JP7385091B2 - ブローバイガス処理装置およびブローバイガス処理装置を備えるエンジン - Google Patents

ブローバイガス処理装置およびブローバイガス処理装置を備えるエンジン Download PDF

Info

Publication number
JP7385091B2
JP7385091B2 JP2020138130A JP2020138130A JP7385091B2 JP 7385091 B2 JP7385091 B2 JP 7385091B2 JP 2020138130 A JP2020138130 A JP 2020138130A JP 2020138130 A JP2020138130 A JP 2020138130A JP 7385091 B2 JP7385091 B2 JP 7385091B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
flow path
cooling water
blow
engine
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
JP2020138130A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022034371A (ja
Inventor
祐 鈴木
勇樹 吉田
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 JP2020138130A priority Critical patent/JP7385091B2/ja
Publication of JP2022034371A publication Critical patent/JP2022034371A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7385091B2 publication Critical patent/JP7385091B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Description

本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関に搭載されて、ブローバイガスをオイルとガスとに分離して、ガスをエンジンの吸気系に供給するブローバイガス処理装置およびブローバイガス処理装置を備えるエンジンに関する。
エンジンに生じるブローバイガスをオイルと未燃焼ガス等のガスとに分離して、ブローバイガスから分離されたガスをエンジンの吸気系に供給するブローバイガス処理装置が、例えばディーゼルエンジンのヘッドカバーに設けられている。ブローバイガス処理装置のブローバイガスフィルタは、ヘッドカバーに内蔵され、ブローバイガスをオイルとガスとに分離する。ブローバイガスフィルタによりブローバイガスから分離されたガスは、エンジンの内部とエンジンの吸気系との間の圧力を調整する調圧弁を通過した後、エンジンの吸気系に供給される。
調圧弁を含むブローバイガス処理装置の出口部は、ヘッドカバーの上面部から外部に向かって突出して設けられている。すなわち、ブローバイガス処理装置の出口部は、ヘッドカバーの内部ではなく外部に露出した状態で設けられている。一方で、ブローバイガスには、水蒸気が含まれている。そのため、エンジンが低温状態に置かれると、ブローバイガスに含まれる水蒸気が、ブローバイガス処理装置の出口部において凍結したり凝結したりすることがある。そうすると、ブローバイガス処理装置の出口部からエンジンの吸気系に至るまでのガス経路が閉塞するおそれがある。ガス経路が閉塞すると、エンジンの内圧が上昇し、例えばクランクケースに設けられたオイルゲージガイドなどの部品が破損するおそれがある。また、ガス経路が閉塞すると、エンジンの内圧が上昇し、ターボチャージャがオイルを吸い込むおそれがある。
これに対して、特許文献1には、PCV(Positive Crankcase Ventilation)弁を温め可能な加温機構がシリンダヘッドカバーに設けられたブローバイガス還流装置が開示されている。特許文献1に記載されたブローバイガス還流装置では、加温機構は、シリンダヘッドカバーにおけるPCV弁の近傍箇所にエンジンの冷却水を流す流路を形成することにより構成されている。特許文献1に記載されたブローバイガス還流装置によれば、極寒時において外部露出するPCV弁が冷される状況であっても、加温機構によってPCV弁を温めることができるので、PCV弁においてブローバイガス中の水分が凍ることを抑えることができる。
しかし、特許文献1に記載されたブローバイガス還流装置では、PCV弁を温める冷却水を流す流路が複雑であり比較的長いため、冷却水の流速が低下しやすい。そうすると、冷却水と冷却水を流す流路との間の熱伝達率が低下しやすい。また、PCV弁を温める冷却水を流す流路が複雑であり比較的長いため、冷却水を流す流路において伝熱に寄与しない死水域が生じやすい。そうすると、冷却水からの伝熱量が低下しやすい。
このように、ブローバイガスから分離されたガスに冷却水を用いて効率的に熱を伝え、ブローバイガスに含まれる水蒸気がブローバイガス処理装置の出口部において凍結したり凝結したりすることをより一層確実に抑えるという点においては、特許文献1に記載されたブローバイガス還流装置には改善の余地がある。
特開2020-97918号公報
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、ブローバイガスから分離されたガスに効率的に熱を伝え、ブローバイガスに含まれる水蒸気が出口部において凍結したり凝結したりすることをより一層確実に抑えることができるブローバイガス処理装置およびブローバイガス処理装置を備えるエンジンを提供することを目的とする。
前記課題は、エンジンに生じるブローバイガスを処理するブローバイガス処理装置であって、前記エンジンのヘッドカバーの内部に設けられ、前記ブローバイガスをオイルとガスとに分離する分離部と、前記ヘッドカバーの上面部から外部に向かって突出して設けられ、前記分離部により前記オイルが前記ブローバイガスから分離された後の前記ガスであって前記分離部から導かれた前記ガスを前記エンジンの吸気系に供給する出口部と、を備え、前記出口部は、前記エンジンの内部と前記吸気系との間の圧力を調整する調圧弁と、前記上面部に直接的または間接的に固定され、前記調圧弁を保持する容器体と、を有し、前記容器体は、前記調圧弁を通過した前記ガスを前記吸気系に導くガス流路と、前記ガス流路を流れる前記ガスに熱を伝える前記エンジンの冷却水を直線的に導く冷却水流路と、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処理装置により解決される。
本発明に係るブローバイガス処理装置によれば、分離部によりオイルがブローバイガスから分離された後のガスをエンジンの吸気系に供給する出口部は、エンジンのヘッドカバーの上面部から外部に向かって突出して設けられている。出口部は、エンジンの内部とエンジンの吸気系との間の圧力を調整する調圧弁と、調圧弁を保持する容器体と、を有する。容器体は、ヘッドカバーの上面部に直接的または間接的に固定されている。そして、容器体は、調圧弁を通過したガスをエンジンの吸気系に導くガス流路と、ガス流路を流れるガスに熱を伝える冷却水を直線的に導く冷却水流路と、を有する。冷却水は、エンジンの冷却水であり、エンジンの暖機運転が完了した後では約70~80℃程度の温度になる。そこで、容器体に設けられた冷却水流路を流れる冷却水は、容器体に設けられたガス流路を流れるガス、すなわち分離部によりブローバイガスから分離されたガスに熱を伝え、ガスの温度を上昇させることができる。このとき、冷却水流路は、冷却水を直線的に導く。そのため、冷却水流路を流れる冷却水の流速が低下することを抑えることができる。これにより、冷却水と冷却水流路との間の熱伝達率が低下することを抑えることができる。また、冷却水流路が冷却水を直線的に導くため、冷却水流路において死水域が生ずることを抑えることができる。これにより、冷却水からの伝熱量が低下することを抑えることができる。したがって、冷却水流路が複雑であったり冷却水を屈曲させて導いたりする場合と比較して、本発明に係るブローバイガス処理装置は、分離部によりブローバイガスから分離されたガスに冷却水を用いて効率的に熱を伝え、ブローバイガスに含まれる水蒸気が出口部において凍結したり凝結したりすることをより一層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処理装置において、好ましくは、前記容器体は、前記ガス流路に接続され前記ガス流路から前記冷却水流路へ向かって延びたガス流路延長部であって前記調圧弁を通過した前記ガスの少なくとも一部を前記冷却水流路へ向かって導くガス流路延長部をさらに有することを特徴とする。
