JP2022025501A - Blow-by gas treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ブローバイガス処理装置に関する。 The present disclosure relates to blow-by gas processing equipment.
内燃機関においては、ピストンとシリンダの隙間からクランクケース内に漏出したブローバイガスを、ブローバイガス通路の出口部から大気開放するブローバイガス処理装置が公知である。 In an internal combustion engine, a blow-by gas processing device that releases blow-by gas leaked into a crankcase from a gap between a piston and a cylinder to the atmosphere from an outlet of a blow-by gas passage is known.
しかしながら、上記のブローバイガス処理装置では、ブローバイガス中の水分に起因して、ブローバイガス通路の出口部の周辺で白煙が発生する場合がある。この場合、その白煙の原因が、内燃機関の異常であると誤認される可能性があり、不必要な整備につながる虞がある。 However, in the above blow-by gas processing apparatus, white smoke may be generated around the outlet portion of the blow-by gas passage due to the moisture in the blow-by gas. In this case, the cause of the white smoke may be mistaken as an abnormality of the internal combustion engine, which may lead to unnecessary maintenance.
そこで、本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、ブローバイガス中の水分に起因する白煙の発生を抑制できるブローバイガス処理装置を提供することにある。 Therefore, the present disclosure has been devised in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a blow-by gas treatment apparatus capable of suppressing the generation of white smoke due to moisture in blow-by gas.
本開示の一の態様によれば、内燃機関のブローバイガス処理装置であって、出口部が大気開放されたブローバイガス通路と、前記出口部に設けられ、ブローバイガスの流量に応じて前記出口部の流路断面積を変化させる調整部と、を備えたことを特徴とするブローバイガス処理装置が提供される。 According to one aspect of the present disclosure, it is a blow-by gas processing apparatus for an internal combustion engine, the blow-by gas passage having an outlet portion open to the atmosphere, and the outlet portion provided at the outlet portion according to the flow rate of the blow-by gas. A blow-by gas processing apparatus is provided, which comprises an adjusting portion for changing the cross-sectional area of the flow path of the above.
好ましくは、前記調整部は、ブローバイガスの流量が多いほど前記出口部の流路断面積を大きくする。 Preferably, the adjusting portion increases the flow path cross-sectional area of the outlet portion as the flow rate of the blow-by gas increases.
また、前記調整部は、前記出口部の内部に設けられ、ブローバイガスの流量に応じて前記出口部の開度を変化させる板バネを備える。 Further, the adjusting portion is provided inside the outlet portion and includes a leaf spring that changes the opening degree of the outlet portion according to the flow rate of the blow-by gas.
また、前記調整部は、前記出口部を開閉するシャッター機構と、前記シャッター機構の開閉を制御する制御部と、を備える。 Further, the adjusting unit includes a shutter mechanism for opening and closing the outlet unit and a control unit for controlling the opening and closing of the shutter mechanism.
また、前記調整部は、弾性材によって形成され、ブローバイガスの流量に応じて半径方向に拡縮変形するノズルを備える。 Further, the adjusting portion is formed of an elastic material and includes a nozzle that expands and contracts in the radial direction according to the flow rate of blow-by gas.
本開示のブローバイガス処理装置によれば、ブローバイガス中の水分に起因する白煙の発生を抑制できる。 According to the blow-by gas treatment apparatus of the present disclosure, it is possible to suppress the generation of white smoke due to the moisture in the blow-by gas.
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお、本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。また、図中に示す上下前後左右の各方向は、説明の便宜上定められたものに過ぎないが、内燃機関1を搭載した車両(不図示)の各方向と一致する。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present disclosure is not limited to the following embodiments. Further, each direction of up, down, front, back, left, and right shown in the figure coincides with each direction of the vehicle (not shown) equipped with the
