CN108894851A - 曲轴箱通风*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种曲轴箱通风***，其包括发动机本体、进气歧管、油气分离***、压力控制阀、油回路，其中该进气歧管及该油气分离***分别连接该发动机本体，该压力控制阀连接该油气分离***，该油气分离***通过该油回路与该发动机本体相连；该曲轴箱通风***还包括第一曲通通路、第二曲通通路以及补气通路，该第一曲通通路为小负荷工况下的气体通路，其两端分别连接该压力控制阀与该进气歧管；该第二曲通通路与该第一曲通通路并列，为大负荷工况下的气体通路，其两端分别连接增压器前管路及该压力控制阀；该补气通路两端分别连接空滤后管路与该发动机本体。本发明的曲轴箱通风***，可以改善机油稀释及机油乳化问题。

Description

曲轴箱通风***
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种能够改善机油稀释及机油乳化问题的曲轴箱通风***。
背景技术
当发动机运转时，总有极少量可燃混合气漏到曲轴箱内。漏到曲轴箱内的汽油蒸汽凝结后将稀释机油，使机油粘度变小；废气中的水蒸气凝结于润滑油中形成泡沫，破坏润滑油的供给；废气中的水蒸气和酸性物质将侵蚀零件、并使润滑油性能变差。同时，漏入曲轴箱内的气体使得曲轴箱内的压力和温度升高，将造成机油从油封、衬垫处泄露而流失。为此，现有的发动机大多采用封闭式曲轴箱通风***。
具体来说，发动机的曲轴箱通风***将发动机燃烧过程中残留在内部的废气导入到进气***中，同时将新鲜的空气导入到曲轴箱进行气体交换，从而再次进行缸内燃烧，防止未完全燃烧的废气使曲轴箱内的机油变质，它是一种改善燃烧和排放的结构。在某些极端环境、工况下，因气缸盖罩(连通曲轴箱)内部压力大于空滤后软管内压力，气缸盖罩连通曲轴箱内部气体流向空滤后软管，就会有水蒸气结冰、机油乳化现象。在另一种情况下，采用针阀式或某些响应缓慢的PCV阀，通风管路流速低，也会有水蒸气结冰、机油乳化问题。
曲轴箱通风***的结冰现象可能导致管路堵塞，从而造成曲轴箱通风***内部压力过大，损坏密封件造成泄露问题。机油乳化会影响运动件润滑，造成抱轴、拉瓦、损坏发动机。
为解决这一问题，就需要提供一种能够解决发动机汽油稀释问题、改善机油乳化问题的曲轴箱通风***。
发明内容
本发明提供一种曲轴箱通风***，其包括发动机本体、进气歧管、油气分离***、压力控制阀、油回路，其中该进气歧管及该油气分离***分别连接该发动机本体，该压力控制阀连接该油气分离***，该油气分离***通过该油回路与该发动机本体相连；该曲轴箱通风***还包括第一曲通通路、第二曲通通路以及补气通路，该第一曲通通路为小负荷工况下的气体通路，其两端分别连接该压力控制阀与该进气歧管；该第二曲通通路与该第一曲通通路并列，为大负荷工况下的气体通路，其两端分别连接增压器前管路及该压力控制阀；该补气通路两端分别连接空滤后管路与该发动机本体。
在本发明的一个实施例中，该第一曲通通路包括小负荷管路及位于该小负荷管路中的小负荷管路单向阀。该小负荷管路单向阀为片状挡板。
在本发明的另一个实施例中，该第二曲通通路包括顺次连接的大负荷管路、大负荷管路单向阀、空滤连接管路、空滤后管路、增压器以及歧管连接管路。该大负荷管路单向阀为片状挡板。
在本发明的一个实施例中，该曲轴箱通风***还包括空滤装置，其通过该空滤后管路与该第二曲通通路连接。
在本发明的一个实施例中，该补气通路依次包括大负荷管路、大负荷管路单向阀、补气管路以及补气单向阀，该大负荷管路单向阀位于该大负荷管路上，该补气单向阀位于该补气管路上。
在本发明的一个实施例中，该补气单向阀固定在气缸盖本体上，并与空滤后管路连接。
在本发明的一个实施例中，该补气单向阀包括壳体、与该补气管路连通的上接口、与曲轴箱连接的下接口、挺杆、由该挺杆支撑的硬质填充物、以及膜片，该硬质填充物与该壳体的上接口之间具有间隙，该膜片位于该间隙内。
