JP3146643B2 - 内燃機関のブローバイガス還流装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関のブローバ
イガス還流装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関において、燃焼室で発生した排
気ガスは、その一部がピストンリングとシリンダとの間
を通過してクランクケース内に充満する。この排気ガス
は、ブローバイガスと一般に呼ばれているが、クランク
ケース内にブローバイガスが充満されるままに放置する
ならば、クランクケース内圧力は上昇の一途を辿りつい
には油洩れ等の不具合に至ってしまうため、何等かの処
置が必要になる。最も原始的な手法として、ブローバイ
ガスをそのまま大気中に放出させるという方法がある
が、ブローバイガス中には、多分にオイル成分が含まれ
ており、環境上好ましい方法とは言えない。このため、
本出願人等は、シリンダヘッドカバ（ロッカカバ）内と
吸気管の下流側とを外部配管によって連通させ、吸気の
吸入負圧により、クランクケース内のブローバイガスを
シリンダ内に吸入させ、再燃焼させるようにしたものを
検討している。

【０００３】なお、関連技術として、シリンダヘッドカ
バ内と吸気ポート下流と小孔によって連通させるという
試みがなされている（実開昭 53-145007号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、検討した装置
にあっても下記の問題がある。

【０００５】吸気ポートとクランクケースとを結ぶ外
部配管が必要となる。

【０００６】ブローバイガス中には動弁系等の部品に
より拡散された多量のオイル分が含まれており、そのま
まブローバイガスをシリンダに吸入させてしまうと、オ
イル消費量が増大してしまったり、オイルハンマが生じ
重大な事故が発生してしまうという虞がある。

【０００７】本発明の目的は、吸気の吸入負圧により、
ブローバイガスをシリンダ内に吸入させ、再燃焼させる
ようにした内燃機関のブローバイガス還流装置におい
て、外部配管を無くしかつオイル分を分離した後のブロ
ーバイガスをシリンダ内に吸入させることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、ロッカカ
バ内を隔壁で仕切ってこれに動弁機構を格納するための
ロッカ室と、減圧によりブローバイガスからオイル分を
分離させるための膨脹室と、オイル分離後のブローバイ
ガスを吸気ポートに吸入させるための吸気室とを相隣接
させて形成し、シリンダヘッド及びシリンダブロックに
上記膨脹室とクランクケースとを連通させて通路を形成
すると共に、シリンダヘッドにその吸気ポートと吸気室
とを連通させて連通部を形成し、上記膨脹室と吸気室と
の互いの隔壁にこれら膨脹室と吸気室とを連通させてオ
リフィスを設けたものである。

【０００９】第２の発明は、ロッカカバ内を隔壁で仕切
ってこれに動弁機構を格納するためのロッカ室と、減圧
によりブローバイガスからオイル分を分離させるための
膨脹室と、オイル分離後のブローバイガスを吸気ポート
に吸入させるための吸気室とを相隣接させて形成し、シ
リンダヘッド及びシリンダブロックに上記膨脹室とクラ
ンクケースとを連通させて通路を形成すると共に、シリ
ンダヘッドにその吸気ポートと吸気室とを連通させて連
通部を形成し、上記膨脹室と吸気室との互いの隔壁にこ
れら膨脹室と吸気室とを連通させてオリフィスを設け、
上記ロッカカバに、その隔壁を中心とする前後に膨脹室
及び吸気室の通気口を設けると共に、上記ロッカカバの
外周面にこれら通気口と外部とを隔絶し得るようにダイ
ヤフラムを被着させて設け、このダイヤフラムに上記膨
脹室内圧が所定値以下のときは通気口同士を隔絶させ、
所定値を越えたとき通気口同士の連絡を許容する弾発手
段を取付けたものである。

【００１０】

【作用】クランクケース内の内圧が上昇すると、通路か
ら膨脹室内にブローバイガスが取り入れられる。このブ
ローバイガスは、膨脹室の十分な容積により、膨脹・減
圧を受け、ブローバイガスに含まれていたミスト状のオ
イル分は、分離し液化（凝縮）して膨脹室内に溜まり、
オイル分除去後のブローバイガスは、オリフィスを通じ
て吸気室に入る。従って、膨脹室内に溜まった液状のオ
イル分は、通路を伝ってクランクケースに戻り、吸気室
に入ったブローバイガスは、連通部を介して吸気室に作
用する吸気ポートの吸入負圧によってシリンダ内に入
り、ここで再燃焼される。