(1)第1実施形態
先ず、図1を参照して、第1実施形態の内燃機関1の全体構成を説明する。図中において、白抜き矢印Aは、吸気の流れを示し、黒塗り矢印Gは、排気の流れを示す。
(1) First Embodiment First, the overall configuration of the
図1に示すように、内燃機関1は、車両に搭載された多気筒の圧縮着火式内燃機関、例えばディーゼルエンジンである。車両は、トラック等の大型車両である。しかしながら、車両及び内燃機関1の種類、形式、用途等に特に限定はなく、例えば車両は、乗用車等の小型車両であっても良いし、内燃機関1は、ガソリンエンジン等の火花点火式内燃機関であっても良い。なお、内燃機関1は、車両以外の移動体、例えば船舶、建設機械、または産業機械に搭載されたものであっても良い。また、内燃機関1は、移動体に搭載されたものでなくても良く、定置式のものであっても良い。
As shown in FIG. 1, the
内燃機関1は、エンジン本体2と、吸気通路3と、排気通路4と、ターボチャージャ5と、を備える。
The
図示しないが、エンジン本体2は、シリンダヘッド、シリンダブロック、クランクケース等の構造部品と、その内部に収容されたピストン、クランクシャフト、動弁機構等の可動部品と、含む。なお、符号2aは、シリンダヘッドの上部に接続されたヘッドカバーである。
Although not shown, the
吸気通路3は、エンジン本体2(特に、シリンダヘッド)に接続された吸気マニホールド3aと、吸気マニホールド3aの上流端に接続された吸気管3bと、により主に画成される。
The intake passage 3 is mainly defined by an
吸気マニホールド3aは、吸気管3bから送られてきた吸気を各シリンダの吸気ポートに分配供給する。
The
吸気管3bには、上流側から順に、エアクリーナ3c、ターボチャージャ5のコンプレッサ5C、及びインタークーラ3dが設けられる。
The
排気通路4は、エンジン本体2(特に、シリンダヘッド)に接続された排気マニホールド4aと、排気マニホールド4aの下流側に配置された排気管4bと、により主に画成される。
The
排気マニホールド4aは、各シリンダの排気ポートから送られてきた排気を集合させる。排気マニホールド4aと排気管4bの間には、ターボチャージャ5のタービン5Tが設けられる。
The
次に、図1~図3を参照して、第1実施形態のブローバイガス処理装置100の構成を説明する。図中、網掛け矢印Bは、ブローバイガスの流れを示す。
Next, the configuration of the blow-by
図1に示すように、エンジン本体2の内部には、ブローバイガスBが流れるエンジン内通路6が設けられる。周知のように、ブローバイガスBは、シリンダとピストンとの隙間からクランクケース内に漏れ出たガスである。
As shown in FIG. 1, an in-
エンジン内通路6は、クランクケース内からシリンダブロック及びシリンダヘッドの内部を通過してヘッドカバー2a内に延びる。ヘッドカバー2aの後端部には、エンジン内通路6の出口6outが形成される。エンジン内通路6の出口6outには、後述するブローバイガス管10の上流端が接続される。
The
ブローバイガス処理装置100は、出口部10outが大気開放されたブローバイガス通路としてのブローバイガス管10と、出口部10outに設けられ、ブローバイガスBの流量に応じて出口部10outの流路断面積を変化させる調整部20と、を備える。
The blow-by
ブローバイガス管10は、ゴムホース等の樹脂管であり、エンジン本体2の外部に配置される。ブローバイガス管10の途中には、ブローバイガスBからオイルを除去するためのオイルセパレータ7が設けられる。
The blow-by
オイルセパレータ7では、これに導入されたブローバイガスBからオイルが分離される。ブローバイガスBから分離されたオイルは、オイル戻り通路(不図示)を通じてクランクケース内に戻される。
In the
図2に示すように、ブローバイガス管10の出口部10outは、ブローバイガス管10の下流側端部10aと、下流側端部10aに接続された出口管11と、により形成される。
As shown in FIG. 2, the outlet portion 10out of the blow-by
下流側端部10a及び出口管11は、ブローバイガスBの流れ方向に沿って、前方から後方に向かって延びる。図中、一点鎖線Cは、下流側端部10a及び出口管11の共通の中心軸を示す。
The
出口管11は、樹脂材料または金属材料で形成される。また、出口管11は、断面矩形の角管状に形成された出口管本体12と、円管状に形成され、出口管本体12の前端に接続された出口管固定部13と、を有する。
The
出口管本体12は、左右方向に延びる上下両側の内壁面12a,12bと、上下方向に延びる左右両側の内壁面12c,12dと、を有する。
The outlet pipe
出口管固定部13は、出口管本体12の前端から拡径されて形成され、ブローバイガス管10の下流側端部10aの内側に嵌合されて固定される。
The outlet
図3に示すように、第1実施形態の調整部20は、出口管11(出口管本体12)の内部に設けられ、ブローバイガスBの流量に応じて出口管11の流路断面積すなわち開度S1を変化させる板バネ21を備える。
As shown in FIG. 3, the adjusting
板バネ21は、ブローバイガスBの流量が多いほど出口管11の開度S1を大きくするように構成される。
The leaf spring 21 is configured to increase the opening degree S1 of the
第1実施形態の板バネ21は、長方形の平板部材であり、金属材料または樹脂材料で形成される。板バネ21は、出口管本体12の上側の内壁面12aに沿って前後方向に延びるように配置される。
The leaf spring 21 of the first embodiment is a rectangular flat plate member, and is made of a metal material or a resin material. The leaf spring 21 is arranged so as to extend in the front-rear direction along the
板バネ21の基端部(前端部)21aは、出口管本体12の上側の内壁面12aにボルト止めによって固定される。また、板バネ21は、前端部21aから後方に向かうにつれ、徐々に下方に向かうように傾斜される。
The base end portion (front end portion) 21a of the leaf spring 21 is fixed to the
一方、板バネ21の先端部(後端部)21bは、出口管本体12の下側の内壁面12bから常に上方に離間して配置されており、これらの間には流路が形成される。第1実施形態において、出口部10outないし出口管11の開度S1は、この流路の流路断面積を意味する。