本発明に係るブローバイガス処理装置によれば、ガス流路延長部が、ガス流路に接続され、ガス流路から冷却水流路へ向かって延びている。そして、ガス流路延長部は、調圧弁を通過したガス、すなわち分離部によりブローバイガスから分離されたガスの少なくとも一部を冷却水流路へ向かって導き、冷却水流路に近づけることができる。そのため、本発明に係るブローバイガス処理装置は、分離部によりブローバイガスから分離されたガスに冷却水を用いてより一層効率的に熱を伝えることができる。これにより、本発明に係るブローバイガス処理装置は、ブローバイガスに含まれる水蒸気が出口部において凍結したり凝結したりすることをより一層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処理装置において、好ましくは、前記ガス流路延長部の軸の方向は、前記冷却水の直線的な流れの方向と直交することを特徴とする。
本発明に係るブローバイガス処理装置によれば、ガス流路延長部の軸の方向は、冷却水流路を流れる冷却水の直線的な流れの方向と並行しているわけではなく直交している。そのため、容器体の小型化を図ることができる。これにより、本発明に係るブローバイガス処理装置は、容器体が容器体の周辺部品から受ける構造上の制約を抑えつつ、分離部によりブローバイガスから分離されたガスに冷却水を用いて効率的に熱を伝えることができる。
本発明に係るブローバイガス処理装置は、好ましくは、前記冷却水流路に接続され前記冷却水を前記冷却水流路に導く上流側経路をさらに備え、前記上流側経路は、前記エンジンの排気系を流れる排気の一部を排気還流ガスとして前記吸気系に還流する排気ガス再循環装置に設けられたウォータジャケットに接続されたことを特徴とする。
本発明に係るブローバイガス処理装置によれば、上流側経路が、容器体に設けられた冷却水流路に接続され、冷却水を冷却水流路に導く。また、上流側経路は、排気ガス再循環装置に設けられたウォータジャケットに接続されている。排気ガス再循環装置は、エンジンの排気系を流れる排気の一部を排気還流ガスとしてエンジンの吸気系に還流する装置である。そのため、冷却水流路に導かれる冷却水は、冷却水流路よりも上流側における排気ガス再循環装置において排気還流ガスから熱を受け、温められている。そのため、上流側経路が排気ガス再循環装置のウォータジャケットに接続されていない場合と比較して、本発明に係るブローバイガス処理装置は、分離部によりブローバイガスから分離されたガスと冷却水との間の温度差を高く維持できるので、冷却水からの伝熱量を高めることができる。これにより、本発明に係るブローバイガス処理装置は、分離部によりブローバイガスから分離されたガスに冷却水を用いて効率的に熱を伝え、ブローバイガスに含まれる水蒸気が出口部において凍結したり凝結したりすることをより一層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処理装置は、好ましくは、前記冷却水流路に接続され前記冷却水流路を流れた後の前記冷却水を導く下流側経路をさらに備え、前記下流側経路は、前記エンジンとラジエータとの間における前記冷却水の循環の有無を前記冷却水の温度に応じて切り替えるサーモスタットよりも前記冷却水の流れの下流側の前記ラジエータを迂回する迂回流路に接続されたことを特徴とする。
本発明に係るブローバイガス処理装置によれば、下流側経路が、容器体に設けられた冷却水流路に接続され、冷却水流路を流れた後の冷却水を導く。また、下流側経路は、サーモスタットよりも冷却水の流れの下流側のラジエータを迂回する迂回経路に接続されている。サーモスタットは、エンジンとラジエータとの間における冷却水の循環の有無を冷却水の温度に応じて切り替える部品である。例えば冷却水の温度が所定温度未満である場合には、サーモスタットは、バルブを閉めてエンジンとラジエータとの間における冷却水の循環を止め、ラジエータを迂回する迂回経路を経由してエンジンの内部のウォータジャケットにおいて冷却水を循環させる。一方で、例えば冷却水の温度が所定温度以上になり、エンジンの暖機運転が完了すると、サーモスタットは、バルブを開けて、エンジンとラジエータとの間における冷却水の循環を開始する。ラジエータの流路抵抗により、ラジエータを経由して循環する場合の冷却水の流量は、ラジエータを迂回して循環する場合の冷却水の流量よりも少なくなる。ここで、冷却水流路を流れた後の冷却水を導く下流側経路が、サーモスタットよりも冷却水の流れの上流側に接続されている場合には、サーモスタットがバルブを開けてラジエータへの冷却水の循環を開始すると、ラジエータの流路抵抗により、冷却水路を流れる冷却水の流量は低下する。これに対して、本発明に係るブローバイガス処理装置によれば、下流側経路がサーモスタットよりも冷却水の流れの下流側のラジエータを迂回する迂回経路に接続されているため、サーモスタットがバルブを開けても、冷却水流路を流れる冷却水の流量は低下しない。このため、冷却水流路における冷却水からの伝熱量を常に高く維持することができる。
前記課題は、エンジンに生じるブローバイガスを処理するブローバイガス処理装置を備えるエンジンであって、前記ブローバイガス処理装置は、前記エンジンのヘッドカバーの内部に設けられ、前記ブローバイガスをオイルとガスとに分離する分離部と、前記ヘッドカバーの上面部から外部に向かって突出して設けられ、前記分離部により前記オイルが前記ブローバイガスから分離された後の前記ガスであって前記分離部から導かれた前記ガスを前記エンジンの吸気系に供給する出口部と、を有し、前記出口部は、前記エンジンの内部と前記吸気系との間の圧力を調整する調圧弁と、前記上面部に直接的または間接的に固定され、前記調圧弁を保持する容器体と、を有し、前記容器体は、前記調圧弁を通過した前記ガスを前記吸気系に導くガス流路と、前記ガス流路を流れる前記ガスに熱を伝える前記エンジンの冷却水を直線的に導く冷却水流路と、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、ブローバイガス処理装置の分離部によりオイルがブローバイガスから分離された後のガスをエンジンの吸気系に供給するブローバイガス処理装置の出口部は、エンジンのヘッドカバーの上面部から外部に向かって突出して設けられている。出口部は、エンジンの内部とエンジンの吸気系との間の圧力を調整する調圧弁と、調圧弁を保持する容器体と、を有する。容器体は、ヘッドカバーの上面部に直接的または間接的に固定されている。そして、容器体は、調圧弁を通過したガスをエンジンの吸気系に導くガス流路と、ガス流路を流れるガスに熱を伝える冷却水を直線的に導く冷却水流路と、を有する。冷却水は、エンジンの冷却水であり、エンジンの暖機運転が完了した後では約70~80℃程度の温度になる。そこで、容器体に設けられた冷却水流路を流れる冷却水は、容器体に設けられたガス流路を流れるガス、すなわち分離部によりブローバイガスから分離されたガスに熱を伝え、ガスの温度を上昇させることができる。このとき、冷却水流路は、冷却水を直線的に導く。そのため、冷却水流路を流れる冷却水の流速が低下することを抑えることができる。これにより、冷却水と冷却水流路との間の熱伝達率が低下することを抑えることができる。また、冷却水流路が冷却水を直線的に導くため、冷却水流路において死水域が生ずることを抑えることができる。これにより、冷却水からの伝熱量が低下することを抑えることができる。したがって、冷却水流路が複雑であったり冷却水を屈曲させて導いたりする場合と比較して、本発明に係るエンジンは、分離部によりブローバイガスから分離されたガスに冷却水を用いて効率的に熱を伝え、ブローバイガスに含まれる水蒸気が出口部において凍結したり凝結したりすることをより一層確実に抑えることができる。
本発明によれば、ブローバイガスから分離されたガスに効率的に熱を伝え、ブローバイガスに含まれる水蒸気が出口部において凍結したり凝結したりすることをより一層確実に抑えることができるブローバイガス処理装置およびブローバイガス処理装置を備える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処理装置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処理装置の構造例を示すX-Z平面における断面図である。 本実施形態に係るブローバイガス処理装置の出口部をエンジンの斜め上方から眺めた斜視図である。 本実施形態の出口部の容器体を表す斜視図である。 図4に表した切断面A-Aにおける断面図である。
