JPH0678725B2 - 内燃機関のブロ−バイガス還元装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関のブローバイガス還元装置に関し、特
にこの還元されるブローバイガスの流量を内燃機関の位
置する大気圧に応じて制御するものである。

〔従来の技術〕

従来よりこの種のブローバイガス還元装置は種々用いら
れていた。すなわち、内燃機関のクランクケース内で発
生したブローバイガスをそのまま大気に排出するのは大
気汚染等の原因となるため、発生したブローバイガスは
再び内燃機関の吸気通路側へ戻すようにしていた。

本発明は、このブローバイガス還元装置に関してなされ
たものである。

本発明者等がこのブローバイガス還元装置に関して種々
検討を行なったところ、内燃機関が高地で運転される状
態では、内燃機関内のエンジンオイルの消耗が多くなっ
ていることが認められた。すなわち、本発明者等がブロ
ーバイガス還元装置を備えた内燃機関を種々の条件で運
転してみたところ、平地での運転に比べ高地で内燃機関
を運転した状態では、内燃機関潤滑に用いるエンジンオ
イルの消費量が多くなっていることが認められた。

この原因について本発明者等は種々の検討を行った、そ
してその原因の一つとして高地で内燃機関が運転された
状態では、エンジンオイルがブローバイガス還元通路側
へ逃げ、その結果吸気とともにエンジンのシリンダに吸
収され、そこで燃焼されてしまうということが認められ
た。

この原因について本発明者等は次のような考察を行っ
た。すなわち、ブローバイガスの還元流量は内燃機関の
クランクケース内の圧力、すなわちブローバイガス発生
部所の圧力と吸気通路内との差圧に基づいて還元される
ものと認められる。そして、吸気通路内の吸入空気圧力
は大気圧と非常に近似した圧力となっている。従って、
内燃機関が高地で運転されるにつれ、吸入空気圧力が減
少する。この吸入空気圧力の減少はしいては内燃機関の
クランクケース内圧力と吸入空気圧力の差圧の増大を意
味する。従って、高地で運転された状態ではブローバイ
ガス還元通路両端の差圧が大きくなり、その結果ブロー
バイガス還元量が必要以上に多くなることが認められ
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記点に鑑みて案出されたもので、ブローバイ
ガスの還元流量を高地においても増大させないようする
ことを目的とする。換言すれば、本発明は内燃機関が高
地で運転された状態、すなわち吸入空気圧力が減少した
状態では、ブローバイガス還元通路の通路断面積を絞
り、ブローバイガス還元流量の増大を抑えることを特徴
とする。

〔作用〕

本発明ではブローバイガス還元通路に制御弁を配設す
る。そして、この制御弁は大気圧力を検知し、大気圧力
の低下に伴いブローバイガス還元通路の通路面積を減少
させるようにしている。従って、本発明装置では内燃機
関が高地で運転された状態であっても、ブローバイガス
還元流量が必要以上に大きくなることはない。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図に基づいて説明する。第１図
中100は内燃機関を示す。101は内燃機関100のシリンダ
ブロック、102はクランクケースである。103はシリンダ
ヘッド、このシリンダヘッド103とクランクケースとは
ブローバイガス通路104によって連結されている。

110は吸気弁、111は排気弁である。この吸気通路120途
中にはスロットルバルブ121が配設されており、さらに
その上流にはエアフィルター122が配設されている。従
って、エアフィルター122で濾過された正常な空気が吸
気通路120内に吸入されるようになっている。

排気弁111は排気マニホールド131に連通している。排気
マニホールド途中には図示しないマフラーが配設されて
おり、このマフラーを介し大気に開放している。シリン
ダヘッド103にはブローバイガス開口150が設けられてお
り、このブローバイガス開口は吸気通路120途中に設け
られたブローバイガス開口151とブローバイガス還元通
路152を介して連結している。このブローバイガス還元
通路152途中には第２図に示すような制御弁200が配設さ
れている。

制御弁200はアルミニウム合金製のハウジング201とこの
ハウジング201内に配設された真空ベローズ202とを備え
る。真空ベローズはハウジング201の大気圧室203内に配
設されている。大気圧室203は大気開放口204を介し常時
大気に開放されており、従って大気圧室は常時大気圧下
にある。

ハウジング201内には同時にブローバイガス還元通路室2
10が形成されており、この還元通路室210と大気圧室203
と隔壁211によって仕切られている。220はこの隔壁上を
摺接する制御弁ロッドである。この制御弁ロッドの先端
には弁体221が形成されている。そして、この制御弁本
体はハウジング201に形成された弁座部222と対向してい
る。

弁座部222はブローバイガス還元通路152の一部をなして
おり、従って制御弁本体221と弁座部との当接及び離脱
及びその間隔の変化によりブローバイガス還元通路152
の通路面積が可変されることになる。

大気圧室203内に圧縮スプリング240が配設されており、
この圧縮スプリング240は座金部241を介してロッド220
を真空ベローズ202側へ常時押圧している。243は調整ネ
ジであり、その調整ネジ243により真空ベローズ202の位
置が制御される。

真空ベローズは内部が真空になっており、従って真空ベ
ローズのおかれた圧力が低下するにつれ、その体積が膨
張するようになっている。すなわち、大気圧室内の圧力
が高い状態では真空ベローズ202は収縮しており、その
結果ロッド220は第２図中左方向に変位している。この
状態は、ひいては弁体221が弁座部222から大きく離れた
状態を意味し、このことはまたブローバイガス還元通路
の通路面積が大きいことを示す。

