JPH10511162A - 内燃機関のクランクケース用ベンチレーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ガス流制御型内燃機関用ベンチレーション装置であって、ブローバイガスおよび低蒸気圧炭化水素を回収するためのものである。内燃機関において、シリンダ内の燃焼工程で発生したブローバイガスはクランクケースから回収フィルタ（１０）を介して排出される。回収フィルタ（１０）はブローバイガス其れ自体を濾過媒体（１４）を通過する以前に均質に拡散する膨張室（２０）を備えている。濾過媒体（１４）は大きな表面積を有し、かつ好ましくは油中浸漬された銅繊維体。圧縮室（２２）は連続したガス流をＰＣＶバルブ（４０）内に圧入する。かかるＰＣＶバルブは、好ましくは２段階制御式であり、ソレノイド制御されたＰＣＶ弁である。ブローバイガスは、その後再燃焼のために吸気マニホールド内に導入される。回収フィルタにより集められた炭化水素はクランクケース内に戻される。かかるベンチレーション装置は、有害排出物の排出を低減し、同時に燃費を向上させ、その上機関の寿命を増加する。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関のクランクケース用ベンチレーション装置 〔技術分野〕 本発明は、内燃機関の排気物質の制御の分野、特にブローバイガスを減少させ るためのブローバイガス還元装置用弁（ＰＣＶバルブ）と回収フィルタとから構 成される、炭化水素蒸気等の有害物質を回収するクランクケース用ベンチレーシ ョン装置に関するものである。 〔背景技術〕 ４サイクル内燃機関では、クランクケースを介してシリンダ内のピストンの潤 滑が行われる。ピストンが上下移動する間、ピストンリングがシリンダ室をクラ ンクケースから密封している。もちろん、完全な密封を達成することができず、 その結果、シリンダの潤滑用にクランクケースから出たオイルが燃焼室内へ引き 込まれ、燃焼過程で燃焼する。同様に、燃焼排ガスがピストンリングを通ってク ランクケース内へ逃げ込む。燃焼過程から出た排気がリングを「吹き抜ける」の で、排ガスがクランクケースに流入する現象は一般的に「ブローバイ」と呼ばれ ている。 ブローバイのため、クランクケース内の炭化水素排ガスの濃度が吸気マニホル ド内の炭化水素濃度の数倍になることがしばしばある。クランクケース内の炭化 水素ガスの存在はジレンマを生じる。すなわち、ガスが大気へ自由に放出されれ ば、炭化水素排ガスが都市汚染を助長するが、排ガスがクランクケース内に捕ら えられたままであれば、ガスが潤滑オイルを汚染する結果、オイルの性能が低下 する、すなわち汚染されたオイルは予定された潤滑を行うことができず、ピスト ンリングが不必要に磨耗し、それに続いて適切に密封する能力が低下する結果と なる。このように悪循環が生じているように見える。すなわち、エンジンオイル を燃焼過程で燃焼させるピストンリングの欠陥によって、ブローバイガスがクラ ンクケースに流入してオイルを汚染することになる。これによってオイルの潤滑 性能が低下し、そのためにピストンリングの磨耗が増大するため、燃焼過程で燃 焼するオイルの量が増加し、クランクケースに 流入するブローバイガスの量が増加し、それがさらにオイルを汚染する等である 。しかしながら、都市汚染の心配から、単純にブローバイガスをクランクケース から直接に大気へ放出することは許容されない。 この問題を解決するため、ブローバイガスをクランクケースから吸気マニホル ドへ再循環し、そこで燃焼中にガスを再燃焼させるために弁が導入されている。 これらの弁は、ポジティブ・クランクケース用ベンチレーション（ＰＣＶ）弁と して知られているが、ブローバイガスをクランクケースから吸気マニホルドに引 き込むためにクランクケースと吸気マニホルドとの間の圧力差を利用している。 ピストンが下方へ移動する時に空気が吸気弁を通ってシリンダの燃焼室に引き 込まれるため、吸気マニホルド内の空気圧が周囲の大気より低くなる。これは一 般的に「エンジン真空」と呼ばれている。真空の量は、エンジンに加えられてい る負荷に応じて変化する。エンジンがほぼ一定速度で走行している時には、エン ジンが加速中または登坂中等の負荷状態にある時よりも高い真空が存在する。 ＰＣＶ弁の目的はブローバイガスをクランクケースから吸気マニホルドへ送り 込むことであるから、この目標の逆に見れば、吸気マニホルドからのガスがクラ ンクケースに入らないようにすることである。このため、今まで知られているほ とんどのＰＣＶ弁はチェック弁と同様に作動する。