JPH03242411A - 内燃機関の気液分離機構 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関の気液分離機構に関するものであり
、特にブローバイガスに含まれるガスとオイルの分離に
用いられる。

（従来の技術） 従来より、内燃機関のブローハイガス、即ち内燃機関の
燃焼室からピストンを通過してクランク室へと漏洩する
未燃焼ガスには多量のＨＣを含んでいる。このブローバ
イガスの大気放出を防止するためにクランク室と吸気管
とを連通管を介して連通させて、クランク室の圧力変動
を利用してブローハイガスを強制的に吸気管へと還流さ
せてい（発明が解決しようとする課題） しかし、上述の方法において、クランク室には内燃機関
を潤滑するためのオイルが貯蔵されており、クランク室
へと漏洩したブローバイガスはオイルミスト等を含んで
しまい、この後吸気管へと還流させられるため、オイル
消費量が増大しオイル貯蔵量を増大させなければならず
、必然的に内燃機関のオイルパンを大型のものとしなけ
ればならないという不具合を有している。

そこで、本発明ではブローバイガスに含まれるオイルを
分離することを、その第１の技術的課題とする。

また、ブローハイガスに含まれるオイルが燃焼室にて燃
焼されると、排気ガス中に白煙を生じさせ、この白煙中
には有害物質も含まれている。

そこで、本発明ではブローバイガスに含まれるオイルを
吸気管へと放出しないようにすることを、その第２の技
術的課題とする。

〔発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の第１の技術的課題を解決するために講した本発
明の第１の技術的手段は、吸気管路とクランク室とを有
する内燃機関において、クランク室と第１及び第２管路
を介して接続される分離タンクと、第１管路上に配設さ
れクランク室から分離タンクへの連通のみを許容する第
１一方向弁と、第２管路上に配設され分離タンクからク
ランク室への連通のみを許容する第２一方向弁と、第２
管路上に配設されるオリフィスと、分離タンクと吸気管
路を連通ずる連通管とを有するようにしたことである。

また、前述した本発明の第２の技術的課題を解決するた
めに講じた本発明の第２の技術的手段は、第１の技術的
手段に加えて、連通管上にオイルフィルタを配設したこ
とである。

（作用） 上述した本発明の第１の技術的手段によれば、ブローハ
イガス中のオイルは分離タンクにて分離することが可能
となる。

また、上述した本発明の第２の技術的手段によれぽ、ブ
ローハイガスに含まれるオイルを吸気管へと放出しない
ようにすることが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の技術的手段を具体化した実施例について
添付図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明第１実施例の内燃機関の気液分離機構
ｌＯの断面図を示す。

内燃機関（例えば、ガスを燃料とするガスエンジン）１
１の内部は、シリンダＩｌａ上を摺動するピストンエ２
により燃焼室１３とクランク室１４とに区画され、燃焼
室１３には吸気管工５及び排気管１６が接続され、クラ
ンク室１４には潤滑オイルが貯蔵されている。

吸気管１５上には、エアクリーナ１７とミキサ１８が直
列に配設されており、ミキサ１８では図示しない燃料供
給源から燃料（例えば、都市ガスやプロパンガス等）を
吸気管１５へと供給している。また、吸気管１５及び排
気管１６と燃焼室１３との夫々の接続部には、夫々吸気
弁１９と排気弁２０が開閉自在に配設されている。

クランク室１４の上方部１４ａには第１管路２１の一端
が接続され、その他端には分離タンク２２が接続されて
いる。また、第１管路２１上には第１方向弁２３が配設
され、クランク室１４から分離タンク２２への流体の流
れのみを許容している。

一方、クランク室１４の側方部１４ｂには第２管路２４
の一端が接続され、その他端には分離タンク２２が接続
されている。また、第２管路２４上には第２方向弁２５
が配設され、分離タンク２２からクランク室１４への流
体の流れのみを許容していると共に、第２管路２４上の
分離タンク２２と第２方向弁２５との間にはオリフィス
２６が配設されている。

