JP3702601B2 - Intake device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の吸気装置において、特に、内燃機関のピストンと気筒壁との間隙を通ってクランクケース内に洩れ出てくるブローバイガスを吸気側に還流させるクランクケース換気システムの配置形態に関するもので、エアクリーナ部、スロットルボディ部、サージタンク部、吸気マニホルド部等の吸気系部品を1ユニットの組立体として構成して内燃機関に組付けるようにした吸気装置に用いて好適である。
【0002】
【従来の技術】
従来、内燃機関のピストンと気筒壁との間隙を通ってクランクケース内に洩れ出てくるブローバイガスの大部分は未燃ガス(HC等)であるので、そのまま大気に放出されると、大気汚染の原因になる。そこで、クランクケース内のブローバイガスを機関吸気側に還流させ、燃焼室にて燃焼処理するクランクケース換気システムの装備が義務づけられている。
【0003】
この種のクランクケース換気システムを備えた内燃機関の吸気装置は種々提案されており、例えば、特開平7−229454号公報では、吸気装置ケースの下方部にクランクケースからのブローバイガスが流入する油分離器を配置し、この油分離器にてブローバイガス中の油を分離し、清浄化されたガスを内燃機関の吸気中に混合し、内燃機関の燃焼室に還流することが記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報のものでは、クランクケースにエアクリーナからの清浄空気を供給する側の空気供給経路については何ら開示していない。
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、クランクケース換気システムを持った内燃機関の吸気装置において、クランクケースからのブローバイガス中の水分、油類を分離し、一時的に貯留する機能を果たす戻し側トラッパー室、およびエアクリーナからの清浄空気中の水分等を分離し、一時的に貯留する機能を果たす供給側トラッパー室を含む全体をコンパクトに、しかも、低コストで構成することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明では、内燃機関(10)の吸気を濾過するエアクリーナ(14)を内蔵するエアクリーナケース(12)と内燃機関(10)の吸気脈動を緩和するサージタンク(23)とを隣接して配置するレイアウトを基礎とし、この両者(12、23)の隣接配置をうまく活用して、上記目的を達成しようとするものである。
【0006】
すなわち、請求項1記載の発明では、内燃機関(10)のクランクケース(10f)のブローバイガスが流入し、このブローバイガスから水分、油類を分離し、貯留する戻し側トラッパー室(40)と、エアクリーナ(14)で濾過された空気が流入し、この空気から水分を分離し、貯留する供給側トラッパー室(41)とを備え、
エアクリーナケース(12)とサージタンク(23)とを隣接配置するとともに、エアクリーナケース(12)とサージタンク(23)との境界付近に、戻し側トラッパー室(40)および供給側トラッパー室(41)を配置し、戻し側トラッパー室(40)を通過したブローバイガスがサージタンク(23)に流入するとともに、供給側トラッパー室(41)を通過した空気がクランクケース(10f)に供給されるようにしたたことを特徴としている。
【0007】
これによると、クランクケース(10f)からサージタンク(23)に吸入 されるブローバイガスから水分、油類を分離する機能を戻し側トラッパー室(40)で発揮して、多量の水分、油類の吸入による内燃機関(10)の運転不調を防止できるとともに、エアクリーナ(14)下流側から空気供給通路(10i)に流入する空気から水分を分離し、貯留する機能を供給側トラッパー室(41)で発揮して、多量の水分がクランクケース(10f)内に流入する不具合を防止できる。
【0008】
しかも、上記両トラッパー室(40、41)を隣接配置したエアクリーナケース(12)とサージタンク(23)との境界付近に配置しているから、上記両トラッパー室(40、41)をエアクリーナケース(12)とサージタンク(23)と一体的にコンパクトに構成できるとともに、サージタンク(23)と戻し側トラッパー室(40)との連通、およびエアクリーナ(14)下流側と供給側トラッパー室(41)との連通を直接的に簡単に行うことができる。
【0009】
従って、上記両トラッパー室(40、41)をコンパクトに、かつ低コストで構成することができる。
また、請求項2記載の発明のように、戻し側トラッパー室(40)および供給側トラッパー室(41)を隣接配置すれば、両トラッパー室(40、41)を一層コンパクト化できるとともに、戻し側トラッパー室(40)とブローバイガス通路(10g)との接続作業、および供給側トラッパー室(41)と空気供給通路(10i)との接続作業をともに同一場所において比較的簡単に行うことができる。
【0010】
そして、請求項2記載の発明は、請求項3のように、エアクリーナケース(12)およびサージタンク(23)を内燃機関(10)の気筒列方向に延びるように形成し、戻し側トラッパー室(40)および供給側トラッパー室(41)を内燃機関(10)の気筒列方向において隣接配置することができる。
請求項4記載の発明では、請求項3において、エアクリーナケース(12)およびサージタンク(23)のうち、内燃機関(10)の気筒列方向の一端側の部位にスロットルボディ(20)を配置し、戻し側トラッパー室(40)および供給側トラッパー室(41)を、エアクリーナケース(12)およびサージタンク(23)のうち、内燃機関(10)の気筒列方向の中間部位に配置したことを特徴としている。
