CN101922328A - 从曲轴箱强制通风***除油的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及从曲轴箱强制通风***除油的设备。一种内燃机衬垫，包括板片部分和形成于该板片部分中的PCV碰撞表面。该PCV碰撞表面构造成延伸跨越并局部闭合曲轴箱通风***通道。多个孔延伸穿过该PCV碰撞表面并构造成允许曲轴箱气体在曲轴箱通风***通道中自由流动，同时该PCV碰撞表面通过用该表面紧压油滴而使油滴从曲轴箱的气体中分离。

Description

从曲轴箱强制通风***除油的设备
技术领域
本发明的优选实施例涉及一种用于内燃机的曲轴箱强制通风***。
背景技术
在发动机运行过程中，燃烧气体可能绕过汽缸活塞环并进入发动机曲轴箱。泄漏的燃烧气体被称为窜漏气体(blow-by gas)并可能包括未燃烧的进入空气/燃料混合物、废气、油雾和水汽。
曲轴箱强制通风(positive crankcase ventilation，PCV)***通常用来为曲轴箱通风并使窜漏气体再循环到内燃机的入口侧，以便在发动机的燃烧室内燃烧。所述PCV***利用了发动机入口内的负压将气体吸出曲轴箱并吸入与发动机入口侧相关联的燃烧气体供给***。
部分由于包装问题的原因，也由于环境对置于发动机汽缸体外部的PCV***的影响，一些PCV***已被合并到发动机本体及汽缸盖铸件内部。这样的内置PCV***操作成使发动机于寒冷气候下运行时冰冻的风险降到最低，并辅助包装发动机，特别是当应用在车辆中时。
在发动机的高性能操作和在其它条件下操作的过程中，从主轴承渗漏的油可能被曲轴离心抛入该内置PCV***的通道中。油雾可能会混入窜漏气体并与该气体一起被吸入PCV***而损害其运行的整体性。
发动机内置PCV***需要解决如何防止在特定操作条件下多余的油进入***的问题。
发明内容
在本发明的一个示例性实施例中，用于内燃机的衬垫包括板片部分和形成于该板片部分中的PCV碰撞表面。该PCV碰撞表面设置成延伸跨越曲轴箱通风***通道并部分地闭合所述曲轴箱通风***通道。多个孔延伸穿过所述PCV碰撞表面并设置成允许曲轴箱气体在曲轴箱通风***通道中自由流动，同时，所述PCV碰撞表面设置成通过使该表面与油滴碰撞而使油滴与曲轴箱气体相分离。
在本发明另外的示例性实施例中，内燃机包括：多个组装部件；置于多个组装部件之间的衬垫；以及曲轴箱通风***，该曲轴箱通风***包括延伸穿过上述多个组装部件与衬垫的通道。PCV碰撞表面与所述衬垫成一整体并延伸跨过曲轴箱通风***通道以部分地闭合该通道。多个孔延伸穿过所述PCV碰撞表面并设置成允许曲轴箱气体在曲轴箱通风***通道中自由流动，同时，该PCV碰撞表面通过使该表面与油滴碰撞而使油滴与曲轴箱气体相分离。
在本发明另外的实施例中，内燃机包括：含有曲轴部分的发动机本体；组装到该发动机本体的汽缸盖；置入所述发动机本体与汽缸盖之间的汽缸盖衬垫；以及与所述汽缸盖流体连接的燃气进气***。PCV***包括通道，该通道从曲轴部分延伸而穿过发动机本体、汽缸盖衬垫和所述汽缸盖。PCV碰撞表面安置在所述汽缸盖衬垫内并延伸跨过PCV***通道以部分闭合该通道。多个孔延伸穿过PCV碰撞表面，其中多个孔设置成允许来自曲轴部分的气体在处于发动机本体的曲轴部分和汽缸盖之间的PCV***通道内自由流动，同时，所述PCV碰撞表面设置成通过使PCV碰撞表面与油滴碰撞而使油滴与曲轴箱气体相分离。
本发明进一步提供以下解决方案。
方案1.一种用于内燃机的衬垫，包括：板片部分；形成于该板片部分中的PCV碰撞表面，该PCV碰撞表面设置成延伸跨过曲轴箱通风***通道并部分地闭合所述曲轴箱通风***通道；延伸穿过所述PCV碰撞表面的多个孔；其中，所述多个孔设置成允许曲轴箱气体在曲轴箱通风***通道中自由流动，并且，所述PCV碰撞表面设置成通过使PCV碰撞表面与油滴碰撞而使油滴与曲轴箱气体相分离。
