JPS6218646Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関において、そのクランクケ
ース等からのブローバイガスを機関の吸気系に還
元するための装置に関するものである。

機関の吸気系におけるスロツトル弁より下流の
吸気圧は、スロツトル弁の開度が小さい低負荷域
において真空側に大きい負圧となるため、その負
圧を利用して吸気系へのブローバイガスの還元を
行なうが、前記の吸気圧はスロツトル弁の開度が
大きくなるにつれて大気圧に近づくように小さく
なる一方、スロツトル弁の開度が大きい高負荷域
ではブローバイガス量が多くなるので、スロツト
ル弁より下流の吸気圧の吸引による還元では、高
負荷域でのブローバイガスの還元が不充分とな
り、特に吸気系にターボ過給機を備えた内燃機関
では、前記の吸気圧は過給機の作動域において大
気圧近く又は大気圧以上になるため、前記の高負
荷域でブローバイガスの還元が不充分になる傾向
は一層増大することになる。

これを改善するものとして、特開昭57−26218
号公報に開示されているようなベーン型エアポン
プを用いたものがあるが、ベーン型エアポンプ
は、そのベーンがポンプケーシング内面に常時接
当しているので、動力の機械的損失が大きいばか
りか、著しく高価で且つ重いのであり、その上、
ベーン型エアポンプにおけるベーンの材料には軽
量で強度の強いカーボン材料が多く使用される
が、カーボン材料はこれに油が付着すると摩耗が
著しく増大する性質を有するので、このベーン型
エアポンプをブローバイガスの還元に使用するこ
とは、ブローバイガス中に含まれている潤滑油の
ために、エアポンプの耐久性が著しく低下するの
であつた。

本考案は、この問題を解消すると共に、吸気系
に対するブローバイガスの過剰還元を生じないよ
うにすることを目的とするものである。

この目的を達成するために本考案は、内燃機関
におけるクランクケース等からのブローバイガス
取出通路を、前記内燃機関よつて駆動されるダイ
ヤフラム式エアポンプにおいてばねによる常閉型
の吸入弁を備えた吸入ポートに接続する一方、前
記ダイヤフラム式エアポンプにおいてばねによる
常閉型の吐出弁を備えた吐出弁からのブローバイ
ガス還元通路を、前記内燃機関への吸気系におけ
るスロツトル弁より下流側の吸気通路に接続し、
且つ、前記ブローバイガス取出通路には、スロツ
トル弁より下流の吸気負圧が大きいとき当該ブロ
ーバイガス取出通路の通路面積を縮小するように
した制御弁を設けた構成にしたものである。

このように構成すると、スロツトル弁の開度が
小さい低負荷域においては、スロツトル弁より下
流における吸気圧の負圧は大きく、この大きい負
圧が、ダイヤフラム式エアポンプにおける吸入弁
及び吐出弁に作用して、これら吸入弁及び吐出弁
が、前記大きい負圧によつて開いたまゝの状態に
なるから、ブローバイガスは、負圧によつて吸気
系に還元される一方、エアポンプは無負荷の状態
になる。そして、この時期におけるブローバイガ
スの還元量は、吸気負圧が大きいときブローバイ
ガス取出通路の通路面積を縮小するようにした制
御弁によつて規制されるので、ブローバイガスの
過剰還元を回避できる。

そして、スロツトル弁の開度が大きい高負荷域
では、スロツトル弁より下流における負圧が小さ
くなり、ダイヤフラム式エアポンプにおける吸入
弁及び吐出弁の負圧による開保持が解除され、吸
入弁及び吐出弁はダイヤフラムの動きに応じて開
閉作動を行つて、ポンプとしての作用を行うか
ら、ブローバイガスを、エアポンプにより吸気系
に強制的に還元できる一方、この時期において前
記制御弁は、ブローバイガス取出通路の通路面積
を拡大した状態にあるので、十分な量のブローバ
イガスを還元できる。

以下本考案の実施例を図面について説明する
と、図において１は多気筒内燃機関、２は該機関
１のクランク軸からの動力伝達によつて駆動され
るベーン型の過給機を示し、該過給機２は、機関
の特定の回転数（略中速回転）より以下の回転域
においてのみ所定の過給を行なうように比較的小
容量である。

３は慣性過給用のサージタンクで、該サージタ
ンク３を機関１の各気筒における吸気ポート４に
対して各々独立する吸気管５を介して接続する一
方、このサージタンク３に吸気用エアクリーナ６
からの吸気通路７を接続し、該吸気通路７中に
は、スロツトル弁８付きの気化器９を設けると共
に該気化器９より上流側に、エアクリーナ６から
サージタンク３の方向にのみ開くようにした逆止
弁等の過給切換弁１０を設け、また、前記吸気通
路７には該切換弁１０より上流側に前記過給機２
への吸入通路１１を、下流側に過給機２からの吐
出通路１２を各々接続する。

