JP2021143639A - ブローバイガス混合継手およびエンジン - Google Patents

Abstract

【課題】ブローバイガスと新規吸気との合流部が着氷で閉塞されることを抑えつつ、ブローバイガスおよび新規吸気の流れについて圧力損失が生ずることを抑えることができるブローバイガス混合継手およびエンジンを提供すること。【解決手段】ブローバイガス混合継手１００は、新規吸気ＡＲを導入する主配管１０１と、主配管１０１に接続されブローバイガスを主配管１０１へ導入する副配管１０２と、副配管１０２が主配管１０１に開口している合流部１５０よりも新規吸気ＡＲの流れ方向における上流側で新規吸気ＡＲの流れ方向に対して傾斜して設けられ、合流部１５０よりも上流側から新規吸気ＡＲの流れ方向にみたときに合流部１５０を覆い隠し、新規吸気ＡＲとブローバイガスＢＧとの直接接触を合流部１５０において回避するように新規吸気ＡＲとブローバイガスＢＧとを案内する案内板１３０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ディーゼルエンジン等のエンジンに配置されて、ブローバイガスを吸気系に還流させるために用いられるブローバイガス混合継手およびこのブローバイガス混合継手を備えるエンジンに関する。

エンジンに対する排出ガス規制が厳しくなっており、ディーゼルエンジン等における排気ガス対策としては、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：排気ガス再循環）装置が採用されている。ＥＧＲ装置は、ディーゼルエンジンにおける燃焼温度を低く抑えながら排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）の量を低減させることができる。また、エンジンのクランクケースに漏れ出したブローバイガスは、配管やフィルタやブローバイガス混合継手を介して吸気系に還流される。

ところで、寒冷地でのディーゼルエンジンの使用の際には、ディーゼルエンジンが暖気途中であるために低温であると、ブローバイガスに含まれる水分が、氷点下の新規吸気（主流ともいう）によりブローバイガス混合継手で凝結することがある。このため、ブローバイガスと新規吸気との合流部が、着氷により閉塞されることがある。

特許文献１には、ブローバイガスを吸気管に導入するためのブローバイガス混合継手が開示されている。特許文献１に記載されたブローバイガス混合継手には、ブローバイガスと新規吸気との合流部付近に、ブローバイガス案内板が配置されている。ブローバイガス案内板は、寒冷地、特に−２０℃以下の極寒地の使用においても、燃焼室から漏れたブローバイガスと新規吸気との合流部の管路がブローバイガスの水分の凝結により着氷して閉塞されることを防止している。

特開２０１６−２０５３１９号公報

特許文献１に記載されているブローバイガス混合継手では、ブローバイガス案内板は、新規吸気の流れ方向に対して傾斜された傾斜部分と、傾斜部分に連続して形成され新規吸気の流れ方向に平行な平行部分と、を有している。ブローバイガス案内板の傾斜部分がブローバイガスの第１の導入空間を形成し、ブローバイガス案内板の下流側の平行部分がブローバイガスの第２の導入空間を形成している。

しかし、特許文献１に記載されているブローバイガス混合継手において、ブローバイガス案内板の平行部分は、ブローバイガスと新規吸気との合流部付近に設けられている。このため、導入口から吸気通路に導入されたブローバイガスが、案内板の平行部分に直接当たる。これにより、ブローバイガス案内板の平行部分付近では、ブローバイガスの流れについて圧損が生ずるおそれがあり、ブローバイガスと新規吸気との混合に支障が出るおそれがある。

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、ブローバイガスと新規吸気との合流部が着氷で閉塞されることを抑えつつ、ブローバイガスおよび新規吸気の流れについて圧力損失が生ずることを抑えることができるブローバイガス混合継手およびエンジンを提供することを目的とする。

前記課題は、クランクケースに漏れ出したブローバイガスと、新規吸気と、を混合するブローバイガス混合継手であって、前記新規吸気を導入する主配管と、前記主配管に接続され前記ブローバイガスを前記主配管へ導入する副配管と、前記副配管が前記主配管に開口している合流部よりも前記新規吸気の流れ方向における上流側で前記流れ方向に対して傾斜して設けられ、前記合流部よりも前記上流側から前記流れ方向にみたときに前記合流部を覆い隠し、前記新規吸気と前記ブローバイガスとの直接接触を前記合流部において回避するように前記新規吸気と前記ブローバイガスとを案内する案内板と、を備えたことを特徴とする本発明に係るブローバイガス混合継手により解決される。

