JP7128031B2

JP7128031B2 - ブリーザ装置及びエンジン

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Publication number: JP7128031B2
Application number: JP2018105726A
Authority: JP
Inventors: 孝太高松; 正人杉本
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2022-08-30
Anticipated expiration: 2038-05-31
Also published as: WO2019230310A1; CN112166242A; EP3805531A1; JP2019210830A; US20210207505A1; US11598234B2; KR20210014622A; EP3805531A4; EP3805531B1

Description

本発明は、主として、ブローバイガスに含まれるエンジンオイルを分離するブリーザ装置に関する。

特許文献１は、燃焼室から漏れ出したブローバイガスに含まれるエンジンオイルを分離する機能を有するシリンダヘッドカバーを開示する。このヘッドカバーには、シリンダヘッド側から導入されたブローバイガスを外部に排出するガス流路が形成されている。このガス流路には、流路断面積が小さい高圧化部が形成されている。ブローバイガスは、高圧化部を通過することで高速となったブローバイガスを壁部に衝突させることで、ブローバイガスに含まれるエンジンオイルを分離する。

特開２０１７－１５０４３５号公報

しかし、特許文献１の構成だけではブローバイガスに含まれるエンジンオイルが十分に分離される訳ではないため、改善が望まれていた。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、ブローバイガスに含まれるエンジンオイルを十分に分離可能な構成のブリーザ装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成のブリーザ装置が提供される。即ち、このブリーザ装置は、ブローバイガスに含まれるエンジンオイルを分離する。ブリーザ装置は、第１経路と、加速経路と、分岐経路と、折返し経路と、受け部と、を備える。前記第１経路には、前記ブローバイガスが流れる。前記加速経路は、前記第１経路の下流側に接続されており、前記第１経路よりも流路断面積が小さい。前記分岐経路は、前記加速経路の下流側に接続されており、当該加速経路に直交する壁部を含み、当該壁部によって２つの経路に分岐される。前記折返し経路は、前記分岐経路で分岐した一方の経路に接続されており、前記加速経路と平行であって進行方向が逆向きとなるように折り返される。前記受け部は、前記ブローバイガスから分離された前記エンジンオイルを受ける。前記受け部は、前記ブローバイガスから分離された前記エンジンオイルを搬送するオイル搬送部を備える。前記オイル搬送部は、上り部と、下り部と、が交互に繰り返し設けられた段形状の溝部である。前記上り部は、前記エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが高くなる。前記下り部は、前記エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが低くなる。前記上り部よりも前記下り部の方が急峻に高さが変化する。

これにより、ブローバイガスに含まれるミスト状のエンジンオイルは、加速経路で流速が上昇したブローバイガスによって運ばれるとともに、分岐経路において壁部に衝突する。その結果、ブローバイガスからエンジンオイルを分離できる。更に、折返し経路によってブローバイガスが折り返されることで、慣性によりエンジンオイルをブローバイガスから分離できる。また、エンジンの振動によってエンジンオイルは上り部に沿って移動できるが、下り部の高さ変化が急峻であるため逆流が生じにくい。その結果、エンジンオイルを一層確実に移動させることができる。

前記のブリーザ装置は、経路の進行方向が９０度変化する部分を含んでおり、当該部分を構成する外側の壁部は、互いに直交するとともに互いに接続される２つの壁部によって構成されている。

これにより、コーナー部の外側を構成する壁部に円弧状の曲面で接続されている場合と比較して、ブローバイガスの流れが乱れ易くなって流速が落ちて淀み、特に粒径の小さいミスト状のエンジンオイルがコーナー部の外側にできた淀みに集まり易くなる。その結果、ブローバイガスからエンジンオイルを一層確実に分離できる。

前記のブリーザ装置においては、前記分岐経路よりも下流側に形成されており、当該分岐経路で２つに分岐した経路を合流させる合流経路を備えることが好ましい。

これにより、分岐した２つの経路に含まれるエンジンオイル同士を衝突させることができるので、ブローバイガスからエンジンオイルを一層確実に分離できる。

本発明の第２の観点によれば、以下の構成のエンジンが提供される。即ち、このエンジンは、前記のブリーザ装置と、気化装置と、を備える。前記気化装置は、エンジン冷却水の熱により液体の燃料を気化させる。前記気化装置との熱交換が行われた前記エンジン冷却水が前記ブリーザ装置を通過することで、当該ブリーザ装置が冷却される。

