JP4196190B2

JP4196190B2 - 内燃機関のエアクリーナ装置

Info

Publication number: JP4196190B2
Application number: JP2003316673A
Authority: JP
Inventors: 厚巳町野
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2023-09-09
Also published as: JP2005083268A

Description

この発明は、内燃機関のエアクリーナ装置に係り、特にシリンダヘッドカバーのブリーザ室のブローバイガスをエアクリーナ内に還流させる内燃機関のエアクリーナ装置に関するものである。

車両においては、清浄化した空気を内燃機関に導入するために、エアクリーナ装置を設けている。このエアクリーナ装置には、ダスティ側ケースとクリーン側ケースとの接合によってクリーナ室が形成されるとともにダスティ側ケースとクリーン側ケースとの接合面に挟持されるフィルタエレメントによってクリーナ室が大気室と清浄空気室とに区画されるエアクリーナと、クリーン側ケースにブローバイガスを導入するブローバイガス導入通路に介装されてブローバイガス中のオイルを分離する気液分離室とを備えたものがある。

ブローバイガスをエアクリーナに還流するエアクリーナ装置には、ブローバイガスをシリンダヘッドカバー内の縦通路と仕切板の通孔を通して分離室に導き、そして、制御バルブを介して吸気マニホルドに送るものがある。
また、ブローバイガスをエアクリーナに還流するエアクリーナ装置には、エアクリーナ内のブローバイガス還元通路を迷路構造とし、ブローバイガス中のオイルを除去するものがある。
更に、ブローバイガスをエアクリーナに還流するエアクリーナ装置には、シリンダヘッドの上部にエアクリーナを直接取り付け、そして、エアクリーナに迷路の気液分離室を形成したものがある。
特開２００１−２６３０３６号公報特開２０００−５４９２３号公報特開平９−１１２３５８号公報

ところで、従来、ブローバイガスをエアクリーナに還流するエアクリーナ装置にあっては、シリンダヘッドカバーの上部にエアクリーナを直接取り付け、このエアクリーナ内にブローバイガスを還流する場合に、気液分離室を設置する構造が複雑になったり、還流するブローバイガスによってフィルタエレメントが汚損してしまうという不都合があった。

この発明は、ダスティ側ケースとクリーン側ケースとの接合によってクリーナ室が形成されるとともに前記ダスティ側ケースと前記クリーン側ケースとの接合面に挟持されるフィルタエレメントによって前記クリーナ室が大気室と清浄空気室とに区画されるエアクリーナと、前記クリーン側ケースにブローバイガスを導入するブローバイガス導入通路に介装されてブローバイガス中のオイルを分離する気液分離室とを備える内燃機関のエアクリーナ装置において、前記ダスティ側ケースには前記大気室を形成する大気室用凹部とブローバイガス導入口を備えて前記気液分離室を形成する気液分離室用凹部とを併設し、前記フィルタエレメントには前記気液分離室用凹部の開口部を塞ぐとともに前記清浄空気室に連通する透孔を備える蓋部を設けたことを特徴とする。

この発明の内燃機関のエアクリーナ装置は、ダスティ側ケースに、大気室を形成する大気室用凹部とブローバイガス導入口を備えて気液分離室を形成する気液分離室用凹部とを併設し、フィルタエレメントには気液分離室用凹部の開口部を塞ぐとともに清浄空気室に連通する透孔を備える蓋部を設けたことから、簡易な構造で、気液分離室をエアクリーナと一体に形成することができるとともに、還流するブローバイガスによるフィルタエレメントの汚損を防止することができる。

この発明は、簡易な構造で、気液分離室をエアクリーナと一体に形成するとともに、還流するブローバイガスによるフィルタエレメントの汚損を防止する目的を、エアクリーナのケースの形状とフィルタエレメントに蓋部を設けることで実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。

図１〜図７は、この発明の第１実施例を示すものである。図４、図７において、２は車両（図示せず）に搭載された過給機付きの内燃機関、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッド、８はシリンダヘッドカバーである。内燃機関２には、シリンダブロック４の車両前側に過給機（ターボチャージャ）１０が取り付けられているとともに、シリンダヘッドカバー８の上部にエアクリーナ装置１２が設置されている。

