WO2019230310A1 - ブリーザ装置及びエンジン - Google Patents

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WO2019230310A1
WO2019230310A1 PCT/JP2019/018374 JP2019018374W WO2019230310A1 WO 2019230310 A1 WO2019230310 A1 WO 2019230310A1 JP 2019018374 W JP2019018374 W JP 2019018374W WO 2019230310 A1 WO2019230310 A1 WO 2019230310A1
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WO
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path
gas
breather device
blow
engine
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PCT/JP2019/018374
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English (en)
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孝太 高松
正人 杉本
Original Assignee
ヤンマー株式会社
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Publication date
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Priority to US17/059,264 priority patent/US11598234B2/en
Priority to EP19810742.7A priority patent/EP3805531B1/en
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    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
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    • F01M13/0416—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil arranged in valve-covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P3/00—Liquid cooling
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    • F01M2013/0038—Layout of crankcase breathing systems
    • F01M2013/0044—Layout of crankcase breathing systems with one or more valves
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    • F01M2013/0433—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with a deflection device, e.g. screen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0461—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with a labyrinth

Definitions

  • the present invention mainly relates to a breather device that separates engine oil contained in blow-by gas.
  • Patent Document 1 discloses a cylinder head cover having a function of separating engine oil contained in blow-by gas leaking from a combustion chamber.
  • the head cover is formed with a gas flow path for discharging blow-by gas introduced from the cylinder head side to the outside.
  • the gas flow path is formed with a high pressure portion having a small flow path cross-sectional area.
  • the blow-by gas separates the engine oil contained in the blow-by gas by causing the blow-by gas, which has become high-speed by passing through the high-pressure portion, to collide with the wall portion.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and a main object thereof is to provide a breather device having a configuration capable of sufficiently separating engine oil contained in blow-by gas.
  • a breather device having the following configuration. That is, this breather device separates engine oil contained in blow-by gas.
  • the breather device includes a first path, an acceleration path, a branch path, and a return path.
  • the blow-by gas flows through the first path.
  • the acceleration path is connected to the downstream side of the first path, and the flow path cross-sectional area is smaller than that of the first path.
  • the branch path is connected to the downstream side of the acceleration path, includes a wall portion orthogonal to the acceleration path, and is branched into two paths by the wall portion.
  • the return path is connected to one of the paths branched by the branch path, and is turned back so as to be parallel to the acceleration path and the traveling direction is opposite.
  • the mist-like engine oil contained in the blow-by gas is carried by the blow-by gas whose flow velocity is increased in the acceleration path, and collides with the wall portion in the branch path.
  • engine oil can be separated from blow-by gas.
  • the engine oil can be separated from the blow-by gas by inertia by folding the blow-by gas through the return path.
  • the breather device includes a portion where the traveling direction of the path changes by 90 degrees, and an outer wall portion constituting the portion is constituted by two wall portions that are orthogonal to each other and connected to each other.
  • the breather device preferably includes a merging path that is formed on the downstream side of the branch path and joins a path branched into two at the branch path.
  • the breather device has the following configuration. That is, the breather device includes a receiving portion that receives the engine oil separated from the blow-by gas.
  • the receiving portion includes an oil transfer portion that transfers the engine oil separated from the blow-by gas.
  • the oil conveying portion is a step-shaped groove portion in which an ascending portion and a descending portion are alternately and repeatedly provided.
  • the height of the ascending portion increases as it approaches the downstream side of the path for returning the engine oil.
  • the descending portion becomes lower in height toward the downstream side of the path for returning the engine oil.
  • the height of the down part changes more steeply than the up part.
  • an engine having the following configuration includes the breather device and the vaporizer.
  • the vaporizer vaporizes liquid fuel by heat of engine cooling water.
  • the engine coolant having been subjected to heat exchange with the vaporizer passes through the breather device, thereby cooling the breather device.
  • FIG. The schematic diagram which shows the flow of the intake / exhaust of the engine which concerns on one Embodiment of this invention, cooling water, fuel gas, etc.
  • FIG. The schematic diagram which shows the structure of an engine.
  • the bottom view which shows the oil separation path
  • the top view which shows the oil return hole and oil conveyance part which are formed in a receiving part.
  • Sectional drawing which shows the up part and down part of an oil conveyance part.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the flow of intake and exhaust, fuel gas, and the like of an engine 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the engine 100.
  • the engine 100 shown in FIG. 1 is a gas engine that generates power by burning fuel gas such as petroleum gas and natural gas.
  • Engine 100 may be another internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine.
  • the engine 100 is used as a drive source such as a generator, a heat pump, or a moving body, for example.
  • the engine 100 includes an intake section 1, an exhaust section 2, a fuel gas supply section 3, a cooling section 4, an engine body 5, and a blowby gas recirculation section 6. Prepare as a configuration.
  • the intake unit 1 sucks air from the outside.
  • the intake section 1 includes an intake pipe 11, an air cleaner 12, a throttle valve 13, and an intake manifold 14.
  • the intake pipe 11 constitutes an intake path, and can allow air sucked from the outside (hereinafter referred to as intake air) to flow toward the engine body 5.
  • the air cleaner 12 includes a cleaner element for removing foreign matter in the intake air.
  • the intake air purified by passing through the air cleaner 12 is sent toward the intake manifold 14.
  • the throttle valve 13 is disposed in the middle of the intake path.
  • the throttle valve 13 changes the flow path cross-sectional area by changing its opening according to a control command from an unillustrated ECU (engine control unit). Thereby, the amount of intake air supplied to the intake manifold 14 via the throttle valve 13 can be adjusted.
  • the intake manifold 14 is connected to the downstream end of the intake pipe 11 in the direction in which the intake air flows.
  • the intake manifold 14 can distribute the intake air supplied via the intake pipe 11 according to the number of cylinders 50 and supply the intake air to the combustion chambers of the respective cylinders 50.
  • Each cylinder 50 is formed with a combustion chamber 50a.
  • the gaseous fuel gas supplied from the fuel gas supply unit 3 is distributed and guided to the combustion chamber 50a of each cylinder 50. Details of the configuration of the fuel gas supply unit 3 will be described later.
  • the mixed gas obtained by mixing the gaseous fuel gas and the intake air supplied from the intake manifold 14 is compressed and ignited at an appropriate timing (for example, ignition by an ignition plug).
  • the A piston (not shown) arranged inside the cylinder 50 performs a linear reciprocating motion by a propulsive force obtained by an explosion in the combustion chamber 50a.
  • the power thus obtained is converted into a circular motion via a crankshaft (not shown) and transmitted to an appropriate device.
  • the exhaust unit 2 discharges exhaust gas generated in the combustion chamber 50a to the outside. As shown in FIG. 1, the exhaust unit 2 includes an exhaust pipe 21, an exhaust manifold 22, and an exhaust gas purification device 23.
  • the exhaust pipe 21 constitutes an exhaust gas path, and the exhaust gas generated in the combustion chamber 50a can flow outward.
  • the exhaust manifold 22 is connected to the upstream end of the exhaust pipe 21 in the direction in which the exhaust gas flows.
  • the exhaust manifold 22 guides the exhaust gas generated in each combustion chamber 50a to the exhaust pipe 21 together.
  • the exhaust gas purification device 23 is provided at the downstream end of the exhaust pipe 21.
  • the exhaust gas purifying device 23 removes harmful components such as NOx (nitrogen oxide), CO (carbon monoxide), HC (hydrocarbon) and particulate matter contained in the exhaust gas with a catalyst or the like, thereby removing the exhaust gas. To purify.
  • the fuel gas supply unit 3 includes a fuel gas supply pipe 31, a fuel gas tank 32, a vaporizer 33, and a fuel gas valve 34.
