CN102892982B - 发动机窜气处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发动机窜气处理装置。在该发动机窜气处理装置中,新气体导入兼窜气排出通路中的比第1通气室靠曲轴箱侧的通路的上端部在上下方向上与开口部相对,并且,在该上端部与开口部之间设有与气门室内的空间相连通的连通部,将连通部的连通面积设定为:在窜气不仅从窜气排出专用通路流向进气通路,还从新气体导入兼窜气排出通路流向进气通路中情况下,相对于第1通气室内的压力,气门室内的压力的增加量不大于规定值。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机窜气处理装置,特别是涉及一种能够在曲轴箱内充分地进行新气体与窜气的气体交换的发动机窜气处理装置。
背景技术
图6表示以往的发动机的概略图,在图6中,在发动机101中,在气缸体102的上部安装有气缸盖103,气缸盖103轴支承有进气凸轮轴104和排气凸轮轴105,在气缸盖103上安装有气缸盖罩106并在气缸盖103的内部形成有气门室107,而且,在气缸体102的下部轴支承有曲轴108并安装有油底壳109,在气缸体102的内部形成有曲轴箱110。在发动机101中,在从空气滤清器111至燃烧室112的进气通路113中设有节气门114。
发动机具有窜气处理装置,在图6所示的以往的发动机101的窜气处理装置115中,在气门室107的上方配置有由通气板116划分成的第1通气室117和第2通气室118,利用第1通气管119将进气通路113的比节气门114靠上游侧的位置和第1通气室117连接起来,利用贯穿气缸盖103和气缸体102的第1贯通孔120将第1通气室117和曲轴箱110连接起来。采用该结构,经由第1通气室117并且在气门室107内通过的新气体导入兼窜气排出通路121将进气通路113的比节气门114靠上游侧的位置和曲轴箱110连接起来。
而且,在窜气处理装置115中,利用第2通气管122将进气通路113的比节气门114靠下游侧的位置和第2通气室118连接起来,利用贯穿气缸盖103和气缸体102的第2贯通孔123将第2通气室118和曲轴箱110连接起来。采用该结构,经由第2通气室118和气门室107的窜气排出专用通路124将进气通路113的比节气门114靠下游侧的位置和曲轴箱110连接起来,在窜气排出专用通路124的比第2通气室118靠下游侧的第2通气管122上游端配置有用于按照进气通路113内的负压而调整窜气流量的PCV阀(PositiveCrankcaseVentilation,曲轴箱强制通风)125。
而且,在窜气处理装置115中,在作为第1通气室117底面的通气板116上具有新气体和窜气用的开口部126和用于让从窜气中分离出的润滑油(机油)向气门室107中返回的回油孔127。而且,在作为第2通气室118底面的通气板116上具有窜气用的入口部128和用于让从窜气中分离出的润滑油向气门室107中返回的回油孔129。
在上述发动机101的窜气处理装置115中,当使气门室107的新气体导入兼窜气排出通路121的上端部直接连通于第1通气室117的开口部126时,能够将大量的新气体导入到曲轴箱110中,能够在曲轴箱110内充分地进行新气体与窜气的气体交换,从而能够提高窜气处理性能。
而且,在以往的发动机窜气处理装置中,例如如专利文献1所述,存在使窜气排出专用通路和新气体导入兼窜气排出通路的其中一个通路(在实施例中为窜气排出专用通路)直接与曲轴箱和进气通路相连接而不经由通气室的装置。
