CN108194164B - 一种具有抽送功能的曲轴箱通风装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种曲轴箱通风及抽送装置,属于缸内直喷发动机技术领域。它包括曲轴箱、气缸体、气缸盖、喷油器、高压油轨、油箱和输油管,曲轴箱的侧壁上装设有抽气管,抽气管与泵气机的入口连接,泵气机的内腔通过隔板分成左腔和右腔,左、右两腔内分别装设有左、右侧叶轮,左侧叶轮与第一齿轮轴固定连接,第一齿轮轴通过第一轴承转动并装配于隔板的第一通孔内的一端,右侧叶轮与第二齿轮轴固定连接,第二齿轮轴通过第二轴承转动并装配于隔板的第一通孔内的另一端,第一、二齿轮轴之间装设有密封片,密封片将左、右两腔密封隔离。本发明解决了直喷发动机在节气门及进气管内壁上产生积碳以及手动更换曲轴箱中机油的问题。
Description
技术领域
本发明属于缸内直喷发动机技术领域,尤其是一种具有抽送功能的曲轴箱通风装置。
背景技术
现在汽车发动机很多是缸内直喷发动机,汽油被直接喷射入气缸内进行燃烧,虽然提高了发动机高速运转时的功率和扭矩,但是也带来了一些问题,比如节气门和进气管壁容易产生积碳。积碳产生的原因主要是发动机的曲轴箱通风***引起的,曲轴箱通风***将少量泄漏至曲轴箱内的废气导入进气管中与新入的空气混合在一起进入气缸内参与燃烧,由于曲轴箱内的少量机油蒸气随着上述废气一起进入进气管并经过节气门,机油蒸气会冷凝成机油液滴并沉积在节气门或进气管内壁上。对于自然吸气式发动机,喷油器将汽油喷入进气管内,汽油会溶解上述沉积的液滴并将其清除,所以节气门或进气管内壁上不易产生机油液滴的长时间沉积。但直喷发动机没有上述汽油对节气门或进气管上机油的清洁作用,使机油液滴长时间沉积于节气门或进气管内壁上并形成积碳,所以直喷发动机比自然吸气式发动机更易在节气门及进气管内壁上形成积碳,进而影响节气门的开启角度及进气管内的空气流速。另外,曲轴箱中的机油通常采用手动更换,劳动强度大,机油更换效率低。
发明内容
为解决现有技术存在直喷发动机在节气门及进气管内壁上产生积碳以及手动更换曲轴箱中机油的缺陷,本发明提供一种具有抽送功能的曲轴箱通风装置。
为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种具有抽送功能的曲轴箱通风装置,它包括曲轴箱、气缸体、气缸盖、喷油器、高压油轨、油箱和输油管,高压油轨通过各连接支管分别与对应的各缸喷油器密封连通,喷油器装设于气缸盖内,且其喷油嘴伸入气缸体的燃烧室内,输油管下端与油箱中的油泵出口密封连通,输油管上装设有二次加压的加压泵,曲轴箱的侧壁上装设有抽气管,抽气管与泵气机的入口连接,泵气机的内腔通过隔板分成左腔和右腔,左、右两腔内分别装设有左侧叶轮和右侧叶轮,左侧叶轮与第一齿轮轴固定连接,第一齿轮轴通过第一轴承转动并装配于隔板的第一通孔内的一端,右侧叶轮与第二齿轮轴固定连接,第二齿轮轴通过第二轴承转动并装配于隔板的第一通孔内的另一端,第一齿轮轴与第二齿轮轴之间装设有密封片,密封片将左、右两腔密封隔离;
第一齿轮轴上装设有第一齿轮及端部的左侧叶轮,第二齿轮轴上装设有第三齿轮及端部的右侧叶轮,隔板的第二通孔内密封装配有第三齿轮轴,第三齿轮轴的左、右两端分别装设有第二齿轮和第四齿轮,第二齿轮与第一齿轮啮合,第四齿轮与第三齿轮啮合;