すなわち、ブローバイガスが クランクケースから吸気マニホルドへ引き込まれるようにする一方で、吸気マニ ホルドからのガスがクランクケースに入らないようにする。そのようなチェック 弁を実行する１つの一般的な方法は、常時閉のばね付勢弁を提供することである 。休止時には、ばねがボールまたはディスク等の弁部材をオリフィス上に押し付 けることによって、オリフィスを通るガスの流れを遮断する。弁部材に加わる空 気圧がばね力より大きくなると、ばねが圧縮されて弁部材がオリフィスから離れ 、ガスが流れるようになる。 ブローバイガスがクランクケースからＰＣＶ弁を介して吸気マニホルドへ引き 込まれるようにするのは、最終的には吸気マニホルドとクラン クケースとの間の圧力差であるが、エンジン真空がエンジン速度ではなくエンジ ン負荷の関数として変化するという事実は、単純なチェック弁形の構造を使用し た時にはブローバイガスが必ずしも適正に流れないことを意味している。 例えば、前述したように、エンジン真空は、エンジン速度が比較的一定である 時の方が高い。このため、エンジンがアイドリング中（約８００ｒｐｍ）の時の 真空の量は、エンジンが道路経済走行速度にある（約２４００〜３０００ｒｐｍ ）時とほぼ同じである。しかし、２４００ｒｐｍでは８００ｒｐｍの時よりも多 くの排ガスが発生していることは理解できるであろう。同様に、加速時または登 坂中等でエンジンが負荷を受けている時、エンジン真空が減少し、排ガスが増加 する。 このように、クランクケースガスを送り出すために吸気真空だけを利用してい る場合、エンジンのアイドリング時（エンジンを停止させることができる）のベ ンチレーションを過剰にするか、またはエンジンの高速時またはエンジンの負荷 状態時のベンチレーションを過小にし、それによってブローバイガスによるオイ ルの汚染の危険を生じるかの選択をしなければならない。 従来技術の１つとして、コリンズ（Ｃｏｌｌｉｎｓ）に１９９３年７月２０日 に発行された米国特許第５，２２８，４２４号が、２段階ソレノイド制御ＰＣＶ 弁を提供することによってブローバイガスの問題に取り組んでいる。コリンズに １９９３年７月２０日に発行された米国特許第５，２２８，４２４号全体が本説 明に参考として含まれる。コリンズの特許は技術をある程度前進させたが、他の 重要な利点は手づかずのままである。 ブローバイガスによって運ばれた蒸発炭化水素はすべて同じというわけではな い。様々な蒸気圧を備えた様々な炭化水素がブローバイ内に存在している。例え ば、ガソリンは蒸気圧が高く、揮発性であると見なされるが、モータオイルは蒸 気圧が低く、容易には蒸発しない。蒸気圧が高い炭化水素は燃焼過程で低い蒸気 圧のものよりも一般的に容易に燃焼 する。さらに、蒸気圧が低い炭化水素は、不完全燃焼のために高い蒸気圧の炭化 水素よりも排気物質の原因になる度合いが大きい。また、そのような低い蒸気圧 の炭化水素は、クランクケースに戻された場合にはエンジンの潤滑を高めるのに 役立つであろう。 低い蒸気圧の炭化水素をブローバイガスから選択的に回収することは好都合で 有益であるが、現在のところはそのような低い蒸気圧の炭化水素をブローバイガ スから回収してクランクケースに戻すことができる手段が存在していない。その ような炭化水素は気体のまま残留してクランクケース内を循環することを余儀な くされるか、無分別的にＰＣＶ弁を通って吸気マニホルドへ送り込まれる。コリ ンズ形ＰＣＶ弁の利点を実行しながら、そのような低い蒸気圧の炭化水素を回収 する方がはるかに好都合であろう。 さらに、コリンズ形ＰＣＶ弁は好都合なことに、スロットルに直接的に接続さ れた磁気スイッチを付け加えることによって向上する。スロットルの位置がエン ジン負荷を直接的に決定するか、それを直接的に表すことができるので、調節可 能な制御磁気スイッチをスロットルに接続することによって、コリンズ形ＰＣＶ 弁の効果をさらに高めることができる。 〔発明の開示〕 低い蒸気圧の炭化水素を回収するため、炭化水素分離および回収器（「回収フ ィルタ」）がクランクケース及び吸気連結ＰＣＶ弁に一致させて導入されている 。炭化水素及び燃焼副産物を高濃度に含む加圧ブローバイガスが回収フィルタ内 へ押し進み、それのフィルタ室には金属メッシュまたはウール等の表面積が大き いオイル浸漬媒体が充填されている。媒体に出会った時、ブローバイガス内の炭 化水素ガス及び排気物質は媒体及びそれのオイル浸漬外表面上に集まる傾向があ る。一般的に、回収された炭化水素は、媒体によってブローバイガスから「擦り 落とされた」ものでない炭化水素よりも蒸気圧が低い。擦り落とされた炭化水素 は、重力で回収フィルタの下方領域に集まりやすい。