JP5459500B2 - エンジンのブローバイガス処理装置 - Google Patents

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Description

この発明はエンジンのブローバイガス処理装置に係り、特に、クランク室内で新気とブローバイガスとのガス交換を十分に行うことができるエンジンのブローバイガス処理装置に関する。
図６に示すように、エンジン１０１は、シリンダブロック１０２の上部にシリンダヘッド１０３を取り付け、シリンダヘッド１０３に吸気カム軸１０４及び排気カム軸１０５を軸支し、シリンダヘッド１０３にヘッドカバー１０６を取り付けて内部に動弁室１０７を形成し、また、シリンダブロック１０３の下部にクランク軸１０８を軸支してオイルパン１０９を取り付け、内部にクランク室１１０を形成している。エンジン１０１は、エアクリーナ１１１から燃焼室１１２に至る吸気通路１１３に絞り弁１１４を設けている。
従来、エンジン１０１のブローバイガス処理装置１１５では、動弁室１０７の上方にブリーザプレート１１６により区画した第１ブリーザ室１１７と第２ブリーザ室１１８を配置し、吸気通路１１３の絞り弁１１４より上流側と第１ブリーザ室１１７とを第１ブリーザ管１１９で接続し、第１ブリーザ室１１７とクランク室１１０とをシリンダヘッド１０３及びシリンダブロック１０２を貫通する第１貫通孔１２０で接続することで、吸気通路１１３の絞り弁１１４より上流側とクランク室１１０とを第１ブリーザ室１１７を経由するとともに動弁室１０７内を通る新気導入兼ブローバイガス排出通路１２１により連絡している。
また、ブローバイガス処理装置１１５では、吸気通路１１３の絞り弁１１４より下流側と第２ブリーザ室１１８とを第２ブリーザ管１２２で接続し、第２ブリーザ室１１８とクランク室１１０とをシリンダヘッド１０３及びシリンダブロック１０２を貫通する第２貫通孔１２３で接続することで、吸気通路１１３の絞り弁１１４より下流側とクランク室１１０とを第２ブリーザ室１１８及び動弁室１０７を経由するブローバイガス排出専用通路１２４により連絡し、ブローバイガス排出専用通路１２４の第２ブリーザ室１１８より下流側の第２ブリーザ管１２２上流端に吸気通路１１３内の負圧に応じてブローバイガスの流量を調整するＰＣＶバルブ１２５を配置している。
そして、ブローバイガス処理装置１１５には、第１ブリーザ室１１７の底面となるブリーザプレート１１６に新気及びブローバイガス用の開口部１２６とブローバイガスから分離したオイルを動弁室１０７へ戻すオイル戻し孔１２７を備え、第２ブリーザ室１１８の底面となるブリーザプレート１１６にブローバイガス用の入口部１２８とブローバイガスから分離したオイルを動弁室１０７へ戻すオイル戻し孔１２９を備えている。
上記のようなエンジン１０１のブローバイガス処理装置１１５では、動弁室１０７における新気導入兼ブローバイガス排出通路１２１の上端部を第１ブリーザ室１１７の開口部１２６に直接連通させると、多量の新気をクランク室１１０に導入でき、クランク室１１０内で新気とブローバイガスとのガス交換を十分に行え、ブローバイガスの処理性能を向上させることができる。
従来のエンジンのブローバイガス処理装置には、ブローバイガス排出専用通路と新気導入兼ブローバイガス排出通路とのうち、一方の通路（実施例ではブローバイガス排出専用通路）をブリーザ室を経由せずに直接的にクランク室と吸気通路とに連絡したものがある。（特許文献１）
従来のエンジンのブローバイガス処理装置には、ブローバイガス排出専用通路にＰＣＶバルブを配置し、新気導入兼ブローバイガス排出通路に、絞り弁下流側の吸気通路負圧に応じて通路断面積を増大・縮小する流量制御弁を配置したものがある。（特許文献２）
