JP4390980B2 - 内燃機関における大気汚染防止装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランク室内のブローバイガスの大気への放出を防止するとともに、排気を燃焼室に還流して燃焼ガス中の汚染物質の排出を抑制する大気汚染防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の頂部に設けられた吸気チャンバーにブローバイガスと排気とを導き、吸気にブローバイガスと排気とを混合して燃焼室に供給する大気汚染防止装置は、特開平５−９９０７９号公報に示されるように、本出願前公知である。
【０００３】
特開平０５−９９０７９号公報に記載の大気汚染防止装置では、吸気チャンバー内へのブローバイガス通路と排気還流通路とが、複数の平行に並んだ分岐吸気通路を横切って略一直線上に位置するように配置されるとともに、該両通路は、対向して開口され、吸気チャンバー頂壁から下方へ垂下した仕切隔壁が、該両開口間に設けられているため、ブローバイガス通路から吸気チャンバーに流入したブローバイガスと、排気還流通路から吸気チャンバーに流入した還流排気とは、前記仕切隔壁によって下方へ偏向された後、混合され、前記吸気チャンバーに開口した分岐吸気通路に供給されるようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記大気汚染防止装置においては、還流排気が充分に冷却されないまま、未予熱のブローバイガスに触れるため、ブローバイガス中のオイルミスト等がスラッジとして、前記仕切隔壁直下に推積し、還流排気の流量が低下する。
【０００５】
また、還流排気とブローバイガスの合流部分が、複数の分岐吸気通路列の一方の分岐吸気通路に片寄って位置しているため、各分岐吸気通路に吸入される還流排気とブローバイガスの温度、流量等に差が生ずる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような問題に対処した大気汚染防止装置の改良に係り、請求項１記載の発明は、内燃機関の吸気マニホールド上に、ブローバイガス処理チャンバーユニットが載置され、該ブローバイガス処理チャンバーユニットの上面全体に排気還流チャンバーユニットが積層されて配設され、前記ブローバイガス処理チャンバーユニットは、内燃機関のクランク室にブローバイガス通路を介して連通するブローバイガス室と、該ブローバイガス室より内燃機関の吸気通路に連通するブローバイガス通路とが設けられ、前記排気還流チャンバーユニットは、内燃機関の排気通路に排気還流通路を介して連通する排気還流室と、該排気還流室より吸気通路に連通する排気還流通路とが設けられ、前記排気還流通路と前記吸気通路を連通させる連通口は、ブローバイガス通路と前記吸気通路を連通させる連通口よりも、前記吸気通路の上流側に開口していることを特徴とする内燃機関における大気汚染防止装置である。
【０００７】
請求項１記載の発明は、前記したように構成されているため、排気還流チャンバーユニットの排気還流室と排気還流分配通路を流れる還流排気は、該排気還流チャンバーユニットの外表面に接する大気により冷却されるとともに、該排気還流チャンバーユニットに接するブローバイガス処理チャンバーユニットにより冷却された後、吸気通路内を通過する吸気とともに、ブローバイガスと混合する結果、該ブローバイガス中のオイルミストとの反応によるスラッジの発生が大巾に減少する。
【０００８】
また、前記ブローバイガス処理チャンバーユニットと排気還流チャンバーユニットとは２段重ねに積層されて吸気マニホールド上に配設されているため、内燃機関全体が小型化可能となる。
【０００９】
さらに、請求項２記載のように発明を構成することにより、還流排気は、ジャバラ管と冷却フィンとでより一層効果的に冷却される。
【００１０】
さらにまた、請求項３記載のように発明を構成することにより、還流排気の冷却が一段と促進されるとともに、該還流排気は各吸気通路を介して内燃機関の各燃焼室に均一に供給されて、該各燃焼室内の燃焼状況が均等化され、汚染物質排出の抑制効果が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図４に図示された本発明の一実施形態について説明する。
【００１２】
直立４気筒内燃機関１は、燃焼室内にガソリンが直接噴射される筒内噴射方式の火花点火式４ストロークサイクル４気筒内燃機関であって、直立４気筒内燃機関１に付設された吸気マニホールド２上に、ブローバイガス処理チャンバーユニット３と排気還流チャンバーユニット４とが順次２段重ねに積層されて載置されている。
【００１３】
また、ブローバイガス処理チャンバーユニット３は中実の軽合金体であって、図３に図示されるように、ブローバイガス処理チャンバーユニット３の上面中央には、ブローバイガス室を構成するブローバイガス収納凹部５が形成されるとともに、吸気マニホールド２の各吸気通路の下流部に開口する連通口６と前記ブローバイガス収納凹部５とを接続する通路長が略等しい細い分岐連通溝７がブローバイガス処理チャンバーユニット３の上面に形成され、ブローバイガス処理チャンバーユニット３のブローバイガス収納凹部５に連通するブローバイガス連通路８は、接続管９を介して、直立４気筒内燃機関１のクランク室（図示されず）に連通するブローバイガス排出開口10に接続され、ブローバイガス処理チャンバーユニット３の上面に排気還流チャンバーユニット４が気水密に一体に接合されて、ブローバイガス収納凹部５および分岐連通溝７は密閉されており、直立４気筒内燃機関１のクランク室内で発生したブローバイガスは、ブローバイガス排出開口10より接続管９およびブローバイガス連通路８を介してブローバイガス収納凹部５内に導かれた後、４本の分岐連通溝７に分れて連通口６を介して吸気マニホールド２の各吸気通路の下流部に排出されるようになっている。
【００１４】