これにより、気化装置との熱交換により温度が低くなった冷却水を用いてブリーザ装置内のブローバイガスを冷却することで、エンジンオイルの粘度を高くすることができるため、ブローバイガスからエンジンオイルを一層確実に分離できる。

本発明の一実施形態に係るエンジンの吸排気、冷却水及び燃料ガス等の流れを示す模式図。エンジンの構成を示す模式図。天井部に形成されるオイル分離経路を示す底面図。オイル分離経路の第４領域の拡大図。受け部に形成されるオイル戻し孔及びオイル搬送部を示す平面図。オイル搬送部の上り部及び下り部を示す断面図。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン１００の吸排気及び燃料ガス等の流れを示す模式図である。図２は、エンジン１００の模式図である。

図１に示すエンジン１００は、石油ガス及び天然ガス等の燃料ガスを燃焼させて動力を発生させるガスエンジンである。なお、エンジン１００は、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン等の他の内燃機関であってもよい。エンジン１００は、例えば、発電機、ヒートポンプ、又は移動体等の駆動源として用いられる。図１等に示すように、このエンジン１００は、吸気部１と、排気部２と、燃料ガス供給部３と、冷却部４と、エンジン本体５と、ブローバイガス還流部６と、を主要な構成として備える。

吸気部１は、外部から空気を吸入する。吸気部１は、吸気管１１と、エアクリーナ１２と、スロットルバルブ１３と、吸気マニホールド１４と、を備える。

吸気管１１は吸気経路を構成しており、外部から吸入された空気（以下、吸気）をエンジン本体５に向けて流すことができる。

エアクリーナ１２は、吸気中の異物を除去するためのクリーナエレメントを備える。エアクリーナ１２を通過することで浄化された吸気は、吸気マニホールド１４に向けて送られる。

スロットルバルブ１３は、吸気経路の途中部に配置されている。スロットルバルブ１３は、その開度を図略のＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）からの制御指令に従って変更することにより、流路断面積を変化させる。これにより、スロットルバルブ１３を介して吸気マニホールド１４へ供給する吸気の量を調整することができる。

吸気マニホールド１４は、吸気が流れる方向において、吸気管１１の下流側端部に接続されている。吸気マニホールド１４は、吸気管１１を介して供給された吸気をシリンダ５０の数に応じて分配し、それぞれのシリンダ５０の燃焼室へ供給することができる。

それぞれのシリンダ５０には、燃焼室５０ａが形成されている。各シリンダ５０の燃焼室５０ａには、燃料ガス供給部３から供給される気体の燃料ガスが分配されて導かれる。なお、燃料ガス供給部３の構成の詳細は後述する。

燃焼室５０ａでは、気体の燃料ガスと、吸気マニホールド１４から供給された吸気と、が混合された混合ガスが圧縮され、適宜のタイミングで、適宜の方法（例えば、点火プラグによる点火）により着火される。シリンダ５０の内部に配置された図略のピストンは、燃焼室５０ａでの爆発により得られる推進力によって直線の往復動を行う。こうして得られた動力は、図略のクランク軸等を介して円運動に変換され、適宜の装置へ伝達される。

排気部２は、燃焼室５０ａ内で発生する排気ガスを外部に排出する。排気部２は、図１に示すように、排気管２１と、排気マニホールド２２と、排気ガス浄化装置２３と、を備えている。

排気管２１は排気ガス経路を構成しており、燃焼室５０ａで発生した排気ガスを外部に向けて流すことができる。

排気マニホールド２２は、排気ガスが流れる方向において、排気管２１の上流側端部に接続されている。排気マニホールド２２は、各燃焼室５０ａで発生した排気ガスをまとめて排気管２１へ導く。

排気ガス浄化装置２３は、排気管２１の下流側端部に設けられている。排気ガス浄化装置２３は、排気ガス内に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）等の有害成分及び粒子状物質を触媒等によって除去することで排気ガスを浄化する。

