CN107429583B - 具有配备油道的回油装置的内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有布置在曲轴连杆机构(3)下方的油底壳(4)的内燃机(1)。油底壳(4)在内燃机(1)运行中填充了直至油位(7)的油(8)。油底壳上部件(5)配备多个通孔(9)，它们分别配属一个用于将油(8)回引至油底壳(4)的油道(10)。在油道(10)中在油底壳上部件(5)的下方设置收集部(11)，油道(10)的设计为潜管(12)的部段伸入收集部(11)直至到达油量的收集液位(13)下方。由此在该收集部(11)中的油量在运行中封闭了油道(10)的自由的通流，并且尤其阻止了在油底壳(4)的内部的气体量与气缸曲轴箱(2)内的气体量之间的可能的压力差的不期望的补偿，否则其可能由于与油流相反的气流阻碍油(8)的可靠的回流。为此，收集部(11)这样实施，使得油底壳(4)中的油位(7)始终低于收集部(11)中的油量的收集液位(13)。

Description

具有配备油道的回油装置的内燃机

本发明涉及一种内燃机，其具有气缸曲轴箱、油底壳(其在工作中被填充油直至一定油位)、油底壳上部件，该油底壳上部件带有至少一个通孔和具有至少一个油道的回油装置，该回油装置配置用于将尤其来自油分离装置的油引回至油底壳。

这种内燃机在实践中已经大量被使用并且因此已经由于众所周知的在先使用而属于现有技术。

例如DE 100 26 113B4已经描述了一种内燃机，其具有在曲轴空间和油底壳之间布置的油底壳上部件，其在被保持在气缸曲轴箱和油底壳的与之相连的部件之间。一油道这样延伸，使得从气缸盖引回的油被引导至油底壳的油位以下。

在内燃机的运转中，包含细油雾的所谓的Blowby-流体通过气体回引设备从曲轴箱排出并且例如输入到增压空气中。在内燃机中，“Blowby”可以理解为在压缩时在活塞环旁流过的气体。

油分离器实现了，可能还存在于气体(其通过出气装置从旋流器流出)中的油滴在横截面扩大的排气管部段的横截面中在其表面上沉积，并且从那在重力作用下流向排油通道，所述油通过其要么直接引导至内燃机的油底壳、要么首先引导至出油口并且从那连同已经在旋流器中分离的油一起引导至内燃机的油底壳。通过这种方式可以实现，油分离度很高并且油雾或者偶尔较大的油滴都不会进入内燃机的进气道。在油分离器的操作期间，来自内燃机的曲轴箱废气通过气体入口进入旋流器的内部，并使其旋转成螺旋形的旋转流，其中夹带的油滴由于离心力被向外传送并沉积在旋流器的内壁上。旋风下端的出油口从集油漏斗引导到内燃机的油底壳。

WO 00/68548A1公开了一种用于对内燃机的曲轴箱通风气体进行脱油的油分离器。油分离器包括至少一个旋流器，其具有连接到内燃机的曲轴箱的气体入口、连接到内燃机的曲轴箱的气体出口和连接到内燃机的油底壳的出油口，其中气体出口作为潜管穿过在上方封闭旋流器的盖子而伸入旋流器内部空间。

为了保证在所有安装形态和所有动态状态中从油分离器向油底槽的回油，则需要在油底槽的油位以下实现回油装置的复杂的设计或管路引导。

由于在内燃机运行期间在油路中产生气体压力，油不能流到位于油系统的最低位置的油底壳中，而是在油系统中的其它位置聚集。其原因可能是例如快速转弯行驶，由此油被向外挤压，并且由此此外还在油通道中形成了气体压力，这抑制了油的不受阻碍的流出。