これらの炭化水素はク ランクケース内へ排出できる。さらに、窒素酸化物（ＮＯｘ）及び一酸化炭素（ ＣＯ）等の有毒蒸気は回収フィルタを通過した時に減少して、そのようなガスの 放出が減少する。 回収フィルタに連結されたコリンズ形ＰＣＶ弁は、ブローバイガスのベンチレ ーションを制御することができる。スロットルに連結された磁気スイッチによっ て制御した時、ＰＣＶ弁はスロットル位置によって正確に、また調節可能に制御 される。 〔図面の簡単な説明〕 第１図は、フィルタ室の内部にフィルタ媒体を備えている本発明の回収フィル タの展開斜視図である。主フィルタ室１２は、長さが可変であることを示すため に中間部で破断されている。 第２図は、２段階ＰＣＶ弁を含む本発明のベンチレーション装置の側部断面図 である。主フィルタ室１２は、長さが可変であることを示すために中間部で破断 されている。 第３図は、本発明のベンチレーション装置の変更実施例の側部断面図である。 弁カバーから入口キャップの膨張室までの間に別の連結部が追加されている。主 フィルタ室１２は、長さが可変であることを示すために中間部で破断されている 。 第４図は、本発明に使用するのに好都合な２段階ソレノイド制御ＰＣＶ弁の展 開斜視図である。出口キャップ１８の出口ノズルと交換できるハウジング５２を 備えたＰＣＶ弁が示されている。 第５図は、第４図のＰＣＶ弁の側部断面図である。 第６図は、ＰＣＶ弁とスロットルリンク機構上にある磁気スイッチとの間に考 えられるセットアップ及び接続部の概略図である。 〔発明を実施するための最良の形態〕 本発明において調整クランクケース通気はＰＣＶ弁と整列しているブローバイ ガス回収フイルタにより行われる。ＰＣＶ弁の使用は吸気へのブローバイガスの 必要な調整を供給する。回収フイルタの使用はさらにエンジン放出を低減し、ガ ス走行まいるを高め、そしてエンジンの磨耗 および亀裂を減少する。回収フイルタはまたＰＣＶ弁の寿命を延長し得る。コリ ンズ特許に開示されたＰＣＶ弁のごとき２段ＰＣＶ弁が使用されるとき、磁石ス イツチがＰＣＶ弁の正確なかつ調整可能な係合を設けるためにスロツトルに直接 結合されることができる。 第１図に示されるように、回収フイルタ１０は、取着されるエンジンによつて 寸法付けられる、略筒状の主フイルタ室１２を有する。例えば、４−シリンダエ ンジンは直径およそ７．６２センチメートル（３インチ）×長さ２０．３２セン チメートル（８インチ）の回収フイルタを有することができる。４−シリンダエ ンジンに関して、直径およそ１０．１６センチメートル（４インチ）×長さ２５ ．５４センチメートル（１０インチ）の膨張室が追加のシリンダおよびそれらか ら発生されるブローバイガスの濾過を提供する。本発明において伴われる他の部 品および要素によるように、筒状フイルタ室１２は作動エンジンブロツク近傍の 環境に抗し得る頑強な材料により構成されることができる。鋼のごとき金属がこ こでは適切と認められる。 フイルタ室１２の範囲内で、濾過媒体１４が表面積の広い区域がフイルタ室１ ２を通過するブローバイガスに呈され得るように詰め込まれる。濾過媒体１４は 、低い蒸気圧の炭化水素を引き出す、回収フイルタ１０の洗浄能力を提供かつ高 めるようになつている。そのうえ、媒体１４は、窒素酸化物（ＮＯｘ）および一 酸化炭素（ＣＯ）を含む、より不活性またはより少ない毒性形状に変換され得る ガス状化合物の反応を促進する。 １つの企図された媒体は銅ウールであるが、青銅またはステンレス鋼ウールも また好都合に使用され得る。銅ウールは大きな表面積を提供しかつ炭化水素の収 集および反応過程を促進する幾つかの化学的特性を有することができる。以下で より詳細に記載されるように、銅ウールその洗浄能力が最初から高められるよう にその最初の使用前に油で被覆される。 フイルタ媒体１４をフイルタ室１２内に収容するために、主フイルタ 室１２の両端で２つのカツプ（入口カツプ１６および出口カツプ１８）が他の方 法で開放された端部を厳密に密封する。カツプ１６，１８はそれらがフイルタ室 １２から分離しないようにフイルタ室１２の開放端に螺合またはスナツプ嵌合さ れ得る。銅ウールまたは他の濾過媒体１４が時々交換する必要があるならば、カ ツプ１６，１８はフイルタ室内部に近づくように一時的に取り外され得る。 回収フイルタ１０によりより最適な作動を設けるために、２つのカツプ１６， １８はそれぞれフイルタ室１２を流れる前後のブローバイガスの消散を許容する 膨張２０および圧縮２２室をそれぞれ設ける。これらの相並んだ室２０，２２は カツプ１６，１８の内面とカツプ弐より所定位置に保持されるスクリーン２４， ２６の間に設けられる。