CN101960106B - 燃气发动机的润滑装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供向吸入到燃烧室内的混合气体中加入润滑油成分，并积极增加向燃气发动机的吸气/排气阀和阀座以及阀导承等磨损增大的部分的润滑油的供给以提高润滑性的燃气发动机。在汽缸盖上部形成动阀装置室的燃气发动机的润滑装置中，其特征在于，设有将窜漏气体从动阀装置室(6)内排出的窜漏气体排出管(3)，在所述窜漏气体排出管(3)的中途配置有将窜漏气体中的排油和空气分离的气液分离装置(4)，通过油管(3S)将该气液分离装置(4)的排油口与设在混合空气和燃料气体的气体混合器(110)的供气上游部位的排油装置(1)连结，气液分离装置(4)的空气出口通过空气管(5)与气体净化器(25)的空气入口连结。

Description

燃气发动机的润滑装置
技术领域
本发明涉及一种在汽缸盖的上部形成有动阀装置室的燃气发动机的润滑装置。
背景技术
图5是表示一般的燃气发动机的供气装置以及动阀装置室周围的润滑装置的大致结构图。
在图5中，附图标记100所表示的发动机(燃气发动机)是利用火花塞113的四循环燃气发动机，其包括往复滑动自如地嵌合在汽缸套102a内的活塞(省略图示)、在汽缸盖106a的下表面和所述活塞的上表面和汽缸套102a的内表面之间区划形成的燃烧室101。
另外，所述发动机100包括与所述燃烧室101连接的供气口103、开闭该供气口103的供气阀104、与该燃烧室101连接的排气口106、开闭该排气口106的排气阀107等。
燃料气体利用供给压调节装置(零调速器)112调节气体压力，并通过燃料气体管110a进入气体混合器110。在该气体混合器100将来自空气管103b的空气和来自所述燃料气体管110a的燃料气体混合并生成混合气体，然后将该混合气体向发动机的供气口103输入。
并且，该混合气体经过供气口103后到达供气阀104，通过打开该供气阀104将其供给到所述燃烧室101内。
如上所述，在所述其他气体混合器110中生成燃料气体和从空气管103b导入的空气的混合气体，并将该混合气体向供气口103输入。
该混合气体从发动机的供气管103a经由供气口103到达供气阀104，并通过打开该供气阀104向所述燃烧室101内供给。然后，利用插入到燃烧室101内的火花塞113对导入到燃烧室101内的混合气体进行点火。
在所述汽缸盖106a的上部以螺栓固定有头部罩体24，在该头部罩体24内形成有动阀装置室6。该动阀装置室6被间隔壁6y分为上部室6v和下部室6u。在该间隔壁6y设有只可从下部室6u侧向上部室6v侧流动的导向阀24s。
发动机的窜漏气体(blow-by gas)通过气体注入管2从汽缸体等导入到所述下部室6u。所述窜漏气体经由所述下部室6u后打开导向阀24s并储存在上部室6v，然后从该上部室6v通过窜漏气体排出管3被送入气体净化器25。
以往，作为所述动阀装置室6内的窜漏气体排出机构提出了各种机构。
在专利文献1(日本专利2722120号公报)中，使动阀装置室3内的窜漏气体通过通气室5、通气管12回流到气体混合器8的入口侧。
另外，在专利文献2(日本专利3962477号公报)中，使动阀装置室102内的窜漏气体通过通气室109、通气管132回流到汽化器111的入口侧。
与汽油发动机相比，燃气发动机在吸气/排气口部存在阀座以及阀导承的磨损增大的问题。虽然在汽油发动机中具有基于混合气所包含的汽油的润滑效果，但是在气体燃料的情况下因没有这种效果，所以成为磨耗增大的原因之一。
因此，在图5所示的燃气发动机中，在供气阀104和阀座115相接触的部分、排气阀107和阀座115相接触的部分、还有阀导承117和供气阀104、排气阀107相接触的部分等容易发生磨损。
专利文献1：日本专利2722120号公报；
专利文献2：日本专利3962477号公报。
发明内容
因此，鉴于上述的以往技术中的问题，本发明的目的在于提供一种向吸入到燃烧室内的混合气体中加入润滑油成分、并积极地增加向燃气发动机的吸气/排气阀和阀座以及阀导承等磨损增大的部分的润滑油的供给以提高润滑性的燃气发动机。