  • the fuel gas supply pipe 31 constitutes a fuel gas supply path for supplying fuel gas from the fuel gas tank 32 to the combustion chamber 50a.
  • a fuel gas valve 34 and a vaporizer 33 are disposed in the middle of the fuel gas supply path in order from the upstream side in the direction in which the fuel gas flows.
  • the fuel gas tank 32 stores liquid fuel gas such as LPG.
  • the fuel gas tank 32 is connected to the upstream end of the fuel gas supply pipe 31 in the direction in which the fuel gas flows.
  • the liquid fuel gas stored in the fuel gas tank 32 is supplied to the vaporizer 33 by pressure or a fuel pump (not shown).
  • the vaporizer 33 is a water temperature vaporizer, and vaporizes the liquid fuel gas supplied from the fuel gas tank 32. More specifically, the liquid fuel gas supplied to the vaporizer 33 is decompressed and exchanges heat with a heat medium such as cooling water (engine cooling water) for cooling the engine 100. Is called. Thereby, fuel gas can be vaporized.
  • the vaporizer 33 may be configured to vaporize liquid fuel gas without using cooling water. Further, when the engine 100 is a gasoline engine or a diesel engine, it is not necessary to vaporize the fuel, so the vaporizer 33 is not necessary.
  • the engine body 5 is a part that generates power by burning fuel. As shown in FIG. 2, the engine body 5 includes an oil pan 51, a cylinder block 52, a cylinder head 53, a head cover 54, and a gear case 55.
  • the oil pan 51 is a container that stores engine oil that is oil for lubricating the engine 100. Oil pan 51 is provided in the lower part of engine 100. The oil pan 51 is formed in a container shape with an open top, and the internal storage space and the cylinder block 52 communicate with each other. Thus, the engine oil that has passed through the cylinder block 52 can easily return to the oil pan 51.
  • the engine oil stored in the oil pan 51 is sucked by an unillustrated engine oil pump provided in the engine 100 and then into each part of the engine 100 (for example, the inside of the cylinder block 52 and the inside of the gear case 55). Supplied.
  • the engine oil that has passed through each part of the engine 100 is returned to the oil pan 51 and stored.
  • the cylinder block 52 is attached to the upper side of the oil pan 51.
  • the cylinder block 52 is formed with a space for accommodating a crankshaft and the like, and a plurality of cylinders 50 for accommodating pistons.
  • the cylinder head 53 is attached to the upper side of the cylinder block 52.
  • the cylinder head 53 constitutes the above-described combustion chamber 50 a together with the cylinder block 52.
  • the cylinder head 53 is attached with an injector that injects fuel.
  • the head cover 54 is provided on the upper side of the cylinder head 53 and accommodates therein a valve operating mechanism including a push rod and a rocker arm (not shown) for operating the intake valve and the exhaust valve.
  • the gear case 55 is disposed on the side surfaces of the cylinder block 52 and the cylinder head 53 (specifically, the side surface of one end in the crankshaft direction).
  • a crank gear, a valve operation gear, a pump gear, and the like are arranged in the gear case 55.
  • the valve operating gear and the pump gear engaged with the crank gear rotate.
  • the valve operating mechanism and the engine oil pump can be operated in synchronization with the rotation of the crankshaft.
  • the blow-by gas recirculation unit 6 collects the blow-by gas generated in the engine body 5 and returns it to the intake path. Specifically, the blow-by gas leaks from the combustion chamber 50 a into the cylinder block 52 and flows to the cylinder head 53 and the head cover 54.
  • the above-described flow of blow-by gas from the cylinder block 52 to the head cover 54 is an example, and differs depending on the configuration of the engine body 5 and the like.
  • the blow-by gas recirculation unit 6 includes a breather device 61, a blow-by gas recirculation pipe 62, and a PCV valve 63.
  • the breather device 61 is disposed on the top of the head cover 54.
  • the breather device 61 is formed integrally with the head cover 54, and maintains the balance between the pressure inside the cylinder block 52 and the atmospheric pressure by allowing blow-by gas to escape.
  • the breather device 61 may have a different configuration from the head cover 54.
  • An oil separation path is formed between a ceiling portion 61a which is the lower surface of the upper plate (lid portion) of the breather device 61 and a plate-like receiving portion 61b disposed below the ceiling portion 61a.
  • the mist-like engine oil contained in the blow-by gas is separated by passing through the oil separation path, falls to the receiving portion 61b, and is returned into the cylinder block 52. The details of this oil separation path will be described later.
  • the blow-by gas recirculation pipe 62 constitutes a path for sending the blow-by gas discharged from the breather device 61 to the intake manifold 14.
  • the blow-by gas recirculation pipe 62 is configured to connect the breather device 61 and the intake pipe 11 (particularly, the downstream side of the throttle valve 13 and the upstream side of the intake manifold 14 in the intake flow direction). Also good.
  • the PCV valve 63 is disposed between the breather device 61 and the blow-by gas reflux pipe 62.
  • PCV is an abbreviation for Positive Crankcase Ventilation.
  • the PCV valve 63 is configured to be opened when the intake portion 1 is at a negative pressure during the operation of the engine 100 or the like and move the blowby gas to the blowby gas recirculation pipe 62.
  • the cooling unit 4 cools the engine 100 by circulating cooling water such as water.
  • a water jacket (not shown) is formed in the engine body 5, and the cooling water whose temperature has increased through the water jacket is cooled by a cooling device such as a radiator or a cooling tower.
  • the cooling water is also supplied to the vaporizer 33 and the breather device 61. This will be specifically described below.
  • the cooling unit 4 includes a first cooling water pipe 41, a second cooling water pipe 42, a third cooling water pipe 43, and a cooling water pump 44.
  • the first cooling water pipe 41 constitutes a path for supplying cooling water to the vaporizer 33.
  • the cooling water pump 44 supplies the cooling water to the vaporizer 33 through the first cooling water pipe 41 by sending out the cooling water.
  • a path (not shown) for heat exchange between the cooling water and the vaporizer 33 is configured inside the vaporizer 33.
  • the cooling water flowing through the first cooling water pipe 41 is higher in temperature than the vaporizer 33. Therefore, the heat exchange between the cooling water and the vaporizer 33 reduces the temperature of the cooling water and increases the temperature of the vaporizer 33. Thereby, vaporization of fuel gas can be promoted.
  • the second cooling water pipe 42 constitutes a path for supplying cooling water whose temperature has been lowered by heat exchange with the vaporizer 33 to the breather device 61. Further, inside the breather device 61, an unillustrated path for heat exchange between the cooling water and the breather device 61 is configured. As a result, the temperature of the cooling water rises and the temperature of the breather device 61 falls. Since the viscosity of the engine oil contained in the blow-by gas passing through the breather device 61 can be increased by reducing the temperature of the breather device 61, the mist-like engine oil particles are easily integrated with each other. Can be more reliably separated.
  • the cooling water after being cooled by a cooling device such as a radiator may be supplied to the breather device 61.
  • the third cooling water pipe 43 constitutes a path for returning the cooling water whose temperature has been raised by heat exchange with the breather device 61 to the cooling water pump 44.
  • the ceiling 61a of the breather device 61 of the present embodiment is formed with a plurality of walls that protrude downward as shown in FIG.
  • the receiving portion 61 b includes a flat receiving plate 91.
  • route may be formed in the receiving part 61b side instead of the ceiling part 61a side.
  • an introduction part 71 is formed in the ceiling part 61a.
  • the introduction part 71 is a part surrounded by a wall part.
  • an oil return hole 92 is formed in the receiving plate 91 of the receiving portion 61 b at a position corresponding to the introducing portion 71. Blow-by gas generated in the engine body 5 flows to the introduction portion 71 through the oil return hole 92.
