CN104428502A - 用于配备有增压器的内燃机的窜气通风系统 - Google Patents

Abstract

一种用于配备有增压器的内燃机的窜气通风系统，该窜气通风系统将窜气从曲轴箱(15)排到进气中，所述窜气通风系统包括曲轴箱强制通风通路，窜气从曲轴箱(15)通过所述曲轴箱强制通风通路被输送到进气通路(20)。曲轴箱强制通风通路在该曲轴箱强制通风通路的中间位置中分支为第一路径(35)和第二路径(36)，其中，在内燃机自然吸气期间使用该第一路径(35)，而在内燃机增压期间使用所述第二路径(36)，并且，曲轴箱强制通风通路的包括第一路径(35)和第二路径(36)之间的分支部分的一部分(34)与内燃机的气缸盖(13)一体地形成。

Description

用于配备有增压器的内燃机的窜气通风系统

技术领域

本发明涉及用于配备有增压器的内燃机的窜气通风系统。

背景技术

作为将窜气从曲轴箱排出的窜气通风系统，已知在日本专利申请公开No.2009-250159(JP 2009-250159 A)中描述的系统。在JP2009-250159 A中描述的窜气通风系统中，曲轴箱强制通风(PCV)通路的一部分和分离器室被一体地形成在气缸盖内，窜气从曲轴箱通过该曲轴箱强制通风(PCV)通路的一部分流到进气通路，该分离器室将机油成分与窜气分离。

在内燃机的自然吸气期间，能够通过使用节流阀的下游导致的负进气压力而将窜气从曲轴箱抽吸到PCV通路中来排出在曲轴箱中的窜气，所述PCV通路被形成为将进气通路中的节流阀的下游的区域连接到曲轴箱。然而，在配备有增压器的内燃机的情况中，在增压期间，在进气通路中的节流阀的下游的区域导致了正压，从而不能够以上述方式排出窜气，即，不能够通过使用进气负压来排出窜气。在此方面，在前述的现有技术的窜气通风系统中，不考虑在增压期间从曲轴箱排出窜气，从而能够仅在自然吸气期间从曲轴箱排出窜气。

发明内容

本发明提供了用于配备有增压器的内燃机的窜气通风系统，所述窜气通风系统能够在增压期间和自然吸气期间排出窜气，同时抑制了所述窜气通风系统的构造的复杂化。

本发明的方面涉及用于配备有增压器的内燃机的窜气通风系统，所述窜气通风系统被应用于包括增压器的内燃机，并且所述窜气通风系统将窜气从曲轴箱排到进气中。窜气通风系统包括曲轴箱强制通风通路，窜气从曲轴箱通过该曲轴箱强制通风通路被输送到进气通路。曲轴箱强制通风通路在该曲轴箱强制通风通路中的中间位置中分支为第一路径和第二路径，在内燃机自然吸气期间使用所述第一路径，而在内燃机增压期间使用所述第二路径，并且，曲轴箱强制通风通路的包括第一路径和第二路径之间的分支部分的一部分与内燃机的气缸盖一体地形成。

在前述窜气通风系统中，从曲轴箱延伸到气缸盖的PCV通路的一部分由自然吸气期间和增压期间使用的且形成PCV通路的两条路径共用。因此，使得构造更简单。因此，能够在增压和自然吸气期间排出窜气同时抑制构造的复杂化。

在增压期间，需要将增加的量的窜气从曲轴箱排出，从而被窜气携带走的机油的量增加。在此方面，当气缸盖中的第一路径的下游侧开口被形成在气缸盖的侧表面中且气缸盖中的第二路径的下游侧开口被形成在气缸盖的上表面中时，第二路径从分支部分向上延伸。因此，由于重力作用，从在第二路径中流动的窜气分离出的增加的机油量且因此被窜气携带走的机油的量能够降低。

在增压期间，例如可以通过被设置在循环通路中的喷射器将窜气排出，进气从增压器的下游的区域通过所述循环通路流到增压器的上游的区域。在该方面，当喷射器被装配到盖罩时，第二路径能够被连接到喷射器，而不在内燃机外部延伸。因此，使得构造更简单。

此外，可在曲轴箱强制通风通路的所述一部分中形成扩大室，并且窜气流过的扩大室的流路面积可以大于曲轴箱强制通风通路的所述一部分的上游部分的流路面积，所述上游部分位于所述扩大室的上游。在该方面，由于当窜气流入到扩大室中时和当窜气从扩大室流出时导致的流动速度的改变导致机油与窜气分离，因此被窜气携带走的机油量能够降低。