本发明是为达成上述目的而完成的，根据本发明的在汽缸盖的上部形成有动阀装置室的燃气发动机的润滑装置，其特征在于，设有将在所述燃气发动机产生的窜漏气体向所述动阀装置室供给的气体注入管和将窜漏气体从该动阀装置室内排出的窜漏气体排出管，在所述窜漏气体排出管的中途配置有将所述窜漏气体中的排油和空气分离的气液分离装置，通过油管将该气液分离装置的排油口与设置于气体混合器的供气上游部位的排油装置连结，通过空气管将所述气液分离装置的空气出口与气体净化器的空气入口连结，其中所述气体混合器混合空气和燃料气体。
在上述发明中，优选的是，所述排油装置内部设有增加空气向气体混合器流动的流速的加速机构，通过该加速机构使所述窜漏气体排出管的压力成为负压，从而所述窜漏气体容易通过所述窜漏气体排出管排出。
另外，在上述发明中，优选的是，将所述气体注入管在所述动阀装置室内的下部开孔并从该下部开孔部向动阀装置室导入窜漏气体，所述窜漏气体排出管及所述气液分离装置与在所述动阀装置室的比所述气体注入管更靠上部开孔的开孔部连接，使气体流入所述窜漏气体排出管。
发明效果
根据本发明，由于设有将在所述燃气发动机产生的窜漏气体向所述动阀装置室供给的气体注入管和将窜漏气体从该动阀装置室内排出的窜漏气体排出管，且在所述窜漏气体排出管的中途配置有将所述窜漏气体中的排油和空气分离的气液分离装置，并通过油管将该气液分离装置的排油口与设在所述气体混合器的供气上游部位的排油装置连结，通过空气管将所述气液分离装置的空气出口与气体净化器的空气入口连结，
因此，通过使利用窜漏气体排出管从动阀装置室内导出的混合气体通过将混合气体中的空气和排油分离的气液分离装置，能够在该气液分离装置将窜漏气体分离为空气和排油，由于空气与气体净化器的空气入口连结而排油通过油管与所述排油装置连结，所以能够只将窜漏气体中的油分在气体混合器的供气上游部位与流入空气混合，并紧接着在气体混合器中与燃料气体混合，从而能够可靠且高效地对燃烧气体混合润滑油。另外，与直接导入窜漏气体的情况相比，通过利用气液分离装置只将油分导入而成为可控制油的混合状态。例如，预先暂时储存油分，并根据发动机的运行状态控制对排油装置的供给。
从而，可积极地向吸入到燃烧室内的混合气中夹入润滑油成分，并提高对燃气发动机的吸气/排气阀和阀座以及阀导承等的磨损增大的部分的润滑油的供给从而提高润滑性，从而抑制吸气/排气阀和阀座以及阀导承等的磨损并提高吸气/排气阀的耐久性和可靠性。
另外，在上述发明中，若采用如下结构，即，所述排油装置在内部设有增加空气向气体混合器的流速的加速机构，通过该加速机构使所述窜漏气体排出管的压力成为负压，并通过所述窜漏气体排出管使所述窜漏气体容易排出，
则通过在排油装置的内部设置增加空气向气体混合器流动的流速的加速机构，来自动阀装置室的窜漏气体的流动通过上述加速机构能够顺畅排出，由于在气液分离装置分离的排油分的量有所增加，所以能够进一步积极地向混合气体中加入润滑油成分，从而能够向燃烧室内导入大量的油。
另外，在上述发明中，若采用如下结构，即，将所述气体注入管在所述动阀装置室内的下部开孔并从该下部开孔部向动阀装置室导入气体，所述窜漏气体排出管与在所述动阀装置室的比所述气体注入管更靠上部开孔的开孔部连接，使所述气体流入该窜漏气体排出管，
由于在动阀装置室内的下部连接气体注入管的入口、在动阀装置室的上部连接窜漏气体排出管，所以形成以如下方式连接的气体流路，即，动阀装置室的下部的气体注入管→动阀装置室内→上部的窜漏气体排出管，从而气体顺畅流动。
附图说明
图1(A)是表示示出了本发明的实施例的燃气发动机的结构的燃烧室周围的结构图，图1(B)是Z部放大图。
图2是本发明的实施例中的图1(A)的结构图。
图3是表示本发明的实施例沿图1(A)的A-A线的剖视图。
图4是所述实施例的气液分离装置的放大图。
图5是表示以往技术的与图2对应的图。
具体实施方式
以下，使用附图所示的实施例详细说明本发明。但是，只要对该实施例中的构成部件的尺寸、材质、形状及其相对的配置等没有特定地描述，就不构成对本发明的范围的限制，而只作为简单的说明例。
图1(A)是表示示出了本发明的实施例的燃气发动机的结构的燃烧室周围的结构图，图1(B)是Z部放大图。图2是本发明的实施例中的图1(A)的结构图。图3是沿图1(A)的A-A线的剖视图。图4所述实施例的气液分离装置的放大图。
