JP5846059B2 - Engine oil separator - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンのオイル分離装置、特に吸気系へのブローバイガスの還流経路上に配されるエンジンのオイル分離装置に関する。 The present invention relates to an engine oil separation device, and more particularly to an engine oil separation device arranged on a return path of blow-by gas to an intake system.
車両用のエンジン(内燃機関)においては、燃焼室からシリンダとピストンの間の隙間を通ってクランクケース内に未燃ガスや排気ガスを含むブローバイガスが漏れ出ることから、大気汚染防止やエンジンオイルの劣化防止等のために、クランクケース内を換気するブローバイガス還元装置が装備されている。 In a vehicular engine (internal combustion engine), blow-by gas including unburned gas and exhaust gas leaks into the crankcase from the combustion chamber through the gap between the cylinder and the piston, preventing air pollution and engine oil. In order to prevent deterioration, etc., a blow-by gas reduction device is provided to ventilate the crankcase.
このブローバイガス還元装置においては、エンジンのクランクケース内から吸気通路内に還流させる高温のブローバイガスからミスト状のオイルを捕集して分離および回収するオイル分離装置(オイルセパレータ)を備えたものが用いられている。 This blow-by gas reduction device includes an oil separator (oil separator) that collects, separates and recovers mist-like oil from high-temperature blow-by gas that is recirculated from the crankcase of the engine into the intake passage. It is used.
このようなオイル分離装置として、ブローバイガスに旋回流を発生させて遠心分離によりオイルを分離するサイクロンセパレータを備えたものは、あるガス流量のときに最大のオイル分離性能を発揮するため、様々なガス流量に対して最適なオイル分離を行うために、ガス流量に応じて接続されたり接続を断ったりされる切り替え可能な複数のサイクロンセパレータを備えたものがある。 As such an oil separation device, a device equipped with a cyclone separator that generates a swirl flow in blow-by gas and separates the oil by centrifugal separation exhibits maximum oil separation performance at a certain gas flow rate. Some have a plurality of switchable cyclone separators that are connected or disconnected depending on the gas flow rate in order to achieve optimal oil separation for the gas flow rate.
従来のこの種のエンジンのオイル分離装置としては、複数のサイクロンセパレータと、ブローバイガスのガス流量に応じてブローバイガスを通過させるオイルセパレータの個数が増えるように、ブローバイガスの経路を切り替える切り替え手段と、を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventional oil separators for this type of engine include a plurality of cyclone separators and switching means for switching the path of blow-by gas so that the number of oil separators through which blow-by gas passes is increased according to the flow rate of blow-by gas. Are known (for example, see Patent Document 1).
この特許文献1に記載されたものは、ブローバイガスを通過させるオイルセパレータの個数を、制御ピストン等によって制御するように構成されている。 The device described in Patent Document 1 is configured to control the number of oil separators through which blow-by gas passes by a control piston or the like.
しかしながら、特許文献1に記載されたエンジンのオイル分離装置にあっては、ブローバイガスのガス流量が多いときに用いられる複数のサイクロンセパレータの間で、ブローバイガスの排出経路の長さが均等でなかったため、各サイクロンセパレータの間でガス流量に差が生じてしまい、最大のオイル分離性能を発揮できないサイクロンセパレータが生じてしまっていた。このため、オイル分離装置全体としても最大のオイル分離性能を発揮することができなかった。 However, in the engine oil separation apparatus described in Patent Document 1, the length of the blow-by gas discharge path is not uniform among the plurality of cyclone separators used when the gas flow rate of the blow-by gas is large. Therefore, a difference in gas flow rate occurs between the cyclone separators, resulting in a cyclone separator that cannot exhibit the maximum oil separation performance. For this reason, the maximum oil separation performance could not be exhibited as a whole oil separation device.
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、ブローバイガスを通過させるサイクロンセパレータに最大のオイル分離性能を発揮させることにより、低流量域と高流量域の両方で良好なオイル分離性能を発揮することができるエンジンのオイル分離装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and in a cyclone separator that allows blow-by gas to pass through, exhibits maximum oil separation performance, so that it can be used in both low and high flow rates. An object of the present invention is to provide an engine oil separation device that can exhibit good oil separation performance.
