JPH1162735A - 内燃機関のエアクリーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ブローバイガス還元装置を備える
内燃機関に用いられるエアクリーナに関し、部品点数の
増加を招くことなく、新気通路へ清浄な新気を供給し、
かつ、清浄なブローバイガスを吸気管へ流入させること
を目的とする。 【解決手段】 エアクリーナ１０の内部は、フィルタエ
レメント３２によりダーティサイド３４とクリーンサイ
ド３２とに区画される。クリーンサイド３２は隔壁３８
により第１クリーン室４０と第２クリーン室４２とに区
画される。第１クリーン室４０には吸気管１２が、第２
クリーン室４２には新気通路２４が連通する。低負荷運
転時、外気はフィルタエレメント３２を通過して第２ク
リーン室４２から新気通路２４に供給される。高負荷運
転時、第２クリーン室４２に流入したブローバイガスは
フィルタエレメント３２の第２フィルタ部３２ｂ及び第
１フィルタ部３２ａを通過した後、吸気管１２へ流入す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のエアク
リーナに係り、特に、ブローバイガス還元装置を備える
内燃機関への適用に好適なエアクリーナに関する。

【０００２】

【従来の技術】ブローバイガス還元装置は、内燃機関の
燃焼室からクランクケースへ漏れたブローバイガスを、
吸気系に循環させることにより再燃焼させ、ブローバイ
ガスが大気へ放出されるのを防止するものである。一般
に、ブローバイガス還元装置は、内燃機関のヘッドカバ
ー内と吸気管のスロットルバルブより上流側とを連通す
る新気通路、及び、ヘッドカバー内と吸気管のスロット
ルバルブより下流側とを連通する連通路を備えている。

【０００３】内燃機関の軽負荷運転時には、発生するブ
ローバイガスは比較的少量である。この場合、新気が吸
気管から新気通路を介して内燃機関のヘッドカバーへ導
入され、この新気によりクランクケース内が掃気され
る。また、新気により押し出されたブローバイガスは、
上記連通路を経由して燃焼室へ流入する。ヘッドカバー
へ導入される新気にダスト等の異物が混入していると、
この異物がクランクケース内へ侵入する事態を招く。従
って、新気通路へ異物を含まない清浄な新気を供給する
ことが要求される。

【０００４】一方、内燃機関の高負荷運転時には、多量
のブローバイガスが発生する。この場合、ブローバイガ
スは新気通路を経由して吸気管へ逆流し、スロットルバ
ルブを経由して燃焼室へ流入する。一般に、ブローバイ
ガスには多量の水分や油分が含まれている。このため、
ブローバイガスがそのまま吸気管へ流入すると、水分や
油分等に起因してスロットルバルブの汚損や凍結等の不
都合を招く。かかる不都合を排除するため、新気通路か
ら吸気管へ流入するブローバイガスに含まれる水分や油
分を除去する浄化手段を設けることが要求される。

【０００５】上記した要求の双方を満足し得る構成とし
て、従来より、例えば特開平５−１９５８９０号に開示
される内燃機関用エアクリーナが公知である。上記従来
のエアクリーナは、ケーシングの内部に装着されたフィ
ルタエレメントを備えている。ケーシングの内部空間
は、フィルタエレメントによって上流側のクリーンサイ
ドと、下流側のダーティサイドとに区画されている。ブ
ローバイバス還元装置用の新気通路は、ダーティサイド
側に連通している。この新気通路と、ダーティサイドと
の接続部には、上記フィルタエレメントとは別体の、ブ
ローバイガス用フィルタが装着されている。

【０００６】かかる構成によれば、内燃機関の軽負荷運
転時には、エアクリーナのダーティサイドに吸入された
外気はブローバイガス用フィルタを経由して新気通路へ
流入する。すなわち、新気通路にはブローバイガス用フ
ィルタにより浄化された新気が供給される。また、内燃
機関の高負荷運転時には、新気通路を逆流したブローバ
イガスは、ブローバイガス用フィルタを経由して、エア
クリーナのダーティサイドへ導入される。従って、この
場合、ブローバイガス用フィルタにより水分や油分が濾
過されたブローバイガスが吸気管へ流入することにな
る。

【０００７】このように、上記従来のエアクリーナによ
れば、新気通路に清浄な新気を供給することができると
共に、新気通路から吸気管に流入するブローバイガスに
含まれる水分や油分を除去することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如く、上記従来のエアクリーナは、エアクリーナが本来
有するフィルタエレメントとは別にブローバイガス用フ
ィルタを設けた構成である。このため、エアクリーナの
構成部品点数が増大し、コスト上昇を招いてしまう。