On the other hand, the tip end portion (rear end portion) 21b of the leaf spring 21 is always arranged so as to be upwardly separated from the
他方、図2に示すように、板バネ21の左側端部21cは、出口管本体12の左側の内壁面12cに対しスライド可能に配置され、板バネ21の右側端部21dは、出口管本体12の右側の内壁面12dに対しスライド可能に配置される。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
図3に矢印X1で示すように、板バネ21は、ブローバイガスBに押されて弾性変形することで、ボルト止め固定された前端部21aを基点として、後端部21bが上方に移動するように回動する。なお、出口管本体12は、板バネ21の回動距離を十分に確保できるよう、軸方向に垂直な断面視において、左右方向より上下方向に長く形成される。
As shown by the arrow X1 in FIG. 3, the leaf spring 21 is pushed by the blow-by gas B and elastically deformed so that the
図3中、符号P1は、ブローバイガスBの流量が所定の下限閾値以下のとき(例えば、内燃機関1が低負荷運転状態のとき)の板バネ21の位置(以下、第1板バネ位置)を示す。このとき、板バネ21は、弾性変形していない自然状態(初期状態)であり、板バネ21の後端部21bは、出口管11の中心軸Cよりも下方に位置され、出口管11の開度S1は、最小開度S1minとなる(S1=S1min)。
In FIG. 3, reference numeral P1 indicates the position of the leaf spring 21 (hereinafter, the first leaf spring position) when the flow rate of the blow-by gas B is equal to or less than a predetermined lower limit threshold value (for example, when the
板バネ21は、出口管11に導入されたブローバイガスBの流量、流速が大きいほど、ブローバイガスBに押されて大きく回動し、出口管11の開度S1を大きくする。
The leaf spring 21 is pushed by the blow-by gas B and rotates more greatly as the flow rate and the flow velocity of the blow-by gas B introduced into the
図3中、符号P2は、ブローバイガスBの流量が所定の上限閾値以上のとき(例えば、内燃機関1が高負荷運転状態のとき)の板バネ21の位置(以下、第2板バネ位置)を示す。このとき、板バネ21の後端部21bは、出口管11の中心軸Cよりも上方に位置され、出口管11の開度S1は、最大開度S1maxとなる(S1=S1max)。
In FIG. 3, reference numeral P2 indicates the position of the leaf spring 21 (hereinafter, the second leaf spring position) when the flow rate of the blow-by gas B is equal to or higher than a predetermined upper limit threshold value (for example, when the
また、詳細は後述するが、板バネ21は、出口管11の開度S1に拘わらず、最大開度S1maxのときでも、出口管11の下流端11aから大気中にはみ出さないように配置される。
Further, as will be described in detail later, the leaf spring 21 is arranged so as not to protrude into the atmosphere from the
次に、第1実施形態に係るブローバイガス処理装置100の作用効果について、詳しく説明する。
Next, the operation and effect of the blow-by
図1に示したように、第1実施形態では、内燃機関1の稼働中、クランクケース内のブローバイガスBが、エンジン内通路6及びブローバイガス管10を順に流れて、出口管11から大気開放される。
As shown in FIG. 1, in the first embodiment, while the
一般的なブローバイガス処理装置では、出口管及び板バネが出口部に設けられておらず、ブローバイガスの流量に応じて出口部の流路断面積を変化させることができない。 In a general blow-by gas processing device, an outlet pipe and a leaf spring are not provided at the outlet portion, and the flow path cross-sectional area of the outlet portion cannot be changed according to the flow rate of the blow-by gas.
しかしながら、このようなブローバイガス処理装置では、出口部から大気開放されたブローバイガス中の水分に起因して、出口部の周辺で白煙が発生する場合がある。すなわち、大気温度が低い環境下では、ブローバイガスに含まれ目に見えない気体である水蒸気が、ブローバイガス管から排出された直後に、外気によって冷却される。そして、水蒸気の温度が露点温度以下になると、水蒸気が凝縮、更には凝集して、目に見える水滴すなわち湯気となって現れる。この湯気が白煙の正体である。 However, in such a blow-by gas treatment device, white smoke may be generated around the outlet portion due to the moisture in the blow-by gas released to the atmosphere from the outlet portion. That is, in an environment where the atmospheric temperature is low, water vapor, which is an invisible gas contained in blow-by gas, is cooled by the outside air immediately after being discharged from the blow-by gas pipe. When the temperature of the steam becomes lower than the dew point temperature, the steam condenses and further aggregates to appear as visible water droplets, that is, steam. This steam is the true identity of white smoke.