実開昭５８−１７８４０４号公報 実開平５−８７２１１号公報
前記のようなエンジン１０１のブローバイガス処理装置１１５は、図７に示すように、エンジン１０１が低回転・低中負荷運転の場合、新気導入兼ブローバイガス排出通路１２１によりクランク室１１０に新気を導入し、ブローバイガス排出専用通路１２４によりクランク室１１０のブローバイガスを吸気通路１１３に排出する。また、ブローバイガス処理装置１１５は、図８・図９に示すように、エンジン１０１が高回転・高負荷運転の場合、ブローバイガス排出専用通路１２４と新気導入兼ブローバイガス排出通路１２１の双方からクランク室１１０のブローバイガスを吸気通路１１３に排出する
ところが、エンジン１０１のブローバイガス生成量が多くなり、ブローバイガス排出専用通路１２４と新気導入兼ブローバイガス排出通路１２１の双方からブローバイガスを吸気通路１１３に排出する場合、動弁室１０７の圧力が第１ブリーザ室１１７の圧力より高くなり、第１ブリーザ室１１７から動弁室１０７ヘオイルが戻らなくなる。このため、第１ブリーザ室１１７からブローバイガスと一緒に吸気通路１１３へ流れて消失するオイルが増加し、絞り弁１１４やエアクリーナ１１１がオイルによって汚損される問題がある。
この発明は、ブローバイガスの処理性能を向上させ、かつブローバイガスの生成量の多い運転領域にてブローバイガスと一緒に消失するオイル量を低減し、絞り弁やエアクリーナのオイルによる汚損を防止することを目的とする。
この発明は、動弁室の上方に第１ブリーザ室および第２ブリーザ室を配置し、吸気通路の絞り弁より上流側とクランク室とを前記第１ブリーザ室を経由するとともに前記動弁室内を通る新気導入兼ブローバイガス排出通路により連絡し、前記吸気通路の絞り弁より下流側と前記クランク室とを前記第２ブリーザ室を経由するとともに前記動弁室内を通るブローバイガス排出専用通路により連絡し、前記ブローバイガス排出専用通路の第２ブリーザ室より下流側に前記吸気通路内の負圧に応じてブローバイガスの流量を調整するＰＣＶバルブを配置し、前記第１ブリーザ室の底面に新気及びブローバイガス用の開口部とブローバイガスから分離したオイルを前記動弁室へ戻すオイル戻し孔とを備えるエンジンのブローバイガス処理装置において、前記新気導入兼ブローバイガス排出通路のうち前記第１ブリーザ室よりクランク室側の通路の上端部を前記開口部と上下方向に対向させるとともに前記開口部との間に動弁室内の空間と連通する連通部を設け、前記ブローバイガス排出専用通路に加えて前記新気導入兼ブローバイガス排出通路からも吸気通路ヘブローバイガスが流れる場合、前記第１ブリーザ室内の圧力に対する前記動弁室内の圧力の増加量が所定値を超えないよう前記連通部の連通面積を設定したことを特徴とする。
この発明のエンジンのブローバイガス処理装置では、エンジンがブローバイガスの生成量が少なく絞り弁上下流の吸気通路の負圧差が所定値以上の場合、新気導入兼ブローバイガス排出通路からクランク室へ新気を導入し、新気とのガス交換によりブローバイガスをクランク室からブローバイガス排出専用通路を通して吸気通路に送り、燃焼処理する。この際、新気導入兼ブローバイガス排出通路のうち、第１ブリーザ室よりクランク室側の通路の上端部を第１ブリーザ室の開口部と上下方向に対向させているため、新気を第１ブリーザ室の開口部から動弁室における新気導入兼ブローバイガス排出通路の上端部へ直線的に流入させ、クランク室に流れる新気の量を増加させることができる。このため、この発明のエンジンのブローバイガス処理装置は、クランク室内で新気とブローバイガスとのガス交換を十分に行え、ブローバイガスの処理性能を向上させることができる。