【０００９】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、部品点数の増大を招くことなく、上記要求を満
足させ得る内燃機関用エアクリーナを提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、外気が供給されるダーティサイドと、
内燃機関の吸気管に連通するクリーンサイドとを区画す
るフィルタエレメントを備える内燃機関のエアクリーナ
において、前記クリーンサイドに連通するブローバイガ
ス処理用新気通路と、前記クリーンサイドを、前記吸気
管に連通する第１の室と、前記ブローバイガス処理用新
気通路に連通する第２の室とに区画する隔壁と、を設け
たことを特徴とする内燃機関用エアクリーナ。

【００１１】本発明において、吸気管はクリーンサイド
の第１の室に連通し、ブローバイガス処理用新気通路
（以下、単に、新気通路と称す）はクリーンサイドの第
２の室に連通する。内燃機関の軽負荷運転時において、
ダーティサイドに供給された外気はフィルタエレメント
を通過し、第２の室を経由して新気通路に供給される。
外気がフィルタエレメントを通過する際、外気中の異物
が除去される。従って、新気通路には清浄な新気が供給
される。一方、内燃機関の高負荷運転時において、ブロ
ーバイガスは新気通路からクリーンサイドの第２の室に
流入する。第２の室に流入したブローバイガスは、フィ
ルタエレメントを通過して、ダーティサイドへ流入した
後、再び、フィルタエレメントを通過して、クリーンサ
イドの第１の室へ流入する。この場合、ブローバイガス
がフィルタエレメントを２度にわたって通過すること
で、ブローバイガスに含まれる水分や油分が十分に除去
される。このようにフィルタエレメントにより濾過され
たブローバイガスが、クリーンサイドの第１の室から吸
気管へ流入する。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例であるエ
アクリーナ１０が適用されたシステムの概略構成図であ
る。図１に示す如く、エアクリーナ１０の上流側、すな
わち、ダーティサイドには外気通路１１が連通してい
る。また、エアクリーナ１０の下流側、すなわち、クリ
ーンサイドには吸気管１２が連通している。外気通路１
１に吸入された外気は、エアクリーナ１０により濾過さ
れた後、吸気管１２に供給される。

【００１３】吸気管１２には、スロットルバルブ１４が
配設されている。吸気管１２の下流側にはサージタンク
１６が連通している。サージタンク１６には、内燃機関
の各燃焼室へ至る吸気マニホールド１８が連通してい
る。吸気マニホールド１８の各枝管には図示しない燃料
噴射弁が配設されている。燃料噴射弁により噴射された
燃料は、吸気管１２に供給された外気と混合され、この
混合気が燃焼室へ吸入される。

【００１４】サージタンク１６には、また、内燃機関の
ヘッドカバー２０へ至る連通路２２が連通している。ヘ
ッドカバー２０には、エアクリーナ１０のクリーンサイ
ドへ至るブローバイガス処理用新気通路２４（以下、単
に、新気通路２４と称する）が連通している。内燃機関
の軽負荷運転時には、内燃機関に発生するブローバイガ
スは比較的少量である。この場合、新気がエアクリーナ
１０のクリーンサイドから新気通路２４を介してヘッド
カバー２０内に導入され、この新気によりクランクケー
ス内が掃気される。そして、クランクケース内のブロー
バイガスは、新気により押し出され、サージタンク１６
の負圧によりヘッドカバー２０から連通路２２を経由し
てサージタンク１６へ流入する。サージタンク１６へ流
入したブローバイガスは、吸気マニホールド１８を経由
して燃焼室へ吸入され、再燃焼される。

【００１５】一方、内燃機関の高負荷運転時には、多量
のブローバイガスが発生する。このため、ブローバイガ
スは新気通路２４を逆流して、エアフィルタ１０のクリ
ーンサイドに流入する。このブローバイガスは、吸気管
１２、サージタンク１６、及び吸気マニホールド１８を
経由して燃焼室へ吸入され、再燃焼される。このよう
に、本実施例のシステムは、ブローバイガスを燃焼室へ
導入して再燃焼させるブローバイガス還元装置を構成し
ている。