燃料ガス供給部３は、図１に示すように、燃料ガス供給管３１と、燃料ガスタンク３２と、気化装置３３と、燃料ガスバルブ３４と、を備えている。

燃料ガス供給管３１は、燃料ガスタンク３２から燃焼室５０ａへ燃料ガスを供給する燃料ガス供給経路を構成している。この燃料ガス供給経路の途中部に、燃料ガスが流れる方向の上流側から順に、燃料ガスバルブ３４と、気化装置３３と、が配置されている。

燃料ガスタンク３２は、ＬＰＧ等の液体の燃料ガスを貯留する。燃料ガスタンク３２は、燃料ガスが流れる方向で、燃料ガス供給管３１の上流側端部に接続されている。燃料ガスタンク３２に貯留された液体の燃料ガスは、圧力又は図略の燃料ポンプ等によって気化装置３３に供給される。

気化装置３３は、水温式ベーパライザであり、燃料ガスタンク３２から供給された液体の燃料ガスを気化させる。具体的に説明すると、気化装置３３に供給された液体の燃料ガスは、減圧されるとともに、エンジン１００を冷却するための冷却水（エンジン冷却水）等の熱媒体との間で熱交換が行われる。これにより、燃料ガスを気化させることができる。なお、気化装置３３は、冷却水を用いずに液体の燃料ガスを気化させる構成であってもよい。また、エンジン１００がガソリンエンジン又はディーゼルエンジンの場合は、燃料を気化させる必要がないため、気化装置３３は不要である。

エンジン本体５は、燃料を燃焼させて動力を発生させる部分である。エンジン本体５は、図２に示すように、オイルパン５１と、シリンダブロック５２と、シリンダヘッド５３と、ヘッドカバー５４と、ギアケース５５と、を備える。

オイルパン５１は、エンジン１００の潤滑用のオイルであるエンジンオイルを貯留する容器である。オイルパン５１は、エンジン１００の下部に設けられている。オイルパン５１は、上部が開放された容器状に形成され、内部の貯留空間とシリンダブロック５２とが連通されている。これにより、シリンダブロック５２内を通過したエンジンオイルがオイルパン５１に容易に戻ることができる。

オイルパン５１に貯留されるエンジンオイルは、エンジン１００に設けられた図略のエンジンオイルポンプにより吸入された後にエンジン１００の各部（例えば、シリンダブロック５２の内部、及び、ギアケース５５の内部）に供給される。エンジン１００の各部を通過したエンジンオイルは、オイルパン５１に戻され貯留される。

シリンダブロック５２は、オイルパン５１の上側に取り付けられている。シリンダブロック５２には、クランク軸等を収容するための空間、及び、ピストンを収容するシリンダ５０が複数形成されている。

シリンダヘッド５３は、シリンダブロック５２の上側に取り付けられている。シリンダヘッド５３は、シリンダブロック５２とともに前述の燃焼室５０ａを構成している。シリンダヘッド５３には、燃料の噴射を行うインジェクタが取り付けられている。

ヘッドカバー５４は、シリンダヘッド５３の上側に設けられ、その内部には、吸気バルブ及び排気バルブを動作させるための図略のプッシュロッド及びロッカーアーム等からなるバルブ動作機構が収容されている。

ギアケース５５は、シリンダブロック５２及びシリンダヘッド５３等の側面（詳細にはクランク軸方向の一端の側面）に配置されている。ギアケース５５には、クランクギア、バルブ動作ギア、及びポンプギア等が配置されている。クランク軸の回転に応じてクランクギアが回転することで、クランクギアに噛み合っているバルブ動作ギア及びポンプギアが回転する。これにより、クランク軸の回転に同期して、バルブ動作機構及びエンジンオイルポンプを動作させることができる。

ブローバイガス還流部６は、エンジン本体５で生じたブローバイガスを回収して吸気経路へ戻す。具体的には、ブローバイガスは、燃焼室５０ａからシリンダブロック５２内に漏れ出し、シリンダヘッド５３及びヘッドカバー５４へ流れる。なお、シリンダブロック５２からヘッドカバー５４に至るブローバイガスの上記の流れは一例であり、エンジン本体５の構成等によっても異なる。図１及び図２に示すように、ブローバイガス還流部６は、ブリーザ装置６１と、ブローバイガス還流管６２と、ＰＣＶバルブ６３と、を備える。