さらに、ブローバイガス処理チャンバーユニット３の上面に一体に接合された排気還流チャンバーユニット４も中実の軽合金体であって、図４に図示されるように、排気還流チャンバーユニット４の上面中央に、排気還流室を構成する還流排気収納凹部11が形成されるとともに、前記ブローバイガス処理チャンバーユニット３の分岐連通溝７を迂回して吸気マニホールド２の各吸気通路の上流部に開口する連通口12と前記還流排気収納凹部11とを接続する通長が略等しい細い分岐連通溝13が排気還流チャンバーユニット４の上面に形成され、排気還流チャンバーユニット４の上面に排気還流チャンバーユニット蓋14が気水密に一体に接合され、該排気還流チャンバーユニット蓋14の上面には、多数の冷却フィン15が平行に突設されている。
【００１５】
さらにまた、前記還流排気収納凹部11の直上に位置して排気還流チャンバーユニット蓋14にジャバラ管取付け部16が付設され、該ジャバラ管取付け部16にジャバラ管17の一端が接続され、該ジャバラ管17の他端は直立４気筒内燃機関１のシリンダブロックあるいはシリンダヘッドを貫通する排気還流通路18の一端に接続され、該排気還流通路18の他端には排気還流制御弁19が設けられ、該排気還流制御弁19は排気還流管20を介して排気マニホールド21に接続されており、直立４気筒内燃機関１より排気マニホールド21に排出された排気の一部は、排気還流管20，排気還流制御弁19，排気還流通路18，ジャバラ管17およびジャバラ管取付け部16を介して還流排気収納凹部11内に導かれた後、各分岐連通溝13および連通口12を介して吸気マニホールド２の各吸気通路の上流部に供給されるようになっている。
【００１６】
図１ないし図４に図示の実施形態は、前記したように構成されているので、直立４気筒内燃機関１のクランク室内に発生したブローバイガスは、ブローバイガス排出開口10から接続管９，ブローバイガス収納凹部５，分岐連通溝７および連通口６を介して吸気マニホールド２の各吸気通路の下流部に均一に排出され、吸気とともに直立４気筒内燃機関１の各燃焼室内で均等に燃焼する結果、各気筒毎の燃焼状況は均等となって、良好な運転状態が得られる。
【００１７】
また、排気マニホールド21内を流れた排気の一部は、排気還流管20，排気還流制御弁19，排気還流通路18，ジャバラ管17およびジャバラ管取付け部16を介して還流排気収納凹部11に導かれ、前記排気還流制御弁19により適正な流量に制御された還流排気収納凹部11内の排気は、通路長の略等しい分岐連通溝13および連通口12を介して吸気マニホールド２の各吸気通路の上流部に均一に供給されるため、直立４気筒内燃機関１の各燃焼室内の還流排気は吸気と略等しい混合状態となり、各気筒毎の燃焼状況は均等となって、良好な運転状態が得られる。
【００１８】
そして、還流排気は、直立４気筒内燃機関１の本体内の排気還流通路18，ジャバラ管17および冷却フィン15付き排気還流チャンバーユニット蓋14によって充分に冷却されるとともに、その下方に接するブローバイガス処理チャンバーユニット３との熱交換によりさらに冷却された後、吸気と混合されて低温状態で、吸気通路下流部で合流するブローバイガスに触れるため、ブローバイガス中のオイルミストとの反応によるスラッジ発生が著しく抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の大気汚染防止装置を備えた内燃機関の側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１に図示の内燃機関において、排気還流チャンバーユニットを取除いた状態のブローバイガス処理チャンバーユニットを図示した平面図である。
【図４】図１に図示の排気還流チャンバーユニット蓋を取除いた状態の排気還流チャンバーユニットを図示した平面図である。
【符号の説明】
１…直立４気筒内燃機関、２…吸気マニホールド、３…ブローバイガス処理チャンバーユニット、４…排気還流チャンバーユニット、５…ブローバイガス収納凹部、６…連通口、７…分岐連通溝、８…ブローバイガス連通路、９…接続管、10…ブローバイガス排出開口、11…還流排気収納凹部、12…連通口、13…分岐連通溝、14…排気還流チャンバーユニット蓋、15…冷却フィン、16…ジャバラ管取付け部、17…ジャバラ管、18…排気還流通路、19…排気還流制御弁、20…排気還流管、21…排気マニホールド。

Claims (3)

  1. 内燃機関の吸気マニホールド上に、ブローバイガス処理チャンバーユニットが載置され、該ブローバイガス処理チャンバーユニットの上面全体に排気還流チャンバーユニットが積層されて配設され、
    前記ブローバイガス処理チャンバーユニットは、内燃機関のクランク室にブローバイガス通路を介して連通するブローバイガス室と、該ブローバイガス室より内燃機関の吸気通路に連通するブローバイガス通路とが設けられ、前記排気還流チャンバーユニットは、内燃機関の排気通路に排気還流通路を介して連通する排気還流室と、該排気還流室より吸気通路に連通する排気還流通路とが設けられ、
    前記排気還流通路と前記吸気通路を連通させる連通口は、ブローバイガス通路と前記吸気通路を連通させる連通口よりも、前記吸気通路の上流側に開口している
    ことを特徴とする内燃機関における大気汚染防止装置。
  2. 前記排気還流通路に設けられる排気還流バルブより下流の少なくとも一部はジャバラ管で構成され、前記排気還流室の外周壁に冷却フィンが付設されたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関における大気汚染防止装置。
  3. 前記ブローバイガス室および排気還流室から吸気通路に連通する通路は、各吸気通路にそれぞれ分岐した細通路であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関における大気汚染防止装置。
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