このエアクリーナ装置１２は、内燃機関２の後部位の上方に位置してクリーナ室１４を形成するエアクリーナ１６と、内燃機関２の前部位の上方に位置してレゾネータ室１８を形成するレゾネータ２０とが一体的になって構成されている。

また、シリンダヘッドカバー８には、図１に示す如く、上部に、ブローバイガス中に含むオイルを分離する機能を有するブリーザ室２２が形成されている。このブリーザ室２２には、下方のシリンダブロック４側から内燃機関２で発生したブローバイガスが流れて来る。

エアクリーナ１６には、右側の空気入口パイプ２６−１にエアインレットパイプ２４が接続している。レゾネータ２０の右側の空気出口パイプ２６−２には、エアアウトレットホース２８−１の一端側が接続している。このエアアウトレットホース２８−１の他端側は、ターボインレットパイプ２８−２の一端側に接続している。このターボインレットパイプ２８−２の他端側は、過給機１０のコンプレッサ（図示せず）の入口部に接続している。

過給機１０のコンプレッサの出口部には、ターボアウトレットパイプ３０−１の一端側が接続している。このターボアウトレットパイプ３０−１の他端側は、インタクーラインレットホース３０−２の一端側に接続している。インタクーラインレットホース３０−２の他端側は、インタクーラ３２の前側の入口部に接続している。このインタクーラ３２は、内燃機関２の左側に設置され、前側に指向するインタクーラダクト３４を設けている。

ターボインレットパイプ２８−２には、エアバイパスバルブ３６が取り付けられている。このエアバイパスバルブ３６とターボアウトレットパイプ３０−１とは、エアバイパスホース３８で連絡している。

インタクーラ３２の後側の出口部には、インタクーラアウトレットホース４０の一端側が接続している。このインタクーラアウトレットホース４０の他端側は、スロットルボディ４２に接続している。このスロットルボディ４２は、吸気マニホルド４４に取り付けられている。この吸気マニホルド４４は、内燃機関２の後方で且つ上方に位置し、スロットルボディ４２を取り付けるボディ取付部４６が備えられたサージタンク４８と、このサージタンク４８に連設して下方に指向し且つ前方に曲げられてシリンダヘッド６の後側の吸気マニホルド取付部５０に取り付けられる分岐管５２とからなる。ボディ取付部４６と分岐管５２とは、補強部材５４によって連結されている。

シリンダヘッド６の前側の排気マニホルド取付部５６には、排気マニホルド５８が取り付けられている。この排気マニホルド５８の下流側には、過給機１０のタービン（図示せず）が設けられている。

エアクリーナ１６は、図５、図６に示す如く、ダスティ側ケース６０とクリーン側ケース６２との接合によってクリーナ室１４を形成しているとともに、ダスティ側ケース６０とクリーン側ケース６２との接合面に挟持される板状のフィルタエレメント６４によってクリーナ室１４が大気室６６と清浄空気室６８とを区画形成している。この場合、フィルタエレメント６４の外周面６４Ａには、大気室６６と清浄空気室６８との間をシールする弾性部材７０が装着されている。大気室６６には、エアインレットダクト２４の内部が連通している。清浄空気室６８には、レゾネータ室１８が連通している。弾性部材７０は、ダスティ側ケース６０のフランジ保持部６０Ｆとクリーン側ケース６２のフランジ保持部６２Ｆとの間に挟持して保持されている。

また、図５、図６に示す如く、クリーン側ケース６２にブローバイガスを導入するブローバイガス導入通路７２には、ブローバイガス中のオイルを分離する気液分離室７４が介装されている。

即ち、ダスティ側ケース６０には、大気室６６を形成する大気室用凹部７６と、ブローバイガス導入口７８を備えて気液分離室７４を形成する気液分離室用凹部８０とが併設されている。また、フィルタエレメント６４には、気液分離室用凹部８０の開口部８２を塞ぐとともに、清浄空気室６８に連通する透孔８４を備える蓋部８６が設けられている。この蓋部８６は、前記弾性部材７０を拡張して形成されたものである。この弾性部材７０の透孔８４側の部位は、ダスティ側ケース６０の上下方向に対向して延びる端部保持壁６０Ｂ・６０Ｂとクリーン側ケース６２の端部保持壁６２Ｂ・６２Ｂとに挟持して保持されている。

