JP2018178958A - ブローバイガス還元装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オイル戻し配管からオイルセパレータへのオイルの逆流を防止又は抑制できるブローバイガス還元装置を提供する。【解決手段】ブローバイガス還元装置１は、一端をエンジン２に接続されると共に他端を吸気管３に接続されエンジン２内のブローバイガスを吸気側に戻すためのガス戻し配管４と、ガス戻し配管４に接続されブローバイガスに含まれるオイルを分離するオイルセパレータ５と、オイルセパレータ５に接続されオイルをエンジン２内に戻すべく勾配をつけて配置されるオイル戻し配管６と、オイル戻し配管６に設けられクランクケース７内の圧力が大気圧を超えるとき閉じる逆止弁８とを備え、オイルセパレータ５と逆止弁８との間のオイル戻し配管６が、いずれの位置においても逆止弁８側が下方となるように勾配をつけて形成されるものである。【選択図】図１

Description

本発明はブローバイガス還元装置に関する。

車両に搭載されるブローバイガス還元装置は、オイルセパレータを有し、オイルセパレータにてブローバイガスからオイルを分離させたのち、そのブローバイガスを吸気側に戻すように構成されている。また、オイルセパレータにて分離されたオイルは、オイル戻し配管を通じてエンジンのクランクケース内に戻される。

特開２００７−２３１８９５号公報 特開２００４−１３７９６４号公報 特開平０６−２８８２１８号公報

ところで、オイル戻し配管は概ねクランクケース側が低くなるように傾斜され、オイル戻し配管には、オイルの逆流を防ぐための逆止弁が接続される。逆止弁は、車両が走行中にはクランクケース内の圧力により閉じられ、エンジンが切られると開くように構成される。このため、通常の運転状態では、オイルがオイルセパレータ側に吹き上げられることは考えられない。

しかし、特定の条件で車両が運転された場合、吸気側にオイルが逆流する可能性があった。

この特定の条件について説明する。

オイル戻し配管には、部分的に水平となる箇所がある。このため、オイル戻し配管の傾斜が緩くなる方向に車両が傾斜されている場合、オイル戻し配管の水平であった箇所が逆傾斜となり、その箇所にオイルが溜まる。

また、逆止弁は、クランクケース内の圧力が高いときはその圧力を受けて完全に閉じられる。しかし、例えばエンジンがアイドリング運転中の場合、クランクケース内の圧力が低く、逆止弁はクランクケース内の圧力変動に応じて不安定に開閉される状態となる。このため、アイドリング運転中にオイル戻し配管の傾斜が緩くなる方向に車両が傾斜される場合、オイル戻し配管の前記箇所に溜まったオイルが、逆流してきたクランクケースからのガスによりオイルセパレータに吹き上げられる可能性が考えられる。

そこで本発明は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、オイル戻し配管からオイルセパレータへのオイルの逆流を防止又は抑制できるブローバイガス還元装置を提供することにある。

本発明の一の態様によれば、一端をエンジンに接続されると共に他端を吸気管に接続されエンジン内のブローバイガスを吸気側に戻すためのガス戻し配管と、前記ガス戻し配管に接続されブローバイガスに含まれるオイルを分離するオイルセパレータと、前記オイルセパレータに接続され前記オイルを前記エンジン内に戻すべく勾配をつけて配置されるオイル戻し配管と、前記オイル戻し配管に設けられ前記エンジンのクランクケース内の圧力が大気圧を超えるとき閉じる逆止弁とを備え、前記オイルセパレータと前記逆止弁との間のオイル戻し配管が、いずれの位置においても逆止弁側が下方となるように勾配をつけて形成されたことを特徴とするブローバイガス還元装置が提供される。

好ましくは、前記逆止弁は、前記オイルの入口を鉛直上方に向けるように配置されるとよい。

好ましくは、前記オイルセパレータと前記逆止弁との間のオイル戻し配管は、いずれの位置においても少なくとも１５°以上の勾配をつけられるとよい。

好ましくは、前記エンジンは外周が円弧状に形成されたフライホイールハウジングを有し、前記オイルセパレータは前記フライホイールハウジング上に設けられ、前記オイル戻し配管は、前記オイルセパレータから前記フライホイールハウジングの接線方向かつ斜め下方に直線状に延びる傾斜部と、前記傾斜部の下端から鉛直下方に延びる鉛直部とを備えるとよい。

