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JP2008121478A - Blowby flow channel structure of internal combustion engine - Google Patents

Blowby flow channel structure of internal combustion engine Download PDF

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JP2008121478A
JP2008121478A JP2006304698A JP2006304698A JP2008121478A JP 2008121478 A JP2008121478 A JP 2008121478A JP 2006304698 A JP2006304698 A JP 2006304698A JP 2006304698 A JP2006304698 A JP 2006304698A JP 2008121478 A JP2008121478 A JP 2008121478A
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JP
Japan
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blow
oil mist
gas
flow path
oil
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Pending
Application number
JP2006304698A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Kobayashi
章宏 小林
Takayuki Sakai
貴之 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle Filter Systems Japan Corp
Original Assignee
Mahle Filter Systems Japan Corp
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Publication date
Application filed by Mahle Filter Systems Japan Corp filed Critical Mahle Filter Systems Japan Corp
Priority to JP2006304698A priority Critical patent/JP2008121478A/en
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  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To separate oil mist from blowby gas efficiently even if a particle size of the oil mist is small. <P>SOLUTION: A collision wall 5 is provided on a blowby flow channel 4 such that a stream of blowby gas is interrupted, to separate the oil mist in the blowby gas by colliding the blowby gas with the collision wall 5. The blowby flow channel 4 includes, on the upstream side of the collision wall 5, two blowby introducing channels 7, 8 which are independent to each other, and a blowby merging channel 9 with which downstream side ends 7b, 8b of the blowby introducing channels 7, 8 are connected. The blowby introducing channels 7, 8 are connected with the blowby merging channel 9 such that the blowby gas flowing out from the respective downstream side ends 7b, 8b collides with each other. Thereby, oil mist having a large particle size by colliding with each other is introduced to the collision wall, and the oil mist is efficiently separated from the blowby gas. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ブローバイガス中に含まれるオイルミスト(オイル)を分離・回収する内燃機関のブローバイ流路構造に関する。   The present invention relates to a blow-by flow path structure of an internal combustion engine that separates and collects oil mist (oil) contained in blow-by gas.

従来より、自動車に搭載される内燃機関では、ピストンリングとシリンダ壁との隙間等からクランクケース内へ漏れ出るブローバイガスを、シリンダヘッドやヘッドカバーを通して吸気系へ戻し、混合気とともに燃焼室内へ送り込むように構成されている。このブローバイガスがオイルミストを含んだまま吸気系へ戻されることのないよう、自動車に搭載される内燃機関には、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを分離・回収するオイルミストセパレータが設けられている。   Conventionally, in an internal combustion engine mounted on an automobile, blow-by gas that leaks into the crankcase from a gap between the piston ring and the cylinder wall is returned to the intake system through the cylinder head and the head cover, and sent to the combustion chamber together with the air-fuel mixture. It is configured. The internal combustion engine mounted on the automobile is provided with an oil mist separator that separates and collects the oil mist contained in the blow-by gas so that the blow-by gas does not return to the intake system while containing the oil mist. Yes.

このようなオイルミストセパレータとしては、例えば特許文献1に開示されているように、ブローバイガスの流速を高めてから、このブローバイガスをブローバイ通路上に突出した衝突壁に衝突させ、この衝突壁にオイルミストを付着させて分離する構成のものが従来から広く知られている。   As such an oil mist separator, for example, as disclosed in Patent Document 1, after increasing the flow velocity of blow-by gas, the blow-by gas is caused to collide with a collision wall protruding on the blow-by passage, Conventionally, a configuration in which oil mist is attached and separated is widely known.

このような従来のオイルミストセパレータは、例えば図10に示すように、複数の穴70が貫通形成された整流壁71をブローバイ流路72上に設け、ブローバイガスを整流壁71に設けられた複数の穴70を通過させることで、この整流壁71の上流側(図10における右側)に比べてこの整流壁71の下流側(図10における左側)でのブローバイガスの流速を高め、相対的に高速となったブローバイガスを整流壁71の下流側に設けられた衝突壁73に衝突させることで、この衝突壁73にオイルミストを付着させて分離する。
特開平9−96209号公報
In such a conventional oil mist separator, for example, as shown in FIG. 10, a plurality of rectifying walls 71 through which a plurality of holes 70 are formed are provided on the blow-by flow path 72, and a plurality of blow-by gases are provided on the rectifying wall 71. , The flow velocity of the blow-by gas on the downstream side (left side in FIG. 10) of the rectifying wall 71 is increased as compared with the upstream side (right side in FIG. 10) of the rectifying wall 71. By causing the blow-by gas that has become high speed to collide with a collision wall 73 provided on the downstream side of the rectifying wall 71, oil mist is attached to the collision wall 73 and separated.
JP-A-9-96209

しかしながら、上述した従来のオイルミストセパレータにおいては、ブローバイガス中のオイルミストの粒径の大きさによって、オイルミストの捕捉効率(分離効率)が大きく変化する。本願の発明者らが行った実験によれば、ブローバイガスの流速を一定とした場合、図11に示すように、ブローバイガス中のオイルミストの粒径が大きいほどオイルミストの捕捉効率が高く、ブローバイガス中のオイルミストの粒径が小さいほどオイルミストの捕捉効率が低くなる傾向があることが判った。つまり、上述した従来のオイルミストセパレータにおいては、ブローバイガス中のオイルミストの粒径が小さくなると、オイルミストを十分に捕捉しきれない虞がある。尚、図11中において、特性線aはオイルミストの粒径分布の中心粒径が大きいブローバイガスを示し、特性線bはオイルミストの粒径分布の中心粒径が小さいブローバイガスを示し、特性線cはオイルミストの粒径とオイルミストセパレータでの捕捉効率との相関関係を示している。   However, in the above-described conventional oil mist separator, the oil mist capture efficiency (separation efficiency) varies greatly depending on the particle size of the oil mist in the blow-by gas. According to the experiment conducted by the inventors of the present application, when the flow rate of blow-by gas is constant, as shown in FIG. 11, the larger the oil mist particle size in blow-by gas, the higher the oil mist capture efficiency, It was found that the oil mist trapping efficiency tends to decrease as the particle size of the oil mist in the blow-by gas decreases. That is, in the above-described conventional oil mist separator, when the particle size of the oil mist in the blow-by gas is small, there is a possibility that the oil mist cannot be sufficiently captured. In FIG. 11, a characteristic line a indicates a blow-by gas having a large central particle size in the oil mist particle size distribution, and a characteristic line b indicates a blow-by gas having a small central particle size in the oil mist particle size distribution. Line c shows the correlation between the oil mist particle size and the capture efficiency of the oil mist separator.