  • a gap is formed at the upper end (the back side of the drawing in FIG. 3) of the guide plate 72, which is one of the walls that divide the introduction portion 71. The blow-by gas that has flowed to the introduction part 71 passes through the gap at the upper end of the guide plate 72 and descends.
  • a trapping net 73 is disposed in a path along which the descending blow-by gas passes.
  • the capture net 73 is configured to be able to capture engine oil contained in blow-by gas.
  • the engine oil caught by the catching net 73 is returned to the oil pan 51 via the cylinder block 52 and the cylinder head 53 via the oil return hole 92.
  • the capture net 73 can capture only a part of the engine oil.
  • mist-like engine oil having a small particle size tends to pass through the trapping net 73.
  • the mist-like engine oil contained in the blow-by gas that has passed through the trapping net 73 is separated and recovered.
  • the oil separation path includes a first region 74, a second region 75, a third region 76, a fourth region 77, and a fifth region 78.
  • the direction in which the blow-by gas flows is indicated by a thick arrow.
  • the first region 74 is a region in which the introduction part 71, the guide plate 72, and the trapping net 73 are arranged.
  • the blow-by gas introduced into the breather device 61 first passes through the first region 74.
  • the second region 75 to the fifth region 78 are arranged around the first region 74.
  • the second region 75 to the fifth region 78 are directly connected to the first region 74.
  • the blow-by gas introduced from the introduction part 71 flows into any region from the second region 75 to the fifth region 78.
  • the second area 75 to the fifth area 78 are connected in the order of the area numbers.
  • the blow-by gas introduced from the introduction part 71 finally flows to the fifth region 78 regardless of the route through which it passes.
  • a path (not shown) connected to the PCV valve 63 is formed in the fifth region 78. Therefore, the blow-by gas guided to the fifth region 78 flows to the intake path via the PCV valve 63.
  • the place where the route is branched, the place where the branched route is joined, and the place where the direction of the route is changed (particularly the route A portion where the direction is changed by 180 degrees and reversed) is formed.
  • the engine oil contained in the blow-by gas is separated.
  • the separated engine oil falls to the receiving plate 91 of the receiving portion 61 b and is finally returned to the oil pan 51 through the oil return hole 92.
  • a first path 81, an acceleration path 82, a branch path 83, a turnback path 84, a reverse path 85, and a merging path 86 are formed in the fourth region 77. .
  • the first route 81 is the most upstream route of the fourth region 77 in the route flowing from the third region 76 to the fifth region 78 via the fourth region 77. Therefore, blow-by gas that has passed through the third region 76 is introduced into the first path 81. In addition, blow-by gas that has flowed directly from the first region 74 (flowed without passing through the second region 75 and the third region 76) is also introduced into the first path 81.
  • the acceleration path 82 is a straight path connected to the downstream end of the first path 81.
  • the acceleration path 82 has a smaller channel cross-sectional area than other paths such as the first path 81. Specifically, the vertical height of the acceleration path 82 is lower than that of the first path 81 and other paths. In other words, the acceleration path 82 is lower in the position of the upper surface than the other paths (in FIG. 4, it is positioned on the front side of the page with respect to the other paths). Thereby, the flow velocity of blow-by gas can be increased by the acceleration path 82.
  • the acceleration path 82 may be configured such that the cross-sectional area of the flow path is smaller than that of the other path by making the length in the width direction shorter than the other paths. Further, the acceleration path 82 is not limited to a straight line, and may include a bent portion.
  • the branch path 83 is connected to the downstream end of the acceleration path 82.
  • the branch path 83 includes a wall portion orthogonal to the direction of the acceleration path 82 (the direction along the path or the traveling direction, the same applies hereinafter). If the acceleration path 82 is not in a straight line, the direction of the part of the acceleration path 82 that is connected to the branch path 83 (that is, the most downstream path) and the wall of the branch path 83 are orthogonal to each other. It only has to be.
  • the high-speed blow-by gas that has flowed along the acceleration path 82 collides with the wall portion of the branch path 83, so that mist-like engine oil particles are separated. As shown in FIG. 4, in this wall portion, those having a large particle size that are easily affected by inertia are particularly easily separated.
  • the branch path 83 includes a portion branched into two paths by this wall portion. Since these two paths are formed in a direction along the wall portion, they are orthogonal to the acceleration path 82. Also, these two paths are 180 degrees different from each other.
  • the two paths branched by the branch path 83 may not be orthogonal to the acceleration path 82. That is, the wall of the branch path 83 needs to be orthogonal to the acceleration path 82 in order to cause the blow-by gas to collide with the wall (to prevent the blow-by gas from flowing along the wall).
  • the two routes may be branched by changing. Further, the two paths branched by the branch path 83 may have a direction difference other than 180 degrees.
  • the return path 84 is connected to the downstream end of the branch path 83. There are two downstream ends of the branch path 83, and a return path 84 is formed in each of them. Note that the return path 84 may be connected to only one of the downstream ends of the return path 84.
  • the folding path 84 is a path that is parallel to the acceleration path 82 and is folded so that the traveling direction is opposite. Since the engine oil that has not been separated even if it collides with the wall of the branch path 83 tends to flow along the wall as it is, the engine oil having a particularly large particle size can be changed by largely changing the direction of the path again. As a result, the engine oil can be more reliably separated from the blow-by gas.
  • the reverse path 85 is connected to the downstream ends of the two folding paths 84, respectively.
  • the inversion path 85 is a path whose direction changes so that the traveling direction changes by 180 degrees. Note that the inversion path 85 may be connected to only one of the paths branched by the branch path 83 via the return path 84.
  • the inversion path 85 of this embodiment is not inverted so as to draw an arc, but is inverted by two right-angled paths. Specifically, a first wall portion 85a, a second wall portion 85b, and a third wall portion 85c are formed as outer wall portions constituting the reversing path 85. These three wall portions are directly connected without using an arc surface or the like. In other words, two paths whose directions change at right angles are included. In such a route, stagnation and turbulence are generated in the flow of blow-by gas or the flow velocity is slow as compared with a route connected via an arc surface.
  • engine oil having a small particle diameter tends to easily gather in a portion where stagnation or the like occurs because it is lightly easy to get on the flow or inertia is difficult to work. Therefore, the engine oil having a small particle diameter can be more reliably separated by providing the wall surface connected at right angles outside the path.
  • the wall surface connected at right angles is not restricted to the inversion path
  • the merge path 86 is a path where two paths branched by the branch path 83 merge.
  • engine oil collides with each other, so that it is easily separated from blow-by gas.
  • engine oil having a large particle size may be separated from blow-by gas by colliding with the wall after the collision. Therefore, in the merging path 86, it is preferable that the wall portion is present at the end of at least one of the two paths to be merged.
  • the blow-by gas that has passed through the merging path 86 flows to the fifth region 78 described above and flows to the intake system.
  • At least one path from the first path 81 to the merging path 86 is also provided in areas other than the fourth area 77, and the engine oil can be separated by exhibiting the same effect as described above.
  • the oil conveyance part 93 formed in the receiving plate 91 conveys the engine oil separated by the oil separation path.
  • the positions of the oil return hole 92 and the introduction portion 71 are the same, at least a part of the engine oil needs to be conveyed in the direction opposite to the direction in which the blow-by gas travels.
  • the direction in which the oil transport unit 93 transports engine oil is indicated by a thick arrow. In such a portion, an oil conveying portion 93 is formed.
  • the oil transport section 93 is configured to be able to guide engine oil in a direction different from the flow of blow-by gas.
  • the oil conveyance part 93 is configured in a step shape in which an ascending part 93a and a descending part 93b are continuously repeated.