【0011】
これによると、スロットルボディ(20)周囲に配置される種々な機器と干渉することなく、両トラッパー室(40、41)を形成できるので、戻し側トラッパー室(40)とブローバイガス通路(10g)との接続作業および供給側トラッパー室(41)と空気供給通路(10i)との接続作業をともに容易に行うことができる。
【0012】
また、請求項5記載の発明では、エアクリーナケース(12)のエアクリーナ(14)通過後の空気が流入するクリーンサイドの空間(17)と、サージタンク(23)内の空間(42)を共通の隔壁(43)により区画形成し、この共通の隔壁(43)を用いて戻し側トラッパー室(40)および供給側トラッパー室(41)を区画形成することを特徴としている。
【0013】
これによると、クリーンサイドの空間(17)、サージタンク内空間(42)、戻し側トラッパー室(40)および供給側トラッパー室(41)を、共通の隔壁(43)により区画形成することができ、構造の簡単化により一層のコスト低減を図ることができる。
また、請求項6記載の発明では、請求項5において、共通の隔壁(43)にクリーンサイドの空間(17)と供給側トラッパー室(41)内とを連通する連通穴(54)を設けたことを特徴としている。
【0014】
これによると、クリーンサイドの空間(17)と供給側トラッパー室(41)内との連通を極めて簡単に行うことができる。
また、請求項7記載の発明では、戻し側トラッパー室(40)内とサージタンク(23)内の空間(42)とを仕切る隔壁(44)に、戻し側トラッパー室(40)内とサージタンク(23)内の空間(42)とを連通する連通穴(53)を設けたことを特徴としている。
【0015】
これによると、戻し側トラッパー室(40)内とサージタンク内空間(42)との連通を極めて簡単に行うことができる。
また、請求項8記載の発明では、戻し側トラッパー室(40)にブローバイガスを流入させる入口パイプ(51)と、供給側トラッパー室(41)内から空気を流出させる出口パイプ(52)とを有し、この両パイプ(51、52)を並んで両トラッパー室(40、41)から同一方向に突出させたことを特徴としている。
【0016】
これによると、両パイプ(51、52)が並んで同一方向に突出しているので、戻し側トラッパー室(40)とブローバイガス通路(10g)との接続作業、および供給側トラッパー室(41)と空気供給通路(10i)との接続作業を一層容易化できる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図1〜図10は車両走行用内燃機関の吸気装置に本発明を適用した一実施形態を示しており、内燃機関10(図3、4)は本例では3気筒タイプであり、その気筒列方向は図3、4の紙面垂直方向(図1、2の左右方向)である。10aはこの内燃機関10のシリンダヘッドで、10bは吸気ポートある。
【0018】
この内燃機関10の直ぐ側方に隣接して、本発明による吸気装置11が配設されている。この吸気装置11は、後述する種々な吸気系部品をコンパクトに集積化した1ユニットの組立体から構成されている。
この吸気装置11のうち、内燃機関10寄りの部位の上方側にエアクリーナケース12が配置され、このエアクリーナケース12の上面には開口部12a(図4)が設けられ、この開口部12aを閉塞するキャップ部材13がエアクリーナケース12に対して脱着可能に装着されている。キャップ部材13にはエアクリーナケース12内に突出する略矩形状の支持枠13a(図3、4)が一体成形されている。
【0019】
この支持枠13aは、その内側にエアクリーナ14を収容可能な大きさに設定してあり、そして、支持枠13aとエアクリーナケース12の内壁面とによりエアクリーナ14の外周の鍔状部14bを挟み込み固定するようになっている。なお、エアクリーナケース12およびキャップ部13はいずれも樹脂製であり、ナイロンのようなある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂材料の成形品である。以下説明する他の樹脂製の構成部品も、エアクリーナケース12およびキャップ部材13と同様の樹脂にて成形される。
【0020】
また、エアクリーナ14は例えば、波板状の濾過部14aを有し、この濾過部全体の平面形状は長方形であり、この長方形の外周4辺に鍔状部14bが外方へ突き出している。この濾過部14aと鍔状部14bは同一の濾材(例えば、合成繊維の不織布、濾紙等)から一体成形されている。
エアクリーナケース12の一側面(内燃機関10側の側面)には水平方向に突出する空気入口15が一体成形されており、この空気入口15は車両エンジンルーム内の空気(外気)をケース12内に導入するためのものである。そして、空気入口15からの導入空気が、エアクリーナ14の波板状濾過部14aを図4の矢印aのごとく通過することにより、空気中の塵埃等が濾過部14aにて除去されて、空気が清浄化される。
【0021】
従って、図4において、エアクリーナ14の左側はダストサイドの空間16であり、エアクリーナ14の右側はクリーンサイドの空間17である。このクリーンサイドの空間17は、図2、5に示すように、機関気筒列方向の一端側の下方寄りに位置する連通室18に連通している。この連通室18には、樹脂製の出口ダクト19の一端部(下端部)が気密に嵌合接続されている。
【0022】
この出口ダクト19はU状に湾曲した形状からなり、出口ダクト19の他端部(上端部)は樹脂製のスロットルボディ20の上流端に嵌合接合されている。このスロットルボディ20の内部にはスロットルバルブ21がシャフト22を中心として回動可能に配置されている。このスロットルバルブ21は、周知のごとく車両のアクセル機構により操作されて内燃機関10に吸入される吸気量を調整するものである。