スクリーン２４，２６はそれを通るガスの流れを自由に 許容する一方フイルタ室１２の範囲内にフイルタ媒体１４を固定して保持するの に十分なメツシユサイズを有する。２つのカツプ１６，１８がフイルタ室１２の 両端に嵌合されるとき、スクリーン２４，２６はフイルタ媒体１４を圧縮するこ とができる。該フイルタ媒体１４がガス流を閉塞するように密閉して詰め込まれ るべきでないが、最大の効果のためにフイルタ室１２により画成される容積内で できるだけ大きい表面積を提供すべきである。 フイルタ媒体１４がフイルタ室１２の入口および出口から離して間隔が置かれ るため、流入ガスはフイルタ室１２への流入時フイルタ媒体１４の小さい区域に 集中されず、かつ同様に、すべてのガスがフイルタ室から出るために流れねばな らないフイルタ室１２の出口近傍にフイルタ媒体１４の小さい、集中される区域 がない。この方法において、良好な性能はブローバイガスが回収フイルタ１０を より容易に通過するとき回収フイルタ１０から得られ、そして回収可能な材料で 多量に負荷されたガスの到来により閉塞される機会は少ない。 入口カツプ１６はクランクケース中のブローバイガスが回収フイルタ１０に流 れ得るように膨張室をクランクケースに接続するラインを有する。回収フイルタ ２８への入口ラインは入口カツプ１６の下方端に置か れるべきである。本発明において企図されるように、回収フイルタ１０は該回収 フイルタ１０への入口／ドレーン３０が最下方点にあるようにおよそ１５〜１５ °の角度で傾斜される。 銅ウールまたは同様なフイルタ媒体が主フイルタ室１２において使用されるな らば、回収フイルタ１０は最初に使用される前に、それが銅ウールが飽和され得 るようにモータ油で充填される（一般に約半（１／２）リツトル）。フイルタは その場合に過剰なモータ油を除去するためにおよそ２時間排出される。回収フイ ルタ１０はクランクケースへのラインによるように接続される。 本発明の代替の実施例（第３図）において、回収フイルタ１０はある角度では なく、しかもすべての回収された液体がクランクケース内で下方に向かって流れ るように垂直方法において取り付けられ得る。かかる垂直方向付けベンチレーシ ヨン装置において、回収フイルタ１０の膨張室への追加の入口３２がブローバイ ガスの二重源が接続されかつベンチレヘシヨン装置内で膨張室２０に流れるよう に膨張室２０とエンジンの弁カバーとの間に設けられ得る。 ＰＣＶ弁４０は出口カツプ１８に中央で結合されそれにより出口カツプ１８か つしたがつて回収フイルタ１０を通るガスの流れを良好に制御する。ＰＣＶ弁４ ０の弁座４２は出口カツプ１８それ自体の１部分、または出口カツプがそのまわ りに嵌合する追加のハウジングに対することもできる。両方の形状において、Ｐ ＣＶ弁４０は２つが基本的に１つのユニツトとして接合されるように出口カツプ １８と頑強にかつ固定して関連付けられる。通常のＰＣＶ弁が本発明の回収フイ ルタ１０に関連して使用される一方、２段のコリンズ型のＰＣＶ弁が好適である 。 現在の好適な実施例の強制クランクケースベンチレーシヨン（ＰＣＶ）は、自 動車に使用されるごとく、クランクケースから、回収フイルタ１０を通って、か つ内燃機関の吸気マニホールドへのクランクケースガスの通気を調整する。とく に、分解図第４図において詳細にされるような弁４０は適宜な通常の手段によつ て回収フイルタ１０に接続される吸 気開口４４を有する。排気開口４６が同様に適宜な通常の手段により吸気マニホ ールドに接続される。クランクケースのガスはクランクケースから、回収フイル タ１０を通って、弁４０の吸気開口４４に引き出されかつ弁の排気開口４６によ つて吸気マニホールドへ通気される。弁４０を通るガスの流れは、その作動が以 下でより詳細に記載される、弁の内部機構により調整される。 ＰＣＶ弁４０は吸気開口４４、排気管５０およびソレノイドハウジング５２が 形成される弁キヤツプ４８を有するハウジング内に収容される。排気管５０はＰ ＣＶ排気パイプ５０を通常の方法においてエンジンの吸気マニホールドに取着す るための開口１４を取り囲むニツプル付きフランジ５４を有する。ブーツ５６が 耐候性カバーを提供しかつＰＣＶ弁４０の後端を密封するためにソレノイドハウ ジング５２上に嵌合する。 環状スリーブ５８はソレノイドハウジング５２内に嵌合するフランジ付き前方 端６０を有する。案内部材６２はソレノイドプラグ６４用の当接面を設けるため に環状スリーブ５８のフランジ付き前方端６０内に嵌合する。当接面６６の外部 は前方フランジ７０および後方フランジ７２を有する中空のかつ閉止端付きボビ ン６８の内部に嵌合する。後方フランジ７２はボビン６８の閉止後方端から離し て裏打ちされる。