本発明に係るエンジンのオイル分離装置は、上記目的達成のため、(1)エンジンの内部で発生したブローバイガス中に含まれるオイルを分離するエンジンのオイル分離装置において、前記ブローバイガスを流入させる流入口および流入した前記ブローバイガスを流出させる流出口が形成され、内部空間で前記ブローバイガスを旋回させてオイルを分離する筒状部材を有する複数のサイクロンセパレータと、前記複数のサイクロンセパレータを収容するとともに、前記ブローバイガスを導入する導入口と、前記サイクロンセパレータによりオイルが分離された前記ブローバイガスを排出させる第1のブローバイガス排出口および第2のブローバイガス排出口とが形成された気液分離室とを備え、前記第1のブローバイガス排出口が、前記複数のサイクロンセパレータの各流出口から均等の距離になるよう配置され、前記第2のブローバイガス排出口が、前記複数のサイクロンセパレータのうちの何れか1つのサイクロンセパレータの流出口の近傍に配置されたものから構成されている。 In order to achieve the above object, an engine oil separation device according to the present invention provides: (1) a flow for introducing the blow-by gas in the engine oil separation device for separating oil contained in the blow-by gas generated inside the engine; An inlet and an outlet for flowing out the blow-by gas that has flowed in are formed, and a plurality of cyclone separators having a cylindrical member that separates oil by swirling the blow-by gas in an internal space, and the plurality of cyclone separators are accommodated A gas-liquid separation chamber in which an inlet for introducing the blow-by gas and a first blow-by gas outlet and a second blow-by gas outlet for discharging the blow-by gas from which oil has been separated by the cyclone separator are formed. And the first blow-by gas outlet is the plurality of The second blow-by gas discharge port is disposed at an equal distance from each outlet of the cyclone separator, and the second blow-by gas discharge port is disposed near the outlet of any one of the plurality of cyclone separators. It is composed of
この構成により、エンジンのオイル分離装置は、ブローバイガスの低流量域において、何れか1つのサイクロンセパレータの流出口の近傍に配置した第2のブローバイガス排出口からブローバイガスを排出させ、1つのサイクロンセパレータのみから高速のブローバイガスを通過させることによって、最大のオイル分離性能を発揮することができる。 With this configuration, the engine oil separation device causes the blow-by gas to be discharged from the second blow-by gas discharge port disposed in the vicinity of the outlet of any one cyclone separator in the low flow rate region of the blow-by gas. By allowing high-speed blow-by gas to pass through only the separator, the maximum oil separation performance can be exhibited.
また、エンジンのオイル分離装置は、ブローバイガスの高流量域において、複数のサイクロンセパレータの各流出口から均等の距離に配置した第1のブローバイガス排出口からブローバイガスを排出させ、複数のサイクロンセパレータから高速且つ偏りのないブローバイガスを通過させることによって、最大のオイル分離性能を発揮することができる。したがって、低流量域と高流量域の両方で良好なオイル分離性能を発揮することができる。 The oil separation device of the engine discharges blow-by gas from a first blow-by gas discharge port arranged at an equal distance from each outlet of the plurality of cyclone separators in a high flow rate region of the blow-by gas, and the plurality of cyclone separators The maximum oil separation performance can be exhibited by allowing the blowby gas to pass through at a high speed without any bias. Therefore, good oil separation performance can be exhibited in both the low flow rate region and the high flow rate region.
上記(1)に記載の構成を有するエンジンのオイル分離装置においては、(2)前記導入口が、前記複数のサイクロンセパレータの各流入口から均等の距離になるよう配置されることが好ましい。 In the engine oil separation device having the configuration described in (1) above, it is preferable that (2) the introduction port be arranged at an equal distance from each inlet of the plurality of cyclone separators.
この構成により、複数のサイクロンセパレータの間でブローバイガスの流量や流速の偏りが発生することが一層防止されるので、最大のオイル分離性能を発揮することができる。 With this configuration, it is possible to further prevent the deviation of the flow rate and flow rate of the blow-by gas between the plurality of cyclone separators, so that the maximum oil separation performance can be exhibited.
上記(1)、(2)に記載の構成を有するエンジンのオイル分離装置においては、(3)前記第1のブローバイガス排出口が、排気ガスにより吸気を圧縮するターボチャージャのコンプレッサの上流側の吸気通路に前記ブローバイガスを排出し、前記第2のブローバイガス排出口が、PCVバルブを介してスロットルバルブより下流側の吸気通路に前記ブローバイガスを排出することが好ましい。 In the engine oil separator having the configuration described in (1) and (2) above, (3) the first blow-by gas discharge port is located upstream of the compressor of the turbocharger that compresses the intake air by the exhaust gas. Preferably, the blow-by gas is discharged to an intake passage, and the second blow-by gas discharge port discharges the blow-by gas to an intake passage downstream of the throttle valve via a PCV valve.
この構成により、第1のブローバイガス排出口とターボチャージャのコンプレッサの上流側の吸気通路の圧力差と、第2のブローバイガス排出口とスロットルバルブより下流側の吸気通路の圧力差とによって、ブローバイガスの排出経路を第1のブローバイガス排出口と第2のブローバイガス排出口との間で切り替えることができるため、ブローバイガス排出経路を切り替える切り替え機構や切り替え制御装置が不要となり、製造コストを削減し、信頼性を向上させることができる。 With this configuration, the blow-by gas is blown by the pressure difference between the first blow-by gas discharge port and the intake passage upstream of the turbocharger compressor and the pressure difference between the second blow-by gas discharge port and the intake passage downstream from the throttle valve. Since the gas discharge path can be switched between the first blow-by gas discharge port and the second blow-by gas discharge port, there is no need for a switching mechanism and a switching control device for switching the blow-by gas discharge path, thereby reducing manufacturing costs. In addition, reliability can be improved.
