CN107687354A - 内燃机及与其一起使用的油处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有改进的油处理系统的内燃引擎。所述内燃引擎可以是飞溅润滑引擎，其中通过被动泵使油流经油循环回路。另一方面，可提供包括油循环回路的一部分的油尺管。再一方面，内燃引擎包括一个或多个突起，在油处理装置安装至内燃引擎时，所述突起自动刺穿油处理装置，由此将油处理装置流体地联接至油循环回路。

Description

内燃机及与其一起使用的油处理装置

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2016年8月5日提交的申请序列号为15/229,733的美国临时专利申请的权益，其全部内容以引用的方式合并于此。

背景技术

飞溅式润滑引擎众所周知且广泛用于小型引擎，例如用于割草机、舷外海上作业、草坪设备、发电机、洗衣机、吹雪机等等的那些引擎。在飞溅式润滑引擎中，聚集在曲轴箱下部的油，如在油盘、油底壳或其它储液器上的油被以液滴(或细水雾)的形式向上抛洒，从而向引擎的各个部件提供润滑，如阀机构、活塞销、气缸壁和活塞环。在这样一个典型的飞溅式润滑引擎的设计中，连杆轴承盖上的长柄勺进入位于曲轴箱下部的集油盘，每一曲轴转产生油飞溅。在每个从长柄勺到轴承的连接杆上可以钻出一通道，以确保润滑。在某些情况下，飞溅式润滑引擎可通过飞溅润滑和压油润滑的组合进行润滑。在某些这样的实施例中，油泵可以保持集油盘充满，以便使引擎轴承总是能够飞溅足够的油到引擎的其它部件上。

此外，封闭式齿轮传动的齿轮也可以被飞溅润滑。在这种情况下，齿轮的齿浸入油中，随其转动接着能够扩散到啮合齿轮的齿上。

许多飞溅式润滑引擎不具有油处理系统。如本文所使用的，油处理包括油过滤和/或用所需添加剂补充油。引擎机油会因磨损颗粒、燃料、水分和污泥的积累而降解。同时，油添加剂也在消耗–清洁剂、分散剂、缓蚀剂、以及摩擦剂。在飞溅式润滑引擎中，油降解是由用户维护来控制的，消耗掉旧的油，再加上新的油。因此，飞溅式润滑引擎的油处理显然是可取的。但是普遍认为，向飞溅式润滑引擎中添加油处理系统将需要对许多铸件进行非常大量的重新设计，由此产生重大支出。

另外，还需要具有强迫油流动循环的内燃机中处理油的新方法。

发明内容

本发明提供了一种针对飞溅润滑引擎的前述缺陷的解决方案，并且还提出一种用于处理内燃引擎中的油的新的方法及设备，所述内燃引擎既包括飞溅润滑引擎也包括强迫油流动引擎。

根据本公开内容将清楚的是，本文所讨论的发明理念能够以最小限度的重新设计并入现有的飞溅润滑引擎设计中。此外，尽管这里将参照飞溅润滑引擎对本发明进行描述，可以理解，本文所公开的理念可被用在包括强迫流油过滤回路的引擎类型中。而且，本发明可简单地涉及油处理装置本身或处理油的方法，而不局限于引擎本身和/或其部件。例如，可以设想，本发明涉及密封的油处理装置，该装置包括可容易地插入引擎的油循环回路中来处理油的过滤介质和/或油添加剂中的至少一个。

本发明能够提供补充油添加剂、延长油更换间隔和/或增强引擎寿命的手段。

一方面，本发明可以是一种飞溅润滑内燃引擎，包括：曲轴箱，其包括具有油储备的油槽；飞溅部件，其位于所述曲轴箱内并且构造用以环绕所述曲轴箱飞溅来自油储备的油；油循环回路，其流体地联接至所述油储备；油过滤装置，其可操作地联接至所述油循环回路，所述油过滤装置包括过滤介质；以及被动泵，其可操作地联接至所述油循环回路并且构造用以将油从油储备过滤器通过所述油循环回路进行流通。

优选地，所述被动泵构造用以利用所述曲轴箱内的压力变化来促使通过所述油循环回路的油的流动。

优选地，所述被动泵为真空脉冲泵。

优选地，所述油循环回路包括：在所述油槽中形成的油供给通路以及在所述油槽中形成的油返回通路，所述油供给通路用于从所述油储备向所述油循环回路中抽取油，所述油返回通路用于从所述油循环回路向所述油储备返回油。