【００１６】次に、図２及び図３を参照して、エアクリ
ーナ１０の構成について説明する。図２は、エアクリー
ナ１０の平面断面図である。また、図３は、図２におけ
る直線III-III に沿って切断した際の断面図である。図
２及び図３に示す如く、エアクリーナ１０は、ケーシン
グ３０を備えている。ケーシング３０の内部には、フィ
ルタエレメント３２が取り付けられている。フィルタエ
レメント３２は、通常のエアクリーナに用いられる濾紙
等の濾過用の素材から構成されている。フィルタエレメ
ント３２は、ケーシング３０の内部空間を、フィルタエ
レメント３２より上流側のダーティサイド３４と、下流
側のクリーンサイド３６とに区画している。

【００１７】ケーシング３０の内部には、また、隔壁３
８が設けられている。隔壁３８は、クリーンサイド３６
を、第１クリーン室４０と第２クリーン室４２とに区画
している。なお、隔壁３８とフィルタエレメント３２と
の接続部におけるシール性の確保を容易にするため、隔
壁３８はフィルタエレメント３２を越えてダーティサイ
ド３４内へ突出するように構成されている。従って、隔
壁３８とフィルタエレメント３２との接続部におけるシ
ール性が別途の方法で確保されるならば、隔壁３８がダ
ーティサイド３４内へ突出することは不要である。

【００１８】ダーティサイド３４には、外気通路１１が
連通している。従って、ダーティサイド３４には、外気
通路１１より外気が吸入される。また、クリーンサイド
３６の第１クリーン室４０には、吸気管１２が連通して
いる。更に、クリーンサイド３６の第２クリーン室４２
には、新気通路２４が連通している。ケーシング３０
の、ダーティサイド３４の底部に位置する部位には、水
抜き穴４６が設けられている。後述する如く、水抜き穴
４６は、ダーティサイド３４内で凝縮した水分を、外部
へ排出させる役割を有している。従って、水分の排出が
確実に行なわれるように、水抜き穴４６は、ダーティサ
イド３４内の底面の最も低い位置に設けられる。

【００１９】次に、図４及び図５を参照して、エアクリ
ーナ１０を通過する外気及びブローバイガスの流れにつ
いて説明する。図４及び図５は、それぞれ、内燃機関の
軽負荷運転時、及び高負荷運転時におけるエアクリーナ
１０でのガスの流れを矢印で示している。なお、図４及
び図５は、図２と同様に、エアクリーナ１０の平面断面
図を示している。

【００２０】外気通路１１からダーティサイド３４に吸
入された外気は、フィルタエレメント３２の、ダーティ
サイド３４と第１クリーン室４０とを区画する部位（以
下、第１フィルタ部３２ａと称す）を通過して、第１ク
リーン室４０へ流入し、更に、吸気管１２へ流入する。
この場合、外気中に含まれるダストが、フィルタ３２に
より捕捉されることで、吸気管１２には清浄な外気が供
給される。

【００２１】上述の如く、内燃機関の軽負荷運転時にお
いては、内燃機関が発生するブローバイガスは比較的少
量となり、新気がエアクリーナ１０から新気通路２４へ
供給される。この場合、図４に示す如く、外気通路１１
からダーティサイド３４へ流入した外気は、フィルタエ
レメント３２の、ダーティサイド３４と第２クリーン室
４２とを区画する部位（以下、第２フィルタ部３２ｂと
称す）を通過して、第２クリーン室４２へ流入する。従
って、軽負荷運転時には、フィルタエレメント３２によ
り濾過された清浄な新気が新気通路２４に供給される。

【００２２】また、内燃機関の高負荷運転時において
は、多量のブローバイガスが発生し、ブローバイガスは
新気通路２４を逆流して、エアクリーナ１０の第２クリ
ーン室４２へ流入する。この場合、図５に示す如く、第
２クリーン室４２へ流入したブローバイガスは、フィル
タエレメント３２の第２フィルタ部３２ｂを通過してダ
ーティサイド３４へ流入する。ブローバイガスに含有さ
れる水分や油分は、ブローバイガスが第２フィルタ部３
２ａを通過する際に除去される。なお、フィルタエレメ
ント３２は、本来的には、空気中のダストを濾過する機
能を有している。従って、ブローバイガスがフィルタエ
レメント３２を通過することで、水分や油分と共に、ブ
ローバイガス中のダスト等の異物が効果的に除去され
る。また、ブローバイガスに含まれる水分の一部は、ダ
ーティサイド内を流れる過程で凝縮し、水抜き穴３６か
ら外部へ排出される。

【００２３】ダーティサイド３４に流入したブローバイ
ガスは、外気通路１１から吸入された外気と共に、フィ
ルタエレメント３２の第１フィルタ部３２ａを通過し
て、第１クリーン室４０へ流入する。ブローバイガスが
第１フィルタ部３２ａを通過する際に、ブローバイガス
に残存する水分、油分、ダスト等が再び除去される。こ
のように、ブローバイガスがフィルタエレメント３２に
より２度にわたって濾過されることで、ブローバイガス
の浄化が十分に行なわれる。こうして浄化されたブロー
バイガスが、第１クリーン室４０から吸気管１２へと供
給される。