在此背景下本发明所要解决的技术问题在于，这样实施前述形式的内燃机，使得尤其由于行驶动力学导致了油导管系统中的压力波动不会导致对油道中油流动的负面影响。

所述技术问题通过按照权利要求1的特征的内燃机解决。从属权利要求涉及本发明的特别适用的改进设计。

按照本发明提供一种内燃机，其中，油道具有收集部，所述收集部在运行中接收将油道的自由的通孔封闭的油量，其中收集部这样布置，使得油底壳的油位沿重力方向位于收集液位之下，也即测量学地低于收集部中的油量的收集液位。通过油道局部地设计为收集部、或者与这种收集部相连，在该收集部中收集油量，则油量即使在较强的行驶动力学的作用下也不会流进油底壳中，并且油量封闭了油道的自由的通口，同时在沿流动方向在收集部前的部段和收集部后的部段之间的气体交换被阻止。因此，压力波动(例如通过在油底壳中来回摇晃的油量引起或者通过在曲轴连杆机构中的气体压力差导致)不再会传递至油导管系统中，而是通过集油部中的油量局部限定。因此即使在不利的行驶条件下始终保证了可靠的回油。对于本发明重要的是测量学地位于进油口上方、尤其位于收集部的底部液位上方的排油口，其中收集部容纳将油道的导管封闭的油量，其收集液位位于油底壳的油位的上方。

本发明一种特别有利的实施形式也可以这样实现，即收集部具有带有进油口和排油口的弯曲的管部段，在进油口和排油口之间连接有处于测量学的更低的位置上的弯管部段。通过进油口和排油口按照连通管的原理相连，并且始终填充有油，存在于收集部中的油量气密地封闭油道。在实际中，在气压波动的影响下也仅会改变进油口相对排油口的相对油位，然而不会出现气体不期望的通过。

所述油道按照本发明在两个水平延伸的区域中具有弯管，所述弯管实现了更深的区域。特别符合实践的是，在垂直的或者至少基本上从上向下延伸的区域中、收集部具有s形弯曲的管部段，所述管部段与进油口和排油口一体式相连，因此油道的延伸形状按照虹吸管的原理顺利地集成为垂直的布局。

本发明的另一种同样特别有效的技术方案也可以这样实现，即收集部具有配备确定了收集液位的排油口的集油容器，并且油道具有设计为潜管的部段，所述部段的开口位于收集液位之下，也即伸入油量中。由此以一种简单的方式、按照瓶盖的原理提供在各种工作状态中可靠气密的封闭的收集部区域，其中在工作中通过油克服的高度差按照需要通过潜管在集油容器中的伸入深度调节，并且因此可以顺利地适配不同的内燃机。集油容器在此在开放的结构形式中配备溢出口、或者在封闭的结构形式中配备至少一个出口作为排油口，所述排油口也可以封闭。

此外按照本发明的特别符合实践的变型，分别具有至少一个潜管的多个油道引入共同的集油容器中并且伸入到收集油量中。由此减小了空间需求并且用于实现本发明的设计耗费被减小。此外，在收集部中需要的并且例如也在油更换时不能完全清除的油量同时也可以相对多个分离的收集部被降低到最小。

所述油道优选与收集部的集油容器对中地布置。在此，按照本发明一种特别符合实践的技术方案，通过多个收集部这样级联状地布置进一步提高效率，即第一收集部的排油口导入第二收集部的进油口，其中收集部以串联布局通流。第二收集部的进油口在此沿重力方向位于第一收集部的排油口的下方。

在另一个同样特别符合实践的变型中，多个集油容器相互同轴地布置。通过这种结构形式可以特别节省空间地实现了用于继续改善的气密的封闭的多重克服。为此需要的结构空间因此相对很小。

收集部可以设置在内燃机外部并且通过适用的导管与内燃机相连。相对特别简单地实现一种实施形式，其中收集部设置在气缸曲轴箱内，尤其在被油底壳限定的空间内。

此外特别合理的是，在进油口和排油口之间的作为测量学的高度差的有效的油柱至少为100mm。

此外，按照液压压力机的原理，通过进油口相对排油口的不同的横截面、当在一侧的力输入相对较小时、能够在另一侧实现较大的力作用。横截面比例为此可以通过导管横截面的相应设计毫无问题地与实际出现的条件相适配。