【0023】
一方、スロットルバルブ21の下流側には吸気脈動を緩和、吸収するように、スロットルボディ20の下流側空間の容積を拡大する樹脂製サージタンク23が配置されている。
このサージタンク23は、図3に示すように内燃機関10と反対側の部位において上方側に位置しており、かつ、サージタンク23は図1に示すように内燃機関10の気筒列方向(図1の左右方向)に延び、図1の幅Wの全長にわたって形成されている。そして、図4に示すように、サージタンク23内の空間に対して、樹脂製吸気マニホルドパイプ24a〜24cの入口部(上端部)が開口している。ここで、本例の内燃機関10は3気筒タイプとなっているので、吸気マニホルドパイプ24a〜24cは3本設けられている。
【0024】
なお、図4には中央の吸気マニホルドパイプ24bのみ図示しているが、左右両側の他の吸気マニホルドパイプ24a、24cも同様の形状であり、サージタンク23の配置部位からエアクリーナケース12の下側に沿って内燃機関10側へ湾曲状に延びるものである。この吸気マニホルドパイプ24a〜24cの出口部(下端部)には取付部をなすフランジ部25が樹脂にて一体成形されている。
【0025】
このフランジ部25は、内燃機関10の取付面10c(図3、4)に沿った平板形状を有しており、取付面10cにはフランジ部25側へ突出する雄ねじ部材26が複数本取付られている。一方、フランジ部25には、この雄ねじ部材26を挿通する取付穴27が複数、本例では図2、5に示すように6個設けられている。そして、取付穴27に挿通した雄ねじ部材26にナット28を操作工具29(図3)にて締結することにより、フランジ部25を内燃機関10の取付面10cに締結し、これにより吸気装置11全体を内燃機関10に固定するようになっている。
【0026】
ここで、内燃機関10の側方に隣接して配置される吸気装置11において、エアクリーナケース12、連通室18、出口ダクト19、スロットルボディ20、サージタンク23、吸気マニホルドパイプ24a〜24d、フランジ部25等はすべて樹脂成形されたもので、これらの各部は一体成形、あるいは溶着等の接合手段により一体に連結されており、そして、これらの吸気系部品は1ユニットの組立体として組立られている。なお、エアクリーナケース12のダストサイド空間16の底面部12bにはφ3程度の大きさの水抜き穴12cが設けられている。
【0027】
一方、各吸気マニホルドパイプ24a〜24dの出口側(換言すると、内燃機関10の吸気ポート10bの上流側)の部位に、それぞれ燃料(ガソリン)を噴射する燃料噴射弁31がフランジ部25に配置されている。すなわち、フランジ部25には、3本の吸気マニホルドパイプ24a〜24c毎に対応して燃料噴射弁31の装着穴32が開けられており、この装着穴32に燃料噴射弁31が挿入され、脱着可能に固定されている。
【0028】
この燃料噴射弁31は、図4に示すように、エアクリーナケース12内のダスト側空間16内に配置され、一方、3個の燃料噴射弁31に燃料を供給する燃料供給管(分配管)33は各燃料噴射弁31の燃料入口側端部(上端部)近傍の位置を機関気筒列方向に沿って配置され、燃料供給管33の分岐管部を各燃料噴射弁31の燃料入口側端部(上端部)に接続している。
【0029】
なお、燃料噴射弁31は周知のごとく内燃機関電子制御装置(図示せず)により開弁時間が自動制御される電磁式の燃料噴射手段である。燃料供給管33の一端側は、図1、図2に示すようにエアクリーナケース12の外部へ突出しており、この突出端には図示しない燃料配管を介して燃料供給ポンプが接続され、この燃料供給ポンプから燃料が燃料供給管33に圧送される。
【0030】
ところで、エアクリーナケース12とサージタンク23は、ともに図1、2に示すように内燃機関10の気筒列方向に隣接して延びるものであって、エアクリーナケース12とサージタンク23の長手方向の一端側に出口ダクト19およびスロットルボディ20が配置されている。そして、スロットルボディ20には次のごとき付属装置が装備されている。
【0031】
すなわち、スロットルバルブ21のシャフト22の一端側(図1、2の右端側)にスロットルバルブ駆動機構をなすバルブ駆動レバー34を連結し、このバルブ駆動レバー34をケーブル35を介して車両のアクセル機構に連結している。また、シャフト22の他端側(図1、2の左端側)にはスロットルバルブ開度検出機構をなすロータリ式のポテンショメータ36を連結している。さらに、スロットルボディ20の上面側で、スロットルバルブ21の上流側の部位に、内燃機関10の吸気量を測定するエアフローメータ37が配置されている。ポテンショメータ36およびエアフローメータ37の検出信号は内燃機関電子制御装置に入力される。
【0032】
このように、スロットルボディ20には種々な付属装置(34、35、36、37)が装備されているので、内燃機関10のアイドル速度(アイドル回転数)を制御する空気流量制御弁38は、エアクリーナケース12とサージタンク23の長手方向の他端側に配置している。すなわち、本実施形態では、エアクリーナケース12とサージタンク23とが隣接配置されているため、スロットルバルブ21をバイパスして、エアクリーナケース12のクリーンサイドの空間17とサージタンク23内空間とを直結する空気通路を空気流量制御弁38内に形成して、空気流量制御弁38によりスロットルバルブ21のバイパス空気流量を制御するようにしてある。
【0033】
