曲軸箱通風系統、發動機和汽車的製作方法
2023-05-23 15:16:21 1
曲軸箱通風系統、發動機和汽車的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種曲軸箱通風系統、發動機和汽車，其包括油霧分離器和擋板，油霧分離器固定在氣門室罩蓋的外部並且具有進氣管道和出氣管道，進氣管道的入口設置在氣門室罩蓋的內部。擋板設置在氣門室罩蓋中，並且具有第一端和第二端，第一端位於油霧分離器的進氣管道的入口處，而第二端設置有用於輸入曲軸箱竄氣的開口，並且第一端設置成高於第二端，其中在擋板上設置有用於引導氣體流動的多個間隔件，並且曲軸箱竄氣在流動過程中其夾帶的機油的一部分受到重力的作用從第一端流動至第二端的開口。本實用新型還涉及設置有該曲軸箱通風系統的發動機，以及配置有該發動機的汽車。本實用新型的曲軸箱通風系統具有油氣分離效果好以及機油回收率高等優點。
【專利說明】曲軸箱通風系統、發動機和汽車
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於汽車通風系統【技術領域】，涉及一種曲軸箱通風系統、設置有該曲軸箱通風系統的發動機，以及配置有該發動機的汽車。
【背景技術】
[0002]在發動機工作時，燃燒室內的高壓混合氣體中的一部分會通過活塞與氣缸之間的間隙洩漏至曲軸箱內造成竄氣，竄氣還會導致曲軸箱的壓力過高而破壞曲軸箱的密封，並且使機油滲漏流失。因此現代汽油發動機大多採用強制式曲軸箱通風系統，又稱PCV系統。
[0003]該曲軸箱通風系統通常包含如圖1所示的旋風式油霧分離器1』，以使曲軸箱竄氣從曲軸箱直接進入油霧分離器進行油氣分離，從中分離出的機油通過單向閥或直接回流至曲軸箱。該旋風式油霧分離器的進氣管道的截面11』一般設置為圓形。這種曲軸箱通風系統容易受曲軸箱竄氣量及其攜帶的機油量以及曲軸箱壓力波動的影響，並且回油霧分離器的回油單向閥不能及時有效地開啟，最終導致較多機油從油霧分離器的出氣管道12』溢出，不僅油氣分離效果較差而且還增加了發動機的機油耗和排放。
[0004]因此，亟待尋找一種油氣分離效果好、分離機油回流更可靠的曲軸箱通風系統。實用新型內容
[0005]有鑑於此，本實用新型的目的在於提供一種曲軸箱通風系統、設置有該曲軸箱通風系統的發動機，以及配置有該發動機的汽車，從而能夠成功地解決現有技術中存在的上述及其他方面的問題。
[0006]為實現上述的目的，本實用新型採用了以下技術方案:
[0007]—種曲軸箱通風系統，所述曲軸箱通風系統包括油霧分離器，所述油霧分離器固定在氣門室罩蓋的外部並且具有彼此保持流體連通的進氣管道和出氣管道，所述進氣管道的入口設置在所述氣門室罩蓋的內部，所述曲軸箱通風系統還包括擋板，所述擋板設置在所述氣門室罩蓋中並且具有第一端和第二端，所述第一端位於所述油霧分離器的進氣管道的入口處，而所述第二端設置有用於輸入曲軸箱竄氣的開口，並且所述第一端設置成高於所述第二端，其中在所述擋板上設置有用於引導氣體流動的多個間隔件，並且所述曲軸箱竄氣在流動過程中其夾帶的機油的一部分受到重力的作用從所述第一端流動至所述第二端的開口。
[0008]在上述的曲軸箱通風系統中，優選地，所述曲軸箱通風系統還包括回油管，所述回油管的一端與所述油霧分離器的底部相連，並且另一端與油底殼總成相連。
[0009]在上述的曲軸箱通風系統中，優選地，所述間隔件被等間距地交錯布置在所述擋板上。
[0010]在上述的曲軸箱通風系統中，優選地，所述間隔件的數量是四個。