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。
図1は、本発明の実施形態に係るブローバイガス処理装置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ャ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、オイルパン7と、ブローバイガス処理装置100と、を備える。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、吸気口と排気口と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等のミストを含んでいる。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。
図1に示すように、ブローバイガス処理装置100が、ヘッドカバー4内に設けられている。ブローバイガス処理装置100は、ブローバイガスBGを、オイルOL(図2参照)と、オイルOLのミストを分離したガス(処理後のガス)G(図2参照)と、に分離する役割を有する。例えばブローバイガスBGに含まれるガスGは、ブローバイガス処理装置100を介して、ヘッドカバー4の外部の吸気系に接続された配管41に送られる。ブローバイガスBGに含まれるガスGは、ブローバイガスBGからオイルOLとオイルOLのミストとを除いた例えば未燃焼ガス成分や燃焼ガス成分である。なお、オイル(潤滑剤成分)OLは、例えばヘッドカバー4とシリンダヘッド3内とオイル戻し経路99とを通じて、オイルパン7に回収される。
図1に示す吸気配管50の接続管50Tと配管41とは、ブローバイガス混合継手70により互いに接続されている。新規な吸気ARは、吸気配管50に吸入されると、エアクリーナ52と接続管50Tとを通過して、ブローバイガス混合継手70の主配管71に入る。一方、ブローバイガス処理装置100によりオイルOLがブローバイガスBGから分離された後のガスGは、ブローバイガス処理装置100の出口部40から配管41を通じてブローバイガス混合継手70の副配管72に入る。これにより、新規な吸気ARとガスGとが、ブローバイガス混合継手70において混合されて、吸入空気Bとなる。
一方、排気通路31からの排気は、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、吸気系の吸気通路30へ過給される。
次に、本実施形態に係るブローバイガス処理装置の構造例を、図面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処理装置の構造例を示すX-Z平面における断面図である。
ここで、図1および図2に示すX方向は、図1に示すエンジン1の前後方向、すなわちクランク軸9の軸方向である。Y方向は、エンジン1の左右方向である。Z方向は、エンジン1の上下方向である。X、Y、Z方向は、互いに直交している。
図1および図2に示すように、ブローバイガス処理装置100は、ブリーザ装置あるいはブレザともいい、ヘッドカバー4内に配置されている。図2に示すように、ブローバイガス処理装置100は、ブローバイガスBGを、オイルOLと、ガスGと、に分離して、オイルOLおよびガスGを別々の経路で案内できる。
図2に示すブローバイガス処理装置100は、主要構造部101と、出口部40と、を有する。主要構造部101は、ヘッドカバー4内に設けられている。出口部40は、ヘッドカバー4の上方に突出して設けられている。しかも、図2に示すように、出口部40は、主要構造部101のX方向である前後方向に関して、例えば略中央の位置CPに配置されている。出口部40の詳細な構造例は、主要構造部101の詳細な構造例を説明した後に説明する。
まず、ブローバイガス処理装置100の主要構造部101の構造例を、図1および図2を参照して説明する。
図1および図2に示すように、主要構造部101は、ヘッドカバー4内に収容されている。具体的には、ヘッドカバー4は、上面部4Aと、前面部4Bと、後面部4Cと、左右面部4Dと、を有している。主要構造部101は、上面部4Aと、前面部4Bと、後面部4Cと、左右面部4Dと、で囲まれた空間に配置されている。図2に示すように、主要構造部101は、ブローバイガスBGを取り入れて案内し、ブローバイガスBGから、ブローバイガスBGに含まれるオイルOLと、ガスGと、を分離する。そして、主要構造部101は、ブローバイガスBGから分離されたオイルOLおよびガスGがエンジン1の外部に漏れないように、オイルOLおよびガスGを別々の経路で案内する。そのために、ヘッドカバー4は、ヘッドカバー4の内部がヘッドカバー4の外部に対して気密性を保った状態でシリンダヘッド3に保持されている。これにより、ブローバイガスBGと、ブローバイガスBGから分離されたオイルOLおよびガスGと、がエンジン1の外部に漏れることが抑えられている。
図2に示すように、主要構造部101は、概略的には、第1ブローバイガス取り入れ部111と、第2ブローバイガス取り入れ部112と、分離部330と、第1オイル案内溝部151と、第2オイル案内溝部152と、第1オイルドレン161と、第2オイルドレン162と、を有する。第1オイル案内溝部151および第2オイル案内溝部152のそれぞれは、本発明の「オイル案内部」の一例である。第1オイルドレン161および第2オイルドレン162は、本発明の「オイルドレン」の一例である。
図2に示すように、主要構造部101は、上述した構成要素を構成するために、仕切り壁部200と、案内壁部203と、案内板295と、を有する。仕切り壁部200は、ヘッドカバー4内においてX-Y平面に、すなわち水平に配置されており、ヘッドカバー4の下部領域4Pと、上部領域4Q、4Rと、を仕切っている。従って、下部領域4Pと、上部領域4Q、4Rと、は、互いに独立した空間になっている。
図2に示すように、案内壁部203は、処理後のガスG、すなわちブローバイガスBGからオイルOLのミストを分離した後のガスGだけを出口部40へ確実に案内する。案内壁部203は、仕切り壁部200と、ヘッドカバー4の上面部4Aと、の間に配置されており、上部領域4Qと、上部領域4Rと、を仕切っている。従って、上部領域4Qと、上部領域4Rと、は、互いに独立した空間である。
次に、第1ブローバイガス取り入れ部111と第2ブローバイガス取り入れ部112について、図2を参照して説明する。
第1ブローバイガス取り入れ部111と第2ブローバイガス取り入れ部112とは、仕切り壁部200と案内板295とにより形成された孔であり、ブローバイガスBGを取り入れる。仕切り壁部200は、分離部330を中心にして、第1案内下面部231側と第2案内下面部232側とに分かれている。第1ブローバイガス取り入れ部111は、前面部4B寄りの位置(すなわちエンジン1の前側)に設けられて前側からブローバイガスBGを取り入れる。また、第2ブローバイガス取り入れ部112は、後面部4C寄りの位置(すなわちエンジン1の後側)に設けられて後側からブローバイガスBGを取り入れる。図2に示す案内板295は、第1案内下面部231と第2案内下面部232とに対面するようにして仕切り壁部200から離れた部分を有し、X-Y平面に沿って配置されている。
図1に示すように、クランクケース6内を上昇してきたブローバイガスBGは、図2に示すヘッドカバー4の下部領域4Pに達すると、第1ブローバイガス取り入れ部111を通って仕切り壁部200の第1案内下面部231と案内板295との間に取り入れられ、分離部330に向かって案内される。あるいは、ブローバイガスBGは、第2ブローバイガス取り入れ部112を通って第2案内下面部232と案内板295との間に取り入れられ、分離部330に向かって案内される。そして、ブローバイガスBGは、図2に表した矢印のように、前後方向であるX方向に関して中央位置RPにある分離部330のインパクタ120に達する。
次に、分離部300について、図2を参照して説明する。
図2に示す分離部330は、インパクタ式セパレータとも言い、インパクタ120と、フィルタ130と、衝突板133と、を有し、エンジン1の前後方向において第1ブローバイガス取り入れ部111と第2ブローバイガス取り入れ部112との間に設けられている。より具体的には、分離部330は、エンジン1の前後方向において第1オイルドレン161と第2オイルドレン162との間の中央部すなわち中央位置RPに設けられている。