さらに、本実施形態では、本発明の特徴とするクランクケース換気システムにおけるトラッパー部39を上記エアクリーナケース12とサージタンク23の境界付近に配置し、これらの部材(12、23)と一体に構成している。
以下、このトラッパー部39について詳述すると、図1、4に示すように、トラッパー部39はエアクリーナケース12とサージタンク23の長手方向の中間一において両者12、23の境界付近に位置するものであって、その具体的構造を図6〜図9に示し、図10はクランクケース換気システム全体の概要を示す。
【0034】
図10において、内燃機関10のピストン10dと気筒10eとの間隙を洩れ出たブローバイガスはクランクケース10f内に流入し、ブローバイガス通路10gを通ってサージタンク23内に流入し、サージタンク23内の吸気と混合するようになっている。
ブローバイガス通路10gの途中にはブローバイガスの流量調整弁10hが配置され、また、サージタンク23内へのブローバイガス流入部には、本発明による戻し側トラッパー室40が配置されており、この戻し側トラッパー室40はクランクケース10fからのブローバイガス中の水分、油類を分離し、一時的に貯留する機能を果たすものである。
【0035】
一方、エアクリーナケース12のクリーンサイドの空間17から清浄な空気が流入する供給側トラッパー室41が設けてあり、この供給側トラッパー室41はエアクリーナ14からの清浄空気中の水分等を分離し、一時的に貯留する機能を果たすものである。この供給側トラッパー室41を通過した空気は空気供給通路10iを経てクランクケース10f内に供給され、クランクケース10fの換気を行う。
【0036】
なお、図10ではクランクケース換気システムの通路構成をわかりやすく示すため、戻し側トラッパー室40と供給側トラッパー室41を離して図示しているが、この両トラッパー室40、41は実際には図6〜図9に示すごとく隣接配置されるものであって、戻し側トラッパー室40はエアクリーナケース12とサージタンク23の長手方向で、スロットルボディ20寄りに位置し、供給側トラッパー室41はエアクリーナケース12とサージタンク23の長手方向で、空気流量制御弁38寄りに位置している。
【0037】
エアクリーナケース12のクリーンサイドの空間17とサージタンク23内の空間42は共通の隔壁43により区画形成されており、そして、サージタンク23の上面部を区画する隔壁44が隔壁43と一体に繋がっている。さらに、隔壁43の上端部と隔壁44の反機関側への側方端との間を湾曲状の隔壁45にて接合し、さらに、これらの隔壁43、44、45により区画される空間をサージタンク長手方向と直交する3つの隔壁46、47、48により2つの空間に仕切ることにより、上記の両トラッパー室40、41が形成されている。
【0038】
そして、両トラッパー室40、41の内部には屈曲した迷路状通路を形成するための複数枚の仕切り板49、50が千鳥状に配置されている。この仕切り板49、50は隔壁43、44から一体に成形されている。なお、隔壁45は隔壁43、44、46、47、48および仕切り板49、50に対して溶着等の手段にて固着されている。
【0039】
また、隔壁45から外方に向かって戻し側トラッパー室40の入口パイプ51および供給側トラッパー室41の出口パイプ52が一体に突出成形されている。入口パイプ51には図10のブローバイガス通路10gを構成する接続管が接続され、出口パイプ52は図10の空気供給通路10iを構成する接続管が接続される。
【0040】
また、戻し側トラッパー室40において、仕切り板49による迷路状通路の一端側に入口パイプ51が位置し、この迷路状通路の他端側に連通穴53が位置している。この連通穴53は図9に示すように隔壁44に設けられ、戻し側トラッパー室40の内部空間をサージタンク23内の空間42に連通させる。
また、供給側トラッパー室41において、仕切り板50による迷路状通路の一端側に出口パイプ52が位置し、この迷路状通路の他端側に連通穴54が位置している。この連通穴54は図8に示すように隔壁43に設けられ、供給側トラッパー室41の内部空間をエアクリーナケース12のクリーンサイドの空間17に連通させる。
【0041】
なお、図6、7において、両トラッパー室40、41の気筒列方向の両側に位置する空間42aはその下方側に位置するサージタンク23内の空間42に全面的に連通して、サージタンク23容積の一部をなしている。
次に、上記構成において作用を説明する。内燃機関10が運転されると、エアクリーナケース12の空気入口15から外気が吸入され、この吸気はケース12内のダスト側の空間16内に流入した後、エアクリーナ14の濾過部14aを図4の矢印aのごとく通過する。これにより、空気中の塵埃等が濾過部14aにて除去されて、吸気が清浄化される。
【0042】
次に、この清浄化された吸気は、クリーンサイドの空間17から連通室18、出口ダクト19を経て、スロットルボディ20に至り、スロットルバルブ21により流量調整される。次いで、吸気はサージタンク23を通過して脈動が緩和、吸収され、しかる後、吸気は各吸気マニホルドパイプ24a〜24dに分配される。 一方、燃料は、図示しない燃料供給ポンプにて圧送され、燃料供給管33を経て各燃料噴射弁31に分配される。そして、各燃料噴射弁31を電子制御により適時開弁することにより、燃料が各吸気マニホルドパイプ24a〜24cの出口側の部位に噴射される。従って、燃料と空気が混合気となって、内燃機関10の吸気ポート10bから各気筒内に吸入される。
【0043】
そして、スロットルボディ20においては、スロットルバルブ21の開度が駆動レバー34により調整され、スロットルバルブ21の開度はロータリ式のポテンショメータ36により検出され、また、内燃機関10の吸気量はエアフローメータ37により検出され、内燃機関電子制御装置に入力される。