本発明に係るブローバイガス混合継手によれば、案内板は、ブローバイガスを主配管へ導入する副配管が主配管に開口している合流部よりも新規吸気の流れ方向における上流側で新規吸気の流れ方向に対して傾斜して設けられている。そのため、副配管から主配管へ導入されたブローバイガスが案内板に直接当たることを抑えることができる。そのため、副配管から主配管へ導入されたブローバイガスの流れが案内板により阻害されることを抑えることができる。また、案内板が新規吸気の流れ方向に対して傾斜して設けられているため、主配管を流れる新規吸気の流れが案内板により阻害されることを抑えることができる。これにより、ブローバイガスおよび新規吸気の流れについて圧力損失が生ずることを抑えることができる。

また、案内板は、合流部よりも上流側から新規吸気の流れ方向にみたときに合流部を覆い隠し、新規吸気とブローバイガスとの直接接触を合流部において回避するように新規吸気とブローバイガスとを案内する。そのため、ブローバイガスに含まれる水分が、例えば氷点下の新規吸気と接触し、ブローバイガス混合継手で凝結することを抑えることができる。このため、ブローバイガスと新規吸気との合流部が、着氷により閉塞されることを抑えることができる。

本発明に係るブローバイガス混合継手において、好ましくは、前記案内板は、前記主配管の内面に対して連続して設けられ前記合流部よりも前記上流側に配置された基端部と、前記基端部とは反対側に設けられ前記基端部よりも前記流れ方向における下流側かつ前記合流部よりも前記上流側に配置された先端部と、を有することを特徴とする。

本発明に係るブローバイガス混合継手によれば、案内板の基端部および先端部が合流部よりも新規吸気の流れ方向における上流側に配置されている。そのため、副配管から主配管へ導入されたブローバイガスが案内板に直接当たることをより確実に抑え、ブローバイガスの流れについて圧力損失が生ずることをより確実に抑えることができる。

本発明に係るブローバイガス混合継手において、好ましくは、前記主配管の前記内面と前記案内板との間に、拡張空間部が設けられていることを特徴とする。

本発明に係るブローバイガス混合継手によれば、拡張空間部が主配管の内面と案内板との間に設けられているため、ブローバイガスが主配管の内部に入り込む空間が拡がる。そのため、ブローバイガスを副配管から主配管へ容易に引き込むことができる。

本発明に係るブローバイガス混合継手において、好ましくは、前記案内板は、前記流れ方向に平行な断面において直線状であることを特徴とする。

本発明に係るブローバイガス混合継手によれば、案内板が新規吸気の流れ方向に平行な断面において直線状であるため、案内板に接触した新規吸気の流れをより円滑にすることができ、新規吸気の流れについて圧力損失が生ずることをより一層抑えることができる。

前記課題は、クランクケースに漏れ出したブローバイガスと、新規吸気と、を混合するブローバイガス混合継手を備えるエンジンであって、前記ブローバイガス混合継手は、前記新規吸気を導入する主配管と、前記主配管に接続され前記ブローバイガスを前記主配管へ導入する副配管と、前記副配管が前記主配管に開口している合流部よりも前記新規吸気の流れ方向における上流側で前記流れ方向に対して傾斜して設けられ、前記合流部よりも前記上流側から前記流れ方向にみたときに前記合流部を覆い隠し、前記新規吸気と前記ブローバイガスとの直接接触を前記合流部において回避するように前記新規吸気と前記ブローバイガスとを案内する案内板と、を有することを特徴とする本発明に係るエンジンにより解決される。

本発明に係るエンジンによれば、ブローバイガス混合継手の案内板は、ブローバイガスを主配管へ導入する副配管が主配管に開口している合流部よりも新規吸気の流れ方向における上流側で新規吸気の流れ方向に対して傾斜して設けられている。そのため、副配管から主配管へ導入されたブローバイガスが案内板に直接当たることを抑えることができる。そのため、副配管から主配管へ導入されたブローバイガスの流れが案内板により阻害されることを抑えることができる。また、案内板が新規吸気の流れ方向に対して傾斜して設けられているため、主配管を流れる新規吸気の流れが案内板により阻害されることを抑えることができる。これにより、ブローバイガスおよび新規吸気の流れについて圧力損失が生ずることを抑えることができる。