在本发明的一个实施例中，该上接口位于该壳体顶部中央位置。
在本发明的一个实施例中，该膜片为弹性材质构成。
本发明中，当空滤后管路的压力变小时，马上通过该第二曲通通路从该发动机向该空滤后管路补气，当发动机内变为负压后，通过该补气通路从该空滤后管路向该发动机补气，由此实现气压的平衡。同时，通过引入新鲜空气，加速发动机腔体内部的气体流动，由此降低了冷凝效果，最终改善机油稀释和机油乳化，避免了水蒸气结冰、机油乳化等现象的出现。
本发明的结构设计，补气量大，能够快速实现气压平衡；同时结构简单、可靠、制造工艺成熟。另外，本发明将该第二曲通通路的单向阀164与该补气通路的第一单向阀集成在一起，有效节约了空间；通过本发明的管路设计，可以使发动机机油稀释率降低1.95％、发动机机油含水量降低1.53％。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明的曲轴箱通风***的结构示意图。
图2为图1中的油气分离***及PCV阀的结构示意图。
图3为补气通路上的补气单向阀位置示意图。
图4为图3所示的补气单向阀在气缸盖本体上的位置示意图。
图5为图3所示的补气单向阀的结构示意图。
图6为本发明的曲轴箱通风***中各个单向阀的位置示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对本发明详细说明如下。
本发明的曲轴箱通风***包括发动机本体、进气歧管、油气分离***、压力控制阀、油回路，其中该进气歧管及该油气分离***分别连接该发动机本体，该压力控制阀连接该油气分离***，该油气分离***通过该油回路与该发动机本体相连。该曲轴箱通风***还包括第一曲通通路、第二曲通通路以及补气通路，该第一曲通通路两端分别连接该压力控制阀与该进气歧管；该第二曲通通路与该第一曲通通路并列，其两端分别连接增压器前管路及该压力控制阀；该补气通路两端分别连接空滤后管路与该发动机本体。
如图1所示为本发明的曲轴箱通风***的结构示意图，图2所示为
图1中的油气分离***及PCV阀的结构示意图。所谓PCV阀，即压力控制阀(Pressure Control Valve)，为一种单向阀，它可以防止在发动机低速、小负荷时，因进气歧管的真空度太大而将机油从曲轴箱内吸出。
如图1及2所示，该曲轴箱通风***100包括发动机本体110、进气歧管120、油气分离***130、PCV阀140、油回路150；其中该进气歧管120及该油气分离***130分别连接该发动机本体110，该PCV阀140连接该油气分离***130。该发动机本体110下方为油底壳112，该油气分离***130通过油回路150与发动机本体110的油底壳112相连。如图2所示，该发动机本体110内具有上气口114，当发动机本体110启动时，气体经上气口114进入油气分离***130，在该油气分离***130内进行油、气分离，将携带的机油分离并通过油回路150回流到发动机本体110的油底壳112，汽油及水蒸气等气体成分则从该油气分离***130进入PCV阀140，从而而只允许气体从该油气分离***130出来，机油不能出，防止窜油到进气歧管120，造成堵塞。
如图1、图2所示，该曲轴箱通风***100还包括第一曲通通路，该第一曲通通路两端分别连接该PCV阀140与该进气歧管120。该第一曲通通路为小负荷工况下的气体通路，包括小负荷管路152及位于该小负荷管路152中的小负荷管路单向阀154。在本发明的一个实施例中，该小负荷管路单向阀154为片状挡板。
该曲轴箱通风***100还包括与该第一曲通通路并列的第二曲通通路，该第二曲通通路为大负荷工况下的气体通路，在小负荷工况下不进入工作。其两端分别连接该进气歧管120及该PCV阀140。该第二曲通通路包括顺次连接的大负荷管路162、大负荷管路单向阀164、空滤连接管路166、空滤后管路172、增压器168以及歧管连接管路169。