优选地，所述曲轴箱还包括主曲轴箱体，所述油槽联接至所述主曲轴箱体。

优选地，当所述飞溅润滑内燃引擎为关闭状态时，所述油供给通路的入口孔和所述油返回通路的出口孔位于所述油储备的油液位之下。

优选地，所述飞溅润滑内燃引擎进一步包括：从所述曲轴箱延伸的油尺管，所述油尺管包括第一通路；以及其中所述第一通路形成所述油循环回路的一部分。

优选地，所述飞溅润滑内燃引擎进一步包括：安装至所述油尺管的油过滤装置；以及延伸通过所述油过滤装置并进入所述第一通路的油尺。

优选地，所述被动油泵安装至所述油尺管。

另一方面，本发明可以是一种内燃引擎，包括：曲轴箱，其包括具有油储备的油槽；油尺管，其包括第一通路；油循环回路，其流体地联接至所述油储备，所述油尺管的所述第一通路形成所述油循环回路的一部分；油处理装置，其可操作地联接至油循环回路；以及泵，其可操作地联接至油循环回路，并且构造用以将来自油储备过滤器的油通过油循环回路进行流通。

优选地，所述内燃引擎进一步包括位于所述曲轴箱内的飞溅部件，所述飞溅部件构造用以将来自所述油储备的油环绕所述曲轴箱飞溅。

优选地，所述内燃引擎进一步包括：油尺，所述油尺的至少一部分位于所述第一通路中。

优选地，所述内燃引擎进一步包括：油尺管，其包括第二通路，所述第二通路形成所述油循环回路的一部分；油处理装置，其包括过滤介质；以及所述油处理装置安装至所述油尺管，使得所述油尺管的所述第一通路和所述第二通路与所述油处理装置的所述过滤介质的相对侧流体地联接。

优选地，油以第一方向流经所述第一通路，并且油以第二方向流经所述第二通路，所述第一方向与所述第二方向相反。

优选地，所述油尺管的所述第一通路是所述油尺管的油返回通路，并且所述第二通路是所述油尺管的油供给通路。

优选地，所述内燃引擎进一步包括：油处理装置，其包括壳体，所述壳体包括内腔，所述过滤介质布置在所述壳体中以将所述油处理装置的所述内腔划分为入口室和出口室；油尺管，其包括至少一个供给突起，所述供给突起具有油流经其中的供给通路；以及油处理装置，其安装至所述油尺管，使得所述至少一个供给突起刺穿所述油处理装置的所述壳体，使得油能够经由所述至少一个供给突起的输送通路输送到所述油处理装置的所述入口室中。

优选地，所述内燃引擎进一步包括：至少一个返回突起，其具有油能够流经其中的返回通路；以及所述至少一个返回突起刺穿所述油处理装置的所述壳体，使得油能够经由所述至少一个返回突起的所述返回通路离开所述油处理装置的所述出口室。

优选地，所述内燃引擎进一步包括：联接至所述油尺管的保持元件，所述保持元件包括所述至少一个返回突起；以及联接至所述保持元件的油尺，所述油尺穿过所述至少一个返回突起的所述返回通路并进入所述油尺管的所述第一通路。

优选地，所述油尺管沿着油尺管轴线延伸，并且其中所述第一通路实质上平行于所述油尺管轴线延伸。

优选地，所述泵安装至所述油尺管。

优选地，所述内燃引擎进一步包括：作为真空脉冲泵且具有空气室的所述泵；泵管道，具有第一端和第二端，所述第一端流体地联接至所述空气室，并且所述第二端开放于所述曲轴箱的内腔，当所述内燃引擎处于正常操作状态时，所述泵管道的所述第二端位于所述油储备的油液位之上。

再一方面，本发明可以是一种内燃引擎，包括：曲轴箱，其包括具有油储备的油槽；油循环回路，其流体地联接至油储备；以及泵，其可操作地联接至油循环回路并且构造用以将来自油储备过滤器的油通过油循环回路进行流通；以及安装分部，其包括一个或多个突起，所述突起构造用以当油处理装置安装至安装分部时刺穿油处理装置的壳体，由此将油处理装置的内腔流体地联接至油循环回路。

优选地，所述安装分部位于所述曲轴箱上。

优选地，所述安装分部位于所述油尺管上。

优选地，所述一个或多个突起中的每一个包括延伸穿过其中的通路，油能够流经所述通路流动。

优选地，所述一个或多个突起包括至少一个供给突起，所述供给突起具有供给通路，油能够流经所述供给通路进入所述油处理装置的所述内腔，并且至少一个返回突起具有返回通路，油能够通过所述返回通路离开所述油处理装置的所述内腔。