[0011]在上述的曲軸箱通風系統中，優選地，所述油霧分離器的出氣管道處設置有洩壓閥。[0012]在上述的曲軸箱通風系統中，優選地，所述進氣管道的入口截面呈圓形，並且所述進氣管道的出口截面呈正方形。
[0013]在上述的曲軸箱通風系統中，優選地，所述進氣管道具有沿軸向方向逐漸減小的徑向截面。
[0014]在上述的曲軸箱通風系統中，優選地，所述擋板的開口處設置有凹槽。
[0015]在上述的曲軸箱通風系統中，優選地，所述回油管的中間位置處設置有管夾。
[0016]一種發動機，所述發動機中設置有以上任一項所述的曲軸箱通風系統。
[0017]在上述的發動機中，優選地，所述發動機是兩缸四衝程發動機，並且兩缸點火時的曲軸轉角相差360°。
[0018]一種汽車，所述汽車配置有上述的發動機。
[0019]本實用新型的有益效果在於:本實用新型的曲軸箱通風系統，可以有效解決目前油氣分離效率低下而影響發動機曲軸箱正常運行等問題，同時也不會增加成本及額外附屬設備。本實用新型能夠滿足一般發動機曲軸通風系統的需要，甚至也能滿足對曲軸箱通風系統要求較高的發動機的需要，實為經濟實用的解決方案。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]以下將結合附圖和實施例來對本實用新型的技術方案作進一步的詳細描述，但是應當知道，這些附圖僅是為解釋目的而設計的，因此不作為本實用新型範圍的限定。
[0021]圖1是現有的油霧分離器的結構示意圖。
[0022]圖2是本實用新型的曲軸箱通風系統的一個實施例的結構示意圖。
[0023]圖3是圖2中的曲軸箱通風系統的局部結構示意圖。
[0024]圖4是圖2中的曲軸箱通風系統的擋板的結構示意圖。
[0025]圖5是圖2中的曲軸箱通風系統的油霧分離器的結構示意圖。
[0026]圖6是沿圖5中的油霧分離器的箭頭A的方向的截面視圖。
[0027]圖7是圖2中的曲軸箱通風系統的油霧分離器的局部剖視圖。
[0028]圖8是圖2中的曲軸箱通風系統的主視圖。
[0029]圖9是圖2中的曲軸箱通風系統的油底殼總成的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]首先，需要說明的是，以下將以示例方式來具體說明本實用新型的曲軸箱通風系統的具體結構、特點和優點等，然而所有的描述僅是用來進行說明的，而不應將其理解為對本實用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各實施例中予以描述或隱含的任意單個技術特徵，或者被顯示或隱含在各附圖中的任意單個技術特徵，仍然可在這些技術特徵(或其等同物)之間繼續進行任意組合或刪減，從而獲得可能未在本文中直接提及的本實用新型的更多其他實施例。
[0031]請結合參考圖2和圖3，通過這些附圖在總體上示出了本實用新型的曲軸箱通風系統的一個實施例的基本組成及構造情況。曲軸箱通風系統是由油霧分離器I和擋板3等部件組成的。該油霧分離器I通過緊固件固定在氣門室罩蓋2的外部，並且具有彼此保持流體連通的進氣管道11和出氣管道12，該進氣管道的入口 11穿過氣門室罩蓋2的側壁設置在氣門室罩蓋2的內部，而出氣管道12則通向大氣將除油後的曲軸箱竄氣排出。
