JPH06212939A

JPH06212939A - ブローバイガスの冷却装置

Info

Publication number: JPH06212939A
Application number: JP5008260A
Authority: JP
Inventors: Hiroji Igura; 広二井倉
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1993-01-21
Filing date: 1993-01-21
Publication date: 1994-08-02
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: JP3156414B2

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構造でブローバイガスを冷却し、その
中に含まれているミスト状のオイルを除去し、オイルの
消費の節減と、エンジンの動力性能及び排出ガス性能の
悪化を低減することを目的とする。【構成】過給機（１２）とインタークーラ（１５）を
備えたエンジンのブローバイガス還元装置において、イ
ンタークーラ（１５）を通過した吸気の一部をシリンダ
ヘッドカバー（１）内に設けられたＰＣＶルーム（５）
内に導入させるブローバイガス冷却用ホース（１６）
と、前記ブローバイガス冷却用ホース（１６）内に設け
たブローバイガス冷却用ホース開閉弁（１７）と、前記
ブローバイガス冷却用ホース開閉弁（１７）をエンジン
の運転状態に応じて開閉させる手段とにより構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は過給機及びインタークー
ラを備えたエンジンのブローバイガス還元装置におい
て、ブローバイガス中のミスト状（霧状）のオイルを冷
却して液化させ、ブローバイガスと共に吸気系統に導入
されるオイルの持ち去り量を低減させる手段に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来通
常行われているブローバイガス還元装置によるクランク
ケース内におけるブローバイガスの流れの概略を図４に
示す。エンジンの燃焼室よりクランクケース２０内に漏
出したブローバイガスＢは吸気負圧の力によりオイルパ
ン４、シリンダブロック３、シリンダヘッド２のブロー
バイガス通路７を経て上昇しヘッドカバー１内に導入さ
れる。ヘッドカバー１内に入ったブローバイガスＢは更
にＰＣＶルーム５内に入り、そこで数枚のバッフルプレ
ート６に当たり、ここでブローバイガスＢ中に含まれた
ミスト状のエンジンオイルはある程度落とされてオイル
パン４内に回収されるがここで落ちきれなかったエンジ
ンオイルはブローバイガスと共にインテークマニホルド
（図示せず）に導入される。

【０００３】上記の装置においてはＰＣＶルーム５内で
はオイル除去装置はバッフルプレート６のみで行われて
いるために、オイル切りには限度がありこの中では充分
な除去が行われず、残ったエンジンオイルはそのまゝイ
ンテークマニホルドより燃焼室内に吸入されてオイルの
消費量を増し、また、エンジンの動力性能に悪影響があ
る。

【０００４】このために従来、このブローバイガス中の
オイル除去については種々の工夫がなされ例えば、特開
昭６１−１７１８１４号公報においては、過給機付きの
エンジンにおいて、吸気を冷却する熱交換器（インター
クーラ）を利用してブローバイガスを冷却し、オイルミ
ストを液化してクランクケース内に戻し、オイルの消費
を少くしている。しかし、この装置においては熱交換器
中における吸気とブローバイガスとの通路は隔離されて
別系列となり、このために、ブローバイガスを前記熱交
換器内に導入するために各種の配管と弁とが必要とな
り、その装置が複雑である。

【０００５】上記の事情に鑑み、本発明に於いては、比
較的簡単な構造で、前記ブローバイガスを冷却し、その
中のミスト状のオイルを除去する手段を提供して、オイ
ルの消費の節減とエンジンの動力性能及び排出ガス性能
の悪化を低減することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明においてはクランクケース内のブローバイガ
スをシリンダヘッドカバー内に設けられたＰＣＶルーム
を経て吸気系統に戻すブローバイガス還元装置を有し、
過給機及びインタークーラを有するエンジンにおいて、
前記インタークーラを通過した吸気の一部を前記ＰＣＶ
ルーム内に導入させるブローバイガス冷却用ホースと、
前記ブローバイガス冷却用ホース内に設けたブローバイ
ガス冷却用ホース開閉弁と、前記ブローバイガス冷却用
ホース開閉弁をエンジンの運転状態に応じて開閉させる
手段とを備えたことを特徴とするブローバイガスの冷却
装置を提供する。