ワツシヤ７４は、ブーツ５６のように、ボビン６８の後方に上 に嵌合する。ボビン６８の中空コア内に磁界を設け、それによりソレノイドプラ グ６４を動かすように押圧するために、ワイヤが通常の方法においてボビン６８ のまわりに巻回される。 吸気マニホールド内に存在するエンジン真空はクランクケースブローバイガス をクランクケースから、ＰＣＶ弁吸気開口４４を通ってＰＣＶ弁４０へ、排気開 口４６によつてＰＣＶ弁４０からかつ吸気マニホールドへ引き出させる。しかし ながら、ＰＣＶ弁４０を通るクランクケースガスの流れはエンジンがアイドリン グ中（マニホールド真空が非常に高いかも知れないとしても）であるときより低 い通気度合いを提供しかつエンジンが負荷されるかまたはエンジンが高速で走行 しているときよと り高い通気度合いを提供するために弁の内部機構により調整される。 より詳しくは、ＰＣＶ弁４０を通るクランクケースガスの流れは第１円板８０ および第２円板８２によつて調整される。第１円板８０は、該円板の外周に沿っ て周部通気孔を有する、星形の円形外観を有することができる。第１円板８０の かかる形状はより大きい、６および８シリンダエンジン用に企図される。より小 さい４−シリンダエンジンに関して、第１円板８０は周部通気孔を有する円形形 状であってもよい。 第２円板８２は第１円板８０より小さい直径からなる。第１円板８０は吸気開 口４４の直径に等しい直径を有する隆起円形座８４を有することができ、このよ うにすると第１円板８０が開口４４に対して保持されるとき、隆起座８４の内部 の円板のその部分のみが露出される。第１円板８０の周部通気孔は円板の隆起座 ８４が開口４４から離座されるとき第１円板８０の外周のまわりにガスを流動さ せる。第１円板８０はまた隆起座の周囲の内方領域内部に沿って置かれる中央通 気孔８８を有する。ガスは円板８０が開口４４に着座されるときも同様にこれら の中央通気孔８８を通って流れることができる。第２円板８２は第１円板に対し て押圧されるとき中央通気孔８８を遮るような直径からなるが、周辺通気孔８６ を遮らないように第１円板の直径より十分に小さい。 第１および第２円板８０および８２は案内ロツド９０によつて支持されかつ通 常第１圧縮ばね９２および第２圧縮ばね９４により吸気開口４４に対して偏倚さ れる。ばね９２は案内ロツド９０上で円板８２とスナツプリング９６との間で圧 縮されかつばね９４は案内部材６２とスナツプリング９６との間で圧縮される。 かくして、両ロツド９０および円板８２は開口４４を閉止するように該開口に向 かって偏倚される。円板８０および８２は第１ばね９２の力が円板を案内ロツド ９０から係合解除させないように第１スナツプリング９８によつて案内ロツド９ ０上に保持される。円板８０はロツド９０の適宜な肩部によりロツドの所定位置 に固定保持され、円板８２は一体のハブを有しかつロツド９０上を摺動自在であ る。案内ロツド９０は案内部材６２の孔内に摺動可能に配置さ れかつハウジング５２内に配置されたソレノイドボビン６８内でソレノイドプラ グ６４に接続または関連付けられる。ソレノイド１００が消勢されるとき、ソレ ノイドプラグ６４は円板８０および８２を横切る圧力差により開口４４に向かっ てかつそれから離れて自由に動き得る。ソレノイド１００が付勢されるとき、ソ レノイドプラグ６４は上記した圧力差に関わることなく円板８０を開口４４に着 座されたままにするためにソレノイドのコイルにより発生された電磁力により開 口４４に向かって押圧される。円板８２は、しかしながら、ばね９２の力を克服 するのに十分な円板８２を横切る圧力差があるならば、さらに開口４４から離れ て自由に動く。ソレノイドコイルはコネクタワイヤによつて電気作動信号に電気 的に接続される。 現在の好適な実施例において、ソレノイドはエンジンスロツトル位置に基礎を 置いて選択的に作動される。第６図に示されるように、ＰＣＶ弁４０およびスロ ツトル制御装置１１０は開放制御ループの１部分である。スロツトル位置が低い とき、これは一般にエンジンがアイドリング中または比較的低い速度で走行して いる位置に対応する。同様に、スロツトルはエンジンが加速されているときまた はエンジンがより高い、一定の速度割合で走行しているときより高い位置にある 。したがつて、この実施例のために、スロツトル位置はエンジンがアイドリング 中であるかまたは加速または一定の高速で走行しているかどうかを判断するため の便利な手段を提供する。しかしながら、理解され得ることは、エンジン速度お よび負荷を判断するための他の手段が利用され得るということである。