在图1(A)、(B)以及图2中，附图标记100所表示的发动机(燃气发动机)是使用了火花塞113的四循环燃气发动机，其包括往复滑动自如地嵌合在汽缸套102a内的活塞102；在汽缸盖106a的下表面、所述活塞102的上表面以及汽缸套102a的内表面之间区划形成的燃烧室101。
另外，所述发动机100包括与所述燃烧室101连接的供气口103、开闭该供气口103的供气阀104、与该燃烧室101连接的排气口106、开闭该排气口106的排气阀107等。
燃料气体利用供给压调节装置(零调速器)112调节气体压力，并通过燃料气体管110a进入气体混合器110。在该气体混合器100将来自空气管103b的空气和来自所述燃料气体管110a的燃料气体混合并生成混合气体，然后将该混合气体向发动机的供气口103输入。
然后，该混合气体经过供气口103到达供气阀104，通过打开该供气阀104将其供给到所述燃烧室101内。
如上所述，在所述气体混合器110中，生成燃料气体和从空气管103b导入的空气的混合气体，并将该混合气体向供气口103输入。
该混合气体从发动机的供气管103a经由供气口103到达供气阀104，并通过打开该供气阀104向所述燃烧室101内供给。然后，利用插入到燃烧室101内的火花塞113对导入到燃烧室101内的混合气体进行点火。
在燃烧室101燃烧后的排气通过排气口106并经由排气管直接排到外部。
在所述汽缸盖106a的上部螺栓固定有头部罩体24，在该头部罩体24内形成有动阀装置室6。该动阀装置室6被间隔壁6y分为上部室6v和下部室6u。在该间隔壁6y设有只可从下部室6u侧向上部室6v侧流动的导向阀24s。
发动机的窜漏气体通过气体注入管2从汽缸体等被导入到所述下部室6u。所述窜漏气体经由所述下部室6u后打开导向阀24s并积存在上部室6v，然后从该上部室6v通入窜漏气体排出管3。
以上结构与图5的以往技术相同。本发明是关于与所述动阀装置连接的润滑装置的发明。
在图1(A)、(B)以及图2中，如上所述，发动机的窜漏气体通过设在动阀装置室6内的下部的气体注入管2从汽缸体等导入到所述动阀装置室6的下部室6u的下部。
另外，在所述动阀装置室6的上部室6v和所述气体混合器110的供气上游部位之间设有窜漏气体排出管3。
另外，在比该动阀装置室6的所述气体注入管2的开孔部2b更靠上部的上部室6v设置窜漏气体排出管3的开孔部3a，从而将该动阀装置室6的窜漏气体向该窜漏气体排出管3导入。
这样一来，由于在动阀装置室6内的下部连接气体注入管2的开孔部2b、在动阀装置室6的上部连接窜漏气体排出管3的开孔部3a，所以形成以如下方式连接的气体通路，即，动阀装置室6的下部侧的气体注入管2→通过动阀装置室6内的下部室6u以及导向阀24s向上部室6v→上部的窜漏气体排出管3，从而气体顺畅流动。
另外，在所述窜漏气体排出管3的中途配置有将在该窜漏气体排出管3内流动的混合气体中的空气和排油分离的气液分离装置4。
如图4所示，该气液分离装置4在壳体4b内收容有过滤器4a，从连接该窜漏气体排出管3的入口4c进入的窜漏气体由过滤器4a过滤。
由过滤器4a过滤的排油3n向正下方通过油管3s从入口3b进入排油装置1。另外，由气液分离装置4分离的空气3m通过空气管5从空气出口4d与气体净化器25的空气入口5a连结。
这样，通过将利用窜漏气体排出管3从动阀装置室6内导出的窜漏气体分离为排油3n和空气3m的气液分离装置4，可靠地将该窜漏气体分离为排油3n和空气3m。
然后，将空气3m与气体净化器25的空气入口5a连结，另外，将排油3n向正下方滴落并通过油管3s与所示排油装置1连结。
因此，可通过所述气液分离装置4将混合气体中的排油3n和空气3m完全分离。
另外，如图1(B)以及图3所示，与所述气液分离装置4的出口的油管3s直接连结的所述排油装置1的内部设有增加向气体混合器110流动的流速的加速机构1p。
即，该加速机构1p在中心部设有缩小圆筒1s(内部是中空部1r)，并缩小该缩小圆筒1s的入口部1u以抑制中空部1r的空气的流通，因此，与通常相比空气更多地通过被缩小的外周侧的节流通路1j。以此时的、即通过在缩小圆筒1s的外周侧形成的节流通路1j，从而使空气3m加速。
而且，通过变化所述缩小圆筒1s的直径D，能够变化所述节流通路1j(若增大直径D则节流通路1j变小，从而流速增加)。
另外，在图2中，缩小圆筒1s的外周由外周部件1v通过多个肋部1i支承。