この場合、前記逆止弁は、前記鉛直部に接続されるとよい。

本発明によれば、オイル戻し配管からオイルセパレータへのオイルの逆流を防止又は抑制できる。

本発明の一実施の形態に係るブローバイガス還元装置の要部斜視図である。 ブローバイガス還元装置の概略全体図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、後述する実施の形態における前後左右上下の各方向は、車両の各方向をいうものとする。

図１は本発明の実施形態に係るブローバイガス還元装置１の要部斜視図である。図２は、ブローバイガス還元装置１の概略全体図である。ブローバイガス還元装置１が設けられるエンジン（内燃機関）２は、車両に搭載された多気筒の圧縮着火式内燃機関、すなわちディーゼルエンジンである。なお、エンジン２のシリンダ配置形式、気筒数等は任意である。

図１及び図２に示すように、ブローバイガス還元装置１は、一端をエンジン２に接続されると共に他端を吸気管３に接続されエンジン２内のブローバイガスを吸気側に戻すためのガス戻し配管４と、ガス戻し配管４に接続されブローバイガスに含まれるオイルを分離するオイルセパレータ５と、オイルセパレータ５に接続され前記オイルをエンジン２内に戻すべく勾配をつけて配置されるオイル戻し配管６と、オイル戻し配管６に接続されエンジン２のクランクケース７内の圧力が大気圧を超えるとき閉じる逆止弁８とを備える。

エンジン２はフライホイールハウジング９を有する。フライホイールハウジング９は、外周が円弧状に形成されている。フライホイールハウジング９内の空間は、クランクケース７内の空間と接続されている。これにより、フライホイールハウジング９内の空間は、クランクケース７内の空間と同じ圧力となる。また、エンジン２には、ブローバイガスからオイルの液滴等を粗く分離させるためのオイル分離室１０が、フライホイールハウジング９に隣接して形成されている。オイル分離室１０は、フライホイールハウジング９内の空間と接続されている。これにより、クランクケース７からのブローバイガスがフライホイールハウジング９を経由してオイル分離室１０内に導入されるようになっている。吸気管３には、過給器のコンプレッサ１１が接続される。

ガス戻し配管４は、オイル分離室１０に一端を接続される。また、ガス戻し配管４は、コンプレッサ１１より上流側の吸気管３に他端を接続される。

オイルセパレータ５はフライホイールハウジング９上に設けられる。オイルセパレータ５は、内部にブローバイガスを衝突させるための壁（図示せず）を有する。オイルセパレータ５は、ブローバイガスを壁に衝突させることでブローバイガスからオイルを分離させる。また、オイルセパレータ５の底面には、オイルの出口（図示せず）が形成される。オイルの出口には、オイル戻し配管６の一端（上端）が接続される。

オイル戻し配管６は、オイルセパレータ５からフライホイールハウジング９の接線方向かつ斜め下方に直線状に延びる傾斜部１２と、傾斜部１２の下端から鉛直下方に延びる鉛直部１３と、鉛直部１３の下端から斜め下方に延びフライホイールハウジング９内に接続される下部接続部１４とを備える。

傾斜部１２は、オイルセパレータ５の出口に接続される。傾斜部１２は、略直線状に延びると共に、いずれの位置においても逆止弁８側が下方となるように傾斜される。また、傾斜部１２は、いずれの位置においても傾斜角度が１５°以上となるように形成される。傾斜角度の数値は、想定される車両の最大傾斜角度より大きい値となるように設定される。なお、上記数値は例示であり、適宜変更可能である。