[0032]在圖3中可以清楚地看到，擋板3設置在氣門室罩蓋2中並且位於進氣管道的入口 11的附近，以便有效地阻止氣門室罩蓋2內飛濺的機油通過進氣管道直接進入油霧分離器I。請參閱圖4，擋板3具有第一端31和第二端32，其中第一端位於油霧分離器I的進氣管道的入口 4處，而第二端設置有用於輸入曲軸箱竄氣的開口 5，並且第一端31必須設置成高於第二端32，其中在擋板3上設置有多個間隔件6，使得在擋板上形成若干個油氣分離腔，這樣可以將曲軸箱竄氣中攜帶的大顆粒機油分離出來，從而大大減少進入油霧分離器中的機油含量，使得在曲軸箱竄氣在進入油霧分離器之前就能獲得良好的油氣分離效果，進而改善油霧分離器的工作條件。由於受到間隔件的阻擋，曲軸箱竄氣中夾帶的機油的一部分受到重力的作用將順著擋板的第一端流動至擋板的第二端的開口直至從開口流回至氣門室罩蓋內的曲軸箱(如圖4中的箭頭所示)。此外，為便於機油的回流，在開口處可以優選地設置有凹槽7。
[0033]在優選的實施例中，這些間隔件6可以根據擋板的大小等間距地交錯地布置在擋板3上，使得曲軸箱竄氣的行進路線呈S形(如圖3中的箭頭所示)，這樣不僅能夠延長曲軸箱竄氣的行進路徑，而且能有效地減緩氣體行進的速度。需要指出的是，擋板上的間隔件數量可以優選為四個，以形成三個油氣分離腔。當然，間隔件的數量根據實際情況進行調整，例如為二個、三個、五個、六個或更多。同時，這些間隔件還可以優選地構造成彼此完全相同。
[0034]結合上述實施例在其他的實施例中，油霧分離器I可以使用具有沿軸向方向逐漸減小的徑向截面的進氣管道11，如圖5至圖7所示。作為備選，該進氣管道11的入口截面可以設置成圓形，而進氣管道11的出口截面(即旋風管13的入口截面)可以設置成正方形，從而使得曲軸箱竄氣更好地沿旋風管管壁切向進入旋風管13(如圖6中的箭頭所示)，在提高氣體進入旋風管的速度的同時也可以進一步提高油霧分離器的油氣分離效率。本領域的技術人員可以認識到，該油霧分離器的工作原理是利用氣流的旋轉將攜帶的機油顆粒甩到旋風管壁上從而達到預期的油氣分離的效果。在備選的實施例中，油霧分離器的出氣管道12可以設置有洩壓閥(未示出)。
[0035]作為舉例，曲軸箱通風系統還可以包括由橡膠等材料製成的回油管8，回油管8的一端連接油霧分離器I的底部14，並且另一端連接油底殼總成10的管接頭。從油霧分離器I分離出的機油通過回油管8流回至油底殼總成10 (如圖2和圖8中的箭頭所示)。為了使機油直接流回至油底殼總成的底部，在油底殼總成10上可焊接有由金屬等材料製成的管道20，其一端延伸至油底殼總成10的底部(見圖9)，另一端延伸至油底殼總成外部的管接頭處與回油管8相連。該設計不僅可以確保發動機在所有工況下使回油管8中的機油能流回至油底殼總成內的油液面以下，而且又能保證足夠的回油高度差，使得曲軸箱與回油管處壓差較大時回油管也能正常回油。在該優選的情形下，在回油管8的中間位置處可以設置有至少一個管夾9，用於將回油管8固定於鏈條罩蓋4上，從而避免發動機運行過程中回油管抖動過大等問題。
[0036]綜上所述，本實用新型的曲軸箱曲軸箱通風系統是一個利用發動機進氣管內的負壓將曲軸箱內的竄氣抽出，同時利用氣流的慣性力將竄氣中攜帶的機油顆粒分離出來，並利用單向閥及通到油底殼總成底部的回油管將分離出的機油流回發動機的一套系統。採用本實用新型的曲軸箱通風系統能夠有效地實現油氣分離，並且由於機油回流更可靠而大大提高了機油回收率，使得裝設有該曲軸箱通風系統的發動機的動力性和經濟性同時達到較高的水平，因此非常適於將該曲軸箱通風系統應用到發動機上，尤其是對曲軸箱通風系統的油氣分離效果要求較高的發動機上，例如0.9升排量的D09TCI發動機的兩缸四衝程發動機。這款發動機的特點為兩缸點火相差360°曲軸轉角，即發動機的兩個活塞在缸套內同時上下運行，這導致發動機的曲軸箱容積不斷發生變化。曲軸容積的變化會導致曲軸箱內的壓力隨著曲軸的轉動不斷產生波動，致使曲軸箱中機油飛濺加劇並且使曲軸箱竄氣中攜帶的機油顆粒增加，因此本實用新型的曲軸箱通風系統由於其油氣分離效果顯著而能夠很好地符合該發動機對於油氣分離的要求。若將設置有該曲軸箱通風系統的發動機裝設到諸如微型卡車和微型麵包車等車型，必然能充分發揮出本實用新型的這些技術優勢。