方案2.方案1中所述的用于内燃机的衬垫，其中，所述衬垫包括设置成置于内燃机的汽缸盖与发动机本体之间的汽缸盖衬垫。
方案3.方案1中所述的用于内燃机的衬垫，其中，所述衬垫包括设置成置于内燃机的阀盖与汽缸盖之间的阀盖衬垫。
方案4.一种内燃机，包括：多个组装部件；位于所述多个组装部件之间的衬垫；以及曲轴箱通风***，该***包括由上述多个组装部件及衬垫限定的通道，所述衬垫具有PCV碰撞表面，该表面延伸跨过曲轴箱通风***通道，所述PCV碰撞表面具有设置成允许曲轴箱气体在曲轴箱通风***通道中自由流动的多个孔，同时，所述PCV碰撞表面设置成通过使PCV碰撞表面与油滴碰撞而使多个油滴与曲轴箱气体相分离。
方案5.方案4中所述的内燃机，其中，所述多个组装部件包括发动机本体和汽缸盖。
方案6.方案5中所述的内燃机，其中，所述曲轴箱通风***通道整体形成于发动机本体及汽缸盖内。
方案7.方案4中所述的内燃机，其中，所述多个组装部件包括汽缸盖和阀盖。
方案8.方案7中所述的内燃机，其中，所述曲轴箱通风***通道整体形成于汽缸盖及阀盖内。
方案9.一种内燃机，包括：包含有曲轴部分的发动机本体；装配于该发动机本体的汽缸盖；置于该发动机本体与该汽缸盖之间的汽缸盖衬垫；与该汽缸盖流体连接的燃气进气***；曲轴箱强制通风***，该***包括从曲轴部分延伸并由所述发动机本体、所述汽缸盖衬垫以及所述汽缸盖限定的通道；PCV碰撞表面，该表面设置于汽缸盖衬垫内并延伸跨过所述曲轴箱强制通风***通道以部分地闭合该通道；以及，延伸穿过所述PCV碰撞表面的多个孔；其中，所述多个孔设置成允许来自曲轴部分的气体在处于发动机本体的曲轴部分与所述汽缸盖之间的曲轴箱强制通风***通道内自由流动，并且，所述PCV碰撞表面设置成通过使PCV碰撞表面与油滴碰撞而使多个油滴与曲轴箱气体相分离。
方案10.方案9中所述的内燃机，其中，所述PCV碰撞表面与所述汽缸盖衬垫整体形成。
方案11.方案9中的所述内燃机，其中，所述PCV碰撞表面为附接到汽缸盖衬垫的单独的屏构件。
通过下面结合附图对本发明最佳实施方式的详细描述，将使本发明的上述特征与优点及其它特征与优点显而易现。
附图说明
本发明的其它目的、特征、优点和细节将在下文参照附图通过举例的方式从实施例的详细描述中展现出来，其中：
图1为内燃机的汽缸排的纵向截面图，其具体表达了本发明的各个方面；
图2为沿图1中2-2截面所截取的图1中的内燃机的局部剖视图；
图3为沿图2中3-3截面所截取的图1中的内燃机的局部剖视图；
图4为具体表达了本发明各个方面的汽缸盖衬垫的局部透视图；以及
图5为沿2-2截面所截取的图1中内燃机的局部剖视图，其具体表达了本发明的另一个实施例。
具体实施方式
依照本发明的一个示例性实施例，图1所示为发动机10的一部分，它包括多个部件，例如含有曲轴14的发动机本体12，所述曲轴14装设于发动机本体12的曲轴部分16(“曲轴箱”)内。由汽缸壁20限定的汽缸18沿发动机本体12的纵轴线22串联排列。图1的截面图是沿着倾斜于汽缸18的轴线(图中未示出)的方向而截取的，使得汽缸壁20看上去是锥形的；然而，汽缸18具有直圆柱形构造。每个汽缸18装有活塞(图中未示出)，用于在发动机10的运行过程中于汽缸18内往复运动。为了冷却汽缸18，发动机本体12中限定有相关联的冷却套管26。该冷却套管26包括冷却套管壁28，该冷却套管壁28可大致平行于汽缸壁20延伸并且可与汽缸壁20径向隔开。所述冷却管套26可从发动机本体12的一端处的冷却剂进口(图中未示出)沿着汽缸18的两侧大致延伸至汽缸体的相对端处的冷却剂出口(图中未示出)。冷却剂循环通过冷却套管26而将热量传递到汽缸壁20之外。