特に、ブローバイガスの流量が少ないときは、ブローバイガスの流量が多いときに比べて、出口部から排出されるブローバイガスの流速が小さくなる。そのため、ブローバイガスに含まれる水蒸気を遠くまで飛ばして、大気中に拡散させることができない可能性があり、その結果、出口部の周辺で白煙が発生し易くなる。 In particular, when the flow rate of the blow-by gas is low, the flow velocity of the blow-by gas discharged from the outlet portion is smaller than when the flow rate of the blow-by gas is high. Therefore, there is a possibility that the water vapor contained in the blow-by gas cannot be blown away and diffused into the atmosphere, and as a result, white smoke is likely to be generated around the outlet portion.
この場合、その白煙の原因が、内燃機関の異常であると誤認される可能性があり、不必要な整備につながる虞がある。 In this case, the cause of the white smoke may be mistaken as an abnormality of the internal combustion engine, which may lead to unnecessary maintenance.
これに対して、図3に示すように、第1実施形態では、ブローバイガスBの流量が少ないとき、具体的には下限閾値以下のとき、板ばね21が第1板バネ位置P1から回動されず、出口管11の開度S1が最小開度S1minになる。これにより、出口管11から排出されるブローバイガスBの流速を増加させて、ブローバイガスBを大気中に噴出できる。そのため、ブローバイガスBの流量が下限閾値以下のときでも、ブローバイガスBに含まれる水蒸気を遠くまで飛ばして大気中に拡散できる。
On the other hand, as shown in FIG. 3, in the first embodiment, the leaf spring 21 rotates from the first leaf spring position P1 when the flow rate of the blow-by gas B is small, specifically, when the flow rate is equal to or less than the lower limit threshold value. Instead, the opening degree S1 of the
その結果、大気温度が低い環境下において、水蒸気の温度が露点温度以下になった場合でも、水蒸気の凝集が抑制されて湯気(白煙)が発生するのを抑制できる。 As a result, even when the temperature of steam becomes lower than the dew point temperature in an environment where the atmospheric temperature is low, the aggregation of steam can be suppressed and the generation of steam (white smoke) can be suppressed.
よって、第1実施形態のブローバイガス処理装置100であれば、ブローバイガス中の水分に起因する白煙の発生を抑制できる。その結果、白煙の原因が内燃機関1の異常であると誤認して、不必要な整備が行われるのを抑制できる。また、仮に、白煙が発生している場合には、ブローバイガス中の水分以外の原因に絞って、白煙の原因を特定できるので、整備を効率化できる。
Therefore, the blow-by
また、第1実施形態の板バネ21は、出口管11に導入されたブローバイガスBの流量、流速が大きいほど、出口管11の開度S1を大きくし、ブローバイガスBの流れを阻害せず大気中に噴出できる。
Further, in the leaf spring 21 of the first embodiment, the larger the flow rate and the flow velocity of the blow-by gas B introduced into the
ブローバイガスBの流量が上限閾値以上のとき、板ばね21が回動されて第2板バネ位置P2に位置され、出口管11の開度S1が最大開度S1maxになる(S1=S1max)。これにより、ブローバイガスBを円滑に大気中に排出できる。また、出口管11に導入されたブローバイガスBの流量が多いときには、その流速も大きいので、出口管11の開度S1が大きくても、ブローバイガスBに含まれる水蒸気を遠くまで飛ばして大気中に拡散し、白煙の発生を抑制できる。
When the flow rate of the blow-by gas B is equal to or higher than the upper limit threshold value, the leaf spring 21 is rotated and located at the second leaf spring position P2, and the opening degree S1 of the
よって、第1実施形態であれば、ブローバイガスBの流量に拘わらず、ブローバイガスBに含まれる水蒸気を遠くまで飛ばして大気中に拡散できる。 Therefore, in the first embodiment, the water vapor contained in the blow-by gas B can be blown away and diffused into the atmosphere regardless of the flow rate of the blow-by gas B.