ブリーザ装置６１は、ヘッドカバー５４の上部に配置されている。ブリーザ装置６１は、ヘッドカバー５４と一体的に形成され、ブローバイガスを逃がすことによって、シリンダブロック５２の内部の圧力と大気圧との均衡を維持する。なお、当該ブリーザ装置６１は、ヘッドカバー５４とは別構成であってもよい。ブリーザ装置６１の上板（蓋部）の下面である天井部６１ａと、天井部６１ａの下方に配置される板状の受け部６１ｂと、の間にはオイル分離経路が形成されている。ブローバイガスに含まれるミスト状のエンジンオイルは、オイル分離経路を通過することで分離され、受け部６１ｂに落下してシリンダブロック５２内に戻される。なお、このオイル分離経路の詳細については後述する。

ブローバイガス還流管６２は、ブリーザ装置６１から排出されたブローバイガスを吸気マニホールド１４へ送る経路を構成している。なお、ブローバイガス還流管６２は、ブリーザ装置６１と吸気管１１（特に、吸気流れ方向においてスロットルバルブ１３の下流側であって吸気マニホールド１４よりも上流側の部分）とを接続する構成であってもよい。

ＰＣＶバルブ６３は、ブリーザ装置６１とブローバイガス還流管６２の間に配置されている。ＰＣＶは、ＰｏｓｉｔｉｖｅＣｒａｎｋｃａｓｅＶｅｎｔｉｌａｔｉｏｎの略である。ＰＣＶバルブ６３は、エンジン１００の動作中等において吸気部１が負圧になっている場合に開放されてブローバイガスをブローバイガス還流管６２へ移動させるように構成されている。

冷却部４は、水等の冷却水を循環させてエンジン１００を冷却する。エンジン本体５には図略のウォータージャケットが形成されており、また、ウォータージャケットを通過して温度が上がった冷却水は、ラジエータ又はクーリングタワー等の冷却装置によって冷却される。また、この冷却水は、気化装置３３及びブリーザ装置６１にも供給される。以下、具体的に説明する。冷却部４は、図１に示すように、第１冷却水管４１と、第２冷却水管４２と、第３冷却水管４３と、冷却水ポンプ４４と、を備える。

第１冷却水管４１は、気化装置３３に冷却水を供給する経路を構成している。冷却水ポンプ４４は、冷却水を送出することで第１冷却水管４１を介して気化装置３３へ冷却水を供給する。また、気化装置３３の内部には、冷却水と気化装置３３とで熱交換を行うための図略の経路が構成されている。第１冷却水管４１を流れる冷却水は、気化装置３３と比較して高温である。従って、冷却水と気化装置３３の熱交換が行われることで、冷却水の温度が下がるとともに、気化装置３３の温度が上がる。これにより、燃料ガスの気化を促進できる。

第２冷却水管４２は、気化装置３３との熱交換により温度が下がった冷却水をブリーザ装置６１へ供給する経路を構成している。また、ブリーザ装置６１の内部には、冷却水とブリーザ装置６１とで熱交換を行うための図略の経路が構成されている。これにより、冷却水の温度が上がるとともに、ブリーザ装置６１の温度が下がる。ブリーザ装置６１の温度が下がることで、ブリーザ装置６１を通過するブローバイガスに含まれるエンジンオイルの粘度を高くすることができるので、ミスト状のエンジンオイルの粒同士が一体となり易くなるため、エンジンオイルをより確実に分離することができる。なお、ラジエータ等の冷却装置によって冷却された後の冷却水をブリーザ装置６１へ供給してもよい。

第３冷却水管４３は、ブリーザ装置６１との熱交換により温度が上がった冷却水を冷却水ポンプ４４へ戻す経路を構成している。

次に、図２から図５を参照して、ブリーザ装置６１に形成されるオイル分離経路について説明する。また、以下の説明では、平行及び直交等の向きを説明する用語は、厳密に平行及び直交等の構成のみだけでなく、製造上の誤差及びその他の理由で差が生じている構成も含むものとする。また、向きだけでなく長さに関する用語においても同様である。なお、図５では、参考のために天井部６１ａに形成されている壁部を鎖線で示している。