汽缸盖36安装在发动机本体12的顶部，盖衬垫38设置在汽缸盖36与发动机本体12之间，并可操作用来密封汽缸盖与发动机本体之间的空隙，同时也可使汽缸盖与发动机本体之间进行流体连通。所述汽缸盖36封闭每一个汽缸18并与每一个活塞相配合而限定燃烧室40。每个燃烧室40均具有至少一个进气口42，进气口42延伸穿过汽缸盖36，以向汽缸18传送气体燃料混合物。与汽缸盖36流体连接的燃气进气***48包括安装于所述汽缸盖的进气歧管50，并且可以包括上游节气门体(图中未示出)或其它装置，该装置可操作用于测量进入到进气增压室52中的气体/燃料进入充量，该进气增压室52将进气充量分配给汽缸盖36的进气口42。
在发动机10的运转过程中，活塞的进气冲程通过进气歧管50和进气口42将进口空气吸入到所述燃烧室40。在发动机的动力冲程过程中，燃烧室40中的一部分燃烧气体可被活塞吹入发动机本体12的曲轴部分16中。限制参照图1和图2，该燃烧气体或窜漏气体82可包含任意组合形式的腐蚀性废气、未燃烧的进入气体燃料混合物、油雾或水汽。为了从发动机10的曲轴部分16中除去窜漏气体82，曲轴箱强制通风(“PCV”)***(在图1中总体上用附图标记54标记)设置成使曲轴箱16通风并将窜漏气体82再循环到发动机的进气***以用于在燃烧室40内燃烧。
在如图1和图2所示的示例性实施例中，PCV***54的一些部分以及其它相关联的部件整体形成于或铸造于发动机本体12和汽缸盖36内。PCV***54可包括气/油通道56，该通道56具有被整体铸造形成于发动机本体12和汽缸盖36的相应部分。该PCV***54可利用迷宫式结构，这种结构对于在PCV***54中从窜漏气体82中分离油滴84、并且使积聚的油滴84返回到发动机本体12的曲轴部分16是很有用的。
所述PCV***54通过位于气/油通道56下端的曲轴箱开口60而与曲轴箱16进行流体连通，以允许窜漏气体82离开曲轴箱并进入PCV***。上部传送通道62与气/油通道56的上端流体连通，并且设置成将窜漏气体82传送至进气***出口58。该上部传送通道62可整体铸造形成于汽缸盖36内，或如图2所示，可延伸穿过阀盖64，所述阀盖64安装在汽缸盖36的顶部，并在阀盖64与汽缸盖36之间设置有阀盖衬垫66。
再次参照图2和图3，汽缸盖衬垫38置于汽缸盖36与发动机本体12之间，并位于这两个部件的界面处。汽缸盖衬垫的作用在于保持汽缸盖36与发动机本体12之间的密封关系，该发动机本体12包括对燃烧室40中的高压燃气、冷却套管26和曲轴箱中的冷却剂或PCV***54中的窜漏气体82进行密封的密封件。在如图2和图4所示的示例性实施例中，汽缸盖衬垫38由一层或多层半刚性或刚性板构成，例如由分别具有上接触面70和下接触面72的钢板68构成，其中包括有密封功能件74，例如是一体形成的凸起的密封焊道或橡胶类密封材料，它有助于在汽缸盖36与发动机本体12之间形成密封关系。盖衬垫38也可由其他合适的材料构成，例如铜板或复合材料，所述复合材料例如是石棉或石墨或高温弹性体。冷却剂孔76形成于该盖衬垫38中，其所处的位置与在汽缸盖36和发动机本体12中的冷却套管26的冷却套管壁28对齐，以便允许冷却剂畅通无阻地从一个部件流到另一个部件。该通道可被冲压入钢板68内，或被切入或以其它方式形成在钢板68内。
参考图1-4，PCV碰撞表面或板78位于汽缸盖衬垫38中并设置成部分地闭合位于汽缸盖36与发动机本体12之间的PCV界面80处的PCV气/油通道56。在一个示例性实施例中，该PCV碰撞表面78是与钢板68一体形成的部分，并且包括一系列延伸穿过钢板的穿孔或孔洞79。被穿孔的PCV碰撞表面78因此设置成允许曲轴箱气体或窜漏气体82在发动机本体12的曲轴箱部分16与汽缸盖36之间的气/油通道56中自由流动。在车辆的高加速或转弯过程中，可能被曲轴14抛入PCV气/油通道56的油滴84将碰撞上述被穿孔的PCV碰撞表面78，这将导致油滴84从窜漏气体82中分离、积聚、返回曲轴箱16，因此改善(减少)PCV***54的油耗特性。这种在油耗方面的改善不需任何附加的硬件、PCV***容量或花费就可完成。