また、この発明のエンジンのブローバイガス処理装置は、エンジンがブローバイガスの生成量が多く、且つ絞り弁上下流の吸気通路内の負圧差が所定値より小さく、ブローバイガス排出専用通路に加え新気導入兼ブローバイガス排出通路からもブローバイガスを吸気通路に排出する場合、第１ブリーザ室内の圧力に対する動弁室内の圧力の増加量が所定値を超えないよう連通部の連通面積を設定している。このため、この発明のエンジンのブローバイガス処理装置は、動弁室の圧力上昇に起因する第１ブリーザ室から動弁室へのオイル戻り不良を防止でき、第１ブリーザ室から流出するブローバイガスと一緒に消失するオイル量を低減でき、吸気通路に配置される絞り弁やエアクリーナのオイルによる汚損を防止することができる。
さらに、この発明のエンジンのブローバイガス処理装置では、ＰＣＶバルブを備えるブローバイガス排出専用通路よりブローバイガスの流量の多くできる新気導入兼ブローバイガス排出通路を動弁室内と連通させたため、ブローバイガス排出専用通路を動弁室内と連通させて動弁室の圧力を低下させる場合と比べて動弁室内の圧力を大幅に低下させることが可能である。
高回転・高負荷での新気及びブローバイガスとオイルの流れを示すシリンダヘッドの断面図である。（実施例） シリンダヘッドの斜視図である。（実施例） 低回転・低中負荷での新気及びブローバイガスとオイルの流れを示すエンジンの断面図である。（実施例） 高回転・高負荷での新気及びブローバイガスとオイルの流れを示すエンジンの断面図である。（実施例） 高回転・高負荷での新気及びブローバイガスとオイルの流れを示すブリーザ室の断面図である。（実施例） エンジンの概略断面図である。（従来例） 低回転・低中負荷での新気及びブローバイガスとオイルの流れを示すエンジンの断面図である。（従来例） 高回転・高負荷での新気及びブローバイガスとオイルの流れを示すエンジンの断面図である。（従来例） 高回転・高負荷での新気及びブローバイガスとオイルの流れを示すシリンダヘッドの断面図である。（従来例）
この発明は、新気導入兼ブローバイガス排出通路の上端を第１ブリーザ室の開口部と上下方向に対向させ、この開口部との間に動弁室内の空間と連通する所定の連通面積を有する連通部を設けることで、ブローバイガスの処理性能を向上させ、ブローバイガスと一緒に消失するオイル量を低減するものである。
以下、図面に基づいて実施例を説明する。
図１〜図５は、この発明の実施例を示すものである。図３に示すように、エンジン１は、シリンダブロック２の上部にシリンダヘッド３を取り付け、シリンダヘッド３に吸気カム軸４及び排気カム軸５を軸支し、シリンダヘッド３にヘッドカバー６を取り付けて内部に動弁室７を形成し、また、シリンダブロック３の下部にクランク軸８を軸支してオイルパン９を取り付け、内部にクランク室１０を形成している。エンジン１は、エアクリーナ１１から燃焼室に至る吸気通路１２に絞り弁１３を設けている。
エンジン１のブローバイガス処理装置１４は、動弁室７の上方にブリーザプレート１５により区画した第１ブリーザ室１６と第２ブリーザ室１７を配置し、吸気通路１２の絞り弁１３より上流側と第１ブリーザ室１６とを第１ブリーザ管１８で接続し、第１ブリーザ室１６とクランク室１０とをシリンダヘッド３及びシリンダブロック２を貫通する第１貫通孔１９で接続している。ブローバイガス処理装置１４は、第１ブリーザ管１８と第１貫通孔１９とで新気導入兼ブローバイガス排出通路２０を形成し、吸気通路１２の絞り弁１３より上流側とクランク室１０とを第１ブリーザ室１６を経由するとともに動弁室７内を通る新気導入兼ブローバイガス排出通路２０により連絡している。