【０００７】

【作用】吸気系統内に設けられたインタークーラを通過
した低温の空気の一部をブローバイガス冷却用ホースを
経てヘッドカバー内のＰＣＶルーム内に導入させること
により、ＰＣＶルーム内を冷却し、ブローバイガスに含
まれたミスト状のオイルを液化し、回収する。このとき
に、前記ブローバイガス冷却用ホース内に設けたブロー
バイガス冷却用ホース開閉弁をエンジンの運転状態に応
じて開閉し、ブローバイガス発生量の多い時には冷却用
弁の開度を大きくしてオイルの液化を促進し、ブローバ
イガスの発生量の少ない時には該開閉弁の開度を小さく
し、或は弁を閉じる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例を図面に基いて説明する。図
１〜図２に第１実施例を示す。本実施例はディーゼルエ
ンジンについて、ブローバイガス冷却装置を適用した場
合を示し、図１はその要部の配置系統を示した構成図、
図２は本装置を取り付けたエンジンの側面図である。

【０００９】図１及び図２に示す通り、エアクリーナ１
１より吸入された空気（フレッシュエア）Ａはターボチ
ャージャ１２のコンプレッサー１３により圧縮されてイ
ンタークーラ１５に入り、ここで冷却されると同時にそ
の容積も圧縮され、インテークマニホルド１０より燃焼
室１４内に流入し、燃料と混合して燃焼が行われる。こ
のとき、燃焼室１４よりクランクケース２０内に漏出し
たブローバイガスＢは、前記従来技術の項で述べた通
り、図４に示すようにブローバイガス通路７を上昇して
ヘッドカバー１内に導入されてＰＣＶルーム５内に入
り、ここでバッフルプレート６（図４参照。図１には図
示せず。）に当たり、ミスト状のエンジンオイルがここ
である程度落とされた後、ＰＣＶホース２１内に導入さ
れターボチャージャ１２のコンプレッサー１３の吸入側
でエアクリーナ１１より吸入された空気Ａと合流して空
気Ａと共にインタークーラ１５を経てインテークマニホ
ルド１０より燃焼室１４内に入りここで燃料噴射弁（図
示せず）より噴射された燃料と混合して燃焼する。

【００１０】上記の過程において、インタークーラ１５
を通過した冷却された空気Ａの一部をブローバイガス冷
却用ホース１６を通して、ＰＣＶルーム５内に導入し、
これによりＰＣＶルーム５内の温度を下げることにより
ＰＣＶルーム５内のブローバイガスに含まれているオイ
ルミスト（霧状のオイル）を液化してオイル戻し通路８
よりクランクケース２０内に落下させオイルパン４内に
オイルを回収する。これにより従来のバッフルプレート
６のみの作用では不充分であったオイルの回収を促進す
る。

【００１１】前記ブローバイガス冷却用ホース１６には
ブローバイガス冷却用開閉弁１７が配置され、ＰＣＶル
ーム５内に取付けられた圧力センサ２３により、ＰＣＶ
ルーム５内の圧力を圧力検出器２４により検出し、この
圧力の強さに応じて弁開閉装置２５が働き前記ブローバ
イガス冷却用開閉弁１７の開閉を行い、インタークーラ
１５より取り出した冷却された空気のＰＣＶルーム５内
への流量の制御を行っている。

【００１２】エンジンの始動時、又は無負荷運転時等の
低負荷運転時にはブローバイガスの発生量が少ない。ま
た、このときは、ターボチャージャ１２のタービン２７
に流入するエキゾーストマニホルド９より出た排気ガス
の流量が少なく、したがって、ターボチャージャ１２は
低速回転となり、コンプレッサ１３の空気吸引力が少な
くなるためにＰＣＶルーム５よりＰＣＶホース２１を経
てインテークマニホルド１０内に吸い出されるブローバ
イガスＢの量も少量であり、したがって燃焼室１４内に
ブローバイガスと共に吸入されるオイルミストの量も少
ない。またこの状態の時には、ヘッドカバー１内圧力
は、エンジンの始動前の状態とほゞ同様で大気圧前後の
圧力となっている。以上の状態においては、ブローバイ
ガス冷却用ホース１６よりヘッドカバー１内に冷却空気
を入れてオイルミストを特に冷却し液化する必要も無
く、またこの冷却空気を入れたためにヘッドカバー内圧
が上昇し過ぎるとシリンダブロック３内のブローバイガ
ス通路７よりＰＣＶルーム５へ上昇するブローバイガス
の流れを阻害することも起るために、ヘッドカバー内圧
は所定圧（ほゞ大気圧）以上に上らない様に冷却空気の
流入量を制御することが必要である。

【００１３】上記により、圧力センサ２３で感知したＰ
ＣＶルーム５すなわち、ヘッドカバー１内の圧力を圧力
センサ２３でとらえて圧力検出器２４により検出し、こ
れが前記所定圧以上の時には弁開閉装置２５が働いてブ
ローバイガス冷却用弁１７の開度を調整するように構成
されている。またこの弁１７の開度の調整により、ヘッ
ドカバー内圧が上昇したときにブローバイガスがヘッド
カバー５よりインタークーラ１５へ流入することも防止
できる。