また、ブローバイガス混合継手の案内板は、合流部よりも上流側から新規吸気の流れ方向にみたときに合流部を覆い隠し、新規吸気とブローバイガスとの直接接触を合流部において回避するように新規吸気とブローバイガスとを案内する。そのため、ブローバイガスに含まれる水分が、例えば氷点下の新規吸気と接触し、ブローバイガス混合継手で凝結することを抑えることができる。このため、ブローバイガスと新規吸気との合流部が、着氷により閉塞されることを抑えることができる。

本発明によれば、ブローバイガスと新規吸気との合流部が着氷で閉塞されることを抑えつつ、ブローバイガスおよび新規吸気の流れについて圧力損失が生ずることを抑えることができるブローバイガス混合継手およびエンジンを提供することができる。

本発明の実施形態に係るブローバイガス混合継手を備えるエンジンを示す断面図である。 本実施形態に係るブローバイガス混合継手の構造例を示す断面図である。 本発明者が実施した熱流体解析の結果の一例を表す断面図である。

以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（エンジン１の概要）
図１は、本発明の実施形態に係るブローバイガス混合継手を備えるエンジンを示す断面図である。
図１に示すエンジン１は、内燃機関であって、例えば小型の産業用ディーゼルエンジンである。エンジン１は、例えばターボチャージ付きの過給式の高出力な３気筒エンジンや４気筒エンジン等の多気筒エンジンである。エンジン１は、例えば建設機械、農業機械、芝刈り機のような車両等に搭載される。

エンジン１は、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３と、ヘッドカバー４と、を有する。シリンダヘッド３は、シリンダブロック２の上に組付けられている。ヘッドカバー４は、シリンダヘッド３の上に組付けられている。シリンダブロック２は、上部のシリンダ５と、下部のクランクケース６と、を有する。オイルパン７は、クランクケース６の下部に配置されている。ピストン８は、シリンダ５内に配置されている。クランク軸９は、クランクケース６内に配置されている。ピストン８は、コンロッド１０を介してクランク軸９に連結されている。

図１に示すように、シリンダ５は、動弁カム室１１を有する。動弁カム室１１には、動弁カム軸１２が収容されている。タペット１３がタペットガイド孔１４に沿って上下動可能になっている。タペット１３の下部は、動弁カム軸１２に載っている。プッシュロッド１５は、挿通孔１６に通っている。ロッカーアーム１７は、ヘッドカバー４内に配置されている。プッシュロッド１５の上端部は、ロッカーアーム１７に当接している。ロッカーアーム１７は、スプリング１８によりプッシュロッド１５の上端部側に付勢されている。吸気弁１９および排気弁２０は、動弁カム軸１２が回転することで、プッシュロッド１５とロッカーアーム１７とを介して伝えられた動力により上下動し、吸気口と排気口をそれぞれ開閉する。

図１に示すように、例えばオイル流出孔２１が、タペット１３に設けられている。オイル落下孔２２が、動弁カム室１１からクランクケース６まで設けられている。これにより、挿通孔１６と、タペット１３の内部と、オイル流出孔２１と、動弁カム室１１と、オイル落下孔２２と、は、オイル戻し経路９９を構成している。オイル戻し経路９９は、ヘッドカバー４内のオイルをクランクケース６内を通ってオイルパン７に戻すことができる。シリンダヘッド３の各気筒は、吸気通路３０と、排気通路３１と、に接続されている。

図１に示すように、エンジン１の圧縮行程および燃焼行程の少なくともいずれかにおいて、ブローバイガスＢＧが発生することがある。ブローバイガスＢＧは、図１に示すピストン８とシリンダ５との隙間を通ってクランクケース６内に流入するガスであり、未燃焼の燃料成分や燃焼済みのガス成分やオイルおよび水分等のミスト成分を含んでいる。シリンダ５とピストン８との隙間からクランクケース６に漏れ出したブローバイガスＢＧは、例えば上述したオイル戻し経路９９を通じて、ヘッドカバー４内へ上昇する。すなわち、ブローバイガスＢＧは、シリンダ５とピストン８との隙間からクランクケース６に漏れ出すと、例えばブローバイガス通過経路としてのオイル戻し経路９９のオイル落下孔２２と、動弁カム室１１と、タペット１３のオイル流出孔２１と、挿通孔１６と、を通じて、ヘッドカバー４内に侵入する。なお、上述したオイル戻し経路９９は、ブローバイガス通過経路の一例である。ブローバイガス通過経路は、上述したオイル戻し経路９９だけに限定されるわけではない。