インパクタ120は、ノズルあるいはオリフィスの機能を有している。インパクタ120の絞り孔121の軸方向は、Z方向である鉛直方向あるいは上下方向に沿っている、いわゆる縦型の絞り孔である。インパクタ120は、ブローバイガスBGを絞り孔121に沿って上方に向けて通すことで、ブローバイガスBGの流速を上昇させることができる流速上昇操作部である。インパクタ120は、仕切り壁部200のX方向に関して中央位置RPに配置されている。これにより、第1ブローバイガス取り入れ部111により取り入れられるブローバイガスBGと、第2ブローバイガス取り入れ部112により取り入れられるブローバイガスBGと、は、均等にインパクタ120へと案内される。インパクタ120は、絞り孔121に流入するブローバイガスBGの流速を高めた上で、ブローバイガスBGをフィルタ130へ導く。
図2に示すように、フィルタ130は、仕切り壁部200の上に交換可能に取り付けられている。フィルタ130は、ブローバイガスBGからオイルOLを分離する性能(すなわちオイルOLの分離性能)を向上させるための部材であり、例えばグラスウールやスチールウール等の材質により作られている。但し、フィルタ130の材質は、特に限定されるわけではない。フィルタ130は、衝突板133と、インパクタ120と、の間に配置されている。つまり、フィルタ130の下面には、流速上昇操作部としてのインパクタ120が配置されている。フィルタ130の上面には、衝突板133が配置されている。
衝突板133は、例えば金属板であり、水平方向に延びている。衝突板133は、流速が上昇してフィルタ130を通ったブローバイガスBGを衝突させることで、オイルOLと、オイルOLのミストを含まないガスGと、に分離する。流速が高められたブローバイガスBGは、フィルタ130を通って異物を除去されながら衝突板133に衝突することで、オイルOLと、オイルOLのミストを含まないガスGと、に分離される。そして、分離部330によりブローバイガスBGから分離されたガスGは、フィルタ130から放出される。
前述したように、案内壁部203は、仕切り壁部200と、ヘッドカバー4の上面部4Aと、の間に設けられている。そのため、フィルタ130から放出されたオイルOLのミストを含まないガスGは、案内壁部203により案内され上部領域4Qの通路135を通って、出口部40へ導かれる。案内壁部203は、ヘッドカバー4内に配置されていることで、分離部330により分離したガスGを出口部40に案内することができる。
一方で、分離部330によりブローバイガスBGから分離されたオイルOLは、フィルタ130を通って落ちていき、インパクタ120の上面に落下する。インパクタ120の上面に落下したオイルOLは、インパクタ120の上面に沿って流れ、第1オイル案内溝部151および第2オイル案内溝部152に向かって流れていく。
分離部330は、図2に示すX方向の中央位置RPに位置しており、ブローバイガスBGを、エンジン1の前側および後側からX方向の中央部に向かって集合させることができる集合部としての役割を果たす。このように、分離部330は、ヘッドカバー4のX方向に関して中央位置RPにあるので、ヘッドカバー4内において、X方向に関して前側および後側からブローバイガスBGを中央部に集めて、オイルOLと、オイルOLのミストを含まないガスGと、に分離することができる。
次に、第1オイル案内溝部151と第2オイル案内溝部152について、図2を参照して説明する。
図2に示す第1オイル案内溝部151は、溝形状を呈し、ヘッドカバー4の前面部4Bからフィルタ130の近傍にまで設けられ、フィルタ130からヘッドカバー4の前面部4Bへ向かって下方に傾斜している。同様にして、第2オイル案内溝部152は、溝形状を呈し、ヘッドカバー4の後面部4Cからフィルタ130の近傍にまで設けられ、フィルタ130からヘッドカバー4の後面部4Cへ向かって下方に傾斜している。第1オイル案内溝部151および第2オイル案内溝部152は、分離部330によりブローバイガスBGから分離されたオイルOLを案内する。第1オイル案内溝部151は、本発明の「第1オイル案内部」の具体的な構造例であり、フィルタ130から放出されるオイルOLを、図1のエンジン1が前側に傾斜した時にはX1方向で示す前方へ案内して前側の第1オイルドレン161に導くことができる。同様にして、第2オイル案内溝部152は、本発明の「第2オイル案内部」の具体的な構造例であり、フィルタ130から放出されるオイルOLを、図1のエンジン1が後側に傾斜した時にはX2方向で示す後方へ案内して後側の第2オイルドレン162に導くことができる。
なお、第1オイル案内溝部151と第2オイル案内溝部152とは、互いに繋がっていてもよい。この場合には、1つのオイル案内溝部のうち、フィルタ130からエンジン1の前側に向けて設けられた部分を第1オイル案内溝部151と称し、フィルタ130からエンジン1の後側に向けて設けられた部分を第2オイル案内溝部152と称する。
次に、第1オイルドレン161と第2オイルドレン162について、図2を参照して説明する。
第1オイルドレン161は、エンジン1の前側に設けられ、例えば筒状を呈する。第1オイルドレン161は、仕切り壁部200の第1案内下面部231の前方位置において、ヘッドカバー4内においてZ1方向である下向きに設けられている。第1オイルドレン161は、逆止弁を有し、第1オイル案内溝部151により案内されたオイルOLを一時的に貯留するとともにエンジン1内に排出する。同様にして、第2オイルドレン162は、エンジン1の後側に設けられ、例えば筒状を呈する。第2オイルドレン162は、仕切り壁部200の第2案内下面部232の後方位置において、ヘッドカバー4内においてZ1方向である下向きに設けられている。第2オイルドレン162は、逆止弁を有し、第2オイル案内溝部152により案内されたオイルOLを一時的に貯留するとともにエンジン1内に排出する。
これにより、エンジン1が前側に傾くと、分離部330によりブローバイガスBGから分離されたオイルOLは、第1オイル案内溝部151によりX1方向に案内され、第1オイルドレン161に一時的に貯留された後、第1オイルドレン161を通じてZ1方向に排出される。同様にして、エンジン1が後側に傾くと、分離部330によりブローバイガスBGから分離されたオイルOLは、第2オイル案内溝部152によりX2方向に案内され、第2オイルドレン162に一時的に貯留された後、第2オイルドレン162を通じてZ1方向に排出される。ヘッドカバー4内において、第1オイルドレン161および第2オイルドレン162から排出されたオイルOLは、例えば図1に示すヘッドカバー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。あるいは、排出されたオイルOLは、例えば図示しないオイル容器に回収することも可能である。これにより、第1オイルドレン161および第2オイルドレン162から排出されるオイルOLは、エンジン1内に排出され、エンジン1の外部に漏れることがない。
次に、ブローバイガス処理装置100の出口部40の構造例を、図2を参照して説明する。
すでに説明したように、図2に示す出口部40は、ヘッドカバー4において、Z方向に向けて突出して設けられている。具体的には、出口部40は、ヘッドカバー4の上面部4Aから外部に向かって突出して設けられている。出口部40は、ヘッドカバー4の主要構造部101のX方向である前後方向に関して、例えば略中央の位置CPに配置されている。
図2に表したように、出口部40は、調圧弁(ダイヤフラム)350と、容器体750と、を有し、エンジン1の例えば略中央の位置CPにおいてガスGの圧力を調整して、主要構造部101から導かれたガスGだけをエンジン1の吸気系の配管41へ送る。つまり、出口部40は、分離部330によりブローバイガスBGから分離されたガスGを、配管41を介してエンジン1の吸気系に戻して再燃焼させることができる。これにより、ブローバイガスBGから分離されたガスGがエンジン1の外部に放出されるのを防いで、エンジン1の環境性能を向上することができる。
調圧弁350は、エンジン1の内部とエンジン1の吸気系との間の圧力を調整しつつ、新規な吸気ARがブローバイガス混合継手70および吸気系の配管41を介してエンジン1内に流入することを抑える(図1参照)。
