CN112901309A - 一种主动式两冲程发动机曲轴箱通风*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种主动式两冲程发动机曲轴箱通风***，所述空气滤清器、增压器、进气中冷器、进气歧管之间采用进气歧管连接，进气歧管与燃烧室之间通过气道相通，气道上设有曲轴箱，燃烧室与曲轴箱相通，燃烧室内泄露的废气进入曲轴箱，压力传感器、油气分离器均安装在曲轴箱上，压力传感器与发动机控制单元通过导线连接，抽气泵与发动机控制单元之间通过导线连接，曲轴箱、油气分离器、抽气泵依次通过曲通管路连接至增压器的进气口，曲轴箱的另一端通过曲通管直接连接至空气滤清器的出气口，曲轴箱下端设有油底壳，油气分离器与油底壳连接并向其分离机油，它解决了直流扫气的两冲程发动机曲轴箱大部分处于正压状态导致不满足法规要求的问题。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种主动式两冲程发动机曲轴箱通风***。
背景技术
目前，两冲程发动机的润滑***为喷雾润滑，直接将机油喷如缸内与汽油混合燃烧，所以他的曲轴箱通风***主要是将活塞漏气通过曲轴箱扫气，重新进入缸内燃烧，这种形式主要缺点是机油直接喷入缸内燃烧，导致排放和油耗差。
两冲程发动机其润滑***采用传统四冲程发动机扫气***，常见四冲程的曲轴箱通风***为被动式循环，而在发动机MAP工况均为进气增压模式发动机应用上，发动机运转时唯一负压源仅在增压器入口，油气分离器仅可单通道循环，油气分离器连接在空气滤清器和增压器中间的进气管路上，而无法连接进气歧管处；此种情况下，连接处的负压不足以满足排放法规试验工况点曲通***压力不大于大气压的要求，国家法规规定发动机需要全map实现曲轴箱内负压状态，壁面曲轴箱内的有害气体由于泄露导致其进入大气中，造成污染，直流扫气两冲程发动机采用外部增压扫气泵扫气，导致整个***中几乎全部处于正压状态，无负压来源，导致了不满足国家法规的要求，因此针对该结构两冲程发动机目前没有相应的曲通解决方案。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供一种主动式两冲程发动机曲轴箱通风***，它解决了直流扫气的两冲程发动机曲轴箱大部分处于正压状态导致不满足法规要求的问题。
本发明的技术方案是：提供一种主动式两冲程发动机曲轴箱通风***，包括空气滤清器、增压器、进气中冷器、进气歧管、燃烧室、曲轴箱、油底壳、油气分离器、抽气泵、压力传感器、发动机控制单元，所述空气滤清器与增压器连接并相通，增压器与进气中冷器连接并相通，进气中冷器与进气歧管连接并相通，所述空气滤清器、增压器、进气中冷器、进气歧管之间采用进气歧管连接，进气歧管与燃烧室之间通过气道相通，气道上设有曲轴箱，燃烧室与曲轴箱相通，燃烧室内泄露的废气进入曲轴箱，压力传感器、油气分离器均安装在曲轴箱上，压力传感器与发动机控制单元通过导线连接，抽气泵与发动机控制单元之间通过导线连接，曲轴箱、油气分离器、抽气泵依次通过曲通管路连接至增压器的进气口，曲轴箱的另一端通过曲通管直接连接至空气滤清器的出气口，曲轴箱下端设有油底壳，油气分离器与油底壳连接并向其分离机油。
进一步的，发动机运行时，曲轴箱污染物从燃烧室泄露至曲轴箱和油底壳内，经油气分离器分离机油油滴后，通过抽气泵的作用，使分离后的曲轴箱气体泵送至增压器入口，与空气滤清器进气***的进气一起经过增压器、进气中冷器进入进气歧管，最后进入燃烧室参与燃烧；在抽气泵的作用下，曲轴箱形成负压，因空气滤清器后的压力大于曲轴箱压力，新鲜空气通过管路进入曲轴箱，加速曲轴箱污染物和新鲜空气的换气效果，减缓发动机机油的氧化和变质现象。
进一步的，所述油气分离器分离的机油油滴流回油底壳内；压力传感器负责监控曲轴箱压力，提供发动机控制单元控制抽气泵的输入信号。
进一步的，抽气泵控制原理为：在发动机控制单元检测到发动机运转后，启动抽气泵，使曲轴箱污染物主动循环，并加速曲轴箱污染物和新鲜空气换气效果，其中压力传感器负责检测曲轴箱压力；当曲轴箱压力低于要求的负压限制要求-6kPa时，发动机控制单元控制抽气泵降低转速或者停止运行，以满足曲轴箱压力限值要求；当曲轴箱压力大于要求的压力限制要求+3kPa时，发动机控制单元控制启动抽气泵或者提高其转速，以降低曲轴箱压力，以满足曲轴箱压力限值要求。
