JPH03175109A - ブローバイガス還元装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエンジンのブローバイガス処理装置に関するも
ので、特にブローバイガス中に含まれるオイルミストを
分離し、エンジンのオイル溜へ効率よく回収するブロー
バイガス還元装置に関する。

〔従来の技術〕

エンジンのクランク室又はそれと通じているシリンダヘ
ッドのヘッドカバー内（ブローバイガス室）からブロー
バイガスを吸引してとり出し、その中に含まれるミスト
状のオイル分を凝集させて分離回収すると共に、オイル
分を分離されたブローバイガスをエンジンの吸気管から
燃焼室内に送って焼却するブローバイガス還元装置は、
従来から種々の形式のものが開発されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来はブローバイガスの中からオイルミストを如何に効
率よく分離するかということ、つまりセパレータの方に
研究の重点が置かれていて、凝集したオイルをオイルセ
パレータのオイル溜手段からエンジンのオイル溜（オイ
ルパン等）へ迅速且つ積極的に回収することについては
未だに満足できる手段が開発されていない。

オイルセパレータのオイル溜に溜ったオイルを回収しな
いで放置しておくと、どのような形式のセパレータであ
ってもオイルミストの分離能力が低下するのが普通であ
って、そのためにオイルの消費量の増大や吸気系におけ
るデポジットの堆積、排気公害の問題などが起こってく
る。

しかしながら、オイルセパレークのオイル溜手段から、
エンジンのオイル溜へオイルを移送するだけの目的で特
別のポンプを設置することは、コスト面や構造の複雑化
、動力の損失等の問題があるから現実的ではない。また
、エンジンの停止中に重力による自然流動を利用して回
収する方法は、運転中には使用することができないので
、エンジンが長時間運転されるときは、オイルセパレー
タのオイル溜が飽和状態になることがある。

本発明は、このような問題を解決するために、一般のエ
ンジンならば当然備えている普通の機構を利用して、エ
ンジンの運転中に積極的にセパレータからオイルをエン
ジンへ回収することができる手段を開発することを発明
の課題とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記の課題を解決するための手段として、エン
ジンのクランク室の上部空間又はそれに通じているシリ
ンダヘッドのヘッドカバー内のブローバイガス室からブ
ローバイガスを吸引してエンジンの吸気管へ導び（ブロ
ーバイガス通路の途中に設けられ前記通路を流れるブロ
ーバイガスの中からオイルミストを捕捉する分離手段と
、分離して凝集したオイルを合流させて貯溜する容器状
のオイル溜手段と、オイルポンプによって加圧されたオ
イルの一部がエンジンのオイル溜に向って解放される個
所に設けられ前記加圧されたオイルの噴流を利用して負
圧を発生させる手段と、前記容器状のオイル溜手段から
前記負圧を発生させる手段へオイルを吸引する通路手段
とを備えていることを特徴とするブローバイガス還元装
置を提供するものである。

〔作　用〕

本発明は前記手段のような構成を有するから、エンジン
のブローバイガス室等から吸気管へ吸弓されるブローバ
イガスは、通路の途中に設けられた分離手段によってオ
イルミストが分離され、オイルを殆んど含まない状態で
吸気管からエンジンの燃焼室に入って燃焼する。分離さ
れたオイルミストは凝集して液状のオイルに戻り、分離
手段に設けられた容器状のオイル溜手段に貯溜される。

そのオイルの量が多くなると分離手段の機能に悪影響を
及ぼすので、エンジンのオイル溜へ迅速に回収する必要
があるが、本発明では、エンジンのオイルポンプによっ
て加圧されたオイルの一部がエンジンのオイル溜に向っ
て解放されて圧力を喪失する個所の圧力差を利用し、そ
の圧力差によってオイルの噴流を生じさせ、あるいはエ
ンジンオイルの何らかの噴流を利用し、噴流に伴って発
生する負圧によって前記分離手段のオイル溜手段に溜っ
ているオイルを吸引し、共にエンジンのオイル溜へ戻る
ようにするので、オイルは分離手段に停滞することなく
、迅速にエンジンのオイル溜に回収される。

〔実施例〕

第１図に本発明の第１実施例を示す。図示しないエンジ
ンのクランク室の上部空間又はそれに通じているヘッド
カバー内のブローバイガス室から、吸気管に連通ずるブ
ローバイガス還元通路の途中にオイルセパレータ１が設
置されている。