図2に表したように、容器体750は、出口取付部700を介してヘッドカバー4の上面部4Aに間接的に固定され、調圧弁350を保持している。なお、容器体750は、出口取付部700を介することなくヘッドカバー4の上面部4Aに直接的に固定されていてもよい。あるいは、出口取付部700は、ヘッドカバー4の一部であってもよく、ヘッドカバー4に設けられたガス排出用の貫通孔680を中心にしてヘッドカバー4の上面部4Aから外部へ盛り上がるように形成されている。ガス排出用の貫通孔680は、ヘッドカバー4の上面部4Aを円形状にZ方向に沿って貫通して設けられている。つまり、ガス排出用の貫通孔680の中心軸は、Z方向に沿っている。貫通孔680は、分離部330によりブローバイガスBGから分離されたガスGを通過させる。
容器体750は、スペーサなどとも呼ばれ、出口取付部700上に設置されている。容器体750は、ヘッドカバー4内から出口取付部700の貫通孔680を経て上がってくるガスGを一時的に収容し、配管41を通じて図1に示すエンジン1の吸気系側に供給することができる。具体的には、容器体750は、ガス流路42と、冷却水流路46と、を有する。ガス流路42は、貫通孔680を通過し、調圧弁350をさらに通過したガスGを配管41を通じてエンジン1の吸気系に導く。冷却水流路46は、エンジン1の冷却水を導く。冷却水は、例えばシリンダブロック2およびシリンダヘッド3などを冷却するLLC(Long Life Coolant)であり、エンジン1の暖機運転が完了した後では約70~80℃程度の温度になる。
図2に表したように、容器体750は、ガス流路延長部45をさらに有する。ガス流路延長部45は、ガス流路42に接続され、ガス流路42から冷却水流路46へ向かって延びている。ガス流路延長部45は、調圧弁350を通過したガスGの少なくとも一部を冷却水流路46へ向かって導く。
次に、本実施形態に係るブローバイガス処理装置100の出口部40の構造例を、図3~図5を参照してさらに詳細に説明する。
図3は、本実施形態に係るブローバイガス処理装置の出口部をエンジンの斜め上方から眺めた斜視図である。
図4は、本実施形態の出口部の容器体を表す斜視図である。
図5は、図4に表した切断面A-Aにおける断面図である。
前述したように、ブローバイガス処理装置100の出口部40は、ヘッドカバー4の上面部4Aから外部に向かって突出して設けられている(図3参照)。本実施形態に係るブローバイガス処理装置100では、出口部40の容器体750は、ネジなどの締結部材751が容器体750に設けられたネジ孔752を通過し出口取付部700(図2参照)に締結されることにより、ヘッドカバー4の上面部4Aに固定されている。
図4および図5に表したように、容器体750は、ガス流路42と、冷却水流路46と、を有する。ガス流路42は、第1ガス流路43と、第2ガス流路44と、を有する。第1ガス流路43は、容器体750がヘッドカバー4の上面部4Aに固定された状態において、鉛直方向あるいは上下方向に延びている。すなわち、第1ガス流路43の軸C1は、容器体750がヘッドカバー4の上面部4Aに固定された状態において、鉛直方向あるいは上下方向に延びている。一方で、第2ガス流路44は、容器体750がヘッドカバー4の上面部4Aに固定された状態において、水平方向に延びている。すなわち、第2ガス流路44の軸C2は、容器体750がヘッドカバー4の上面部4Aに固定された状態において、水平方向に延びている。第1ガス流路43の軸C1は、第2ガス流路44の軸C2に略直交している。そして、第1ガス流路43は、第2ガス流路44と交差し、第2ガス流路44と交差した部分において第2ガス流路44に接続されている。
図5に表したように、冷却水流路46は、容器体750がヘッドカバー4の上面部4Aに固定された状態において、水平方向に直線的に延びている。すなわち、冷却水流路46の軸C4は、容器体750がヘッドカバー4の上面部4Aに固定された状態において、水平方向に直線的に延びている。冷却水流路46の軸C4は、第1ガス流路43の軸C1に略直交するとともに、第2ガス流路44の軸C2に略直交している。
図3および図5に表したように、冷却水流路46は、一方の端部において上流側経路361に接続され、他方の端部において下流側経路362に接続されている。冷却水流路46の一方の端部は、冷却水流路46の他方の端部からみて、冷却水の流れの上流側に位置する。冷却水流路46の他方の端部は、冷却水流路46の一方の端部からみて、冷却水の流れの下流側に位置する。
図3および図5に表したように、上流側経路361は、排気ガス再循環装置80に接続されるとともに、容器体750の冷却水流路46の上流側の端部に接続されている。排気ガス再循環装置80は、EGR冷却器81と、EGRバルブ82と、を有し、エンジン1の排気系を流れる排気の一部を排気還流ガスECGとしてエンジン1の吸気系に還流する。具体的には、上流側経路361は、排気ガス再循環装置80のEGRバルブ82に設けられたウォータジャケット(図示せず)に接続され、EGRバルブ82のウォータジャケットを流れる冷却水の一部を取り出し、容器体750の冷却水流路46に導く。
図3および図5に表したように、下流側経路362は、容器体750の冷却水流路46の下流側の端部に接続されるとともに、サーモスタットカバー371に接続されている。サーモスタットカバー371は、サーモスタットよりも冷却水の流れの下流側のラジエータを迂回する迂回経路(図示せず)に設けられている。そのため、下流側経路362は、サーモスタットよりも冷却水の流れの下流側のラジエータを迂回する迂回経路に接続されている。
サーモスタット(図示せず)は、エンジン1とラジエータ(図示せず)との間における冷却水の循環の有無を冷却水の温度に応じて切り替える部品である。例えば冷却水の温度が所定温度未満である場合には、サーモスタットは、バルブ(図示せず)を閉めてエンジン1とラジエータとの間における冷却水の循環を止め、ラジエータを迂回する迂回経路を経由してエンジン1の内部のウォータジャケット(図示せず)において冷却水を循環させる。一方で、例えば冷却水の温度が所定温度以上になり、エンジン1の暖機運転が完了すると、サーモスタットは、バルブを開けて、エンジン1とラジエータとの間における冷却水の循環を開始する。
図3に表した矢印F1のように、EGRバルブ82のウォータジャケットから取り出された冷却水は、上流側経路361を流れ、容器体750に設けられた冷却水流路46に導かれる。図5に表した矢印F2のように、冷却水流路46に導かれた冷却水は、冷却水流路46の上流側の端部から冷却水流路46の下流側の端部に向かって流れる。そして、図3に表した矢印F3のように、冷却水流路46から流れ出た冷却水は、下流側経路362を流れ、サーモスタットよりも冷却水の流れの下流側のラジエータを迂回する迂回経路に設けられたサーモスタットカバー371に導かれる。
ここで、前述したように、冷却水流路46は、直線的に延びている。すなわち、冷却水流路46の軸C4は、直線的に延びている。そのため、図5に表した矢印F2のように、冷却水流路46は、冷却水を直線的に導くことができる。
図4および図5に表したように、容器体750は、ガス流路延長部45をさらに有する。ガス流路延長部45は、ガス流路42に接続されている。具体的には、ガス流路延長部45は、第1ガス流路43と第2ガス流路44とが互いに交差した部分に接続されている。そして、ガス流路延長部45は、第1ガス流路43と第2ガス流路44とが互いに交差した部分から冷却水流路46へ向かって延びている。ガス流路延長部45は、容器体750がヘッドカバー4の上面部4Aに固定された状態において、水平方向に延びている。すなわち、ガス流路延長部45の軸C3は、容器体750がヘッドカバー4の上面部4Aに固定された状態において、水平方向に延びている。
本実施形態では、ガス流路延長部45の軸C3は、第2ガス流路44の軸C2と略平行であり、第2ガス流路44の軸C2と略同一直線上に存在する。また、ガス流路延長部45の軸C3は、第1ガス流路43の軸C1に略直交している。さらに、ガス流路延長部45の軸C3は、冷却水流路46の軸C4に略直交している。そのため、図5に表したように、ガス流路延長部45の軸C3は、冷却水流路46を流れる冷却水の直線的な流れの方向(図5に表した矢印F2参照)と直交する。
次に、分離部330によりブローバイガスBGから分離されたガスGの流れについて、図4および図5を参照して説明する。
分離部330によりブローバイガスBGから分離されたガスGは、出口取付部700の貫通孔680(図2参照)を通過する。貫通孔680を通過したガスGは、出口部40の容器体750に形成された通気孔753(図4および図5参照)を通過し、調圧弁350に導かれる。そして、エンジン1の内部の圧力が所定以上の圧力に上昇すると、あるいはエンジン1の吸気系の圧力が所定未満の圧力に低下すると、調圧弁350が開く。そうすると、調圧弁350に導かれたガスGは、調圧弁350を通過し、ガス流路42のうち第1ガス流路43を流れる。