本実施形態のブリーザ装置６１の天井部６１ａには、図３に示すように、下方に突出する複数の壁部が形成されている。受け部６１ｂは、平板状の受け板９１を備えている。天井部６１ａから突出する壁部が受け板９１に接触することで、この壁部によって天井部６１ａと受け部６１ｂとの間の空間が仕切られ、この構成により上記のオイル分離経路が形成されている。なお、オイル分離経路を構成する壁部は、天井部６１ａ側ではなく、受け部６１ｂ側に形成されていてもよい。

図３に示すように天井部６１ａには導入部７１が形成されている。導入部７１は、周囲を壁部に囲まれている部分である。また、受け部６１ｂの受け板９１には、図５に示すように、導入部７１に対応する位置に、オイル戻し孔９２が形成されている。エンジン本体５で生じたブローバイガスは、オイル戻し孔９２を介して導入部７１まで流れる。また、導入部７１を区画する壁部の１つである案内板７２は、上端（図３の紙面奥側）に隙間が形成されている。導入部７１まで流れたブローバイガスは、案内板７２の上端の隙間を通過して下降する。この下降するブローバイガスが通る経路には、捕捉網７３が配置されている。捕捉網７３は、ブローバイガスに含まれるエンジンオイルを捕捉可能に構成されている。捕捉網７３によって捕捉されたエンジンオイルは、オイル戻し孔９２を介してシリンダブロック５２及びシリンダヘッド５３を介してオイルパン５１に戻される。

また、捕捉網７３では、一部のエンジンオイルしか捕捉できない。例えば、粒径の小さいミスト状のエンジンオイルは捕捉網７３を通過する傾向にある。オイル分離経路では、捕捉網７３を通過したブローバイガスに含まれるミスト状のエンジンオイルが分離されて回収される。

図３に示すように、オイル分離経路は、第１領域７４と、第２領域７５と、第３領域７６と、第４領域７７と、第５領域７８と、を含んでいる。なお、図３では、ブローバイガスが流れる方向を太線の矢印で示している。第１領域７４は、導入部７１、案内板７２、及び捕捉網７３が配置される領域である。ブリーザ装置６１に導入されたブローバイガスは初めに第１領域７４を通過する。また、第２領域７５から第５領域７８は、第１領域７４の周囲に配置されている。第２領域７５から第５領域７８は、第１領域７４と直接接続されている。これにより、導入部７１から導入されたブローバイガスは、第２領域７５から第５領域７８の何れの領域にも流れる。また、第２領域７５から第５領域７８は、領域の番号順にそれぞれ接続されている。導入部７１から導入されたブローバイガスは、経由する経路に関係なく最終的には第５領域７８へ流れる。また、第５領域７８には、上述のＰＣＶバルブ６３に接続される図略の経路が形成されている。そのため、第５領域７８まで案内されたブローバイガスは、ＰＣＶバルブ６３を介して吸気経路へ流れる。

第２領域７５、第３領域７６、及び第４領域７７には、経路が分岐している箇所、分岐した経路が合流している箇所、及び経路の向きが変化している箇所（特に経路の向きが１８０度変化して反転している箇所）等がそれぞれ形成されている。このような経路を通過することで、ブローバイガスに含まれるエンジンオイルが分離される。分離されたエンジンオイルは、受け部６１ｂの受け板９１に落下した後に、オイル戻し孔９２を介して最終的にはオイルパン５１に戻される。

以下では、第４領域７７の経路の詳細、及び、ブローバイガスからエンジンオイルが分離されることについて詳細に説明する。図４に示すように、第４領域７７には、第１経路８１と、加速経路８２と、分岐経路８３と、折返し経路８４と、反転経路８５と、合流経路８６と、が形成されている。

第１経路８１は、第３領域７６から第４領域７７を介して第５領域７８へ流れる経路において、第４領域７７の最も上流側の経路である。そのため、第１経路８１には、第３領域７６を通過したブローバイガスが導入される。また、第１経路８１には、第１領域７４から直接流れた（第２領域７５及び第３領域７６を介さずに流れた）ブローバイガスも導入される。