また、近年の高出力のエンジンにおいては、図12に示すように、ブローバイガス中に含まれるオイルミストの粒径が小さく、粒径が0.5μm以下のオイルミストが多くなる傾向があるため、上述した従来のオイルミストセパレータにおいては、オイルミストの捕捉が一層困難となる虞がある。   In recent high-power engines, as shown in FIG. 12, the oil mist contained in the blow-by gas has a small particle size, and the oil mist having a particle size of 0.5 μm or less tends to increase. In the conventional oil mist separator described above, there is a possibility that it is more difficult to capture the oil mist.

そこで、本発明の請求項1は、ブローバイガス中のオイルミストを分離するオイルミスト分離部を有する内燃機関のブローバイ流路構造において、互いに独立した複数のブローバイ導入路と、これら複数のブローバイ導入路の下流側端部が接続されたブローバイ合流路と、を上記オイルミスト分離部よりも上流側に有し、上記各ブローバイ導入路は、それぞれの下流側端部から流れ出るブローバイガス同士が互いに衝突するように、上記ブローバイ合流路に接続されていることを特徴としている。これによって、オイルミスト分離部には、互いに衝突することによって粒径が大きくなったオイルミストが導入される。   Accordingly, a first aspect of the present invention provides a blowby flow path structure of an internal combustion engine having an oil mist separation portion that separates oil mist in blowby gas, and a plurality of blowby introduction paths independent from each other, and the plurality of blowby introduction paths. And a blow-by gas flow path that flows out from the respective downstream end portions of the blow-by introduction paths collide with each other. Thus, it is connected to the blowby joint flow path. As a result, oil mist having a larger particle size due to collision with each other is introduced into the oil mist separation section.

本発明の請求項2は、ブローバイガス中のオイルミストを分離するオイルミスト分離部を有する内燃機関のブローバイ流路構造において、上記オイルミスト分離部よりも上流側に、ブローバイガスの流れ方向に沿ってブローバイ流路内を仕切る板状の複数の起立壁が互いに平行となるように設けられ、上記各起立壁には、該各起立壁に対して直交する方向のうちの一方側に向かって凸となる断面略コ字形状の突出部が形成されていることを特徴としている。起立壁のうち、起立壁に対して直交する方向のうちの一方側の面である一側面には、上記突出部による凸部が形成され、起立壁に対して直交する方向のうちの他方側の面である他側面には、上記突出部による凹部が形成される。起立壁に突出部を設けることで、起立壁に沿って流れるブローバイガスの流れには乱流が発生する。そのため、オイルミスト分離部には、乱流の発生により粒径が大きくなったオイルミストが導入される。   According to a second aspect of the present invention, in the blow-by flow path structure of the internal combustion engine having an oil mist separation part for separating the oil mist in the blow-by gas, the blow-by gas flows along the flow direction upstream of the oil mist separation part. A plurality of plate-like standing walls for partitioning the inside of the blow-by flow path are provided so as to be parallel to each other, and each of the standing walls protrudes toward one side in a direction orthogonal to the standing walls. A protrusion having a substantially U-shaped cross section is formed. Of the standing walls, one side of the direction perpendicular to the standing walls is formed with a convex portion by the protruding portion, and the other side in the direction perpendicular to the standing walls. On the other side which is the surface, a recess is formed by the protrusion. By providing the protruding portion on the standing wall, a turbulent flow is generated in the flow of blow-by gas flowing along the standing wall. Therefore, the oil mist having a larger particle size due to the generation of turbulent flow is introduced into the oil mist separation unit.

本発明の請求項3は、ブローバイガス中のオイルミストを分離するオイルミスト分離部を有する内燃機関のブローバイ流路構造において、ブローバイガスの流れ方向に沿ってブローバイ流路の通路断面積を相対的に小さくする絞り部と、上記絞り部の下流側端部に接続された通路断面積が一定のストレート部と、を上記オイルミスト分離部よりも上流側に有することを特徴としている。これによって、オイルミスト分離部には、絞り部を通過することによって粒径が大きくなったオイルミストが導入される。   According to a third aspect of the present invention, in the blow-by flow path structure of the internal combustion engine having an oil mist separation part for separating the oil mist in the blow-by gas, the passage cross-sectional area of the blow-by flow path is relatively set along the flow direction of the blow-by gas. And a straight portion having a constant passage cross-sectional area connected to the downstream end portion of the throttle portion on the upstream side of the oil mist separating portion. As a result, the oil mist whose particle size has been increased by passing through the throttle portion is introduced into the oil mist separating portion.

本発明によれば、オイルミスト分離部の上流側でブローバイガス中のオイルミストの粒径を大きくしているので、オイルミスト分離部にてブローバイガスからオイルミストを効率よく分離することができる。   According to the present invention, since the particle size of the oil mist in the blow-by gas is increased on the upstream side of the oil mist separation unit, the oil mist can be efficiently separated from the blow-by gas in the oil mist separation unit.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1及び図2は、本発明の第1実施形態におけるブローバイ流路構造としてのオイルミストセパレータ1を示し、図1は第1実施形態におけるオイルミストセパレータ1の側断面図であり、図2は図1のA−A線に沿った断面図である。また、図1及び図2中の太矢印はオイルセパレータ1内のブローバイガスの流れを示している。   1 and 2 show an oil mist separator 1 as a blow-by channel structure in a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a side sectional view of the oil mist separator 1 in the first embodiment, and FIG. It is sectional drawing along the AA line of FIG. Moreover, the thick arrow in FIG.1 and FIG.2 has shown the flow of the blow-by gas in the oil separator 1. FIG.