図5に表した矢印G1のように、第1ガス流路43を流れたガスGの一部は、ガス流路42のうち第2ガス流路44に導かれ、配管41を通じてエンジン1の吸気系に導かれる。また、図5に表した矢印G2のように、第1ガス流路43を流れたガスGの他の一部は、ガス流路延長部45に導かれ、第1ガス流路43と第2ガス流路44とが互いに交差した部分から冷却水流路46へ向かって導かれる。そして、冷却水流路46へ向かって導かれたガスGは、第1ガス流路43と第2ガス流路44とが互いに交差した部分へ向かって戻り、第2ガス流路44に導かれ、配管41を通じてエンジン1の吸気系に導かれる。
ここで、前述したように、ブローバイガス処理装置100の出口部40は、ヘッドカバー4の上面部4Aから外部に向かって突出して設けられている(図3参照)。一方で、ブローバイガスBGには、水蒸気が含まれている。そのため、エンジンが低温状態に置かれると、ブローバイガスに含まれる水蒸気が、ブローバイガス処理装置の出口部において凍結したり凝結したりすることがある。そうすると、ブローバイガス処理装置の出口部からエンジンの吸気系に至るまでのガス経路(例えば本実施形態の配管41)が閉塞するおそれがある。ガス経路が閉塞すると、エンジンの内圧が上昇し、例えばクランクケースに設けられたオイルゲージガイドなどの部品が破損するおそれがある。また、ガス経路が閉塞すると、エンジンの内圧が上昇し、ターボチャージャがオイルを吸い込むおそれがある。
これに対して、本実施形態に係るブローバイガス処理装置100およびブローバイガス処理装置100を備えるエンジン1において、出口部40の容器体750は、エンジン1の冷却水を導く冷却水流路46を有する。前述したように、エンジン1の冷却水は、例えばシリンダブロック2およびシリンダヘッド3などを冷却するLLCであり、エンジン1の暖機運転が完了した後では約70~80℃程度の温度になる。そのため、冷却水流路46を流れる冷却水は、ガス流路42を流れるガスGに熱を伝え、ガスGの温度を上昇させることができる。
このとき、前述したように、冷却水流路46は、冷却水を直線的に導く。そのため、冷却水流路46を流れる冷却水の流速が低下することを抑えることができる。これにより、冷却水と冷却水流路46との間の熱伝達率が低下することを抑えることができる。また、冷却水流路46が冷却水を直線的に導くため、冷却水流路46において死水域が生ずることを抑えることができる。これにより、冷却水からの伝熱量が低下することを抑えることができる。したがって、冷却水流路が複雑であったり冷却水を屈曲させて導いたりする場合と比較して、本実施形態に係るブローバイガス処理装置100は、分離部330によりブローバイガスBGから分離されたガスGに冷却水を用いて効率的に熱を伝え、ブローバイガスBGに含まれる水蒸気が出口部40において凍結したり凝結したりすることをより一層確実に抑えることができる。
また、ガス流路延長部45が、ガス流路42に接続され、ガス流路42から冷却水流路46へ向かって延びている。そして、ガス流路延長部45は、調圧弁350を通過したガスG、すなわち分離部330によりブローバイガスBGから分離されたガスGの少なくとも一部を冷却水流路46へ向かって導き、冷却水流路46に近づけることができる。そのため、本実施形態に係るブローバイガス処理装置100は、分離部330によりブローバイガスBGから分離されたガスGに冷却水を用いてより一層効率的に熱を伝えることができる。これにより、本実施形態に係るブローバイガス処理装置100は、ブローバイガスBGに含まれる水蒸気が出口部40において凍結したり凝結したりすることをより一層確実に抑えることができる。
また、ガス流路延長部45の軸C3の方向は、冷却水流路46を流れる冷却水の直線的な流れの方向(図5に表した矢印F2参照)と並行しているわけではなく直交している。そのため、容器体750の小型化を図ることができる。これにより、本実施形態に係るブローバイガス処理装置100は、容器体750が容器体750の周辺部品から受ける構造上の制約を抑えつつ、分離部330によりブローバイガスBGから分離されたガスGに冷却水を用いて効率的に熱を伝えることができる。
また、上流側経路361が、容器体750に設けられた冷却水流路46に接続され、冷却水を冷却水流路46に導く。また、上流側経路361は、排気ガス再循環装置80(本実施形態ではEGRバルブ82)に設けられたウォータジャケットに接続されている。そのため、冷却水流路46に導かれる冷却水は、冷却水流路46よりも上流側における排気ガス再循環装置80において排気還流ガスECGから熱を受け、温められている。そのため、上流側経路361が排気ガス再循環装置80のウォータジャケットに接続されていない場合と比較して、本実施形態に係るブローバイガス処理装置100は、分離部330によりブローバイガスBGから分離されたガスGと冷却水との間の温度差を高く維持できるので、冷却水からの伝熱量を高めることができる。これにより、本実施形態に係るブローバイガス処理装置100は、分離部330によりブローバイガスBGから分離されたガスGに冷却水を用いて効率的に熱を伝え、ブローバイガスBGに含まれる水蒸気が出口部40において凍結したり凝結したりすることをより一層確実に抑えることができる。
また、下流側経路362が、容器体750に設けられた冷却水流路46に接続され、冷却水流路46を流れた後の冷却水を導く。また、下流側経路362は、サーモスタットよりも冷却水の流れの下流側のラジエータを迂回する迂回経路(本実施形態ではサーモスタットカバー371)に接続されている。ここで、冷却水流路46を流れた後の冷却水を導く下流側経路362が、サーモスタットよりも冷却水の流れの上流側に接続されている場合には、サーモスタットがバルブを開けてラジエータへの冷却水の循環を開始すると、ラジエータの流路抵抗により、冷却水流路46を流れる冷却水の流量は低下する。これに対して、本実施形態に係るブローバイガス処理装置100によれば、下流側経路362がサーモスタットよりも冷却水の流れの下流側のラジエータを迂回する迂回経路に接続されているため、サーモスタットがバルブを開けても、冷却水流路46を流れる冷却水の流量は低下しない。このため、冷却水流路46における冷却水からの伝熱量を常に高く維持することができる。
また、図4および図5に表したように、ガス流路延長部45が、ガス流路42に接続され、ガス流路42から冷却水流路46へ向かって延びている。そのため、ガス流路延長部45が設けられていない場合と比較して、ガス流路延長部45は、容器体750の強度を高めることができる。言い換えれば、ガス流路延長部45は、容器体750を補強することができる。
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。
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、 4A:上面部、 4B:前面部、 4C:後面部、 4D:左右面部、 4P:下部領域、 4Q:上部領域、 4R:上部領域、 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:出口部、 41:配管、 42:ガス流路、 43:第1ガス流路、 44:第2ガス流路、 45:ガス流路延長部、 46:冷却水流路、 50:吸気配管、 50T:接続管、 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、 70:ブローバイガス混合継手、 71:主配管、 72:副配管、 80:排気ガス再循環装置、 81:EGR冷却器、 82:EGRバルブ、 99:オイル戻し経路、 100:ブローバイガス処理装置、 101:主要構造部、 111:第1ブローバイガス取り入れ部、 112:第2ブローバイガス取り入れ部、 120:インパクタ、 121:絞り孔、 130:フィルタ、 133:衝突板、 135:通路、 151:第1オイル案内溝部、 152:第2オイル案内溝部、 161:第1オイルドレン、 162:第2オイルドレン、 200:仕切り壁部、 203:案内壁部、 231:第1案内下面部、 232:第2案内下面部、 295:案内板、 300:分離部、 330:分離部、 350:調圧弁、 361:上流側経路、 362:下流側経路、 371:サーモスタットカバー、 372:冷却ファン、 680:貫通孔、 700:出口取付部、 750:容器体、 751:締結部材、 752:ネジ孔、 753:通気孔、 AR:吸気、 B:吸入空気、 BG:ブローバイガス、 C:吸入空気、 C1、C2、C3、C4:軸、 ECG:排気還流ガス、 G:ガス、 OL:オイル、 RP:中央位置