鉛直部１３は、傾斜部１２の他端（下端）に接続される。鉛直部１３は、略直線状に延びる。

逆止弁８は、鉛直部１３の長手方向中央の位置に接続される。逆止弁８は、バルブ室（図示せず）を形成するバルブハウジング（図示せず）と、バルブ室内に上下に浮動可能に設けられた円盤状の弁体（図示せず）とを備える。バルブ室は、バルブハウジングを上下に貫通する流路を部分的に拡径して形成される。バルブ室の上部内面には、弁体を液密に着座させるための弁座（図示せず）が形成される。また、バルブ室の下部には、弁体をバルブ室の下部内面から浮かせた状態で支持するための複数の脚部（図示せず）が設けられる。逆止弁８は、クランクケース７からの圧力で弁体が上昇して弁座に着座されたとき、完全に閉弁され、弁体が脚部上に載ったとき開弁される。なお、逆止弁８は上述のものに限るものではない。逆止弁８は他の構造のものであってもよい。

次に本実施の形態の作用について述べる。

上り坂や平坦な道路で車両を走行させるとき、クランクケース７内の圧力は大気圧より十分高くなる。また、コンプレッサ１１の入口側の吸気管３は負圧となる。このため、クランクケース７内のブローバイガスは、フライホイールハウジング９、オイル分離室１０及びガス戻し配管４を介して吸気管３側に流れる。

オイル分離室１０に流れたブローバイガスは、オイル分離室１０内で液滴状等の比較的粒の大きなオイルと分離されたのち、ガス戻し配管４に流れる。オイル分離室１０内で分離されたオイルは、自重で下方に流れ落ち、フライホイールハウジング９を経てクランクケース７内に戻る。

また、ガス戻し配管４に流れたブローバイガスは、オイルセパレータ５内に流入し、オイルセパレータ５内で粒の小さなオイルと分離されたのち、吸気管３側のガス戻し配管４に流れる。これにより、ブローバイガスは浄化され、オイルを含まないものとなる。

この後、ガス戻し配管４に流れたブローバイガスは、吸気管３内に流れ、新気と共にエンジン２の燃焼室内に還元される。

また、オイルセパレータ５で分離されたオイルは、オイル戻し配管６に流れる。このとき、クランクケース７内の圧力は、フライホイールハウジング９、下部接続部１４及び鉛直部１３を通じて逆止弁８の弁室に伝わっている。このため、逆止弁８の弁体はクランクケース７からの圧力によって上方の弁座に圧着されている。すなわち、逆止弁８は完全に閉弁されている。このため、オイルセパレータ５で分離されてオイル戻し配管６に流れたオイルは逆止弁８より上方の鉛直部１３に溜まることとなる。また、逆止弁８は完全に閉じられているため、ブローバイガスが逆止弁８を越えて逆流することはない。

この後、車両を停止させ、エンジン２を停止させると、クランクケース７内の圧力は下がり、逆止弁８の弁体も下がる。これにより逆止弁８は開き、逆止弁８より上方の鉛直部１３に溜まったオイルは逆止弁８及びフライホイールハウジング９を経てクランクケース７内に戻る。

また、再度エンジン２を起動させ、エンジン２をアイドリング状態にすると、クランクケース７内の圧力は大気圧より若干高い程度となる。このため、逆止弁８の弁体が上下に浮動して逆止弁８が不安定に開閉されることも考えられる。この場合、逆止弁８が開いた瞬間にクランクケース７内のガスがオイル戻し配管６内に逆流する。

従来のオイル戻し配管（図示せず）では、部分的に水平な箇所があったため、オイル戻し配管の傾斜が緩くなる方向に車両が傾斜されている場合、前記箇所にオイルが溜まる。このため、前記箇所に溜まっているオイルが、逆流してきたクランクケース７内のガスによりオイルセパレータ５に向けて吹き戻される可能性が考えられた。

しかし、本実施の形態に係るブローバイガス還元装置１では、逆止弁８より上流側のオイル戻し配管６は、いずれの位置においても逆止弁８側が下方となるように勾配をつけて形成されている。このため、オイル戻し配管６の傾斜が緩くなる方向に車両が傾斜されている場合でもオイルが溜まる箇所はない。よって、クランクケース７内のガスがオイル戻し配管６内に逆流してもオイル戻し配管６内には吹き戻されるオイルは存在せず、オイルセパレータ５へのオイルの逆流を防止又は抑制できる。なお、ここでいう勾配をつけるとは、オイルが流れる程度の傾斜をつけることを云うものであり、鉛直（傾斜角度９０°）を含む。