また、図３に示す如く、ダスティ側ケース６０の大気室用凹部７６には、複数のケース側リブ８８が上方に指向して所定間隔で立設されているとともに、蓋部８６として機能する弾性部材７０にはケース側リブ８８の間に挿入されるようにフィルタ側リブ９０が下方に指向して所定間隔で立設され、これにより、気液分離室７４の内部に迷路状通路９２が形成される。

そして、エアクリーナ１６の内燃機関２へ装着時には、図１に示す如く、気液分離室７４が内燃機関２のシリンダヘッドカバー８の上面に位置するとともに、大気室６６がシリンダヘッドカバー８の上面からオフセットして配置される。

シリンダヘッドカバー８の上面部８Ａには、図１、図２に示す如く、気液分離室用凹部８０の開口部８２に対応した位置にブローバイガス導出孔９４が形成されている。また、気液分離室７４には、ブローバイガス導出孔９４にシール部材９６を介して嵌入されるブローバイガス導入パイプ９８がシリンダヘッドカバー８内のブリーザ室２２に連通するように下方に突設して設けられている。このブローバイガス導入パイプ９８は、ダスティ側ケース６０に一体的に形成されている。

次に、この第１実施例の作用を説明する。

内燃機関２には、新気が、エアインレットパイプ２４とエアクリーナ１６とレゾネータ２０とエアアウトレットホース２８−１とターボインレットパイプ２８−２とに導かれ、そして、過給機１０のコンプレッサによって過給され、さらに、ターボアウトレットパイプ３０−１とインタクーラインレットホース３０−２とインタクーラ３２とインタクーラアウトレットホース４０とスロットルボディ４２と吸気マニホルド４４とを経て供給される。

一方、内燃機関２で発生したブローバイガスは、図３に示す如く、シリンダヘッドカバー８のブリーザ室２２からブローバイガス導入パイプ９８を経て迷路状通路９２に至り、この迷路状通路９２でさらに気液分離が実施され、透孔８４から清浄空気室６８に還流される。

この結果、ダスティ側ケース６０には大気室６６を形成する大気室用凹部７６とブローバイガス導入口７８を備えて気液分離室７４を形成する気液分離室用凹部８０とを併設し、フィルタエレメント６４には気液分離室用凹部８０の開口部８２を塞ぐとともに清浄空気室６８に連通する透孔８４を備える蓋部８６を設けたことから、長い配管を不要とし、簡易な構造で、気液分離室７４をエアクリーナ１６と一体に形成することができるとともに、還流するブローバイガスが大気室６６側のフィルタエレメント６４に流れないので、ブローバイガスによるフィルタエレメント６４の汚損を防止することができる。

また、大気室用凹部７６にはケース側リブ８８を立設するとともに、蓋部８６として機能する弾性部材７０にはケース側リブ８８の間に挿入されるフィルタ側リブ９０を立設して気液分離室７４の内部に迷路状通路９２を形成したことから、ブローバイガスからのオイル分離性能を向上することができる。

更に、フィルタエレメント６４には大気室６６と清浄空気室６８との間をシールする弾性部材７０が装着され、蓋部８６は弾性部材７０を拡張して形成されたことから、つまり、フィルタエレメント６４に装着されたシール用の弾性部材７０を拡張して蓋部８２としたことにより、弾性部材６６の形状を単純化することができ、製造を容易にすることができる。

更にまた、エアクリーナ１６の内燃機関２へ装着時に、気液分離室７４が内燃機関２のシリンダヘッドカバー８の上面に位置するとともに、大気室６６がシリンダヘッドカバー８の上面からオフセットして配置されることから、内部にブリーザ室２２が形成されるシリンダヘッドカバー８の上面に気液分離室７４を配置することができ、ブリーザ室２２と気液分離室７４とを連絡する配管を短縮できる。また、気液分離室７４に比べて深さが大きい大気室６６をシリンダヘッドカバー８の上面からオフセットさせて配置していることから、シリンダヘッドカバー８の上面にエアクリーナ装置１２をコンパクトに配置することができる。

また、シリンダヘッドカバー８の上面にはブローバイガス導出孔９４を形成するとともに、気液分離室７４にはブローバイガス導出孔９４にシール部材９６を介して嵌入されるブローバイガス導入パイプ９８を突設したことから、気液分離室７４側にブローバイガス導入パイプ９８を突設し、シリンダヘッドカバー８内に形成されたブリーザ室２２と気液分離室７４を連絡する配管が不要になり、また、ブローバイガス導入パイプ９８がシリンダヘッドカバー８内に挿入される構造であるため、エアクリーナ装置１２の高さ方向の寸法を短縮することができ、全体としてコンパクト化を図ることができる。

