CN102444446A

CN102444446A - 发动机的通气装置

Info

Publication number: CN102444446A
Application number: CN2011102943567A
Authority: CN
Inventors: 松岛俊之
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2031-09-26
Also published as: JP5551556B2; US8505521B2; CN102444446B; US20120080015A1; JP2012077631A

Abstract

本发明涉及一种发动机的通气装置，其可以从漏气中去除较多油雾。固定于凸轮轴(25)上的旋转分离器(41)，具有从基板部(43)延伸的多个突起板(44)。另外，设置于气缸盖(18)上的分离器壳体(51)，在一端侧具有进气口(56)，在另一端侧具有排气口(59)。而且，在进气口(56)上设有根据凸轮收容室(28)的压力变化而进行开闭的簧片阀(63)。因为被引导至凸轮收容室(28)中的漏气，沿径向通过旋转分离器时与突起板碰撞，所以油雾被突起板捕捉。然后，漏气从凸轮收容室经由簧片阀被引导至分离器壳体内。因为在通过簧片阀时，漏气的流速发生变化，所以由分离器壳体的内壁面有效地捕捉油雾。

Description

发动机的通气装置

技术领域

本发明涉及一种发动机的通气装置，其从由曲柄箱向进气系统引导的漏气中分离出油雾。

背景技术

在发动机的曲柄箱中，从燃烧室通过活塞和气缸之间而流入漏气。因为该漏气成为大气污染的原因，所以需要使其重新返回燃烧室而使其燃烧。因此，使用一种通气装置，其通过将气缸盖和进气系统使用通气管连接，从而可以从曲柄箱向进气系统中引导漏气。

但是，因为在曲柄箱内的漏气中含有油雾，所以从漏气中分离出油雾是很重要的。因此，开发出简易构造的通气装置，其通过在曲柄轴上安装油分离器而使其旋转，从而可以从漏气中分离出油雾(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2009-30580号公报

发明内容

通过使用专利文献1的通气装置，可以从漏气中去除较多的油雾，却难以从漏气中完全去除油雾。因为在漏气中包含的油雾是污染进气系统的空气滤清器部件等的主要因素，所以希望在维持通气装置的简单构造的同时，更多地去除油雾。

本发明的目的在于提供一种发动机的通气装置，其避免通气装置的复杂化，并可以从漏气中去除较多油雾。

本发明的发动机的通气装置，其从由曲柄箱向进气系统引导的漏气中分离出油雾，其特征在于，具有：旋转分离器，其安装在被收容于气缸盖的凸轮收容室内的凸轮轴上，具有固定在所述凸轮轴的端部上的基板部、和从所述基板部向与所述凸轮轴远离的方向延伸的多个突起板；分离器壳体，其安装在与所述旋转分离器相对的所述气缸盖的侧壁开口部处，在其一端侧形成与所述凸轮收容室连通的进气口，在另一端侧形成与所述进气系统连通的排气口；以及簧片阀，其安装在所述分离器壳体的所述进气口上，在所述凸轮收容室的压力上升时将所述进气口打开，在所述凸轮收容室的压力降低时将所述进气口闭塞，来自于所述曲柄箱的漏气，在通过所述旋转分离器及所述簧片阀后，被引导至所述进气系统。

本发明的发动机的通气装置，其特征在于，在所述分离器壳体中，在所述进气口的下方形成与所述凸轮收容室连通的通孔，在所述凸轮收容室的压力降低时，使油从所述通孔向所述凸轮收容室返回。

本发明的发动机的通气装置，其特征在于，所述分离器壳体具有筒状壁，其包围所述排气口，并从所述另一端侧向所述进气口延伸，经由所述簧片阀而被导入的漏气，在所述分离器壳体的另一端侧折返后，从所述筒状壁的开口端被引导至所述排气口。

发明的效果

根据本发明，在由旋转分离器分离出油雾后，再由分离器壳体进一步分离油雾。这样，因为可以从漏气中去除较多的油雾，所以可以大幅度抑制从曲柄箱向进气系统所带出的油量。而且，因为分离器壳体的进气口由簧片阀进行开闭，所以可以使漏气的流速发生变化，从而可以有效地分离油雾。另外，因为采用的是设置旋转分离器及分离器壳体这种简单的构造，所以可以避免通气装置的复杂化。