図示せぬシリンダブロック側のクランクケースからシリンダヘッド内へ吹き上がったブローバイガスは、シリンダヘッド2の上方を覆う合成樹脂製のシリンダヘッドカバー3の裏面側に設けられたオイルミストセパレータ1を介して外部(機関吸気系)に案内されるようになっている。   Blow-by gas blown into the cylinder head from a crankcase on the cylinder block side (not shown) is externally supplied through an oil mist separator 1 provided on the back side of a cylinder head cover 3 made of synthetic resin that covers the cylinder head 2. (Engine intake system).

オイルミストセパレータ1は、内部にブローバイガスが流れるブローバイ流路4と、このブローバイ流路4上を流れるブローバイガスの流れを遮る衝突壁5を有し、オイルミスト分離部に相当する衝突壁5にブローバイガスを衝突させることによってブローバイガス中のオイルミストを分離・回収するものである。   The oil mist separator 1 has a blow-by flow path 4 in which blow-by gas flows and a collision wall 5 that blocks the flow of blow-by gas flowing on the blow-by flow path 4. The oil mist separator 1 has a collision wall 5 that corresponds to an oil mist separation portion. Oil mist in blow-by gas is separated and recovered by colliding with blow-by gas.

オイルミストセパレータ1は、構造的には、シリンダヘッドカバー3と、このシリンダヘッドカバー3の裏面側に振動溶着等により接合固定された合成樹脂製のセパレータカバー6と、から大略構成されている。   The oil mist separator 1 is roughly composed of a cylinder head cover 3 and a synthetic resin separator cover 6 joined and fixed to the back side of the cylinder head cover 3 by vibration welding or the like.

この第1実施形態におけるオイルミストセパレータ1は、衝突壁5の上流側に、互いに独立した2つのブローバイ導入路7,8と、これら2つのブローバイ導入路7,8の下流側端部7b,8bが接続されたブローバイ合流路9と、ブローバイ合流路9の下流側端部9bを塞ぐように配置された多孔板10と、を有している。ブローバイ導入路7,8、ブローバイ合流路9は、ブローバイ流路4を構成するものである。シリンダヘッドカバー3には、衝突壁5の下流側に、オイルミストが分離されたブローバイガスを排出するブローバイガス排出口11が設けられている。セパレータカバー6には、衝突壁5の下流側に、ブローバイガスから分離されたオイルミストの油滴を外部に排出するオイル排出口12が設けられている。各ブローバイ導入路7,8は、下流側端部7b,8bから流れ出るブローバイガス同士が互いに衝突するように、ブローバイ合流路9の上流側端部9aに接続されている。この第1実施形態において、各ブローバイ導入路7,8は、下流側端部7b,8bから流れ出るブローバイガス同士が90°以上の角度でもって互いに衝突するよう形成されている。   The oil mist separator 1 according to the first embodiment includes two blow-by introduction paths 7 and 8 that are independent from each other on the upstream side of the collision wall 5, and downstream end portions 7 b and 8 b of the two blow-by introduction paths 7 and 8. Are connected to each other, and the perforated plate 10 is disposed so as to close the downstream end 9b of the blowby combined flow path 9. The blow-by introduction passages 7 and 8 and the blow-by joint passage 9 constitute the blow-by passage 4. The cylinder head cover 3 is provided with a blow-by gas discharge port 11 for discharging blow-by gas from which oil mist has been separated, on the downstream side of the collision wall 5. The separator cover 6 is provided with an oil discharge port 12 for discharging oil droplets of oil mist separated from blow-by gas to the downstream side of the collision wall 5. Each blow-by introduction path 7, 8 is connected to the upstream end 9 a of the blow-by combined passage 9 so that the blow-by gases flowing out from the downstream ends 7 b, 8 b collide with each other. In the first embodiment, the blow-by introduction paths 7 and 8 are formed such that blow-by gases flowing out from the downstream end portions 7b and 8b collide with each other at an angle of 90 ° or more.

ここで、各ブローバイ導入路7,8の上流側端部7a,8aは、シリンダヘッド2の上部に開口し、これら上流側端部7a,8aからオイルミストセパレータ1にオイルミストを含むブローバイガスが導入されている。つまり、これら上流側端部7a,8aが、第1実施形態のオイルミストセパレータ1のブローバイガス導入口となっている。多孔板10は、ブローバイ合流路9の下流側端部9bを塞ぐ部分に複数の貫通孔10aが形成されている。   Here, the upstream end portions 7a and 8a of the blow-by introduction passages 7 and 8 open to the upper portion of the cylinder head 2, and blow-by gas containing oil mist is supplied to the oil mist separator 1 from the upstream end portions 7a and 8a. Has been introduced. That is, these upstream end portions 7a and 8a serve as blow-by gas introduction ports of the oil mist separator 1 of the first embodiment. In the porous plate 10, a plurality of through holes 10 a are formed in a portion that closes the downstream end portion 9 b of the blow-by joint channel 9.

尚、図1中の10bは、多孔板10よりも上流側でブローバイガスから分離して油滴となったオイルのオイル排出口12への移動を可能とする多孔板ドレン孔であり、図1中の5aは、衝突壁5に衝突することによりブローバイガスから分離して油滴となって付着したオイル及び衝突壁5よりも上流側でブローバイガスから分離して油滴となったオイルのオイル排出口12への導入を可能とする衝突壁ドレン孔5aである。また、この第1実施形態において、ブローバイ導入路7,8を構成する壁部、ブローバイ合流路9を構成する壁部、多孔板10及び衝突壁5は、セパレータカバー6と一体に形成されている。   In addition, 10b in FIG. 1 is a perforated plate drain hole that allows oil that has been separated from blow-by gas upstream from the perforated plate 10 to become oil droplets to move to the oil discharge port 12. The oil 5a is separated from the blow-by gas by colliding with the collision wall 5 and attached as oil droplets, and oil oil separated from the blow-by gas upstream of the collision wall 5 to become oil droplets. This is a collision wall drain hole 5 a that can be introduced into the discharge port 12. In the first embodiment, the wall portions constituting the blow-by introduction paths 7, 8, the wall portions constituting the blow-by joint passage 9, the perforated plate 10 and the collision wall 5 are formed integrally with the separator cover 6. .