【００１１】第２の発明において、クランクケース内圧
が所定値以下では第１の発明と同じにオリフィスが機能
するが、クランクケース内圧が所定値を越えたときか
ら、ダイヤフラムが、膨脹室及び吸気室の連絡口同士を
連通させる。したがって、オリフィスで対応しきれない
ほど異常にクランクケース内圧が上昇してしまうような
場合においても、クランクケース内圧の異常上昇を防止
できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００１３】（実施例１）図１には内燃機関の縦断面図
が、図２には図１のＡ−Ａ線断面が、図３には図２のＢ
−Ｂ線断面が、図４には図２のＣ−Ｃ線断面図が示され
ている。

【００１４】クランクケース内からシリンダブロック及
びシリンダヘッドを通じてロッカカバ内にブローバイガ
スを取り入れるに際し、その取り入れ口を動弁系部品
等、常に運動している部品のそばに設けるようにするこ
とは、オイルを分離するための機構をむやみに複雑化し
てしまうことになる。

【００１５】このため、本実施例にあっては、図１に示
すように、シリンダブロック１及びシリンダヘッド２
に、その動弁系部品等の運動部品から離れたサイド部
（シリンダの列方向におけるサイドをいう）に、クラン
クケース３内とロッカカバ４内とを連通させてブローバ
イガスの取り入れ通路５が設けられている。

【００１６】シリンダヘッド２に着座させて取り付けら
れるロッカカバ４は、図２に示されているように、第
１，第２，第３の隔壁６，７，８により、ロッカアーム
９等のの動弁機構を格納するためのロッカ室１０、シリ
ンダヘッド２内の吸気ポート１１にオイル分除去後のブ
ローバイガスを吸入させるための吸気室１２、上記取り
入れ通路５からのブローバイガスを取り入れてこれを膨
脹（減圧）させブローバイガスのオイル分を液化（凝
縮）させて分離させる膨脹室１３との三室に隔絶されて
いる。膨脹室１３の容積は、ブローバイガスからオイル
分を十分分離させることができる容積に設定され、ブロ
ーバイガスの取り入れ通路５は、この膨脹室１３に連通
されて形成されている。そして膨脹室１３と吸気室１２
とを隔絶する第２隔壁（共通隔壁）７には、これら膨脹
室１３と吸気室１２とを連通させてオリフィス１４が設
けられ、シリンダヘッド２には、その吸気室１２の床部
を成す部分に吸気ポート１１と吸気室１２内とを連通さ
せる開口（連通部）１５が設けられている。

【００１７】以下、この実施例の作用を説明する。

【００１８】図１に示すように、燃焼によって発生する
排気ガスの一部は、ピストンリング１６とシリンダ１７
との僅かな隙間からクランクケース３内に入り、これに
よってクランクケース３内の内圧が上昇する。図２に示
すように取り入れ通路５から膨脹室１３内にブローバイ
ガスが取り込まれる。膨脹室１３内に取り込まれたガス
は、その十分な容積により、膨脹・減圧を受ける。この
ために、ブローバイガス中に含まれていたミスト状のオ
イル分は液化（凝縮）して膨脹室１３内に溜まり、オイ
ル分を除去された後のブローバイガスは、オリフィス１
４を通じて吸気室１２に入る。膨脹室１３内に溜まった
液状のオイル分は、取り入れ通路５を伝ってクランクケ
ース３に戻り、吸気室１２に入ったブローバイガスは、
開口１５を介して吸気室１２内に作用する吸気ポートの
吸入負圧によって、シリンダ１７内に吸入され、ここで
再燃焼される。

【００１９】なお、この実施例にあってオリフィス１４
の口径は、テストもしくは解析によって最適なクランク
ケース内圧が得られるように設定される。

【００２０】（実施例２）実施例１のように構成すれ
ば、ブローバイガスからオイル分を分離させて、内燃機
関の異常なオイル消費を抑えつつオイルハンマを防止
し、本来の目的であったクランクケース３の油洩れの問
題を解消することができる。

【００２１】しかし、オリフィス１４により、クランク
ケース内圧を調節することができるようになっても、オ
リフィス１４の口径は、可変でなく固定であるため、エ
ンジンの経時的な劣化によってブローバイガスの排出量
が増大したり、エアークリーナーエレメントの目詰まり
によって、吸入負圧が増加してしまったりするようなケ
ースや要求されるクランクケース内圧の許容範囲が狭い
ような場合は、クランクケース３の圧力調節が困難とな
る場合がある。

【００２２】この実施例は、実施例１の基本構成を変え
ることなくこの種の問題を解消するものである。したが
って実施例１と同一の構成については、同一符号を付し
その詳細な説明は省略する。