ここで、図4は、第1実施形態の比較例を示す左側面視の拡大断面図である。図4に示すように、この比較例では、板バネ21の後端部21bが、出口管11の下流端11aから大気中にはみ出しているため、出口管11の周辺の部品に接触する虞がある。また、この場合、板バネ21の後端部21bに沿ってブローバイガスBが大気中に流される傾向にある。そのため、例えば、板バネ21の位置が第1板バネ位置P1から第2板バネ位置P2に変化することで、ブローバイガスBの流れ方向が変動し、周辺部品にブローバイガスBが当たる可能性がある。
Here, FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a left side view showing a comparative example of the first embodiment. As shown in FIG. 4, in this comparative example, since the
これに対して、図3に示すように、第1実施形態の板バネ21の後端部21bは、出口管11の開度S1に拘わらず、出口管11の下流端11aから大気中にはみ出していないので、出口管11の周辺の部品に接触するのを回避できる。また、ブローバイガスBは、板バネ21の後端部21bよりも後方に位置する出口管本体12の下側の内壁面12bに沿って大気中に流される傾向にあるので、板バネ21の位置が変化しても、ブローバイガスBの流れ方向を一定に維持し、変動させ難くできる。その結果、周辺部品にブローバイガスBが当たるのを抑制できる。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
(第2実施形態)
図5~図9を参照して、第2実施形態のブローバイガス処理装置200を説明する。なお、下記の説明では、第1実施形態と同一の構成要素に同じ符号を用い、それらの詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
The blow-by
図5~図7に示すように、第2実施形態では、第1実施形態に対して、調整部20及び出口管11の構成が異なる。
As shown in FIGS. 5 to 7, in the second embodiment, the configurations of the adjusting
図6に示すように、第2実施形態の調整部20は、第1実施形態で述べた板バネ21ではなく、出口管11を開閉するシャッター機構30と、シャッター機構30の開閉を制御する制御部としての電子制御部(ECU:Electronic Control Unit)40と、を備える。また、第2実施形態の調整部20は、ブローバイガスBの流量を検出するための流量センサ41を備える。
As shown in FIG. 6, the adjusting
第2実施形態の出口管本体12は、断面矩形の角管状に形成される。但し、出口管本体12の前側上面部12eは、前方から後方に向かうにつれ、徐々に下方に向かうように湾曲される。出口管本体12は、この前側上面部12eに沿って形成されたブローバイガス出口14を有する。
The outlet pipe
また、第2実施形態の出口管本体12は、シャッター機構30のシャフト33を収容するためのシャフトケース15を有する。シャフトケース15は、出口管本体12の後側上面部12fに設置され、出口管本体12の内部に連通する。
Further, the outlet pipe
シャッター機構30は、ブローバイガス出口14に沿って出口管本体12の左右両側の内壁部に設けられたガイドレール31a,31bと、ガイドレール31a,31bに沿って配置され、ブローバイガス出口14を開閉するシャッター本体32と、を備える。また、シャッター機構30は、シャッター本体32を巻き取り繰り出し可能なシャフト33と、シャフト33を回転駆動させるモータ34と、を備える。
The
左右両側のガイドレール31a,31bは、上下一対のレール部材R1,R2をそれぞれ有する。レール部材R1,R2は、シャッター本体32の左右両側の端部を厚み方向に挟んでスライド可能に支持する。
The guide rails 31a and 31b on both the left and right sides have a pair of upper and lower rail members R1 and R2, respectively. The rail members R1 and R2 are slidably supported by sandwiching the left and right end portions of the shutter
シャッター本体32は、長方形の平板部材が蛇腹状に連結された所謂スラットであり、樹脂材料または金属材料で形成される。シャッター本体32の上端部32aは、シャフト33の外周部に取り付けられる。
The
シャッター本体32の下端部32bは、ブローバイガス出口14の下端位置から常に上方に離間して配置されており、これらの間には流路が形成される。第2実施形態において、出口管11の開度S2は、この流路の流路断面積を意味する。
The
シャフト33は、左右方向に延びて配置され、シャフトケース15に回転可能に支持される。
The
モータ34は、シャフトケース15の右側壁部に取り付けられる。また、モータ34は、シャフト33の右側端部に連結された回転軸(不図示)を有する。
The
また、モータ34は、シャフト33の回転角度(位相)を調整するモータ(例えば、DCモータまたはステッピングモータ)であり、ECU40に電気的に接続される。
Further, the
図7中、符号P3は、開度S2が最小開度S2min(S2=S2min)のときのシャッター本体32の下端位置(以下、第1シャッター位置)を示す。このとき、シャッター本体32の下端部32bは、出口管11の中心軸Cよりも下方に位置される。
In FIG. 7, reference numeral P3 indicates a lower end position (hereinafter, first shutter position) of the shutter
シャッター本体32は、モータ34によってシャフト33の回転角度が調整され、シャフト33に巻き取られることで、第1シャッター位置P3から矢印X2の方向(上方)に移動する。これにより、出口管11の開度S2が増加する。
The
また、シャッター本体32は、モータ34によってシャフト33の回転角度が調整され、シャフト33から繰り出されることで、矢印X2の反対方向(下方)に移動する。これにより、出口管11の開度S2が減少する。
Further, the shutter
図7中、符号P4は、開度S2が最大開度S2max(S2=S2max)のときのシャッター本体32の下端位置(以下、第2シャッター位置)を示す。このとき、シャッター本体32の下端部32bは、出口管11の中心軸Cよりも上方に位置される。
