CN106979047A - 具有专用于曲轴箱强制通风的排油槽的油底壳 - Google Patents

Abstract

一种油底壳，包括盘结构，其形成主容器并且限定PCV通道和PCV容器。该PCV通道包括入口和出口，入口用于接收来自发动机缸体的PCV排油槽的流体，出口垂直设置在PCV通道入口的下方，用于排出从PCV排油槽接收到的流体。PCV容器包括下端和上端，下端设置为毗邻PCV通道的出口，上端垂直设置在PCV容器下端的上方并与主容器流体连通。PCV通道和PCV容器限定流体流动路径，该流体流动路径在PCV通道出口与PCV容器下端的交点处形成流体阱，以便在发动机动态运行过程中使PCV通道的出口始终浸没在流体中。

Description

具有专用于曲轴箱强制通风的排油槽的油底壳

技术领域

本发明主要涉及一种用于发动机的油底壳，更具体地涉及下述一种油底壳，其具有专用于将油从PCV油/气分离器排回到油底壳的排油通道。

背景技术

窜漏气体是从发动机汽缸通过活塞环漏到曲轴箱体积中的燃烧气体。为了防止窜漏气体排到大气中，曲轴箱强制通风(PCV)系统将窜漏气体从发动机曲轴箱体积输送到发动机进气系统，在此处窜漏气体与新鲜空气混合并在发动机汽缸中燃烧。窜漏气体包括未燃烧的燃料，燃烧副产物和水蒸气。窜漏气体与曲轴箱中的油雾混合。有时在PCV系统中使用空气/油分离器，以便在通向进气系统的通路中将油从窜漏气体中分离出来。发动机包括PCV排油槽，其设置为与空气/油分离器流体连通，以将从窜漏气体中分离出的油排到油底壳中。根据空气/油分离器的位置，PCV排油槽可以由汽缸盖和/或发动机缸体形成和/或限定。

PCV排油槽的出口应该始终浸没在油底壳内的油中。如果PCV排油槽的出口暴露在外，那么来自PCV系统的吸流可能使油底壳中的窜漏气体(包括油雾)沿相反方向穿过PCV排油槽，穿过空气/油分离器，并进入进气系统。

发明内容

提供了一种用于发动机的具有强制曲轴箱通风(PCV)排油槽的油底壳。该油底壳包括盘结构，其具有底壁和侧壁。侧壁从底壁伸出，并且与底壁配合以限定主容器。该盘结构限定PCV通道，其包括设置在第一高度处的入口和设置在第二高度处的出口。相对于底壁，第一高度比第二高度更高。该盘结构限定PCV容器，其包括下端和上端，下端设置为与相对于底壁的第二高度处的PCV通道的出口流体连通，上端设置在相对于底壁的第三高度处并且与盘结构的主容器流体连通。PCV容器上端的第三高度大于PCV容器下端和PCV通道出口的第二高度。PCV容器上端的第三高度小于PCV通道的入口的第一高度。

还提供了一种发动机。该发动机包括限定曲轴箱强制通风(PCV)排油槽的缸体以及附接到缸体的油底壳。该油底壳包括盘结构，其形成主容器并且限定PCV通道和PCV容器。该PCV通道包括入口和出口，入口用于接收来自PCV排油槽的流体，出口垂直设置在PCV通道入口的下方，用于排出从PCV排油槽接收到的流体。PCV容器包括下端和上端，下端设置为毗邻PCV通道的出口，上端垂直设置在PCV容器下端的上方并与主容器流体连通。PCV通道和PCV容器限定流体流动路径，该流体流动路径在PCV通道出口与PCV容器下端的交点处形成流体阱，以便在发动机动态运行过程中使PCV通道的出口始终浸没在流体中。