附图说明

将在下文中参考附图描述本发明的典型实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中类似的附图标号指示了类似的元件，其中：

图1是示意性地示出了根据本发明的实施例的用于配备有增压器的内燃机的窜气通风系统的完整构造的图；

图2是示出了根据实施例的窜气通风系统中的在气缸盖中的气缸盖内通路的位置的图；

图3是示出了根据实施例的窜气通风系统内的气缸盖内通路的透视结构的透视图；

图4是根据实施例的窜气通风系统中的气缸盖内通路的侧视结构的侧视图；

图5是示出了在内燃机自然吸气期间根据实施例的窜气通风系统中的空气和窜气的流动的图；并且

图6是示出了在内燃机增压期间根据实施例的窜气通风系统中的空气和窜气的流动的图。

具体实施方式

将在下文中参考图1至图6描述根据本发明的实施例的用于配备有增压器的内燃机的窜气通风系统。如在图1中所示，内燃机的气缸体12设有气缸11，在每个气缸11中布置了活塞10使得活塞10能够往复运动。在气缸体12的上部上设置了气缸盖13。在气缸盖13的上部上设置了盖罩14。另一方面，在气缸体12的下部处形成了曲轴箱15。存储内燃机的润滑油的油盘16被装配到曲轴箱15的下部。

在内燃机的进气通路20中，从上游侧依次设置了：空气滤清器21，所述空气滤清器21过滤被引入到进气通路20中的空气；涡轮增压器的压缩机22，该涡轮增压器的压缩机22作为被排气驱动的增压器；中冷器23，该中冷器23对温度由于增压而升高的空气进行冷却；和节流阀24，该节流阀24调整进气流量。进气通路20经由进气歧管25被连接到气缸盖13，该进气歧管25被设置在节流阀24的下游。

以上所述的配备有增压器的内燃机设有窜气通风系统，所述窜气通风系统将通过在活塞10和气缸11之间的滑动接触表面之间的空间泄漏到曲轴箱15中的窜气排出。窜气通风系统包括：新鲜空气进入通路，在窜气排出期间将新鲜空气通过所述新鲜空气进入通路引入到曲轴箱15中；和曲轴箱强制通风(PCV)通路，窜气从曲轴箱15通过该曲轴箱强制通风(PCV)通路被输送到进气通路20中。在这两个通路中，新鲜空气引入通路由新鲜空气引入管30和新鲜空气引入通路31形成。新鲜空气引入管30将进气通路20中的空气滤清器21的下游的区域连接到盖罩14。新鲜空气引入通路31被形成在气缸盖13和气缸体12中，以提供盖罩14内侧和曲轴箱15之间的连通。

另一方面，窜气通风系统的PCV通路的构造如下。即，气缸体内通路32被形成在气缸体12内。气缸体内通路32被形成为从曲轴箱15通过气缸体12延伸到气缸体12的上表面。此外，在气缸体内通路32中的中间位置中设置了机油分离器33，所述机油分离器33将机油成分从流入到该机油分离器33内部的窜气移除。在该实施例中，所使用的机油分离器33是旋风分离器，该旋风分离器通过离心分离将机油成分从窜气分离，所述离心分离通过在机油分离器33内部导致涡旋流动来执行。

气缸体内通路32被连接到气缸盖内通路34，该气缸盖内通路34被形成在气缸盖13内。在气缸盖内通路34中，PCV通路分支为第一路径35和第二路径36，其中在内燃机自然吸气期间使用第一路径35，而在增压期间使用第二路径36。第一路径35经由PCV阀37被连接到进气歧管25。PCV阀37根据越过该PCV阀37的压力差而打开和关闭，并且防止新鲜空气反向从进气歧管25侧流到曲轴箱15侧，并且调整被引入到进气中的窜气的流量。另一方面，第二路径36被连接到喷射器38，该喷射器38被装配到盖罩14内侧。喷射器38被设置在循环通路39中的中间位置中，该循环通路39提供进气通路20中的压缩机22的下游和上游的区域之间的连通。喷射器38用作喷射泵，所述喷射泵通过使用在循环通路39中流动的空气流从曲轴箱15吸入窜气。位于压缩机22的上游且循环通路39被连接到进气通路20的连接位置位于新鲜空气管30被连接到进气通路20的连接位置的下游。