【００２４】上述の如く、本実施例のエアクリーナ１０
によれば、内燃機関の軽負荷運転時には、フィルタエレ
メント３２の第２フィルタ部３２ｂで濾過された清浄な
新気を新気通路２４に供給することができる。従って、
軽負荷運転時において、外気中に含まれるダスト等の異
物がヘッドカバー２０及びクランクケースに侵入するの
を防止することができる。

【００２５】また、内燃機関の高負荷運転時には、新気
通路２４からエアクリーナ１０の第２クリーン室４２に
流入したブローバイガスを、フィルタエレメント３２の
第２フィルタ部３２ｂ及び第１フィルタ部３２ａにより
２度にわたって濾過することで、水分や油分が十分に除
去されたブローバイガスを吸気管１２に流入させること
ができる。従って、本実施例のエアクリーナによれば、
ブローバイガス中の水分や油分に起因して、スロットル
バルブの汚損や凍結が生ずるのを防止することができ
る。

【００２６】本実施例において、エアクリーナ１０は、
通常のエアクリーナに隔壁３８を設けたのみの簡易な構
成を有している。すなわち、上記した従来のエアクリー
ナの如く、ブローバイガスを濾過するためのフィルタ
を、エアクリーナが元々備えるフィルタエレメントと別
途に設けることは不要である。また、隔壁３８は、ケー
シング３０と共に一体に成形することができる。従っ
て、本実施例によれば、通常のエアクリーナと比較して
部品点数の増加を招くことなく、上記性能を有するエア
クリーナ１０を実現することができ、これにより、エア
クリーナ１０の低コスト化を図ることができる。

【００２７】また、ブローバイガス用フィルタを別途設
けた場合には、このフィルタがエアクリーナの振動によ
り脱落する可能性がある。また、フィルタが捕捉した水
分や油分によって湿潤状態となり、この水分や油分がガ
スの圧力変動によって飛散する等の不都合を招く可能性
もある。これに対して、本実施例のエアクリーナ１０に
おいては、上述の如く、フィルタエレメント３２がブロ
ーバイガスの濾過を行なうフィルタとしても機能し、ブ
ローバイガス用フィルタを別途設けることが不要となる
ことで、これらの不都合が完全に排除されている。

【００２８】更に、上記したように、本実施例におい
て、ブローバイガスの濾過がフィルタエレメント３２に
より行なわれることで、ブローバイガス中の水分や油分
のみならず、ダストをも効果的に除去することができ
る。従って、本実施例のエアクリーナ１０によれば、ブ
ローバイガスに含まれるダストが吸気管１２に吸入され
るのを防止することができる。

【００２９】なお、上記実施例においては、第１クリー
ン室４０が請求項に記載した第１の室に、第２クリーン
室４２が請求項に記載した第２の室に、それぞれ相当し
ている。

【００３０】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、エアクリ
ーナの部品点数の増加を招くことなく、新気通路へ清浄
な新気を供給することができると共に、新気通路から吸
気管へ流入するブローバイガスに含まれる水分や油分を
除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるエアクリーナが適用さ
れたシステムの概略構成図である。

【図２】本実施例のエアクリーナの平面断面図である。

【図３】本実施例のエアクリーナを図２に示す直線III-
III に沿って切断した際の断面図である。

【図４】内燃機関の軽負荷運転時におけるエアクリーナ
でのガスの流れを示す図である。

【図５】内燃機関の高負荷運転時におけるエアクリーナ
でのガスの流れを示す図である。

【符号の説明】

１０ エアクリーナ ２４ ブローバイガス処理用新気通路 ３２ フィルタエレメント ３４ ダーティサイド ３６ クリーンサイド ４０ 第１クリーン室 ４２ 第２クリーン室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外気が供給されるダーティサイドと、内
   燃機関の吸気管に連通するクリーンサイドとを区画する
   フィルタエレメントを備える内燃機関のエアクリーナに
   おいて、 前記クリーンサイドに連通するブローバイガス処理用新
   気通路と、 前記クリーンサイドを、前記吸気管に連通する第１の室
   と、前記ブローバイガス処理用新気通路に連通する第２
   の室とに区画する隔壁と、を設けたことを特徴とする内
   燃機関用エアクリーナ。