図８は、この発明の特別構成であり、第２実施例を示すものである。

この第２実施例の特徴とするところは、迷路状通路９２を形成する気液分離室用凹部８０の底部をブローバイガス導入口７８側に傾斜して、気液分離室用凹部８０の底部にオイル流れ傾斜面８０Ａを形成した点にある。

この第２実施例の構成によれば、迷路状通路９２内でブローバイガス中から分離されたオイルが、傾斜したオイル流れ傾斜面８０Ａによってブローバイガス導入口７８側に導かれ、これにより、分離されたオイルを積極的にシリンダヘッドカバー８内に流去させることができる。

還流するブローバイガスによるフィルタエレメントの汚損を防止することにあり、エアクリーナのケースの形状とフィルタエレメントの形状を変更して適用させて他の内燃機関にも適用させることが可能である。

第１実施例において図５のＩ−Ｉ線によるエアクリーナの断面図である。第１実施例において図１の要部拡大図である。第１実施例において図５のＩＩＩ−ＩＩＩ線によるエアクリーナの断面図である。第１実施例において過給機及びインタクーラを取り外した内燃機関の左側面図である。第１実施例においてエアクリーナ装置の平面図である。第１実施例においてエアクリーナ装置の底面図である。第１実施例において内燃機関の平面図である。第２実施例においてエアクリーナの断面図である。

符号の説明

２内燃機関
４シリンダブロック
６シリンダヘッド
８シリンダヘッドカバー
１０過給機
１２エアクリーナ装置
１４クリーナ室
１６エアクリーナ
２０レゾネータ
２２ブリーザ室
３２インタクーラ
４２スロットルボディ
４４吸気マニホルド
６０ダーティ側ケース
６２クリーン側ケース
６４フィルタエレメント
６６大気室
６８清浄空気室
７０弾性部材
７２ブローバイガス導入通路
７４気液分離室
７６大気室用凹部
７８ブローバイガス導入口
８０気液分離室用凹部
８２開口部
８４透孔
８６蓋部
８８ケース側リブ
９０フィルタ側リブ
９２迷路状通路
９４ブローバイガス導出孔
９６シール部材
９８ブローバイガス導入パイプ

Claims

ダスティ側ケースとクリーン側ケースとの接合によってクリーナ室が形成されるとともに前記ダスティ側ケースと前記クリーン側ケースとの接合面に挟持されるフィルタエレメントによって前記クリーナ室が大気室と清浄空気室とに区画されるエアクリーナと、前記クリーン側ケースにブローバイガスを導入するブローバイガス導入通路に介装されてブローバイガス中のオイルを分離する気液分離室とを備える内燃機関のエアクリーナ装置において、前記ダスティ側ケースには前記大気室を形成する大気室用凹部とブローバイガス導入口を備えて前記気液分離室を形成する気液分離室用凹部とを併設し、前記フィルタエレメントには前記気液分離室用凹部の開口部を塞ぐとともに前記清浄空気室に連通する透孔を備える蓋部を設けたことを特徴とする内燃機関のエアクリーナ装置。
前記大気室用凹部にはケース側リブを立設するとともに、前記蓋部には前記ケース側リブの間に挿入されるフィルタ側リブを立設して前記気液分離室の内部に迷路状通路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のエアクリーナ装置。
前記フィルタエレメントには前記大気室と前記清浄空気室との間をシールする前記弾性部材が装着され、前記蓋部は前記弾性部材を拡張して形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の内燃機関のエアクリーナ装置。
前記エアクリーナの前記内燃機関へ装着時に、前記気液分離室が前記内燃機関のシリンダヘッドカバーの上面に位置するとともに、前記大気室が前記シリンダヘッドカバーの上面からオフセットして配置されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のエアクリーナ装置。
前記シリンダヘッドカバーの上面にはブローバイガス導出孔を形成するとともに、前記気液分離室には前記ブローバイガス導出孔にシール部材を介して嵌入されるブローバイガス導入パイプを突設したことを特徴とする請求項４に記載のエアクリーナ装置。