CN102251827A - 包括主动曲轴箱通风的发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括主动曲轴箱通风的发动机。一种发动机组件可包括发动机结构、进气组件和气缸盖组件。所述发动机结构可限定与新鲜空气供应源连通的燃烧室和曲轴箱。进气组件可与燃烧室连通。气缸盖组件可固定到发动机结构且可包括限定主动曲轴箱通风室的盖构件和联接到所述盖构件的分离器。所述分离器可限定入口，入口在曲轴箱和主动曲轴箱通风室之间提供连通。气缸盖组件可包括与进气组件连通的第一出口流动路径以及与进气组件连通的第二出口流动路径。第一阀可位于第一出口流动路径中。

Description

包括主动曲轴箱通风的发动机
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年5月17日提交的美国临时申请No. 61/345,350的权益。上述申请的全部公开内容在此作为参考引入。
技术领域
本发明涉及发动机主动曲轴箱通风***。
背景技术
该部分的内容仅提供与本发明有关的背景信息，且不必构成现有技术。
内燃机可燃烧气缸中的空气和燃料混合物，从而产生驱动扭矩。燃烧气体的一部分（漏气）可经过活塞逸出燃烧室且进入发动机曲轴箱。曲轴箱通风***可并入发动机以消除曲轴箱中的漏气的影响。
发明内容
一种发动机组件可包括发动机结构、进气组件和气缸盖组件。所述发动机结构可限定与新鲜空气供应源连通的燃烧室和曲轴箱。进气组件可与燃烧室连通。气缸盖组件可固定到发动机结构且可包括限定主动曲轴箱通风室的盖构件和联接到所述盖构件的分离器。所述分离器可限定入口，入口在曲轴箱和主动曲轴箱通风室之间提供连通。气缸盖组件可包括与进气组件的第一区域连通的第一出口流动路径以及与进气组件的第二区域连通的第二出口流动路径。第一阀可位于第一出口流动路径中。
方案1. 一种发动机组件，包括：
发动机结构，所述发动机结构限定燃烧室和曲轴箱，燃烧室和曲轴箱与新鲜空气供应源连通；
进气组件，所述进气组件与燃烧室连通；和
气缸盖组件，所述气缸盖组件固定到发动机结构且包括：限定主动曲轴箱通风室的盖构件；联接到所述盖构件的分离器，所述分离器限定入口，入口在曲轴箱和主动曲轴箱通风室之间提供连通；与进气组件的第一区域和主动曲轴箱通风室连通的第一出口流动路径；与进气组件的第二区域和主动曲轴箱通风室连通的第二出口流动路径；以及位于第一出口流动路径中的第一阀。
方案2. 根据方案1所述的发动机组件，其中，进气组件包括进气歧管和节气门，节气门与进气歧管连通且选择性地控制进入进气歧管的空气流，进气组件的第一区域在节气门的上游限定。
方案3. 根据方案2所述的发动机组件，其中，进气组件包括与节气门连通且位于节气门上游的空气清洁器，第一区域在空气清洁器和节气门之间限定。
方案4. 根据方案3所述的发动机组件，其中，进气歧管形成进气组件的第二区域。
方案5. 根据方案4所述的发动机组件，其中，进气组件包括压缩机，压缩机与节气门和空气清洁器连通且位于节气门和空气清洁器之间，从而限定进气组件的第三区域，气缸盖组件限定与进气组件的第三区域和主动曲轴箱通风室连通的第三出口流动路径。
方案6. 根据方案1所述的发动机组件，其中，从主动曲轴箱通风室延伸到进气组件的第一区域的第一管道限定第一出口流动路径，从主动曲轴箱通风室延伸到进气组件的第二区域的第二管道限定第二出口流动路径。
方案7. 根据方案1所述的发动机组件，其中，第一阀位于盖构件上。
方案8. 根据方案7所述的发动机组件，还包括第二阀，第二阀位于第二出口流动路径中且位于盖构件上。
方案9. 根据方案1所述的发动机组件，其中，第一阀是通过压力差打开的机械阀。
方案10. 根据方案9所述的发动机组件，其中，第一阀形成止回阀。
方案11. 一种发动机气缸盖组件，包括：
限定主动曲轴箱通风室的盖构件；
联接到所述盖构件的分离器，所述分离器限定入口，入口在发动机曲轴箱和主动曲轴箱通风室之间提供连通；
与发动机进气组件的第一区域和主动曲轴箱通风室连通的第一出口流动路径；
