JP7348609B2 - ブローバイガス混合継手およびエンジン - Google Patents

ブローバイガス混合継手およびエンジン Download PDF

Info

Publication number
JP7348609B2
JP7348609B2 JP2020043317A JP2020043317A JP7348609B2 JP 7348609 B2 JP7348609 B2 JP 7348609B2 JP 2020043317 A JP2020043317 A JP 2020043317A JP 2020043317 A JP2020043317 A JP 2020043317A JP 7348609 B2 JP7348609 B2 JP 7348609B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blow
gas
intake air
new intake
flow direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020043317A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021143639A (ja
Inventor
祐 鈴木
和也 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP2020043317A priority Critical patent/JP7348609B2/ja
Publication of JP2021143639A publication Critical patent/JP2021143639A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7348609B2 publication Critical patent/JP7348609B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、ディーゼルエンジン等のエンジンに配置されて、ブローバイガスを吸気系に還流させるために用いられるブローバイガス混合継手およびこのブローバイガス混合継手を備えるエンジンに関する。
エンジンに対する排出ガス規制が厳しくなっており、ディーゼルエンジン等における排気ガス対策としては、EGR(Exhaust Gas Recirculation:排気ガス再循環)装置が採用されている。EGR装置は、ディーゼルエンジンにおける燃焼温度を低く抑えながら排気ガス中のNOx(窒素酸化物)の量を低減させることができる。また、エンジンのクランクケースに漏れ出したブローバイガスは、配管やフィルタやブローバイガス混合継手を介して吸気系に還流される。
ところで、寒冷地でのディーゼルエンジンの使用の際には、ディーゼルエンジンが暖気途中であるために低温であると、ブローバイガスに含まれる水分が、氷点下の新規吸気(主流ともいう)によりブローバイガス混合継手で凝結することがある。このため、ブローバイガスと新規吸気との合流部が、着氷により閉塞されることがある。
特許文献1には、ブローバイガスを吸気管に導入するためのブローバイガス混合継手が開示されている。特許文献1に記載されたブローバイガス混合継手には、ブローバイガスと新規吸気との合流部付近に、ブローバイガス案内板が配置されている。ブローバイガス案内板は、寒冷地、特に-20℃以下の極寒地の使用においても、燃焼室から漏れたブローバイガスと新規吸気との合流部の管路がブローバイガスの水分の凝結により着氷して閉塞されることを防止している。
特開2016-205319号公報
特許文献1に記載されているブローバイガス混合継手では、ブローバイガス案内板は、新規吸気の流れ方向に対して傾斜された傾斜部分と、傾斜部分に連続して形成され新規吸気の流れ方向に平行な平行部分と、を有している。ブローバイガス案内板の傾斜部分がブローバイガスの第1の導入空間を形成し、ブローバイガス案内板の下流側の平行部分がブローバイガスの第2の導入空間を形成している。
しかし、特許文献1に記載されているブローバイガス混合継手において、ブローバイガス案内板の平行部分は、ブローバイガスと新規吸気との合流部付近に設けられている。このため、導入口から吸気通路に導入されたブローバイガスが、案内板の平行部分に直接当たる。これにより、ブローバイガス案内板の平行部分付近では、ブローバイガスの流れについて圧損が生ずるおそれがあり、ブローバイガスと新規吸気との混合に支障が出るおそれがある。
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、ブローバイガスと新規吸気との合流部が着氷で閉塞されることを抑えつつ、ブローバイガスおよび新規吸気の流れについて圧力損失が生ずることを抑えることができるブローバイガス混合継手およびエンジンを提供することを目的とする。
前記課題は、クランクケースに漏れ出したブローバイガスと、新規吸気と、を混合するブローバイガス混合継手であって、前記新規吸気を導入する主配管と、前記主配管に接続され前記ブローバイガスを前記主配管へ導入する副配管と、前記副配管が前記主配管に開口している合流部よりも前記新規吸気の流れ方向における上流側で前記流れ方向に対して傾斜して設けられ、前記合流部よりも前記上流側から前記流れ方向にみたときに前記合流部を覆い隠し、前記新規吸気と前記ブローバイガスとの直接接触を前記合流部において回避するように前記新規吸気と前記ブローバイガスとを案内する案内板と、を備えたことを特徴とする本発明に係るブローバイガス混合継手により解決される。
