JP6038946B2 - 気液分離構造およびこれを備えた内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、ブローバイガス中のオイル成分を分離する気液分離構造およびこれを備えた内燃機関に関するものである。

従来、この種の気液分離構造としては、特許文献１に開示されているように、ブローバイガス出口の周囲を囲うように、気液分離室内の天井板の下面に突起を設けたものがある。
この気液分離構造では、気液分離室内における天井板の下面に付着し、ブローバイガス流れ方向において下流方向に伝い流れるオイルを、ブローバイガス出口の周囲を囲う突起によって堰き止めることにより、ブローバイガスの抽出と同時にオイルが消失するのを防止している。

実公平１−１４２５０９号公報

上記特許文献１に開示されている気液分離構造では、突起によって堰き止められたオイルが、突起を伝って下方へ滴下する際に、再びブローバイガスと接触して、ブローバイガスによって持ち去られる場合が生ずるという問題点があった。

本発明は、気液分離室内においてブローバイガスから分離したオイル成分が、ブローバイガスによって持ち去られるのを抑制することを目的とし、この目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
本発明の気液分離構造は、オイル成分を含むブローバイガスから該オイル成分を除去可能な気液分離室と、
前記ブローバイガスから分離して該気液分離室の天井面に付着した前記オイル成分が、少なくとも該天井面を伝って前記気液分離室の下流側へ流れるのを抑制可能に、前記天井面から垂下状に設けられた垂下壁と、
を備える気液分離構造であって、
前記ブローバイガスの流れ方向から見た場合に前記垂下壁の下端形状が上に凸の湾曲または折曲状となるように形成することによって、前記オイル成分が前記天井面から該垂下壁を伝って滴下する際に、前記ブローバイガスの主流から離れた位置から前記オイル成分を滴下するよう該オイル成分を誘導可能に形成されてなることを要旨とする。

本発明の気液分離構造では、ブローバイガスから分離して気液分離室の天井面に付着したオイル成分が、少なくとも天井面を伝って気液分離室の下流側へ流れるのを抑制可能な垂下壁が、オイル成分が天井面からこの垂下壁を伝って滴下する際に、垂下壁の下端に沿って側方に流れるから、滴下するオイル成分が再びブローバイガスと接触するのを防止できる。この結果、ブローバイガスから分離したオイル成分がブローバイガスと共に持ち去られるのを抑制することができる。
また、本発明の気液分離構造において、前記垂下壁は、下端面がアーチ状に形成されているものとすることもできる。
こうすれば、垂下壁を伝って滴下するオイル成分をブローバイガスの主流から離れた位置から滴下する構造をより簡易に確保することができる。
また、本発明の気液分離構造において、前記垂下壁は、前記気液分離室を流れる前記ブローバイガスが衝突することにより該ブローバイガスから前記オイル成分を分離可能であるものとすることもできる。
こうすれば、垂下壁によりブローバイガスからオイル成分を積極的に分離することができるとともに、分離したオイル成分の持ち出しを効果的に抑制することができる。
また、本発明の気液分離構造において、前記垂下壁は複数形成されているものとすることもできる。
こうすれば、より効果的にオイル成分の持ち出しを抑制することができる。
また、本発明の内燃機関は、前記請求項１〜４何れかに記載の垂下壁を有する気液分離構造を備え、該気液分離構造によってオイル成分を分離したブローバイガスを吸気側に還流するように構成したことを要旨とする。
本発明の内燃機関は、上述の何れかの態様の本発明の気液分離構造を備えるから、本発明の気液分離構造が奏する効果、例えば、気液分離室内においてブローバイガスから分離したオイル成分がブローバイガスによって持ち去られるのを抑制する効果を奏し、この結果、オイルの消費量を抑制することができる。