加速経路８２は、第１経路８１の下流端に接続される一直線状の経路である。加速経路８２は、第１経路８１等の他の経路と比較して流路断面積が小さい。具体的には、加速経路８２の上下方向の高さは、第１経路８１及び他の経路と比較して低い。言い換えれば、加速経路８２は、他の経路よりも、上面の位置が低い（図４において他の経路よりも紙面手前側に位置している）。これにより、加速経路８２によってブローバイガスの流速を増加させることができる。

なお、加速経路８２は、幅方向の長さを他の経路よりも短くすることで、流路断面積が他より小さい構成であってもよい。また、加速経路８２は、一直線状に限られず、曲がっている部分を含んでいてもよい。

分岐経路８３は、加速経路８２の下流端に接続されている。分岐経路８３は、加速経路８２の方向（経路に沿う方向又は進行方向、以下同じ）に直交する壁部を含む。なお、加速経路８２が一直線上でない場合は、加速経路８２のうち分岐経路８３に接続される部分の経路（即ち最も下流側の経路）の方向と、分岐経路８３の壁部と、が直交していればよい。加速経路８２に沿って流れた高速のブローバイガスは、分岐経路８３の壁部に衝突することで、ミスト状のエンジンオイルの粒が分離される。図４に示すように、この壁部では、慣性の影響を受け易い粒径が大きいものが特に分離され易い。

また、分岐経路８３は、この壁部によって２つの経路に分岐している部分を含んでいる。これらの２つの経路は、壁部に沿う方向に形成されているため、加速経路８２に対して直交している。また、これらの２つの経路は、方向が互いに１８０度異なる。このように壁部と合わせて分岐を設けることで、壁部の周辺のブローバイガスの流れを複雑にすることができるので、ブローバイガスからエンジンオイルを一層確実に分離できる。

分岐経路８３で分岐される２つの経路は、加速経路８２に対して直交していなくてもよい。つまり、ブローバイガスを壁部に衝突させるため（壁部に沿って流れることを防止するため）、分岐経路８３の壁部は加速経路８２に直交している必要はあるが、この壁部から向きを変えて２つの経路が分岐されていてもよい。また、分岐経路８３で分岐される２つの経路は、方向の差が１８０度以外であってもよい。

折返し経路８４は、分岐経路８３の下流端に接続されている。分岐経路８３の下流端は２つ存在するが、そのそれぞれに折返し経路８４が形成されている。なお、折返し経路８４の下流端の一方のみに折返し経路８４が接続されていてもよい。折返し経路８４は、加速経路８２と平行であって進行方向が逆向きとなるように折り返される経路である。分岐経路８３の壁部に衝突しても分離されなかったエンジンオイルは、そのまま壁部に沿うように流れる傾向があるため、再び経路の方向を大きく変更することで、特に粒径の大きいエンジンオイルが集まることにより、ブローバイガスからエンジンオイルを一層確実に分離できる。

反転経路８５は、２つの折返し経路８４の下流端にそれぞれ接続されている。反転経路８５は、進行方向が１８０度変化するように経路の方向が変化する経路である。なお、反転経路８５は、分岐経路８３によって分岐された一方のみの経路に折返し経路８４を介して接続されていてもよい。

本実施形態の反転経路８５は、弧を描くように反転するのではなく、２つの直角状の経路によって反転する。具体的には、反転経路８５を構成する外側の壁部として、第１壁部８５ａ、第２壁部８５ｂ、及び第３壁部８５ｃが形成されている。これらの３つの壁部は、円弧面等を介さずに直接接続されている。言い換えれば直角状に向きが変化する２つの経路が含まれている。このような経路では、円弧面を介して接続されている経路と比較して、ブローバイガスの流れに淀み及び乱れ等が発生したり流速が遅くなったりする。特に粒径の小さいエンジンオイルは、軽く流れに乗り易かったり慣性が働きにくかったりするため、淀み等が発生している部分に集まり易い傾向がある。従って、直角状に接続される壁面を経路の外側に設けることで、粒径の小さいエンジンオイルを一層確実に分離できる。なお、直角状に接続される壁面は、反転経路８５に限られず、他の経路に設けられていても良い。