オイルミストセパレータ1は、各ブローバイ導入路7,8から導入されたブローバイガスをブローバイ合流路9で合流させ、多孔板10に形成された貫通孔10aを通過させることでブローバイガスの流速を速くし、流速の速くなったブローバイガスを衝突壁5に衝突させて、ブローバイガス中のオイルミストを分離している。   The oil mist separator 1 joins the blow-by gas introduced from the blow-by introduction passages 7 and 8 in the blow-by joining passage 9 and passes the through-hole 10a formed in the perforated plate 10 to increase the flow speed of the blow-by gas. The blow-by gas having a higher flow velocity is caused to collide with the collision wall 5 to separate the oil mist in the blow-by gas.

オイルミストセパレータ1内では、ブローバイ導入路7の下流側端部7bからブローバイ合流路9に流れ込むブローバイガスと、ブローバイ導入路8の下流側端部8bからブローバイ合流路9に流れ込むブローバイガスと、が衝突しあうことで、ブローバイガス中のオイルミストの粒径を大きくすることができる。   In the oil mist separator 1, blow-by gas flowing into the blow-by combined passage 9 from the downstream end 7 b of the blow-by introduction path 7 and blow-by gas flowing into the blow-by combined flow path 9 from the downstream end 8 b of the blow-by introducing path 8 are By colliding each other, the particle size of the oil mist in the blow-by gas can be increased.

つまり、この第1実施形態におけるオイルミストセパレータ1においては、オイルセパレータ1内でブローバイガス中のオイルミストの粒径を相対的に大きくし、オイルミストの粒径を相対的に大きくした状態のブローバイガスを衝突壁5に衝突させているため、ブローバイガス中のオイルミストを効率良く分離することができる。そのため、クランクケースからシリンダヘッド内へ吹き上がったブローバイガスに含まれるオイルミストの粒径が0.5μm以下となるような高出力のエンジンにこの第1実施形態のオイルミストセパレータを適用しても、ブローバイガス中のオイルミストを効率良く分離することが可能となる。   That is, in the oil mist separator 1 according to the first embodiment, the blow-by in a state in which the oil mist particle size in the blow-by gas is relatively large in the oil separator 1 and the oil mist particle size is relatively large. Since gas is made to collide with the collision wall 5, the oil mist in blow-by gas can be isolate | separated efficiently. Therefore, even if the oil mist separator of the first embodiment is applied to a high output engine in which the particle size of oil mist contained in blow-by gas blown up from the crankcase into the cylinder head is 0.5 μm or less. It becomes possible to efficiently separate the oil mist in the blow-by gas.

そして、ブローバイ導入路7,8の下流側端部7b,8bとブローバイ合流路9の上流側端部9aとの接続部分で導入されたブローバイガス同士を衝突させる際の速度は速いほどオイルミストの粒径を大きくする上で有利であり、例えば5.8(m/sec)程度の速度が必要である。   And as the speed at the time of making the blow-by gas collided in the connection part of the downstream end part 7b, 8b of the blow-by introduction paths 7, 8 and the upstream end part 9a of the blow-by combined flow path 9 collide, the oil mist becomes faster. This is advantageous in increasing the particle size, and for example, a speed of about 5.8 (m / sec) is required.

そして、ブローバイ導入路7,8の下流側端部7b,8bとブローバイ合流路9の上流側端部9aとの接続部分で導入されたブローバイガス同士を衝突させる際の衝突の角度は大きくなるほどオイルミストの粒径を大きくする上で有利である。すなわち、図2において、ブローバイ導入路7,8の中心軸の交わる角度が大きくなるほどオイルミストの粒径を大きくする上で有利である。   Further, the larger the angle of collision when the blowby gases introduced at the connecting portion between the downstream end portions 7b, 8b of the blowby introduction passages 7, 8 and the upstream end portion 9a of the blowby combined passage 9 collide with each other, the oil increases. This is advantageous in increasing the particle size of the mist. That is, in FIG. 2, the larger the angle at which the central axes of the blow-by introduction paths 7 and 8 intersect, the more advantageous the oil mist particle size.

図3及び図4は、本発明の第2実施形態におけるブローバイ流路構造としてのオイルミストセパレータ21を示し、図3は第2実施形態におけるオイルミストセパレータ21の側断面図であり、図4は図3のB−B線に沿った断面図である。また、図3及び図4中の太矢印はオイルセパレータ21内のブローバイガスの流れを示している。   3 and 4 show an oil mist separator 21 as a blow-by channel structure in the second embodiment of the present invention, FIG. 3 is a side sectional view of the oil mist separator 21 in the second embodiment, and FIG. It is sectional drawing along the BB line of FIG. 3 and 4 indicate the flow of blow-by gas in the oil separator 21.

この第2実施形態におけるオイルミストセパレータ21は、シリンダヘッド22の上方を覆う合成樹脂製のシリンダヘッドカバー23の裏面側に設けられたものであって、構造的には、シリンダヘッドカバー23と、このシリンダヘッドカバー23の裏面側に振動溶着等により接合固定された合成樹脂製のセパレータカバー24と、から大略構成され、内部にブローバイガスが流れるブローバイ流路25と、このブローバイ流路25上を流れるブローバイガスの流れを遮る衝突壁26を有し、オイルミスト分離部の相当する衝突壁26にブローバイガスを衝突させることによってブローバイガス中のオイルミストを分離・回収するものである。   The oil mist separator 21 in the second embodiment is provided on the back side of a cylinder head cover 23 made of a synthetic resin that covers the upper side of the cylinder head 22, and structurally, the cylinder head cover 23 and the cylinder head cover 23 A separator cover 24 made of synthetic resin joined and fixed to the back side of the head cover 23 by vibration welding or the like, and a blow-by flow path 25 through which blow-by gas flows, and a blow-by gas flowing over the blow-by flow path 25 The oil mist in the blow-by gas is separated and recovered by causing the blow-by gas to collide with the collision wall 26 corresponding to the oil mist separating section.