本発明に係るブローバイガス混合継手によれば、案内板は、ブローバイガスを主配管へ導入する副配管が主配管に開口している合流部よりも新規吸気の流れ方向における上流側で新規吸気の流れ方向に対して傾斜して設けられている。そのため、副配管から主配管へ導入されたブローバイガスが案内板に直接当たることを抑えることができる。そのため、副配管から主配管へ導入されたブローバイガスの流れが案内板により阻害されることを抑えることができる。また、案内板が新規吸気の流れ方向に対して傾斜して設けられているため、主配管を流れる新規吸気の流れが案内板により阻害されることを抑えることができる。これにより、ブローバイガスおよび新規吸気の流れについて圧力損失が生ずることを抑えることができる。
また、案内板は、合流部よりも上流側から新規吸気の流れ方向にみたときに合流部を覆い隠し、新規吸気とブローバイガスとの直接接触を合流部において回避するように新規吸気とブローバイガスとを案内する。そのため、ブローバイガスに含まれる水分が、例えば氷点下の新規吸気と接触し、ブローバイガス混合継手で凝結することを抑えることができる。このため、ブローバイガスと新規吸気との合流部が、着氷により閉塞されることを抑えることができる。
本発明に係るブローバイガス混合継手において、好ましくは、前記案内板は、前記主配管の内面に対して連続して設けられ前記合流部よりも前記上流側に配置された基端部と、前記基端部とは反対側に設けられ前記基端部よりも前記流れ方向における下流側かつ前記合流部よりも前記上流側に配置された先端部と、を有することを特徴とする。
本発明に係るブローバイガス混合継手によれば、案内板の基端部および先端部が合流部よりも新規吸気の流れ方向における上流側に配置されている。そのため、副配管から主配管へ導入されたブローバイガスが案内板に直接当たることをより確実に抑え、ブローバイガスの流れについて圧力損失が生ずることをより確実に抑えることができる。
本発明に係るブローバイガス混合継手において、好ましくは、前記主配管の前記内面と前記案内板との間に、拡張空間部が設けられていることを特徴とする。
本発明に係るブローバイガス混合継手によれば、拡張空間部が主配管の内面と案内板との間に設けられているため、ブローバイガスが主配管の内部に入り込む空間が拡がる。そのため、ブローバイガスを副配管から主配管へ容易に引き込むことができる。
本発明に係るブローバイガス混合継手において、好ましくは、前記案内板は、前記流れ方向に平行な断面において直線状であることを特徴とする。
本発明に係るブローバイガス混合継手によれば、案内板が新規吸気の流れ方向に平行な断面において直線状であるため、案内板に接触した新規吸気の流れをより円滑にすることができ、新規吸気の流れについて圧力損失が生ずることをより一層抑えることができる。
前記課題は、クランクケースに漏れ出したブローバイガスと、新規吸気と、を混合するブローバイガス混合継手を備えるエンジンであって、前記ブローバイガス混合継手は、前記新規吸気を導入する主配管と、前記主配管に接続され前記ブローバイガスを前記主配管へ導入する副配管と、前記副配管が前記主配管に開口している合流部よりも前記新規吸気の流れ方向における上流側で前記流れ方向に対して傾斜して設けられ、前記合流部よりも前記上流側から前記流れ方向にみたときに前記合流部を覆い隠し、前記新規吸気と前記ブローバイガスとの直接接触を前記合流部において回避するように前記新規吸気と前記ブローバイガスとを案内する案内板と、を有することを特徴とする本発明に係るエンジンにより解決される。
本発明に係るエンジンによれば、ブローバイガス混合継手の案内板は、ブローバイガスを主配管へ導入する副配管が主配管に開口している合流部よりも新規吸気の流れ方向における上流側で新規吸気の流れ方向に対して傾斜して設けられている。そのため、副配管から主配管へ導入されたブローバイガスが案内板に直接当たることを抑えることができる。そのため、副配管から主配管へ導入されたブローバイガスの流れが案内板により阻害されることを抑えることができる。また、案内板が新規吸気の流れ方向に対して傾斜して設けられているため、主配管を流れる新規吸気の流れが案内板により阻害されることを抑えることができる。これにより、ブローバイガスおよび新規吸気の流れについて圧力損失が生ずることを抑えることができる。
また、ブローバイガス混合継手の案内板は、合流部よりも上流側から新規吸気の流れ方向にみたときに合流部を覆い隠し、新規吸気とブローバイガスとの直接接触を合流部において回避するように新規吸気とブローバイガスとを案内する。そのため、ブローバイガスに含まれる水分が、例えば氷点下の新規吸気と接触し、ブローバイガス混合継手で凝結することを抑えることができる。このため、ブローバイガスと新規吸気との合流部が、着氷により閉塞されることを抑えることができる。
本発明によれば、ブローバイガスと新規吸気との合流部が着氷で閉塞されることを抑えつつ、ブローバイガスおよび新規吸気の流れについて圧力損失が生ずることを抑えることができるブローバイガス混合継手およびエンジンを提供することができる。