并且,在以往的发动机窜气处理装置中,例如如专利文献2所述,存在在窜气排出专用通路中配置有PCV阀,在新气体导入兼窜气排出通路中配置有用于对应于节气门下游侧的进气通路负压而增大、缩小通路截面面积的流量控制阀的装置。
专利文献1:日本实开昭58-178404号公报
专利文献2:日本实开平5-87211号公报
在图6所示的具有上述结构的以往的发动机101的窜气处理装置115中,如图7所示,在发动机101低转速·中低负荷运转的情况下,利用新气体导入兼窜气排出通路121将新气体导入到曲轴箱110中,利用窜气排出专用通路124将曲轴箱110的窜气排出到进气通路113中。
而且,如图8、图9所示,在窜气处理装置115中,在发动机101高转速·高负荷运转的情况下,虽然将曲轴箱110的窜气从窜气排出专用通路124和新气体导入兼窜气排出通路121这两者排出到进气通路113中,但是,当发动机101的窜气产生量变多,将窜气从窜气排出专用通路124和新气体导入兼窜气排出通路121这两者排出到进气通路113时,气门室107的压力高于第1通气室117的压力,润滑油不会从第1通气室117向气门室107中返回。因此,从第1通气室117与窜气一同向进气通路113中流动从而消失的润滑油增加,存在节气门114、空气滤清器111被润滑油污染的隐患。
发明内容
本发明鉴于上述以往技术,其目的在于提供一种能够提高窜气处理性能,并且减少在窜气产生量较多的运转区域中与窜气一同消失的润滑油量,防止节气门、空气滤清器被润滑油污染的发动机窜气处理装置。
用于达到上述目的的本发明的优选的一实施例中的发动机窜气处理装置的特征在于,
该发动机窜气处理装置包括:
气门室,其设置于气缸盖上部;
第1通气室和第2通气室,其设置于上述气门室的上方;
曲轴箱,其设置于气缸体内部;
进气通路,其连接至燃烧室;
节气门,其设置于该进气通路中;新气体导入兼窜气排出通路,其经由上述第1通气室和上述气门室内的通路将上述进气通路的比节气门靠上游侧的位置和曲轴箱之间连接起来;
窜气排出专用通路,其经由上述第2通气室和上述气门室内的通路将上述进气通路的比节气门靠下游侧的位置和上述曲轴箱之间连接起来;
PCV阀,其设置于上述窜气排出专用通路的比第2通气室靠下游侧的位置,用于按照上述进气通路内的负压调整窜气流量;
开口部,其配置于上述第1通气室的底面,用于让新气体和窜气通过;
回油孔,其配置于上述第1通气室的底面,用于让从窜气中分离出的润滑油返回上述气门室中;
使上述新气体导入兼窜气排出通路中的比上述第1通气室靠曲轴箱侧的通路的上端部在上下方向上与上述开口部相对,并且,在该上端部与上述开口部之间设有与气门室内的空间相连通的连通部;
将上述连通部的连通面积设定为:在窜气不仅从上述窜气排出专用通路流向进气通路,还从上述新气体导入兼窜气排出通路流向进气通路的情况下,相对于上述第1通气室内的压力,上述气门室内的压力的增加量维持在润滑油能够从上述第1通气室返回上述气门室的范围以内。
而且,在上述实施例中,优选上述连通部的连通面积大于上述新气体导入兼窜气排出通路的通路截面面积。
并且,期望上述连通部在发动机的上下方向上配置于比上述回油孔的位置靠上方的位置。
在本发明的一优选的实施例中的发动机窜气处理装置中,在发动机的窜气产生量较少,节气门上下游的进气通路的负压差为规定值以上的情况下,将新气体从新气体导入兼窜气排出通路向曲轴箱中导入,通过窜气与新气体的气体交换使窜气通过窜气排出专用通路从曲轴箱向进气通路输送,从而进行燃烧处理。此时,由于使新气体导入兼窜气排出通路中的比第1通气室靠曲轴箱侧的通路的上端部在上下方向上与第1通气室的开口部相对,因此,能够使新气体从第1通气室的开口部线性地向气门室的新气体导入兼窜气排出通路的上端部中流入,增加在曲轴箱中流动的新气体量。因此,该发明的发动机窜气处理装置能够在曲轴箱内充分地进行新气体与窜气的气体交换,从而能够提高窜气处理性能。
