JP4251116B2 - ブローバイガス処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのヘッドカバー内に設けられるブローバイガス処理装置に関する。

特開２００３−３０１７１０号公報は、穴が開いた邪魔板を備えるブローバイガス処理装置を開示している。

しかし、穴が開いた邪魔板を備える場合（たとえば、図５の比較例に示すもの）には、つぎの問題がある。
（ａ）穴１ａを通過したオイルはさらに微細化し壁面付着しにくくなる。そのため、オイルの持去り低減効果が少ない。
（ｂ）粒径の小さなミストは、質量が小さいので、物質の慣性力による衝突効果が小さく、壁面付着しにくい。そのため、オイルの持去り低減効果に限度がある。
（ｃ）オイル劣化、オイルスラッジによりオイルの粘度が高くなると、穴１ａが閉塞しガス通路面積が縮小する。そのため、ガス流速が速くなり、オイル持去り量が増加する。その結果、オイルの吸気バルブへの付着、ピストンデポジット付着、白煙発生、排気ガス悪化をまねく。
（ｄ）邪魔板１はプレス加工品であり、穴１ａを打ち抜くコストが発生する。また、穴１ａを打ち抜くため廃材が発生する。
特開２００３−３０１７１０号公報

本発明が解決しようとする第１の問題点は、オイル持去り量が多いことである。
本発明が解決しようとする第２の問題点は、コストがかかり廃材が発生することである。
本発明の第１の目的は、オイル持去り量を従来より低減できるブローバイガス処理装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、従来よりコスト低減でき、廃材が発生しないブローバイガス処理装置を提供することである。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） エンジンのヘッドカバー内に設けられるブローバイガス処理装置であって、
複数の邪魔板がブローバイガス通路に向って交互に突出するセパレータ室と、
前記ヘッドカバー内のオイルミストを含むブローバイガスとヘッドカバー内飛散オイルを導入する取入口と、
前記取入口と前記セパレータ室との間にそれぞれに連通するとともに前記セパレータ室とは仕切り板によって区画されたオイルスクリーン室と、
を有し、
前記仕切り板は、ブローバイガス処理装置を構成する下壁から上方に延びる第１の仕切り板と、該第１の仕切り板のすぐ下流でブローバイガス処理装置を構成する上壁から下方に延びる第２の仕切り板と、を含んでおり、
前記第１の仕切り板と前記第２の仕切り板との間の通路断面積が、複数の前記邪魔板間の通路断面積より狭くされている、ブローバイガス処理装置。

上記（１）のブローバイガス処理装置では、取入口からブローバイガスとともにヘッドカバー内飛散オイルをオイルスクリーン室に導入すると、飛散オイルがオイルスクリーン室壁に衝突し落下する。その落下したオイルの粒と取入口から入ってくる飛散オイルの粒とで、オイルスクリーン室内に大きいオイルの粒が無数にでき、「オイルスクリーン」が生成される。取入口から入ってきたブローバイガス中のオイルミストはオイルスクリーンを通過するときにオイルスクリーンを形成するオイルの粒に衝突し吸収される（液化される）。よって、粒径の小さなミストまでオイルスクリーン室で取ることができ、オイルの持去り量を従来に比べて低減できる。
また、邪魔板や仕切り板に穴を設ける必要は無い。そのため、穴を設ける場合に比べてコスト低減でき、廃材発生を防止できる。
また、第２の仕切り板を第１の仕切り板のすぐ下流に配置しているので、第１の仕切り板と第２の仕切り板との間のガス通路断面積は狭い。そのため、第１の仕切り板と第２の仕切り板との間をガスが流れるときのガスの流速を高めることができ、ヘッドカバー内の飛散オイルやオイルミストを含むブローバイガスをヘッドカバー内からオイルスクリーン室に吸い上げる力を高めることができる。その結果、オイルスクリーン室内にオイルスクリーンを容易に生成できる。
また、第１の仕切り板を越えるオイルの粒を第２の仕切り板に衝突させて下に落とすことができる。そのため、オイル持去り量を低減できる。

本発明実施例のブローバイガス処理装置を、図１〜図４を参照して、説明する。
本発明実施例のブローバイガス処理装置（以下、単に処理装置という）１０は、エンジンのヘッドカバー内に設けられるブローバイガス処理装置である。処理装置１０は、図１に示すように、複数の邪魔板２１がブローバイガス通路に向って交互に突出するセパレータ室２０と、ヘッドカバー内のオイルミストを含むブローバイガスとヘッドカバー内飛散オイルを導入する取入口３０と、取入口３０とセパレータ室２０との間にそれぞれに連通するとともにセパレータ室２０とは仕切り板５０によって区画されたオイルスクリーン室４０と、を有する。