因此，PCV容器使PCV通道的出口始终浸没在发动机油中，即使主容器中的发动机油在主容器内移动，例如这可能在高加速操纵过程中发生。PCV容器使PCV通道的出口位于主容器内的任何位置。换句话说，PCV通道的出口不必位于主容器的最低处，因为PCV容器确保PCV通道的出口始终浸没在油中。这种设置不再需要昂贵的止回阀或延伸管。

从以下结合附图对实施本发明的最佳方式进行的详细描述中能够很容易了解本发明的上述特征和优点及其他特征和优点。

附图说明

图1是发动机的横截面示意图。

图2是发动机的油底壳的示意性透视图。

图3是发动机的示意性局部放大横截面图。

具体实施方式

本领域的普通技术人员将认识到，诸如“上方”，“下方”，“向上”，“向下”，“顶部”，“底部”等术语用于说明附图，并不表示限制由所附权利要求书所限定的本发明公开内容的范围。

参照附图，其中多个视图中相同的附图标记表示相同的部件，发动机通常用20表示。发动机20包括缸体22，其限定曲轴箱强制通风(PCV)排油槽24。PCV排油槽24将油/气分离器26连接到油底壳28，用于将流体(即发动机20油)返回到油底壳28。如现有技术已知的，在窜漏气体循环进入进气空气中用于燃烧之前，油/气分离器26在缸体22的曲轴箱体积中从窜漏气体中分离出油。在曲轴箱体积中从窜漏气体中分离出来的油通过PCV排油槽24向下排入油底壳28。发动机20的具体配置以及油/气体分离器26的确切位置和运行与本发明公开内容的教义无关，因此本文不再赘述。根据缸体22的具体配置，油/气体分离器26可以设置在发动机20的汽缸盖30中，缸体22中，或者在一些其他位置。然而，应当理解的是，无论发动机20的配置如何，PCV排油槽24是由缸体22限定的专用路径，其使油/气体分离器26与油底壳28的主容器32以流体连通的方式连接。

油底壳28附接到缸体22上。油底壳28可以由任何合适的材料制成，例如但不限于金属、塑料、尼龙等等。根据发动机20的具体配置，油底壳28的具体尺寸和/或形状将有所不同。然而，应当理解的是，油底壳28包括盘结构34，括盘结构34至少包括底壁36和侧壁38。侧壁38从底壁36垂直向上延伸至上边缘40，并且与底壁36配合以限定主容器32。油底壳28沿着侧壁38的上边缘40附接到缸体22。

如图3最佳所示，油底壳28包括PCV通道42和PCV容器44。PCV通道42由盘结构34限定。例如，PCV通道42可以由第一孔46限定，第一孔46形成在盘结构34的侧壁38中。PCV通道42包括入口48和出口50。入口48设置为毗邻侧壁38的上边缘40，与PCV排油槽24流体连通，用于从PCV排油槽24接收流体。出口50垂直设置在PCV通道42的入口48下方，用于将从PCV排油槽24接收到的流体排入主容器32中。如示例性实施例所示，PCV通道42的出口50设置为基本上毗邻盘结构34的底壁36。然而，应当理解的是，油底壳28的其他实施例可包括与盘结构34的底壁36垂直隔开的PCV通道42的出口50。

PCV容器44由盘结构34限定。例如，PCV容器44可以由第二孔52限定，第二孔52形成在盘结构34的侧壁38中。或者，可以想到的是，PCV容器44可以由内壁形成，该内壁位于油底壳28的主容器32内。PCV容器44包括下端54和上端56。PCV容器44的下端54设置为毗邻PCV通道42的出口50，与PCV通道42的出口50流体连通。PCV容器44的上端56垂直设置在PCV容器44下端54的上方，与主容器32流体连通。

如上所述，PCV通道42可以由第一孔46形成和/或限定，第一孔46沿第一轴线58延伸，并且PCV容器44可以由第二孔52形成和/或限定，第二孔52沿着第二轴线60延伸。第一轴线58和第二轴线60在PCV通道42和PCV容器44的交点处相交。PCV容器44在PCV容器44的下端54和上端56之间相对于盘结构34的底壁36沿着大致垂直的方向延伸。PCV容器44的上端56设置在底壁36和侧壁38的上边缘40之间。