泵气机左腔的出气口与输气支管密封连接,泵气机右腔的出油口与输油支管密封连接,输气支管的出口与输油支管的出口汇集在一起并与高压油轨密封连接;
输气支管上装设有单向阀;
曲轴箱底部与引流管的入口密封连通,引流管的出口与储油罐的侧壁密封连通,储油罐的底壁上设有单向开闭阀(阀芯只能向下打开),储油罐的顶壁上设有通气阀,储油罐通过排气管与抽气管连接,排气管上装设有开关阀。
进一步地,引流管上设有单向过流阀。
进一步地,左侧叶轮正对抽气管,右侧叶轮正对输油管。
进一步地,储油罐的容积大于曲轴箱中机油的体积。
进一步地,气缸盖装设于气缸体上部,气缸体下部装设有曲轴箱。
有益效果:
1.相比现有技术中依靠曲轴箱中废气的压力而自然导出废气至进气管中的方式,本发明能显著提高废气的泵送量及泵送效率。
2.进入高压油轨中的废气与被二次加压的汽油混合在一起,使高压汽油中形成一定比例的气泡,此时气泡内的气体压力与汽油压力相当,当夹杂气泡的高压汽油从喷油器的喷油嘴处喷出时,压力下降、各气泡破裂并产生一定的***力,该***力将作用在周围的汽油液滴上并将汽油液滴打散,使汽油在燃烧室内的雾化效果更好,从而使汽油与空气在燃烧室内混合地更充分,有利于提高发动机的燃烧效率。
3.利用左侧叶轮旋转后产生的负压,可以将曲轴箱中的废机油自动抽出至储油罐并排至外界,相比手动更换机油,减轻了劳动强度,提高了机油更换效率。
附图说明
图1是本发明一实施例的结构示意图;
图2是图1中A部分的放大图;
图3是本发明一实施例的隔板结构示意图;
图中:1-曲轴箱,2-气缸体,3-气缸盖,4-喷油器,5-高压油轨,6-油箱,7-输油管,8-连接支管,9-油泵,10-加压泵,11-抽气管,12-泵气机,13-隔板,131-第一通孔,132-第二通孔,14-左侧叶轮,15-左侧叶轮,16-第一齿轮轴,17-第一轴承,18-第二齿轮轴,19-第二轴承,20-密封片,21-第一齿轮,22-第三齿轮,23-第三齿轮轴,24-第二齿轮,25-第四齿轮,26-输气支管,27-输油支管,28-单向阀,29-引流管,30-储油罐,31-单向开闭阀,32-通气阀,33-排气管,34-开关阀,35-单向过流阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本实施例提出一种具有抽送功能的曲轴箱通风装置,如图1、2、3所示,它包括曲轴箱1、气缸体2、气缸盖3、喷油器4、高压油轨5、油箱6和输油管7,高压油轨5通过各连接支管8分别与对应的各缸喷油器4密封连通,喷油器4装设于气缸盖3内,且其喷油嘴伸入气缸体2的燃烧室内,气缸盖3装设于气缸体2上部,气缸体2下部装设有曲轴箱1,输油管7下端与油箱6中的油泵9出口密封连通,输油管7上装设有二次加压的加压泵10,曲轴箱1的侧壁上装设有抽气管11,抽气管11与泵气机12的入口连接,泵气机12的内腔通过隔板13分成左腔和右腔,左、右两腔内分别装设有左侧叶轮14和右侧叶轮15,左侧叶轮14与第一齿轮轴16固定连接,第一齿轮轴16通过第一轴承17转动并装配于隔板13的第一通孔内的一端,右侧叶轮15与第二齿轮轴18固定连接,第二齿轮轴18通过第二轴承19转动并装配于隔板13的第一通孔内的另一端,第一齿轮轴16与第二齿轮轴18之间装设有密封片20,密封片20将左、右两腔密封隔离;