本発明の実施形態に係るブローバイガス混合継手を備えるエンジンを示す断面図である。 本実施形態に係るブローバイガス混合継手の構造例を示す断面図である。 本発明者が実施した熱流体解析の結果の一例を表す断面図である。
以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
(エンジン1の概要)
図1は、本発明の実施形態に係るブローバイガス混合継手を備えるエンジンを示す断面図である。
図1に示すエンジン1は、内燃機関であって、例えば小型の産業用ディーゼルエンジンである。エンジン1は、例えばターボチャージ付きの過給式の高出力な3気筒エンジンや4気筒エンジン等の多気筒エンジンである。エンジン1は、例えば建設機械、農業機械、芝刈り機のような車両等に搭載される。
エンジン1は、シリンダブロック2と、シリンダヘッド3と、ヘッドカバー4と、を有する。シリンダヘッド3は、シリンダブロック2の上に組付けられている。ヘッドカバー4は、シリンダヘッド3の上に組付けられている。シリンダブロック2は、上部のシリンダ5と、下部のクランクケース6と、を有する。オイルパン7は、クランクケース6の下部に配置されている。ピストン8は、シリンダ5内に配置されている。クランク軸9は、クランクケース6内に配置されている。ピストン8は、コンロッド10を介してクランク軸9に連結されている。
図1に示すように、シリンダ5は、動弁カム室11を有する。動弁カム室11には、動弁カム軸12が収容されている。タペット13がタペットガイド孔14に沿って上下動可能になっている。タペット13の下部は、動弁カム軸12に載っている。プッシュロッド15は、挿通孔16に通っている。ロッカーアーム17は、ヘッドカバー4内に配置されている。プッシュロッド15の上端部は、ロッカーアーム17に当接している。ロッカーアーム17は、スプリング18によりプッシュロッド15の上端部側に付勢されている。吸気弁19および排気弁20は、動弁カム軸12が回転することで、プッシュロッド15とロッカーアーム17とを介して伝えられた動力により上下動し、吸気口と排気口をそれぞれ開閉する。
図1に示すように、例えばオイル流出孔21が、タペット13に設けられている。オイル落下孔22が、動弁カム室11からクランクケース6まで設けられている。これにより、挿通孔16と、タペット13の内部と、オイル流出孔21と、動弁カム室11と、オイル落下孔22と、は、オイル戻し経路99を構成している。オイル戻し経路99は、ヘッドカバー4内のオイルをクランクケース6内を通ってオイルパン7に戻すことができる。シリンダヘッド3の各気筒は、吸気通路30と、排気通路31と、に接続されている。
図1に示すように、エンジン1の圧縮行程および燃焼行程の少なくともいずれかにおいて、ブローバイガスBGが発生することがある。ブローバイガスBGは、図1に示すピストン8とシリンダ5との隙間を通ってクランクケース6内に流入するガスであり、未燃焼の燃料成分や燃焼済みのガス成分やオイルおよび水分等のミスト成分を含んでいる。シリンダ5とピストン8との隙間からクランクケース6に漏れ出したブローバイガスBGは、例えば上述したオイル戻し経路99を通じて、ヘッドカバー4内へ上昇する。すなわち、ブローバイガスBGは、シリンダ5とピストン8との隙間からクランクケース6に漏れ出すと、例えばブローバイガス通過経路としてのオイル戻し経路99のオイル落下孔22と、動弁カム室11と、タペット13のオイル流出孔21と、挿通孔16と、を通じて、ヘッドカバー4内に侵入する。なお、上述したオイル戻し経路99は、ブローバイガス通過経路の一例である。ブローバイガス通過経路は、上述したオイル戻し経路99だけに限定されるわけではない。
(ブリーザ室40)
図1に示すように、ヘッドカバー4は、ブリーザ室40を有している。ブリーザ室40は、ヘッドカバー4の上に突出して設けられている。ブリーザ室40は、ブローバイガスBGを分離する。ミスト成分が分離された後のブローバイガスBGは、ブリーザ室40を介して配管41に送られる。なお、ブリーザ室40においてブローバイガスBGから取り除かれたオイル(潤滑剤成分)は、例えばヘッドカバー4から上述したオイル戻し経路99を通じて、オイルパン7に回収されるようになっている。これにより、オイルの消費を抑制することができる。
図1に示す吸気配管50の管部50Tと、配管41と、は、本実施形態に係るブローバイガス混合継手100を介して互いに接続されている。ブローバイガス混合継手100は、主配管101と、副配管102と、を有する。副配管102は、主配管101に接続されるとともに主配管101に開口している。新規吸気ARは、吸気配管50に吸入されると、エアクリーナ52と管部50Tとを通過して、ブローバイガス混合継手100の主配管101に入る。一方、ブローバイガスBGは、ブリーザ室40から配管41を通じてブローバイガス混合継手100の副配管102に入る。これにより、新規吸気ARとブローバイガスBGとは、ブローバイガス混合継手100において互いに混合されて、吸入空気Bとなる。
一方、排気通路31に導かれた排気は、ターボチャージャ60のタービン62に供給されることで、タービン62とブロア61とを高速回転させる。混合された吸入空気Bは、ターボチャージャ60のブロア61へ供給されて圧縮される。圧縮された吸入空気Cは、吸気通路30へ過給される。
(ブローバイガス混合継手100の構造例)
次に、ブローバイガス混合継手100の好ましい構造例を、図1と図2を参照して説明する。