図１は、エンジンの外観斜視図である。
図２は、ロッカーカバーとセパレータカバーの分解斜視図である。
図３は、セパレータカバーを取り付けた状態のロッカーカバーの平面構成図である。
図４は、セパレータカバーを外した状態のロッカーカバーの平面構成図である。
図５は、ロッカーカバーを下側から視た底面図である。
図６は、一方側のセパレータカバーを下側から視た底面図である。
図７は、他方側のセパレータカバーを下側から視た底面図である。
図８は、図３におけるＡ−Ａ線要部断面構成図である。
図９は、図３におけるＢ−Ｂ線要部断面構成図である。
図１０は、図３におけるＣ−Ｃ線要部断面構成図である。
図１１は、垂下壁の作用を示す説明構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例を示すエンジンの斜視構成図である。
エンジン１は、シリンダヘッド２上にロッカーカバー３が取り付けられ、このロッカーカバー３内の気液分離室内でオイル成分が分離されたブローバイガスが、ブローバイガス還流通路管５を通り吸気マニホールド４側へ還流される構造となっている。
ロッカーカバー３には、図２の分解斜視図で示すように、その上面にセパレータカバー６とセパレータカバー７が取り付けられる。
図３は、ロッカーカバー３にセパレータカバー６，７を取り付けた状態の上から視た平面図である。
また、図４は、セパレータカバー６，７を外した状態のロッカーカバー３を上から視た平面図であり、図５は、ロッカーカバー３を下から視た底面図である。
ロッカーカバー３には、気液分離室８と新気導入通路９が凹み状に形成されており、気液分離室８上にセパレータカバー６が覆蓋状に取り付けられ、また、新気導入通路９上に覆蓋状にセパレータカバー７が取り付けられる。
ロッカーカバー３の気液分離室８内には仕切リブ１０が設けられ、この仕切リブ１０により気液分離室８内はブローバイガスの通る迂回路が形成されて、ブローバイガス中のオイル成分が気液分離室８内で分離されるものである。
気液分離室８内の上流側には上下に貫通した開口部１３が形成されている。
一方、新気導入通路９には、新気が通る迂回路が仕切リブ１４により形成されており、新気導入通路９内の下流端には上下に貫通して開口部１５が形成されている。
なお、図４において、図中１６は点火プラグ用の点火プラグ孔である。
ロッカーカバー３を下から視た図５で示すように、ロッカーカバー３の裏側には点火プラグ孔１６，１６，１６間に仕切リブ１７が下向きに形成されており、開口部１５からロッカーカバー３の裏側に導入される新気が、この仕切リブ１７により迂回して、気液分離室８の開口部１３に導かれ、新気によりブローバイガスが気液分離室８側へ押し出されるように構成されている。
なお、図５において、開口部１５に隣接して、仕切板１８で仕切られてオイル供給口１９が上下に貫通形成されており、このオイル供給口１９に、上方からオイルを流し込んでオイルを補充することができる。
次に、図６にはセパレータカバー６を下から視た図を示す。
セパレータカバー６は、ロッカーカバー３の気液分離室８上に覆蓋状に取り付けられるものであり、ブローバイガスが通る気液分離室２０が内部に形成されており、仕切リブ２１により迂回路が形成されている。また、別に仕切リブ２２が上流側に形成され、更には凹み状に複数の絞り凹部２３ａ，２３ｂ，２３ｃが形成されている。また、気液分離室２０の下流端にはブローバイガス出口２４が形成されており、このブローバイガス出口２４にはＰＣＶバルブ１２が取り付けられるものである。そして、ＰＣＶバルブ１２には、前述したブローバイガス還流通路管５が接続される。
このように仕切リブ２１，２２，絞り凹部２３ａ，２３ｂ，２３ｃにより迂回路や絞り部が形成されているため、新気に押されて気液分離室２０内に導入されるブローバイガス中のオイル成分は良好に分離され、セパレータカバー６の天井面に付着して、ブローバイガスの流れに沿ってブローバイガス出口２４方向へ伝わってゆくが、分離されたオイル成分がブローバイガス出口２４から流出するのを防ぐために、気液分離室２０内のブローバイガス出口２４の周囲には、天井面から下方へ垂下状に垂下壁２５が形成されている。
図８は、図３のＡ−Ａ線断面図であり、ブローバイガス出口２４の周囲に形成されている垂下壁２５を示している。
この垂下壁２５には、分離したオイルを側方へ滴下させるために傾斜した傾斜ガイド片部２５ａが形成されている。即ち、ブローバイガス出口２４に向かって流れるブローバイガスの主流から離れた側方の位置にオイル成分が滴下するように、傾斜状に傾斜ガイド片部２５ａが形成されている。従って、ブローバイガス出口２４へ向かって流れる流速の速いブローバイガスの主流から離れた位置にオイルが滴下するために、ブローバイガスによってオイルが持ち去られることがなく、オイルの消失を良好に防ぐことができる。
次に、図７は、セパレータカバー７を下から視た図であり、このセパレータカバー７は、ロッカーカバー３の新気導入通路９上に覆蓋状に取り付けられるものである。
このセパレータカバー７内には仕切リブ２７が設けられて、迂回路状の新気導入通路２６が形成されており、この新気導入通路２６の上流側には新気導入管取付ボス部２８が形成されている。なお、新気導入通路２６の下流端側には、前記ロッカーカバー３のオイル供給口１９と整合する上下に貫通したオイル供給口２９が形成されている。
図９は、図３におけるＢ−Ｂ線断面図であり、また図１０は、図３におけるＣ−Ｃ線断面図である。
セパレータカバー７の新気導入管取付ボス部２８には、上方から新気導入管３０が差し込まれており、この新気導入管３０から新気が新気導入通路２６，９に導入されてブローバイガスを気液分離室８，２０へ押し出すのであるが、エンジンの運転中において、この新気導入通路９，２６にブローバイガスが逆流する場合があり、この場合は、新気導入通路９，２６が気液分離室として機能することとなるので、逆流したブローバイガス中のオイル成分が新気導入管３０から流出するのを防ぐために、セパレータカバー７の新気導入管取付ボス部２８の下端側には下方へ垂下状に延びて垂下壁３１が形成されている。また
、セパレータカバー７の新気導入管取付ボス部２８の近傍の天井板７ａから垂下状に別の垂下壁３２が形成されている。
この垂下壁３１および垂下壁３２は、その下端形状が、上に凸の湾曲または折曲状となっている。
垂下壁３２を拡大して例示すると、図１１のような形状であり、垂下壁３２の下端中央部は上方へ凸状のアーチ部３２ａとなっており、このアーチ部３２ａの左右側には下方側へ向かって下傾ガイド片部３２ｂ，３２ｂが形成され、この下傾ガイド片部３２ｂ，３２ｂの内側は傾斜面となっており、セパレータカバー７の天井板７ａに付着したオイル成分が下傾ガイド片部３２ｂ，３２ｂの傾斜面に沿って傾斜状に側方へ流下されるように構成されている。
即ち、オイル成分はブローバイガス流速の速い流路中心部には落下せず、流速の遅い側方に流下されることとなり、ブローバイガスによりオイル成分が持ち去られることが良好に防がれ、オイルの消失を防ぐことができるものとなる。
なお、垂下壁３１，３２の下端形状は、アーチ部３２ａのようなアーチ形状であっても、他の湾曲または折曲（例えば、逆Ｖ字）状に形成されたものであっても良く、ブローバイガス流速の遅い側方にオイル成分を良好に流下させることができるものであれば良い。
このように、垂下壁３２，３１の下端形状が湾曲または折曲状に形成されているため、垂下壁３２，３１に衝突してブローバイガスから分離されたオイル成分が垂下壁３２，３１を伝って滴下する際に、垂下壁３２，３１の下端に沿って側方に流れるから、滴下するオイル成分が再びブローバイガスと接触するのを防止することができ、ブローバイガスから分離したオイル成分がブローバイガスと共に持ち去られるのを抑制することができる。
なお、ブローバイガス出口２４の周囲や新気導入管取付ボス部２８に形成した垂下壁３２，３１の下端面の形状を、上方に凸の湾曲や折曲状（例えば、アーチ状や逆Ｖ字）に形成するものとしたが、気液分離室８や新規導入通路９に、ブローバイガス中からオイル成分を分離させるための邪魔板（衝突壁）を設ける場合には、当該邪魔板（衝突壁）の下端面を上方に凸の湾曲や折曲状（例えば、アーチ状や逆Ｖ字）に形成するものとしても良い。
なお、このような垂下壁３１，３２は、セパレータカバー７の新気導入通路２６内に複数形成させておけば、より良好にオイル成分の持ち出しを抑制することができるものとなる。
このような垂下壁３１，３２を有する気液分離構造を採用したエンジン１にあっては、オイルの消失が少ないために、オイル消費量を抑制できるものとなる。