また、空気流量制御弁38においては内燃機関電子制御装置からの制御信号によりスロットルバルブ21のバイパス空気流量を調整して、内燃機関10のアイドル速度を制御する。
【0044】
ところで、内燃機関10の運転に伴って発生するブローバイガスはクランクケース10fからブローバイガス通路10gを通って入口パイプ51に至り、この入口パイプ51から戻し側トラッパー室40内に流入する。この戻し側トラッパー室40内には、仕切り板49により千鳥状に屈折した迷路状通路が形成されているので、この迷路状通路をブローバイガスが通過する間に、ブローバイガス中の水分、油類等が比重差、粘度差により分離され、迷路状通路の底部側に貯留される。
【0045】
従って、内燃機関10の運転条件の変動等によりブローバイガス中の水分、油類等が一時的に増大した場合にも、この水分、油類等がそのままサージタンク23に流入し、内燃機関10の運転の不調を引き起こすことがない。
そして、水分、油類等が分離されたブローバイガスがサージタンク23、吸気マニホルドパイプ24a〜24dを経て内燃機関10の各気筒内に吸入され、燃焼処理される。戻し側トラッパー室40内の迷路状通路で分離された水分、油類等はその後時間をかけて微量づつ蒸発などして、サージタンク23側へ流入する。
【0046】
一方、内燃機関10の運転に伴って、クランクケース10fの圧力はエアクリーナケース12のクリーンサイドの空間17より低くなるため、クリーンサイドの空間17内の清浄空気が連通穴54を通って供給側トラッパー室41内に流入する。この空気は供給側トラッパー室41内の迷路状通路を通過してから出口パイプ52、空気供給通路10iを経てクランクケース10f内に流入し、クランクケース10fの換気を行う。
【0047】
また、雨天時等においては、エアクリーナ14を通過してクリーンサイドの空間17内に水が流入する場合がある。この場合には、供給側トラッパー室41内において、仕切り板50による迷路状通路を空気が通過する間に、空気中の水分等が比重差等により分離され、迷路状通路の底部側に貯留される。
従って、クランクケース10f内に空気とともに水が流入するという不具合を防止できる。そして、供給側トラッパー室41内の迷路状通路で分離された水分等はその後時間をかけて微量づつ蒸発などして、クランクケース10f側へ流入する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す内燃機関の吸気装置の上面図である。
【図2】図1の吸気装置の正面図である。
【図3】図1の吸気装置の右側面図である。
【図4】図1のA−A断面図である。
【図5】図1のC−C断面図である。
【図6】図1のトラッパー部の横断面図で、図7のE−E断面を示す。
【図7】図6の縦断面図である。
【図8】図7のF−F断面図である。
【図9】図7のG−G断面図である。
【図10】本発明の一実施形態における内燃機関クランクケース換気システムの全体の概要を示す断面模式図である。
【符号の説明】
10…内燃機関、10f…クランクケース、10g…ブローバイガス通路、
10i…空気供給通路、11…吸気装置、12…エアクリーナケース、
14…エアクリーナ、17…クリーンサイドの空間、20…スロットルボディ、
23…サージタンク、24a〜24c…吸気マニホルドパイプ、
40…戻し側トラッパー室、41…供給側トラッパー室。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake device for an internal combustion engine, and more particularly to an arrangement of a crankcase ventilation system that recirculates blowby gas leaking into the crankcase through a gap between a piston and a cylinder wall of the internal combustion engine to the intake side. Therefore, it is suitable for use in an intake system in which intake system parts such as an air cleaner, a throttle body, a surge tank, and an intake manifold are configured as a single unit assembly and assembled to an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, most of the blow-by gas that leaks into the crankcase through the gap between the piston and the cylinder wall of the internal combustion engine is unburned gas (HC, etc.). Cause. Therefore, it is obliged to equip a crankcase ventilation system that recirculates the blow-by gas in the crankcase to the engine intake side and burns it in the combustion chamber.