図2は、本実施形態に係るブローバイガス混合継手の構造例を示す断面図である。
なお、図2(A)は、新規吸気ARの流れ方向に平行なブローバイガス混合継手の断面図である。図2(B)は、図2(A)に示すH-H線におけるブローバイガス混合継手の断面図である。
図1~図2(B)に示すように、ブローバイガス混合継手100は、主配管101と、副配管102と、を有する。主配管101は、新規吸気ARを導入する導入管である。副配管102は、ブローバイガスBGを主配管101へ導入する導入管である。ブローバイガス混合継手100は、プラスチック材料や金属材料により作ることができる。なお、本実施形態では、ブローバイガス混合継手100は、断熱性を確保することと軽量化のために、断熱性に優れたエンジニアリングプラスチック材料、例えばポリアミドやナイロン等により作られている。ただし、エンジニアリングプラスチック材料としては、他の材料が採用されても良い。
<主配管101>
まず、ブローバイガス混合継手100の主配管101について説明する。図2(A)および図2(B)に示すように、ブローバイガス混合継手100の主配管101は、好ましくは円形断面の導入空間107を有するパイプであり、第1開口端部111と、第2開口端部112と、を有する。第1開口端部111には、外周部の全周に渡って、リブ状の縁部113が形成されている。第2開口端部112には、外周部の全周に渡って、リブ状の縁部114が形成されている。
これにより、図1に示す吸気配管50の管部50Tが第1開口端部111に接続されると、管部50Tの内周面は、図2(A)に示す縁部113に密着される。これにより、第1開口端部111と管部50Tとの間の接続気密性が確保される。同様にして、図1に示す吸気配管50の管部50Sが第2開口端部112に接続されると、管部50Sの内周面は、図2(A)に示す縁部114に密着される。これにより、第2開口端部112と管部50Sとの間の接続気密性が確保される。
<副配管102>
次に、ブローバイガス混合継手100の副配管102について、説明する。図2(A)および図2(B)に示す副配管102は、主配管101の途中の位置に接続されるとともに主配管101に開口している。副配管102の軸方向Nは、主配管101の軸方向Mに対して交差しており、好ましくは直交している。副配管102は、好ましくは円形断面の導入空間125を有するパイプである。副配管102の一端部は、開口端部121となっている。副配管102の他端部は、主配管101に対する接続端部122となっている。
副配管102の開口端部121には、外周部の全周に渡って、リブ状の縁部123が形成されている。これにより、ブリーザ室40の配管41が副配管102の開口端部121に接続されると、配管41の内周面は、図2(A)に示す縁部123に密着される。これにより、開口端部121と配管41との間の接続気密性が確保される。副配管102の接続端部122は、開口端部であり、主配管101の通過孔109を通じて主配管101の内部に通じている。
図1に示すエアクリーナ52を通過してゴミ等が除去された新規吸気ARは、図2(A)に示す主配管101の軸方向Mに沿って主配管101に導入される。ブローバイガスBGは、図1に示すブリーザ室40と配管41とを通じて図2(A)に示す副配管102の軸方向Nに沿って副配管102に導入される。副配管102が主配管101に接続され開口している部分は、合流部150となっている。
<バッファプレート130>
図2(A)および図2(B)に示すように、主配管101の内部には、バッファプレート130が設けられている。本実施形態のバッファプレート130は、本発明の「案内板」の一例である。図2(A)に示すように、バッファプレート130は、好ましくは平坦な板状の部材であって、新規吸気ARの流れ方向に平行な断面において直線状である。バッファプレート130は、合流部150よりも新規吸気ARの流れ方向における上流側において、主配管101の軸方向Mに対して所定の角度θで傾斜して形成されている。本実施形態に係るブローバイガス混合継手100において、主配管101の軸方向Mは、新規吸気ARの流れ方向に平行である。
バッファプレート130は、合流部150よりも新規吸気ARの流れ方向における上流側から新規吸気ARの流れ方向にみたときに、合流部を覆い隠している。そして、バッファプレート130は、主配管101に導かれた新規吸気ARと副配管102に導かれたブローバイガスBGとが合流部150において互いに直接接触することを回避するように、新規吸気ARとブローバイガスBGとを案内する。
具体的には、バッファプレート130の基端部131は、主配管101の内面108に連続して形成され、合流部150よりも新規吸気ARの流れ方向における上流側に配置されている。基端部131は、副配管102の内径部分から図2(A)の図面下方向に伸ばした補助線102Sの位置よりも新規吸気ARの流れ方向における上流側に間隔寸法Wだけ離れた位置に形成されている。
バッファプレート130の先端部132は、基端部131とは反対側の部分であり、主配管101の導入空間107の中間位置に位置している。先端部132は、基端部131よりも新規吸気ARの流れ方向における下流側かつ合流部150よりも新規吸気ARの流れ方向における上流側に配置されている。つまり、先端部132の位置は、副配管102の内径部分から図2(A)の図面下方向に伸ばした補助線102Sの位置よりも、新規吸気ARの流れ方向における上流側に位置している。