如在图2中所示，构成PCV通路的包括第一路径35和第二路径36之间的分支部分的一部分的气缸盖内通路34被形成在两个相邻的气缸的进气口40之间。如在图3中所示，气缸盖内通路34从气缸盖13的下表面向上延伸，并且被连接到扩大室41。扩大室41被形成为使得窜气流过的扩大室41的流路面积大于气缸盖内通路34的上游部分的流路面积，所述上游部分位于扩大室41的上游处(在下文中，上游部分将被称为预分支通路42)。扩大室41用作机油分离器，该机油分离器由于流路面积改变所导致的流动速度改变而将机油成分从窜气分离。形成第一路径35的自然吸气范围通路44从扩大室41倾斜地向上延伸，并且形成第二路径36的增压范围通路45从扩大室41向上延伸。在该窜气通风系统中，因为对于能够形成在气缸盖13中的孔的直径的限制，形成第二通路36的气缸盖内通路34的一部分由过两个增压范围通路45形成，以确保必要的流路面积。

如在图4中所示，自然吸气范围通路44的下游侧开口被形成在气缸盖13的侧表面中(更具体地，进气歧管25所装配到的装配表面43)。自然吸气范围通路44设有PCV阀37。另一方面，增压器范围通路45的下游侧开口被形成在盖罩14所装配到的气缸盖13的上表面中。气缸盖内通路34的自然吸气范围通路44和扩大室41通过铸造气缸盖13时的型芯造型而形成。增压范围通路45和预分支通路42通过铸造过程之后的钻孔过程而形成。

然后，将描述如上所述构造的用于配备有增压器的内燃机的窜气通风系统的运行。如在图5中所示，在内燃机的自然吸气期间，在进气通路20中的节流阀24的下游的区域中导致负压。此时，PCV阀37由于越过PCV阀37的压力差而打开。由于在进气歧管25中的负压，将窜气从曲轴箱15经由气缸体内通路32、机油分离器33、气缸盖内通路34、自然吸气范围通路44和PCV阀37吸入到进气歧管25中。此外，当窜气被从曲轴箱15以该方式排出时，进气通路20中的空气经由新鲜空气引入管30和新鲜空气引入通路31被引入到曲轴箱15中。此时，在进气通路20中的压缩机22的上游和下游的区域之间的压力差小，从而空气不流动到循环通路39中，使得喷射器38不运行。

另一方面，在内燃机增压期间，进气通路20中的压缩机22的下游的区域中的压力变得高于进气通路20中的压缩机22的上游的区域中的压力。此时，在进气通路20中的压缩机22的上游和下游的区域之间出现大的压力差，从而空气流动到循环通路39中，使得喷射器38由于空气流而运行。如在图6中所示，由于喷射器38的运行，将窜气从曲轴箱15经由气缸体内通路32、机油分离器33、气缸盖内通路34和第二路径36吸入到喷射器38中。被吸入到喷射器38中的窜气与流入到循环通路39中的空气一起被输送到进气通路20中的压缩机22的上游的区域中。此时，PCV阀37处于关闭状态，从而能够防止空气从进气歧管25逆流到曲轴箱15中，在进气歧管25中压力已经由于增压而变高。

在增压期间，泄漏到曲轴箱15中的窜气的量大，从而需要将大量的窜气从曲轴箱15排出。因而，如果从曲轴箱15排出的窜气的流量增加，则被窜气携带走的机油的量也增加。在此方面，在该窜气通风系统中，在增压期间窜气流过的第二路径36在竖直方向上向上延伸(即，在与重力方向相反的方向上延伸)。因此，重力在与窜气在第二路径36中流动的方向相反的方向上起作用。因此，由于重力的作用，从流入到第二路径36中的窜气分离的机油的增加的量且因此被窜气携带走的机油的量能够降低。

以上所述的用于配备有增压器的内燃机的窜气通风系统具有如下有利的效果。(1)在该实施例中，将窜气从曲轴箱15输送到进气通路20的PCV通路在PCV通路中的中间位置中分支为第一路径35和第二路径36，在内燃机的自然吸气期间使用该第一路径35，而在内燃机的增压期间使用该第二路径36。PCV通路的包括第一路径35和第二路径36之间的分支部分(扩大室41)的一部分(气缸盖内通路34)与气缸盖13一体地形成。在该实施例中，从曲轴箱15延伸到气缸盖13的PCV通路的一部分由两个路径(第一路径35和第二路径36)共用，所述两个路径在自然吸气期间和增压期间使用且形成PCV通路。因此，不需要软管或管等，并且部件的数目降低。相应地，能够在增压和自然吸气期间从曲轴箱排出窜气，同时抑制构造的复杂化。