前記機関１から過給機２への動力伝達部には、
機関の特定の回転数（略中速回転）より以下の回
転域においてのみ過給機２の駆動をONにするよ
うにしたクラツチ１３を設ける一方、機関１の各
気筒における吸気ポート４が当該気筒の燃焼室に
開口する箇所から、吸気管５がサージタンク３内
に開口する箇所までの間の吸気通路長さｌを、前
記機関の特定の回転数（略中速回転）より以上の
回転域において、吸入空気量が最大となるような
長さに設定することにより、機関の特定の回転数
（略中速回転）より以下の回転域では、過給機２
の駆動及び過給切換弁１０の閉により、機械的過
給を行ない、これ以上の回転域では、過給機２の
駆動停止及び過給切換弁１０の開により、慣性過
給を行なうように構成されている。

この場合、燃料噴射式の内燃機関のときは、気
化器９を廃止し、これに代えてスロツトル弁８よ
り下流側にエアクリーナすぐ下流のエアフローメ
ータ（図示せず）に関連した燃料噴射ノズル（図
示せず）を設ければ良い。

１４は前記機関１に取付くブローバイガス還元
のダイヤフラム式エアポンプを示し、該ダイヤフ
ラム式エアポンプ１４は、機関１のクランク軸又
はカム軸等の回転部分に連動して往復動するロツ
ド１５、該ロツド１５の往復動によつて揺動回動
するベルクランクレバー１６、該ベルクランクレ
バー１６の他端にスピンドル１７を介して連動す
るダイヤフラム１８、及び該ダイヤフラム１８を
支持するばね１９とからなり、そのポンプ室２０
に連通する吸入ポート２１には、ポンプ室２０に
向つてばね２２に抗して開くようにした吸入弁２
３が、また、ポンプ室２０に連通する吐出ポート
２４には、ポンプ室２０とは逆方向にばね２５に
抗して開くようにした吐出弁２６が各々設けら
れ、このエアポンプ１４における吸入ポート２１
に前記機関１におけるクランクケース等からのブ
ローバイガス取出通路２７を接続する一方、エア
ポンプ１４における吐出ポート２６に接続したブ
ローバイガス還元通路２８を、前記スロツトル弁
８より下流側の吸気通路７又はサージタンク３に
接続し、前記ブローバイガス取出通路２７中に
は、前記スロツトル弁８より下流側における吸気
通路又はサージタンク３の圧力によつて当該圧力
が真空側に大きくなるブローバイガスを減少する
よう作動するダイヤフラム式の制御弁２９を設け
る。

この制御弁２９の弁室３０内には、弁座３１に
設けたポート３２を開閉する弁体３３を挿入し、
該弁体３３をステム３４を介してダイヤフラム３
５に連結すると共に、ダイヤフラム室３６内のば
ね３７にて弁体３３を弁座３１から離れる方向に
付勢し、ダイヤフラム室３６には前記サージタン
ク３からの圧力伝達通路３８を接続することによ
り、スロツトル弁８より下流側の吸気圧が真空側
に大きい負圧のときその負圧にてばね３７に抗し
て弁体３３がポート３０を閉じ、吸気圧が大気圧
に近づくように小さくなるとばね３７にて弁体３
３がポート３２を開くように構成し、且つ弁座３
１に前記ポート３２とは別の絞りオリフイス３９
を設けて成るものである。

この構成において、スロツトル弁８の開度が小
さく従つて当該スロツトル弁８より下流における
吸気圧が真空側に大きい負圧の低負荷時には、こ
の大きい負圧がブローバイガス還元通路２７を介
してエアポンプ１４の吐出弁２６に作用すること
により、該吐出弁２６はこの負圧によつてばね２
５に抗して開いたまゝの状態となると共に、エア
ポンプ１４の吸入弁２３も前記吐出弁２６と同様
に負圧によつてばね２２に抗して開いたまゝの状
態になつて、ブローバイガス取出通路２７と還元
通路２８とがエアポンプ１４のポンプ室２０を介
して直接的に連通することになるから、この状態
ではエアポンプ１４はそのダイヤフラム１８が動
いてもポンプとしての作用を行なわず、機関のク
ランクケース等におけるブローバイガスは、スロ
ツトル弁８の下流側における吸気負圧の吸引によ
つて吸気系に還元される。

このとき、ブローバイガス取出通路２７中に設
けた制御弁２９の弁体３３は吸気負圧によつてポ
ート３２を閉じているので、この場合におけるブ
ローバイガスの還流量は、制御弁２９に設けた絞
りオイフイス３９にて規制され、クランクケース
等の負圧が大きくなることを防止する。