そこで、まずオイルセパレータ１の実施例を第２図及び
第３図によって説明する。図示されたオイルセパレータ
ｌは、旋回流発生装置１０１及び吸引式トラッパ１０２
から成る。旋回流発生装置１０１は円筒型で、ブローバ
イガス流入口１０３、円筒型ケーシング１０４、内筒１
０５、及びブローパイガス流出口１０６から戊る。上記
ケーシング１０４、内筒１０５、ブローバイガス流出口
１０６は同心関係になっており、円筒型ケーシング１０
４の側面には接線方向にブローバイガス流入口１０３が
開口している。

吸引式トラッパ１０２は、ブローバイガス流入通路１０
７、同流出通路１０８、円筒型ケーシング１０９さらに
オイル吸引通路１１０から成る。吸引式トラッパ１０２
は、テーバねじ１１２によりブローバイガス流出口１０
６と同軸上において旋回流発生装置１０１にねじ止めさ
れている。ブローバイガス流入通路１０７と円筒型ケー
シング１０９の内径は、ブローバイガス流入通路１０７
の方が円筒型ケーシング１０９よりも小の関係になって
おり、プロ゛−バイガス流入通路１０７は円筒型ケーシ
ング１０９の内壁底面より上方に向って突出していて、
ブローバイガス流入通路１０７の外壁と円筒型ケーシン
グ１０９の内壁側面及び内壁底面によって環状溝（オイ
ル溜手段）１１１を形成している。環状溝１１１には、
オイル吸引通路１１０の一端が開口しており、その開口
方向は第３図において明らかなように、旋回流発生装置
１０１　により発生するブローバイガスの旋回方向と同
一の接線方向になる様に構成されている。上記ブローバ
イガス流出通路１０８は、図示しないブローバイガス還
元通路を介してエンジンの吸気管に連通している。また
、オイル吸引通路１１０は後述のジェットポンプ（加圧
されたオイルの噴流を利用して負圧を発生させる手段）
２に連通している。

次に、第１実施例のジェットポンプ２の構造を第１図に
よって説明する。第１実施例におけるジェットポンプ２
は、ハウジング２０１、ノズル２０２から成る。上記ハ
ウジング２０１は円筒型であり、オイル流入通路２０３
、負圧発生室２０４、及びオイル流出通路２０５をその
中に形成している。上記オイル流入通路２０３、負圧発
生室２０４、オイル流出通路２０５はすべて同心関係に
連通しており、各通路径は、オイル流入通路２０３〉負
圧発生室２０４〉オイル流出通路２０５の関係になって
いる。ノズル２０２は、テーパ状に狭まる絞り８２０Ｇ
を有し、オイル流入通路２０３から負圧発生室２０４に
向かってハウジング２０１内に圧入されている。負圧発
生室２０４　には、前記オイルセパレータ１のオイル吸
弓通路１１０が、オイル逆流防止弁２０７を介して開口
している。またハウジング２０１　は、油圧リリーフバ
ルブ３のピストン３０１の摺動部にオイル流入通路２０
３が開口する様、後述の油圧リリーフバルブ３のケーシ
ング３０２にねじ止めされている。

油圧リリーフバルブ３は、ピストン３０１　、ケーシン
グ３０２、ばね３０３　から成る。ピストン３０１　は
ケーシング３０２内に摺動自在に挿入され、ばね３０３
により、後述のオイルポンプ４の吐出する加圧されたオ
イルの圧力に抗して、オイル流入通路２０３を遮断する
方向に付勢されている。

オイルポンプ４は、エンジンの各潤滑部にオイルを供給
する為のポンプで、図示しないエンジンのクランク軸に
よって駆動されており、オイル吸入通路４０１、オイル
供給通路４０２、オイルＩＩＩＪ−フ通路４０３を有す
る。オイルＩＪ　ＩＪ−フ通路４０３　は、油圧リリー
フバルブ３及びジェットポンプ２を介し、図示しないク
ランク室のオイルパン（エンジンのオイル溜）に連通ず
ることができる。