第一齿轮轴16上装设有第一齿轮21及端部的左侧叶轮14,第二齿轮轴18上装设有第三齿轮22及端部的右侧叶轮15,隔板13的第二通孔内密封装配有第三齿轮轴23,第三齿轮轴23的左、右两端分别装设有第二齿轮24和第四齿轮25,第二齿轮24与第一齿轮21啮合,第四齿轮25与第三齿轮22啮合,左侧叶轮14正对抽气管11,右侧叶轮15正对输油管7;
泵气机12左腔的出气口与输气支管26密封连接,泵气机12右腔的出油口与输油支管27密封连接,输气支管26的出口与输油支管27的出口汇集在一起并与高压油轨5密封连接;
输气支管26上装设有单向阀28,该单向阀28只能使输气支管26中的气流由下往上运动,从而防止输气支管26内的气压不足时,经过输油支管27的高压汽油经过输气支管26返流至泵气机12的左腔或抽气管11中;
曲轴箱1底部与引流管29的入口密封连通,引流管29的出口与储油罐30的侧壁密封连通,储油罐30的底壁上设有单向开闭阀31(阀芯只能向下打开),储油罐30的顶壁上设有通气阀32,储油罐30通过排气管33与抽气管11连接,排气管33上装设有开关阀34,储油罐30的容积大于曲轴箱1中机油的体积。引流管29上设有单向过流阀35,该阀单向开启,仅能使机油从曲轴箱1向储油罐30方向单向流动。
本实施例的工作过程是:当发动机工作时,汽油被油泵9抽送入输油管7中,之后加压泵10对汽油进行二次加压,由于各个气缸轮流进行喷油,所以输油管7中的汽油持续地向泵气机12右腔移动并冲击右侧叶轮15,经过右侧叶轮15的汽油进入输油支管27及高压油轨5中,汽油冲击右侧叶轮15使其旋转,右侧叶轮15通过第三齿轮22、第四齿轮25、第二齿轮24及第一齿轮21驱动左侧叶轮14旋转,左侧叶轮14产生抽吸作用并将曲轴箱1内的气体抽入泵气机12左腔,泵气机12将气体压缩后送入输气支管26中,当单向阀28下侧的压力高于其上侧的压力时,单向阀28开启,来自于曲轴箱1的废气与汽油混合后进入高压油轨5中,并随喷油器4被喷入各个气缸体的燃烧室内参与燃烧。
通过设定的齿轮齿比,可以使输油管7及输油支管27中的汽油流速与左侧叶轮14的单位时间内的泵气量形成一定的比例,当汽油流速越快,则发动机转速越高,那么从各气缸活塞环处窜入曲轴箱1中的废气就越多,而此时泵气量也随着左、右两侧叶轮14、15的转速升高而变大,从而使废气的导出速度与发动机转速成正比。反之,输油量下降、发动机转速下降,则相应地废气泵送量或废气的导出速度也下降。相比现有技术中依靠曲轴箱1中废气的压力而自然导出废气至抽气管11中的方式,本发明能显著提高废气的泵送量及泵送效率。
进入高压油轨5中的废气与被二次加压的汽油混合在一起,使高压汽油中形成一定比例的气泡,此时气泡内的气体压力与汽油压力相当,当夹杂气泡的高压汽油从喷油器4的喷油嘴处喷出时,压力下降、各气泡破裂并产生一定的***力,该***力将作用在周围的汽油液滴上并将液滴打散,使汽油在气缸体2的燃烧室内的雾化效果更好,从而使汽油与空气在燃烧室内混合地更充分,有利于提高发动机的燃烧效率。
当左侧叶轮14旋转后,抽气管11中产生负压,当开关阀34关闭时,曲轴箱1中的废气将进入抽气管11中,当开关阀34开启并且通气阀32关闭后,排气管33及储油罐30内产生负压,在该负压的作用下,单向开闭阀31的阀芯上移并关闭,引流管29内产生负压,曲轴箱1内底部的机油将通过引流管29及其上的单向过流阀35进入储油罐30中,储油罐30的容积大于曲轴箱1中机油的体积,当曲轴箱1内的机油被全部抽送至储油罐30内后,开关阀34关闭,通气阀32开启,使储油罐30内的气压恢复至大气压,储油罐30中的机油在自身重力作用下,推动单向开闭阀31的阀芯向下移动并开启单向开闭阀31,机油从单向开闭阀31处排出。利用左侧叶轮14旋转后产生的负压,可以将曲轴箱1中的废机油自动抽出并排至外界,相比手动更换机油,减轻了劳动强度,提高了机油更换效率。