例えば、 信号が、スロツトル位置がエンジンコンピユータにしばしば使用される制御パラ メータであるので、点火および火花進角を制御するのに通常使用されるエンジン コンピユータからアクセスされ得る。同様に、リミツトスイツチまたはポテンシ ヨメータのごとき、機械的な位置センサが利用され得る。したがつて、理解され 得ることは、ソレノイドを選択的に活動させるのに使用される特定の信号は作動 信号が高い一定の速度状態からアイドル状態をともかくも識別しなければならな い単なる事実であるので作られないということである。 スロツトル位置の判断が多数の方法で達成され得る一方、スロツトル位置へソ レノイドＰＣＶの作動を良好に繋ぐために、磁石スイツチがスロツトル1１０に 直接取着されるように使用されることが認められる。かかるスイツチはコリンズ 型ＰＣＶ弁に有用に適用されたように以前には開示されていなかつた。ほとんど のスロツトルがエンジンのキヤブレータおよび／または燃料噴射装置の１部分で あるので、かつ通常ガスペダルとエンジンスロツトル制御装置との間の機械的な 接続があるので、磁石スイツチ１１２が１つの設定位置に負荷されかつ磁石１１ ４が該磁石１１４が磁石スイツチ１１２のまわりでその磁界を動かすことができ るようにリンク１１６に結合され得る。磁界を受けるとき磁石スイツチ１１２は 磁界の強さに応じて開閉する。磁石１１４が磁界を動かすので、それは、適宜に 、ＰＣＶ弁４０に係合および係合解除する。磁石スイツチ１１２の調整は該磁石 スイツチを磁石に対して物理的に動かすことによりかつその逆にすることにより 達成される。 同様に、磁石１１４は所定位置に置かれることができかつ磁石スイツチ１１２ がスロツトルリンクの運動によつて動かされ得る。磁石強さおよびそれに対する 磁石スイツチの感度、ならびに磁石スイツチを作動および非作動にするために必 要とされる物理的な間隔の好都合な選択はコリンズ型ＰＣＶ弁の適切作動を好都 合に行う磁石スイツチが使用される特殊な環境に応じてなされ得る。幾つかの調 整が装置に必要とされるかも知れないが、これはどのような困難をも設けるよう には企図されない。 本発明のベンチレーシヨン装置はＰＣＶ弁が回収フイルタ に追随する場合に最良になされるように企図される。これは他の方法でＰＣＶ弁 を損傷するかも知れない回収フイルタにより他の方法で回収可能な材料からのＰ ＣＶ弁の保護を許容する。第２に、それはＰＣＶ弁が回収フイルタ用の予備フイ ルタとして作用するのを防止しそして回収フイルタによつて他の方法で集められ るかも知れない材料はそれがより有効なＰＣＶ弁作動と干渉する場合にＰＣＶ弁 上に集まらない。最後に、回収フイ ルタはクランクケースに重力によつて排出するので、集められた流体はそれが適 切なＰＣＶ弁作動と干渉するときＰＣＶを通って流れない。 ＰＣＶ弁が閉止されるとき、ベンチレーシヨン装置を通るガス流は吸気真空ま たはブローバイ圧力が第１圧縮ばねを圧縮するとき第２円板を通過するガス流を 除外しない。エンジンスロツトルが正しく位置決めされるとき、ＰＣＶのソレノ イドは活動しかつ回収フイルタ出口から出るガスによる圧力により第１円板を引 っ込めさせ、同様により多くのブローバイガスをフイルタ室ねＰＣＶ弁を通って 、かつ吸気マニホールド上に通させる。 この装置に記載されたＰＣＶ弁および回収フイルタは別個に使用され得るけれ ども、本発明において企図されることは、より大きな利点が車両走行マイル、エ ンジン作動に提供され、かつ２つが直列に結合されるとき、放出が減少されると いうことである。そのうえ、他の型のＰＣＶ弁が本発明の回収フイルタと関連し て好都合に使用され得るという状況もあるかも知れない。 現行の内燃機関に適用されるとき、本書で記載されたベンチレーシヨン装置は 良好なエンジン作動およびより低い放出を供給する。ガソリン動力エンジンでの 予備試験は回収フイルタが２５％まで窒素酸化物（ＮＯｘ）を減少することを示 した。ＰＣＶ弁と結合されるとき、本発明のベンチレーシヨン装置は４０％まで 炭化水素および一酸化炭素を減少し、３０％までガス走行マイルを増加し、そし １００％までエンジン寿命を延長する。エンジンに使用されるスパークプラグの 有効寿命が増加され、それによりチューンアツプの必要性を減少する。オイル汚 れおよびスラツジ形成がまた減少され、オイル交換に必要とされる時間を延長す る。一般に、本発明のベンチレーシヨン装置は自動車のメカニツクおよび未経験 の自動車の持ち主でもおよそ３０分またはそれ以下で取り付けられることができ る。 本発明はまたジーゼルエンジンにも適用できる。アメリカ合衆国において、ジ ーゼル動力トラツクおよびバスは全登録車両の１０％である一 方、それらはかかる登録車両により発生される汚染の４０％となる。