（ブリーザ室４０）
図１に示すように、ヘッドカバー４は、ブリーザ室４０を有している。ブリーザ室４０は、ヘッドカバー４の上に突出して設けられている。ブリーザ室４０は、ブローバイガスＢＧを分離する。ミスト成分が分離された後のブローバイガスＢＧは、ブリーザ室４０を介して配管４１に送られる。なお、ブリーザ室４０においてブローバイガスＢＧから取り除かれたオイル（潤滑剤成分）は、例えばヘッドカバー４から上述したオイル戻し経路９９を通じて、オイルパン７に回収されるようになっている。これにより、オイルの消費を抑制することができる。

図１に示す吸気配管５０の管部５０Ｔと、配管４１と、は、本実施形態に係るブローバイガス混合継手１００を介して互いに接続されている。ブローバイガス混合継手１００は、主配管１０１と、副配管１０２と、を有する。副配管１０２は、主配管１０１に接続されるとともに主配管１０１に開口している。新規吸気ＡＲは、吸気配管５０に吸入されると、エアクリーナ５２と管部５０Ｔとを通過して、ブローバイガス混合継手１００の主配管１０１に入る。一方、ブローバイガスＢＧは、ブリーザ室４０から配管４１を通じてブローバイガス混合継手１００の副配管１０２に入る。これにより、新規吸気ＡＲとブローバイガスＢＧとは、ブローバイガス混合継手１００において互いに混合されて、吸入空気Ｂとなる。

一方、排気通路３１に導かれた排気は、ターボチャージャ６０のタービン６２に供給されることで、タービン６２とブロア６１とを高速回転させる。混合された吸入空気Ｂは、ターボチャージャ６０のブロア６１へ供給されて圧縮される。圧縮された吸入空気Ｃは、吸気通路３０へ過給される。

（ブローバイガス混合継手１００の構造例）
次に、ブローバイガス混合継手１００の好ましい構造例を、図１と図２を参照して説明する。
図２は、本実施形態に係るブローバイガス混合継手の構造例を示す断面図である。
なお、図２（Ａ）は、新規吸気ＡＲの流れ方向に平行なブローバイガス混合継手の断面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示すＨ−Ｈ線におけるブローバイガス混合継手の断面図である。

図１〜図２（Ｂ）に示すように、ブローバイガス混合継手１００は、主配管１０１と、副配管１０２と、を有する。主配管１０１は、新規吸気ＡＲを導入する導入管である。副配管１０２は、ブローバイガスＢＧを主配管１０１へ導入する導入管である。ブローバイガス混合継手１００は、プラスチック材料や金属材料により作ることができる。なお、本実施形態では、ブローバイガス混合継手１００は、断熱性を確保することと軽量化のために、断熱性に優れたエンジニアリングプラスチック材料、例えばポリアミドやナイロン等により作られている。ただし、エンジニアリングプラスチック材料としては、他の材料が採用されても良い。

＜主配管１０１＞
まず、ブローバイガス混合継手１００の主配管１０１について説明する。図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、ブローバイガス混合継手１００の主配管１０１は、好ましくは円形断面の導入空間１０７を有するパイプであり、第１開口端部１１１と、第２開口端部１１２と、を有する。第１開口端部１１１には、外周部の全周に渡って、リブ状の縁部１１３が形成されている。第２開口端部１１２には、外周部の全周に渡って、リブ状の縁部１１４が形成されている。

これにより、図１に示す吸気配管５０の管部５０Ｔが第１開口端部１１１に接続されると、管部５０Ｔの内周面は、図２（Ａ）に示す縁部１１３に密着される。これにより、第１開口端部１１１と管部５０Ｔとの間の接続気密性が確保される。同様にして、図１に示す吸気配管５０の管部５０Ｓが第２開口端部１１２に接続されると、管部５０Ｓの内周面は、図２（Ａ）に示す縁部１１４に密着される。これにより、第２開口端部１１２と管部５０Ｓとの間の接続気密性が確保される。