バッファプレート130は、新規吸気ARとブローバイガスBGとを新規吸気ARの下流側へ向けて案内するための案内板である。しかも、バッファプレート130は、断熱性を有している。前述したように、バッファプレート130は、主配管101に導かれた新規吸気ARと副配管102に導かれたブローバイガスBGとが合流部150において互いに直接接触することを回避する。これにより、ブローバイガスBGに含まれる水分が、例えば氷点下の新規吸気ARと接触し、ブローバイガス混合継手100で凝結することを抑えることができる。このため、ブローバイガスBGと新規吸気ARとの合流部が、着氷により閉塞されることを抑えることができる。
(ブローバイガス混合継手100の各要素の寸法例)
ここで、ブローバイガス混合継手100の各部分の寸法例等を、図2(A)を参照して説明する。但し、ブローバイガス混合継手100の各部分の寸法は、以下に例示する寸法に限定されるわけではない。
図2(A)に示す主配管101の長さ寸法Pは、好ましくは、約70mm以上、100mm以下程度である。副配管102の長さ寸法Qは、好ましくは、約20mm以上、40mm以下程度である。主配管101の内径寸法Dは、副配管102の内径寸法Fよりも大きい。主配管101の内径寸法Dは、エンジン1の排気量によって異なるが、好ましくは、約40mm以上、60mm以下程度である。副配管102の内径寸法Fは、エンジン1の排気量によって異なるが、好ましくは、約20mm以上、30mm以下程度である。
前述したように、バッファプレート130は、主配管101の軸方向Mに対して所定の角度θで傾斜している。主配管101の軸方向Mに対するバッファプレート130の角度θは、好ましくは、約30度以上、60度以下程度である。
図2(A)に示すように、主配管101の軸方向Mで示す中心線CLと、バッファプレート130の先端部132と、の間の距離Lは、好ましくは、約5mm以上、15mm以下程度である。言い換えれば、主配管101の内径寸法Dに対する距離Lの比は、好ましくは、約0.1以上、0.4以下程度である。バッファプレート130の厚さtは、好ましくは、約0.2mm以上、0.4mm以下程度である。
上述したように、バッファプレート130の基端部131は、副配管102の内径部分から図2(A)の図面下方向に伸ばした補助線102Sの位置よりも新規吸気ARの流れ方向における上流側に間隔寸法Wだけ離れた位置に形成されている。そして、バッファプレート130は、基端部131から、主配管101の導入空間107の中間位置に配置された先端部132に向かって延びている。これにより、図2(A)に表したように、主配管101の内面108とバッファプレート130との間に、拡張空間部131Aが設けられている。拡張空間部131Aの間隔寸法Wは、好ましくは、約10mm以上、15mm以下程度である。拡張空間部131Aが設けられていることにより、ブローバイガスBGが主配管101の内部に入り込む空間が拡がる。そのため、ブローバイガスBGを副配管102から主配管101へ容易に引き込むことができる。
(ブローバイガス混合継手100の動作例)
例えば、気温が約-20℃程度の寒冷地において、エンジン1は、始動直後では暖気途中であるために低温状態にある。そのため、比較例に係るブローバイガス混合継手が用いられた場合において、ブローバイガスと、例えば-20℃の新規吸気と、が混合されると、ブローバイガスに含まれる水分が、氷点下の新規の吸気により従来のブローバイガス混合継手では凝結することがある。このために、主配管と副配管の合流部が着氷により閉塞されることがある。主配管と副配管との合流部が塞がれると、ブローバイガスのミスト成分を吸気側に還流して再燃焼させることができない。
これに対して、本実施形態に係るブローバイガス混合継手100では、バッファプレート130は、ブローバイガスBGを主配管101へ導入する副配管102が主配管101に開口している合流部150よりも新規吸気ARの流れ方向における上流側で新規吸気ARの流れ方向に対して傾斜して設けられている。そのため、副配管102から主配管101へ導入されたブローバイガスBGがバッファプレート130に直接当たることを抑えることができる。そのため、副配管102から主配管101へ導入されたブローバイガスBGの流れがバッファプレート130により阻害されることを抑えることができる。また、案内板が新規吸気の流れ方向に対して傾斜して設けられているため、主配管を流れる新規吸気の流れがバッファプレート130により阻害されることを抑えることができる。これにより、ブローバイガスBGおよび新規吸気ARの流れについて圧力損失が生ずることを抑えることができる。
また、バッファプレート130は、合流部150よりも新規吸気ARの流れ方向における上流側から新規吸気ARの流れ方向にみたときに合流部150を覆い隠し、新規吸気ARとブローバイガスBGとの直接接触を合流部150において回避するように新規吸気ARとブローバイガスBGとを案内する。そのため、ブローバイガスBGに含まれる水分が、例えば氷点下の新規吸気ARと接触し、ブローバイガス混合継手100で凝結することを抑えることができる。このため、ブローバイガスBGと新規吸気ARとの合流部が、着氷により閉塞されることを抑えることができる。