(2)在该实施例中，在气缸盖内通路34中的第一路径35(自然吸气范围通路44)的下游侧开口被形成在气缸盖13的侧表面中(进气歧管25所装配到的装配表面43)，并且在气缸盖内通路34中的第二路径36(增压范围通路45)的下游侧开口被形成在气缸盖13的上表面内。因此，第二路径36从扩大室41在竖直方向上向上延伸，其中该扩大室41为PCV通路的分支部分，即，第二通路36在与重力方向相反的方向上延伸。因此，在第二路径36中，窜气在与重力作用方向相反的方向上流动。因此，当执行增压时，即，当增加量的窜气需要被从曲轴箱排出时，能够抑制被窜气携带走的机油的量增加。

(3)在该实施例中，喷射器38被装配到盖罩14，并且第二路径36被直接连接到喷射器38，而不在内燃机的外部延伸。这消除了对于用于将第二路径36连接到喷射器38的软管、管等的需求，并且因此使得构造更简单。

(4)在该实施例中，在气缸盖内通路34中形成了扩大室41，并且扩大室41的流路面积大于位于扩大室41的上游和下游的上游部分和下游部分中的每个部分的流路面积。因此，由于在窜气流入到扩大室41中时和在窜气从扩大室41流出时导致的流动速度的改变导致机油与窜气分离，从而被窜气携带走的机油量能够降低。

实施例可以以如下变型实施。虽然在实施例中设置了两个增压范围通路45，但如果能够在气缸盖13中形成具有足够大的直径的通路，则可以设置仅一个增压范围通路45。

虽然在实施例中用于分离机油的扩大室41被形成在气缸盖内通路34中，但是如果被窜气携带走的机油的量能够在不设置扩大室41的情况下被充分地降低，则所述扩大室41可省去。

虽然在实施例中，喷射器38被装配到盖罩14的内侧，但是喷射器38可以被装配到盖罩14的外侧。也在该情况中，能够将第二路径36连接到喷射器38，而不设置在内燃机的外部延伸的软管或管。

虽然在该实施例中，喷射器38被装配到盖罩14，但是如果由于循环通路39的布局使得难于将喷射器38配备到盖罩14，则喷射器38也可以被装配到不同于盖罩14的位置。

虽然在实施例中，在增压期间通过使用喷射器38来排出窜气，但在增压期间可通过其他方法来排出窜气，例如通过使用电动泵等。虽然在实施例中，在气缸盖内通路34中的第一路径35的下游侧开口被形成在气缸盖13的侧表面中，并且在气缸盖内通路34中的第二路径36的下游侧开口被形成在气缸盖13的上表面中，但是所述下游侧开口可以被形成在气缸盖13上的其它的位置处。

Claims (4)

1.一种用于配备有增压器的内燃机的窜气通风系统，所述窜气通风系统被应用于包括增压器的内燃机，并且所述窜气通风系统将窜气从曲轴箱排到进气中，所述窜气通风系统包括：

曲轴箱强制通风通路，所述窜气从所述曲轴箱通过所述曲轴箱强制通风通路被输送到进气通路，其中，所述曲轴箱强制通风通路在所述曲轴箱强制通风通路中的中间位置中分支为第一路径和第二路径，其中在所述内燃机自然吸气期间使用所述第一路径，而在所述内燃机增压期间使用所述第二路径，并且，所述曲轴箱强制通风通路的包括所述第一路径和所述第二路径之间的分支部分的一部分与所述内燃机的气缸盖一体地形成。

2.根据权利要求1所述的窜气通风系统，其中，所述气缸盖中的所述第一路径的下游侧开口被形成在所述气缸盖的侧表面中，并且所述气缸盖中的所述第二路径的下游侧开口被形成在所述气缸盖的上表面中。

3.根据权利要求1或2所述的窜气通风系统，其中，通过使用被设置在循环通路中的喷射器抽吸所述窜气，将所述窜气经由所述第二路径排出，其中所述进气从所述增压器的下游的区域通过所述循环通路流到所述增压器的上游的区域，并且所述喷射器被装配到盖罩。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的窜气通风系统，其中，扩大室被形成在所述曲轴箱强制通风通路的所述一部分中，并且所述窜气流过的所述扩大室的流路面积大于所述曲轴箱强制通风通路的所述一部分的上游部分的流路面积，所述上游部分位于所述扩大室的上游。