しかし、大気圧室内の圧力が低くなってくると、例えば
大気圧室が高地におかれ気圧が低くなってきた状態では
真空ベローズ202はその体積を膨張することになる。こ
の際、真空ベローズ202の体積膨張はロッド220に伝わ
り、ひいては弁体221を第２図中右方向に変位させる。
このことは、ブローバイガス還元通路の通路面積が減少
することを意味する。

第３図はこの状態を示した説明図である。図中実線Ｓは
弁体部221と弁座部222との間に形成されるブローバイガ
ス還元通路部分の断面積を示す。第３図より明らかなよ
うに開口面積Ｓは大気圧が低くなるにつれ減少するよう
になっている。

次に上記構成装置の作動を説明する。

内燃機関100内ではピストン180がシリンダブロック181
内を往復する。この往復にともない吸気通路より燃料を
含んだ吸気ガスがシリンダ内に吸気弁を介して導入され
る。圧縮爆発工程のうち排気ガスは排気弁111を介し排
気マニホールド131側へ排出される。

この圧縮工程において、ピストン180側面よりブローバ
イガスがクランクケース102内側へ漏れることがある。
この漏れたブローバイガスは、次いで通路104よりブロ
ーバイガス穴150側へ導かれ、次いでブローバイガス還
元通路152を介し吸気通路120側へ戻される。

このブローバイガス還元通路152を流れるブローバイガ
スの流量は、主にクランクケース102内の圧力と吸気通
路120内に圧力との差圧に基づいて定められる。すなわ
ち、吸気通路の圧力が低い状態ではこの差圧が大きくな
り、ブローバイガス通路が一般には多くなる傾向にあ
る。しかしながら、本例のものではブローバイガス還元
通路152途中に、制御弁200が配設されているため、第３
図に示すようにこのブローバイガス還元流量Ｑは大気圧
の増減にかかわらず常に一定に保持されている。

すなわち、大気圧が低くなった状態、換言すれば内燃機
関が高地で運転される状態では、真空ベローズ202が容
積を膨大する。この容積膨大は、ロッド220を介し弁体2
21へ伝えられ、それによりブローバイガス還元通路の断
面積が減少される。この断面積減少によりブローバイガ
ス還元通路152内を流れるブローバイガスに流通抵抗が
与えられることになる。

そのため、吸気通路120側の圧力が下がり、ブローバイ
ガス還元通路152両端の差圧が大きくなったとしても、
その差圧増大をブローバイガス還元通路152内の制御弁2
00による流通抵抗が補償することになる。その結果、上
記差圧の増大にもかかわらず、ブローバイガス還元通路
152内を流れる流量は常に一定に保持されるのである。

最も第３図のようにブローバイガス還元流量を一定値に
保つのみでなく、ブローバイガス還元流量を逆に減少さ
せるようにしてもよい。すなわち、内燃機関が高地で運
転される状態では吸入空気密度の減少に伴い吸入空気の
必要流量も減少することになる。そこで、吸入空気の必
要流量の減少に伴いブローバイガス還元流量も減少させ
るようにしてもよい。これは第２図における真空ベロー
ズ202の設定値を制御することにより可能である。この
状態を第３図で破線により示す。

なお、上述の例ではブローバイガス還元通路152の一端
は吸入通路120においてスロットル弁121より上流側に開
口していたが、第４図に示すように制御弁200を配設し
スロットル弁の下流に開口させるようにしてもよい。さ
らに第４図に示すようにエアクリーナから直接内燃機関
側へ空気を導く通気路230を設け、この通気路途中にも
制御弁200を配設するようにしてもよい。

さらに、第５図に示すように、ブローバイガス還元通路
152途中にバイパス通路159を設け、ブローバイガス還元
通路のうちこのバイパス通路159と並列配置された部分1
58途中に制御弁250を配設するようにしてもよい。この
場合、バイパス通路159内には絞り部157を設け、このバ
イパス通路を流れる際の、流通抵抗が所定値以上になる
ようにしておく。

特に、第５図図示実施では制御弁250が電磁弁により形
成されている。すなわち、制御弁250はそれに印加され
る電気信号に基づき、通路断面積を減少出来るようにな
っている。第５図に示すように、制御装置253からの電
気信号に基づき制御弁250は開口面積を可変制御する。
制御装置253は大気圧センサー254等からの信号を受け、
その信号に基づき出力電圧を調整するものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明装置ではブローバイガス還
元通路途中に制御弁を設け、大気圧の減少に伴いブロー
バイガス還元通路内を流れるブローバイガス流量に大き
な流通抵抗を与えるような構成とした。そのため、内燃
機関が高地で運転される状態であっても、必要以上に多
くのブローバイガスが還元されることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、発明の一実施例を示す断面図，第２図は第１
図図示制御弁を示す断面図，第３図は第２図図示制御弁
を作動を示す説明図，第４図及び第５図は本発明装置の
他の実施例を示す説明図である。 102……クランクケース,152ブローバイガス還元通路,20
0……制御弁,202……真空ベローズ,221……弁体,222…
…弁座部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関のクランクケースと吸気通路とを
   結ぶブローバイガス還元通路と、このブローバイガス還
   元通路途中に配設された制御弁とを備え、前記制御弁は
   大気圧を感知し、大気圧力が低下するに従いブローバイ
   ガス還元通路の通路面積を減少させるよう構成されたこ
   とを特徴とする内燃機関のブローバイガス還元装置。