In FIG. 7, reference numeral P4 indicates a lower end position (hereinafter, second shutter position) of the shutter
図5に示すように、ECU40は、車両に搭載された電子制御装置またはコントローラからなり、CPU、ROM、RAM、記憶装置及び入出力ポート等を備える。
As shown in FIG. 5, the
流量センサ41は、オイルセパレータ7よりも下流側のブローバイガス管10に設けられ、ECU40に電気的に接続される。但し、流量センサ41は、任意の位置に設けられて良く、例えば、出口管11に設けられても良い。
The
また、ECU40は、流量センサ41で検出されたブローバイガスBの流量Qに応じて、出口管11の開度S2を制御するように構成される。
Further, the
具体的には、ECU40は、流量センサ41で検出されたブローバイガスBの流量Qに基づき、図8に示すマップMを参照して、シャッター機構30のモータ34を制御することで、出口管11の開度S2を制御する。図8中、縦軸は、出口管11の開度S2を示し、横軸は、ブローバイガスBの流量Qを示す。
Specifically, the
図8に示すように、マップMでは、ブローバイガスBの流量Qが下限閾値QL以下のとき、開度S2が最小開度S2minに設定され、ブローバイガスBの流量Qが上限閾値QH以上のとき、開度S2が最大開度S2maxに設定される。また、マップMでは、ブローバイガスBの流量Qが下限閾値QLより大きく、かつ上限閾値QH未満のとき、ブローバイガスBの流量Qが多いほど開度S2が大きく設定される。 As shown in FIG. 8, in the map M, when the flow rate Q of the blow-by gas B is equal to or less than the lower limit threshold value QL, the opening degree S2 is set to the minimum opening degree S2min, and the flow rate Q of the blow-by gas B is equal to or higher than the upper limit threshold value QH. , The opening degree S2 is set to the maximum opening degree S2max. Further, in the map M, when the flow rate Q of the blow-by gas B is larger than the lower limit threshold value QL and is less than the upper limit threshold value QH, the larger the flow rate Q of the blow-by gas B, the larger the opening degree S2 is set.
図9を参照して、ECU40における制御ルーチンを説明する。図示するルーチンは、所定の演算周期(例えば、10msec)毎に繰り返し実行される。
The control routine in the
ECU40は、ステップS101にて、流量センサ41で検出されたブローバイガスBの流量Qを取得する。
The
ECU40は、ステップS102にて、マップMを参照して、ステップS101で取得された流量Qに応じた開度S2を取得する。
In step S102, the
ECU40は、ステップS103にて、出口管11の実際の開度がステップS102で取得された開度S2となるように、シャッター機構30のモータ34を制御して、実際の開度を制御し、リターンする。
In step S103, the
第2実施形態に係るブローバイガス処理装置200の作用効果は、第1実施形態と同様である。
The operation and effect of the blow-by
第2実施形態のECU40は、流量センサ41で検出されたブローバイガスBの流量Qが下限閾値QL以下のとき、開度S2を最小開度S2minに制御する。そのため、出口管11から排出されるブローバイガスBの流速を増加させて、ブローバイガスBを大気中に噴出できる。これにより、ブローバイガスBの流量が下限閾値QL以下のときでも、ブローバイガスBに含まれる水蒸気を遠くまで飛ばして大気中に拡散できる。
The
その結果、第1実施形態と同様、大気温度が低い環境下において、水蒸気の温度が露点温度以下になった場合でも、水蒸気の凝集が抑制されて湯気(白煙)が発生するのを抑制できる。 As a result, as in the first embodiment, even when the temperature of steam becomes lower than the dew point temperature in an environment where the atmospheric temperature is low, the aggregation of steam can be suppressed and the generation of steam (white smoke) can be suppressed. ..
また、ECU40は、流量センサ41で検出されたブローバイガスBの流量Qが多いほど、開度S2を大きく制御し、流量センサ41で検出されたブローバイガスBの流量Qが上限閾値QH以上のとき、開度S2を最大開度S2maxに制御する。これにより、第1実施形態と同様、ブローバイガスBを円滑に大気中に排出できるといった作用効果が得られる。
Further, the
(第3実施形態)
図10及び図11を参照して、第3実施形態のブローバイガス処理装置300を説明する。図10及び図11に示すように、第3実施形態では、第1実施形態に対して、出口部10out及び調整部20の構成が異なる。
(Third Embodiment)
The blow-by
図10に示すように、第3実施形態の出口部10outは、第1実施形態で述べた出口管11を備えておらず、代わりに、ブローバイガス管10の下流側端部10aに接続されたノズル50を備える。
As shown in FIG. 10, the outlet portion 10out of the third embodiment does not include the
また、第3実施形態の調整部20は、第1実施形態で述べた板バネ21を備えておらず、代わりに、ノズル50を備える。
Further, the adjusting
ノズル50は、ブローバイガスBの流れ方向に沿って、前方から後方に向かって延びる。下流側端部10a及びノズル50は、円管状にそれぞれ形成され、互いに同軸に接続される。