而且,在该发明的发动机窜气处理装置中,将连通部的连通面积设定为:在发动机的窜气产生量较多,而且节气门上下游的进气通路内的负压差小于规定值,在将窜气不仅从窜气排出专用通路排出到进气通路,还从新气体导入兼窜气排出通路排出到进气通路中的情况下,相对于第1通气室内的压力,气门室内的压力的增加量不大于规定值。因此,该发明的发动机窜气处理装置能够防止由气门室的压力上升引起的润滑油从第1通气室向气门室中的返回情况不良,能够减少自第1通气室流出的与窜气一同消失的润滑油量,从而能够防止配置在进气通路中的节气门、空气滤清器被润滑油污染。
并且,在该发明的发动机窜气处理装置中,由于使能够比具有PCV阀的窜气排出专用通路增多窜气流量的新气体导入兼窜气排出通路与气门室内相连通,因此,与使窜气排出专用通路与气门室内相连通来降低气门室的压力的情况相比,能够大幅度地降低气门室内的压力。
附图说明
图1是表示本发明的一实施例的高转速·高负荷状态下的新气体和窜气及润滑油的流动的发动机的气缸盖的剖视图。
图2是本发明的一实施例的气缸盖的立体图。
图3是表示本发明的一实施例的发动机的整个结构、并且表示低转速·中低负荷状态下的新气体和窜气及润滑油的流动的发动机的剖视图。
图4是表示本发明的一实施例的发动机的整个结构、并且表示高转速·高负荷状态下的新气体和窜气及润滑油的流动的发动机的剖视图。
图5是表示本发明的一实施例的发动机的通气室的结构、并且表示高转速·高负荷状态下的新气体和窜气及润滑油的流动的通气室的剖视图。
图6是以往例子中的发动机的概略剖视图。
图7是表示上述以往例子中的低转速·中低负荷状态下的新气体和窜气及润滑油的流动的发动机的剖视图。
图8是表示以往例子中的高转速·高负荷状态下的新气体和窜气及润滑油的流动的发动机的剖视图。
图9表示以往例子中的高转速·高负荷下的新气体和窜气及润滑油的流动的气缸盖的剖视图。
具体实施方式
本发明涉及一种发动机窜气处理装置,特别是,其目的在于通过使新气体导入兼窜气排出通路的上端在上下方向上与第1通气室的开口部相对,在该上端与该开口部之间设置供与气门室内的空间相连通的具有规定连通面积的连通部,提高窜气处理性能,减少与窜气一同消失的润滑油量。
以下,根据附图说明实施例。而且,在以下的描述中用于表示方向(上下、左右、前后等)的用语分别作为表示图示状态、或者通常状态下的发动机的上下、左右、前后方向的内容而记载。
实施例
图1~图5用于表示本发明的一实施例。如图3所示,在发动机1(在本实施例中,作为优选的一实施例,对搭载于车辆的发动机进行说明)中,在气缸体2的上部安装有气缸盖3,在气缸盖3中轴支承有进气凸轮轴4和排气凸轮轴5,在气缸盖3上安装有气缸盖罩6并在气缸盖的上部形成有气门室7。而且,在气缸体3的下部轴支承有曲轴8并且安装有油底壳9,在气缸体3的内部形成有曲轴箱10。
在发动机1中,在从空气滤清器11至燃烧室的进气通路12中设有节气门13。
在图3所示的发动机1的窜气处理装置14中,在气门室7的上方配置有由通气板15划分成的第1通气室16和第2通气室17,利用第1通气管18将进气通路12的比节气门13靠上游侧的位置和第1通气室16连接起来,利用贯穿气缸盖3和气缸体2的第1贯通孔19将第1通气室16和曲轴箱10连接起来。