また、ブローバイガス処理装置１４は、吸気通路１２の絞り弁１３より下流側と第２ブリーザ室１７とを第２ブリーザ管２１で接続し、第２ブリーザ室１７とクランク室１０とをシリンダヘッド３及びシリンダブロック２を貫通する第２貫通孔２２で接続している。ブローバイガス処理装置１４は、第２ブリーザ管２１と第２貫通孔２２とでブローバイガス排出専用通路２３を形成し、吸気通路１２の絞り弁１３より下流側とクランク室１０とを第２ブリーザ室１７及び動弁室７を経由するブローバイガス排出専用通路２３により連絡している。また、ブローバイガス排出専用通路２３の第２ブリーザ室１７より下流側の第２ブリーザ管２１上流端には、吸気通路１２内の負圧に応じてブローバイガスの流量を調整するＰＣＶバルブ２４を配置している。
そして、ブローバイガス処理装置１４には、第１ブリーザ室１６の底面となるブリーザプレート１５に新気及びブローバイガス用の開口部２５とブローバイガスから分離したオイルを動弁室７へ戻すオイル戻し孔２６を備え、第２ブリーザ室１７の底面となるブリーザプレート１５にブローバイガス用の入口部２７とブローバイガスから分離したオイルを動弁室７へ戻すオイル戻し孔２８を備えている。
このエンジンのブローバイガス処理装置１４は、図１・図２に示すように、新気導入兼ブローバイガス排出通路２０のうち第１ブリーザ室１６よりクランク室１０側の通路の上端部を開口部２５と上下方向に対向させるとともに、開口部２５との間に動弁室７内の空間と連通する連通部２９を設けている。連通部２９は、ブローバイガス排出専用通路２３に加えて新気導入兼ブローバイガス排出通路２０からも吸気通路１２ヘブローバイガスが流れる場合、第１ブリーザ１６室内の圧力に対する動弁室７内の圧力の増加量が所定値を超えないよう、連通面積を設定している。
前記連通部２９は、連通面積を新気導入兼ブローバイガス排出通路２０の通路断面積よりも大きく設定している。また、前記連通部２９は、上下方向で、第１ブリーザ室１６のオイル戻し孔２６の位置より上方に配置している。
次に作用を説明する。
このエンジン１のブローバイガス処理装置１４は、図３に示すように、エンジン１が低回転・低中負荷運転で、ブローバイガスの生成量が少なく絞り弁上下流の吸気通路の負圧差が所定値以上の場合、新気導入兼ブローバイガス排出通路２０からクランク室１０へ新気を導入し、新気とのガス交換によりブローバイガスをクランク室１０からブローバイガス排出専用通路２３を通して吸気通路１２に送り、燃焼処理する。
この際、ブローバイガス処理装置１４は、新気導入兼ブローバイガス排出通路２０のうち、第１ブリーザ室１６よりクランク室１０側の通路の上端部を第１ブリーザ室１６の開口部２５と上下方向に対向させているため、新気を第１ブリーザ室１６の開口部２５から動弁室７における新気導入兼ブローバイガス排出通路２０の上端部へ直線的に流入させ、クランク室１０に流れる新気の量を増加させることができる。
このため、このエンジン１のブローバイガス処理装置１４は、クランク室１０内で新気とブローバイガスとのガス交換を十分に行うことができ、ブローバイガスの処理性能を向上させることができる。
また、このエンジン１のブローバイガス処理装置１４は、図４・図５に示すように、エンジン１が高回転・高負荷運転で、ブローバイガスの生成量が多く、且つ絞り弁１３上下流の吸気通路１２内の負圧差が所定値より小さく、ブローバイガス排出専用通路２３に加え新気導入兼ブローバイガス排出通路２０からもブローバイガスを吸気通路１２に排出する場合、第１ブリーザ室１６内の圧力に対する動弁室７内の圧力の増加量が所定値を超えないよう連通部２９の連通面積を設定している。
このため、このブローバイガス処理装置１４は、動弁室７の圧力上昇に起因する第１ブリーザ室１６から動弁室７へのオイル戻り不良（オイル戻し孔２６におけるオイルの逆流）を防止でき、第１ブリーザ室１６から流出するブローバイガスと一緒に消失するオイル量を低減でき、吸気通路１２に配置される絞り弁１３やエアクリーナ１１のオイルによる汚損を防止することができる。