优选地，所述一个或多个突起包括以圆周样式设置的多个所述至少一个供给突起；并且其中所述至少一个返回突起位于所述圆周样式之内。

优选地，所述内燃引擎进一步包括：油处理装置，所述油处理装置包括：壳体，具有内腔；以及布置在所述壳体的所述内腔中的过滤介质或油添加剂中的至少一个；所述油处理装置在以下两个状态间可改变：(1)初始状态，其中在未安装至所述安装分部时，所述油处理装置的所述内腔有所述壳体密封；以及(2)安置状态，其中所述一个或多个突起刺穿所述壳体，由此将所述油过滤装置的所述内腔流体地联接至所述油循环回路。

优选地，所述油处理装置包括过滤介质，所述过滤介质布置在所述壳体中以将所述油过滤装置的所述内腔划分成入口室和出口室。

优选地，所述油处理装置的所述壳体包括结构体、盖和底。

优选地，所述底和所述盖中的至少一个为金属薄片、塑料薄片或其组合。

优选地，所述油过滤装置的所述壳体的所述底和所述盖中的每一个为金属薄片、塑料薄片或其组合。

优选地，所述油处理装置包括油添加剂。

优选地，所述油添加剂为液体形式。

优选地，所述一个或多个突起包括具有油能够流经其中的返回通路的返回突起；并且在安置状态，所述返回突起刺穿所述油过滤装置的所述盖以及所述底板，从而油能够经由所述返回突起的所述返回通路离开所述油过滤装置的所述内腔。

优选地，所述内燃引擎进一步包括：一个或多个突起，包括至少一个供给突起，所述供给突起具有供给通路，油能够流经所述供给通路进入所述油处理装置的所述内腔；以及保持元件，其延伸通过所述油处理装置并且包括至少一个返回突起，所述返回突起包括返回通路，油通过所述返回通路能够离开所述油处理装置的所述内腔。

优选地，所述内燃引擎进一步包括：油尺，所述油尺穿过所述至少一个返回突起的所述返回通路。

又再一方面，本发明可以是一种内燃引擎中的油的处理方法，包括：提供油处理装置，所述油处理装置包括壳体，所述壳体包括密封的内腔和布置在所述壳体的所述内腔中的过滤介质或油添加剂中的至少一个；以及将油处理装置安装至内燃引擎的安装分部，其中在安装期间，油处理装置的壳体被刺穿，由此将油处理装置的内腔流体地联接至内燃引擎的油循环回路。

优选地，在步骤b)期间，所述安装分部上的一个或多个突起刺穿所述油处理装置的所述壳体，由此形成所述壳体中的一个或多个孔隙，油能够通过所述孔隙流入所述内腔和/或从所述内腔流出。

优选地，所述一个或多个突起包括油能够流经其中的通路。

优选地，所述油处理装置包括油添加剂。

优选地，所述油添加剂为液体状态。

优选地，所述油处理装置包括过滤介质。

优选地，一旦步骤b)完成，流经所述油循环回路的油流经所述油处理装置。

另一方面，本发明可以是一种油处理装置，包括：壳体，形成密封内腔；以及过滤介质，其布置在所述内腔中；以及油添加剂，其布置在所述内腔中，所述油添加剂为液体形式。

优选地，所述油处理装置的所述壳体包括结构体、盖和底。

优选地，所述底和所述盖中的至少一个为金属薄片、塑料薄片或其组合。

优选地，所述油过滤装置的所述壳体的所述底和所述盖中的每一个为金属薄片、塑料薄片或其组合。

本发明的应用的其它方面将通过下面提供的详细说明更加清楚。可以理解，所述详细说明以及具体示例在表示本发明的实施例时仅用于示例目的，而不用以限制本发明的范围。

附图说明

下面将结合附图及以下详细说明更充分地理解本发明，其中：

图1为根据本发明的飞溅润滑内燃引擎的一部分的示意图；

图2以第一局部切除的形式示出根据本发明的飞溅润滑引擎的俯视立体图；

图3以第二局部切除的形式示出图2中飞溅润滑引擎的侧视图；

图4为图2中区域IV-IV的放大视图；

图5为装入图2中的飞溅润滑引擎的油尺管的容纳室中的油处理装置的立体图；

图6为图5的分解视图；

图7为图2中的飞溅润滑引擎的立体图，以分解状态示出油处理装置、泵、油尺管的上部以及保持元件；

图8以局部切除的形式示出根据本发明的油处理装置的立体图；

图9A为根据本发明的强迫油流动引擎的示意图，其中所述油处理装置处于初始状态，其中壳体密封；以及

图9B为图9B中的强迫油流动引擎的示意图，其中油处理装置处于安置状态，其中所述油处理装置安装至安装分部并且与油循环回路流体联接。

具体实施方式

下文对于优选实施例的描述本质上仅仅是示例性的，并且决不旨在限定本发明、本发明的应用或用途。

正如通篇使用的，范围被用作简略表达，用于描述该范围内的每个值。范围内的任何值可以选择为该范围的端点。此外，本文所引的全部参考文献通过对其整体的引用合并于此。在本公开内容的定义与所引参考文献的定义矛盾的情况下，以本公开内容为准。