PCV通道42的入口48设置在第一高度62处。应当理解的是，入口48的高度，即第一高度62，与盘结构34的侧壁38的上边缘40的高度相同。PCV通道42的出口50设置在第二高度64处。PCV通道42的第一轴线58和PCV容器44的第二轴线60的交点设置在第二高度64处或附近。如本文所述，第二高度64是位于PCV通道42的出口50距离盘结构34的底壁36最远的位置处的高度。因此，PCV通道42的出口50可以相对于底壁36在一定范围的高度上延伸。然而，第二高度64在本文中被描述为出口50的最高高度，其位于距离盘结构34的底壁36最远的位置。因此，应当理解的是，第二高度64可以偏离第一轴线58和第二轴线60的交点，偏离的距离与PCV通道42的出口50的尺寸以及PCV容器44的下端54的尺寸相关。相对于底壁36的PCV通道42的入口48的第一高度62比相对于底壁36的PCV通道42的第二高度64更高。因此，第一高度62大于第二高度64。

PCV容器44的下端54设置为与在相对于底壁36的第二高度64处的PCV通道42的出口50流体连通。PCV容器44的上端56设置在相对于底壁36的第三高度66处。PCV容器44的上端56的第三高度66大于PCV容器44的下端54和PCV通道42的出口50的第二高度64。第三高度66和第二高度64之间的差取决于车辆的动态操纵性能以及PCV容器44的尺寸、形状和/或设计。第三高度66和第二高度64之间差的应当选择为使第二高度64在车辆运行过程(包括最大车辆加速和/或车辆倾斜)中始终不露出油面，由此空气不能回流到PCV排油槽48。因此，对于可能有高加速度的高性能车辆或者可能有高倾斜的越野车辆而言，第三高度66和第二高度64之间的差可以比低性能车辆大得多。对于一个示例性实施例，第三高度66相对于底壁36之间的距离可以大约等于PCV通道42的出口50的第二高度64，或者高出20mm。然而，根据缸体22、油底壳28和PCV容器44的具体尺寸、设计和/或配置，第三高度66和第二高度64之间的距离将有所不同。PCV容器44的上端56的第三高度66小于PCV通道42的入口48的第一高度62。因此，设置在第三高度66处的PCV容器44的上端56垂直定位在第一高度62处的PCV通道42的入口48与第二高度处的PCV通道42的出口50之间。

主容器32的尺寸被设计为在发动机20静态运行过程中在相对于底壁36的流体高度68处存储最小体积的流体，即发动机20油。如本文所使用的，发动机20的静态运行是指不会导致大量的油在主容器32内晃动或运动的发动机20和/或车辆运行。例如，图1所示的参考线70表示在静态发动机20运行过程中主容器32内的流体高度68，即流体液位。容器腔室的上端56的第三高度66小于流体高度68。由此，在发动机20的静态运行过程中，PVC容器和PCV通道42的出口50浸没在储存在主容器32中的流体(即发动机20油)中。

PCV通道42和PCV容器44限定流体流动路径72，用于将发动机20油从油/气体分离器26返回到油底壳28的主容器32中。流体流动路径72通常由箭头72表示。流体流动路径72在PCV通道42的出口50和PCV储存器44的下端54的交点处形成流体阱74。如本文所使用的，术语“流体阱74”被定义为用于密封通道防止窜漏气体流入的装置，尤其是排油槽中的U形或S形弯部，以通过流体屏障防止窜漏气体回流。PCV容器44，特别是流体阱74的尺寸设计为容纳流体(即发动机20油)，流体的深度足以在发动机20的动态运行过程中使PCV通道42的出口50始终浸没在流体中。如本文所使用的，发动机20的动态运行是指导致油在主容器32内晃动或运动的发动机20和/或车辆运行。例如，图1所示的参考线76表示在发动机20的动态运行过程中主容器32内的油位。如线76所示，主容器32内的油远离PCV通道42的出口50运动。然而，由参考线78所示的PCV容器44内的油在动态运行条件过程中使PCV通道42的出口50始终浸没在油中。