次に、第１図〜第３図に示した第１実施例の作動を説明
する。オイルミストを含んだブローバイガスは、クラン
ク室の上部空間又はそれに通じているヘッドカバー内の
ブローバイガス室から、オイルセパレータ１の旋回流発
生装置１０１のブローバイガス流入口１０３に流入する
。流入したブローバイガスがオイルミストと共にケーシ
ング１０４の円筒内壁面に沿って旋回しながら下方に流
れた後、内筒１０５の内壁面に沿って旋回しながら上昇
し、ブローバイガス流出口１０６を経て吸引式トラッパ
１０２のブローバイガス流入通路１０７に侵入する。

この間にブローバイガスに含まれるオイルミストの大半
は慣性力によりブローバイガスから分離し、旋回流発生
装置１０１のケーシング１０４、内筒１０５及び吸引式
トラッパ１０２のブローバイガス流入通路１０７の各内
壁面に付着することによって捕捉され液膜化する。さら
に吸引式トラッパ１０２のブローバイガス流入通路１０
７に到達したブローバイガス及び液膜化されたオイルが
、ブローパイガス流入通路１０７の突出部から円筒型ケ
ーシング１０９に流出する。この時通路径の拡大により
、ブローバイガス流入通路１０７から円筒型ケーシング
１０９への低圧付着渦が発生し、液膜化したオイルが環
状溝１１１　にトラップされて溝の底部に溜まる。

方、オイル分と分離された清浄なブローバイガスは、ブ
ローバイガス流出通路１０８から図示しないブローバイ
ガス還元通路を経てエンジンの吸気管に吸入され、燃焼
室に送られる。なお、旋回流発生装置１０１　により発
生した旋回流の方向とオイル吸引通路１１０の開口方向
とが同一接線方向である為、環状溝１１１　にトラップ
されたオイルの吸引回収は円滑に行われる。

次に第１実施例の要部であるジェットポンプ２によるオ
イルの吸引作動を説明する。オイルポンプ４は、オイル
吸入通路４０１より図示しないエンジンのオイルパンか
らオイルを吸入し、潤滑を必要とするエンジンの各部分
に通じているオイル供給通路４０２に圧送する。エンジ
ン回転数が約２．００Ｏｒｐｍ以上になると、供給油圧
が４ｋｇ／ｃａ！以上になり、圧送されたオイルの一部
がオイルリリーフ通路４０３を通って、油圧リリーフバ
ルブ３のピストン３０１をばね３０３に抗して押し進め
、ジェットポンプ２のオイル流入通路２０３を開くので
、オイルはノズル２０２からオイル流出通路２０５へ噴
射される。この時、オイルの噴流が周囲の空気を巻き込
む結果、負圧発生室２０４は負圧となる。負圧発生室２
０４の圧力が吸引式トラッパ１０２の環状溝１１１の圧
力よりも低くなると、環状溝１１１　に溜まっていたオ
イルがブローバイガスの一部と共に、オイル吸引通路１
１０、オイル逆流防止弁２０７を通って負圧発生室２０
４に吸引される。吸引されたオイル及び空気は、ノズル
２０２から噴射されるオイルの噴流と共に、オイル流出
通路２０５を経て図示されないクランク室のオイルパン
上に還流される。

第４図は本発明の第２実施例を示したもので、オイルセ
パレータは第１実施例と同じく第２図及び第３図に示し
たようなものであってもよいが、それに続く部分が第１
実施例とは異なっている。

すなわち、第２実施例では、第１実施例における油圧Ｉ
Ｊ　＋Ｊ−フバルブ３とジェットポンプ２とが一体化さ
れたような構造を有する点に特徴がある。

第４図に示すように、リリーフバルブ付きのジェットポ
ンプ５は本体５０１内のシリンダ５０２に挿入された円
錐形頭部を有する弁体５０３と、ばね５０４の付勢によ
って弁体５０３が閉塞する弁口５０５と、弁口の下流側
に形成される負圧発生室５０６　と、エンジンのクラン
ク室に通じるオイル流出通路５０７、及び逆流防止弁５
０８等から成る。

オイルリリーフ通路４０３における前述のオイルポンプ
４の吐出圧が所定値以上になると、弁体５０３がばね５
０４に抗して押し上げられて、オイルが弁口５０５から
オイル流出通路５０７に噴出する。その時のオイルの噴
流によって周囲の空気が巻き込まれて、負圧発生室５０
６が負圧になるので、逆流防止弁５０８が開いてオイル
吸引通路１１０を通してオイルセパレータ１の環状溝１
１１に溜っているオイルが吸引され、弁口５０５からの
オイルの噴流と共に図示しないクランク室のオイルパン
上へ戻るのである。