在窜气处理装置14中,由第1通气管18和第1贯通孔19形成新气体导入兼窜气排出通路20,经由第1通气室16并且在气门室7内通过的新气体导入兼窜气排出通路20、将进气通路12的比节气门13靠上游侧的位置和曲轴箱10连接起来。
而且,在窜气处理装置14中,利用第2通气管21将进气通路12的比节气门13靠下游侧的位置和第2通气室17连接起来,利用贯穿气缸盖3和气缸体2的第2贯通孔22将第2通气室17和曲轴箱10连接起来。
在窜气处理装置14中,由第2通气管21和第2贯通孔22形成窜气排出专用通路23,经由第2通气室17和气门室7的窜气排出专用通路23将进气通路12的比节气门13靠下游侧的位置和曲轴箱10连接起来。而且,在窜气排出专用通路23的比第2通气室17靠下游侧的第2通气管21上游端配置有用于按照进气通路12内的负压而调整窜气流量的PCV阀24。
而且,在窜气处理装置14中,在作为第1通气室16底面的通气板15上具有新气体和窜气用的开口部25和用于让从窜气中分离出的润滑油向气门室7中返回的回油孔26,在作为第2通气室17底面的通气板15上具有窜气用的入口部27和用于让从窜气中分离出的润滑油向气门室7中返回的回油孔28。
如图1、图2所示,在该发动机窜气处理装置14中,使新气体导入兼窜气排出通路20中的比第1通气室16靠曲轴箱10侧的通路的上端部在上下方向上与开口部25相对,并且,在该上端部与开口部25之间设有与气门室7内的空间相连通的连通部29。将连通部29的连通面积(横截面面积)设定为:在窜气不仅从窜气排出专用通路23流向进气通路12,还从新气体导入兼窜气排出通路20流向进气通路12的情况下,相对于第1通气16室内的压力,气门室7内的压力的增加量不大于规定值,换言之,相对于第1通气室16内的压力,将气门室7内的压力的增加量维持在润滑油能够从第1通气室16返回气门室7的范围以内。
在上述连通部29中,将连通面积设定得大于新气体导入兼窜气排出通路20的通路截面面积。而且,上述连通部29在发动机的上下方向上配置于比第1通气室16的回油孔26的位置靠上方的位置。
接着,说明本实施例的发动机1的窜气处理装置14的动作、作用。
如图3所示,在该发动机1的窜气处理装置14中,在发动机1低转速·中低负荷运转,窜气产生量较少,而且节气门上下游的进气通路的负压差为规定值以上的情况下,将新气体从新气体导入兼窜气排出通路20向曲轴箱10中导入,通过窜气与新气体的气体交换使窜气通过窜气排出专用通路23从曲轴箱10向进气通路12输送,从而进行燃烧处理。
此时,在窜气处理装置14中,由于使新气体导入兼窜气排出通路20中的比第1通气室16靠曲轴箱10侧的通路的上端部在上下方向上与第1通气室16的开口部25相对,因此,能够使新气体从第1通气室16的开口部25线性地向气门室7的新气体导入兼窜气排出通路20的上端部中流入,增加在曲轴箱10中流动的新气体量。
因此,该发动机1的窜气处理装置14能够在曲轴箱10内充分地进行新气体与窜气的气体交换,从而能够提高窜气处理性能。
而且,如图4、图5所示,在该发动机1的窜气处理装置14中,将连通部29的连通面积设定为:在发动机1高转速·高负荷运转,窜气产生量较多,而且节气门13上下游的进气通路12内的负压差小于规定值,在将窜气不仅从窜气排出专用通路23排出到进气通路12中之外,还从新气体导入兼窜气排出通路20排出到进气通路12中的情况下,相对于第1通气室16内的压力,气门室7内的压力的增加量不大于规定值。
因此,该窜气处理装置14能够防止由气门室7的压力上升引起的润滑油从第1通气室16向气门室7中的返回情况不良(回油孔26处的润滑油的倒流),能够减少自第1通气室16流出的与窜气一同消失的润滑油量,从而能够防止配置在进气通路12中的节气门13、空气滤清器11被润滑油污染。