[0037]以上列舉了若干具體實施例來詳細闡明本實用新型的曲軸箱通風系統、設置有該曲軸箱通風系統的發動機，以及配置有該發動機的汽車，這些個例僅供說明本實用新型的原理及其實施方式之用，而非對本實用新型的限制，在不脫離本實用新型的精神和範圍的情況下，本領域的普通技術人員還可以做出各種變形和改進。因此，所有等同的技術方案均應屬於本實用新型的範疇並為本實用新型的各項權利要求所限定。
【權利要求】
1.一種曲軸箱通風系統，所述曲軸箱通風系統包括油霧分離器，所述油霧分離器固定在氣門室罩蓋的外部並且具有彼此保持流體連通的進氣管道和出氣管道，所述進氣管道的入口設置在所述氣門室罩蓋的內部，其特徵在於，所述曲軸箱通風系統還包括擋板，所述擋板設置在所述氣門室罩蓋中並且具有第一端和第二端，所述第一端位於所述油霧分離器的進氣管道的入口處，而所述第二端設置有用於輸入曲軸箱竄氣的開口，並且所述第一端設置成高於所述第二端，其中在所述擋板上設置有用於引導氣體流動的多個間隔件，並且所述曲軸箱竄氣在流動過程中其夾帶的機油的一部分受到重力的作用從所述第一端流動至所述第二端的開口。
2.根據權利要求1所述的曲軸箱通風系統，其特徵在於，所述曲軸箱通風系統還包括回油管，所述回油管的一端與所述油霧分離器的底部相連，並且另一端與油底殼總成相連。
3.根據權利要求2所述的曲軸箱通風系統，其特徵在於，所述間隔件被等間距地交錯布置在所述擋板上。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的曲軸箱通風系統，其特徵在於，所述間隔件的數量是四個。
5.根據權利要求1-3中任一項所述的曲軸箱通風系統，其特徵在於，所述油霧分離器的出氣管道處設置有洩壓閥。
6.根據權利要求1-3中任一項所述的曲軸箱通風系統，其特徵在於，所述進氣管道的入口截面呈圓形，並且所述進氣管道的出口截面呈正方形。
7.根據權利要求1-3中任一項所述的曲軸箱通風系統，其特徵在於，所述進氣管道具有沿軸向方向逐漸減小的徑向截面。
8.根據權利要求1-3中任一項所述的曲軸箱通風系統，其特徵在於，所述擋板的開口處設置有凹槽。
9.根據權利要求2或3所述的曲軸箱通風系統，其特徵在於，所述回油管的中間位置處設置有管夾。
10.一種發動機，其特徵在於，所述發動機中設置有根據權利要求1-9中任一項所述的曲軸箱通風系統。
11.根據權利要求10所述的發動機，其特徵在於，所述發動機是兩缸四衝程發動機，並且兩缸點火時的曲軸轉角相差360°。
12.—種汽車，其特徵在於，所述汽車配置有根據權利要求10或11所述的發動機。
【文檔編號】F01M13/02GK203717075SQ201320670834
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年10月29日 優先權日:2013年10月29日
【發明者】夏文國, 潘雪偉, 朱國華, 高明傑, 李俊東, 蔣貴峰, 楊振東 申請人:上海汽車集團股份有限公司, 昆明雲內動力股份有限公司