JP2018193920A

JP2018193920A - オイルセパレータ

Info

Publication number: JP2018193920A
Application number: JP2017098123A
Authority: JP
Inventors: 英樹長田; Hideki Osada
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-05-17
Filing date: 2017-05-17
Publication date: 2018-12-06

Abstract

【課題】フィルタエレメントの詰りを抑制すること。【解決手段】本開示の一形態は、内燃機関の周囲に取り付けられるオイルセパレータであって、オイルを含むガスが流入すると、前記ガスを通過させるが前記オイルを内部に捕捉するフィルタエレメントと、前記フィルタエレメントに捕捉されたオイルを排出するドレン口と、前記フィルタエレメントに振動を与える加振部と、を備えたオイルセパレータに向けられる。【選択図】図２

Description

本開示は、車両に取り付けられるオイルセパレータに関する。

従来、内燃機関のブリーザ装置において、ブローバイガスは、オイルセパレータを備えたブローバイガス還流路を介して吸気路に還流される。また、オイルセパレータで分離されたオイルは、オイルセパレータのドレン口からオイルドレンパイプを介してオイルパンに戻される（例えば特許文献１を参照）。

特開２０１６−７００８３号公報

しかしながら、オイルセパレータのフィルタエレメントが詰まると、オイルセパレータ内が高圧になり、リリーフ弁が開く。その結果、オイルセパレータに流入したブローバイガスは、フィルタエレメントにより濾過されることなく、リリーフ弁からそのまま内燃機関に戻るという課題があった。

本開示は、フィルタエレメントの詰りを抑制可能なオイルセパレータを提供することを目的とする。

本開示の一形態は、内燃機関の周囲に取り付けられるオイルセパレータであって、オイルを含むガスが流入すると、前記ガスを通過させるが前記オイルを内部に捕捉するフィルタエレメントと、前記フィルタエレメントに捕捉されたオイルを排出するドレン口と、前記ドレン口の内部を負圧にする負圧装置と、を備えたオイルセパレータである。

本開示によれば、フィルタエレメントの詰りを抑制可能なオイルセパレータを提供することが出来る。

図１は、本開示のオイルセパレータおよびその周辺を示す図である。図２は、図１のオイルセパレータの構成例を示す図である。

以下、上記図面を参照して、本開示のオイルセパレータについて詳説する。

＜１．オイルセパレータおよびその周辺の構成＞
図１には、内燃機関Ｅが示される。内燃機関Ｅにおいては、燃焼室から燃料および空気（以下、混合気という）の一部が、ピストンおよびシリンダの間隙を抜けてクランク室内に漏れ出る。以下において、ブローバイガスとは、クランク室内で混合気とオイルとが混ざったものをいう。

ブローバイガスがクランク室内に滞留したままでは、クランク室内の金属部品の腐食等を生じるおそれがある。そこで、クランク室内と、内燃機関Ｅの吸気路Ｃ１との間にブローバイガス還流路Ｃ３が設けられる。吸気路Ｃ１側が負圧にされることで、ブローバイガスは、クランク室内から、ブローバイガス還流路Ｃ３を経由して吸気路Ｃ１に還流される。

ブローバイガスに含まれるオイルがブローバイガス還流路Ｃ３及び吸気路Ｃ１を経由して燃焼室に流入すると、燃焼室において、流入したオイルによる異常燃焼が発生することがある。そこで、ブローバイガス還流路Ｃ３と流体連通するオイルセパレータ１が例えば内燃機関Ｅに固定される。このオイルセパレータ１は、流入したブローバイガスに含まれるオイルを分離して主排油路Ｃ５に排出する。排出されたオイルは、主排油路Ｃ５を介して、クランク室の底に設けられたオイル溜まりに流入する。一方、オイルが除去されたブローバイガスは、ブローバイガス還流路Ｃ３を介して吸気路Ｃ１に戻される。

＜２．オイルセパレータの構成例＞
次に、図２を参照して、図１のオイルセパレータ１の一構成例について説明する。図２において、矢印ｚは、鉛直上方向を示す。また、オイルセパレータ１は、筐体１１と、フィルタエレメント１５と、リリーフ弁１７と、負圧装置１９と、を備えている。

筐体１１は、大略的には、フィルタエレメント１５を収容する。
筐体１１の底部中央には流入口Ｐ１が形成される。この流入口Ｐ１は、ブローバイガス還流路Ｃ３の上流側と接続される。また、筐体１１の底部の外縁部分には、ドレン口Ｐ３が形成されている。このドレン口Ｐ３は主排油路Ｃ５と接続される。筐体１１の側面には吐出口Ｐ５が形成されている。この吐出口Ｐ５は、ブローバイガス還流路Ｃ３の下流側と接続される。

フィルタエレメント１５は、鉛直上方向からの平面視で、菊花状等に折り曲げられ筒状に巻回された濾紙を含む。

フィルタエレメント１５は、鉛直上方向からの平面視で、自身の内周面に筐体１１の流入口Ｐ１が内包されるように筐体１１内に配置される。

リリーフ弁１７は、筐体１１の上面と接続されて上記吐出口Ｐ５と流体連通する二次流路Ｃ７に設けられる。このリリーフ弁１７は、フィルタエレメント１５の内側の圧力が所定値以上になると開いて、フィルタエレメント１５の内側の圧力を二次流路Ｃ７に逃がす。