合流経路８６は、分岐経路８３によって分岐された２つの経路が合流する経路である。合流経路８６では、エンジンオイル同士が衝突することで、ブローバイガスから分離され易くなる。特に、粒径の大きいエンジンオイルは、衝突後に一体となって壁部に衝突することで、ブローバイガスから分離されることもある。従って、合流経路８６では、合流する２つの経路のうち少なくとも一方の経路を延長した先に壁部が存在することが好ましい。合流経路８６を通過したブローバイガスは上述の第５領域７８に流れて、吸気系統へ流れる。

なお、第４領域７７以外の領域にも、第１経路８１から合流経路８６のうち少なくとも１つの経路が設けられており、上記と同様の効果を発揮させてエンジンオイルを分離させることができる。

次に、図５及び図６を参照して、オイル搬送部９３の構成について説明する。受け板９１に形成されたオイル搬送部９３は、オイル分離経路で分離されたエンジンオイルを搬送する。なお、本実施形態では、オイル戻し孔９２と導入部７１の位置が同じであるため、少なくとも一部では、ブローバイガスの進行方向とは逆にエンジンオイルを搬送する必要がある。図５には、オイル搬送部９３がエンジンオイルを搬送する方向が太線の矢印で示されている。このような部分には、オイル搬送部９３が形成されている。オイル搬送部９３は、ブローバイガスの流れとは異なる方向にエンジンオイルを案内可能に構成されている。

具体的には、オイル搬送部９３は、上り部９３ａと下り部９３ｂとが連続的に繰り返された段形状に構成されている。上り部９３ａは、エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが高くなる部分である。下り部９３ｂは、前記エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが低くなる部分である。また、上り部９３ａよりも下り部９３ｂの方が急峻に高さが変化する。

ここで、エンジン１００は振動しているため、この振動の搬送力によって僅かな傾斜であれば振動によってエンジンオイルを移動させることができる。そのため、エンジンオイルは、上り部９３ａを上ることができる。また、当然であるが下り部９３ｂを下ることもできる。更に、下り部９３ｂは高さが急峻に変化しているため、エンジンオイルは振動によっても下り部９３ｂを上ることはできない。そのため、エンジンオイルは下り部９３ｂを逆方向に移動することはできない。以上により、エンジンオイルは、オイル搬送部９３をエンジンオイルの流れ方向に沿って移動する。特に、本実施形態では、オイル搬送部９３は、受け板９１から下側に凹んだ位置に形成されている（言い換えれば、上り部９３ａの上端が受け板９１よりも下側にある）。そのため、エンジンオイルは、逆方向に流れるブローバイガスの影響を受けにくくなるため、エンジンオイルを一層確実に移動させることができる。更に、この溝形状の部分にエンジンオイルを貯めておくこともできる。

以上に説明したように、本実施形態のブリーザ装置６１は、ブローバイガスに含まれるエンジンオイルを分離する。このブリーザ装置６１は、第１経路８１と、加速経路８２と、分岐経路８３と、折返し経路８４と、を備える。第１経路８１には、ブローバイガスが流れる。加速経路８２は、第１経路８１の下流側に接続されており、第１経路８１よりも流路断面積が小さい。分岐経路８３は、加速経路８２の下流側に接続されており、当該加速経路８２に直交する壁部を含み、当該壁部によって２つの経路に分岐される。折返し経路８４は、分岐経路８３で分岐した一方の経路に接続されており、加速経路８２と平行であって進行方向が逆向きとなるように折り返される。

これにより、ブローバイガスに含まれるミスト状のエンジンオイルは、加速経路８２で流速が上昇したブローバイガスによって運ばれるとともに、分岐経路８３において壁部に衝突する。その結果、ブローバイガスからエンジンオイルを分離できる。更に、折返し経路８４によってブローバイガスが折り返されることで、慣性によりエンジンオイルをブローバイガスから分離できる。