附图说明

图1是表示发动机的内部构造的剖面图。

图2是表示在气缸盖上设置的通气装置及其周边构造的剖面图。

图3是表示沿着图2的A-A线示出的通气装置及其周边构造的剖面图。

图4是表示通气装置及其周边构造的分解斜视图。

图5(a)是表示分隔壁板及簧片阀的扩大俯视图，(b)及(c)是表示沿着(a)的A-A线所示出的分隔壁板及簧片阀的扩大剖面图。

图6是表示由通气装置对油雾的分离状况的说明图。

图7是表示由通气装置对油雾的分离状况的说明图。

图8是表示每单位时间内油排出量的实验数据的对比图。

具体实施方式

以下基于附图对本发明的实施方式详细地进行说明。图1是表示发动机10的内部构造的剖面图。如图1所示，发动机10具有曲柄箱11，在该曲柄箱11中形成收容曲柄轴12的曲柄室13、和储存油(润滑油)的油室14。在曲柄箱11的上端安装气缸15，在气缸15内可自由往复移动地收容活塞16。另外，曲柄轴12和活塞16经由连杆17连结。此外，在气缸15的上端搭载气缸盖18，在气缸盖18上形成向燃烧室19开口的进气口20、及未图示的排气口。此外，在进气口20上连接后述的构成进气系统58的未图示的化油器及空气滤清器箱等，在排气口上连接构成排气系统的未图示的消声器等。

气缸盖18由安装动阀机构21的气缸盖主体22、和为了覆盖动阀机构21而在气缸盖主体22上安装的气缸盖罩23构成。在气缸盖主体22上安装对进气口20进行开闭的进气阀24，并且安装对排气口进行开闭的未图示的排气阀。另外，在气缸盖主体22上，可自由旋转地支撑具有进气用凸轮25a和排气用凸轮25b的凸轮轴25。而且，在气缸盖主体22上，可自由摆动地设置进气用摇臂26和排气用摇臂27，该进气用摇臂26将进气用凸轮25a的旋转运动向进气阀24传递，该排气用摇臂27将排气用凸轮25b的旋转运动向排气阀传递。这样，构成动阀机构21的凸轮轴25等被收容于在气缸盖主体22和气缸盖罩23之间划分出的凸轮收容室28中。

另外，在固定于曲柄轴12上的曲柄链轮30、和固定于凸轮轴25上的凸轮链轮31之间，架设用于将曲柄轴12的旋转向凸轮轴25传递的正时链条32。为了架设该正时链条32，在气缸15的侧部形成上下贯通的连通路33。即，曲柄箱11的曲柄室13和气缸盖18的凸轮收容室28，经由气缸15的连通路33而连通。

在这种气缸10中，因为会从燃烧室19通过气缸15和活塞16之间而向曲柄箱11泄漏漏气，所以要使该漏气再次返回燃烧室19而使其燃烧。但是，因为在曲柄箱11内的漏气中含有油雾(成为雾状的润滑油)，所以需要将油雾从漏气中分离并去除。因此，在图示的发动机10中设置作为本发明的一个实施方式的发动机的通气装置40，并由该通气装置40从漏气中分离出油雾。

图2是表示在气缸盖18上设置的通气装置40及其周边构造的剖面图。另外，图3是表示沿着图2的A-A线示出通气装置40及其周边构造的剖面图。而且，图4是表示通气装置40及其周边构造的分解斜视图。

如图2～图4所示，使用螺栓部件42将旋转分离器41和凸轮链轮31一起固定在凸轮轴25的端部25c上。旋转分离器41具有固定在凸轮轴25的端部25c上的基板部43、和从基板部43向与凸轮轴25分离的方向延伸的多个突起板44。如图3及图4所示，在旋转分离器41上设置6个从基板部43延伸的突起板44，该突起板44相对于基板部43大致以直角弯曲。即，各突起板44与凸轮轴25的轴向大致平行地延伸而形成。另外，如图3所示，旋转分离器41向箭头R方向旋转，位于该旋转方向的前端的突起板44的前端部44a，与位于旋转方向的后侧的突起板44的后端部44b相比，更接近于旋转分离器41的旋转中心C。即，各突起板44的外表面44c相对于旋转方向倾斜地形成。此外，图示的旋转分离器41是通过对被冲裁成规定形状的铁板等实施冲压加工制造而成。

