JPS6218645Y2 - - Google Patents

Description

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

機関の吸気系におけるスロツトル弁より下流の
吸気圧は、スロツトル弁の開度が小さい低負荷域
において真空側に大きい負圧となるため、その負
圧を利用して吸気系へのブローバイガスの還元を
行なうが前記の吸気圧はスロツトル弁の開度が大
きくなるにつれて大気圧に近づくように小さくな
る一方、スロツトル弁の開度が大きい高負荷域で
はブローバイガス量が多くなるので、スロツトル
弁より下流の吸気圧の吸引による還元では、高負
荷域でのブローバイガスの還元が不充分となり、
特に吸気系に過給機を備えた内燃機関では、前記
の吸気圧は過給機の作動域において大気圧近く又
は大気圧以上になるため、前記の高負荷域でブロ
ーバイガスの還元が不充分になる傾向は一層増大
することになり、これを改善するにはブローバイ
ガスをエアポンプによつて強制的に還元するよう
にしなければならない。

そこで先行技術としての特開昭57−26218号公
報は、ベーン型のエアポンプを使用してブローバ
イガスの還元を行なう場合において、機関の全運
転においてベーン型エアポンプで強制還元をする
ことは、ある特定の運転域においてクランクケー
ス内がエアポンプの吸引で負圧になつてブローバ
イガスが増大したり、吸気系の空燃比が変動する
ので、このベーン型エアポンプに対してバイパス
通路を設け、吸気圧が大気圧より可成り低い負圧
となる運転域では、前記バイパス通路中制御弁が
開いてバイパス通路からブローバイガスを還元す
る一方、吸気圧が大気圧に略近い圧力又は大気以
上の正圧となる運転域では前記ベーン型エアポン
プにてブローバイガスを強制的に還元することを
提案している。

ところが、このようにエアポンプに対して制御
弁付きのバイパス通路を設けることは、構造が著
しく複雑になるばかりか、取付けスペースの増大
を招来するのであり、しかも、エアポンプとして
ベーン型のエアポンプを使用することは、ベーン
型エアポンプはそのベーンがポンプケーシング内
面に常時接当しているので動力の機械的損失が大
きいばかりか、著しく高価で且つ重いのであり、
その上、エアポンプにおけるベーンの材料には軽
量で強度の強いカーボン材料が多く使用される
が、カーボン材料はこれに油が付着すると摩耗が
著しく増大する性質を有するので、このベーン型
エアポンプをブローバイガスの還元に使用するこ
とは、ブローバイガス中に含まれている潤滑油の
ために、エアポンプの耐久性が著しく低下するの
であつた。

本考案は、この問題を解消することを目的とす
るものである。

この目的を達成するために本考案は、内燃機関
におけるクランクケース等からのブローバイガス
取出管を、前記内燃機関によつて駆動されるダイ
ヤフラム式エアポンプにおいてばねによる常閉型
の吸入弁を備えた吸入ポートに接続する一方、前
記ダイヤフラム式エアポンプにおいてばねによる
常閉型の吐出弁を備えた吐出ポートからのブロー
バイガス還元通路を、前記内燃機関への吸気系に
おけるスロツトル弁より下流側の吸気通路に接続
した構成にしたものである。

このように構成すると、スロツトル弁の開度が
小さい低負荷域においては、スロツトル弁より下
流における吸気圧の負圧は大きく、その大きい負
圧が、ダイヤフラム式エアポンプにおける吸入弁
及び吐出弁に作用して、これら吸入弁及び吐出弁
が、前記大きい負圧によつて開いたまゝの状態に
なるから、ブローバイガスは、負圧によつて吸気
系に還元される一方、エアポンプは無負荷の状態
になる。

そして、スロツトル弁の開度が大きい高負荷域
では、スロツトル弁より下流における負圧が小さ
くなり、ダイヤフラム式エアポンプにおける吸入
弁及び吐出弁の負圧による開保持が解除され、吸
入弁及び吐出弁はダイヤフラムの動きに応じて開
閉作動を行つて、ポンプとしての作用を行うか
ら、ブローバイガスをエアポンプにより吸気系に
強制的に還元できるのである。