根据本发明的原理对示例性的实施例的描述旨在结合附图进行阅读，附图被认为是整个书面描述的一部分。在本文公开的对本发明的实施例的描述中，对方向或定向的任何提及仅出于描述的方便，并不旨在以任何方式限制本发明的范围。相关术语，例如“下”、“上”、“水平”、“竖直”、“之上”、“之下”、“向上”、“向下”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”及其派生词(例如“水平地”、“向下地”、“向上地”等)应当解释为指示讨论中所描述或图中所示的定向。这些相关术语仅用于描述的方便，并不要求装置以特定的定向构造或操作，除非明确指出。术语，例如“附接”、“贴附”、“连接”、“联接”、“互连”、“安装”等，指示了多个结构被直接地或经过中间结构间接地彼此紧固或附接的关系，以及可移动或刚性的附接或关系，除非明确指出。

首先参见图1，示意性地示出了根据本发明的飞溅润滑引擎2000。不像传统的飞溅润滑引擎，飞溅润滑引擎2000包括油处理系统。飞溅润滑引擎2000是内燃引擎，并且通常包括限定了内腔2101的曲轴箱2100(出于指示的简洁和容易，在这里仅示出了曲轴箱2100的一部分)。曲轴箱2100大体包括主曲轴箱体2110(其是曲轴箱2100的上部)以及油槽2120(其是曲轴箱2100的下部)。油槽2120(其可被称为油盘或集油盘)形成一盆状物，引擎油聚集于此，以飞溅到飞溅润滑引擎1000的零件2130上。聚集在油槽2120中的引擎油在这里称为油储备2140。将被润滑的零件2130(在图1中示意性地示出为一盒子)可包括(但不限于)曲轴、曲轴箱的壁、曲轴轴承、连接杆、连接杆轴承、凸轮轴、凸轮轴轴承、气缸座、气缸盖、活塞、液压阀升降杆和/或气门机构零件。

油从油储备2140关于曲轴箱2100的内腔2101的飞溅通过飞溅元件2800(在图1中大体示出为一盒子)来完成。飞溅元件2800放置在曲轴箱2100中，并且被配置为使油从油储备2140关于曲轴箱2100飞溅。飞溅元件2800可以放置为，使其在飞溅润滑引擎2000处于正常操作条件下时(或在致动期间周期性地)与来自油储备的油接触。飞溅元件2800可以是被配置为使油关于曲轴箱2100飞溅的任何结构，例如被驱动/致动的桨、斗、投掷器、齿轮、杠杆等。飞溅元件2800的一个适宜的具体示例是附接至(例如，水平轴引擎中的)连接杆(或者其它结构)的斗。飞溅元件2800的另一适宜的具体示例是(例如，竖直轴引擎中的)带有桨的飞转齿轮(在本领域通常称作“投掷器”)。

为了易于讨论且避免零乱，飞溅润滑引擎2000的很多零件已经从图1中省略。例如，飞溅润滑引擎2000包括必要的阀机构、活塞销、气缸、气缸盖、气缸壁、活塞、活塞环、燃烧室、曲轴、凸轮轴、用于将油飞溅的斗、所述斗连接的连接杆轴承帽，以及其它元件，如本领域技术人员已知的。在一个实施例中，飞溅润滑引擎2000可以是单气缸引擎或者多气缸引擎。飞溅润滑引擎2000可以是水平轴引擎或竖直轴引擎。

如上所述，飞溅润滑引擎2000包括油处理系统。正如在此使用的，术语“油处理”包括对引擎油的过滤、将油添加剂添加至引擎油，或者这两者的组合。正如所看到的，飞溅润滑引擎2000的油处理系统大体包括改进的油尺管2300、泵2400和油处理装置2600。油尺管2300(如图所示)是联接至曲轴箱2100的单独的零件。更具体地(如图所示)，油尺管2300联接至油槽2120。在其它安排中，油尺管2300可以联接至曲轴箱2100的其它部分，甚至引擎组的其它部分。在又一些安排中，油尺管2300可以一体形成为曲轴箱的一部分，成为单块结构。油尺管2300沿油尺管轴线A-A延伸。