上記(3)の何れかに記載の構成を有するエンジンのオイル分離装置においては、(4)前記第1のブローバイガス排出口が、前記コンプレッサの下流側の吸気通路から上流側の吸気通路に吸気を戻すエゼクタに接続され、該エゼクタに発生する負圧により前記コンプレッサの上流側の吸気通路に前記ブローバイガスを排出することが好ましい。 In the engine oil separation device having the configuration according to any of the above (3), (4) the first blow-by gas discharge port takes air from the downstream intake passage to the upstream intake passage of the compressor. It is preferable that the blow-by gas is discharged to an intake passage upstream of the compressor by a negative pressure generated in the ejector.
この構成により、エゼクタに発生する負圧により第1のブローバイガス排出口からブローバイガスを排出することにより、第1のブローバイガス排出口から排出されるブローバイガスの流量を増加させることができる。 With this configuration, the blow-by gas discharged from the first blow-by gas discharge port can be increased by discharging the blow-by gas from the first blow-by gas discharge port due to the negative pressure generated in the ejector.
本発明によれば、第1のブローバイガス排出口が、複数のサイクロンセパレータの各流出口から均等の距離になるよう配置され、第2のブローバイガス排出口が、複数のサイクロンセパレータのうちの何れか1つのサイクロンセパレータの流出口の近傍に配置されているので、低流量域と高流量域の両方で良好なオイル分離性能を発揮することができるエンジンのオイル分離装置を提供することができる。 According to the present invention, the first blow-by gas discharge port is disposed at an equal distance from each outlet of the plurality of cyclone separators, and the second blow-by gas discharge port is any of the plurality of cyclone separators. Since it is disposed in the vicinity of the outlet of the single cyclone separator, it is possible to provide an engine oil separation device that can exhibit good oil separation performance in both the low flow rate region and the high flow rate region.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図3は、本発明に係るエンジンのオイル分離装置の実施の形態を示す図である。 1 to 3 are views showing an embodiment of an engine oil separation device according to the present invention.
まず、構成を説明する。なお、図2に示す本実施の形態のエンジンのオイル分離装置は、図1に示す直列の多気筒内燃機関、例えば4サイクルのガソリンエンジン(以下、単にエンジンという)10に装備されている。 First, the configuration will be described. 2 is installed in the in-line multi-cylinder internal combustion engine, for example, a four-cycle gasoline engine (hereinafter simply referred to as the engine) 10 shown in FIG.
図1に示すように、このエンジン10は、図中の上方から順にヘッドカバー11、シリンダヘッド12、シリンダブロック13、クランクケース14を有しており、シリンダヘッド12とシリンダブロック13の複数のシリンダ13a(図中には1つのみ図示している)によって、複数の気筒15が形成されている。
As shown in FIG. 1, the engine 10 includes a
ここで、ヘッドカバー11、シリンダヘッド12、シリンダブロック13およびクランクケース14は、エンジン10の外壁をなすブロック(エンジンブロック)を構成するものである。
Here, the
各気筒15にはピストン16がそれぞれ収納されており、詳細は図示しないが、各ピストン16には、クランクケース14内のクランクシャフト17がコネクティングロッド18を介して連結されている。
Each
また、クランクケース14の下部にはオイルパン19が設けられており、そこに図示しない潤滑・冷却用のエンジンオイル(以下、単にオイルという)が収容されている。
An
ヘッドカバー11およびシリンダヘッド12の内方には、公知の動弁機構20や点火装置23が収納されており、動弁機構20はクランクシャフト17からの動力を基に駆動されるようになっている。
A known
また、エンジン10にはクランクシャフト17の動力を基に駆動される図示しないオイルポンプが設けられており、このオイルポンプによりオイルパン19内からオイルを汲み上げ、動弁機構20のカムシャフト21、22等、あるいはクランクシャフト17の軸受部等の各回転・摺動部を潤滑・冷却するようになっている。