[0003]
Various intake devices for an internal combustion engine equipped with this type of crankcase ventilation system have been proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-229454 discloses an oil in which blow-by gas from a crankcase flows into a lower portion of the intake device case. It is described that a separator is arranged, the oil in the blow-by gas is separated by this oil separator, the cleaned gas is mixed in the intake air of the internal combustion engine, and returned to the combustion chamber of the internal combustion engine. .
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above publication does not disclose any air supply path for supplying clean air from the air cleaner to the crankcase.
The present invention has been made in view of the above points, and in an intake device for an internal combustion engine having a crankcase ventilation system, has a function of separating and temporarily storing moisture and oil in blowby gas from the crankcase. The purpose is to make the entire structure including the return side trapper chamber and the supply side trapper chamber that functions to separate and temporarily store the moisture in the clean air from the air cleaner at a low cost. To do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, an air cleaner case (12) containing an air cleaner (14) for filtering intake air of the internal combustion engine (10) and a surge tank (23) for reducing intake air pulsation of the internal combustion engine (10) are disposed adjacent to each other. Based on the layout, the above-mentioned purpose is achieved by making good use of the adjacent arrangement of both (12, 23).
[0006]
That is, according to the first aspect of the present invention, the blow-by gas in the crankcase (10f) of the internal combustion engine (10) flows in, and the return-side trapper chamber (40) separates and stores moisture and oil from the blow-by gas. The air filtered by the air cleaner (14) flows in, and the supply side trapper chamber (41) for separating and storing moisture from the air is provided.
The air cleaner case (12) and the surge tank (23) are disposed adjacent to each other, and in the vicinity of the boundary between the air cleaner case (12) and the surge tank (23), the return side trapper chamber (40) and the supply side trapper chamber (41). The blow-by gas that has passed through the return side trapper chamber (40) flows into the surge tank (23), and the air that has passed through the supply side trapper chamber (41) is supplied to the crankcase (10f). It is characterized by that.
[0007]
According to this, the function of separating moisture and oil from blow-by gas sucked into the surge tank (23) from the crankcase (10f) is exhibited in the return side trapper chamber (40), and a large amount of moisture and oil is stored. The malfunction of the internal combustion engine (10) due to suction can be prevented, and the function of separating and storing moisture from the air flowing into the air supply passage (10i) from the downstream side of the air cleaner (14) is stored in the supply side trapper chamber (41). This can prevent a problem that a large amount of moisture flows into the crankcase (10f).
[0008]
Moreover, since both the trapper chambers (40, 41) are arranged near the boundary between the air cleaner case (12) and the surge tank (23) adjacent to each other, both the trapper chambers (40, 41) are arranged in the air cleaner case ( 12) and the surge tank (23) can be configured integrally and compactly, the communication between the surge tank (23) and the return side trapper chamber (40), and the downstream side of the air cleaner (14) and the supply side trapper chamber (41). Communication with can be performed directly and easily.
[0009]
Therefore, both the trapper chambers (40, 41) can be configured compactly and at low cost.
Further, if the return side trapper chamber (40) and the supply side trapper chamber (41) are arranged adjacent to each other as in the invention described in claim 2, both the trapper chambers (40, 41) can be made more compact and the return side trapper chamber (40, 41) can be made more compact. Both the connection work between the trapper chamber (40) and the blow-by gas passage (10g) and the connection work between the supply side trapper chamber (41) and the air supply passage (10i) can be performed relatively easily at the same place.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, as in the third aspect, the air cleaner case (12) and the surge tank (23) are formed so as to extend in the cylinder row direction of the internal combustion engine (10), and the return side trapper chamber ( 40) and the supply side trapper chamber (41) can be arranged adjacent to each other in the cylinder row direction of the internal combustion engine (10).