进一步的，所述曲轴箱内的压力在负压状态-6～+3kPa。
进一步的，所述进气中冷器为水冷中冷器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：既可以利用抽气泵的抽气作用，相当于外部形成一个负压源头，曲轴箱内混合气经过油气分离后重新进入进气道然后进入燃烧室燃烧，从而提升了曲轴箱内未燃油气的利用率，同时，曲轴箱内混合气抽吸到进气道后，曲轴箱内形成负压，满足法规要求，并且曲轴箱内混合气的及时稀释，导致混合气浓度降低，不易出现水的冷凝最终导致机油乳化的问题，减缓发动机机油的氧化和变质问题；其中抽气泵通过发动机控制单元控制其转速来调节曲轴箱压力范围，使其处于-6～+3kPa。
附图说明
下面根据图进一步对本发明加以说明:
图1是本发明的结构图；
图1中所示：1、空气滤清器，2、增压器，3、进气中冷器，4、进气歧管，5、燃烧室，6、曲轴箱，7、油底壳，8、油气分离器，9、抽气泵，10、压力传感器，11、发动机控制单元。
具体实施方式
下面结合图对本发明作进一步详细的说明，需要说明的是，图仅用于解释本发明，是对本发明实施例的示意性说明，而不能理解为对本发明的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，一种主动式两冲程发动机曲轴箱通风***，包括空气滤清器1、增压器2、进气中冷器3、进气歧管4、燃烧室5、曲轴箱6、油底壳7、油气分离器8、抽气泵9、压力传感器10、发动机控制单元11，所述空气滤清器1与增压器2连接并相通，增压器2与进气中冷器3连接并相通，进气中冷器3与进气歧管4连接并相通，所述空气滤清器1、增压器2、进气中冷器3、进气歧管4之间采用进气歧管连接，进气歧管4与燃烧室5之间通过气道相通，气道上设有曲轴箱6，燃烧室5与曲轴箱6相通，燃烧室5内泄露的废气进入曲轴箱6，压力传感器10、油气分离器8均安装在曲轴箱6上，压力传感器10与发动机控制单元11通过导线连接，抽气泵9与发动机控制单元11之间通过导线连接，曲轴箱6、油气分离器8、抽气泵9依次通过曲通管路连接至增压器2的进气口，曲轴箱6的另一端通过曲通管直接连接至空气滤清器1的出气口，曲轴箱6下端设有油底壳7，油气分离器8与油底壳7连接并向其分离机油。
在发动机运行时，发动机MAP工况均为进气增压模式，曲轴箱污染物从燃烧室4泄露至曲轴箱5和油底壳6内，经油气分离器7分离机油油滴后，通过抽气泵9的作用，使分离后的曲轴箱气体泵送至增压器2入口，与进气***的进气一起经过增压器2、进气中冷器3进入进气歧管4，最后进入燃烧室参与燃烧；
在抽气泵的作用下，曲轴箱形成负压，因空气滤清器1后的压力大于曲轴箱压力，新鲜空气通过管路进入曲轴箱8，加速曲轴箱污染物和新鲜空气的换气效果，减缓发动机机油的氧化和变质现象；
油气分离器8分离的机油油滴流回油底壳7内；压力传感器10负责监控曲轴箱压力，提供发动机控制单元11控制抽气泵8的输入信号；
抽气泵控制原理：
在发动机控制单元11检测到发动机运转后，启动抽气泵8，使曲轴箱污染物主动循环，并加速曲轴箱污染物和新鲜空气换气效果，其中压力传感器10负责检测曲轴箱压力；
当曲轴箱压力低于要求的负压限制要求时(-6kPa)，发动机控制单元11控制抽气泵8降低转速或者停止运行，以满足曲轴箱压力限值要求；
当曲轴箱压力大于要求的压力限制要求时(+3kPa)，发动机控制单元11控制启动抽气泵8或者提高其转速，以降低曲轴箱压力，以满足曲轴箱压力限值要求。
实施例1
在寒冷天气下，曲轴箱6内温度低，水汽凝结容易造成机油乳化，但使用抽吸泵9，可快速将曲轴箱6内的混合汽抽走，降低浓度，从而降低水汽凝结，防止机油乳化和曲通管内的结冰。
实施例2
曲轴箱6内部分的通过活塞环泄露的未燃混合气，通过抽吸泵9的抽吸重新进入进气道，然后进入燃烧室5燃烧，可以进一步提升发动机的效率。
实施例3
通过控制抽吸泵9制造一个负压源，将曲轴箱6内的混合气抽吸到进气道中，从而使得将曲轴箱6内的压力一直控制在负压状态-6～+3kPa，满足法规的要求。
该技术解决了直流扫气两冲程发动机曲轴箱通风***不满足排放法规要求的风险问题，同时可以加速曲轴箱污染物和新鲜空气的换气效果，减缓发动机机油的氧化和变质现象；