The engine 10 is provided with an oil pump (not shown) that is driven based on the power of the
各気筒15内でピストン16の図中上方に形成される燃焼室10aには、ピストン16のストロークに応じ、吸気通路31および吸気ポート10bを通して空気が吸入され、燃焼室10a内での燃焼後の排気ガスは、排気ポート10cおよび図示しない排気通路を通してエンジン10の外部に排気されるようになっている。
Air is sucked into the
エンジン10の吸気通路31は、スロットルバルブ32を開閉動作可能に収納するスロットルボデー33と、そのスロットルボデー33の吸気方向上流側および下流側にそれぞれ設けられた上流側吸気管34および下流側吸気管35と、によって形成されている。
The
また、上流側吸気管34の上流側にはフィルタエレメント36fを有するエアクリーナ36が設けられており、このエアクリーナ36で粉塵等を除去した空気が、上流側吸気管34内に取り込まれるようになっている。
An
下流側吸気管35は、サージタンク37と一体に形成され、エンジン10の吸気ポート10bを形成するシリンダヘッド12に締結・固定されている。また、下流側吸気管35が固定されたシリンダヘッド12の吸気ポート10b付近には、燃料噴射弁24が装着されている。
The downstream
また、エンジン10は、エアクリーナ36の下流側に、過給機としてのターボチャージャ86を備えている。ターボチャージャ86は、排気ポート10cから排出された排気ガスにより駆動されるタービン86aと、このタービン86aに連結され、エアクリーナ36を通過した吸気を圧縮するコンプレッサ86bとを備えている。
Further, the engine 10 includes a
また、エンジン10は、ターボチャージャ86の下流側に、インタークーラ84を備えており、このインタークーラ84により吸気を冷却するようになっている。インタークーラ84は、上流側吸気管34と連通している。インタークーラ84の上流は、ターボチャージャ86のコンプレッサ86bを介して、吸気通路上流部88に連通している。吸気通路上流部88は、エアクリーナ36に接続している。
The engine 10 includes an
吸気通路31におけるターボチャージャ86のコンプレッサ86bの上流側と下流側の間には、コンプレッサ86bの下流側の吸気通路から上流側の吸気通路に吸気を戻すエゼクタ82が設けられている。このエゼクタ82は、ガス通路80によって後述するオイル分離装置50と接続されている。
An
エゼクタ82は、ターボチャージャ86のコンプレッサ86bの上流側と下流側との圧力差を利用して、エンジン10から吸気通路上流部88へとブローバイガスを流すようになっている。
The
また、エンジン10においては、運転中に燃焼室10aからシリンダ13aとピストン16の間の隙間を通ってクランクケース14の内部空間に未燃焼ガスおよび排気ガスを含むブローバイガスが漏れ出るため、大気汚染防止、エンジン10の内部でのオイル劣化防止および腐食防止等のために、クランクケース14内を強制的に換気するPCV(Positive Crankcase Ventilation)方式のブローバイガス還元装置が装備されている。
Further, in the engine 10, since blow-by gas including unburned gas and exhaust gas leaks from the
このブローバイガス還元装置のブローバイガス還流経路中に本実施の形態のオイル分離装置50が設けられている。
The
具体的には、エンジン10には、動弁機構20を収納するヘッドカバー11およびシリンダヘッド12の内方空間とクランクケース14の内部空間とを連通させる少なくとも1つの換気通路10vが形成されている。
Specifically, the engine 10 is formed with at least one
さらに、エンジン10と上流側吸気管34との間には、ターボチャージャ86より上流側の吸気通路上流部88からの新気、すなわち新しい空気をエンジン10の内部に直接的に導入する空気導入管41が介装されている。
Further, between the engine 10 and the upstream
また、エンジン10と下流側吸気管35との間には、シリンダブロック13およびクランクケース14の内部で発生するブローバイガスをスロットルバルブ32より下流側の吸気通路31bに還流させるブローバイガス還流管42と、ブローバイガス還流管42内の還流通路を開閉することができるPCV機構としてのPCVバルブ43と、ブローバイガス還流管42を介したブローバイガス還流経路44の途中に位置するオイル分離装置50と、が介装されている。
Between the engine 10 and the downstream
オイル分離装置50は、ブローバイガス還流管42を介したブローバイガス還流経路44の一部に気液分離室51を形成し、この気液分離室51内でブローバイガス中に含まれるミスト状のオイルを回収可能に捕捉することでブローバイガスからオイル成分を分離するようになっている。
The
また、オイル分離装置50は、気液分離室51の下部に、この気液分離室51から下方に垂下する略有底円筒状のドレン通路形成部材62を形成し、このドレン通路形成部材62の内部空間である後述するドレン通路65(図2参照)を通して、気液分離室51でブローバイガスから分離されたオイルを排出するようになっている。
The
次に、オイル分離装置50の詳細な構成を説明する。図2に示すように、気液分離室51の内部には、下端が開口した先細り形状に形成された略円筒状のサイクロンセパレータ71、72が併設されている。
Next, a detailed configuration of the
気液分離室51の底壁をなす底壁部材61には、気液分離室51にブローバイガスを導入する円形断面の導入口53が形成されている。また、サイクロンセパレータ71、72には、ブローバイガスを流入させる流入口71a、72aがそれぞれ形成されており、導入口53から導入されたブローバイガスは、流入口71a、72aを介して、各サイクロンセパレータ71、72の上部の内部空間にその接線方向に沿って供給される。
A
各サイクロンセパレータ71、72内に導入されたブローバイガスは、サイクロンセパレータ71、72の内部で直線流から渦流に変化し、サイクロンセパレータ71、72の内壁に沿って回転速度を増しながら螺旋状に回転下降する。