The
また、ノズル50は、弾性材によって形成され、ブローバイガスBの流量に応じて半径方向に拡縮変形するように構成される。
Further, the
具体的には、ノズル50は、ゴム等の樹脂材料で形成され、ブローバイガス管10の下流側端部10aに一体形成される。また、ノズル50は、前方から後方に向かうにつれ外径及び内径が縮径されるようなテーパ状に形成される。
Specifically, the
図11に矢印X3で示すように、ノズル50は、これに導入されたブローバイガスBに押されて弾性変形することで、先端部(後端部)50aが半径方向に拡がるように弾性変形する。第3実施形態において、ノズル50の流路断面積S3は、ノズル50の後端部50aの流路断面積を意味する。
As shown by the arrow X3 in FIG. 11, the
また、ノズル50は、前方から後方に向かうにつれ、外径と内径との差(肉厚)tが小さくなるように形成される。これにより、ノズル50の後端部50aが拡縮変形し易くなり、流路断面積S3を変化させ易くできる。
Further, the
また、第3実施形態では、ノズル50の肉厚tが、周方向に均一の大きさに設定される。これにより、ノズル50を周方向に均一に拡縮変形させることが可能になる。その結果、ノズル50から軸方向下流側にブローバイガスBを精度良く流して大気開放できる。
Further, in the third embodiment, the wall thickness t of the
図11中、符号P5は、ブローバイガスBの流量が下限閾値以下のときのノズル50の位置(以下、第1ノズル位置)を示す。このとき、ノズル50は、弾性変形していない自然状態(初期状態)であり、ノズル50の流路断面積S3は、最小面積S3minとなる(S3=S3min)。
In FIG. 11, reference numeral P5 indicates the position of the nozzle 50 (hereinafter, the first nozzle position) when the flow rate of the blow-by gas B is equal to or less than the lower limit threshold value. At this time, the
ノズル50は、これに導入されたローバイガスBの流量、流速が大きいほど、ブローバイガスBに押されて半径方向外側に大きく拡がり、流路断面積S3を大きくする。
The larger the flow rate and the flow velocity of the low-by gas B introduced into the
図11中、符号P6は、流路断面積S3が上限閾値以上のときのノズル50の位置(以下、第2ノズル位置)を示す。このとき、ノズル50の流路断面積S3は、最大面積S3maxとなる(S3=S3max)。
In FIG. 11, reference numeral P6 indicates the position of the nozzle 50 (hereinafter, the second nozzle position) when the flow path cross-sectional area S3 is equal to or larger than the upper limit threshold value. At this time, the flow path cross-sectional area S3 of the
第3実施形態に係るブローバイガス処理装置300の作用効果は、第1実施形態と同様である。
The operation and effect of the blow-by
図11に示すように、第3実施形態では、ブローバイガスBの流量が下限閾値以下のとき、ノズル50が第1ノズル位置P5から半径方向外側に拡がらず、ノズル50の流路断面積S3が最小面積S3minになる(S3=S3min)。これにより、ノズル50から排出されるブローバイガスBの流速を増加させて、ブローバイガスBを大気中に噴出できる。そのため、ブローバイガスBの流量が下限閾値以下のときでも、ブローバイガスBに含まれる水蒸気を遠くまで飛ばして大気中に拡散できる。
As shown in FIG. 11, in the third embodiment, when the flow rate of the blow-by gas B is equal to or less than the lower limit threshold value, the
その結果、第1実施形態と同様、大気温度が低い環境下において、水蒸気の温度が露点温度以下になった場合でも、水蒸気の凝集が抑制されて湯気(白煙)が発生するのを抑制できる。 As a result, as in the first embodiment, even when the temperature of steam becomes lower than the dew point temperature in an environment where the atmospheric temperature is low, the aggregation of steam can be suppressed and the generation of steam (white smoke) can be suppressed. ..
また、第3実施形態では、ノズル50に導入されたブローバイガスBの流量、流速が大きいほど、ノズル50の流路断面積S3が大きくなり、ブローバイガスBの流量が上限閾値以上のとき、ノズル50が半径方向外側に拡がって第2ノズル位置P6に位置され、ノズル50の流路断面積S3が最大面積S3maxになる(S3=S3max)。これにより、第1実施形態と同様、ブローバイガスBを円滑に大気中に排出できるといった作用効果が得られる。
Further, in the third embodiment, the larger the flow rate and the flow velocity of the blow-by gas B introduced into the
また、第3実施形態であれば、ブローバイガス管10の下流側端部10aをテーパ状に縮径して形成するだけで、簡単にノズル50をブローバイガス管10と一体形成できる。但し、ノズル50は、ブローバイガス管10と別体に形成されても良い。
Further, in the third embodiment, the
他方、上述した実施形態は、以下のような変形例またはその組み合わせとすることができる。 On the other hand, the above-described embodiment can be a modification or a combination thereof as follows.