また、バッファプレート130の基端部131および先端部132が合流部150よりも新規吸気ARの流れ方向における上流側に配置されている。そのため、副配管102から主配管101へ導入されたブローバイガスBGがバッファプレート130に直接当たることをより確実に抑え、ブローバイガスBGの流れについて圧力損失が生ずることをより確実に抑えることができる。
また、バッファプレート130が新規吸気ARの流れ方向に平行な断面において直線状であるため、バッファプレート130に接触した新規吸気ARの流れをより円滑にすることができ、新規吸気ARの流れについて圧力損失が生ずることをより一層抑えることができる。
そして、図1に示すエンジン1が、氷点下の新規吸気ARが供給される環境下にある場合であっても、ブローバイガスBGのミスト成分は、新規吸気ARと混合されて吸入空気Bになることができる。吸入空気Bは、ターボチャージャ60により圧縮されて吸入空気C(図1参照)になり、吸気通路30へ過給される。これにより、ミスト成分は還流して再燃焼される。これにより、エンジン1における燃焼温度を低く抑えながら排気ガス中のNOx(窒素酸化物)の量を低減させることができ、エンジン1の環境性能を高めることができる。
次に、本発明者が実施した熱流体解析の結果の一例を、図3を参照して説明する。
図3は、本発明者が実施した熱流体解析の結果の一例を表す断面図である。
なお、図3(A)は、図1に示すエンジン1の定格状態に生じる新規吸気ARとブローバイガスBGとの流速分布例を示す断面図である。図3(B)は、図1に示すエンジン1の無負荷状態に生じる新規吸気ARとブローバイガスBGとの流速分布例を示す断面図である。新規吸気ARとブローバイガスBGとの各流速の速さは、矢印の長さで表現されている。
まず、本熱流体解析の条件を説明する。本熱流体解析の解析ソフトは、「STAR-CCM+13.04」である。壁面温度の設定項目は、「連成解析にて計算」である。圧縮/非圧縮の設定項目は、「圧縮性(理想気体)」である。定常/非定常の設定項目は、「定常」である。流れリルバーの設定項目は、「分離型ソルバー」である。乱流モデルの設定項目は、「RANS Realiable k-ε」である。壁面取扱いの設定項目は、「壁関数(All y+)」である。
図3(A)と図3(B)のいずれの状態であっても、バッファプレート130は、新規吸気ARとブローバイガスBGとの直接接触を合流部150において回避している。これにより、ブローバイガスBGに含まれる水分が、例えば氷点下の新規吸気ARと接触し、ブローバイガス混合継手100で凝結することを抑えることができる。このため、ブローバイガスBGと新規吸気ARとの合流部が、着氷により閉塞されることを抑えることができる。
また、図3(A)と図3(B)のいずれの状態であっても、副配管102から主配管101へ導入されたブローバイガスBGがバッファプレート130に直接当たることが抑えられている。これにより、副配管102から主配管101へ導入されたブローバイガスBGの流れがバッファプレート130により阻害されることを抑えることができる。さらに、図3(A)と図3(B)のいずれの状態であっても、バッファプレート130が新規吸気ARの流れ方向に対して傾斜して設けられているため、主配管101を流れる新規吸気ARの流れがバッファプレート130により阻害されることが抑えられている。これにより、ブローバイガスBGおよび新規吸気ARの流れについて圧力損失が生ずることを抑えることができる。以上のことが、本熱流体解析により分かった。
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。上記実施形態の構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせたりすることができる。例えば、本実施形態のエンジン1の例は、ターボチャージャ付きの過給式のディーゼルエンジンである。しかし、本発明のエンジンは、これだけに限定されるわけではなく、自然吸気式のディーゼルエンジン、ターボチャージャ付きの過給式のガソリンエンジン、自然吸気式のガソリンエンジン等であってもよい。
1:エンジン、 2:シリンダブロック、 3:シリンダヘッド、 4:ヘッドカバー、 5:シリンダ、 6:クランクケース、 7:オイルパン、 8:ピストン、 9:クランク軸、 10:コンロッド、 11:動弁カム室、 12:動弁カム軸、 13:タペット、 14:タペットガイド孔、 15:プッシュロッド、 16:挿通孔、 17:ロッカーアーム、 18:スプリング、 19:吸気弁、 20:排気弁、 21:オイル流出孔、 22:オイル落下孔、 30:吸気通路、 31:排気通路、 40:ブリーザ室、 41:配管、 50:吸気配管、 50S、50T:管部、 52:エアクリーナ、 60:ターボチャージャ、 61:ブロア、 62:タービン、 99:オイル戻し経路、 100:ブローバイガス混合継手、 101:主配管、 102:副配管、 102S:補助線、 107:導入空間、 108:内面、 109:通過孔、 111:第1開口端部、 112:第2開口端部、 113、114:縁部、 121:開口端部、 122:接続端部、 123:縁部、 125:導入空間、 130:バッファプレート、 131:基端部、 131A:拡張空間部、 132:先端部、 150:合流部、 AR:新規吸気、 B:吸入空気、 BG:ブローバイガス、 C:吸入空気