因此，由所述气液分离装置4分离并从油管3s滴落的排油3n，在基于利用所述空气通过节流通路1j而加速的喷射作用下，被吸入该节流通路1j。
因此，所述油管3s以及与该油管3s相连的窜漏气体排出管3内的排油3n由所述加速机构1p加速，并被吸入在节流通路1j流动的空气，然后向气体混合器110导入。
即，利用所述加速机构1p，窜漏气体的流动通过该加速机构1p能够顺畅地从窜漏气体排出管3向空气管103b平滑地排出。
即，如上所示，根据所述实施例，在所述动阀装置室6设有排出在所述燃气发动机产生的窜漏气体的窜漏气体排出管3、在所述窜漏气体排出管3的中途配置有分离所述窜漏气体中的排油和空气的气液分离装置4、通过油管3s将该气液分离装置4的排油口与设在所述气体混合器110的供气上游部位的排油装置1连结并通过空气管5将所述气液分离装置7的空气出口与气体净化器25的空气入口连结，
因此，利用气体注入管2将汽缸体等的窜漏气体积极地向动阀装置室6供给，并利用所述窜漏气体排出管3将从动阀装置室6内导出的窜漏气体通过将窜漏气体中的空气和排油分离的气液分离装置4，从而在该气液分离装置4将窜漏气体分离为空气和排油，空气与气体净化器25的空气入口5a连结，排油向正下方滴落并通过油管3s与所述排油装置1连结，由此向排油装置1的排油分的量增加，因此可进一步积极地向混合气体中加入润滑油成分，从而能够向燃烧室内导入大量的油分。
其结果是，可提高对发动机100的吸气/排气阀104、107和阀座115以及阀导承117供给润滑油的供给量，以提高润滑性，从而可抑制磨损、并提高吸气/排气阀104、107的耐久性和可靠性。
另外，与向气体混合器110的下游侧供给相比，以通过将窜漏气体中的空气和排油分离的气液分离装置4并向气体混合器110的供气上游部位只供给油分的方式，更不容易受到基于来自发动机的吸气的压力变动的影响，从而能够顺畅地向供气管103a供给。
因此，利用从所述窜漏气体排出管3注入的窜漏气体中的油分(润滑油)能够提高燃烧室101内的滑动部的润滑性。
另外，使利用窜漏气体排出管3从动阀装置室6内导出的混合气体通过将混合气体中的空气和排油分离的气液分离装置4，从而可在该气液分离装置4将窜漏气体分离为空气和排油，由于空气与气体净化器25的空气入口连结而排油通过油管3S与所述排油装置1连结，所以能够只将窜漏气体中的油分在气体混合器110的供气上游部位与流入空气混合，并紧接着在气体混合器110中与燃料气体混合，从而能够可靠且高效地对燃烧气体混合润滑油。
另外，与直接导入窜漏气体的情况相比，通过利用气液分离装置4只将油分离并导入，能够控制油分的混合状态。
例如，虽未图示，但是能够暂时储存油并根据发动机的运行状态控制对排油装置1的供给。
工业可行性
根据本发明，由于能够向吸入到燃烧室内的混合气体中加入润滑油成分，并积极地提高向燃气发动机的吸气/排气阀和阀座以及阀导承等磨损增大的部分的润滑油的供给从而提高润滑性，所以适合应用于燃气发动机的润滑装置。

Claims (3)

1.一种燃气发动机的润滑装置，所述燃气发动机在汽缸盖的上部形成有动阀装置室，所述燃气发动机的润滑装置的特征在于，
设有将在所述燃气发动机产生的窜漏气体向所述动阀装置室供给的气体注入管和将窜漏气体从该动阀装置室内排出的窜漏气体排出管，
在所述窜漏气体排出管的中途配置有将所述窜漏气体中的排油和空气分离的气液分离装置，通过油管将该气液分离装置的排油口与设置于气体混合器的供气上游部位的排油装置连结，通过空气管将所述气液分离装置的空气出口与气体净化器的空气入口连结，其中所述气体混合器混合空气和燃料气体。
2.如权利要求1所述的燃气发动机的润滑装置，其特征在于，
所述排油装置内部设有增加空气向气体混合器流动的流速的加速机构，通过该加速机构使所述窜漏气体排出管的压力成为负压，从而所述窜漏气体容易通过所述窜漏气体排出管排出。
3.如权利要求1所述的燃气发动机的润滑装置，其特征在于，
将所述气体注入管在所述动阀装置室内的下部开孔并从该下部开孔部向动阀装置室导入窜漏气体，所述窜漏气体排出管与在所述动阀装置室的比所述气体注入管更靠上部开孔的开孔部连接，使气体流入所述窜漏气体排出管。
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