重要的是使PCV通道42的出口50始终浸没在油中，由此主容器32内的窜漏气体未被吸入通过PCV通道42，而是使它们以相反方向流入油/气分离器26。使PCV通道42的出口50始终浸没在油中防止了窜漏气体从油底壳28的主容器32回流到油/气分离器26。PCV容器44与PCV通道42一起形成流体阱74，以确保PCV通道42的出口50在发动机20的所有运行条件过程中始终浸没在油中。

详细描述和附图或图表旨在支持和描述本发明公开内容，而本发明公开内容的范围仅由所附权利要求书限定。虽然已经详细描述了用于实施所要求保护的本发明教义的一些最佳模式和其他实施例，但还存在用于实践所附权利要求书中所限定的公开内容的各种替代设计和实施例。

Claims (10)

1.一种具有强制曲轴箱通风(PCV)排油槽的用于发动机的油底壳，所述油底壳包括：

盘结构，其具有底壁和侧壁，所述侧壁从所述底壁伸出并与所述底壁配合以限定主容器；

强制曲轴箱通风通道，其由所述盘结构限定并且包括入口和出口，所述入口设置在第一高度处，所述出口设置在第二高度处，其中相对于所述底壁，所述第一高度比所述第二高度更高；

强制曲轴箱通风容器，其由所述盘结构限定并且具有下端和上端，所述下端设置为与相对于所述底壁的所述第二高度处的所述强制曲轴箱通风通道的出口流体连通，所述上端设置在相对于所述底壁的第三高度处并且与所述盘结构的主容器流体连通。

其中所述强制曲轴箱通风容器的上端的第三高度大于所述强制曲轴箱通风容器的下端和所述强制曲轴箱通风通道的出口的第二高度；并且

其中所述强制曲轴箱通风容器上端的第三高度小于所述强制曲轴箱通风通道的入口的第一高度。

2.如权利要求1所述的油底壳，其中所述盘结构的侧壁从底壁向上延伸至上边缘，所述强制曲轴箱通风通道的所述入口设置为毗邻所述侧壁的上边缘。

3.如权利要求2所述的油底壳，其中所述强制曲轴箱通风容器的上端垂直设置在所述底壁和所述侧壁的所述上边缘之间。

4.如权利要求1所述的油底壳，其中所述强制曲轴箱通风容器在所述强制曲轴箱通风容器的下端和上端之间大致垂直地延伸。

5.如权利要求1所述的油底壳，其中所述盘结构的侧壁限定所述强制曲轴箱通风通道。

6.如权利要求1所述的油底壳，其中所述盘结构的侧壁限定所述强制曲轴箱通风容器。

7.如权利要求1所述的油底壳，其中所述主容器的尺寸设置为在所述发动机的静态运行过程中在相对于所述底壁的流体高度处存储最小体积的流体，其中所述容器室的上端的第三高度小于所述流体高度。

8.如权利要求7所述的油底壳，其中所述强制曲轴箱通风容器的尺寸设置为以下述深度来容纳流体，所述流体的深度为足以在所述发动机的动态运行过程中使所述强制曲轴箱通风通道的出口始终浸没在流体中。

9.如权利要求1所述的油底壳，其中所述强制曲轴箱通风通道和所述强制曲轴箱通风容器限定流体流动路径，所述流体流动路径在所述强制曲轴箱通风通道的出口与所述强制曲轴箱通风容器的下端的交点处形成流体阱。

10.如权利要求1所述的油底壳，其中相对于所述底壁，所述第三高度高于所述第二高度。