【００２３】図５は、ロッカカバ４において図４と同じ
箇所の断面を示している。

【００２４】ロッカカバ４には、その第２隔壁７を中心
とする前後の位置に、膨脹室１３及び吸気室１２の通気
口１８，１９がそれぞれ設けられ、ロッカカバ４の外面
にこれら通気口１８，１９と外部とを隔絶し得るように
ダイヤフラム２０が被着状に取り付けられている。この
ダイヤフラム２０は、その周縁部２１が、膨脹室１３及
び吸気室１２の通気口１８，１９を外部から隔絶し得る
口径寸法のカップ状容器２２のフランジ２３によって、
ロッカカバ４に一体的にかつ気密に取り付けられてい
る。そして容器２０内には、常時、すなわち上記オリフ
ィス１４の口径によって定まるクランクケース内圧未満
の圧力では、膨脹室１３の通気口１８と吸気室１２の吸
気口１９とを閉じて両者の連通を断っておき（図６）、
その圧力を越えたときから膨脹室１３及び吸気室１２の
両通気口１８，１９を開いて互いを連通させ、膨脹室１
３と吸気室１２とを結果的に連通させるための弾発手段
（リターンスプリング）２４が収容されている。

【００２５】したがって、内燃機関の経時的な劣化によ
りブローバイガスの排出量が異常に増大したり、エアー
クリーナーエレメント（図示せず）の目詰まりにより、
吸入負圧が増加してしまったりするようなケース、並び
に要求されるクランクケース内圧の許容範囲が狭いケー
スにおいて、クランクケース内圧の異常な上昇を防止で
き、クランクケース３の油洩れの問題を解消できる（図
７）。

【００２６】なお、上記通気口１８，１９を連通又は隔
絶するために、ダイヤフラム２０、容器２２、弾発手段
２４とを一体としたダイヤフラム弁を用いることも当然
可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば次の如き優れた効果を発揮する。

【００２８】(1) オイルの異常な消費を削減することが
できオイルハンマを防止することができ、そしてクラン
クケースの油洩れを防止することができる。

【００２９】(2) ブローバイガスの吸気環流に必要とな
っていた外部配管を不要とすることができる。

【００３０】(3) ダイヤフラムと弾発手段によってクラ
ンクケース内圧を正常に保持することができ、クランク
ケースの油洩れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る内燃機関の縦断面を示す図
である。

【図２】図２は図１のＡ−Ａ線断面を示す図である。

【図３】図３は図２のＢ−Ｂ線断面を示す図である。

【図４】図４は図２のＣ−Ｃ線断面図を示す図である。

【図５】別の実施例の要部詳細断面を示す図である。

【図６】図５の実施例の要部詳細断面を示す図である。

【図７】図５の要部詳細断面を示す図である。

【符号の説明】 １ シリンダブロック ２ シリンダヘッド ３ クランクケース ４ ロッカカバ ５ 通路（取り込み通路） ６，７，８ 隔壁 １０ ロッカ室 １１ 吸気ポート １２ 吸気室 １３ 膨脹室 １４ オリフィス １８，１９ 通気口 ２０ ダイヤフラム ２４ 弾発手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロッカカバ内を隔壁で仕切ってこれに動
   弁機構を格納するためのロッカ室と、減圧によりブロー
   バイガスからオイル分を分離させるための膨脹室と、オ
   イル分離後のブローバイガスを吸気ポートに吸入させる
   ための吸気室とを相隣接させて形成し、シリンダヘッド
   及びシリンダブロックに上記膨脹室とクランクケースと
   を連通させて通路を形成すると共に、シリンダヘッドに
   その吸気ポートと吸気室とを連通させて連通部を形成
   し、上記膨脹室と吸気室との互いの隔壁にこれら膨脹室
   と吸気室とを連通させてオリフィスを設けたことを特徴
   とする内燃機関のブローバイガス還流装置。
2. 【請求項２】 ロッカカバ内を隔壁で仕切ってこれに動
   弁機構を格納するためのロッカ室と、減圧によりブロー
   バイガスからオイル分を分離させるための膨脹室と、オ
   イル分離後のブローバイガスを吸気ポートに吸入させる
   ための吸気室とを相隣接させて形成し、シリンダヘッド
   及びシリンダブロックに上記膨脹室とクランクケースと
   を連通させて通路を形成すると共に、シリンダヘッドに
   その吸気ポートと吸気室とを連通させて連通部を形成
   し、上記膨脹室と吸気室との互いの隔壁にこれら膨脹室
   と吸気室とを連通させてオリフィスを設け、上記ロッカ
   カバに、その隔壁を中心とする前後に膨脹室及び吸気室
   の通気口を設けると共に、上記ロッカカバの外周面にこ
   れら通気口と外部とを隔絶し得るようにダイヤフラムを
   被着させて設け、該ダイヤフラムに上記膨脹室内圧が所
   定値以下のときに通気口同士を隔絶させ、所定値を越え
   たときに通気口同士の連絡を許容する弾発手段を取付け
   たことを特徴とする内燃機関のブローバイガス還流装
   置。