十分に除去することが可能に構成されている。なお、フィルタ16のヘッドカバー3内における配置場所は種々に変更設定可能であり、またフィルタ16を省略することも可能である。
Apart from the
オイルセパレータSを外付けとしてあるので、仕切り壁3Wとガス取出し口14B及びガス戻し口15Bを設ける必要はあるが、ヘッドカバー3を大型化するとか形状変更する必要はないので、経済的かつ合理的に機能強化されたブローバイガス還流構造が実現できている。
ブローバイガスを、PCV弁12を経てスロットルバルブ10の下流側に還流させる場合、主管9は負圧になっているので、単にオイルセパレータSを接続すると、オイルミストも還流されてしまう不都合が生じるので、例えば、オイルセパレータSのオイル戻し路17に逆止弁を設けるなどの対策が必要である。
Since the oil separator S is externally attached, it is necessary to provide the
When the blow-by gas is recirculated to the downstream side of the
しかしながら、ヘッドカバー3内部を前後に仕切って、ヘッドカバー3内部のガス通路途中にオイルセパレータSを連通接続するとともに、カバー他端側室3Bに通気抵抗となるフィルタ16を設けてある構造工夫により、オイルセパレータSには主管9の負圧が殆ど作用しないように構成されている。
However, the interior of the
従って、オイルセパレータSにおいては、逆止弁などを設けることなく単に底部24にオイル戻し路17を接続するだけで、オイルセパレータS内にて捕捉されたオイルを、自然落下によりクランクケース1Bに戻すことができる。ヘッドカバー3の内部に設けるフィルタ16を、オイルセパレータSのブローバイガス流れ方向の下流側に配置してあるので、オイル捕捉用のフィルタ16を負圧相殺用の抵抗体としても機能させることができ、経済的で合理的なブローバイガス還流構造となっている。
Therefore, in the oil separator S, the oil captured in the oil separator S is simply returned to the
ヘッドカバー3とオイルセパレータSとを連通する一対の給排パイプ14,15を、ヘッドカバー3の排気側の側壁3Sにガス取出し口14Bとガス戻し口15Bを横向きに設けることで、ヘッドカバー3から横方向に取り出すように構成してある。従って、エンジンEの横側方のスペースをオイルセパレータSの設置空間に有効利用できて、エンジンEとしての高さ寸法を増大することなく又は殆どなく、容量増大に寄与するオイルセパレータSを付設できる利点がある。
A pair of supply /
〔別実施形態〕
遮熱部材27は、板金製のほか、鋳造や鍛造による金属、耐熱性合成樹脂板など、種々の変更設定が可能である。また、遮熱部材27を、断熱材を挟んで排気カバー26や排気マニホルド25にボルト止めさせる構成も可能である。
[Another embodiment]
The
1B クランクケース
2 シリンダヘッド
3 ヘッドカバー
3A,3B カバー内経路
3S 排気側の側壁
9 吸気経路
14,15 給排パイプ
14f,15f パイプ基端部
25 排気マニホルド
25A 排気フランジ
25a 出口開口
26 排気カバー
26a 開口部
27 遮熱部材
27A 遮熱本体
27B 仕切り板部
27F 開口カバー部
27a 孔
35 排気管
36 螺着手段
S オイルセパレータ
Claims (8)
前記オイルセパレータは、前記ヘッドカバーより高い位置となる状態でシリンダヘッドの排気側に配置され、
前記オイルセパレータが、前記ヘッドカバーの排気側の側壁から取出される一対の給排パイプを用いて前記カバー内経路に連通接続され、
一対の前記給排パイプそれぞれのヘッドカバー側のパイプ基端部と、排気マニホルドとの間に遮熱部材が介装されている産業用エンジン。 An industrial engine equipped with an oil separator that guides the blow-by gas in the crankcase to the intake path through the in-cover path formed in the head cover and captures liquid components in the blow-by gas,
The oil separator is disposed on the exhaust side of the cylinder head in a state of being higher than the head cover,
The oil separator is connected in communication with the path in the cover using a pair of supply / discharge pipes taken out from the exhaust-side side wall of the head cover,
An industrial engine in which a heat shield member is interposed between a pipe base end portion on the head cover side of each of the pair of supply / discharge pipes and an exhaust manifold.
前記遮熱部材に、前記開口部における前記排気フランジと前記シリンダヘッドとの間の部分を覆う開口カバー部が形成されている請求項1〜6の何れか一項に記載の産業用エンジン。 On the upper surface of the exhaust cover, an opening for avoiding an exhaust flange having an outlet opening in the exhaust manifold is formed,
The industrial engine according to any one of claims 1 to 6, wherein an opening cover portion that covers a portion of the opening portion between the exhaust flange and the cylinder head is formed on the heat shield member.
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