The blow-by gas introduced into the
この際、ブローバイガスに含まれる比較的微小なミスト状のオイルは、旋回運動によって遠心力を得てサイクロンセパレータ71、72の内壁に衝突することで、ブローバイガスから分離され、サイクロンセパレータ71、72の内壁を伝って流下しながら集積され、下端から気液分離室51の底壁部材61の上面に滴下する。
At this time, the relatively fine mist-like oil contained in the blow-by gas is separated from the blow-by gas by obtaining centrifugal force by the swirling motion and colliding with the inner walls of the
サイクロンセパレータ71、72には、その中心軸線と同軸に配置されたガス流出管71c、72cが形成されており、ガス流出管71c、72cの開口部は、ブローバイガスを流出させる流出口71b、72bを構成している。
The cyclone separators 71 and 72 are formed with
また、気液分離室51の上部には、気液分離室51からブローバイガスを排出する第1排出口91および第2排出口92が形成されている。第1排出口91は、気液分離室51の上面に開口するとともに、エゼクタ82に接続されている。すなわち、第1排出口91は、エゼクタ82に発生する負圧によりターボチャージャ86のコンプレッサ86bの上流側の吸気通路にブローバイガスを排出するようになっている。気液分離室51を構成するこれらサイクロンセパレータ71、72、導入口53、第1排出口91、第2排出口92等は、それぞれ例えば耐熱性および成形精度に優れた同一の樹脂からなり、成型によりあるいは成型後の部分溶着により一体化されている。
A
一方、第2排出口92は、気液分離室51の側面に開口するとともに、PCVバルブ43を介してスロットルバルブ32より下流側の吸気通路である下流側吸気管35に接続されている。
On the other hand, the
すなわち、第2排出口92は、下流側吸気管35に発生する負圧により下流側吸気管35にブローバイガスを排出するようになっている。
That is, the
PCVバルブ43は、オイル分離装置50の内部空間の圧力と吸気系の吸入負圧(下流側吸気管35の内部空間の圧力)とに応じて開弁するようになっている。
The
具体的には、PCVバルブ43は、エンジン10が相対的に低回転で運転しておりターボチャージャ86による過給圧が低くブローバイガスも低流量の状態のときは、オイル分離装置50の内部空間の圧力が下流側吸気管35の内部空間の圧力より高いため開弁する。
Specifically, the
また、PCVバルブ43は、エンジン10が相対的に高回転で運転しておりターボチャージャ86による過給圧が高くブローバイガスも高流量の状態のときは、オイル分離装置50の内部空間の圧力が下流側吸気管35の内部空間の圧力より低いため閉弁する。
When the engine 10 is operated at a relatively high speed and the
このため、エンジン10が相対的に低回転で運転しておりブローバイガスの発生量が少ないときには、ブローバイガスは、PCVバルブ43の開弁およびエゼクタ82の負圧の未発生(エゼクタ82の非作動)により第2排出口92から排出される。
Therefore, when the engine 10 is operated at a relatively low speed and the amount of blow-by gas generated is small, the blow-by gas is opened by the
一方、エンジン10が相対的に高回転で運転しておりブローバイガスの発生量が多いときには、ブローバイガスは、PCVバルブ43の閉弁およびエゼクタ82に発生する負圧の上昇(エゼクタ82の作動)により第1排出口91から排出される。
On the other hand, when the engine 10 is operated at a relatively high speed and a large amount of blow-by gas is generated, the blow-by gas closes the
オイルが分離除去されたブローバイガスは、ガス流出管71c、72cに流れ込み、流出口71b、72bから流出した後、オイル分離装置50から排出される。この排出されたブローバイガスは、PCVバルブ43またはエゼクタ82の少なくとも一方を経てエンジン10の吸気系に戻される。
The blow-by gas from which the oil has been separated and removed flows into the
このように、オイル分離装置50は接線流入式のタンデム型サイクロンセパレータとして機能する。
In this way, the
また、オイル分離装置50は、気液分離室51で分離されたオイルを回収するよう気液分離室51の内底壁面51aを形成する底壁部材61と、その底壁部材61から鉛直方向下方側(斜め方向でもよい)に突出して気液分離室51に通じる円形断面のドレン通路65を内部に形成する略有底円筒状のドレン通路形成部材62と、を備えている。
The
底壁部材61は、エンジン10のヘッドカバー11により支持されており、例えばヘッドカバー11の一部としてヘッドカバー11に装着されることで、動弁機構20側の空間と気液分離室51とを区画している。
The
あるいは、底壁部材61は、ヘッドカバー11の内方側に位置するようヘッドカバー11に支持されることで、動弁機構20側からのオイルの飛散を制限するバッフルプレートの役割をなすものであってもよいし、ヘッドカバー11の外方側に位置するようヘッドカバー11に支持され、ドレン通路形成部材62がヘッドカバー11の一部を貫通するものであってもよい。
Alternatively, the
この底壁部材61は、気液分離室51内でのブローバイガスの気液分離によって気液分離室51の内底壁面51a上に流下したオイルを後述するドレン通路65内に導くように少なくとも内底壁面51aを形成するその上面側が水平面に対して傾斜している。