【００１４】次に、エンジンの負荷が増大すればブロー
バイガスの発生量が多くなり、また、ターボチャージャ
１２に流入する排気ガスの流量が増加し、それに応じて
ターボチャージャ１２の回転数も上昇し、コンプレッサ
１３の吸引力が増し、ＰＣＶルーム５よりＰＣＶホース
２１に吸い出されるブローバイガスの量も増加し、ヘッ
ドカバー１内の内圧が大気圧以下に低下する。この内圧
を圧力センサ２３、圧力検出器２４で検出し、弁開閉装
置２５が作動してブローバイガス冷却用開閉弁１７はエ
ンジンの負荷に応じて開き、ブローバイガス冷却用ホー
ス１６を通って冷却された空気がヘッドカバー１内に入
り、ＰＣＶルーム５内のブローバイガスを冷却する。

【００１５】エンジンの負荷が更に増大し、前記の中負
荷の状態より高負荷運転、更に全負荷運転の状態に入る
と、ターボチャージャ１２は高回転の状態となり、この
ときは、ブローバイガスも多量に発生してヘッドカバー
１よりＰＣＶホース２１を経由してコンプレッサ１３、
インタークーラ１５を通りインテークマニホルド１０よ
り燃焼室１４内に流入する。またこのときはコンプレッ
サ１３の吸引力が更に増し、ヘッドカバー１よりブロー
バイガス及び空気を強く吸い出すためにヘッドカバー１
内の圧力が更に下がり、これを感知した弁開閉装置２５
の作用によりブローバイガス冷却用弁１７は全開とな
り、冷却空気が多量にヘッドカバー１内に送り込まれ、
ブローバイガス中のオイルミストが良く冷却されて液化
し、オイル戻し通路８を経てオイルパン４内に滴下し回
収され、これによりエンジンオイルがインテークマニホ
ルド１０より燃焼室１４内に多く流入することが防がれ
る。

【００１６】また、ヘッドカバー１内に冷却空気が多く
入り過ぎた場合には、ヘッドカバー内圧が上昇するため
に、前記圧力検出器２４によりこれを検出してその圧力
に応じてブローバイガス冷却用開閉弁１７を閉じてその
開度を調整し、ヘッドカバー内に入る冷却空気の流量を
加減する。

【００１７】上記の構成と作用により、エンジンの運転
状態に応じて冷却用空気をヘッドカバー１内に入れるこ
とにより、ブローバイガス中に含まれるオイルミストの
液化を有効に行い、これによりエンジンオイルの回収を
促進し、オイルの消費量を節減すると共に燃焼室内にブ
ローバイガスと共に吸入されるオイルの量を低減し、エ
ンジンの動力性能と排出ガス性能とを向上させることが
できる。

【００１８】次に第２実施例を図３により説明する。図
において、第１実施例と共通の部分については同一の符
号と名称を付し、詳しい説明は省略する。本実施例はイ
ンジェクションタイプのガソリンエンジンにブローバイ
ガスの冷却装置を適用したもので、前記第１実施例と異
るところは、インタークーラ１５とインテークマニホル
ド１０との間にスロットルバルブ１８及びサージタンク
１９を設けてあり、また、ＰＣＶホース２１内にＰＣＶ
バルブ２２を備えた点である。また、ＰＣＶホース２１
はＰＣＶバルブ２２を経てスロットルバルブ１８よりも
下流側の吸気通路に連通している。燃料噴射弁は通常イ
ンテークマニホルド１０の下流側に吸気ポート２６に近
接して設けられているが本図には図示していない。

【００１９】図示の通り、ターボチャージャ１２のコン
プレッサ１３により加圧された空気は、インタークーラ
１５を通過後スロットルバルブ１８、サージタンク１
９、インテークマニホルド１０を経て前記燃料噴射弁よ
り噴射された燃料と混合して燃焼室１４に入る。また、
インタークーラ１５を通った空気の一部はブローバイガ
ス冷却用ホース１６よりヘッドカバー１内に入り、ここ
に導入されているブローバイガスを冷却して該ガス中の
オイルミストを液化分離し、残余のブローバイガスはＰ
ＣＶホース２１、ＰＣＶバルブ２２を経てインテークマ
ニホルド１０に入り、燃焼室１４に導入される。なお図
示のブローバイガス冷却用開閉弁１７、圧力センサ２
３、圧力検出器２４、弁開閉装置２５の構成、作用は第
１実施例と同様である。