以上述べた第１及び第２の実施例では、いずれもオイル
ポンプ４の吐出口における過剰な圧力をリリーフバルブ
によってクランク室のオイルパンへ解放する際に生じる
圧力差を活用するジェットポンプを設け、ブローバイガ
ス中から分離したオイルを回収するものであるが、第３
実施例として（図示は省略〉、例えばクランク室内から
ピストンの内面に向ってオイルを噴射してピストン及び
シリンダを冷却及び潤滑する場合や、シリンダヘッドカ
バー内で動弁カム機構にオイルを噴射する場合等に用い
られているオイルノズルを、前述のジェットポンプ２　
（第１図〉のような構造となし、それによってオイルセ
パレータｌの環状溝１１１（−船釣にはオイル溜手段）
から溜っているオイルを吸引して、オイルの噴流に乗せ
て冷却、潤滑すべき個所に吹きつけるような構造として
もよい。

この場合も、噴射されたオイルはクランク室のオイルパ
ンに戻るから、第１及び第２実施例と同様に、オイルを
環状溝１１１などから迅速に回収することができる。

〔発明の効果〕

本発明により、ブローバイガス中からオイルミストを分
離する分離手段の容器状のオイル溜手段に溜ったオイル
は迅速にエンジンのオイル溜へ回収されるので、オイル
溜手段が飽和して分離能力が低下するようなおそれがな
い。したがって常に高いオイルミストの分離能力が保持
されて、オイル量の減少を防ぎ、吸気系へのデポジット
の堆積や排気公害の発生を回避することができる。

また、本発明ではオイルの回収のために特別の動力ポン
プを新設するようなことがなく、一般のエンジンならば
必ず有するオイルの循環系の圧力差を利用しているので
、構造を複雑化したり、コスト高を招いたり、あるいは
動力損失を増大させたりすることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す断面図、第２図はそ
の要部を拡大して示す縦断正面図、第３図は同じくその
平面図、第４図は第２実施例の要部を示す縦断面図であ
る。 １・・・オイルセパレータ、 ２・・・ジェットポンプ、 ３・・・油圧リリーフバルブ、 ４・・・オイルポンプ、 ５・・・リリーフバルブ付きのジエン １０１・・・旋回流発生装置、 １０２・・・吸引式トラッパ、 １０３・・・ブローバイガス流入口、 １０４・・・円筒型ケーシング、 １０６・・・ブローバイガス流出口、 １０７・・・ブローバイガス流入通路、１０８・・・ブ
ローバイガス流出通路、１０９・・・円筒型ケーシング
、 １１０・・・オイル吸引通路、 １１２・・・テーパねじ、 ２０２・・・ノズル、 ２０３・・・オイル流入通路、 ２０５・・・オイル流出通路、 ２０７・・・逆流防止弁、 ３０２・・・ケーシング、 １０５・・・内筒、 １１１・・・環状溝、 ２０１・・・ハウジング、 ２０４・・・負圧発生室、 ２０６・・・絞り部、 ３０１・・・ピストン、 ３０３・・・ばね、 トボンプ、 ４０１・・・オイル吸入通路、 ４０２・・・オイル供給通路、 ４０３・・・オイルリリーフ通路、５０１・・・本体、
５０２・・・シリンダ、　　　　　　５０３・・・弁体
、５０４・・・ばね、　　　　　　　５０５・・・弁口
、５０６・・・負圧発生室、 ５０７・・・オイル流出通路、 ５０８・・・逆流防止弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジンのクランク室の上部空間又はそれに通じて
   いるシリンダヘッドのヘッドカバー内のブローバイガス
   室からブローバイガスを吸引してエンジンの吸気管へ導
   びくブローバイガス通路の途中に設けられ前記通路を流
   れるブローバイガスの中からオイルミストを捕捉する分
   離手段と、分離して凝集したオイルを合流させて貯溜す
   る容器状のオイル溜手段と、オイルポンプによって加圧
   されたオイルの一部がエンジンのオイル溜に向って解放
   される個所に設けられ前記加圧されたオイルの噴流を利
   用して負圧を発生させる手段と、前記容器状のオイル溜
   手段から前記負圧を発生させる手段へオイルを吸引する
   通路手段とを備えていることを特徴とするブローバイガ
   ス還元装置。