The
底壁部材61およびドレン通路形成部材62は、それぞれ例えば耐熱性および成形精度に優れた同一の樹脂からなり、成型によりあるいは成型後の部分溶着により一体化されている。
The
また、ドレン通路形成部材62および内部のドレン通路65は、ドレン通路形成部材62を例えば射出成形するための型抜き勾配程度のゆるいテーパ形状をなしている。
Further, the drain
ドレン通路形成部材62は、その側面を構成する略円筒状の筒状部62aと、その底面を構成し、筒状部62aの下端側を閉塞する円盤状の底壁部62bとから構成されている。
The drain
筒状部62aは、射出成形時の型抜き勾配をつけるため、その外周面および内周面が、底壁部材61に接続する上端側において相対的に直径が大きく、底壁部62bが形成された下端側において相対的に直径が小さくなるような先細りのテーパ形状に形成されている。
The
ドレン通路形成部材62の底壁部62bには、内部のドレン通路65に連通し、オイルを排出させる排出穴62hが形成されている。
The drain
排出穴62hは、ドレン通路形成部材62の内部のドレン通路65の下端部に連通している。排出穴62hは、円形に形成されており、その直径は、例えば4mm程度に設定されている。
The
カムシャフト22には、複数の気筒15の何れかに対応するバルブ駆動用の複数のバルブ駆動カム(図2では、1つのバルブ駆動カム22bのみを図示)が設けられている。
The
ここで、サイクロンセパレータ71、72の流出口71b、72bに対する第1排出口91と第2排出口92の位置関係と、サイクロンセパレータ71、72の流入口71a、72aに対する導入口53の位置関係と、これらの位置関係による作用について説明する。
Here, the positional relationship between the
本実施の形態では、第2排出口92は、2つのサイクロンセパレータ71、72のうちサイクロンセパレータ71の流出口71bの近傍に配置されている。換言すると、サイクロンセパレータ71の流出口71bから第2排出口92までの経路長が、サイクロンセパレータ72の流出口72bから第2排出口92までの経路長より長くなっている。
In the present embodiment, the
これにより、エンジン10が相対的に低回転で運転しておりブローバイガスの発生量が少ないときには、ブローバイガスは、PCVバルブ43の開弁およびエゼクタ82の非作動により、第2排出口92から排出されるが、第2排出口92がサイクロンセパレータ71の流出口71bの近傍に配置されているので、流量の少ないブローバイガスは、サイクロンセパレータ71を高速で通過して流出口71bから図2に破線の矢印で示す経路で流出するとともに第2排出口92から排出されるが、サイクロンセパレータ72は僅かしか通過しない。
Thus, when the engine 10 is operated at a relatively low speed and the amount of blow-by gas generated is small, the blow-by gas is discharged from the
このように、オイル分離装置50は、ブローバイガスの低流量域において、PCVバルブ43の開弁およびエゼクタ82の非作動により、サイクロンセパレータ71の近傍に配置した第2排出口92からブローバイガスを排出させ、1つのサイクロンセパレータ71から高速のブローバイガスを通過させるようになっているため、図3に示すように、最大のオイル分離性能を発揮することができる。
As described above, the
一方、第1排出口91は、サイクロンセパレータ71、72の各流出口71b、72bから均等の距離になるよう配置されている。換言すると、サイクロンセパレータ71の流出口71bから第2排出口92までの経路長と、サイクロンセパレータ72の流出口72bから第2排出口92までの経路長とが等しくなっている。
On the other hand, the
これにより、エンジン10が相対的に高回転で運転しておりブローバイガスの発生量が多いときには、ブローバイガスは、PCVバルブ43の閉弁およびエゼクタ82の作動により第2排出口92から排出されるが、第1排出口91が各流出口71b、72bから均等の距離になるよう配置されているので、流量の多いブローバイガスは、サイクロンセパレータ71とサイクロンセパレータ72を均等に且つ高速で通過して図2に実線の矢印で示す経路で流出するとともに第1排出口91から排出される。
Thus, when the engine 10 is operated at a relatively high rotation and the amount of blow-by gas generated is large, the blow-by gas is discharged from the
このように、オイル分離装置50は、ブローバイガスの高流量域において、PCVバルブ43の開弁およびエゼクタ82の非作動により、サイクロンセパレータ71の流出口71bとサイクロンセパレータ72の流出口72bから均等の距離に配置した第1排出口91からブローバイガスを排出させ、2つのサイクロンセパレータ71、72から高速且つ偏りのないブローバイガスを通過させるようになっているため、図3に示すように、最大且つ従来より優れたオイル分離性能を発揮することができる。
As described above, the
また、サイクロンセパレータ71、72の流入口71a、72aに対する導入口53の位置関係については、図2のように、導入口53も、サイクロンセパレータ71、72の各流入口71a、72aから均等の距離になるよう配置されることが好ましい。
Further, regarding the positional relationship of the
これにより、エンジン10が相対的に高回転で運転しておりブローバイガスの発生量が多いときには、導入口53が各流入口71a、72aから均等の距離になるよう配置されているので、流量の多いブローバイガスは、サイクロンセパレータ71とサイクロンセパレータ72を均等に且つ高速で通過することができる。
As a result, when the engine 10 is operated at a relatively high speed and the amount of blow-by gas generated is large, the