与发动机进气组件的第二区域和主动曲轴箱通风室连通的第二出口流动路径；以及
位于第一出口流动路径中的第一阀。
方案12. 根据方案11所述的发动机气缸盖组件，还包括第一管道和第二管道，第一管道从主动曲轴箱通风室延伸到发动机进气组件的第一区域且限定第一出口流动路径，第二管道从主动曲轴箱通风室延伸到进气组件的第二区域且限定第二出口流动路径。
方案13. 根据方案12所述的发动机气缸盖组件，其中，第一管道从主动曲轴箱通风室延伸到发动机进气组件中的节气门上游的位置。
方案14. 根据方案13所述的发动机气缸盖组件，其中，第一管道从主动曲轴箱通风室延伸到发动机进气组件中的空气清洁器和节气门之间的位置。
方案15. 根据方案14所述的发动机气缸盖组件，其中，第二管道从主动曲轴箱通风室延伸到发动机进气组件的进气歧管。
方案16. 根据方案14所述的发动机气缸盖组件，还包括从主动曲轴箱通风室延伸到发动机进气组件中的压缩机的第三管道。
方案17. 根据方案11所述的发动机气缸盖组件，其中，第一阀位于盖构件上。
方案18. 根据方案17所述的发动机气缸盖组件，还包括第二阀，第二阀位于第二出口流动路径中且位于盖构件上。
方案19. 根据方案11所述的发动机气缸盖组件，其中，第一阀是通过压力差打开的机械阀。
方案20. 根据方案19所述的发动机气缸盖组件，其中，第一阀形成止回阀。
进一步的应用领域从下文提供的说明显而易见。该发明内容中的说明和具体示例仅旨在用于说明的目的且并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
本文所述的附图仅仅用于图示目的，且不旨在以任何方式限制本发明的范围。
图1是根据本发明的发动机组件的示意图；
图2是图1的发动机组件中所示的气缸盖组件的示意图；
图3是根据本发明的替代发动机组件的示意图；和
图4是图3的发动机组件中所示的气缸盖组件的示意图。
在附图的几个视图中，相应的附图标记表示相应的部件。
具体实施方式
现在将参考附图更充分地描述本发明的示例。以下描述本质上仅仅是示例性的，且不旨在限制本发明、应用或使用。
提供示例性实施例，使得本发明将是详尽的且将范围完全传达给本领域技术人员。阐述了许多具体细节，例如具体部件、装置和方法的示例，以提供本发明实施例的详尽理解。本领域技术人员将清楚的是，具体细节不必须被使用，示例性实施例可以许多不同形式实施且均不应当理解为限制本发明的范围。在一些示例性实施例中，未详细描述公知的过程、公知的装置结构和公知的技术。
在元件或层被称为“位于…上”、“接合到”、“连接到”或“联接到”另一元件或层时，可以直接位于另一个元件或层上、直接接合到另一个元件或层、直接连接到另一个元件或层或直接联接到另一个元件或层，或者可以存在中间元件或层。相比而言，当元件被称为“直接位于…上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时，可以不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其它措词应当以类似方式理解（例如，“在…之间”对比“直接在…之间”，“邻近”对比“直接邻近”等）。如本文使用的那样，措词“和/或”包括相关列举项目中的一个或多个的任何一个和所有组合。
虽然措词第一、第二、第三等在本文可用于描述各个元件、部件、区域、层和/或部段，但是这些元件、部件、区域、层和/或部段不应受这些措词限制。这些措词可仅用于将一个元件、部件、区域、层或部段从另一个区域、层或部段进行区分。在本文中使用时，诸如“第一”、“第二”和其它数字措词的措词并不意味着次序或顺序，除非上下文有明确指示。因而，在不偏离示例性实施例的教导的情况下，下文讨论的第一元件、部件、区域、层或部段可以称为第二元件、部件、区域、层或部段。
发动机组件在图1中示意性地示出且可包括由发动机本体12和气缸盖14限定的发动机结构11、油盘16、发动机气缸盖组件18、曲轴20、阀系组件22、火花塞24、燃料***（未示出）、以及发动机进气组件26。发动机本体12可限定气缸孔28（示出了其中一个），每个具有设置在其中的活塞30。应当理解的是，本教导适用于任何数量的活塞-气缸设置和各种发动机配置，包括但不限于：V型发动机、直列型发动机和水平对置发动机、以及顶置凸轮和整体凸轮配置。