该曲轴箱通风***100还包括空滤装置170，其通过该空滤后管路172与该第二曲通通路连接。
如图1所示，该曲轴箱通风***100还包括补气通路，该补气通路两端分别连接PCV阀140与该发动机本体110。该补气通路依次包括大负荷管路162、大负荷管路单向阀164、补气管路182以及补气单向阀184，该补气单向阀184位于该补气管路182上。其中该第二曲通通路的大负荷管路单向阀164同时充当该补气通路的一个补气单向阀，亦即该大负荷管路单向阀164与该补气通路的第一个单向阀集成在一起，从而使得结构布置的利用更加有效合理。在本发明的一个实施例中，该单向阀164为片状挡板。
图2中气体从该PCV阀140出来后经过两个接口，其中一个接口连接该大负荷管路162至该空滤后管路172。图3所示为补气通路上的补气单向阀位置示意图。空滤后管路172如图3所示，其后下方为大负荷管路单向阀164，该大负荷管路单向阀164只能出气，不能进气，其为片状挡板，靠重力及气体冲力实现开闭。该补气单向阀184固定在气缸盖本体116上，其下端连接曲轴箱，如图4所示为该补气单向阀184在该气缸盖本体116上的位置示意图。
图5所示为本发明的该补气单向阀184的结构示意图。该补气单向阀184包括壳体1841、与补气管路182连通的上接口1842以及与下方曲轴箱连接的下接口1846，优选地，该与补气管路182连通的上接口1842位于该壳体1841顶部中央位置。此外该补气单向阀184的该壳体1841内还包括挺杆1843以及由该挺杆1843支撑、表面为圆形的硬质填充物1844，该硬质填充物1844与该壳体1842的上接口1842之间具有间隙，一膜片1845位于该间隙内，并可堵住该上接口1842。该膜片1845为弹性材质构成，可为弹性金属片、弹性塑料片。
该补气单向阀184的工作原理为：其下端为曲轴箱内部，当该膜片1845下端气体压力小于上端气体压力时，该膜片1845受到负压吸力，此时膜片1845向下弯曲，此时与该补气管路182连通的上接口1842打开，该补气单向阀184介入工作，气体经由该上接口1842、通过该膜片1845及该补气单向阀184的壳体1841之间的缝隙进入曲轴箱。当该膜片1845的下端气体压力大于上端气体压力时，该膜片1845受到向上压力的挤压，此时该膜片1845与该壳体1841贴合、堵住该上接口1842，此时该补气单向阀184起到密封作用，停止工作。
如图6所示为本发明的曲轴箱通风***100中的各个单向阀位置示意图。结合图4及图6所示，小负荷管路单向阀154、大负荷管路单向阀164均为片状挡板，而该补气单向阀184位于该补气管路182下方。
该曲轴箱通风***100的工作原理如下：当车辆启动时，从发动机本体110的上气口114进气，此时车辆处于低速、增压器168未介入工作，亦即处于小负荷工况下，该进气歧管120为负压源，曲轴箱气体通过该PCV阀140后通过该第一曲通通路进入该进气歧管120，然后进入发动机的燃烧室燃烧。也就是说，该进气歧管120只抽发动机本体110内的气体，由此将发动机本体110内抽成负压。
负压的发动机本体110需要气体来平衡负压，由此，车辆开始进入高速、该增压器168介入工作，亦即大负荷工况，负压的发动机本体110抽取管路中的气体，此时空滤后管路172被抽空，为负压源，该进气歧管120为正压，经过空滤的空气通过该空滤后管路172进入该进气歧管120以及该补气通路，曲轴箱气体通过该增压器168的压力被压入进气歧管120，最后进入燃烧室燃烧。同时，补气通路与外界大气连通，该补气单向阀184的膜片下端压力小于上端压力，即下端曲轴箱压力为负压，上端为大气压力，在压力作用下该膜片向下弯曲，由此打开该补气单向阀184，新鲜空气同时可以通过该补气通路进入曲轴箱内部。