Claims (5)

  1. エンジンに生じるブローバイガスを処理するブローバイガス処理装置であって、
    前記エンジンのヘッドカバーの内部に設けられ、前記ブローバイガスをオイルとガスとに分離する分離部と、
    前記ヘッドカバーの上面部から外部に向かって突出して設けられ、前記分離部により前記オイルが前記ブローバイガスから分離された後の前記ガスであって前記分離部から導かれた前記ガスを前記エンジンの吸気系に供給する出口部と、
    を備え、
    前記出口部は、
    前記エンジンの内部と前記吸気系との間の圧力を調整する調圧弁と、
    前記上面部に直接的または間接的に固定され、前記調圧弁を保持する容器体と、
    を有し、
    前記容器体は、
    前記調圧弁を通過した前記ガスを前記吸気系に導くガス流路と、
    前記ガス流路を流れる前記ガスに熱を伝える前記エンジンの冷却水を直線的に導く冷却水流路と、
    前記ガス流路に接続され前記ガス流路から前記冷却水流路へ向かって延びたガス流路延長部であって前記調圧弁を通過した前記ガスの少なくとも一部を前記冷却水流路へ向かって導くガス流路延長部と、
    を有することを特徴とするブローバイガス処理装置。
  2. 前記ガス流路延長部の軸の方向は、前記冷却水の直線的な流れの方向と直交することを特徴とする請求項に記載のブローバイガス処理装置。
  3. 前記冷却水流路に接続され前記冷却水を前記冷却水流路に導く上流側経路をさらに備え、
    前記上流側経路は、前記エンジンの排気系を流れる排気の一部を排気還流ガスとして前記吸気系に還流する排気ガス再循環装置に設けられたウォータジャケットに接続された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処理装置。
  4. 前記冷却水流路に接続され前記冷却水流路を流れた後の前記冷却水を導く下流側経路をさらに備え、
    前記下流側経路は、前記エンジンとラジエータとの間における前記冷却水の循環の有無を前記冷却水の温度に応じて切り替えるサーモスタットよりも前記冷却水の流れの下流側の前記ラジエータを迂回する迂回流路に接続されたことを特徴とする請求項1~のいずれか1項に記載のブローバイガス処理装置。
  5. エンジンに生じるブローバイガスを処理するブローバイガス処理装置を備えるエンジンであって、
    前記ブローバイガス処理装置は、
    前記エンジンのヘッドカバーの内部に設けられ、前記ブローバイガスをオイルとガスとに分離する分離部と、
    前記ヘッドカバーの上面部から外部に向かって突出して設けられ、前記分離部により前記オイルが前記ブローバイガスから分離された後の前記ガスであって前記分離部から導かれた前記ガスを前記エンジンの吸気系に供給する出口部と、
    を有し、
    前記出口部は、
    前記エンジンの内部と前記吸気系との間の圧力を調整する調圧弁と、
    前記上面部に直接的または間接的に固定され、前記調圧弁を保持する容器体と、
    を有し、
    前記容器体は、
    前記調圧弁を通過した前記ガスを前記吸気系に導くガス流路と、
    前記ガス流路を流れる前記ガスに熱を伝える前記エンジンの冷却水を直線的に導く冷却水流路と、
    前記ガス流路に接続され前記ガス流路から前記冷却水流路へ向かって延びたガス流路延長部であって前記調圧弁を通過した前記ガスの少なくとも一部を前記冷却水流路へ向かって導くガス流路延長部と、
    を有することを特徴とするエンジン。
JP2020138130A 2020-08-18 2020-08-18 ブローバイガス処理装置およびブローバイガス処理装置を備えるエンジン Active JP7385091B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020138130A JP7385091B2 (ja) 2020-08-18 2020-08-18 ブローバイガス処理装置およびブローバイガス処理装置を備えるエンジン