ジーゼル動 力車両はマイル当たりおよそ１６〜２１グラムの窒素酸化物を発生する一方ガソ リン動力車両はマイル当たり１グラム以下の窒素酸化物を発生する。ジーゼルエ ンジンに搭載された本発明の予備試験はかかるジーゼルエンジン放出が４０％ま で減少され、２５％までガス走行マイルを増加しそして１００％までエンジン寿 命を延長することを可能にする。ガソリン動力エンジン（上記）によるように、 本発明のベンチレーシヨン装置はオイルスラツジおよび汚れを少なくすることに よりオイル交換の時間を延長する。 ジーゼルエンジンに関して、装置をメカニツクに取り付けさせるのが最良であ りかつかかる取り付けはおよそ３０分で行われ得る。ジーゼルエンジンはガソリ ンエンジンより少ない真空を引き寄せるので、ジーゼルエンジンへの本発明の実 行は一般に真空ポンプへの接続を必要とする。ガソリンエンジンは吸気マニホー ルドから十分な真空を供給する一方、ジーゼルエンジンは吸気真空のかわりに真 空ポンプを用いねばならない。 〔産業上の適用可能性〕 本発明はほとんどの内燃機関に関連して工業的に適用され得る。本発明はより 大きいエンジン効率を提供しかつエンジン放出を減少する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＥ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関からの排気ガスを受容するために該機関に接続されたブローバイ ガス還元装置用弁（ＰＣＶバルブ）と、前記弁に一体化した回収フィルタとから 構成され、 前記回収フィルタが、該機関のクランクケースと吸気マニホールドとの間に合 体接続されており、それらの間を流れるガス流中に含まれる炭化水素を回収しか つ有毒ガス成分を低減することを特徴とする内燃機関のクランクケースからブロ ーバイガスを回収するための内燃機関用ベンチレーション装置。 ２．前記回収フィルタがブローバイガスの一部を補集しかつ反応せしめる大き な表面を有する媒体で満たされた主室を備えていることを特徴とする請求の範囲 第１項に記載のベンチレーション装置。 ３．前記媒体が、銅であることを特徴とする請求の範囲第２項に記載のベンチ レーション装置。 ４．前記媒体が、銅繊維体であることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の ベンチレーション装置。 ５．前記媒体が油中に浸漬されていることを特徴とする請求の範囲第２項に記 載のベンチレーション装置。 ６．前記主室が、膨張室により先導されていることを特徴とする請求の範囲第 ２項に記載のベンチレーション装置。 ７．前記主室が、圧縮室を後方に従えていることを特徴とする請求の範囲第２ 項に記載のベンチレーション装置。 ８．前記回収フィルタが、内燃機関のバルブカバーと吸気マニホールドとの間 に合体接続されており、該カバーと吸気マニルドとの間のガス流を該回収フィル タを経由させることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のベンチレーション装 置。 ９．前記回収フィルタが、補集されたブローバイガスの液体部分をクランクケ ース内に還流するような角度に傾斜されていることを特徴とする請求の範囲第１ 項に記載のベンチレーション装置。 １０．前記ブローバイガス還元装置用弁（ＰＣＶバルブ）が、内燃機関のスロ ットル開度並びにクランクケースと吸気マニホールドとの間の圧力差に応動する ２段階チェックバルブを備え、 前記チェックバルブが、前記機関のスロットル開度が圧力差とは係わりなく相 対的に狭い時には、前記ブローバイガス還元装置用弁を通るガス流を制限するよ うにし、また、前記機関のスロットル開度が、クランクケースと吸気マニホール ドマニフォールドとの間の前記圧力差に基づいた大きなガスの流れを生ずるよう な相対的に広い時には、前記ブローバイガス還元装置用弁を通るガス流を増加す るように調節可能であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のベンチレー ション装置。 １１．電磁作動スイッチが、前記機関のスロットル制御装置と前記ブローバイ ガス還元装置用弁との接続されておりかつ前記スロットルの開度を決定している ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載のベンチレーション装置。 １２．