本发明允许大量的实施形式。为了进一步阐述其基本原理，在附图中显示其中一个并且以下进行说明。该实施形式分别在原理图中显示，在附图中：

图1示出剖切内燃机的横截面，其具有气缸曲轴箱和回油装置，具有收集部的油道配属该回油装置，

图2示出剖切内燃机的油底壳上部件和油底壳下部件的横截面，其具有两个收集部，

图3示出在图2中示出的油底壳下部件的立体图，其具有两个收集部，

图4示出示出油底壳下部件的立体图，其具有稳油挡板和收集部，其具有两个连接成结构单元的潜管，

图5示出了具有s形弯曲的管部段的收集部的变型，

图6示出具有与进油口同轴的排油口的收集部的另一种变型，

图7示出在图4中示出的收集部的简化的变型，其具有两个连通入相同集容器的潜管，

图8示出具有两个对中的集油容器的收集部的变型。

图1以大大简化的示意图示出剖切内燃机1的横截面，其具有布置在曲轴连杆机构3下方的气缸曲轴箱2和油底壳4。油底壳4包括与曲轴连杆机构3的旋转圆适配的油底壳上部件5和油底壳下部件6，所述油底壳下部件在内燃机1的运行期间被油8填充直到油位7。油底壳上部件5设置有多个开口9，每个开口9被分配有用于将油8引回到油底壳4中的油道10，为了清楚起见示出了一种可能的布置。在油道10中、在油底壳上部件5下方设置设计为集油罐的收集部11，油道10的设计为潜管12的部段浸入收集部11中的油量的收集液面13的下方。由此在收集部11中的油量在运行期间封闭油道10的自由的通道，并且尤其阻止在油底壳4的内部的气体量与气缸曲轴箱2内的气体量之间的可能的压力差的不期望的补偿，否则可能由于与油流相反的气流阻碍油8的可靠的回流。收集部11被设计成使得油底壳4中的油位7沿重力方向总是低于收集部11中的油量的收集液位13。当到达设计为集油罐25的收集部11的上边缘14时、油8可以自由地溢出。在此仅以虚线示出一种构造形式，其中集油容器25在周围由另一个集油容器25'包围，用于进一步提高油道封闭的效率。由此，来自第一集油容器25的油8首先流入另外的集油容器25'，然后才进入油底壳4。

图2以剖切的侧视图示出了具有两个收集部11的内燃机1的油底壳上部件5和油底壳下部件6。可以看出，油通过回油装置的分配给各收集部11的油路开口9进入配属的集油容器25。在这种情况下，集油容器25各自具有不同的收集液位13，油从此流出并且流入油底壳4，所述油在其中聚集直至油位7。

在图3中还补充地示出了在图2中示出的具有两个收集部11的油底壳下部件6。可以看出，两个收集部11连接形成一个结构单元，因此可以在油底壳下部件6中无困难地固定。在此可以看到收集部11的两个集成在油底壳下部件6中的集油容器25的相应的潜管12，所述潜管配属在图2中所示的油底壳上部件的回油装置的相应的油通口。

收集部24的另一个变型可以在图4中示出。如图4所示，其中两个独立的潜管12连接成一个结构单元。第一潜管12'用作稳油挡板29中的油通道开口9的粗油出口。另外的潜管12”用于未详细示出的收集通道的细回油管。两个潜管12'、12”都连通到集油容器25中，其中相应的油量被隔板30分开。当超过最大收集液位13时，油流入油底壳4或相邻的收集区中。

在图5示出了具有油通道10的s形弯曲延伸结构的收集部15的变体，其中油量被收集在布置在更深位置的弯管部段16中，弯管部段16由进油口17和与进油口17平行延伸的排油口18包围，并且因此按照连通管的远离始终保持填充有油，并且因此至少阻碍了气体流过。弯管部段16与进油口17和排油口18一体式地相连，但是也可以设计为可分离的或者可更换的。