この第2実施形態におけるオイルミストセパレータ21は、衝突壁26の上流側に、ブローバイガスの流れ方向に沿ってブローバイ流路25内を仕切る互いに同一形状で板状の3枚の起立壁27と、これら3枚の起立壁27と衝突壁26との間に配置され、複数の貫通孔28aが形成された多孔板28と、を有している。   The oil mist separator 21 in the second embodiment has three plate-like standing walls 27 having the same shape and partitioning the inside of the blow-by flow path 25 along the flow direction of the blow-by gas on the upstream side of the collision wall 26, The perforated plate 28 is disposed between the three standing walls 27 and the collision wall 26 and has a plurality of through holes 28a.

3枚の起立壁27は、互いに平行となるように配置されていると共に、各起立壁27に対して直交する方向のうちの一方側(図4のおける上方側)に向かって凸となる断面略コ字形状の突出部29を有している。詳述すると、起立壁27のうち、起立壁27に対して直交する方向のうちの一方側(図4における上方側)の面である一側面27aには、突出部29による凸部29aが形成され、起立壁27に対して直交する方向のうちの他方側(図4における下方側)の面である他側面27bには、突出部29による凹部29bが形成されている。   The three standing walls 27 are arranged so as to be parallel to each other, and have a cross section that protrudes toward one side (upper side in FIG. 4) in a direction orthogonal to each standing wall 27. A substantially U-shaped protrusion 29 is provided. More specifically, a convex portion 29a formed by the protruding portion 29 is formed on one side surface 27a which is a surface (upper side in FIG. 4) of the standing wall 27 in a direction orthogonal to the standing wall 27. On the other side surface 27b, which is the surface on the other side (the lower side in FIG. 4) in the direction orthogonal to the standing wall 27, a concave portion 29b is formed by the protruding portion 29.

ここで、図3中の30は、オイルミストが分離されたブローバイガスを排出すべく衝突壁26の下流側となる位置のシリンダヘッドカバー23に設けられたブローバイガス排出口であり、図3中の31は、ブローバイガスから分離されたオイルミストの油滴を外部に排出すべく衝突壁26の下流側となる位置のセパレータカバー24に設けられたオイル排出口であり、図3中の28bは、多孔板28よりも上流側でブローバイガスから分離して油滴となったオイルのオイル排出口31への移動を可能とする多孔板ドレン孔であり、図3中の26aは、衝突壁26に衝突することによりブローバイガスから分離して油滴となって付着したオイル及び衝突壁26よりも上流側でブローバイガスから分離して油滴となったオイルのオイル排出口31への導入を可能とする衝突壁ドレン孔であり、図3中の32は、第2実施形態におけるオイルミストセパレータ21のブローバイガス導入口である。また、この第2実施形態において、3枚の起立壁27、多孔板28及び衝突壁26は、セパレータカバー24と一体に形成されている。   Here, 30 in FIG. 3 is a blow-by gas discharge port provided in the cylinder head cover 23 at a position downstream of the collision wall 26 to discharge the blow-by gas from which the oil mist has been separated. 31 is an oil discharge port provided in the separator cover 24 at a position on the downstream side of the collision wall 26 in order to discharge oil droplets of oil mist separated from blow-by gas to the outside, and 28b in FIG. 3 is a perforated plate drain hole that allows oil that has been separated from the blow-by gas upstream of the perforated plate 28 to become oil droplets to move to the oil discharge port 31. 26 a in FIG. Oil discharge port 31 for oil separated from blow-by gas by collision and attached as oil droplets and oil separated from blow-by gas upstream of the collision wall 26 to become oil droplets A collision wall drain hole to allow the introduction of, 32 in FIG. 3 is a blow-by gas introduction port of the oil mist separator 21 in the second embodiment. In the second embodiment, the three standing walls 27, the perforated plate 28, and the collision wall 26 are formed integrally with the separator cover 24.

この第2実施形態においては、起立壁27に突出部29を設けることで、起立壁27に沿って流れるブローバイガスの流れに乱流を発生させている。ブローバイガス中のオイルミストは、ブローバイガスに乱流を生じさせることでその粒径を大きくすることができる。   In the second embodiment, by providing the protruding portion 29 on the standing wall 27, a turbulent flow is generated in the flow of blow-by gas flowing along the standing wall 27. The oil mist in the blow-by gas can increase its particle size by causing turbulent flow in the blow-by gas.

つまり、この第2実施形態においては、突出部29を設けた起立壁27を衝突壁26の上流側に配置することによって、衝突壁26にオイルミストの粒径を相対的に大きくした状態のブローバイガスを衝突させることができるため、ブローバイガス中のオイルミストを効率良く分離することができる。   In other words, in this second embodiment, the standing wall 27 provided with the projecting portion 29 is arranged upstream of the collision wall 26, so that the blow-by in a state where the oil mist particle size is relatively increased on the collision wall 26. Since gas can be collided, oil mist in blow-by gas can be separated efficiently.

また、この第2実施形態におけるオイルミストセパレータ21は、起立壁27の数が3枚になっているが、起立壁27の数は3枚に限定されるものではない。   In the oil mist separator 21 according to the second embodiment, the number of standing walls 27 is three, but the number of standing walls 27 is not limited to three.