内燃機関のクランクケースからブローバイガスを回収するためのブロー バイガス還元装置用弁（ＰＣＶバルブ）を備えた内燃機関用ベンチレーション装 置であって、 内燃機関のクランクケースと吸気マニホールドとの間にガスを流通させるため に合体接続される主室を備えた回収フィルタを有し、前記主室が、ブローバイガ スの一部を補集しかつ反応せしめる大きな表面を有する油に浸漬された銅繊維体 で満たされていると共に膨張室により先導されかつ圧縮室を後方に従えており、 さらに前記回収フィルタにより補集されたブローバイガスの液体部分がクランク ケース内に還流するような角度で傾斜されており、 ブローバイガス還元装置用弁が、前記回収フィルタを通過するガスを前記ブロ ーバイガス還元装置用弁に流れるように、該フィルタに直列に接続されていると 同時に内燃機関のスロットル開度並びにクランクケースと吸気マニホールドとの 間の圧力差に応動する２段階チェックバルブを備え、前記チェックバルブが、前 記機関のスロットル開度が圧力差とは 係わりなく相対的に狭い時には、前記ブローバイガス還元装置用弁を通るガス流 を制限するようにし、また、前記機関のスロットル開度が、クランクケースと吸 気マニホールドマニフォールドとの間の前記圧力差に基づいた大きなガスの流れ を生ずるような相対的に広い時には、前記ブローバイガス還元装置用弁を通るガ ス流を増加するように調節可能であり、 さらに、電磁作動スイッチが、前記機関のスロットル制御装置と前記ブローバ イガス還元装置用弁とに接続されておりかつ前記スロットルの開度を決定してい ることを特徴とするベンチレーション装置。 １３．前記主室が、内燃機関のバルブカバーと吸気マニホールドとの間に合体 接続されており、かつ該カバーと吸気マニホールドとの間のガス流を前記回収フ ィルタを経由するように成したことを特徴とする請求の範囲第１３項に記載のベ ンチレーション装置。 １４．内燃機関のクランクケースと吸気マニホールドマニフォールドとの間に 合体接続されてこらの間を流通するガスを分離および回収するためのブローバイ ガス分離および回収装置であって、 該装置が、ブローバイガスの一部を補集しかつ反応せしめる大きな表面を有す る媒体で満たされた主室を備えていることを特徴とするブローバイガス分離およ び回収装置。 １５．前記媒体が銅であることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載のブロ ーバイガス分離および回収装置。 １６．前記媒体が銅繊維体であることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載 のブローバイガス分離および回収装置。 １７．前記媒体が油中に浸漬されていることを特徴とする請求の範囲第１４項 に記載のブローバイガス分離および回収装置。 １８．前記主室が、膨張室により先導されていることを特徴とする請求の範囲 第１４項に記載のブローバイガス分離および回収装置。 １９．前記主室が、圧縮室を後方に従えていることを特徴とする請求の範囲第 １４項に記載のブローバイガス分離および回収装置。 ２０．前記主室が、内燃機関のバルブカバーと吸気マニホールドとの間に該主 室を通過するガスを流通させるためにこれらカバーと吸気マニホールドとの間に 合体接続されていることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載のブローバイガ ス分離および回収装置。 ２１．前記主室が、補集されたブローバイガスの液体部分をクランクケース内 に還流するような角度に傾斜されていることを特徴とする請求の範囲第１４項に 記載のブローバイガス分離および回収装置。 ２２．内燃機関のクランクケースと吸気マニホールドマニフォールドとの間に 合体接続されてこらの間を流通するガスを分離および回収するためのブローバイ ガス分離および回収装置であって、 該装置が、内燃機関のクランクケースと吸気マニホールドとの間に合体接続さ れた主室を備えかつ該主室を介してこれらの間にガスが流通可能となっており、 前記主室が満たされかつブローバイガスの一部を補集しかつ反応せしめる大き な表面を有する油中浸漬金属繊維体と、 前記主室に接続されかつ該室を先導する膨張室と、 前記主室に接続されかつ該室の後方に従えている圧縮室とから構成され、 前記主室が、補集したブローバイガスの液体部分をクランクケース内に還流す るような角度に傾斜されていることを特徴とするブローバイガス分離および回収 装置。 ２３．前記主室が、内燃機関のバルブカバーと吸気マニホールドとの間に該主 室を通過するガスを流通させるためにこれらの間に合体接続されていることを特 徴とする請求の範囲第２２項に記載のブローバイガス分離および回収装置。