正如下文更加详细地描述，飞溅润滑引擎2000的某些零件包括通路和室，所述通路和所述室共同限定了油循环回路2700，油从油储备2140被抽取到油循环回路，流经油循环回路，并返回油储备2140。油经过油循环回路2700的流动在图1中示意性地用深色箭头示出。可以看出，随着油流经油循环回路2700，油流经油处理装置2600。作为示例，油处理装置2600包括过滤介质2601。因此，随着油流经油循环回路2700，油流经过滤介质2601，由此从油中去除了不需要的微粒及其它不想要的污染物。然而，正如下文更详细讨论的，油处理装置2600还可以包括一个或多个添加剂(除过滤介质2601以外，或者没有过滤介质2601)。油添加剂包含在油处理装置2600中，以及它们与流经油循环回路2700的油流的混合，将在下文进行更加详细的描述。当过滤介质包含在油处理装置2600中时，油处理装置2600可以称为“油过滤装置”。

在示例性的实施例中，油处理装置2600安装至油尺管2300。因此，在该示例中，油尺管2300包括被配置为接纳和支撑油处理装置2600的安装部2310。安装部2310(其是油尺管2300的一部分)的一个实施例的结构细节将在下文参照图2至图8进行更详细的讨论。在本发明的其它安排中，油处理装置2600可安装在飞溅润滑引擎2000的其它位置上，例如，曲轴箱2100的外表面上。因此，在这样的安排中，安装部2310将位于引擎上的其它地方，并且可以呈现其它结构安排，例如结合图9A至图9B所描述的结构安排。

泵2400可操作地联接至油循环回路2700，以便于油从油储备2140经过油循环回路2700(包括沿途经过油处理装置2600)并返回油储备中的流动。在一个实施例中，泵2400可以是主动泵，例如旋转式泵，其由曲轴或者其它机械联动装置或驱动机构的旋转来驱动。在另一实施例中，泵2400是被动泵。在被动泵的一个安排中，泵2400可使用曲轴箱2100中的真空/压力来实现油流动。一个这样的适宜的被动泵是真空脉冲泵。在使用真空脉冲泵的实施例中，可以提供泵管道2410。泵管道2410可以具有第一端2411和第二端2412，所述第一端流体联接至泵2400的空气室，所述第二端向曲轴箱2100的内腔2101开放。这允许空气室内的压力以对应于曲轴箱2100的内腔2101的压力的方式改变/跳动，从而使泵2400的弹性隔膜跳动(弯曲并松开)，以迫使油在隔膜另一侧上单向流经油室。可以看出，当内燃引擎处于正常操作条件时，泵管道2410的第二端2412位于油储备2140的油液位2141之上。这样的真空脉冲泵的精确的规格和尺寸可以基于曲轴箱压力测量和油的黏性数据(其将被用于飞溅润滑引擎2000)来确定。

在其它实施例中，可以使用其它类型的被动泵。在一个示例中，被动泵可以是产生经过油循环回路2700的油的热虹吸流的机构。在这样的实施例中，被动泵可以是被恰当放置的冷却元件热交换元件(例如，冷却翅片或冷却剂流)，其在油循环回路2700中的抬高位置处(例如在油处理装置2600处)对油进行冷却，由此允许冷却的油经由油循环回路2700的油返回通路(以下认定)落回到油槽2120的油储备2140中，同时来自油储备2140的加热的油将在油循环回路2700的油供应通路(以下认定)中自然地升高。

在适宜的被动泵的另一示例中，可以使用惯性泵，惯性泵使用引擎震动来沿管部移动活塞块。活塞具有止回阀。在使用期间，油随着活塞朝向油处理装置2600移动而被推到油处理装置2600，并且在活塞移动远离油处理装置2600时流经止回阀。

在适宜的被动泵的又一示例中，可以实行永磁发电机泵。在这样的实施例中，铁磁隔膜可以用来产生泵送行为(在与真空脉冲泵相似的结构安排中)。然而，铁磁隔膜响应于点火永磁发电机磁体(其可以位于飞轮上)而弯曲和回复。

仍然参见图1，泵2400可操作并且与油循环回路2700流体连通(并且可以在概念上被视为油循环回路2700的一部分)。如图所示，泵2400安装至安装部2310，安装部2310是油尺管2300的一部分。然而，如上所述，在其它实施例中，安装部2310可以位于曲轴箱2100(或引擎组)上的其它位置，因此，泵2400将安装在其它地方(见图9A至图9B的一个非限定性示例)。

在示例性的安排中，油循环回路2700由形成在曲轴箱2100中的供应通路2103、形成在油尺管2300中的供应通路2301(在某些实例中也称为第二供应通路)、形成在油尺管2300中的返回通路2303(在某些实例中也称为第一通路)，以及形成在曲轴箱2100中的返回通路2104共同限定。油尺管2300的返回通路2303被配置和设计尺寸为接纳油尺2500(其连接至油尺帽2501)。油尺2500延伸经过油处理装置2600(在下文更加详细地讨论)并且进入油尺管2300的返回通路2303，使得用户可以检查油储备2140的油液位2141。然而，在其它实施例中，油尺管2300可以被配置为，使得油尺2500延伸进入油尺管2300的供应通路2301。