図5及び図6は、本発明の第3実施形態におけるブローバイ流路構造としてのオイルミストセパレータ41を示し、図5は第3実施形態におけるオイルミストセパレータ41の側断面図であり、図6は図5のC−C線に沿った断面図である。また、図5及び図6中の太矢印はオイルセパレータ41内のブローバイガスの流れを示している。   5 and 6 show an oil mist separator 41 as a blow-by channel structure in the third embodiment of the present invention, FIG. 5 is a side sectional view of the oil mist separator 41 in the third embodiment, and FIG. It is sectional drawing along CC line of FIG. Also, the thick arrows in FIGS. 5 and 6 indicate the flow of blow-by gas in the oil separator 41.

この第3実施形態におけるオイルミストセパレータ41は、シリンダヘッド42の上方を覆う合成樹脂製のシリンダヘッドカバー43の裏面側に設けられたものであって、構造的には、シリンダヘッドカバー43と、このシリンダヘッドカバー43の裏面側に振動溶着等により接合固定された合成樹脂製のセパレータカバー44と、から大略構成され、内部にブローバイガスが流れるブローバイ流路45と、このブローバイ流路45上を流れるブローバイガスの流れを遮る衝突壁46を有し、オイルミスト分離部に相当する衝突壁46にブローバイガスを衝突させることによってブローバイガス中のオイルミストを分離・回収するものである。   The oil mist separator 41 in the third embodiment is provided on the back side of a cylinder head cover 43 made of a synthetic resin that covers the upper side of the cylinder head 42. A synthetic resin separator cover 44 bonded and fixed to the back side of the head cover 43 by vibration welding or the like, and a blow-by channel 45 through which blow-by gas flows, and a blow-by gas flowing over the blow-by channel 45 The oil mist in the blow-by gas is separated and recovered by causing the blow-by gas to collide with the collision wall 46 corresponding to the oil mist separating section.

この第3実施形態におけるオイルミストセパレータ41は、衝突壁46の上流側に、ブローバイガスの流れ方向に沿ってブローバイ流路の通路断面積を相対的に小さくする漏斗状の絞り部47と、絞り部47の下流側端部47bに接続された通路断面積が一定のストレート部48と、ストレート部48の下流側端部48bを塞ぐように配置された多孔板49と、を有している。絞り部47及びストレート部48は、ブローバイ流路45を構成するものであり、絞り部47の下流側端部47bにストレート部48の上流側端部48aが接続されている。多孔板49のストレート部48の下流側端部48bを塞ぐ部分には、複数の貫通孔49aが形成されている。   The oil mist separator 41 according to the third embodiment includes a funnel-shaped throttle portion 47 that relatively reduces the passage cross-sectional area of the blow-by passage along the flow direction of the blow-by gas on the upstream side of the collision wall 46, and a throttle The straight portion 48 having a constant passage cross-sectional area connected to the downstream end portion 47b of the portion 47 and the perforated plate 49 disposed so as to close the downstream end portion 48b of the straight portion 48 are provided. The throttle part 47 and the straight part 48 constitute a blow-by flow path 45, and the upstream end part 48 a of the straight part 48 is connected to the downstream end part 47 b of the throttle part 47. A plurality of through holes 49 a are formed in a portion of the perforated plate 49 that closes the downstream end portion 48 b of the straight portion 48.

ここで、図5中の50は、オイルミストが分離されたブローバイガスを排出すべく衝突壁46の下流側となる位置のシリンダヘッドカバー43に設けられたブローバイガス排出口であり、図5中の51は、ブローバイガスから分離されたオイルミストの油滴を外部に排出すべく衝突壁46の下流側となる位置のセパレータカバー44に設けられたオイル排出口であり、図5中の49bは、多孔板49よりも上流側でブローバイガスから分離して油滴となったオイルのオイル排出口51への移動を可能とする多孔板ドレン孔49bであり、図5中の46aは、衝突壁46に衝突することによりブローバイガスから分離して油滴となって付着したオイル及び衝突壁46よりも上流側でブローバイガスから分離して油滴となったオイルのオイル排出口51への導入を可能とする衝突壁ドレン孔、図5中の52は、第3実施形態におけるオイルミストセパレータ41のブローバイガス導入口である。また、この第3実施形態において、絞り部47を構成する壁部、ストレート部48を構成する壁部、多孔板49及び衝突壁46は、セパレータカバー44と一体に形成されている。   Here, 50 in FIG. 5 is a blow-by gas discharge port provided in the cylinder head cover 43 at a position downstream of the collision wall 46 to discharge the blow-by gas from which the oil mist has been separated. 51 is an oil discharge port provided in the separator cover 44 at a position downstream of the collision wall 46 in order to discharge the oil droplets of the oil mist separated from the blow-by gas to the outside, and 49b in FIG. 5 is a perforated plate drain hole 49b that enables oil that has been separated from blow-by gas upstream of the perforated plate 49 into oil discharge ports 51 to move to the oil discharge port 51. 46a in FIG. Oil discharged from the blow-by gas by colliding with the oil and deposited as oil droplets, and oil discharged from the blow-by gas upstream of the collision wall 46 as oil droplets Collision wall drain hole that would allow for introduction into the 51, 52 in FIG. 5 is a blow-by gas introduction port of the oil mist separator 41 according to the third embodiment. In the third embodiment, the wall portion constituting the throttle portion 47, the wall portion constituting the straight portion 48, the perforated plate 49 and the collision wall 46 are formed integrally with the separator cover 44.

ここで、発明者らが行った実験によれば、図7に示すような、漏斗状の流路の大径側(図7における下方側の開口)から小径側(図7における下方側の開口)に向けて、図7中に太矢印で示すようにブローバイガスを流すと、漏斗状の流路内で乱流が発生し、この乱流の影響により漏斗状の流路内でブローバイガス中のオイルミストの粒径が大きくなる傾向があることが判っている。   Here, according to experiments conducted by the inventors, as shown in FIG. 7, the large-diameter side (the lower opening in FIG. 7) to the small-diameter side (the lower opening in FIG. 7). When the blow-by gas flows as shown by a thick arrow in FIG. 7, turbulent flow is generated in the funnel-shaped flow path, and the turbulent flow causes the turbulent flow in the blow-by gas in the funnel-shaped flow path. It has been found that the oil mist particle size tends to increase.