经过该补气一段时间后，空滤后管路172又变成负压源，当前曲轴箱与该空滤后管路172之间气体连通，曲轴箱压力通过该空滤后负压源被调节为负压，此时补气单向阀184的膜片下端压力高于上端压力，该膜片向上弯曲，补气单向阀184关闭，无新鲜空气补入。
一般来说，连通曲轴箱的气缸盖罩内部的压力大于空滤后管路的压力时，连通曲轴箱的气缸盖罩内部的气体会流向该空滤后管路，因空滤后管路与外界空气连通，温度较低，容易造成水蒸气结冰、机油乳化现象。而在本发明中，由于该第二曲通通路及该补气通路的存在，当空滤后管路的压力变小时，马上通过该第二曲通通路从该发动机向该空滤后管路补气，当发动机内变为负压后，通过该补气通路从该空滤后管路向该发动机补气，由此实现气压的平衡。同时，通过引入新鲜空气，加速发动机腔体内部的气体流动，由此降低了冷凝效果，最终改善机油稀释和机油乳化，避免了水蒸气结冰、机油乳化等现象的出现。
通过本发明的结构，补气量大，能够快速实现气压平衡；同时，结构简单、可靠；制造工艺成熟。现有技术中该气缸盖本体114是封死状态，而本发明将其打通，与空滤后管路气体连接，并将该补气单向阀184固定在该气缸盖本体114上，例如焊接方式，简单易实现。
本发明的优势在于：通过将该第二曲通通路的单向阀164与该补气通路的第一单向阀集成在一起，有效节约了空间；通过本发明的管路设计，可以使发动机机油稀释率降低1.95％、发动机机油含水量降低1.53％。
由此，在本发明中，实现通过第二曲通通路以及补气通路两条通路补气。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种曲轴箱通风***，其包括发动机本体、进气歧管、油气分离***、压力控制阀、油回路，其中该进气歧管及该油气分离***分别连接该发动机本体，该压力控制阀连接该油气分离***，该油气分离***通过该油回路与该发动机本体相连；其特征在于：该曲轴箱通风***还包括第一曲通通路、第二曲通通路以及补气通路，
该第一曲通通路为小负荷工况下的气体通路，其两端分别连接该压力控制阀与该进气歧管；
该第二曲通通路与该第一曲通通路并列，为大负荷工况下的气体通路，其两端分别连接增压器前管路及该压力控制阀；
该补气通路两端分别连接空滤后管路与该发动机本体。
2.根据权利要求1所述的曲轴箱通风***，其特征在于：该第一曲通通路包括小负荷管路及位于该小负荷管路中的小负荷管路单向阀。
3.根据权利要求2所述的曲轴箱通风***，其特征在于：该小负荷管路单向阀为片状挡板。
4.根据权利要求1所述的曲轴箱通风***，其特征在于：该第二曲通通路包括顺次连接的大负荷管路、大负荷管路单向阀、空滤连接管路、空滤后管路、增压器以及歧管连接管路。
5.根据权利要求4所述的曲轴箱通风***，其特征在于：该曲轴箱通风***还包括空滤装置，其通过该空滤后管路与该第二曲通通路连接。
6.根据权利要求4所述的曲轴箱通风***，其特征在于：该大负荷管路单向阀为片状挡板。
7.根据权利要求1所述的曲轴箱通风***，其特征在于：该补气通路依次包括大负荷管路、大负荷管路单向阀、补气管路以及补气单向阀，该大负荷管路单向阀位于该大负荷管路上，该补气单向阀位于该补气管路上。
8.根据权利要求7所述的曲轴箱通风***，其特征在于：该补气单向阀固定在气缸盖本体上，并与空滤后管路连接。
9.根据权利要求7所述的曲轴箱通风***，其特征在于：该补气单向阀包括壳体、与该补气管路连通的上接口、与曲轴箱连接的下接口、挺杆、由该挺杆支撑的硬质填充物、以及膜片，该硬质填充物与该壳体的上接口之间具有间隙，该膜片位于该间隙内。
10.根据权利要求9所述的曲轴箱通风***，其特征在于：该上接口位于该壳体顶部中央位置。
11.根据权利要求9所述的曲轴箱通风***，其特征在于：该膜片为弹性材质构成。
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