气缸盖14可包括进气和排气通道32、34。发动机结构11可限定与新鲜空气供应源（A）连通的燃烧室36和发动机曲轴箱38。更具体地，发动机本体12、气缸盖14和活塞30可协作限定燃烧室36。进气通道32可形成燃烧室36的空气入口，排气通道34可形成燃烧室36的排气出口。
曲轴箱38可以经由流动路径39与新鲜空气供应源（A）连通。流动路径39可以经由进气组件26或另一个发动机部件（例如量油管（未示出））与新鲜空气供应源（A）连通。流动路径39可以经由进气组件26与清洁空气供应源连通，如下文所述。火花塞24可以位于气缸盖14中且可以延伸到燃烧室36中。油盘16可联接到发动机本体12且可保持发动机组件10内的油。发动机本体12和油盘16可协作限定发动机曲轴箱38。
阀系组件22可由气缸盖14支撑且可包括进气和排气凸轮轴40、42以及进气和排气阀组件44、46。进气凸轮轴40可以与进气阀组件44接合，排气凸轮轴42可以与排气阀组件46接合。
进气组件26可以与燃烧室36和新鲜空气供应源（A）连通。进气组件26可以经由气缸盖14中的进气通道32与燃烧室36连通。新鲜空气供应源（A）可包括环境空气。进气组件26可包括进气歧管48、节气门50、压缩机52（例如，涡流增压器）和空气清洁器54。节气门50可以与进气歧管48连通且可选择性地控制进入进气歧管48的空气流量。
空气清洁器54可以与节气门50连通且位于节气门50的上游，从而限定进气组件26的入口。流动路径39可以在空气清洁器54下游位置与进气组件26连通。因而，流动路径39可以与清洁空气供应源连通。止回阀55可防止从发动机曲轴箱38流向进气组件26的清洁空气区域。压缩机52可以与节气门50和空气清洁器54连通且位于节气门50和空气清洁器54之间。虽然显示为具有压缩机52，但是应当理解的是，本发明同样适用于不包括压缩机52的设置。
另外参考图2，气缸盖组件18可固定到发动机结构11且可包括盖构件56、联接到盖构件56的分离器58、第一出口流动路径60、第二出口流动路径61、第三出口流动路径62、位于第一出口流动路径60中的第一阀64、位于第二出口流动路径61中的第二阀65、以及位于第三出口流动路径62中的第三阀66。盖构件56可以限定主动曲轴箱通风室68。更具体地，分离器58可位于由盖构件56限定的腔70中，且可与盖构件56协作以限定主动曲轴箱通风室68。主动曲轴箱通风室68可形成空气-油分离器。
分离器58可限定入口72，入口72在曲轴箱38和主动曲轴箱通风室68之间提供连通。第一出口流动路径60可与进气组件26的第一区域74和主动曲轴箱通风室68连通。第二出口流动路径61可与进气组件26的第二区域75和主动曲轴箱通风室68连通。第三出口流动路径62可与进气组件26的第三区域76和主动曲轴箱通风室68连通。
进气组件26的第一区域74可在节气门50的上游限定。更具体地，第一区域74可在空气清洁器54和节气门50之间限定。进气歧管48可形成进气组件26的第二区域75。在该非限制性示例中，压缩机52限定进气组件26的第三区域76。
第一管道78可与主动曲轴箱通风室68和进气组件26的第一区域74连通。更具体地，第一管道78可从主动曲轴箱通风室68延伸到进气组件26的第一区域74。第一管道78可限定第一出口流动路径60。第二管道79可与主动曲轴箱通风室68和进气组件26的第二区域75连通。更具体地，第二管道79可从主动曲轴箱通风室68延伸到进气组件26的第二区域75。第二管道79可限定第二出口流动路径61。第三管道80可与主动曲轴箱通风室68和进气组件26的第三区域76连通。更具体地，第三管道80可从主动曲轴箱通风室68延伸到进气组件26的第三区域76。第三管道80可限定第三出口流动路径62。