１ エンジン
３ ロッカーカバー
４ 吸気マニホールド
５ ブローバイガス還流通路管
６，７ セパレータカバー
８，２０ 気液分離室
９，２６ 新気導入通路
１０，１４ 仕切リブ
１３ 開口部
１５ 開口部
１７ 仕切リブ
１８ 仕切板
１９，２９ オイル供給口
２１，２２ 仕切リブ
２４ ブローバイガス出口
２５ 垂下壁
２５ａ 傾斜ガイド片部
２７ 仕切リブ
２８ 新気導入管取付ボス部
３０ 新気導入管
３１，３２ 垂下壁
３２ｂ 下傾ガイド片部

Claims (5)

1. オイル成分を含むブローバイガスから該オイル成分を除去可能な気液分離室と、
   前記ブローバイガスから分離して該気液分離室の天井面に付着した前記オイル成分が、少なくとも該天井面を伝って前記気液分離室の下流側へ流れるのを抑制可能に、前記天井面から垂下状に設けられた垂下壁と、
   を備える気液分離構造であって、
   前記ブローバイガスの流れ方向から見た場合に前記垂下壁の下端形状が上に凸の湾曲または折曲状となるように形成することによって、前記オイル成分が前記天井面から該垂下壁を伝って滴下する際に、前記ブローバイガスの主流から離れた位置から前記オイル成分を滴下するよう該オイル成分を誘導可能に形成されてなる
   気液分離構造。
2. 前記垂下壁は、下端面がアーチ状に形成されている請求項１に記載の気液分離構造。
3. 前記垂下壁は、前記気液分離室を流れる前記ブローバイガスが衝突することにより該ブローバイガスから前記オイル成分を分離可能である請求項１または２に記載の気液分離構造。
4. 前記垂下壁は複数形成されている請求項１〜３何れか記載の気液分離構造。
5. 前記請求項１〜４何れかに記載の垂下壁を有する気液分離構造を備え、該気液分離構造によってオイル成分を分離したブローバイガスを吸気側に還流するように構成した内燃機関。
   

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