参考图1-4，虽然到现在为止图示中的PCV碰撞表面78是一体地冲压或一体形成于盖衬垫38的钢板68中，但是显然在不离开本发明的范围内，能够想到该碰撞表面或板可以包括独立的穿孔板或屏部分，该穿孔板或屏部分设置在汽缸盖36与发动机本体12之间且位于气轴通道56的PCV界面80处。此外，虽然图中已示出PCV碰撞表面78一体地冲压或形成于盖衬垫38的钢板68中，但是已经考虑到的方案还有，该碰撞表面也可包括类似构造的阀盖衬垫66的部分，正如图5中所示的那样。在这样的实施例中，可利用阀盖64的上部传递通道62将PCV碰撞表面78b设置成跨越气/油通道56的PCV界面90，也具有相似的除油效果。
已参照示例性实施例对本发明进行了描述，可被本领域技术人员理解的是，在不脱离本发明的保护范围情况下，还可做出各种改变和将上述实施例中的各个零部件用等同物进行替换。另外，在本发明的教导下，可做许多变形以适应特殊情境或材料，这些都不会脱离本发明的基本范围。因此，对于实现本发明，本发明并不局限于作为最佳实施方式的所公开的特定实施例，而是本发明将包括所有落入本申请范围内的实施例。

Claims (10)

1.一种用于内燃机的衬垫，包括：
板片部分；
形成于该板片部分中的PCV碰撞表面，该PCV碰撞表面设置成延伸跨过曲轴箱通风***通道并且部分地闭合所述曲轴箱通风***通道；及
延伸穿过所述PCV碰撞表面的多个孔；其中，所述多个孔设置成允许曲轴箱气体在曲轴箱通风***通道中自由流动，并且，所述PCV碰撞表面设置成通过使PCV碰撞表面与油滴碰撞而使油滴与曲轴箱气体相分离。
2.根据权利要求1所述的用于内燃机的衬垫，其中，所述衬垫包括设置成置于内燃机的汽缸盖与发动机本体之间的汽缸盖衬垫。
3.根据权利要求1所述的用于内燃机的衬垫，其中，所述衬垫包括设置成置于内燃机的阀盖与汽缸盖之间的阀盖衬垫。
4.一种内燃机，包括：
多个组装部件；
置于所述多个组装部件之间的衬垫；及
曲轴箱通风***，该曲轴箱通风***包括由所述多个组装部件及衬垫限定的通道，所述衬垫具有PCV碰撞表面，该PCV碰撞表面延伸跨过曲轴箱通风***通道，所述PCV碰撞表面具有设置成允许曲轴箱气体在曲轴箱通风***通道中自由流动的多个孔，同时，所述PCV碰撞表面设置成通过使PCV碰撞表面与油滴碰撞而使多个油滴与曲轴箱气体相分离。
5.根据权利要求4所述的内燃机，其中，所述多个组装部件包括发动机本体和汽缸盖。
6.根据权利要求5所述的内燃机，其中，所述曲轴箱通风***通道整体形成于发动机本体及汽缸盖内。
7.根据权利要求4所述的内燃机，其中，所述多个组装部件包括汽缸盖和阀盖。
8.根据权利要求7所述的内燃机，其中，所述曲轴箱通风***通道整体形成于汽缸盖及阀盖内。
9.一种内燃机，包括：
发动机本体，该发动机本体包括曲轴部分；
组装于该发动机本体的汽缸盖；
置于该发动机本体与该汽缸盖之间的汽缸盖衬垫；
与该汽缸盖流体连接的燃气进气***；
曲轴箱强制通风***，该曲轴箱强制通风***包括从曲轴部分延伸并由所述发动机本体、所述汽缸盖衬垫以及所述汽缸盖限定的通道；
PCV碰撞表面，该PCV碰撞表面设置于汽缸盖衬垫内并延伸跨过所述曲轴箱强制通风***通道以部分地闭合该通道；及
延伸穿过所述PCV碰撞表面的多个孔；其中，所述多个孔设置成允许来自曲轴部分的气体在处于发动机本体的曲轴部分与所述汽缸盖之间的曲轴箱强制通风***通道内自由流动，并且，所述PCV碰撞表面设置成通过使PCV碰撞表面与油滴碰撞而使多个油滴与曲轴箱气体相分离。
10.根据权利要求9所述的内燃机，其中，所述PCV碰撞表面与所述汽缸盖衬垫整体形成。
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