また、分離タンク２２と吸気管１５上のエアクリーナ１
７との間には、両者間を連通ずる連通管２７が配設され
おり、第２管路２４は連通管２７から分岐されている。

以上の構成を有する内燃機関の気液分離機構１０の作動
について以下に説明する。

内燃機関１１は、エアクリーナ１７を介して吸気管１５
から大気を吸気し、ミキサ１８にて燃料を混合して混合
ガスとなった後、燃焼室１３内で図示しない点火プラグ
により点火されて爆発燃焼する。ここで、混合ガスの一
部は燃焼することなくシリンダｌｌａ内壁面とピストン
１２との間からクランク室１４へと漏洩する。このクラ
ンク室１４へと漏洩したガスはブローバイガスとなり、
クランク室１４内に貯蔵されたオイルのうちミスト状と
なったものを含んでしまう。

ピストン１２の上下動に従って、クランク室内の圧力は
第２図に示すような圧力変動が生しる。

ここで、圧力変動の正圧骨は第２一方向弁２５により第
２管路２４には作用しない。従って、圧力変動の正圧骨
は第１管路２１の第１一方向弁２３を開放し、クランク
室１４内のブローバイガスを分離タンク２２へと放出す
る。ブローバイガスが第１管路２１から分離タンク２２
へと放出される際、各々の内径の違いから急激な流速変
化が生してブローハイガスは急膨張することとなる。こ
の急膨張によりブローハイガス中のオイルは分離され、
分離タンク２２内の下部へと落下する。

一方、クランク室内に生しる圧力変動の負圧骨は第１一
方向弁２３により第１管路２１には作用しない。従って
、圧力変動の負圧骨は第２管路２４の第２一方向弁２５
を開放する。ここで、第２管路２４に作用する負圧骨は
オリフィス２６によりその流速を上げられるため、分離
タンク２２内に落下しているオイルは第２管路２４を介
してクランク室１４へ放出される。

また、オイルを分離されたブローハイガスは、連通管２
７からエアクリーナ１７を介して吸気管１５へと還流さ
れて、燃焼室１３にて燃焼されることとなる。

以上のサイクルを繰り返すことにより、ＨＣを多量に含
むブローバイガスはオイルと分離されて再燃焼されるこ
とで大気への放出が防止され、オイルはクランク室へと
返還されてその消費量は増大しない。

次に、本発明第２実施例の内燃機関の気液分離機構４０
について説明する。

但し、第１実施例と第２実施例との相違点は、連通管上
にオイルフィルタが配設されているかいないかであるた
め、その他の部分については第２実施例の図面において
第１実施例と同一の番号符号を付すことにより説明を省
略する。

第３図は、本発明第２実施例の内燃機関の気液分離機構
４０の断面図を示す。

連通管２７上にはオイルフィルタ４１が配設されている
。従って、分離タンク２２にてブローバイガスから分離
しきれなかったオイルが万一存在しても、連通管２７を
ブローハイガスが流れる際にオイルフィルタ４１にて分
離され、オイルが吸気管１５へと放出されることがない
。

〔発明の効果〕

以上に示した様に本発明では、ブローバイガス中のオイ
ルは分離タンクにて分離されるので、内燃機関のオイル
消費量が低減され、オイルパンの容量を小型化できるの
で、内燃機関全体の大きさも小型化されることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明第１実施例の内燃機関の気液分離機構
１０の断面図を示す。第２図は、クランク室１４内の圧
力変動の状態の特性図を示す。第３図は、本発明第２実
施例の内燃機関の気液分離機構４０の断面図を示す。 １０．４０・・・内燃機関の気液分離機構、ＩＩ・・・
内燃機関、 ４ ５ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ １ クランク室、 吸気管路、 第１管路、 分離タンク、 第１一方向弁、 第２管路、 第２一方向弁、 オリフィス、 連通管、 オイルフィルタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気管路とクランク室とを有する内燃機関におい
   て、該クランク室と第１及び第２管路を介して接続され
   る分離タンクと、該第１管路上に配設され前記クランク
   室から該分離タンクへの連通のみを許容する第１一方向
   弁と、前記第２管路上に配設され前記分離タンクから前
   記クランク室への連通のみを許容する第２一方向弁と、
   前記第２管路上に配設されるオリフィスと、前記分離タ
   ンクと前記吸気管路を連通する連通管とを有する内燃機
   関の気液分離機構。
2. （２）前記連通管上にオイルフィルタを配設したことを
   特徴とする請求項（１）記載の内燃機関の気液分離機構
   。