したがって、サイクロンセパレータ71とサイクロンセパレータ72の間でブローバイガスの流量や流速の偏りが発生することが一層防止されるので、オイル分離装置50として最大のオイル分離性能を発揮することができる。
Accordingly, the occurrence of a bias in the flow rate and flow velocity of the blowby gas between the
なお、本実施の形態では、2つのサイクロンセパレータ71、72を備えた構成を例示したが、オイル分離装置50がさらに多くのサイクロンセパレータを備えていてもよい。例えば、図4に示すように、オイル分離装置50は、サイクロンセパレータ71、72と同様に構成された4つのサイクロンセパレータ101、102、103、104を備えていてもよい。
In the present embodiment, the configuration including the two
この場合も、第1排出口91は、4つのサイクロンセパレータ101、102、103、104の各流出口から均等の距離になるようこれらサイクロンセパレータ101、102、103、104の中心の上方に配置され、第2排出口92は、4つのサイクロンセパレータ101、102、103、104のうちの何れか1つのサイクロンセパレータの流出口の近傍に配置される。
Also in this case, the
また、本実施の形態では、コンプレッサ86bの下流側の吸気通路から上流側の吸気通路に吸気を戻すエゼクタ82を備え、このエゼクタ82に発生する負圧によりコンプレッサ86bの上流側の吸気通路にブローバイガスを排出するように構成されている構成を例示したが、第1排出口91からコンプレッサ86bの上流側の吸気通路にブローバイガスを排出するよう構成してもよい。
Further, in the present embodiment, an
この場合、第1排出口91とコンプレッサ86bの上流側の吸気通路の圧力差と、第2排出口92とスロットルバルブ32より下流側の吸気通路の圧力差とによって、ブローバイガスの排出経路が第1排出口91と第2排出口92との間で切り替えられることとなる。
In this case, the blow-by gas discharge path becomes the first due to the pressure difference between the
以上のように、本実施の形態では、オイル分離装置50は、第1排出口91が、複数のサイクロンセパレータ71、72の各流出口71b、72bから均等の距離になるよう配置され、第2排出口92が、複数のサイクロンセパレータ71、72のうちの何れか1つのサイクロンセパレータ71の流出口71bの近傍に配置されたものから構成されている。
As described above, in the present embodiment, the
この構成により、オイル分離装置50は、ブローバイガスの低流量域において、サイクロンセパレータ71の流出口71bの近傍に配置した第2排出口92からブローバイガスを排出させ、1つのサイクロンセパレータ71のみから高速のブローバイガスを通過させることによって、最大のオイル分離性能を発揮することができる。
With this configuration, the
また、オイル分離装置50は、ブローバイガスの高流量域において、サイクロンセパレータ71の流出口71bとサイクロンセパレータ72の流出口72bから均等の距離に配置した第1排出口91からブローバイガスを排出させ、2つのサイクロンセパレータ71、72から高速且つ偏りのないブローバイガスを通過させることによって、最大のオイル分離性能を発揮することができる。したがって、低流量域と高流量域の両方で良好なオイル分離性能を発揮することができる。
Further, the
また、本実施の形態では、オイル分離装置50は、導入口53が、複数のサイクロンセパレータ71、72の各流入口71a、72aから均等の距離になるよう配置されたものから構成されている。
In the present embodiment, the
この構成により、サイクロンセパレータ71とサイクロンセパレータ72の間でブローバイガスの流量や流速の偏りが発生することが一層防止されるので、最大のオイル分離性能を発揮することができる。
With this configuration, the occurrence of an uneven flow rate and flow velocity of the blowby gas between the
また、本実施の形態では、第1排出口91が、排気ガスにより吸気を圧縮するターボチャージャ86のコンプレッサ86bの上流側の吸気通路にブローバイガスを排出し、第2排出口92が、PCVバルブ43を介してスロットルバルブ32より下流側の吸気通路にブローバイガスを排出するように構成されている。
In the present embodiment, the
この構成により、第1排出口91とターボチャージャ86のコンプレッサ86bの上流側の吸気通路の圧力差と、第2排出口92とスロットルバルブ32より下流側の吸気通路の圧力差とによって、ブローバイガスの排出経路を第1排出口91と第2排出口92との間で切り替えることができるため、ブローバイガス排出経路を切り替える切り替え機構や切り替え制御装置が不要となり、製造コストを削減し、信頼性を向上させることができる。
With this configuration, the blow-by gas is caused by the pressure difference between the
また、本実施の形態では、第1排出口91が、コンプレッサ86bの下流側の吸気通路から上流側の吸気通路に吸気を戻すエゼクタ82に接続され、このエゼクタ82に発生する負圧によりコンプレッサ86bの上流側の吸気通路にブローバイガスを排出するように構成されている。
Further, in the present embodiment, the
この構成により、エゼクタ82に発生する負圧により第1排出口91からブローバイガスを排出することにより、第1排出口91から排出されるブローバイガスの流量を増加させることができる。
With this configuration, the blow-by gas discharged from the