Claims (4)

  1. クランクケースに漏れ出したブローバイガスと、新規吸気と、を混合するブローバイガス混合継手であって、
    前記新規吸気を導入する主配管と、
    前記主配管に接続され前記ブローバイガスを前記主配管へ導入する副配管と、
    前記副配管が前記主配管に開口している合流部よりも前記新規吸気の流れ方向における上流側で前記流れ方向に対して傾斜して設けられ、前記合流部よりも前記上流側から前記流れ方向にみたときに前記合流部を覆い隠し、前記新規吸気と前記ブローバイガスとの直接接触を前記合流部において回避するように前記新規吸気と前記ブローバイガスとを案内する案内板と、
    を備え
    前記案内板は、
    前記主配管の内面に対して連続して設けられ前記合流部よりも前記上流側に配置された基端部と、
    前記基端部とは反対側に設けられ前記基端部よりも前記流れ方向における下流側かつ前記合流部よりも前記上流側に配置された先端部と、
    を有することを特徴とするブローバイガス混合継手。
  2. 前記主配管の前記内面と前記案内板との間に、拡張空間部が設けられていることを特徴とする請求項に記載のブローバイガス混合継手。
  3. 前記案内板は、前記流れ方向に平行な断面において直線状であることを特徴とする請求項1または2に記載のブローバイガス混合継手。
  4. クランクケースに漏れ出したブローバイガスと、新規吸気と、を混合するブローバイガス混合継手を備えるエンジンであって、
    前記ブローバイガス混合継手は、
    前記新規吸気を導入する主配管と、
    前記主配管に接続され前記ブローバイガスを前記主配管へ導入する副配管と、
    前記副配管が前記主配管に開口している合流部よりも前記新規吸気の流れ方向における上流側で前記流れ方向に対して傾斜して設けられ、前記合流部よりも前記上流側から前記流れ方向にみたときに前記合流部を覆い隠し、前記新規吸気と前記ブローバイガスとの直接接触を前記合流部において回避するように前記新規吸気と前記ブローバイガスとを案内する案内板と、
    を有し、
    前記案内板は、
    前記主配管の内面に対して連続して設けられ前記合流部よりも前記上流側に配置された基端部と、
    前記基端部とは反対側に設けられ前記基端部よりも前記流れ方向における下流側かつ前記合流部よりも前記上流側に配置された先端部と、
    を有することを特徴とするエンジン。