第一阀64可位于盖构件56上，第二阀66可位于盖构件56上，第三阀66可位于盖构件56上。通过非限制性示例，第一阀64、第二阀65和第三阀66可直接联接到盖构件56上。替代地，第一阀64、第二阀65和第三阀66可间接联接到盖构件56上，同时仍邻近盖构件56定位。
第一阀64可控制从主动曲轴箱通风室68到节气门50上游的位置（第一区域74）的流量。第二阀65可控制从主动曲轴箱通风室68到进气歧管48（第二区域75）的流量。第三阀66可控制从主动曲轴箱通风室68到进气歧管48（第三区域76）的流量。
第一阀64、第二阀65和第三阀66可形成通过压力差打开的机械阀。通过非限制性示例，第一阀64、第二阀65和第三阀66可形成止回阀。第一阀64可防止从进气组件26经由第一管道78流向主动曲轴箱通风室68，第二阀65可防止从进气组件26经由第二管道79流向主动曲轴箱通风室68，第三阀66可防止从进气组件26经由第三管道80流向主动曲轴箱通风室68。
图3中示出了没有压缩机的替代发动机组件110。除了下面所述的例外之外，发动机组件110可类似于图1所示的发动机组件10。然而，发动机组件110可以是自然吸气发动机组件（没有压缩机）。在图3的设置中，进气组件126可包括进气歧管148、节气门150和空气清洁器154。节气门150可以与进气歧管148连通且可选择性地控制进入进气歧管148的空气流量。空气清洁器154可以与节气门150连通且位于节气门150的上游，从而限定进气组件126的入口。
另外参考图4，气缸盖组件118可固定到图3所示的发动机结构111。气缸盖组件118可类似于图2所示的气缸盖组件18。然而，气缸盖组件118可包括限定第一和第二出口流动路径160、161的第一和第二管道178、179以及第一阀164（没有图2所示的第三管道80以及第二阀65和第三阀66）。

Claims (10)

1.一种发动机组件，包括：
发动机结构，所述发动机结构限定燃烧室和曲轴箱，燃烧室和曲轴箱与新鲜空气供应源连通；
进气组件，所述进气组件与燃烧室连通；和
气缸盖组件，所述气缸盖组件固定到发动机结构且包括：限定主动曲轴箱通风室的盖构件；联接到所述盖构件的分离器，所述分离器限定入口，入口在曲轴箱和主动曲轴箱通风室之间提供连通；与进气组件的第一区域和主动曲轴箱通风室连通的第一出口流动路径；与进气组件的第二区域和主动曲轴箱通风室连通的第二出口流动路径；以及位于第一出口流动路径中的第一阀。
2.根据权利要求1所述的发动机组件，其中，进气组件包括进气歧管和节气门，节气门与进气歧管连通且选择性地控制进入进气歧管的空气流，进气组件的第一区域在节气门的上游限定。
3.根据权利要求2所述的发动机组件，其中，进气组件包括与节气门连通且位于节气门上游的空气清洁器，第一区域在空气清洁器和节气门之间限定。
4.根据权利要求3所述的发动机组件，其中，进气歧管形成进气组件的第二区域。
5.根据权利要求4所述的发动机组件，其中，进气组件包括压缩机，压缩机与节气门和空气清洁器连通且位于节气门和空气清洁器之间，从而限定进气组件的第三区域，气缸盖组件限定与进气组件的第三区域和主动曲轴箱通风室连通的第三出口流动路径。
6.根据权利要求1所述的发动机组件，其中，从主动曲轴箱通风室延伸到进气组件的第一区域的第一管道限定第一出口流动路径，从主动曲轴箱通风室延伸到进气组件的第二区域的第二管道限定第二出口流动路径。
7.根据权利要求1所述的发动机组件，其中，第一阀位于盖构件上。
8.根据权利要求7所述的发动机组件，还包括第二阀，第二阀位于第二出口流动路径中且位于盖构件上。
9.根据权利要求1所述的发动机组件，其中，第一阀是通过压力差打开的机械阀。
10.一种发动机气缸盖组件，包括：
限定主动曲轴箱通风室的盖构件；
联接到所述盖构件的分离器，所述分离器限定入口，入口在发动机曲轴箱和主动曲轴箱通风室之间提供连通；
与发动机进气组件的第一区域和主动曲轴箱通风室连通的第一出口流动路径；
与发动机进气组件的第二区域和主动曲轴箱通风室连通的第二出口流动路径；以及
位于第一出口流动路径中的第一阀。
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