另外，如图2所示，在与旋转分离器41相对的气缸盖18的侧壁开口部18a上安装圆筒形状的分离器壳体51，在该分离器壳体51的内部划分出气液分离室50。该分离器壳体51具有固定于气缸盖18的侧壁上的圆板部52、和从该圆板部52向凸轮收容室28内延伸的圆筒部53。另外，在圆筒部53的开口端54上固定分隔壁板55，在构成分离器壳体51的一端侧的分隔壁板55上形成进气口56及通孔57。而且，在构成分离器壳体51的另一端侧的圆板部52上，形成与进气系统58连通的排气59。另外，在圆板部52上形成包围排气口59并向分隔壁板55延伸的筒状壁60。此外，圆板部52的排气口59经由排气导管61及排气软管62而与进气系统58连接。

另外，如图2及图4所示，在分离器壳体51的分隔壁板55上安装也被称为板阀的簧片阀63。该簧片阀63是为了覆盖分隔壁板55的进气口56而安装的，其允许从凸轮收容室28向气液分离室50的流动，另一方面，阻止从气液分离室50向凸轮收容室28的流动。在这里，图5(a)是表示分隔壁板55及簧片阀63的扩大俯视图，图5(b)及(c)是表示沿着图5(a)的A-A线而表示分隔壁板55及簧片阀63的扩大剖面图。如图5(a)及(b)所示，簧片阀63具有可自由弹性变形的簧片64、和限制簧片64的倾斜量的止动器65。这种构造的簧片阀63，在活塞16向上止点上升，从而凸轮收容室28的压力降低的情况下，如图5(b)所示，由簧片64闭塞进气口56。另一方面，在活塞16向下止点下降，从而凸轮收容室28的压力上升的情况下，如图5(c)所示，由弹性变形的簧片64放开进气口56。

下面，对本发明的通气装置40对油雾的分离功能进行说明。图6及图7是表示由通气装置40对油雾的分离状况的说明图，在图6中表示和图2相同的部位，在图7中表示和图3相同的部位。如图6及图7所示，含有油雾的漏气从曲柄箱11的曲柄室13经由连通路33而被引导至气缸盖18的凸轮收容室28。这样，被引导至凸轮收容室28的漏气，朝向旋转中心C而沿径向通过旋转分离器41。这时，因为漏气与旋转分离器41的突起板44碰撞，所以油雾会附着在突起板44的外表面44c上而从漏气中分离出。而且，附着在突起板44上的油(油滴)，在向突起板44的后端部44b流动后，由于离心力而从后端部44b向径向外方飞散。这样，漏气沿径向通过旋转分离器41时，由突起板44从漏气中去除油雾。此外，从旋转分离器41分散出的油，附着在气缸盖18的内壁等上之后向曲柄箱11落下。另外，如上述所述，因为旋转分离器41的突起板44，相对于旋转方向倾斜，所以可以使在突起板44上附着的油有效地飞散。

这样，如果经由旋转分离器41而从漏气中去除较多的油雾，则如图6所示，漏气经由与活塞16的上下运动联动而开闭的簧片阀63，被引导至分离器壳体51内。而且，被引导至分离器壳体51内的气液分离室50内的漏气，在圆筒部53和筒状壁60之间流动并在圆板部52处折返后，从筒状壁60的开口端66被引导至排气口59。在该分离器壳体51中，在漏气流入气液分离室50时，因为通过簧片阀63的漏气会加速地进入，所以漏气会与圆筒部53的内壁面53a碰撞，从而使油雾附着在内壁面53a上。而且，因为漏气在圆板部52处折返，所以漏气会与圆板部52的内壁面52a碰撞，从而使油雾附着在内壁面52a上。

这样，漏气从凸轮收容室28经由簧片阀63而被导入至分离器壳体51的气液分离室50内。因为该簧片阀63与活塞16的上下运动联动而进行开闭，所以可以使漏气的流速发生变化(加速或减速)。即，因为不是由簧片阀63持续打开进气口56，而是可以使进气口56闭塞而使漏气的流速发生变化，所以可以从漏气中分离出较多的油雾。而且，因为分离器壳体51内的气液分离室50成为具有筒状壁60的复杂构造，所以可以一边使漏气与气液分离室50的各内壁面52a、53a碰撞一边使其移动，从而可以在各内壁面52a、53a上附着较多的油雾而将其去除。