【００２０】エンジンの軽負荷運転時にはブローバイガ
スの発生量が少なく、また、ヘッドカバー１内の圧力は
前記実施例１の場合と同様に大気圧前後であり、この時
にはブローバイガス冷却用弁１７は閉じている。このと
きＰＣＶバルブ２２は開いているがその時のＰＣＶバル
ブの流量特性値は小であり、すなわち弁の開度が小さ
く、ここを通るブローバイガスの流量は少ない。

【００２１】エンジンの負荷が増すにつれてスロットル
バルブ１８の開度が増し、インテークマニホルド１０よ
り燃焼室１４内に入る吸気量が増加し、これに応じてＰ
ＣＶバルブ２２の開度は大きくなり、ヘッドカバー１よ
りインテークマニホルド１０内に流入するブローバイガ
スの流量が増加し、ヘッドカバー１内の圧力が低下す
る。これを圧力検出器２４がとらえて弁開閉装置２５に
よりブローバイガス冷却用弁１７をヘッドカバー１内の
圧力に応じて開き始める。エンジン負荷が高負荷になる
と上記の各構成部位の作用が更に増大され全負荷時には
ブローバイガス冷却用弁１７が全開となり、更に多くの
冷却空気がヘッドカバー１内に流入してブローバイガス
を冷却しヘッドカバー１内のオイルミストの液化を促進
し、エンジンオイルをブローバイガスより分離してオイ
ルパン内に回収する。

【００２２】冷却空気が多量にヘッドカバー１内に入り
ヘッドカバー１内の圧力が所定値以上に上昇した時には
第１実施例の場合と同様にブローバイガス冷却用弁１７
が閉じられ、冷却空気の流入が調整される。

【００２３】上記により第１実施例の場合と同様に、オ
イルの消費を節減し、エンジン性能の向上を図ることが
できる。

【００２４】

【発明の効果】本発明を実施することにより次の効果を
奏する。（１）シリンダヘッドカバー内のブローバイガスを冷却
することにより、ブローバイガス中のミスト状のオイル
が液体化され、オイル落ちが向上し、オイルパンへのオ
イルの回収が促進される。（２）冷却用空気をシリンダヘッドカバー内に入れるこ
とにより、シリンダヘッドカバー内の内圧が上昇し、従
来、起こったことのあるヘッドカバー内圧が低下した時
にブローバイガス通路又はオイル戻し通路を通ってクラ
ンクケース内よりオイルが逆流して上昇しシリンダヘッ
ドカバー内にオイルが吹き出し、更に吸気系にオイルが
流出する現象の発生が抑制される。（３）上記（１），（２）により、オイルの消費量が節
減される。また、エンジン内でのオイルの燃焼が低減す
ることによりエンジンの動力性能及び排出ガス性能が向
上する。（４）構造が簡単で、保守、点検も容易であり、コスト
的にも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の要部の配置系統を示した
構成図である。

【図２】第１実施例の装置を取り付けたエンジンの側面
図である。

【図３】第２実施例の要部の配置系統を示した構成図で
ある。

【図４】従来技術によるブローバイガス還元装置のクラ
ンクケース内におけるブローバイガスの流れの概略を示
す模式図である。

【符号の説明】

１…ヘッドカバー２…シリンダヘッド５…ＰＣＶルーム６…バッフルプレート７…ブローバイガス通路８…オイル戻し通路１２…ターボチャージャ１３…コンプレッサ１５…インタークーラ１６…ブローバイガス冷却用ホース１７…ブローバイガス冷却用開閉弁２０…クランクケース２１…ＰＣＶホース２２…ＰＣＶバルブ２３…圧力センサ２４…圧力検出器２５…弁開閉装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クランクケース（２０）内のブローバイ
ガスをシリンダヘッドカバー（１）内に設けられたＰＣ
Ｖルーム（５）を経て吸気系統に戻すブローバイガス還
元装置を有し、過給機（１２）及びインタークーラ（１
５）を有するエンジンにおいて、前記インタークーラ（１５）を通過した吸気の一部を前
記ＰＣＶルーム（５）内に導入させるブローバイガス冷
却用通路（１６）と、前記ブローバイガス冷却用ホース
（１６）内に設けたブローバイガス冷却用ホース開閉弁
（１７）と、前記ブローバイガス冷却用ホース開閉弁
（１７）をエンジンの運転状態に応じて開閉させる手段
とを備えたことを特徴とするブローバイガスの冷却装
置。