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the throttle body (20) is arranged at one end of the air cleaner case (12) and the surge tank (23) in the cylinder row direction of the internal combustion engine (10). The return-side trapper chamber (40) and the supply-side trapper chamber (41) are arranged in an intermediate portion in the cylinder row direction of the internal combustion engine (10) in the air cleaner case (12) and the surge tank (23). It is said.
[0011]
According to this, both trapper chambers (40, 41) can be formed without interfering with various devices arranged around the throttle body (20), so the return side trapper chamber (40) and the blow-by gas passage (10g) And the connection work between the supply side trapper chamber (41) and the air supply passage (10i) can be easily performed.
[0012]
In the invention according to claim 5, the clean side space (17) into which the air after passing through the air cleaner (14) of the air cleaner case (12) flows and the space (42) in the surge tank (23) are shared. A partition wall (43) is used for partitioning, and this common partition wall (43) is used to partition the return side trapper chamber (40) and the supply side trapper chamber (41).
[0013]
According to this, the clean side space (17), the surge tank inner space (42), the return side trapper chamber (40) and the supply side trapper chamber (41) can be partitioned by the common partition wall (43). Further, the cost can be further reduced by simplifying the structure.
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the common partition wall (43) is provided with a communication hole (54) for communicating the clean side space (17) and the supply side trapper chamber (41). It is characterized by that.
[0014]
According to this, communication between the clean side space (17) and the inside of the supply side trapper chamber (41) can be performed very easily.
According to the seventh aspect of the present invention, the partition wall (44) separating the inside of the return side trapper chamber (40) and the space (42) in the surge tank (23) is provided with the inside of the return side trapper chamber (40) and the surge tank. A communication hole (53) that communicates with the space (42) in (23) is provided.
[0015]
According to this, the communication between the return side trapper chamber (40) and the surge tank inner space (42) can be performed very easily.
In the invention according to claim 8, the inlet pipe (51) for allowing blow-by gas to flow into the return side trapper chamber (40) and the outlet pipe (52) for allowing air to flow out from the supply side trapper chamber (41). The two pipes (51, 52) are juxtaposed from both trapper chambers (40, 41) in the same direction.
[0016]
According to this, since both pipes (51, 52) are juxtaposed and project in the same direction, the connection work between the return side trapper chamber (40) and the blow-by gas passage (10g), and the supply side trapper chamber (41) Connection work with the air supply passage (10i) can be further facilitated.
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description later mentioned.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 10 show an embodiment in which the present invention is applied to an intake device for an internal combustion engine for vehicle travel. The internal combustion engine 10 (FIGS. 3 and 4) is a three-cylinder type in this example, and its cylinder row The direction is the direction perpendicular to the paper surface of FIGS. 10a is a cylinder head of the
[0018]
An
In the
[0019]
The support frame 13a is set to a size that allows the
[0020]
Moreover, the
An
[0021]
Therefore, in FIG. 4, the left side of the
[0022]
The
[0023]
On the other hand, a
As shown in FIG. 3, the
[0024]
4 shows only the central
[0025]
The
[0026]
Here, in the
[0027]
On the other hand, a
[0028]
As shown in FIG. 4, the
[0029]
The
[0030]
By the way, both the
[0031]
That is, a
[0032]
Thus, since the
[0033]
Furthermore, in this embodiment, the
Hereinafter, the
[0034]
In FIG. 10, the blow-by gas leaking through the gap between the piston 10d and the
A blow-by gas
[0035]
On the other hand, a supply-
[0036]
In FIG. 10, the return-
[0037]
The
[0038]
A plurality of
[0039]
In addition, the
[0040]
Further, in the return
Further, in the supply
[0041]
6 and 7, the
Next, the operation of the above configuration will be described. When the
[0042]
Next, the purified intake air reaches the
[0043]
In the
The air flow
[0044]
By the way, blow-by gas generated by the operation of the
[0045]
Therefore, even when moisture, oil, etc. in the blow-by gas temporarily increase due to fluctuations in the operating conditions of the
The blow-by gas from which moisture, oil, and the like are separated is sucked into the respective cylinders of the
[0046]
On the other hand, with the operation of the
[0047]
In rainy weather or the like, water may flow into the
Therefore, it is possible to prevent a problem that water flows into the crankcase 10f together with air. And the water | moisture content isolate | separated by the labyrinth-like channel | path in the supply
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a top view of an intake device for an internal combustion engine showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the intake device of FIG.
3 is a right side view of the intake device of FIG. 1. FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
6 is a cross-sectional view of the trapper portion of FIG. 1, showing a cross section taken along line EE of FIG.
7 is a longitudinal sectional view of FIG.