  • the ascending portion 93a is a portion whose height increases as it approaches the downstream side of the path for returning the engine oil.
  • the descending portion 93b is a portion whose height decreases as it approaches the downstream side of the path for returning the engine oil. Further, the height of the descending portion 93b changes more steeply than the ascending portion 93a.
  • the engine oil can be moved by the vibration if it is slightly inclined by the conveying force of the vibration. Therefore, the engine oil can go up the ascending portion 93a. Of course, it is also possible to descend the descending portion 93b. Furthermore, since the height of the descending portion 93b changes steeply, the engine oil cannot ascend the descending portion 93b even by vibration. Therefore, engine oil cannot move in the reverse direction on the descending portion 93b. As described above, the engine oil moves in the oil conveying portion 93 along the flow direction of the engine oil.
  • the oil conveying portion 93 is formed at a position recessed downward from the receiving plate 91 (in other words, the upper end of the rising portion 93a is below the receiving plate 91). Therefore, the engine oil is less affected by the blow-by gas flowing in the reverse direction, so that the engine oil can be moved more reliably. Furthermore, engine oil can be stored in the groove-shaped portion.
  • the breather device 61 of this embodiment separates engine oil contained in blow-by gas.
  • the breather device 61 includes a first path 81, an acceleration path 82, a branch path 83, and a return path 84.
  • Blow-by gas flows through the first path 81.
  • the acceleration path 82 is connected to the downstream side of the first path 81 and has a smaller channel cross-sectional area than the first path 81.
  • the branch path 83 is connected to the downstream side of the acceleration path 82, includes a wall portion orthogonal to the acceleration path 82, and is branched into two paths by the wall portion.
  • the return path 84 is connected to one of the paths branched by the branch path 83, and is turned back so that the traveling direction is parallel to the acceleration path 82 and the traveling direction is opposite.
  • the mist-like engine oil contained in the blow-by gas is carried by the blow-by gas whose flow velocity is increased in the acceleration path 82 and collides with the wall portion in the branch path 83.
  • engine oil can be separated from blow-by gas.
  • the blow-by gas is turned back by the turn-back path 84, whereby the engine oil can be separated from the blow-by gas by inertia.
  • the breather device 61 includes a portion (corner portion) where the traveling direction of the route changes by 90 degrees.
  • the outer wall portions (the first wall portion 85a and the second wall portion 85b, and the second wall portion 85b and the third wall portion 85c) constituting the corner portion are two walls that are orthogonal to each other and connected to each other. It consists of parts.
  • the breather device 61 of the present embodiment includes a merging path that is formed on the downstream side of the branch path 83 and joins the two branches branched by the branch path 83.
  • the breather apparatus 61 of this embodiment is provided with the receiving part 61b which receives the engine oil isolate
  • the receiving part 61b includes an oil conveying part 93 that conveys engine oil separated from blow-by gas.
  • the oil conveyance part 93 is a step-shaped groove part in which the ascending part 93a and the descending part 93b are alternately and repeatedly provided.
  • the height of the ascending portion 93a increases toward the downstream side of the path for returning the engine oil.
  • the descending portion 93b has a lower height as it approaches the downstream side of the path for returning the engine oil.
  • the height of the descending portion 93b changes more steeply than the ascending portion 93a.
  • the engine oil can move along the ascending portion 93a by the vibration of the engine.