＜副配管１０２＞
次に、ブローバイガス混合継手１００の副配管１０２について、説明する。図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示す副配管１０２は、主配管１０１の途中の位置に接続されるとともに主配管１０１に開口している。副配管１０２の軸方向Ｎは、主配管１０１の軸方向Ｍに対して交差しており、好ましくは直交している。副配管１０２は、好ましくは円形断面の導入空間１２５を有するパイプである。副配管１０２の一端部は、開口端部１２１となっている。副配管１０２の他端部は、主配管１０１に対する接続端部１２２となっている。

副配管１０２の開口端部１２１には、外周部の全周に渡って、リブ状の縁部１２３が形成されている。これにより、ブリーザ室４０の配管４１が副配管１０２の開口端部１２１に接続されると、配管４１の内周面は、図２（Ａ）に示す縁部１２３に密着される。これにより、開口端部１２１と配管４１との間の接続気密性が確保される。副配管１０２の接続端部１２２は、開口端部であり、主配管１０１の通過孔１０９を通じて主配管１０１の内部に通じている。

図１に示すエアクリーナ５２を通過してゴミ等が除去された新規吸気ＡＲは、図２（Ａ）に示す主配管１０１の軸方向Ｍに沿って主配管１０１に導入される。ブローバイガスＢＧは、図１に示すブリーザ室４０と配管４１とを通じて図２（Ａ）に示す副配管１０２の軸方向Ｎに沿って副配管１０２に導入される。副配管１０２が主配管１０１に接続され開口している部分は、合流部１５０となっている。

＜バッファプレート１３０＞
図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、主配管１０１の内部には、バッファプレート１３０が設けられている。本実施形態のバッファプレート１３０は、本発明の「案内板」の一例である。図２（Ａ）に示すように、バッファプレート１３０は、好ましくは平坦な板状の部材であって、新規吸気ＡＲの流れ方向に平行な断面において直線状である。バッファプレート１３０は、合流部１５０よりも新規吸気ＡＲの流れ方向における上流側において、主配管１０１の軸方向Ｍに対して所定の角度θで傾斜して形成されている。本実施形態に係るブローバイガス混合継手１００において、主配管１０１の軸方向Ｍは、新規吸気ＡＲの流れ方向に平行である。

バッファプレート１３０は、合流部１５０よりも新規吸気ＡＲの流れ方向における上流側から新規吸気ＡＲの流れ方向にみたときに、合流部を覆い隠している。そして、バッファプレート１３０は、主配管１０１に導かれた新規吸気ＡＲと副配管１０２に導かれたブローバイガスＢＧとが合流部１５０において互いに直接接触することを回避するように、新規吸気ＡＲとブローバイガスＢＧとを案内する。

具体的には、バッファプレート１３０の基端部１３１は、主配管１０１の内面１０８に連続して形成され、合流部１５０よりも新規吸気ＡＲの流れ方向における上流側に配置されている。基端部１３１は、副配管１０２の内径部分から図２（Ａ）の図面下方向に伸ばした補助線１０２Ｓの位置よりも新規吸気ＡＲの流れ方向における上流側に間隔寸法Ｗだけ離れた位置に形成されている。

バッファプレート１３０の先端部１３２は、基端部１３１とは反対側の部分であり、主配管１０１の導入空間１０７の中間位置に位置している。先端部１３２は、基端部１３１よりも新規吸気ＡＲの流れ方向における下流側かつ合流部１５０よりも新規吸気ＡＲの流れ方向における上流側に配置されている。つまり、先端部１３２の位置は、副配管１０２の内径部分から図２（Ａ）の図面下方向に伸ばした補助線１０２Ｓの位置よりも、新規吸気ＡＲの流れ方向における上流側に位置している。

バッファプレート１３０は、新規吸気ＡＲとブローバイガスＢＧとを新規吸気ＡＲの下流側へ向けて案内するための案内板である。しかも、バッファプレート１３０は、断熱性を有している。前述したように、バッファプレート１３０は、主配管１０１に導かれた新規吸気ＡＲと副配管１０２に導かれたブローバイガスＢＧとが合流部１５０において互いに直接接触することを回避する。これにより、ブローバイガスＢＧに含まれる水分が、例えば氷点下の新規吸気ＡＲと接触し、ブローバイガス混合継手１００で凝結することを抑えることができる。このため、ブローバイガスＢＧと新規吸気ＡＲとの合流部が、着氷により閉塞されることを抑えることができる。