对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (4)
1.一种具有抽送功能的曲轴箱通风装置,它包括曲轴箱(1)、气缸体(2)、气缸盖(3)、喷油器(4)、高压油轨(5)、油箱(6)和输油管(7),高压油轨(5)通过各连接支管(8)分别与对应的各缸喷油器(4)密封连通,喷油器(4)装设于气缸盖(3)内,且其喷油嘴伸入气缸体(2)的燃烧室内,输油管(7)下端与油箱(6)中的油泵(9)出口密封连通,输油管(7)上装设有二次加压的加压泵(10),其特征在于:所述曲轴箱(1)的侧壁上装设有抽气管(11),抽气管(11)与泵气机(12)的入口连接,泵气机(12)的内腔通过隔板(13)分成左腔和右腔,左、右两腔内分别装设有左侧叶轮(14)和右侧叶轮(15),左侧叶轮(14)与第一齿轮轴(16)固定连接,第一齿轮轴(16)通过第一轴承(17)转动并装配于隔板(13)的第一通孔内的一端,右侧叶轮(15)与第二齿轮轴(18)固定连接,第二齿轮轴(18)通过第二轴承(19)转动并装配于隔板(13)的第一通孔内的另一端,第一齿轮轴(16)与第二齿轮轴(18)之间装设有密封片(20),密封片(20)将左、右两腔密封隔离;
所述左侧叶轮(14)正对抽气管(11),右侧叶轮(15)正对输油管(7);
所述第一齿轮轴(16)上装设有第一齿轮(21)及端部的左侧叶轮(14),第二齿轮轴(18)上装设有第三齿轮(22)及端部的右侧叶轮(15),隔板(13)的第二通孔内密封装配有第三齿轮轴(23),第三齿轮轴(23)的左、右两端分别装设有第二齿轮(24)和第四齿轮(25),第二齿轮(24)与第一齿轮(21)啮合,第四齿轮(25)与第三齿轮(22)啮合;
所述泵气机(12)左腔的出气口与输气支管(26)密封连接,泵气机(12)右腔的出油口与输油支管(27)密封连接,输气支管(26)的出口与输油支管(27)的出口汇集在一起并与高压油轨(5)密封连接;
所述输气支管(26)上装设有单向阀(28);
所述曲轴箱(1)底部与引流管(29)的入口密封连通,引流管(29)的出口与储油罐(30)的侧壁密封连通,储油罐(30)的底壁上设有单向开闭阀(31),储油罐(30)的顶壁上设有通气阀(32),储油罐(30)通过排气管(33)与抽气管(11)连接,排气管(33)上装设有开关阀(34)。
2.根据权利要求1所述的一种具有抽送功能的曲轴箱通风装置,其特征在于:所述引流管(29)上设有单向过流阀(35)。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有抽送功能的曲轴箱通风装置,其特征在于:所述储油罐(30)的容积大于曲轴箱(1)中机油的体积。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有抽送功能的曲轴箱通风装置,其特征在于:所述气缸盖(3)装设于气缸体(2)上部,气缸体(2)下部装设有曲轴箱(1)。
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