セパレータ室２０は、セパレータ室２０を通るガスの流れ方向下流側端部に、ガス出口２２を有する。セパレータ室２０には、処理装置１０の下壁１２のうちセパレータ室２０を構成する部分に、セパレータ室２０内に入り込んだオイルをセパレータ室２０から抜く図示略の穴が設けられている。
邪魔板２１は、図３に示すように、処理装置１０の上壁（ヘッドカバー天井壁）１１と下壁１２に設けられている。邪魔板２１は、ブローバイガス通路内を流れるガスの流れ方向下流側（ガス出口２２側）に向って上下壁１１、１２から交互に、たとえば２枚づつ突出して設けられている。各邪魔板２１の上壁１１または下壁１２からの突出量は、従来の邪魔板の突出量と同じであってもよいが、セパレータ室２０内を通るガス流速を遅くするために従来の邪魔板の突出量よりも短めに設定されていることが望ましい。

取入口３０は、図１に示すように、処理装置１０の下壁１２うち、処理装置１０内を流れるガスの流れ方向上流側端部に設けられている。取入口３０は、ヘッドカバー内に上下方向と直交する方向または該方向に斜交する方向に開放している。
取入口３０は、ヘッドカバー内のオイルミストを含むブローバイガスとヘッドカバー内の飛散オイルを処理装置１０内に導入する口である。

オイルスクリーン室４０は、処理装置１０のうち、処理装置１０内を流れるガスの流れ方向上流側端部または中間部に設けられる。ただし、処理装置１０内のガス通路長を長くして処理装置１０によるオイル切り性能をよくするために、オイルスクリーン室４０はガス流れ方向上流側端部に設けられていることが望ましい（図示例では、オイルスクリーン室４０がガス流れ方向上流側端部に設けられている場合を示している）。

オイルスクリーン室４０には、図２に示すように、オイルスクリーン４１が生成される。オイルスクリーン４１は、つぎのようにして生成される。
取入口３０からオイルミストを含むブローバイガスとともにヘッドカバー内の飛散オイルをオイルスクリーン室４０に導入すると、飛散オイルがオイルスクリーン室４０の天井に当り落ちる。これを繰り返す事と、取入口３０から入ってくる飛散オイルとで、オイルスクリーン室４０内に大きいオイルの粒が無数にできる。その結果、オイルスクリーン室４０内は大粒の雨が降っている状態になり（シャワー室になり）、「オイルスクリーン」が生成される。なお、大粒の雨が降っている状態がオイルスクリーンが生成された状態である。

オイルスクリーン室４０には、オイル戻し穴４２が設けられている。オイル戻し穴４２は、下壁１２を上下方向に貫通する貫通穴である。オイル戻し穴４２の大きさは、オイルスクリーン室４０からのオイルの排出量が多くオイルスクリーン室４０の底にオイルが溜まらない程度である。

仕切り板５０は、処理装置１０内をセパレータ室２０とオイルスクリーン室４０とに区画する。仕切り板５０は、第１の仕切り板５１と、第２の仕切り板５２と、からなる。第１の仕切り板５１と第２の仕切り板５２との間の通路が、オイルスクリーン室４０の出口４３である。
第１の仕切り板５１は、下壁１２に設けられている。第１の仕切り板５１は下壁１２から上壁１１に向って突出して設けられている。第１の仕切り板５１の下壁１２からの突出量は、図３に示すように、下壁１２に設けられる邪魔板２１の下壁１２からの突出量よりも大である。
第２の仕切り板５２は、上壁１１に設けられている。第２の仕切り板５２は、上壁１１から下壁１２に向って突出して設けられている。第２の仕切り板５２は、第１の仕切り板５１の上端と上壁１１との間の隙間にガス流れ方向下流側から対向して設けられている。第２の仕切り板５２の上壁１１からの突出量は、上壁１１に設けられる邪魔板２１の上壁１１からの突出量よりも小である。第２の仕切り板５２は、上下方向で第１の仕切り板５１と若干ラップする程度の突出量とされている。

第２の仕切り板５２は、第１の仕切り板５１のすぐ下流に設けられている。出口４３の通路断面積は、その他の処理装置１０内の通路断面積より狭い。第２の仕切り板５２を第１の仕切り板５１のすぐ下流に設けたのは、出口４３を狭くするためである。

つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
オイルスクリーン室４０の出口４３が狭いので、ガスが出口４３を流れるときの流速を高めることができる。そのため、ヘッドカバー内の飛散オイルやオイルミストを含むブローバイガスを、ヘッドカバー内からオイルスクリーン室４０内に吸い上げる力を高めることができる。吸い上げ力を高めることで、飛散オイルを勢いよく吸い上げてオイルスクリーン室４０の天井に当てることができ、その結果、オイルスクリーン室４０内にオイルスクリーン４１を容易に生成できる。

オイルスクリーン室４０内にオイルスクリーン４１が生成された後に取入口３０から入ってきたブローバイガス中のオイルミストは、オイルスクリーン４１を通過するときにオイルスクリーン４１を形成するオイルの粒に衝突し吸収される（液化される）。
オイルスクリーン４１を形成するオイルの粒の多くは、オイルミストを吸収しながらオイルスクリーン室４０内で落下し、オイル戻し穴４２を通ってオイルスクリーン室４０からヘッドカバー内に流出する。よって、粒径の小さなミストまでオイルスクリーン室４０で取ることができ、オイルの持去り量を従来に比べて低減できる。
また、オイルスクリーン４１を形成するオイルの粒の一部は、処理装置１０内を流れるガス流れに乗って第１の仕切り板５１を越えてセパレータ室２０内側に移動しようとする。しかし、第２の仕切り板５２が、第１の仕切り板５１のすぐ下流で、第１の仕切り板５１の上端と上壁１１との間の隙間にガス流れ方向下流側から対向して設けられているので、第２の仕切り板５２がセパレータとして働き、第２の仕切り板５２で第１の仕切り板５１を越えてきたオイルを下に落とすことができる。

オイルスクリーン４１と第２の仕切り板５２によりオイル切りされたガスは、出口４３からセパレータ室２０内に流入する。セパレータ室２０内を流れるガス中にオイルがあっても、オイルスクリーン４１で粒径の小さなミストが取り除かれているため、オイルは比較的大粒である。そのため、邪魔板２１の上下方向長さを従来より小にしてセパレータ室２０内でのガス流速を遅くすることで、オイルが持ち去られにくくなり、オイルを邪魔板２１やセパレータ室２０を構成する壁に付着させることができる。
オイル切りされたガスは、出口２２から処理装置１０外に流出する。

本発明実施例では、オイルスクリーン４１と第２の仕切り板５２により、飛散オイルや微細ミストをとることができ、オイル切り性能が向上する。その結果、オイル持去り量を低減できる。
また、セパレータ室２０内のガス流速を下げることができるので、オイル切り性能を向上させることができる。
また、第１、第２の仕切り板５１、５２の上下方向のラップ量を小にしているので、セパレータ室２０内のガス流速が必要以上に高まる事を防止でき、オイル持去り防止性能が低くなることを防止できる。

本発明実施例のブローバイガス処理装置の、オイルスクリーンが生成されていない場合の、透視斜視図である。 本発明実施例のブローバイガス処理装置の、オイルスクリーンが生成されている場合の、透視斜視図である。 本発明実施例のブローバイガス処理装置の、透視側面図である。 本発明実施例のブローバイガス処理装置の、オイルスクリーンが生成されている場合の、オイルスクリーン室とその近傍のみを示す透視斜視図である。 本発明実施例のブローバイガス処理装置に対する比較例を示す斜視図ある。

符号の説明

１０ ブローバイガス処理装置
１１ 上壁
１２ 下壁
２０ セパレータ室
２１ 邪魔板
２２ 出口
３０ 取入口
４０ オイルスクリーン室
４１ オイルスクリーン
４２ オイル戻し穴
４３ オイルスクリーン室の出口
５０ 仕切り板
５１ 第１の仕切り板
５２ 第２の仕切り板

Claims (1)

1. エンジンのヘッドカバー内に設けられるブローバイガス処理装置であって、
   複数の邪魔板がブローバイガス通路に向って交互に突出するセパレータ室と、
   前記ヘッドカバー内のオイルミストを含むブローバイガスとヘッドカバー内飛散オイルを導入する取入口と、
   前記取入口と前記セパレータ室との間にそれぞれに連通するとともに前記セパレータ室とは仕切り板によって区画されたオイルスクリーン室と、
   を有し、
   前記仕切り板は、ブローバイガス処理装置を構成する下壁から上方に延びる第１の仕切り板と、該第１の仕切り板のすぐ下流でブローバイガス処理装置を構成する上壁から下方に延びる第２の仕切り板と、を含んでおり、
   前記第１の仕切り板と前記第２の仕切り板との間の通路断面積が、複数の前記邪魔板間の通路断面積より狭くされている、ブローバイガス処理装置。

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