（ブローバイガス混合継手１００の各要素の寸法例）
ここで、ブローバイガス混合継手１００の各部分の寸法例等を、図２（Ａ）を参照して説明する。但し、ブローバイガス混合継手１００の各部分の寸法は、以下に例示する寸法に限定されるわけではない。

図２（Ａ）に示す主配管１０１の長さ寸法Ｐは、好ましくは、約７０ｍｍ以上、１００ｍｍ以下程度である。副配管１０２の長さ寸法Ｑは、好ましくは、約２０ｍｍ以上、４０ｍｍ以下程度である。主配管１０１の内径寸法Ｄは、副配管１０２の内径寸法Ｆよりも大きい。主配管１０１の内径寸法Ｄは、エンジン１の排気量によって異なるが、好ましくは、約４０ｍｍ以上、６０ｍｍ以下程度である。副配管１０２の内径寸法Ｆは、エンジン１の排気量によって異なるが、好ましくは、約２０ｍｍ以上、３０ｍｍ以下程度である。

前述したように、バッファプレート１３０は、主配管１０１の軸方向Ｍに対して所定の角度θで傾斜している。主配管１０１の軸方向Ｍに対するバッファプレート１３０の角度θは、好ましくは、約３０度以上、６０度以下程度である。

図２（Ａ）に示すように、主配管１０１の軸方向Ｍで示す中心線ＣＬと、バッファプレート１３０の先端部１３２と、の間の距離Ｌは、好ましくは、約５ｍｍ以上、１５ｍｍ以下程度である。言い換えれば、主配管１０１の内径寸法Ｄに対する距離Ｌの比は、好ましくは、約０．１以上、０．４以下程度である。バッファプレート１３０の厚さｔは、好ましくは、約０．２ｍｍ以上、０．４ｍｍ以下程度である。

上述したように、バッファプレート１３０の基端部１３１は、副配管１０２の内径部分から図２（Ａ）の図面下方向に伸ばした補助線１０２Ｓの位置よりも新規吸気ＡＲの流れ方向における上流側に間隔寸法Ｗだけ離れた位置に形成されている。そして、バッファプレート１３０は、基端部１３１から、主配管１０１の導入空間１０７の中間位置に配置された先端部１３２に向かって延びている。これにより、図２（Ａ）に表したように、主配管１０１の内面１０８とバッファプレート１３０との間に、拡張空間部１３１Ａが設けられている。拡張空間部１３１Ａの間隔寸法Ｗは、好ましくは、約１０ｍｍ以上、１５ｍｍ以下程度である。拡張空間部１３１Ａが設けられていることにより、ブローバイガスＢＧが主配管１０１の内部に入り込む空間が拡がる。そのため、ブローバイガスＢＧを副配管１０２から主配管１０１へ容易に引き込むことができる。

（ブローバイガス混合継手１００の動作例）
例えば、気温が約−２０℃程度の寒冷地において、エンジン１は、始動直後では暖気途中であるために低温状態にある。そのため、比較例に係るブローバイガス混合継手が用いられた場合において、ブローバイガスと、例えば−２０℃の新規吸気と、が混合されると、ブローバイガスに含まれる水分が、氷点下の新規の吸気により従来のブローバイガス混合継手では凝結することがある。このために、主配管と副配管の合流部が着氷により閉塞されることがある。主配管と副配管との合流部が塞がれると、ブローバイガスのミスト成分を吸気側に還流して再燃焼させることができない。

これに対して、本実施形態に係るブローバイガス混合継手１００では、バッファプレート１３０は、ブローバイガスＢＧを主配管１０１へ導入する副配管１０２が主配管１０１に開口している合流部１５０よりも新規吸気ＡＲの流れ方向における上流側で新規吸気ＡＲの流れ方向に対して傾斜して設けられている。そのため、副配管１０２から主配管１０１へ導入されたブローバイガスＢＧがバッファプレート１３０に直接当たることを抑えることができる。そのため、副配管１０２から主配管１０１へ導入されたブローバイガスＢＧの流れがバッファプレート１３０により阻害されることを抑えることができる。また、案内板が新規吸気の流れ方向に対して傾斜して設けられているため、主配管を流れる新規吸気の流れがバッファプレート１３０により阻害されることを抑えることができる。これにより、ブローバイガスＢＧおよび新規吸気ＡＲの流れについて圧力損失が生ずることを抑えることができる。