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

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

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

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

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

この構成において、スロツトル弁８の開度が小
さく従つて当該スロツトル弁８より下流における
吸気圧が真空側に大きい負圧の低負荷時には、こ
の大きい負圧がブローバイガス還元通路２８を介
してエアポンプ１４の吐出弁２６に作用すること
により、該吐出弁２６はこの負圧によつてばね２
５に抗して開いたまゝの状態となると共に、エア
ポンプ１４の吸入弁２３も前記吐出弁２６と同様
に負圧によつてばね２２に抗して開いたまゝの状
態になつて、ブローバイガス取出通路２７と還元
通路２８とがエアポンプ１４のポンプ室２０を介
して直接的に連通することになるから、この状態
ではエアポンプ１４はそのダイヤフラム１８が動
いてもポンプとしての作用を行なわず、機関のク
ランクケース等におけるブローバイガスは、スロ
ツトル弁８の下流側における吸気負圧の吸引によ
つて吸気系に還元される。なお、この場合におけ
るブローバイガスの還元量は、エアポンプ１４の
吸入ポート２１に設けたオリフイス２９にて、ク
ランクケースの負圧が大きくならないように規制
される。

そして、スロツトル弁８を次第に開いて負荷の
増大によつて、スロツトル弁８より下流の吸気負
圧が大気圧に近づくように小さくなると、吸気負
圧による吐出弁２６及び吸入弁２３の開保持が解
かれ、吐出弁２６及び吸入弁２３はポンプ室２０
の圧力変化つまりダイヤフラム１８の動きによつ
て互に逆方向に開閉を繰り返して、ポンプとして
の作用を行なうから、機関１のクランクケース等
におけるブローバイガスは、エアポンプ１４によ
つて吸気系に強制的に還元されるのである。

すなわち、吸気負圧が大きいときにはエアポン
プ１４はポンプとしての作動を停止することによ
り、吸気負圧によるブローバイガスの還元を行な
い、吸気負圧が大気圧に近づくとエアポンプ１４
はポンプとして作動してエアポンプによるブロー
バイガスの強制還元を行なうのであり、この両者
の切換え時期は、エアポンプ１４における吸入弁
２３のばね２２及び吐出弁２６のばね２５の調節
によつて任意に設定できるのである。

なお、上記実施例は、機械的過給と慣性過給と
を併用した内燃機関に適用した場合であつたが、
本考案はこれに限らず、過給機を有しない機関は
勿論のこと、ターボ過給機等の過給機付きの内燃
機関においても、その吸気系のスロツトル弁より
下流側の吸気通路に、前記ダイヤフラム式エアポ
ンプ１４の吐出ポート２４からのブローバイガス
還元通路２８を接続することによつて同様に適用
できるのであり、過給機付き内燃機関に適用した
場合、エアポンプ１４のポンプ室２０は過給圧の
ために可成りの圧力になつて、ダイヤフラム１８
を挟んでポンプ室２０と背圧室３０との間の圧力
差が大きくなるから、この場合には背圧室３０を
シール用ダイヤフラム３１等によつて密閉して、
これに管３２より過給圧を導入するようにすれば
良い。

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

【図面の簡単な説明】

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

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関におけるクランクケース等からのブロ
   ーバイガス取出通路を、前記内燃機関によつて駆
   動されるダイヤフラム式エアポンプにおいてばね
   による常閉型の吸入弁を備えた吸入ポートに接続
   する一方、前記ダイヤフラム式エアポンプにおい
   てばねによる常閉型の吐出弁を備えた吐出ポート
   からのブローバイガス還元通路を、前記内燃機関
   への吸気系におけるスロツトル弁より下流側の吸
   気通路に接続して成る内燃機関のブローバイガス
   還元装置。