  • the descending portion 93b has a steep change in height, the backflow of engine oil hardly occurs. As a result, the engine oil can be moved more reliably.
  • the engine 100 of this embodiment includes a breather device 61 and a vaporizer 33.
  • the vaporizer 33 vaporizes the liquid fuel by the heat of the cooling water.
  • the cooling water that has undergone heat exchange with the vaporizer 33 passes through the breather device 61, whereby the breather device 61 is cooled.
  • the viscosity of the engine oil can be increased by cooling the blow-by gas in the breather device 61 using the cooling water whose temperature has been lowered by heat exchange with the vaporizer 33. Oil can be separated more reliably.
  • the oil separation path shown in the above embodiment is an example, and different paths may be formed.
  • the engine 100 may include a supercharger that performs intake using an exhaust turbine and a compressor.
  • a compressor is disposed between the air cleaner 12 and the throttle valve 13 in the intake path.

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Abstract

ブリーザ装置は、ブローバイガスに含まれるエンジンオイルを分離する。このブリーザ装置は、第１経路（８１）と、加速経路（８２）と、分岐経路（８３）と、折返し経路（８４）と、を備える。第１経路（８１）には、ブローバイガスが流れる。加速経路（８２）は、第１経路（８１）の下流側に接続されており、第１経路（８１）よりも流路断面積が小さい。分岐経路（８３）は、加速経路（８２）の下流側に接続されており、当該加速経路（８２）に直交する壁部を含み、当該壁部によって２つの経路に分岐される。折返し経路（８４）は、分岐経路（８３）で分岐した一方の経路に接続されており、加速経路（８２）と平行であって進行方向が逆向きとなるように折り返される。

Description

ブリーザ装置及びエンジン
　本発明は、主として、ブローバイガスに含まれるエンジンオイルを分離するブリーザ装置に関する。
　特許文献１は、燃焼室から漏れ出したブローバイガスに含まれるエンジンオイルを分離する機能を有するシリンダヘッドカバーを開示する。このヘッドカバーには、シリンダヘッド側から導入されたブローバイガスを外部に排出するガス流路が形成されている。このガス流路には、流路断面積が小さい高圧化部が形成されている。ブローバイガスは、高圧化部を通過することで高速となったブローバイガスを壁部に衝突させることで、ブローバイガスに含まれるエンジンオイルを分離する。
特開２０１７－１５０４３５号公報
　しかし、特許文献１の構成だけではブローバイガスに含まれるエンジンオイルが十分に分離される訳ではないため、改善が望まれていた。
　本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、ブローバイガスに含まれるエンジンオイルを十分に分離可能な構成のブリーザ装置を提供することにある。
課題を解決するための手段及び効果
　本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
　本発明の第１の観点によれば、以下の構成のブリーザ装置が提供される。即ち、このブリーザ装置は、ブローバイガスに含まれるエンジンオイルを分離する。このブリーザ装置は、第１経路と、加速経路と、分岐経路と、折返し経路と、を備える。前記第１経路には、前記ブローバイガスが流れる。前記加速経路は、前記第１経路の下流側に接続されており、前記第１経路よりも流路断面積が小さい。前記分岐経路は、前記加速経路の下流側に接続されており、当該加速経路に直交する壁部を含み、当該壁部によって２つの経路に分岐される。前記折返し経路は、前記分岐経路で分岐した一方の経路に接続されており、前記加速経路と平行であって進行方向が逆向きとなるように折り返される。
　これにより、ブローバイガスに含まれるミスト状のエンジンオイルは、加速経路で流速が上昇したブローバイガスによって運ばれるとともに、分岐経路において壁部に衝突する。その結果、ブローバイガスからエンジンオイルを分離できる。更に、折返し経路によってブローバイガスが折り返されることで、慣性によりエンジンオイルをブローバイガスから分離できる。
　前記のブリーザ装置は、経路の進行方向が９０度変化する部分を含んでおり、当該部分を構成する外側の壁部は、互いに直交するとともに互いに接続される２つの壁部によって構成されている。
　これにより、コーナー部の外側を構成する壁部に円弧状の曲面で接続されている場合と比較して、ブローバイガスの流れが乱れ易くなって流速が落ちて淀み、特に粒径の小さいミスト状のエンジンオイルがコーナー部の外側にできた淀みに集まり易くなる。その結果、ブローバイガスからエンジンオイルを一層確実に分離できる。
　前記のブリーザ装置においては、前記分岐経路よりも下流側に形成されており、当該分岐経路で２つに分岐した経路を合流させる合流経路を備えることが好ましい。
　これにより、分岐した２つの経路に含まれるエンジンオイル同士を衝突させることができるので、ブローバイガスからエンジンオイルを一層確実に分離できる。
　前記のブリーザ装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、このブリーザ装置は、前記ブローバイガスから分離された前記エンジンオイルを受ける受け部を備える。前記受け部は、前記ブローバイガスから分離された前記エンジンオイルを搬送するオイル搬送部を備える。前記オイル搬送部は、上り部と、下り部と、が交互に繰り返し設けられた段形状の溝部である。前記上り部は、前記エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが高くなる。前記下り部は、前記エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが低くなる。前記上り部よりも前記下り部の方が急峻に高さが変化する。
　これにより、エンジンの振動によってエンジンオイルは上り部に沿って移動できるが、下り部の高さ変化が急峻であるため逆流が生じにくい。その結果、エンジンオイルを一層確実に移動させることができる。
　本発明の第２の観点によれば、以下の構成のエンジンが提供される。即ち、このエンジンは、前記のブリーザ装置と、気化装置と、を備える。前記気化装置は、エンジン冷却水の熱により液体の燃料を気化させる。前記気化装置との熱交換が行われた前記エンジン冷却水が前記ブリーザ装置を通過することで、当該ブリーザ装置が冷却される。
　これにより、気化装置との熱交換により温度が低くなったエンジン冷却水を用いてブリーザ装置内のブローバイガスを冷却することで、エンジンオイルの粘度を高くすることができるため、ブローバイガスからエンジンオイルを一層確実に分離できる。
本発明の一実施形態に係るエンジンの吸排気、冷却水及び燃料ガス等の流れを示す模式図。 エンジンの構成を示す模式図。 天井部に形成されるオイル分離経路を示す底面図。 オイル分離経路の第４領域の拡大図。 受け部に形成されるオイル戻し孔及びオイル搬送部を示す平面図。 オイル搬送部の上り部及び下り部を示す断面図。
　次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン１００の吸排気及び燃料ガス等の流れを示す模式図である。図２は、エンジン１００の模式図である。
　図１に示すエンジン１００は、石油ガス及び天然ガス等の燃料ガスを燃焼させて動力を発生させるガスエンジンである。なお、エンジン１００は、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン等の他の内燃機関であってもよい。エンジン１００は、例えば、発電機、ヒートポンプ、又は移動体等の駆動源として用いられる。図１等に示すように、このエンジン１００は、吸気部１と、排気部２と、燃料ガス供給部３と、冷却部４と、エンジン本体５と、ブローバイガス還流部６と、を主要な構成として備える。
　吸気部１は、外部から空気を吸入する。吸気部１は、吸気管１１と、エアクリーナ１２と、スロットルバルブ１３と、吸気マニホールド１４と、を備える。