在泵2400的操作中，油在第一方向上流经油尺管2300的供应通路2301，并且油在第二方向上流经油尺管2300的返回通路2303。油流动的第一方向与油流动的第二方向相反。此外，油流动的第一方向本质上平行于油尺管轴线A-A。如上所述，油处理装置2600安装至安装部2310，使其流体联接至油循环回路2700。在油处理装置2600包括过滤介质2601(如图所示)的实施例中，过滤介质2601可以将油处理装置2600的内腔划分为供应室2603和返回室2604。因此，当这样的油处理装置2600流体联接至油循环回路2700时，流经油循环回路2700的油必须流经过滤介质2601，以经过油循环回路2700。

在飞溅润滑引擎2000操作期间，油聚集在油储备2140中。泵2400从油储备2140将油抽取到曲轴箱2100的供应通路2103中。泵2400继续的操作使得油接着流经油尺管2300的第二通路2301。油接着离开油尺管2300的第二通路并且进入油处理装置2600。正如下文参照图3至图9B更加详细的讨论，油处理装置2600到油循环回路2700的流体联接可以由一个或多个突出来实现，当油处理装置2600安装至安装部2310时，所述突起自动地穿破、切断、破坏或者以其它方式刺穿油处理装置2600的壳体，从而允许油流经所述突起产生的孔隙进入和/或离开油处理装置2600。在其它实施例中，油处理装置2600到油循环回路2700的流体联接可以通过去除油处理装置2600的密封件或者通过简单地将过滤介质2600插在油循环回路2700的共线位置而实现。

一旦在油处理装置2600内部，油就在其经过过滤介质2601时被过滤。如果油处理装置600包括油添加剂(在图1中未示出)，则油添加剂与油混合并且成为油流的一部分。油(其在此时可以可选地包括油添加剂)接着离开油处理装置600，流入油尺管2300的第一通路2303，而接着流入曲轴箱2100的返回通路2104并返回油储备2140。

现在同时参见图9A和图9B，示意性地示出了内燃引擎9200，具有受迫流动油的过滤回路，该过滤回路将油提供到将被润滑和/或冷却的一个或多个零件9100。所述一个或多个零件9100可以与针对图1的零件2130所讨论的那些相同。

内燃引擎9200包括流体联接的油储备9510、油泵9520和油处理装置9500(当处于安置状态时)。泵9520可以是主动泵或被动泵。此外，在某些实施例中可以提供油冷却器。还提供了减压阀9550。减压阀9550被配置为常闭的，且在预定压力下打开，从而允许油倾倒回油储备9510中而无需经过油循环回路9700的其余部分。

油循环回路9700通常包括供应通路9525，其将油从油储备9510输送到油处理装置9500。油处理装置9500在下文更加详细地讨论，并且可包括针对图1的油处理装置2600所讨论的任何细节。油循环回路9535进一步包括返回通路9535，其将离开油处理装置2600的油输送到一个或多个零件9100，所述油接着经由返回通路9545(或者通过简单地滴回油储备9510)返回油储备9510。在引擎9200是飞溅润滑引擎的实施例中，返回通路9535可以将离开油处理装置2600的油直接输送回油储备9510。油经过油循环回路9700的流动在图9B中示意性地用深色箭头示出。

特别感兴趣的是，内燃引擎9200特别设计成具有多个突起9902、9903，在将油处理装置9500安装至内燃引擎9200时，所述突起自动地刺穿油处理装置9500的密封的壳体，从而将油处理装置9500流体连接至内燃引擎9200的油循环路径9700。可以看出，多个突起9902、9903位于内燃引擎9200的安装部9950上。安装部9950在该实施例中位于油槽9205的外表面上。然而，在另一实施例中，安装部9950可以位于主曲轴箱主体(未示出)上，油尺管(未示出)上，或者引擎组(或者其中安置有内燃引擎9200的机器)的任何其它适宜的部分上。

在图9A中，油处理装置9500没有安装至安装部9950，因此处于初始状态(其中油处理装置9500的内腔9501被油处理装置9500的壳体9544密封)。在图9B中，油处理装置9500处于安置状态，其中多个突起9902、9903已经刺穿壳体9544，从而将油处理装置9500的内腔9501流体联接至油循环回路9700。这种安装过程的细节，以及安装部9950和油处理装置9500的相关结构细节，将在下文进行更详细的描述。