すなわち、第3実施形態におけるオイルミストセパレータ41は、衝突壁46の上流側に漏斗状の絞り部47を設けることで、衝突壁46にオイルミストの粒径を相対的に大きくした状態のブローバイガスを衝突させることができるため、ブローバイガス中のオイルミストを効率良く分離することができる。   That is, the oil mist separator 41 according to the third embodiment is provided with a funnel-shaped throttle 47 on the upstream side of the collision wall 46 so that the oil mist particle size is relatively increased on the collision wall 46. Therefore, oil mist in blow-by gas can be separated efficiently.

尚、この第3実施形態においては、ブローバイガス導入口52が相対的に広く設定され、ブローバイガス導入口52に流入するブローバイガスの流速は、上述した第1及び第2実施形態に比べて遅くなっている。そのため、例えばブローバイガス導入口52におけるブローバイガスの流速は0.36(m/sec)程度であり、絞り部47の下流側端部47b付近でのブローバイガスの流速は0.54(m/sec)程度となっている。そして、この第3実施形態においては、ブローバイガス導入口52に対してブローバイガスが均等に流れ込むようになっているほど、絞り部47の下流側端部47bにおいて、ブローバイガス中のオイルミストの粒径を相対的に大きくすることができる。また、この第3実施形態において、多孔板49は必須の構成要素ではない。   In the third embodiment, the blow-by gas inlet 52 is set relatively wide, and the flow rate of the blow-by gas flowing into the blow-by gas inlet 52 is slower than that in the first and second embodiments described above. It has become. Therefore, for example, the flow rate of blow-by gas at the blow-by gas inlet 52 is about 0.36 (m / sec), and the flow rate of blow-by gas in the vicinity of the downstream end 47b of the throttle portion 47 is 0.54 (m / sec). ) In the third embodiment, the more the blow-by gas flows into the blow-by gas inlet 52, the more the oil mist particles in the blow-by gas at the downstream end 47b of the throttle portion 47. The diameter can be made relatively large. In the third embodiment, the perforated plate 49 is not an essential component.

図8及び図9は、本発明の第4実施形態におけるブローバイ流路構造としてのオイルミストセパレータ61を示し、図8は第4実施形態におけるオイルミストセパレータ61の側断面図であり、図9は図8のD−D線に沿った断面図である。また、図8及び図9中の太矢印はオイルセパレータ61内のブローバイガスの流れを示している。   8 and 9 show an oil mist separator 61 as a blow-by channel structure in the fourth embodiment of the present invention, FIG. 8 is a side sectional view of the oil mist separator 61 in the fourth embodiment, and FIG. It is sectional drawing along the DD line of FIG. Further, the thick arrows in FIGS. 8 and 9 indicate the flow of blow-by gas in the oil separator 61.

この第4実施形態は、上述した第3実施形態と略同一構成となっているが、この第4実施形態においては、ブローバイガス導入口52に、このブローバイガス導入口52の開口面積よりも小さい平板状のじゃま板62が配置されている。このじゃま板62は、シリンダヘッドカバー43に連結され、支持されている。尚、図8及び図9において、上述した第3実施形態と同一構成の部位には同一の符号を付し、重複説明を省略する。   The fourth embodiment has substantially the same configuration as the third embodiment described above, but in the fourth embodiment, the blow-by gas inlet 52 has a smaller opening area than the blow-by gas inlet 52. A flat baffle plate 62 is arranged. The baffle plate 62 is connected to and supported by the cylinder head cover 43. In FIGS. 8 and 9, the same reference numerals are given to the same components as those in the third embodiment described above, and a duplicate description is omitted.

このような第4実施形態においては、ブローバイガス導入口52に流れ込むブローバイガスの流れに偏りがある場合であっても、オイルセパレータ61内に流れ込む際にじゃま板62にブローバイガスが衝突し、じゃま板62の外周側に回り込み、図8及び図9に示すように、じゃま板62の周囲からオイルセパレータ61内に流れ込む。つまり、全体として、ブローバイガス導入口52にブローバイガスが均等に流れ込むことになる。   In such a fourth embodiment, even if the flow of blow-by gas flowing into the blow-by gas inlet 52 is uneven, the blow-by gas collides with the baffle plate 62 when flowing into the oil separator 61, As shown in FIGS. 8 and 9, it goes around the outer peripheral side of the plate 62 and flows into the oil separator 61 from the periphery of the baffle plate 62. That is, as a whole, the blow-by gas flows uniformly into the blow-by gas inlet 52.

つまり、ブローバイガス導入口52に流れ込むブローバイガスの流れに偏りがある場合であっても、衝突壁46にオイルミストの粒径を相対的に大きくした状態のブローバイガスを衝突させることができるため、ブローバイガス中のオイルミストを効率良く分離することができる。   That is, even when the flow of blow-by gas flowing into the blow-by gas introduction port 52 is uneven, the blow-by gas in a state where the oil mist particle size is relatively large can collide with the collision wall 46. Oil mist in blow-by gas can be separated efficiently.

尚、上述した各実施形態においては、主として一枚の衝突壁にブローバイガスを衝突させることでブローバイガス中のオイルミストを分離する構成となっているが、ブローバイ流路上に複数の衝突壁を設定するようにしてもよい。   In each of the above-described embodiments, the oil mist in the blow-by gas is mainly separated by causing the blow-by gas to collide with one collision wall, but a plurality of collision walls are set on the blow-by channel. You may make it do.

そして、上述した各実施形態においては、オイルミスト分離部としてブローバイガスが衝突する衝突壁が設けられているが、オイルミスト分離部の構成としては、いわゆるサイクロン方式のオイルセパレータやオイルミストに電位を持たせて壁面に付着させるいわゆる電気式のオイルセパレータの適用も可能である。   In each of the above-described embodiments, a collision wall where blow-by gas collides is provided as an oil mist separation unit. However, as a configuration of the oil mist separation unit, a potential is applied to a so-called cyclonic oil separator or oil mist. It is also possible to apply a so-called electric oil separator that is attached to the wall surface.