　吸気管１１は吸気経路を構成しており、外部から吸入された空気（以下、吸気）をエンジン本体５に向けて流すことができる。
　エアクリーナ１２は、吸気中の異物を除去するためのクリーナエレメントを備える。エアクリーナ１２を通過することで浄化された吸気は、吸気マニホールド１４に向けて送られる。
　スロットルバルブ１３は、吸気経路の途中部に配置されている。スロットルバルブ１３は、その開度を図略のＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）からの制御指令に従って変更することにより、流路断面積を変化させる。これにより、スロットルバルブ１３を介して吸気マニホールド１４へ供給する吸気の量を調整することができる。
　吸気マニホールド１４は、吸気が流れる方向において、吸気管１１の下流側端部に接続されている。吸気マニホールド１４は、吸気管１１を介して供給された吸気をシリンダ５０の数に応じて分配し、それぞれのシリンダ５０の燃焼室へ供給することができる。
　それぞれのシリンダ５０には、燃焼室５０ａが形成されている。各シリンダ５０の燃焼室５０ａには、燃料ガス供給部３から供給される気体の燃料ガスが分配されて導かれる。なお、燃料ガス供給部３の構成の詳細は後述する。
　燃焼室５０ａでは、気体の燃料ガスと、吸気マニホールド１４から供給された吸気と、が混合された混合ガスが圧縮され、適宜のタイミングで、適宜の方法（例えば、点火プラグによる点火）により着火される。シリンダ５０の内部に配置された図略のピストンは、燃焼室５０ａでの爆発により得られる推進力によって直線の往復動を行う。こうして得られた動力は、図略のクランク軸等を介して円運動に変換され、適宜の装置へ伝達される。
　排気部２は、燃焼室５０ａ内で発生する排気ガスを外部に排出する。排気部２は、図１に示すように、排気管２１と、排気マニホールド２２と、排気ガス浄化装置２３と、を備えている。
　排気管２１は排気ガス経路を構成しており、燃焼室５０ａで発生した排気ガスを外部に向けて流すことができる。
　排気マニホールド２２は、排気ガスが流れる方向において、排気管２１の上流側端部に接続されている。排気マニホールド２２は、各燃焼室５０ａで発生した排気ガスをまとめて排気管２１へ導く。
　排気ガス浄化装置２３は、排気管２１の下流側端部に設けられている。排気ガス浄化装置２３は、排気ガス内に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）等の有害成分及び粒子状物質を触媒等によって除去することで排気ガスを浄化する。
　燃料ガス供給部３は、図１に示すように、燃料ガス供給管３１と、燃料ガスタンク３２と、気化装置３３と、燃料ガスバルブ３４と、を備えている。
　燃料ガス供給管３１は、燃料ガスタンク３２から燃焼室５０ａへ燃料ガスを供給する燃料ガス供給経路を構成している。この燃料ガス供給経路の途中部に、燃料ガスが流れる方向の上流側から順に、燃料ガスバルブ３４と、気化装置３３と、が配置されている。
　燃料ガスタンク３２は、ＬＰＧ等の液体の燃料ガスを貯留する。燃料ガスタンク３２は、燃料ガスが流れる方向で、燃料ガス供給管３１の上流側端部に接続されている。燃料ガスタンク３２に貯留された液体の燃料ガスは、圧力又は図略の燃料ポンプ等によって気化装置３３に供給される。
　気化装置３３は、水温式ベーパライザであり、燃料ガスタンク３２から供給された液体の燃料ガスを気化させる。具体的に説明すると、気化装置３３に供給された液体の燃料ガスは、減圧されるとともに、エンジン１００を冷却するための冷却水（エンジン冷却水）等の熱媒体との間で熱交換が行われる。これにより、燃料ガスを気化させることができる。なお、気化装置３３は、冷却水を用いずに液体の燃料ガスを気化させる構成であってもよい。また、エンジン１００がガソリンエンジン又はディーゼルエンジンの場合は、燃料を気化させる必要がないため、気化装置３３は不要である。
　エンジン本体５は、燃料を燃焼させて動力を発生させる部分である。エンジン本体５は、図２に示すように、オイルパン５１と、シリンダブロック５２と、シリンダヘッド５３と、ヘッドカバー５４と、ギアケース５５と、を備える。
　オイルパン５１は、エンジン１００の潤滑用のオイルであるエンジンオイルを貯留する容器である。オイルパン５１は、エンジン１００の下部に設けられている。オイルパン５１は、上部が開放された容器状に形成され、内部の貯留空間とシリンダブロック５２とが連通されている。これにより、シリンダブロック５２内を通過したエンジンオイルがオイルパン５１に容易に戻ることができる。
　オイルパン５１に貯留されるエンジンオイルは、エンジン１００に設けられた図略のエンジンオイルポンプにより吸入された後にエンジン１００の各部（例えば、シリンダブロック５２の内部、及び、ギアケース５５の内部）に供給される。エンジン１００の各部を通過したエンジンオイルは、オイルパン５１に戻され貯留される。
　シリンダブロック５２は、オイルパン５１の上側に取り付けられている。シリンダブロック５２には、クランク軸等を収容するための空間、及び、ピストンを収容するシリンダ５０が複数形成されている。
　シリンダヘッド５３は、シリンダブロック５２の上側に取り付けられている。シリンダヘッド５３は、シリンダブロック５２とともに前述の燃焼室５０ａを構成している。シリンダヘッド５３には、燃料の噴射を行うインジェクタが取り付けられている。
　ヘッドカバー５４は、シリンダヘッド５３の上側に設けられ、その内部には、吸気バルブ及び排気バルブを動作させるための図略のプッシュロッド及びロッカーアーム等からなるバルブ動作機構が収容されている。
　ギアケース５５は、シリンダブロック５２及びシリンダヘッド５３等の側面（詳細にはクランク軸方向の一端の側面）に配置されている。ギアケース５５には、クランクギア、バルブ動作ギア、及びポンプギア等が配置されている。クランク軸の回転に応じてクランクギアが回転することで、クランクギアに噛み合っているバルブ動作ギア及びポンプギアが回転する。これにより、クランク軸の回転に同期して、バルブ動作機構及びエンジンオイルポンプを動作させることができる。
　ブローバイガス還流部６は、エンジン本体５で生じたブローバイガスを回収して吸気経路へ戻す。具体的には、ブローバイガスは、燃焼室５０ａからシリンダブロック５２内に漏れ出し、シリンダヘッド５３及びヘッドカバー５４へ流れる。なお、シリンダブロック５２からヘッドカバー５４に至るブローバイガスの上記の流れは一例であり、エンジン本体５の構成等によっても異なる。図１及び図２に示すように、ブローバイガス還流部６は、ブリーザ装置６１と、ブローバイガス還流管６２と、ＰＣＶバルブ６３と、を備える。
　ブリーザ装置６１は、ヘッドカバー５４の上部に配置されている。ブリーザ装置６１は、ヘッドカバー５４と一体的に形成され、ブローバイガスを逃がすことによって、シリンダブロック５２の内部の圧力と大気圧との均衡を維持する。なお、当該ブリーザ装置６１は、ヘッドカバー５４とは別構成であってもよい。ブリーザ装置６１の上板（蓋部）の下面である天井部６１ａと、天井部６１ａの下方に配置される板状の受け部６１ｂと、の間にはオイル分離経路が形成されている。ブローバイガスに含まれるミスト状のエンジンオイルは、オイル分離経路を通過することで分離され、受け部６１ｂに落下してシリンダブロック５２内に戻される。なお、このオイル分離経路の詳細については後述する。
　ブローバイガス還流管６２は、ブリーザ装置６１から排出されたブローバイガスを吸気マニホールド１４へ送る経路を構成している。なお、ブローバイガス還流管６２は、ブリーザ装置６１と吸気管１１（特に、吸気流れ方向においてスロットルバルブ１３の下流側であって吸気マニホールド１４よりも上流側の部分）とを接続する構成であってもよい。
　ＰＣＶバルブ６３は、ブリーザ装置６１とブローバイガス還流管６２の間に配置されている。ＰＣＶは、Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｃｒａｎｋｃａｓｅ　Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎの略である。ＰＣＶバルブ６３は、エンジン１００の動作中等において吸気部１が負圧になっている場合に開放されてブローバイガスをブローバイガス還流管６２へ移動させるように構成されている。
　冷却部４は、水等の冷却水を循環させてエンジン１００を冷却する。エンジン本体５には図略のウォータージャケットが形成されており、また、ウォータージャケットを通過して温度が上がった冷却水は、ラジエータ又はクーリングタワー等の冷却装置によって冷却される。また、この冷却水は、気化装置３３及びブリーザ装置６１にも供給される。以下、具体的に説明する。冷却部４は、図１に示すように、第１冷却水管４１と、第２冷却水管４２と、第３冷却水管４３と、冷却水ポンプ４４と、を備える。
　第１冷却水管４１は、気化装置３３に冷却水を供給する経路を構成している。冷却水ポンプ４４は、冷却水を送出することで第１冷却水管４１を介して気化装置３３へ冷却水を供給する。また、気化装置３３の内部には、冷却水と気化装置３３とで熱交換を行うための図略の経路が構成されている。第１冷却水管４１を流れる冷却水は、気化装置３３と比較して高温である。従って、冷却水と気化装置３３の熱交換が行われることで、冷却水の温度が下がるとともに、気化装置３３の温度が上がる。これにより、燃料ガスの気化を促進できる。