また、バッファプレート１３０は、合流部１５０よりも新規吸気ＡＲの流れ方向における上流側から新規吸気ＡＲの流れ方向にみたときに合流部１５０を覆い隠し、新規吸気ＡＲとブローバイガスＢＧとの直接接触を合流部１５０において回避するように新規吸気ＡＲとブローバイガスＢＧとを案内する。そのため、ブローバイガスＢＧに含まれる水分が、例えば氷点下の新規吸気ＡＲと接触し、ブローバイガス混合継手１００で凝結することを抑えることができる。このため、ブローバイガスＢＧと新規吸気ＡＲとの合流部が、着氷により閉塞されることを抑えることができる。

また、バッファプレート１３０の基端部１３１および先端部１３２が合流部１５０よりも新規吸気ＡＲの流れ方向における上流側に配置されている。そのため、副配管１０２から主配管１０１へ導入されたブローバイガスＢＧがバッファプレート１３０に直接当たることをより確実に抑え、ブローバイガスＢＧの流れについて圧力損失が生ずることをより確実に抑えることができる。

また、バッファプレート１３０が新規吸気ＡＲの流れ方向に平行な断面において直線状であるため、バッファプレート１３０に接触した新規吸気ＡＲの流れをより円滑にすることができ、新規吸気ＡＲの流れについて圧力損失が生ずることをより一層抑えることができる。

そして、図１に示すエンジン１が、氷点下の新規吸気ＡＲが供給される環境下にある場合であっても、ブローバイガスＢＧのミスト成分は、新規吸気ＡＲと混合されて吸入空気Ｂになることができる。吸入空気Ｂは、ターボチャージャ６０により圧縮されて吸入空気Ｃ（図１参照）になり、吸気通路３０へ過給される。これにより、ミスト成分は還流して再燃焼される。これにより、エンジン１における燃焼温度を低く抑えながら排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）の量を低減させることができ、エンジン１の環境性能を高めることができる。

次に、本発明者が実施した熱流体解析の結果の一例を、図３を参照して説明する。
図３は、本発明者が実施した熱流体解析の結果の一例を表す断面図である。
なお、図３（Ａ）は、図１に示すエンジン１の定格状態に生じる新規吸気ＡＲとブローバイガスＢＧとの流速分布例を示す断面図である。図３（Ｂ）は、図１に示すエンジン１の無負荷状態に生じる新規吸気ＡＲとブローバイガスＢＧとの流速分布例を示す断面図である。新規吸気ＡＲとブローバイガスＢＧとの各流速の速さは、矢印の長さで表現されている。

まず、本熱流体解析の条件を説明する。本熱流体解析の解析ソフトは、「ＳＴＡＲ−ＣＣＭ＋１３．０４」である。壁面温度の設定項目は、「連成解析にて計算」である。圧縮／非圧縮の設定項目は、「圧縮性（理想気体）」である。定常／非定常の設定項目は、「定常」である。流れリルバーの設定項目は、「分離型ソルバー」である。乱流モデルの設定項目は、「ＲＡＮＳ Ｒｅａｌｉａｂｌｅ ｋ−ε」である。壁面取扱いの設定項目は、「壁関数（Ａｌｌ ｙ＋）」である。

図３（Ａ）と図３（Ｂ）のいずれの状態であっても、バッファプレート１３０は、新規吸気ＡＲとブローバイガスＢＧとの直接接触を合流部１５０において回避している。これにより、ブローバイガスＢＧに含まれる水分が、例えば氷点下の新規吸気ＡＲと接触し、ブローバイガス混合継手１００で凝結することを抑えることができる。このため、ブローバイガスＢＧと新規吸気ＡＲとの合流部が、着氷により閉塞されることを抑えることができる。

また、図３（Ａ）と図３（Ｂ）のいずれの状態であっても、副配管１０２から主配管１０１へ導入されたブローバイガスＢＧがバッファプレート１３０に直接当たることが抑えられている。これにより、副配管１０２から主配管１０１へ導入されたブローバイガスＢＧの流れがバッファプレート１３０により阻害されることを抑えることができる。さらに、図３（Ａ）と図３（Ｂ）のいずれの状態であっても、バッファプレート１３０が新規吸気ＡＲの流れ方向に対して傾斜して設けられているため、主配管１０１を流れる新規吸気ＡＲの流れがバッファプレート１３０により阻害されることが抑えられている。これにより、ブローバイガスＢＧおよび新規吸気ＡＲの流れについて圧力損失が生ずることを抑えることができる。以上のことが、本熱流体解析により分かった。