本发明既可以利用抽气泵9的抽气作用，相当于外部形成一个负压源头，曲轴箱6内混合气经过油气分离后重新进入进气道然后进入燃烧室5燃烧，从而提升了曲轴箱6内未燃油气的利用率，同时，曲轴箱6内混合气抽吸到进气道后，曲轴箱6内形成负压，满足法规要求，并且曲轴箱6内混合气的及时稀释，导致混合气浓度降低，不易出现水的冷凝最终导致机油乳化的问题，减缓发动机机油的氧化和变质问题；其中抽气泵9通过发动机控制单元控制其转速来调节曲轴箱6压力范围，使其处于-6～+3kPa。
本发明结构合理，解决了直流扫气的两冲程发动机曲轴箱大部分处于正压状态导致不满足法规要求的问题。
以上所述为本发明的实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种改进和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等均应含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (6)
1.一种主动式两冲程发动机曲轴箱通风***，其特征在于：包括空气滤清器(1)、增压器(2)、进气中冷器(3)、进气歧管(4)、燃烧室(5)、曲轴箱(6)、油底壳(7)、油气分离器(8)、抽气泵(9)、压力传感器(10)、发动机控制单元(11)，所述空气滤清器(1)与增压器(2)连接并相通，增压器(2)与进气中冷器(3)连接并相通，进气中冷器(3)与进气歧管(4)连接并相通，所述空气滤清器(1)、增压器(2)、进气中冷器(3)、进气歧管(4)之间采用进气歧管连接，进气歧管(4)与燃烧室(5)之间通过气道相通，气道上设有曲轴箱(6)，燃烧室(5)与曲轴箱(6)相通，燃烧室(5)内泄露的废气进入曲轴箱(6)，压力传感器(10)、油气分离器(8)均安装在曲轴箱(6)上，压力传感器(10)与发动机控制单元(11)通过导线连接，抽气泵(9)与发动机控制单元(11)之间通过导线连接，曲轴箱(6)、油气分离器(8)、抽气泵(9)依次通过曲通管路连接至增压器(2)的进气口，曲轴箱(6)的另一端通过曲通管直接连接至空气滤清器(1)的出气口，曲轴箱(6)下端设有油底壳(7)，油气分离器(8)与油底壳(7)连接并向其分离机油。
2.根据权利要求1所述一种主动式两冲程发动机曲轴箱通风***，其特征在于：发动机运行时，曲轴箱(6)污染物从燃烧室(4)泄露至曲轴箱(6)和油底壳(7)内，经油气分离器(8)分离机油油滴后，通过抽气泵(9)的作用，使分离后的曲轴箱(6)气体泵送至增压器(2)入口，与空气滤清器(1)进气***的进气一起经过增压器(2)、进气中冷器(3)进入进气歧管(4)，最后进入燃烧室(5)参与燃烧；在抽气泵(9)的作用下，曲轴箱(6)形成负压，因空气滤清器(1)后的压力大于曲轴箱(6)压力，新鲜空气通过管路进入曲轴箱(6)，加速曲轴箱(6)污染物和新鲜空气的换气效果，减缓发动机机油的氧化和变质现象。
3.根据权利要求1所述一种主动式两冲程发动机曲轴箱通风***，其特征在于：所述油气分离器(8)分离的机油油滴流回油底壳(7)内；压力传感器(10)负责监控曲轴箱(6)压力，提供发动机控制单元(11)控制抽气泵(9)的输入信号。
4.根据权利要求1所述一种主动式两冲程发动机曲轴箱通风***，其特征在于：抽气泵(9)控制原理为：在发动机控制单元(11)检测到发动机运转后，启动抽气泵(9)，使曲轴箱(6)污染物主动循环，并加速曲轴箱(6)污染物和新鲜空气换气效果，其中压力传感器(10)负责检测曲轴箱(6)压力；当曲轴箱(6)压力低于要求的负压限制要求-6kPa时，发动机控制单元(11)控制抽气泵(9)降低转速或者停止运行，以满足曲轴箱(6)压力限值要求；当曲轴箱(6)压力大于要求的压力限制要求+3kPa时，发动机控制单元(11)控制启动抽气泵(9)或者提高其转速，以降低曲轴箱(6)压力，以满足曲轴箱(6)压力限值要求。
5.根据权利要求1所述一种主动式两冲程发动机曲轴箱通风***，其特征在于：所述曲轴箱(6)内的压力在负压状态-6～+3kPa。
6.根据权利要求1所述一种主动式两冲程发动机曲轴箱通风***，其特征在于：所述进气中冷器(3)为水冷中冷器。
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