　第２冷却水管４２は、気化装置３３との熱交換により温度が下がった冷却水をブリーザ装置６１へ供給する経路を構成している。また、ブリーザ装置６１の内部には、冷却水とブリーザ装置６１とで熱交換を行うための図略の経路が構成されている。これにより、冷却水の温度が上がるとともに、ブリーザ装置６１の温度が下がる。ブリーザ装置６１の温度が下がることで、ブリーザ装置６１を通過するブローバイガスに含まれるエンジンオイルの粘度を高くすることができるので、ミスト状のエンジンオイルの粒同士が一体となり易くなるため、エンジンオイルをより確実に分離することができる。なお、ラジエータ等の冷却装置によって冷却された後の冷却水をブリーザ装置６１へ供給してもよい。
　第３冷却水管４３は、ブリーザ装置６１との熱交換により温度が上がった冷却水を冷却水ポンプ４４へ戻す経路を構成している。
　次に、図２から図５を参照して、ブリーザ装置６１に形成されるオイル分離経路について説明する。また、以下の説明では、平行及び直交等の向きを説明する用語は、厳密に平行及び直交等の構成のみだけでなく、製造上の誤差及びその他の理由で差が生じている構成も含むものとする。また、向きだけでなく長さに関する用語においても同様である。なお、図５では、参考のために天井部６１ａに形成されている壁部を鎖線で示している。
　本実施形態のブリーザ装置６１の天井部６１ａには、図３に示すように、下方に突出する複数の壁部が形成されている。受け部６１ｂは、平板状の受け板９１を備えている。天井部６１ａから突出する壁部が受け板９１に接触することで、この壁部によって天井部６１ａと受け部６１ｂとの間の空間が仕切られ、この構成により上記のオイル分離経路が形成されている。なお、オイル分離経路を構成する壁部は、天井部６１ａ側ではなく、受け部６１ｂ側に形成されていてもよい。
　図３に示すように天井部６１ａには導入部７１が形成されている。導入部７１は、周囲を壁部に囲まれている部分である。また、受け部６１ｂの受け板９１には、図５に示すように、導入部７１に対応する位置に、オイル戻し孔９２が形成されている。エンジン本体５で生じたブローバイガスは、オイル戻し孔９２を介して導入部７１まで流れる。また、導入部７１を区画する壁部の１つである案内板７２は、上端（図３の紙面奥側）に隙間が形成されている。導入部７１まで流れたブローバイガスは、案内板７２の上端の隙間を通過して下降する。この下降するブローバイガスが通る経路には、捕捉網７３が配置されている。捕捉網７３は、ブローバイガスに含まれるエンジンオイルを捕捉可能に構成されている。捕捉網７３によって捕捉されたエンジンオイルは、オイル戻し孔９２を介してシリンダブロック５２及びシリンダヘッド５３を介してオイルパン５１に戻される。
　また、捕捉網７３では、一部のエンジンオイルしか捕捉できない。例えば、粒径の小さいミスト状のエンジンオイルは捕捉網７３を通過する傾向にある。オイル分離経路では、捕捉網７３を通過したブローバイガスに含まれるミスト状のエンジンオイルが分離されて回収される。
　図３に示すように、オイル分離経路は、第１領域７４と、第２領域７５と、第３領域７６と、第４領域７７と、第５領域７８と、を含んでいる。なお、図３では、ブローバイガスが流れる方向を太線の矢印で示している。第１領域７４は、導入部７１、案内板７２、及び捕捉網７３が配置される領域である。ブリーザ装置６１に導入されたブローバイガスは初めに第１領域７４を通過する。また、第２領域７５から第５領域７８は、第１領域７４の周囲に配置されている。第２領域７５から第５領域７８は、第１領域７４と直接接続されている。これにより、導入部７１から導入されたブローバイガスは、第２領域７５から第５領域７８の何れの領域にも流れる。また、第２領域７５から第５領域７８は、領域の番号順にそれぞれ接続されている。導入部７１から導入されたブローバイガスは、経由する経路に関係なく最終的には第５領域７８へ流れる。また、第５領域７８には、上述のＰＣＶバルブ６３に接続される図略の経路が形成されている。そのため、第５領域７８まで案内されたブローバイガスは、ＰＣＶバルブ６３を介して吸気経路へ流れる。
　第２領域７５、第３領域７６、及び第４領域７７には、経路が分岐している箇所、分岐した経路が合流している箇所、及び経路の向きが変化している箇所（特に経路の向きが１８０度変化して反転している箇所）等がそれぞれ形成されている。このような経路を通過することで、ブローバイガスに含まれるエンジンオイルが分離される。分離されたエンジンオイルは、受け部６１ｂの受け板９１に落下した後に、オイル戻し孔９２を介して最終的にはオイルパン５１に戻される。
　以下では、第４領域７７の経路の詳細、及び、ブローバイガスからエンジンオイルが分離されることについて詳細に説明する。図４に示すように、第４領域７７には、第１経路８１と、加速経路８２と、分岐経路８３と、折返し経路８４と、反転経路８５と、合流経路８６と、が形成されている。
　第１経路８１は、第３領域７６から第４領域７７を介して第５領域７８へ流れる経路において、第４領域７７の最も上流側の経路である。そのため、第１経路８１には、第３領域７６を通過したブローバイガスが導入される。また、第１経路８１には、第１領域７４から直接流れた（第２領域７５及び第３領域７６を介さずに流れた）ブローバイガスも導入される。
　加速経路８２は、第１経路８１の下流端に接続される一直線状の経路である。加速経路８２は、第１経路８１等の他の経路と比較して流路断面積が小さい。具体的には、加速経路８２の上下方向の高さは、第１経路８１及び他の経路と比較して低い。言い換えれば、加速経路８２は、他の経路よりも、上面の位置が低い（図４において他の経路よりも紙面手前側に位置している）。これにより、加速経路８２によってブローバイガスの流速を増加させることができる。
　なお、加速経路８２は、幅方向の長さを他の経路よりも短くすることで、流路断面積が他より小さい構成であってもよい。また、加速経路８２は、一直線状に限られず、曲がっている部分を含んでいてもよい。
　分岐経路８３は、加速経路８２の下流端に接続されている。分岐経路８３は、加速経路８２の方向（経路に沿う方向又は進行方向、以下同じ）に直交する壁部を含む。なお、加速経路８２が一直線上でない場合は、加速経路８２のうち分岐経路８３に接続される部分の経路（即ち最も下流側の経路）の方向と、分岐経路８３の壁部と、が直交していればよい。加速経路８２に沿って流れた高速のブローバイガスは、分岐経路８３の壁部に衝突することで、ミスト状のエンジンオイルの粒が分離される。図４に示すように、この壁部では、慣性の影響を受け易い粒径が大きいものが特に分離され易い。
　また、分岐経路８３は、この壁部によって２つの経路に分岐している部分を含んでいる。これらの２つの経路は、壁部に沿う方向に形成されているため、加速経路８２に対して直交している。また、これらの２つの経路は、方向が互いに１８０度異なる。このように壁部と合わせて分岐を設けることで、壁部の周辺のブローバイガスの流れを複雑にすることができるので、ブローバイガスからエンジンオイルを一層確実に分離できる。
　分岐経路８３で分岐される２つの経路は、加速経路８２に対して直交していなくてもよい。つまり、ブローバイガスを壁部に衝突させるため（壁部に沿って流れることを防止するため）、分岐経路８３の壁部は加速経路８２に直交している必要はあるが、この壁部から向きを変えて２つの経路が分岐されていてもよい。また、分岐経路８３で分岐される２つの経路は、方向の差が１８０度以外であってもよい。
　折返し経路８４は、分岐経路８３の下流端に接続されている。分岐経路８３の下流端は２つ存在するが、そのそれぞれに折返し経路８４が形成されている。なお、折返し経路８４の下流端の一方のみに折返し経路８４が接続されていてもよい。折返し経路８４は、加速経路８２と平行であって進行方向が逆向きとなるように折り返される経路である。分岐経路８３の壁部に衝突しても分離されなかったエンジンオイルは、そのまま壁部に沿うように流れる傾向があるため、再び経路の方向を大きく変更することで、特に粒径の大きいエンジンオイルが集まることにより、ブローバイガスからエンジンオイルを一層確実に分離できる。
　反転経路８５は、２つの折返し経路８４の下流端にそれぞれ接続されている。反転経路８５は、進行方向が１８０度変化するように経路の方向が変化する経路である。なお、反転経路８５は、分岐経路８３によって分岐された一方のみの経路に折返し経路８４を介して接続されていてもよい。
　本実施形態の反転経路８５は、弧を描くように反転するのではなく、２つの直角状の経路によって反転する。具体的には、反転経路８５を構成する外側の壁部として、第１壁部８５ａ、第２壁部８５ｂ、及び第３壁部８５ｃが形成されている。これらの３つの壁部は、円弧面等を介さずに直接接続されている。言い換えれば直角状に向きが変化する２つの経路が含まれている。このような経路では、円弧面を介して接続されている経路と比較して、ブローバイガスの流れに淀み及び乱れ等が発生したり流速が遅くなったりする。特に粒径の小さいエンジンオイルは、軽く流れに乗り易かったり慣性が働きにくかったりするため、淀み等が発生している部分に集まり易い傾向がある。従って、直角状に接続される壁面を経路の外側に設けることで、粒径の小さいエンジンオイルを一層確実に分離できる。なお、直角状に接続される壁面は、反転経路８５に限られず、他の経路に設けられていても良い。