相应地在图6中示出了收集部19的另一变型，其中进油口17不仅平行于排油口18，而且还沿着共同的轴线20同轴地延伸。在油道10的横截面扩宽结构21的区域中，两个导流元件22、23以如下方式排列：如在图5所示的s形弯管部段16一样出现油的流体转向，其中第二导流元件23同时允许油达到最大收集液位时溢出。第一导流元件22伸入收集容积。由于同轴布置，即使内燃机1的结构条件基本不变也可以顺利地实现该变型、或者在现有的内燃机1中改装成该变型。

图7示出了图1所示的收集部24的简化实施例，其具有两个独立的潜管12，它们连通到相同的收集容器25中，其中设计为进油口17的开口位于收集部24中的收集液位13下方的潜管部段中。显然在这种变型中也可以与图1相似地示出，集油容器25在周围被另外的集油容器25'包围。

最后，图8还示出了一种变型，其中两个同心的收集容器25、25'各自形成收集部26，并且它们彼此同心地布置，使得第一集油容器25的排油口18级联式地导向第二集油容器25'的进油口。为此，内部集油容器25的上边缘14比包围内部集油容器25的外部集油容器25'的边缘14'高。进油口17例如被设计为弯管部段16，因此输入的油首先积聚在弯管部段16中。在运行中，油流过内部集油容器25的上边缘14，并且通过内部集油容器25和外部集油容器25'之间的环形间隙27到达设置在外部集油容器25'的靠近底部的区域中的入口28。所述油通过该仅通过箭头示意显示的进口28流入外部的集油容器25'中，并且在到达外部的集油容器25'的边缘14'时可以自由地溢出，由此油进入图1所示的油底壳4。通过集油容器25、25'的级联状布置成同心的结构形式、通过额外地克服在内部集油容器25的边缘14和外部集油容器25'的入口28之间的高度差异可以显著提高效率，并且也可以在行驶运行中出现压力差时也可以实现有效的保护，其中仅需要较小的结构空间。

附图标记清单

1 内燃机

2 气缸曲轴箱

3 曲轴连杆机构

4 油底壳

5 油底壳上部件

6 油底壳下部件

7 油液位

8 油

9 通孔

10 油通道

11 收集部

12、12'、12” 潜管

13 收集液位

14 边缘

15 收集部

16 弯管部段

17 进油口

18 排油口

19 收集部

20 轴

21 横截面扩宽结构

22 导流元件

23 导流元件

24 收集部

25 集油容器

26 收集部

27 环形间隙

28 进口

29 稳油挡板

30 隔壁

Claims (4)

1.一种内燃机(1)，其具有气缸曲轴箱(2)、油底壳(4)、油底壳上部件(5)，所述油底壳在工作中将油(8)填充直至油位(7)，所述油底壳上部件具有至少一个通孔(9)和至少一个带有油道(10)的回油装置，所述回油装置用于将油(8)回引至油底壳(4)中，其中，所述油道(10)具有收集部(11)，所述收集部在内燃机(1)运行过程中容纳将油道(10)的自由通孔封闭的油量，其中所述收集部(11)这样布置，使得油底壳(4)中的油位(7)沿重力方向低于收集部(11)中的油量的收集液位(13)，并且收集部(11)具有配备确定了收集液位(13)的排油口(18)的集油容器(25)，并且其中，油道(10)具有设计为潜管(12)的部段，其中，所述油道(10)与收集部(11、24)的收集容器(25)对中地布置，其特征在于，收集部(11)设置在由油底壳(4)限定的空间中，并且在油道(10)中在油底壳上部件(5)下方设置设计为集油罐的收集部(11)，潜管(12)浸入收集部(11)中的油量的收集液面(13)的下方。

2.按照权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，多个收集部和/或多个集油容器(25、25')这样布置，使得第一收集部和/或第一集油容器(25)的排油口(18)引入第二收集部和/或第二集油容器(25')的进油口(17)中。

3.按照权利要求1或2所述的内燃机(1)，其特征在于，多个集油容器(25、25')相互对中地布置。

4.按照权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，在进油口(17)和排油口(18)之间的作为测量学的高度差的有效的油柱至少为100mm。