(第1変形例)
第2実施形態で述べたECU40は、最小開度S2minと最大開度S2maxの2段階で切り替えるように開度S2を制御しても良い。
(First modification)
The
具体的には、第1変形例のECU40は、ブローバイガスBの流量Qが所定の閾値以上であるか否かを判定し、閾値未満のときは、開度S2を最小開度S2minに設定し、閾値以上のときは、開度S2を最大開度S2maxに設定する。これにより、ECU40による制御を簡素化できる。
Specifically, the
図12を参照して、第1変形例の制御ルーチンを説明する。図示するルーチンは、所定の演算周期(例えば、10msec)毎に繰り返し実行される。 The control routine of the first modification will be described with reference to FIG. The illustrated routine is repeatedly executed every predetermined calculation cycle (for example, 10 msec).
第1変形例のECU40は、ステップS201にて、流量センサ41で検出されたブローバイガスBの流量Qを取得し、ステップS202にて、ステップS201で取得された流量Qが閾値QT以下である(Q≦QT)か否かを判定する。
The
ステップS202にて、流量Qが閾値QT以下であると判定されると(YES)、ECU40は、ステップS203に進み、開度S2を最小開度S2minにする制御(S2=S2min)を実行して、リターンする。
If it is determined in step S202 that the flow rate Q is equal to or less than the threshold value QT (YES), the
一方、ステップS202にて、流量Qが閾値QTより大きいと判定されると(NO)、ECU40は、ステップS204に進み、開度S2を最大開度S2maxにする制御(S2=S2max)を実行して、リターンする。
On the other hand, if it is determined in step S202 that the flow rate Q is larger than the threshold value QT (NO), the
(第2変形例)
図13に示すように、第2変形例では、第3実施形態で述べたノズル50が、ブローバイガス管10の下流側端部10aの中心軸Cに対して、径方向外側(図示例では、下方)に傾斜するように曲げられて形成される。これにより、ノズル50から後斜め下方にブローバイガスBを流して大気開放できる。その結果、周辺部品がノズル50の真後ろに配置されているとき、ブローバイガスBが周辺部品に当たるのを回避できる。
(Second modification)
As shown in FIG. 13, in the second modification, the
また、図14に示すように、第2変形例のノズル50では、前後方向の中央位置で、周方向の一部(図示例では、下端部)の肉厚t1が、その他の部分の肉厚t2よりも小さく形成される(t1<t2)。これにより、ノズル50を下方に向かって変形させ易くできる。その結果、例えば、ブローバイガスBの流量が変化しても、ブローバイガスBの流れ方向を一定に保つように調整し易くできる。
Further, as shown in FIG. 14, in the
(第3変形例)
出口部10out及び調整部20は、任意の構造及び形状であって良い。例えば、第1実施形態で述べた出口管11は、ブローバイガス管10の下流側端部10aと一体に形成されていても良い。また、例えば、第3実施形態で述べたノズル50は、角管状に形成されていても良い。
(Third modification example)
The
以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示の実施形態は上述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って、本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。 Although the embodiments of the present disclosure have been described in detail above, the embodiments of the present disclosure are not limited to the above-described embodiments, and all modifications and applications included in the idea of the present disclosure defined by the scope of claims. For example, equivalents are included in this disclosure. Therefore, this disclosure should not be construed in a limited way and may be applied to any other technique that falls within the scope of the ideas of this disclosure.
1 内燃機関
10 ブローバイガス管(ブローバイガス通路)
10out 出口部
20 調整部
21 板バネ
100 ブローバイガス処理装置
B ブローバイガス
S1 開度(流路断面積)
1
Claims (5)
出口部が大気開放されたブローバイガス通路と、
前記出口部に設けられ、ブローバイガスの流量に応じて前記出口部の流路断面積を変化させる調整部と、を備えた
ことを特徴とするブローバイガス処理装置。 It is a blow-by gas processing device for internal combustion engines.
A blow-by gas passage with the outlet open to the atmosphere,
A blow-by gas processing apparatus provided at the outlet portion and provided with an adjusting portion that changes the cross-sectional area of the flow path of the outlet portion according to the flow rate of the blow-by gas.
請求項1に記載のブローバイガス処理装置。 The blow-by gas processing apparatus according to claim 1, wherein the adjusting portion increases the cross-sectional area of the flow path of the outlet portion as the flow rate of the blow-by gas increases.
請求項1または2に記載のブローバイガス処理装置。 The blow-by gas processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the adjusting portion is provided inside the outlet portion and includes a leaf spring that changes the opening degree of the outlet portion according to the flow rate of the blow-by gas.
請求項1または2に記載のブローバイガス処理装置。 The blow-by gas processing device according to claim 1 or 2, wherein the adjusting unit includes a shutter mechanism for opening and closing the outlet unit and a control unit for controlling the opening and closing of the shutter mechanism.
請求項1に記載のブローバイガス処理装置。 The adjusting portion is formed of an elastic material and includes a nozzle that expands and contracts in the radial direction according to the flow rate of blow-by gas.
The blow-by gas processing apparatus according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020128356A JP2022025501A (en) | 2020-07-29 | 2020-07-29 | Blow-by gas treatment device |
Applications Claiming Priority (1)
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2020
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