　合流経路８６は、分岐経路８３によって分岐された２つの経路が合流する経路である。合流経路８６では、エンジンオイル同士が衝突することで、ブローバイガスから分離され易くなる。特に、粒径の大きいエンジンオイルは、衝突後に一体となって壁部に衝突することで、ブローバイガスから分離されることもある。従って、合流経路８６では、合流する２つの経路のうち少なくとも一方の経路を延長した先に壁部が存在することが好ましい。合流経路８６を通過したブローバイガスは上述の第５領域７８に流れて、吸気系統へ流れる。
　なお、第４領域７７以外の領域にも、第１経路８１から合流経路８６のうち少なくとも１つの経路が設けられており、上記と同様の効果を発揮させてエンジンオイルを分離させることができる。
　次に、図５及び図６を参照して、オイル搬送部９３の構成について説明する。受け板９１に形成されたオイル搬送部９３は、オイル分離経路で分離されたエンジンオイルを搬送する。なお、本実施形態では、オイル戻し孔９２と導入部７１の位置が同じであるため、少なくとも一部では、ブローバイガスの進行方向とは逆にエンジンオイルを搬送する必要がある。図５には、オイル搬送部９３がエンジンオイルを搬送する方向が太線の矢印で示されている。このような部分には、オイル搬送部９３が形成されている。オイル搬送部９３は、ブローバイガスの流れとは異なる方向にエンジンオイルを案内可能に構成されている。
　具体的には、オイル搬送部９３は、上り部９３ａと下り部９３ｂとが連続的に繰り返された段形状に構成されている。上り部９３ａは、エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが高くなる部分である。下り部９３ｂは、前記エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが低くなる部分である。また、上り部９３ａよりも下り部９３ｂの方が急峻に高さが変化する。
　ここで、エンジン１００は振動しているため、この振動の搬送力によって僅かな傾斜であれば振動によってエンジンオイルを移動させることができる。そのため、エンジンオイルは、上り部９３ａを上ることができる。また、当然であるが下り部９３ｂを下ることもできる。更に、下り部９３ｂは高さが急峻に変化しているため、エンジンオイルは振動によっても下り部９３ｂを上ることはできない。そのため、エンジンオイルは下り部９３ｂを逆方向に移動することはできない。以上により、エンジンオイルは、オイル搬送部９３をエンジンオイルの流れ方向に沿って移動する。特に、本実施形態では、オイル搬送部９３は、受け板９１から下側に凹んだ位置に形成されている（言い換えれば、上り部９３ａの上端が受け板９１よりも下側にある）。そのため、エンジンオイルは、逆方向に流れるブローバイガスの影響を受けにくくなるため、エンジンオイルを一層確実に移動させることができる。更に、この溝形状の部分にエンジンオイルを貯めておくこともできる。
　以上に説明したように、本実施形態のブリーザ装置６１は、ブローバイガスに含まれるエンジンオイルを分離する。このブリーザ装置６１は、第１経路８１と、加速経路８２と、分岐経路８３と、折返し経路８４と、を備える。第１経路８１には、ブローバイガスが流れる。加速経路８２は、第１経路８１の下流側に接続されており、第１経路８１よりも流路断面積が小さい。分岐経路８３は、加速経路８２の下流側に接続されており、当該加速経路８２に直交する壁部を含み、当該壁部によって２つの経路に分岐される。折返し経路８４は、分岐経路８３で分岐した一方の経路に接続されており、加速経路８２と平行であって進行方向が逆向きとなるように折り返される。
　これにより、ブローバイガスに含まれるミスト状のエンジンオイルは、加速経路８２で流速が上昇したブローバイガスによって運ばれるとともに、分岐経路８３において壁部に衝突する。その結果、ブローバイガスからエンジンオイルを分離できる。更に、折返し経路８４によってブローバイガスが折り返されることで、慣性によりエンジンオイルをブローバイガスから分離できる。
　また、本実施形態のブリーザ装置６１において、ブリーザ装置６１は、経路の進行方向が９０度変化する部分（コーナー部）を含んでいる。このコーナー部を構成する外側の壁部（第１壁部８５ａと第２壁部８５ｂ、及び、第２壁部８５ｂと第３壁部８５ｃ）は、互いに直交するとともに互いに接続される２つの壁部によって構成されている。
　これにより、コーナー部の外側を構成する壁部に円弧状の曲面で接続されている場合と比較して、ブローバイガスの流れが乱れ易くなって流速が落ちて淀み、特に粒径の小さいミスト状のエンジンオイルがコーナー部の外側にできた淀みに集まり易くなる。その結果、ブローバイガスからエンジンオイルを一層確実に分離できる。
　また、本実施形態のブリーザ装置６１においては、分岐経路８３よりも下流側に形成されており、当該分岐経路８３で２つに分岐した経路を合流させる合流経路を備える。
　これにより、分岐した２つの経路に含まれるエンジンオイル同士を衝突させることができるので、ブローバイガスからエンジンオイルを一層確実に分離できる。
　また、本実施形態のブリーザ装置６１は、ブローバイガスから分離されたエンジンオイルを受ける受け部６１ｂを備える。受け部６１ｂは、ブローバイガスから分離されたエンジンオイルを搬送するオイル搬送部９３を備える。オイル搬送部９３は、上り部９３ａと、下り部９３ｂと、が交互に繰り返し設けられた段形状の溝部である。上り部９３ａは、エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが高くなる。下り部９３ｂは、エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが低くなる。上り部９３ａよりも下り部９３ｂの方が急峻に高さが変化する。
　これにより、エンジンの振動によってエンジンオイルは上り部９３ａに沿って移動できる。一方で、下り部９３ｂは高さ変化が急峻であるため、エンジンオイルの逆流が生じにくい。その結果、エンジンオイルを一層確実に移動させることができる。
　また、本実施形態のエンジン１００は、ブリーザ装置６１と、気化装置３３と、を備える。気化装置３３は、冷却水の熱により液体の燃料を気化させる。気化装置３３との熱交換が行われた冷却水がブリーザ装置６１を通過することで、当該ブリーザ装置６１が冷却される。
　これにより、気化装置３３との熱交換により温度が低くなった冷却水を用いてブリーザ装置６１内のブローバイガスを冷却することで、エンジンオイルの粘度を高くすることができるため、ブローバイガスからエンジンオイルを一層確実に分離できる。
　以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
　上記実施形態で示したオイル分離経路は一例であり、異なる経路が形成されていてもよい。
　エンジン１００は、排気タービン及びコンプレッサを用いて吸気を行う過給機を備えていてもよい。この場合、吸気経路において、エアクリーナ１２とスロットルバルブ１３の間にコンプレッサが配置される。
　６１　ブリーザ装置
　８１　第１経路
　８２　加速経路
　８３　分岐経路
　８４　折返し経路
　８５　反転経路
　１００　エンジン

Claims (5)

  1. 　ブローバイガスに含まれるエンジンオイルを分離するブリーザ装置において、
    　前記ブローバイガスが流れる第１経路と、
    　前記第１経路の下流側に接続されており、前記第１経路よりも流路断面積が小さい加速経路と、
    　前記加速経路の下流側に接続されており、当該加速経路に直交する壁部を含み、当該壁部によって２つの経路に分岐される分岐経路と、
    　前記分岐経路で分岐した一方の経路に接続されており、前記加速経路と平行であって進行方向が逆向きとなるように折り返される折返し経路と、
    を備えることを特徴とするブリーザ装置。
  2. 　請求項１に記載のブリーザ装置であって、
    　経路の進行方向が９０度変化する部分を含んでおり、当該部分を構成する外側の壁部は、互いに直交するとともに互いに接続される２つの壁部によって構成されていることを特徴とするブリーザ装置。
  3. 　請求項１又は２に記載のブリーザ装置であって、
    　前記分岐経路よりも下流側に形成されており、当該分岐経路で２つに分岐した経路を合流させる合流経路を備えることを特徴とするブリーザ装置。
  4. 　請求項１から３までの何れか一項に記載のブリーザ装置であって、
    　前記ブローバイガスから分離された前記エンジンオイルを受ける受け部を備え、
    　前記受け部は、前記ブローバイガスから分離された前記エンジンオイルを搬送するオイル搬送部を備え、
    　前記オイル搬送部は、
    　前記エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが高くなる上り部と、
    　前記エンジンオイルを戻す経路の下流側に近づくほど高さが低くなる下り部と、
    が交互に繰り返し設けられた段形状の溝部であり、
    　前記上り部よりも前記下り部の方が急峻に高さが変化することを特徴とするブリーザ装置。
  5. 　請求項１から４までの何れか一項に記載のブリーザ装置と、
    　エンジン冷却水の熱により液体の燃料を気化させる気化装置と、
    を備え、
    　前記気化装置との熱交換が行われた前記エンジン冷却水が前記ブリーザ装置を通過することで、当該ブリーザ装置が冷却されることを特徴とするエンジン。
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