また、上述した各実施形態のオイルミストセパレータ1,21,41,61は、シリンダヘッドカバーに一体に設けられているが、エンジン本体の外側に別部材を用いてこれらのオイルミストセパレータ1,21,41,61を別途設定することも可能である。   Further, the oil mist separators 1, 21, 41, 61 of the above-described embodiments are integrally provided in the cylinder head cover, but these oil mist separators 1, 21, 21, are separately provided on the outside of the engine body. It is also possible to set 41 and 61 separately.

本発明に係るブローバイ流路構造としてのオイルミストセパレータの第1実施形態における側断面図。The side sectional view in a 1st embodiment of an oil mist separator as a blowby channel structure concerning the present invention. 図1のA−A線に沿った断面図。Sectional drawing along the AA line of FIG. 本発明に係るブローバイ流路構造としてのオイルミストセパレータの第2実施形態における側断面図。The sectional side view in 2nd Embodiment of the oil mist separator as a blow-by flow-path structure concerning this invention. 図3のB−B線に沿った断面図。Sectional drawing along the BB line of FIG. 本発明に係るブローバイ流路構造としてのオイルミストセパレータの第3実施形態における側断面図。The side sectional view in a 3rd embodiment of an oil mist separator as a blowby channel structure concerning the present invention. 図5のC−C線に沿った断面図。Sectional drawing along CC line of FIG. 乱流発生のモデルを模式的に示した説明図。Explanatory drawing which showed typically the model of turbulent flow generation. 本発明に係るブローバイ流路構造としてのオイルミストセパレータの第4実施形態における側断面図。The sectional side view in 4th Embodiment of the oil mist separator as a blow-by flow-path structure concerning this invention. 図8のD−D線に沿った断面図。Sectional drawing along the DD line | wire of FIG. 従来のオイルミストセパレータを模式的に示した説明図。Explanatory drawing which showed the conventional oil mist separator typically. オイルミストの中心粒径が異なる2つのブローバイガスの粒径分布と、オイルミストの粒径とオイルミストセパレータでの捕捉効率との相関関係と、を併せて示す説明図。Explanatory drawing which shows collectively the particle size distribution of two blow-by gas from which the center particle size of oil mist differs, and the correlation of the particle size of oil mist and the capture efficiency in an oil mist separator. 高出力のエンジンにおけるブローバイガス中に含まれるオイルミストの粒径分布の一例を示した説明図。Explanatory drawing which showed an example of the particle size distribution of the oil mist contained in the blow-by gas in a high output engine.

符号の説明Explanation of symbols

1…オイルミストセパレータ
4…ブローバイ流路
5…衝突壁(オイルミスト分離部)
6…セパレータカバー
7…ブローバイ導入路
8…ブローバイ導入路
9…ブローバイ合流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Oil mist separator 4 ... Blow-by flow path 5 ... Collision wall (oil mist separation part)
6 ... Separator cover 7 ... Blow-by introduction path 8 ... Blow-by introduction path 9 ... Blow-by joint path

Claims (3)

ブローバイガス中のオイルミストを分離するオイルミスト分離部を有する内燃機関のブローバイ流路構造において、
互いに独立した複数のブローバイ導入路と、これら複数のブローバイ導入路の下流側端部が接続されたブローバイ合流路と、を上記オイルミスト分離部よりも上流側に有し、
上記各ブローバイ導入路は、それぞれの下流側端部から流れ出るブローバイガス同士が互いに衝突するように、上記ブローバイ合流路に接続されていることを特徴とする内燃機関のブローバイ流路構造。
In the blow-by flow path structure of an internal combustion engine having an oil mist separation part for separating oil mist in blow-by gas,
A plurality of blow-by introduction passages independent from each other, and a blow-by combined passage to which downstream end portions of the plurality of blow-by introduction passages are connected, upstream of the oil mist separation portion,
The blow-by flow path structure for an internal combustion engine, wherein each of the blow-by introduction paths is connected to the blow-by combined flow path so that blow-by gases flowing out from respective downstream end portions collide with each other.
ブローバイガス中のオイルミストを分離するオイルミスト分離部を有する内燃機関のブローバイ流路構造において、
上記オイルミスト分離部よりも上流側に、ブローバイガスの流れ方向に沿ってブローバイ流路内を仕切る板状の複数の起立壁が互いに平行となるように設けられ、
上記各起立壁には、該各起立壁に対して直交する方向のうちの一方側に向かって凸となる断面略コ字形状の突出部が形成されていることを特徴とする内燃機関のブローバイ流路構造。
In the blow-by flow path structure of an internal combustion engine having an oil mist separation part for separating oil mist in blow-by gas,
A plurality of plate-like standing walls partitioning the inside of the blow-by flow path along the flow direction of the blow-by gas is provided upstream of the oil mist separation part so as to be parallel to each other,
Each of the standing walls is formed with a projecting portion having a substantially U-shaped cross section that protrudes toward one side in a direction orthogonal to the standing walls. Channel structure.
ブローバイガス中のオイルミストを分離するオイルミスト分離部を有する内燃機関のブローバイ流路構造において、
ブローバイガスの流れ方向に沿ってブローバイ流路の通路断面積を相対的に小さくする絞り部と、上記絞り部の下流側端部に接続された通路断面積が一定のストレート部と、を上記オイルミスト分離部よりも上流側に有することを特徴とする内燃機関のブローバイ流路構造。
In the blow-by flow path structure of an internal combustion engine having an oil mist separation part for separating oil mist in blow-by gas,
A throttle portion that relatively reduces a passage cross-sectional area of the blow-by flow path along a flow direction of the blow-by gas, and a straight portion that is connected to the downstream end of the throttle portion and has a constant passage cross-sectional area. A blow-by flow path structure for an internal combustion engine, characterized by having an upstream side of a mist separation section.
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