また、本実施形態のブリーザ装置６１において、ブリーザ装置６１は、経路の進行方向が９０度変化する部分（コーナー部）を含んでいる。このコーナー部を構成する外側の壁部（第１壁部８５ａと第２壁部８５ｂ、及び、第２壁部８５ｂと第３壁部８５ｃ）は、互いに直交するとともに互いに接続される２つの壁部によって構成されている。

また、本実施形態のブリーザ装置６１においては、分岐経路８３よりも下流側に形成されており、当該分岐経路８３で２つに分岐した経路を合流させる合流経路を備える。

また、本実施形態のブリーザ装置６１は、ブローバイガスから分離されたエンジンオイルを受ける受け部６１ｂを備える。受け部６１ｂは、ブローバイガスから分離されたエンジンオイルを搬送するオイル搬送部９３を備える。オイル搬送部９３は、上り部９３ａと、下り部９３ｂと、が交互に繰り返し設けられた段形状の溝部である。上り部９３ａは、エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが高くなる。下り部９３ｂは、エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが低くなる。上り部９３ａよりも下り部９３ｂの方が急峻に高さが変化する。

これにより、エンジンの振動によってエンジンオイルは上り部９３ａに沿って移動できる。一方で、下り部９３ｂは高さ変化が急峻であるため、エンジンオイルの逆流が生じにくい。その結果、エンジンオイルを一層確実に移動させることができる。

また、本実施形態のエンジン１００は、ブリーザ装置６１と、気化装置３３と、を備える。気化装置３３は、冷却水の熱により液体の燃料を気化させる。気化装置３３との熱交換が行われた冷却水がブリーザ装置６１を通過することで、当該ブリーザ装置６１が冷却される。

これにより、気化装置３３との熱交換により温度が低くなった冷却水を用いてブリーザ装置６１内のブローバイガスを冷却することで、エンジンオイルの粘度を高くすることができるため、ブローバイガスからエンジンオイルを一層確実に分離できる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記実施形態で示したオイル分離経路は一例であり、異なる経路が形成されていてもよい。

エンジン１００は、排気タービン及びコンプレッサを用いて吸気を行う過給機を備えていてもよい。この場合、吸気経路において、エアクリーナ１２とスロットルバルブ１３の間にコンプレッサが配置される。

６１ブリーザ装置
８１第１経路
８２加速経路
８３分岐経路
８４折返し経路
８５反転経路
１００エンジン

Claims

ブローバイガスに含まれるエンジンオイルを分離するブリーザ装置において、
前記ブローバイガスが流れる第１経路と、
前記第１経路の下流側に接続されており、前記第１経路よりも流路断面積が小さい加速経路と、
前記加速経路の下流側に接続されており、当該加速経路に直交する壁部を含み、当該壁部によって２つの経路に分岐される分岐経路と、
前記分岐経路で分岐した一方の経路に接続されており、前記加速経路と平行であって進行方向が逆向きとなるように折り返される折返し経路と、
前記ブローバイガスから分離された前記エンジンオイルを受ける受け部と、
を備え、
前記受け部は、前記ブローバイガスから分離された前記エンジンオイルを搬送するオイル搬送部を備え、
前記オイル搬送部は、
前記エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが高くなる上り部と、
前記エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが低くなる下り部と、
が交互に繰り返し設けられた段形状の溝部であり、
前記上り部よりも前記下り部の方が急峻に高さが変化することを特徴とするブリーザ装置。
請求項１に記載のブリーザ装置であって、
経路の進行方向が９０度変化する部分を含んでおり、当該部分を構成する外側の壁部は、互いに直交するとともに互いに接続される２つの壁部によって構成されていることを特徴とするブリーザ装置。
請求項１に記載のブリーザ装置であって、
前記分岐経路よりも下流側に形成されており、当該分岐経路で２つに分岐した経路を合流させる合流経路を備えることを特徴とするブリーザ装置。
請求項１から３までの何れか一項に記載のブリーザ装置と、
エンジン冷却水の熱により液体の燃料を気化させる気化装置と、
を備え、
前記気化装置との熱交換が行われた前記エンジン冷却水が前記ブリーザ装置を通過することで、当該ブリーザ装置が冷却されることを特徴とするエンジン。