以上説明したように、本発明に係るエンジンのオイル分離装置は、低流量域と高流量域の両方で良好なオイル分離性能を発揮することができるという効果を奏するものであり、吸気系へのブローバイガスの還流経路上に配されるエンジンのオイル分離装置全般に有用である。 As described above, the oil separation device for an engine according to the present invention has an effect of being able to exhibit good oil separation performance in both the low flow rate region and the high flow rate region, and is effective for the intake system. This is useful for all engine oil separation devices arranged on the reflux path of blow-by gas.
10 エンジン
11 ヘッドカバー
12 シリンダヘッド
31 吸気通路
32 スロットルバルブ
34 上流側吸気管
35 下流側吸気管
36 エアクリーナ
41 空気導入管
42 ブローバイガス還流管
43 PCVバルブ
44 ブローバイガス還流経路
50 オイル分離装置
51 気液分離室
53 導入口
65 ドレン通路
71、72、101、102、103、104 サイクロンセパレータ
71a、72a 流入口
71b、72b 流出口
71c、72c ガス流出管
80 ガス通路
82 エゼクタ
84 インタークーラ
86 ターボチャージャ
86b コンプレッサ
88 吸気通路上流部
91 第1排出口(第1のブローバイガス排出口)
92 第2排出口(第2のブローバイガス排出口)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
92 Second outlet (second blow-by gas outlet)
Claims (4)
前記ブローバイガスを流入させる流入口および流入した前記ブローバイガスを流出させる流出口が形成され、内部空間で前記ブローバイガスを旋回させてオイルを分離する筒状部材を有する複数のサイクロンセパレータと、
前記複数のサイクロンセパレータを収容するとともに、前記ブローバイガスを導入する導入口と、前記サイクロンセパレータによりオイルが分離された前記ブローバイガスを排出させる第1のブローバイガス排出口および第2のブローバイガス排出口とが形成された気液分離室とを備え、
前記第1のブローバイガス排出口が、前記複数のサイクロンセパレータの各流出口から均等の距離になるよう配置され、
前記第2のブローバイガス排出口が、前記複数のサイクロンセパレータのうちの何れか1つのサイクロンセパレータの流出口の近傍に配置されたことを特徴とするエンジンのオイル分離装置。 In an engine oil separation device that separates oil contained in blow-by gas generated inside the engine,
A plurality of cyclone separators having a cylindrical member that forms an inflow port through which the blow-by gas flows in and an outflow port through which the blow-by gas flows out, and separates oil by swirling the blow-by gas in an internal space;
An inlet for accommodating the plurality of cyclone separators and introducing the blow-by gas, and a first blow-by gas outlet and a second blow-by gas outlet for discharging the blow-by gas from which oil has been separated by the cyclone separator And a gas-liquid separation chamber formed with
The first blow-by gas discharge port is disposed at an equal distance from each outlet of the plurality of cyclone separators,
The engine oil separation device, wherein the second blow-by gas discharge port is disposed in the vicinity of an outlet of any one of the plurality of cyclone separators.
前記第2のブローバイガス排出口が、PCVバルブを介してスロットルバルブより下流側の吸気通路に前記ブローバイガスを排出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエンジンのオイル分離装置。 The first blow-by gas discharge port discharges the blow-by gas into an intake passage on the upstream side of a compressor of a turbocharger that compresses intake air with exhaust gas,
3. The engine oil separator according to claim 1, wherein the second blow-by gas discharge port discharges the blow-by gas to an intake passage downstream of the throttle valve via a PCV valve. .
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