并且,在该发动机1的窜气处理装置14中,由于利用连通部29使能够比具有PCV阀24的窜气排出专用通路23增多窜气流量的新气体导入兼窜气排出通路20与气门室7内相连通,因此,与使窜气排出专用通路23与气门室7内相连通来降低气门室7的压力的情况相比,能够大幅度地降低气门室7内的压力。
而且,在连通部29中,由于与气门室7相对的连通面积大于新气体导入兼窜气排出通路20的通路截面面积,因此,能够使流入到气门室7内的窜气大量地流入到新气体导入兼窜气排出通路20中,从而维持成与第1通气室16内的压力相对应的气门室7内的压力的增加量不大于规定值。
并且,由于连通部29在上下方向上配置于比回油孔26的位置靠上方的位置,因此,能够防止自回油孔26落下的润滑油再次被吸入到连通部29中。
而且,在上述实施例中,对搭载于车辆的发动机窜气处理装置进行了说明,但是,本发明并不限定于此,本发明用于提高性能,减少与窜气一同消失的润滑油量,其能够应用于所有发动机。
产业上的可利用性
本发明用于提高发动机窜气处理性能,减少与窜气一同消失的润滑油量,其不限定于搭载于车辆的发动机,能够应用于所有发动机。
附图标记说明
1、发动机;2、气缸体;3、气缸盖;6、气缸盖罩;7、气门室;9、油底壳;10、曲轴箱;12、进气通路;13、节气门;14、窜气处理装置;16、第1通气室;17、第2通气室;20、新气体导入兼窜气排出通路;23、窜气排出专用通路;24、PCV阀;25、开口部;26、回油孔;27、入口部;28、回油孔;29、连通部。
Claims (3)
1.一种发动机窜气处理装置,
该发动机窜气处理装置包括:
气门室,其设置于气缸盖上部;
第1通气室和第2通气室,其设置于上述气门室的上方;
曲轴箱,其设置于气缸体内部;
进气通路,其连接至燃烧室;
节气门,其设置于该进气通路中;
新气体导入兼窜气排出通路,其经由上述第1通气室和上述气门室内的通路将上述进气通路的比节气门靠上游侧的位置和曲轴箱之间连接起来;
窜气排出专用通路,其经由上述第2通气室和上述气门室内的通路将上述进气通路的比节气门靠下游侧的位置和上述曲轴箱之间连接起来;
PCV阀,其设置于上述窜气排出专用通路的比第2通气室靠下游侧的位置,用于按照上述进气通路内的负压调整窜气流量;
其特征在于,
所述发动机窜气处理装置还包括:
开口部,其配置于上述第1通气室的底面,用于让新气体和窜气通过;以及
回油孔,用于让从窜气中分离出的润滑油返回上述气门室中,
上述新气体导入兼窜气排出通路中的比上述第1通气室靠曲轴箱侧的通路的上端部在上下方向上与上述开口部相对,并且,在该上端部与上述开口部之间设有与气门室内的空间相连通的连通部,并且上述回油孔也形成于上述第1通气室的底面、与上述第1通气室的底面的上述开口部分开的位置处;
将上述连通部的连通面积设定为:在窜气不仅从上述窜气排出专用通路流向进气通路,还从上述新气体导入兼窜气排出通路流向进气通路的情况下,相对于上述第1通气室内的压力,上述气门室内的压力的增加量维持在润滑油能够从上述第1通气室返回上述气门室的范围以内。
2.根据权利要求1所述的发动机窜气处理装置,其特征在于,
上述连通部的连通面积大于上述新气体导入兼窜气排出通路的通路截面面积。
3.根据权利要求1所述的发动机窜气处理装置,其特征在于,
上述连通部在发动机的上下方向上配置于比上述回油孔的位置靠上方的位置。
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