さらに、このエンジン１のブローバイガス処理装置１４は、ＰＣＶバルブ２４を備えるブローバイガス排出専用通路２３よりブローバイガスの流量の多くできる新気導入兼ブローバイガス排出通路２０を連通部２９で動弁室７内と連通させたため、ブローバイガス排出専用通路２３を動弁室７内と連通させて動弁室７の圧力を低下させる場合と比べて、動弁室７内の圧力を大幅に低下させることが可能である。
また、連通部２９は、動弁室７に対する連通面積を新気導入兼ブローバイガス排出通路２０の通路断面積よりも大きくしたため、動弁室７内に流人するブローバイガスを大量に新気導入兼ブローバイガス排出通路２０に流入させ、第１ブリーザ室１６内の圧力に対する動弁室７内の圧力の増加量が所定値を超えないように維持できる。
さらに、連通部２９は、上下方向でオイル戻し孔２６の位置より上方に配置したため、オイル戻し孔２６から落下したオイルが再度連通部２９に吸入されることを防止できる。
この発明は、ブローバイガスの処理性能を向上させ、ブローバイガスと一緒に消失するオイル量を低減するものであり、車両に搭載されるエンジンにかぎらず、あらゆるエンジンに適用することができる。
１ エンジン
２ シリンダブロック
３ シリンダヘッド
６ ヘッドカバー
７ 動弁室
９ オイルパン
１０ クランク室
１２ 吸気通路
１３ 絞り弁
１４ ブローバイガス処理装置
１６ 第１ブリーザ室
１７ 第２ブリーザ室
２０ 新気導入兼ブローバイガス排出通路
２３ ブローバイガス排出専用通路
２４ ＰＣＶバルブ
２５ 開口部
２６ オイル戻し孔
２７ 入口部
２８ オイル戻し孔
２９ 連通部

Claims (3)

  1. 動弁室の上方に第１ブリーザ室および第２ブリーザ室を配置し、
    吸気通路の絞り弁より上流側とクランク室とを前記第１ブリーザ室を経由するとともに前記動弁室内を通る新気導入兼ブローバイガス排出通路により連絡し、
    前記吸気通路の絞り弁より下流側と前記クランク室とを前記第２ブリーザ室を経由するとともに前記動弁室内を通るブローバイガス排出専用通路により連絡し、
    前記ブローバイガス排出専用通路の第２ブリーザ室より下流側に前記吸気通路内の負圧に応じてブローバイガスの流量を調整するＰＣＶバルブを配置し、
    前記第１ブリーザ室の底面に新気及びブローバイガス用の開口部とブローバイガスから分離したオイルを前記動弁室へ戻すオイル戻し孔とを備えるエンジンのブローバイガス処理装置において、
    前記新気導入兼ブローバイガス排出通路のうち前記第１ブリーザ室よりクランク室側の通路の上端部を前記開口部と上下方向に対向させるとともに前記開口部との間に動弁室内の空間と連通する連通部を設け、
    前記ブローバイガス排出専用通路に加えて前記新気導入兼ブローバイガス排出通路からも吸気通路ヘブローバイガスが流れる場合、前記第１ブリーザ室内の圧力に対する前記動弁室内の圧力の増加量が所定値を超えないよう前記連通部の連通面積を設定したことを特徴とするエンジンのブローバイガス処理装置。
  2. 前記連通部は、連通面積を前記新気導入兼ブローバイガス排出通路の通路断面積よりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのブローバイガス処理装置。
  3. 前記連通部は、上下方向で、前記オイル戻し孔の位置より上方に配置したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのブｌコーバイガス処理装置。


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