除了多个突起9902、9903，安装分部9950进一步包括安装元件9951，安装元件构造用以接合和/或将油处理装置9500保持在所需位置，从而使油流经其中。安装元件9951的精确的结构表现将依赖于它被设计用以接收的油处理装置9500的结构细节(反之亦然)。例如，如果油处理装置9500类似于旋入式过滤器，安装元件9951可采用环形轴环形式，具有一个螺纹外表面和/或螺纹内表面。在其它实施例中，安装元件9951可以采用卡夹、闩锁、凸出部、尖头叉、突出部(overhang)、底切表面(undercut surface)、凹进部或其组合和/或任何能充分接合并将油处理装置9500保持在所需位置的结构形式，使得油能够流经油处理装置9500。

在一个实施例中，多个突起9902、9903是中空结构，分别包括贯穿其中的通路9902A、9903A，油能够流经所述通路。但是在其它安排中，多个突起9902、9903可以是实心结构，设计用以仅刺穿油处理装置9500的壳体9544。如本文所使用的，术语“刺穿”包括任何动作，通过所述动作，多个突起9902、9903在接触和压力的作用下在壳体9544中形成孔隙，并涵盖如撕裂、穿破、劈裂、破裂、切断(slicing)、切割等动词。

在所示实施例中，多个突起9902、9903包括供给突起9902和返回突起9903，其中供给突起9902具有供给通路9902，油能够通过供给通路9902流入油处理装置9500的内腔9501，返回突起9903具有返回通路9903A，油能够通过返回通路离开油处理装置9500的内腔9501。尽管仅示例性地描述了供给和返回突起9902、9903中的每种的其中一个，可以理解，能够实施为多个供给突起9902和/或多个供给突起9903。此外，在其它实施例中，仅提供了所述突起9902、9903中的单独一个，如单个供给突起9902或单个返回突起9903。准确需求将取决于油处理装置9500以及其它机构的结构，所述机构可用于在油处理装置9500中形成流体流开口。

油处理装置9500的壳体9544限定内腔9501。在所示实施例中，油处理装置9500的壳体9544包括结构体9650、盖9651和底9652。优选地，底9652和盖9651中的至少一个为金属薄片、塑料薄片或其组合，或其它适当的薄的和/或脆弱的材料，以允许突起9902、9903在正常的过滤器安装过程期间刺穿其中。在一个实施例中，底9652和盖9651两个都是如此的构造。壳体9544的结构体9650可以由足够刚性的材料形成，以保持油处理装置9500的结构完整性，从而使油处理装置600在安装之前、在安装过程中和在引擎9200操作期间保持其形状。在一个实施例中，结构体9650为圆柱形，但也可采用其它形状。

在示出的实施例中，油处理装置9500包括被包含在其中的过滤介质9543和油添加剂9750。然而，如上文所论述的，可以省略这些中的任一者。在一个实施例中，油添加剂9750可以是液体的形式。在其它实施例中，油添加剂9750可以是固体、凝胶、气体、液体或其组合的形式。油添加剂9750的示例包括(不限于)洗涤剂、分散剂、粘度指数改善剂、抗磨剂、抗氧化剂、摩擦改进剂、止泡添加剂、金属减活剂、倾点下降剂、密封件泡涨剂以及锈和腐蚀预防剂。在其它实施例中，油添加剂可以是微粒、凝胶、粉末或其它形式。

过滤介质9543被布置在壳体9544中，以便将油处理装置9500的内腔9501划分成入口室9541(入口室9541是环形的，如图所示)和出口室9542(出口室9542是由入口室9541外接的中央室，如图所示)。当油处理装置9500被安装到安装安装分部9950时(从而假设安置状态)：(1)供给突起9902将底9652刺穿，使得供给通路9525流体联接到入口室9541，以便将油供应到油处理装置9500；以及(2)返回突起9903将底9652刺穿，使得返回通路9535流体联接到出口室9542，以便油可以离开油处理装置9500(在穿过过滤介质9543和/或与油添加剂9970混合之后)。

现在同时参考图2-图4，根据本发明实施例示出了飞溅润滑引擎1000，飞溅润滑引擎1000具有并入在其中的油处理系统。飞溅润滑引擎1000例示了本发明的一个结构实施例，该结构实施例包括上文关于图1以及图9A-图9A论述的各种理念，例如(1)将油尺管(dipstick tube)的通路用作油循环回路的一部分；(2)在飞溅润滑引擎中使用被动泵，使油流过循环回路，以进行处理；(3)将泵安装到油尺管；(4)在被配置成将油处理装置的壳体刺穿的安装分部上形成突起；以及(5)包括过滤介质和液体形式的油添加剂的密封的油处理装置。当然，并不需要采用所有这些理念，也可以使用其任意组合。而且，应当理解的是，上文对引擎2100和9200(及其零件)论述的细节可以应用到引擎1000(及其零件)。