そして、スロツトル弁８を次第に開いての負荷
の増大によつて、スロツトル弁８より下流の吸気
負圧が大気圧に近づくように小さくなると、吸気
負圧による吐出弁２６及び吸入弁２３の開保持が
解かれ、吐出弁２６及び吸入弁２３はポンプ室２
０の圧力変化つまりダイヤフラム１８の動きによ
つて互に逆方向に開閉を繰り返して、ポンプとし
ての作用を行なうから、機関１のクランクケース
等におけるブローバイガスは、エアポンプ１４に
よつて吸気系に強制的に還元されるのである。一
方の吸気負圧の低下に伴つて制御弁２９の弁体３
３が弁座３１のポート３２を開くことにより、機
関の負荷の増加に伴つてクランクケース等でのブ
ローバイガス量が増大するに応じて、吸気系への
ブローバイガスの還元量を多くするように制御で
きるのである。

すなわち、吸気負圧が大きいときにはエアポン
プ１４はポンプとしての作動を停止することによ
り、吸気負圧によるブローバイガスの還流を制御
弁による制御の下で行ない、吸気負圧が大気圧に
近づくとエアポンプはポンプとして作動してエア
ポンプによるブローバイガスの強制還元を、制御
弁により制御の下で行なうのであり、この両者の
切換え時期は、エアポンプ１４における吸入弁２
３のばね２２及び吐出弁２６のばね２５の調節に
よつて任意に設定でき、また、機関の負荷の増加
につれて多くなるブローバイガスの還流量も制御
弁によつて任意の特性に設定できるのである。

なお、上記実施例は、機械的過給と慣性過給と
を併用した内燃機関に適用した場合であつたが、
本考案はこれに限らず、過給機を有しない機関は
勿論のこと、ターボ過給機等の過給機付きの内燃
機関においても、その吸気系のスロツトル弁より
下流側の吸気通路に、前記ダイヤフラム式エアポ
ンプ１４の吐出ポート２４からのブローバイガス
還元通路２８を接続することによつて同様に適用
できるのであり、過給機付き内燃機関に適用した
場合、エアポンプ１４のポンプ室２０は過給圧の
ために可成りの圧力になつて、ダイヤフラム１８
を挾んでポンプ室２０と背圧室４０との間の圧力
差が大きくなるから、この場合には背圧室４０を
シール用ダイヤフラム４１等によつて密閉して、
これに管４２より過給圧を導入するようにすれば
良い。

以上の通り本考案は、ダイヤフラム式のエアポ
ンプを用いたことによつて、吸気負圧が大きいと
きの吸気負圧によるブローバイガスの吸引還元
と、吸気負圧が大気圧に近いか大気圧以上のとき
のエアポンプによるブローバイガスの強制還元と
を自動的に切換えて行なうことができるので、前
記した先行技術のようなエアポンプに対する制御
弁付きバイパス通路が不用になつて構造を簡単化
できると共に取付けスペースの増大がないのであ
り、また、ダイヤフラム式のエアポンプを用いた
ことにより、その動力の機械的損失はベーン型エ
アポンプの場合より少ないと共に、ブローバイガ
ス中に含まれる潤滑油による耐久性の低下も、ベ
ーン型エアポンプの場合よりもはるかに少なく、
且つ、ダイヤフラム式エアポンプは、吸気負圧が
大きくてブローバイガスを吸気負圧で吸引還元し
ているときには完全な無負荷の状態になるので、
機関の低負荷域における機関の負荷をエアポンプ
によつて増大することがないのである。

その上本考案は、機関のクランクケース等から
前記エアポンプに至るブローバイガス取出通路
に、スロツトル弁より下流の吸気圧に関連する制
御弁を設けたことにより、吸気系へのブローバイ
ガスの還流量を、機関の負荷つまりブローバイガ
スの発生量に応じて過不足なく的確に制御できる
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は機関の
概要図、第２図はダイヤフラム式エアポンプ及び
制御弁の縦断正面図である。 １…内燃機関、７…吸気通路、８…スロツトル
弁、１４…ダイヤフラム式エアポンプ、２１…吸
入ポート、２３…吸入弁、２４…吐出ポート、２
６…吐出弁、２７…ブローバイガス取出通路、２
８…ブローバイガス還元通路、２９…制御弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関におけるクランクケース等からのブロ
   ーバイガス取出通路を、前記内燃機関によつて駆
   動されるダイヤフラム式エアポンプにおいてばね
   による常閉型の吸入弁を備えた吸入ポートに接続
   する一方、前記ダイヤフラム式エアポンプにおい
   てばねによる常閉型の吐出弁を備えた吐出弁から
   のブローバイガス還元通路を、前記内燃機関への
   吸気系におけるスロツトル弁より下流側の吸気通
   路に接続し、且つ、前記ブローバイガス取出通路
   には、スロツトル弁より下流の吸気負圧が大きい
   とき当該ブローバイガス取出通路の通路面積を縮
   小するようにした制御弁を設けて成る内燃機関の
   ブローバイガス還元装置。