負圧装置１９は、第一バルブ１９１と、副排油路Ｃ９と、第二バルブ１９３と、ポンプ１９５と、制御部１９７と、を備えている。

第一バルブ１９１は、例えばチェックバルブ（逆止弁）であって、主排油路Ｃ５上の所定位置に設けられて、主排油路Ｃ５内をオイルが逆流することを防止する。

副排油路Ｃ９は、主排油路Ｃ５において上記第一バルブ１９１よりも上流側（ドレン口Ｐ３側）の部分と、オイル溜りとを流体連通可能に接続する。

この副排油路Ｃ９には、第二バルブ１９３と、ポンプ１９５とが、この順番で、上流側（主排油路Ｃ５側）から下流側（オイル溜り側）に向かって設けられる。

第二バルブ１９３は、例えばチェックバルブ（逆止弁）であって、副排油路Ｃ９内をオイルが逆流することを防止する。

ポンプ１９５は、制御部１９７の制御下で駆動されると、ドレン口Ｐ３の内部の圧力を低下させて負圧にする。

制御部１９７は、例えば電子制御ユニットであって、所定タイミングでポンプ１９５を駆動する。所定タイミングとしては、下記が例示される。
・一定時間が経過する度
・フィルタエレメント１５内の圧力が所定値以上になった時

＜３．オイルセパレータの動作＞
上記構成のオイルセパレータ１は、内燃機関Ｅが駆動中、下記のように動作する。ブローバイガスは、ブローバイガス還流路Ｃ３の上流側からオイルセパレータ１に向けて送られてくる。ブローバイガスは、オイルセパレータ１の流入口Ｐ１から内部に流入すると、フィルタエレメント１５を内側から外側へと通過する。この間、フィルタエレメント１５は、ブローバイガスに含まれるオイルを分離し保持する。また、オイルが除去されたブローバイガスは、フィルタエレメント１５を通過後、筐体１１の側面に設けられた吐出口Ｐ５から排出される。排出されたブローバイガスは、ブローバイガス還流路Ｃ３を介して吸気路Ｃ１（図１を参照）に戻される。

内燃機関Ｅが駆動中、ポンプ１９５は、制御部１９７により所定タイミングになると駆動され、駆動中、ドレン口Ｐ３の内部を負圧にする。なお、ポンプ１９５が駆動されても、第一バルブ１９１があるため、オイル溜りからオイルが主排油路Ｃ５を逆流して、副排油路Ｃ９に流入することは防止される。

ポンプ１９５の駆動により、フィルタエレメント１５内のオイルが下方に強制的に移動させられる。その後、フィルタエレメント１５の下端近傍から、オイルは、筐体１１の底面に漏れ出た後、負圧になっているドレン口Ｐ３からオイルセパレータ１の外部に排出される。このオイルは、主排油路Ｃ５から副排油路Ｃ９を介して、クランク室の底に設けられたオイル溜まりに流入する。

なお、ポンプ１９５の停止中、フィルタエレメント１５内のオイルは自重により下方に移動した後、ドレン口Ｐ３からオイルセパレータ１の外部に排出され、主排油路Ｃ５を介して、クランク室の底に設けられたオイル溜まりに流入する。

＜４．オイルセパレータの作用・効果＞
ブローバイガスに含まれるオイルは、フィルタエレメント１５に溜まるが、本開示のオイルセパレータ１によれば、負圧装置１９により、フィルタエレメント１５に溜まったオイルが外部に強制的に排出される。

従って、本オイルセパレータ１によれば、フィルタエレメント１５の詰まり、ひいてはフィルタエレメント１５の内側が高圧になること（即ち、内側圧力が所定値以上になること）を低減出来るため、リリーフ弁１７が開くことを抑制出来る。その結果、オイルセパレータ１に流入したブローバイガスがフィルタエレメント１５により濾過されることなく、リリーフ弁１７からそのまま内燃機関Ｅに戻ることを抑制出来る。

＜５．付記＞
上記説明では、負圧装置１９は、副排油路Ｃ９に設けられたポンプ１９５を備えていた。これにより、オイルセパレータ１からの排オイルは、通常時に、主排油路Ｃ５のみを用いてオイル溜りに戻され、ポンプ１９５の駆動時には、主排油路Ｃ５から副排油路Ｃ９を介してオイル溜りに戻される。従って、通常時には、ポンプ１９５を駆動する必要が無いので、例えば電力消費を抑えることが出来るという効果が得られる。

しかし、これに限らず、負圧装置１９は、副排油路Ｃ９を備えることなく、主排油路Ｃ５に設けられたポンプ１９５を備えていても構わない。

オイルセパレータ１は、内燃機関Ｅの表面に取り付けられることが好ましい。この場合、オイルの排出は、内燃機関Ｅの振動によっても促進することが出来る。

本開示のオイルセパレータは、フィルタエレメントの詰りを抑制可能であり、車両用途に好適である。

Ｅ内燃機関
１オイルセパレータ
１１筐体
１５フィルタエレメント
１９負圧装置
１９５ポンプ
Ｃ５主排油路
Ｃ９副排油路
Ｐ３ドレン口

Claims

内燃機関の周囲に取り付けられるオイルセパレータであって、
オイルを含むガスが流入すると、前記ガスを通過させるが前記オイルを内部に捕捉するフィルタエレメントと、
前記フィルタエレメントに捕捉されたオイルを排出するドレン口と、
前記ドレン口の内部を負圧にする負圧装置と、
を備えたオイルセパレータ。
前記ドレン口には、前記フィルタエレメントに捕捉されたオイルを前記内燃機関のオイル溜りに導く主排油路が接続され、
前記負圧装置は、
前記主排油路から分岐し、前記オイル溜りに流体連通する副排油路と、
前記副排油路上に設けられたポンプと、を含む、
請求項１に記載のオイルセパレータ。