JP2020043317A 2020-03-12 2020-03-12 ブローバイガス混合継手およびエンジン Active JP7348609B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020043317A JP7348609B2 (ja) 2020-03-12 2020-03-12 ブローバイガス混合継手およびエンジン

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020043317A JP7348609B2 (ja) 2020-03-12 2020-03-12 ブローバイガス混合継手およびエンジン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021143639A JP2021143639A (ja) 2021-09-24
JP7348609B2 true JP7348609B2 (ja) 2023-09-21

Family

ID=77766170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020043317A Active JP7348609B2 (ja) 2020-03-12 2020-03-12 ブローバイガス混合継手およびエンジン

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7348609B2 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008544142A (ja) 2005-06-15 2008-12-04 ボルボ ラストバグナー アーベー クランクケースブローバイ換気装置(ccv)からの吸気口を備えるターボチャージャ吸気室
JP2016205319A (ja) 2015-04-27 2016-12-08 ヤンマー株式会社 エンジン装置
JP2018173010A (ja) 2017-03-31 2018-11-08 日立建機株式会社 建設機械のブローバイガス還流装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008544142A (ja) 2005-06-15 2008-12-04 ボルボ ラストバグナー アーベー クランクケースブローバイ換気装置(ccv)からの吸気口を備えるターボチャージャ吸気室
JP2016205319A (ja) 2015-04-27 2016-12-08 ヤンマー株式会社 エンジン装置
JP2018173010A (ja) 2017-03-31 2018-11-08 日立建機株式会社 建設機械のブローバイガス還流装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021143639A (ja) 2021-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4748152B2 (ja) 内燃機関の吸気管構造
US5000131A (en) Exhaust port control valve for two stroke engine
JP2009281317A (ja) 内燃機関の吸気管構造
US20180066572A1 (en) Blowby gas treatment device for internal combustion engine with supercharger
US20170314432A1 (en) System for Reverse Crankcase Ventilation During Boosted Engine Operation
EP0867610A3 (en) Air intake system for internal combustion engine
CN105971776A (zh) 具有排气再循环的发动机
JP6429320B2 (ja) ガス還流装置
JP7348609B2 (ja) ブローバイガス混合継手およびエンジン
JP6606462B2 (ja) ブローバイガス処理装置
JPS62147045A (ja) 2サイクルクランクケ−ス掃気式エンジン及びその燃料の霧化を改善する方法
JP2011027019A (ja) 2サイクルエンジン
JPH0627772Y2 (ja) ブロ−バイガス還元装置
JP6551441B2 (ja) エンジンの換気装置
AU2772200A (en) Internal combustion engine with cylinder head having unique head bolt mounting and port arrangement
JP2501863Y2 (ja) ブロ―バイガス還流装置
JP2012237231A (ja) ブローバイガス還流装置
JP4860451B2 (ja) 内燃機関
JP2001082156A (ja) 4サイクル内燃エンジン
US20060037577A1 (en) Air flow arrangement for a reduced-emission single cylinder engine
JP2010209884A (ja) 内燃機関のブローバイガス処理装置
JP2539849Y2 (ja) ブローバイガス還元装置
JP2021525847A (ja) 最適化された再循環ガス混合装置を有する、熱機関のための吸入マニホールド
WO2021014838A1 (ja) 水素ガス燃料エンジン
JP7192256B2 (ja) 過給機付エンジンのブローバイガス装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220622

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230324

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230405

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230427

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230809

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230829

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7348609

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150