而且，在分离器壳体51的内壁面52a、53a上附着的油，由于重力的作用而在分离器壳体51的下部积存。在这里，在分离器壳体51的分隔壁板55上，在进气口56的下方形成通孔57。这样，因为在分离器壳体51的下部形成与凸轮收容室28连通的通孔57，所以积存的油会被定期地从通孔57向凸轮收容室28侧吸入。即，在由于活塞16的上升而导致凸轮收容室28内的压力降低时，因为凸轮收容室28的压力比气液分离室50的低，所以油经由通孔57被向凸轮收容室28侧吸入。这样，因为被分离器壳体51捕捉的油，会从通孔57返回凸轮收容室28内，所以不需要设置用于使油返回的回流阀等，可以实现通气装置40的成本降低。此外，如图6所示，分离器壳体51的分隔壁板55、和旋转分离器41的突起板44的前端面，隔着规定的间隔而相对。这样，在从通孔57向凸轮收容室28侧吸出油时，可以使油不与突起板44发生碰撞地落下。

如上所述，在由旋转分离器41从漏气中分离出油雾之后，由具有簧片阀63的分离器壳体51进一步从漏气中分离油雾。这样，因为可以从漏气中去除较多的油雾，所以可以大幅度地抑制从曲柄箱11向进气系统58带出的油量(油排出量)。在这里，图8是表示每单位时间内油排出量的实验数据的对比图。在图8中表示在使用本发明的通气装置40的情况下的油排出量、和使用现有的通气装置的情况下的油排出量，此外，作为现有的通气装置，使用在作为背景技术而列举的日本特开2009-30580号公报的图8中记载的具有内侧环状叶片列及外侧环状叶片列的通气装置进行实验。如图8所示，本发明的通气装置40与现有的通气装置相比，可以使油排出量减少90％以上。

这样，通过在使用旋转分离器41的同时使用具有簧片阀63的分离器壳体51，可以从漏气中去除较多的油雾。这样，因为不仅可以抑制油排出量，还可以防止由于带出的油雾而污染进气系统58，所以可以实现发动机10的维护工作简单化。而且，因为具有在设置旋转分离器41的同时，设置具有簧片阀63的分离器壳体51的简单的构造，所以可以实现通气装置40的小型化及降低成本。

本发明并不限定于上述的实施方式，当然可以在不脱离其要点的范围内做各种改变。例如，在上述的说明中，在旋转分离器41上形成6个突起板44，但并不限定于此，可以形成5个及5个以下的突起板44，也可以形成7个及7个以上的突起板44。另外，旋转分离器41的突起板44优选相对于旋转方向倾斜，但也可以不使突起板44相对于旋转方向倾斜形成。此外，在上述的说明中，使分离器壳体51的排气口59与旋转分离器41的旋转中心C同心配置，但并不限定于此，也可以将排气口59和旋转中心C偏移配置。

另外，在上述的说明中，在分隔壁板55上形成通孔57，但并不限定于此，也可以在分离器壳体51的圆筒部53上形成与凸轮收容室28连通的通孔。此外，也可以在圆筒部53的开口端66上形成缺口，并使该缺口具有与凸轮收容室28连通的通孔的功能。

Claims

1.一种发动机的通气装置，其从由曲柄箱向进气系统引导的漏气中分离出油雾，其特征在于，具有：

旋转分离器，其安装在被收容于气缸盖的凸轮收容室内的凸轮轴上，具有固定在所述凸轮轴的端部上的基板部、和从所述基板部向与所述凸轮轴远离的方向延伸的多个突起板；

分离器壳体，其安装在与所述旋转分离器相对的所述气缸盖的侧壁开口部处，在其一端侧形成与所述凸轮收容室连通的进气口，在另一端侧形成与所述进气系统连通的排气口；以及

簧片阀，其安装在所述分离器壳体的所述进气口上，在所述凸轮收容室的压力上升时将所述进气口打开，在所述凸轮收容室的压力降低时将所述进气口闭塞，

来自于所述曲柄箱的漏气，在通过所述旋转分离器及所述簧片阀后，被引导至所述进气系统。

2.根据权利要求1所述的发动机的通气装置，其特征在于，

在所述分离器壳体中，在所述进气口的下方形成与所述凸轮收容室连通的通孔，在所述凸轮收容室的压力降低时，使油从所述通孔向所述凸轮收容室返回。

3.根据权利要求1或2所述的发动机的通气装置，其特征在于，

所述分离器壳体具有筒状壁，其包围所述排气口，并从所述另一端侧向所述进气口延伸，

经由所述簧片阀而被导入的漏气，在所述分离器壳体的另一端侧折返后，从所述筒状壁的开口端被引导至所述排气口。