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020138130A JP7385091B2 (ja) 2020-08-18 2020-08-18 ブローバイガス処理装置およびブローバイガス処理装置を備えるエンジン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022034371A JP2022034371A (ja) 2022-03-03
JP7385091B2 true JP7385091B2 (ja) 2023-11-22

Family

ID=80442067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020138130A Active JP7385091B2 (ja) 2020-08-18 2020-08-18 ブローバイガス処理装置およびブローバイガス処理装置を備えるエンジン

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7385091B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114790952B (zh) * 2022-05-10 2024-02-27 广西玉柴动力股份有限公司 一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004204720A (ja) 2002-12-24 2004-07-22 Suzuki Motor Corp ブローバイガス環流装置
JP2014105581A (ja) 2012-11-22 2014-06-09 Aisin Seiki Co Ltd ブローバイガス還元装置
JP2017190714A (ja) 2016-04-13 2017-10-19 いすゞ自動車株式会社 エンジン装置
JP2020097918A (ja) 2018-12-19 2020-06-25 株式会社クボタ ブローバイガス還流装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004204720A (ja) 2002-12-24 2004-07-22 Suzuki Motor Corp ブローバイガス環流装置
JP2014105581A (ja) 2012-11-22 2014-06-09 Aisin Seiki Co Ltd ブローバイガス還元装置
JP2017190714A (ja) 2016-04-13 2017-10-19 いすゞ自動車株式会社 エンジン装置
JP2020097918A (ja) 2018-12-19 2020-06-25 株式会社クボタ ブローバイガス還流装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022034371A (ja) 2022-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018003630A (ja) ブローバイガス還流構造
US7341027B2 (en) Portable 4-cycle engine and portable machine equipped with the 4-cycle engine
JP2015086767A (ja) ターボチャージャを備えた内燃機関の冷却装置
JP7385091B2 (ja) ブローバイガス処理装置およびブローバイガス処理装置を備えるエンジン
JP2015086701A (ja) 内燃機関および内燃機関のセパレータ構造
US8887704B2 (en) Engine assembly with engine block-mounted air-oil separator and method of ventilating an engine crankcase
JP6270121B2 (ja) エンジンのシリンダヘッド
JP6372343B2 (ja) インタークーラ制御装置
JP4573759B2 (ja) 内燃機関のブローバイガス換気装置
CN110242386B (zh) 具有用于漏气的气液分离器的内燃机
JP7421033B2 (ja) ブローバイガス処理装置およびブローバイガス処理装置を備えるエンジン
JPH06330720A (ja) 水冷式内燃機関のブローバイガス還流装置
JP6365310B2 (ja) 内燃機関
JP2022061558A (ja) ブローバイガス処理装置およびブローバイガス処理装置を備えるエンジン
JP3424720B2 (ja) 内燃エンジンの排出ガス再循環装置
JP7275423B2 (ja) ブローバイガス処理装置の昇温機構およびブローバイガス処理装置の昇温機構を備えるエンジン
US11635006B2 (en) Blow-by gas recirculation device
JP7291642B2 (ja) ブローバイガス還流装置付エンジン
JP6970252B1 (ja) ブローバイガス処理装置およびブローバイガス処理装置を備えるエンジン
JP2020084968A (ja) シリンダブロック
US20240133353A1 (en) Engine device
JP2022039396A (ja) Pcv装置
EP4310313A1 (en) Engine device
JP6707997B2 (ja) エンジン装置
JP2021148007A (ja) ブローバイガス処理装置およびブローバイガス処理装置を備えるエンジン

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221229

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230809

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230809

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230920

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: 20231011

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231012

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7385091

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150