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。上記実施形態の構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせたりすることができる。例えば、本実施形態のエンジン１の例は、ターボチャージャ付きの過給式のディーゼルエンジンである。しかし、本発明のエンジンは、これだけに限定されるわけではなく、自然吸気式のディーゼルエンジン、ターボチャージャ付きの過給式のガソリンエンジン、自然吸気式のガソリンエンジン等であってもよい。

１：エンジン、 ２：シリンダブロック、 ３：シリンダヘッド、 ４：ヘッドカバー、 ５：シリンダ、 ６：クランクケース、 ７：オイルパン、 ８：ピストン、 ９：クランク軸、 １０：コンロッド、 １１：動弁カム室、 １２：動弁カム軸、 １３：タペット、 １４：タペットガイド孔、 １５：プッシュロッド、 １６：挿通孔、 １７：ロッカーアーム、 １８：スプリング、 １９：吸気弁、 ２０：排気弁、 ２１：オイル流出孔、 ２２：オイル落下孔、 ３０：吸気通路、 ３１：排気通路、 ４０：ブリーザ室、 ４１：配管、 ５０：吸気配管、 ５０Ｓ、５０Ｔ：管部、 ５２：エアクリーナ、 ６０：ターボチャージャ、 ６１：ブロア、 ６２：タービン、 ９９：オイル戻し経路、 １００：ブローバイガス混合継手、 １０１：主配管、 １０２：副配管、 １０２Ｓ：補助線、 １０７：導入空間、 １０８：内面、 １０９：通過孔、 １１１：第１開口端部、 １１２：第２開口端部、 １１３、１１４：縁部、 １２１：開口端部、 １２２：接続端部、 １２３：縁部、 １２５：導入空間、 １３０：バッファプレート、 １３１：基端部、 １３１Ａ：拡張空間部、 １３２：先端部、 １５０：合流部、 ＡＲ：新規吸気、 Ｂ：吸入空気、 ＢＧ：ブローバイガス、 Ｃ：吸入空気

Claims (5)

1. クランクケースに漏れ出したブローバイガスと、新規吸気と、を混合するブローバイガス混合継手であって、
   前記新規吸気を導入する主配管と、
   前記主配管に接続され前記ブローバイガスを前記主配管へ導入する副配管と、
   前記副配管が前記主配管に開口している合流部よりも前記新規吸気の流れ方向における上流側で前記流れ方向に対して傾斜して設けられ、前記合流部よりも前記上流側から前記流れ方向にみたときに前記合流部を覆い隠し、前記新規吸気と前記ブローバイガスとの直接接触を前記合流部において回避するように前記新規吸気と前記ブローバイガスとを案内する案内板と、
   を備えたことを特徴とするブローバイガス混合継手。
2. 前記案内板は、
   前記主配管の内面に対して連続して設けられ前記合流部よりも前記上流側に配置された基端部と、
   前記基端部とは反対側に設けられ前記基端部よりも前記流れ方向における下流側かつ前記合流部よりも前記上流側に配置された先端部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のブローバイガス混合継手。
3. 前記主配管の前記内面と前記案内板との間に、拡張空間部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のブローバイガス混合継手。
4. 前記案内板は、前記流れ方向に平行な断面において直線状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のブローバイガス混合継手。
5. クランクケースに漏れ出したブローバイガスと、新規吸気と、を混合するブローバイガス混合継手を備えるエンジンであって、
   前記ブローバイガス混合継手は、
   前記新規吸気を導入する主配管と、
   前記主配管に接続され前記ブローバイガスを前記主配管へ導入する副配管と、
   前記副配管が前記主配管に開口している合流部よりも前記新規吸気の流れ方向における上流側で前記流れ方向に対して傾斜して設けられ、前記合流部よりも前記上流側から前記流れ方向にみたときに前記合流部を覆い隠し、前記新規吸気と前記ブローバイガスとの直接接触を前記合流部において回避するように前記新規吸気と前記ブローバイガスとを案内する案内板と、
   を有することを特徴とするエンジン。
   
   

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