このように、オイルセパレータ５と逆止弁８との間のオイル戻し配管６が、いずれの位置においても逆止弁８側が下方となるように勾配をつけて形成されるものとしたため、逆止弁８よりも上流側のオイル戻し配管６にオイル溜まりが形成されるのを防ぐことができ、オイル戻し配管６からオイルセパレータ５へのオイルの逆流を防止又は抑制できる。

逆止弁８は、オイルの入口を鉛直上方に向けるように配置されるため、逆止弁８が開いたとき逆止弁８の入口付近に溜まったオイルを速やかに逆止弁８の下流側に流すことができる。

オイルセパレータ５と逆止弁８との間のオイル戻し配管６は、いずれの位置においても少なくとも１５°以上の勾配をつけられるものとしたため、一般的な傾斜角度の道路においてオイル戻し配管６の傾斜が水平乃至逆傾斜になるのを防止又は抑制できる。

オイル戻し配管６は、オイルセパレータ５からフライホイールハウジング９の接線方向かつ斜め下方に直線状に延びる傾斜部１２と、傾斜部１２の下端から鉛直下方に延びる鉛直部１３とを備えるものとしたため、フライホイールハウジング９の外周の空間を有効に利用しつつ、オイルセパレータ５から逆止弁８までのオイル戻し配管６に所定角度以上の勾配をつけることができる。

以上、本発明の実施形態を詳細に述べたが、本発明は以下のような他の実施形態も可能である。

（１）ガス戻し配管４は、オイル分離室１０に接続されるものとしたが、フライホイールハウジング９に接続されるものであってもよく、クランクケース７に接続されるものであってもよい。

（２）オイル戻し配管６の下部接続部１４はフライホイールハウジング９に接続されるものとしたが、クランクケース７に接続されるものであってもよく、オイル分離室１０に接続されるものであってもよい。

（３）オイル戻し配管６は、鉛直部１３を備えるものとしたが、鉛直部１３を備えないものであってもよい。この場合、逆止弁８は傾斜部１２に接続されるとよい。

前述の各実施形態の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

１ ブローバイガス還元装置
２ エンジン
３ 吸気管
４ ガス戻し配管
５ オイルセパレータ
６ オイル戻し配管
７ クランクケース
８ 逆止弁

Claims (5)

1. 一端をエンジンに接続されると共に他端を吸気管に接続されエンジン内のブローバイガスを吸気側に戻すためのガス戻し配管と、
   前記ガス戻し配管に接続されブローバイガスに含まれるオイルを分離するオイルセパレータと、
   前記オイルセパレータに接続され前記オイルを前記エンジン内に戻すべく勾配をつけて配置されるオイル戻し配管と、
   前記オイル戻し配管に設けられ前記エンジンのクランクケース内の圧力が大気圧を超えるとき閉じる逆止弁とを備え、
   前記オイルセパレータと前記逆止弁との間のオイル戻し配管が、いずれの位置においても逆止弁側が下方となるように勾配をつけて形成された
   ことを特徴とするブローバイガス還元装置。
2. 前記逆止弁は、前記オイルの入口を鉛直上方に向けるように配置された
   ことを特徴とする請求項１に記載のブローバイガス還元装置。
3. 前記オイルセパレータと前記逆止弁との間のオイル戻し配管は、いずれの位置においても少なくとも１５°以上の勾配をつけられる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のブローバイガス還元装置。
4. 前記エンジンは外周が円弧状に形成されたフライホイールハウジングを有し、
   前記オイルセパレータは前記フライホイールハウジング上に設けられ、
   前記オイル戻し配管は、前記オイルセパレータから前記フライホイールハウジングの接線方向かつ斜め下方に直線状に延びる傾斜部と、前記傾斜部の下端から鉛直下方に延びる鉛直部とを備える
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のブローバイガス還元装置。
5. 前記逆止弁は、前記鉛直部に接続された
   ことを特徴とする請求項４に記載のブローバイガス還元装置。

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