8 is a cross-sectional view taken along the line FF in FIG.
9 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an overall outline of an internal combustion engine crankcase ventilation system according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 ... Internal combustion engine, 10f ... Crankcase, 10g ... Blow-by gas passage,
10i ... Air supply passage, 11 ... Intake device, 12 ... Air cleaner case,
14 ... Air cleaner, 17 ... Clean side space, 20 ... Throttle body,
23 ... Surge tank, 24a-24c ... Intake manifold pipe,
40: Return side trapper room, 41 ... Supply side trapper room.
Claims (8)
このエアクリーナケース(12)の下流側に接続され、前記内燃機関(10)の吸気量を調整するスロットルバルブ(21)を内蔵するスロットルボディ(20)と、
このスロットルボディ(20)の下流側に接続され、前記内燃機関(10)の吸気脈動を緩和するサージタンク(23)と、
前記内燃機関(10)のクランクケース(10f)からブローバイガスが流入し、このブローバイガスから水分、油類を分離し、貯留する戻し側トラッパー室(40)と、
前記エアクリーナ(14)で濾過された空気が流入し、この空気から水分を分離し、貯留する供給側トラッパー室(41)とを備え、
前記エアクリーナケース(12)と前記サージタンク(23)とを隣接配置するとともに、前記エアクリーナケース(12)と前記サージタンク(23)との境界付近に、前記戻し側トラッパー室(40)および前記供給側トラッパー室(41)を配置し、
前記戻し側トラッパー室(40)を通過したブローバイガスが前記サージタンク(23)に流入するとともに、前記供給側トラッパー室(41)を通過した空気が前記クランクケース(10f)に供給されるようにしたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。An air cleaner case (12) containing an air cleaner (14) for filtering the intake air of the internal combustion engine (10);
A throttle body (20) which is connected to the downstream side of the air cleaner case (12) and incorporates a throttle valve (21) for adjusting the intake air amount of the internal combustion engine (10);
A surge tank (23) connected to the downstream side of the throttle body (20) and relieving intake pulsation of the internal combustion engine (10);
A return side trapper chamber (40) in which blow-by gas flows from the crankcase (10f) of the internal combustion engine (10), separates and stores moisture and oil from the blow-by gas, and
The air filtered by the air cleaner (14) flows in, and the supply side trapper chamber (41) for separating and storing moisture from the air is provided.
The air cleaner case (12) and the surge tank (23) are disposed adjacent to each other, and the return side trapper chamber (40) and the supply are provided near the boundary between the air cleaner case (12) and the surge tank (23). Place the side trapper chamber (41),
The blow-by gas that has passed through the return side trapper chamber (40) flows into the surge tank (23), and the air that has passed through the supply side trapper chamber (41) is supplied to the crankcase (10f). An intake apparatus for an internal combustion engine, characterized by comprising:
前記戻し側トラッパー室(40)および前記供給側トラッパー室(41)は前記内燃機関(10)の気筒列方向において隣接配置されていることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の吸気装置。The air cleaner case (12) and the surge tank (23) are formed to extend in the cylinder row direction of the internal combustion engine (10),
The intake device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the return side trapper chamber (40) and the supply side trapper chamber (41) are arranged adjacent to each other in the cylinder row direction of the internal combustion engine (10). .
前記戻し側トラッパー室(40)および前記供給側トラッパー室(41)は、前記エアクリーナケース(12)および前記サージタンク(23)のうち、前記内燃機関(10)の気筒列方向の中間部位に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の吸気装置。The throttle body (20) is disposed at one end of the air cleaner case (12) and the surge tank (23) in the cylinder row direction of the internal combustion engine (10),
The return-side trapper chamber (40) and the supply-side trapper chamber (41) are arranged in an intermediate portion of the air cleaner case (12) and the surge tank (23) in the cylinder row direction of the internal combustion engine (10). The intake device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the intake device is provided.
この共通の隔壁(43)を用いて前記戻し側トラッパー室(40)および前記供給側トラッパー室(41)が区画形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の内燃機関の吸気装置。The clean side space (17) into which the air after passing through the air cleaner (14) of the air cleaner case (12) and the space (42) in the surge tank (23) are partitioned by a common partition wall (43). And
5. The return side trapper chamber (40) and the supply side trapper chamber (41) are defined by using the common partition wall (43), according to claim 1. Intake device for internal combustion engine.
この両パイプ(51、52)が並んで前記両トラッパー室(40、41)から同一方向に突出していることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の内燃機関の吸気装置。An inlet pipe (51) for allowing blow-by gas from the crankcase (10f) to flow into the return-side trapper chamber (40) and air from the supply-side trapper chamber (41) toward the crankcase (10f). An outlet pipe (52)
The intake system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein the pipes (51, 52) are juxtaposed and project from the trapper chambers (40, 41) in the same direction. .
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