飞溅润滑引擎1000是一种内燃引擎，通常包括对内腔101限定的曲轴箱100。曲轴箱100具有油槽102，油槽102形成集油盘，在集油盘聚集引擎油以便飞溅到飞溅润滑引擎1000需要润滑的期望零件(未示出)上。为了易于论述且避免混杂，从附图中省略了飞溅润滑引擎1000的许多零件。例如，飞溅润滑引擎1000包括必要的阀机构、活塞销、气缸、气缸盖、气缸壁、活塞、活塞环、燃烧室、曲轴、凸轮轴、将油飞溅的斗、所述斗连接的连接杆轴承帽、以及其它元件，如本领域技术人员已知的。

还应当注意到，飞溅润滑引擎1000包括被放置在曲轴箱100的内腔101内并且被配置成将油从油储备(即围绕曲轴箱100聚集在油槽102中的油)飞溅的飞溅元件。飞溅元件被放置成当飞溅润滑引擎1000在正常操作状况操作时其与油储备的油接触(或者在致动期间周期地与油储备的油进行接触)。飞溅元件可以是被配置成向曲轴箱四周飞溅油的任何结构，例如被驱动/致动的桨、斗、投掷器、齿轮、杠杆等，如上文所论述的。为了避免混杂并且避免挡住引擎其它零件的视图，将飞溅元件从图2-图8的附图中省略。

油处理系统通常包括修改的油尺管300、泵400、保持元件500和油处理装置600。如下文将更详细地描述的，油处理系统200的某些零件包括共同限定油循环回路700的通路和室，聚集在油槽102中的油经过油循环回路700被抽取到油槽102中、流经油槽102并且返回到油槽102。图1-图2以深色箭头示意性地示出了油经过油循环回路700的流动。如能够看出的，当油流经油循环回路700时，油流经油处理装置600。如示例的，油处理装置600包括过滤介质601。因此，当油流经油循环回路700时，油流经过滤介质601，从而将不想要的微粒和其它不期望的污染物从油中移除。如图7所示，作为过滤介质601的替代，或者除了过滤介质601以外，油处理装置600可以包括一个或多个油添加剂602。下文将关于图5和图8更加详细地描述将油添加剂602包含在油处理装置600中，连同将他们混合到流经油循环回路700的油流中。

泵400可操作地联接到油循环回路700，以促进油从油槽102流经油循环回路700(包括流经油处理装置600的过滤介质601)、并且回到油槽102中。在一个实施例中，泵400是利用曲轴箱100内的真空/压力来实现油的流动的被动泵。一个这种合适的被动泵是真空脉冲泵。可以基于曲轴箱压力测量以及要被用在飞溅润滑引擎1000中的油的粘度数据来确定这种真空脉冲泵的确切规格和大小。在其它实施例中，可以利用其它类型的泵。也可以要求其它被动泵，如上文针对图1所描述的。此外，在其它安排中，泵400可以是主动泵。

如可以看出的，泵400被安装到油尺管300，从而是可操作的并且与油循环回路700流体连通。在其它实施例中，泵400可以位于和/或安装到飞溅润滑引擎1000的不同部分，例如位于和/或安装到曲轴箱100，如上文所论述的。

在示例性安排中，油的集油盘102、曲轴箱100中形成的供给通路103、油尺管300中形成的供给通路301、油尺管300中形成的供给分配室302、油尺管300中形成的返回通路303、以及曲轴箱100中形成的返回室104共同限定油循环回路700。油循环回路700还可以包括刺穿油处理装置600的突起304、突起502(如上文所讨论的)的油流动通路。

在飞溅润滑引擎1000操作期间，油聚集在油槽102中。由于在曲轴箱100中产生的真空压力脉冲，泵400将油从集油盘102中抽取到曲轴箱100的供给通路103中。提供泵管道410(图3中可见)。泵管道410具有流体联接到泵400的空气室415的第一端411和对曲轴箱2100的内腔101开放的第二端412。这允许空气室415内的压力随着曲轴箱100的内腔101的压力以相应的方式改变/跳动，从而使泵400的弹性隔膜416跳动(弯曲并松开)，以迫使油单向流经隔膜416另一侧的油室。

当内燃引擎在正常操作状况时，泵管道410的第二端412位于存在于油槽102中的油储备的油液位上方。如图所示，泵管道410可以包括由管418形成的分部，该分部可以穿过供给通路104并且进入到曲轴箱100的内腔101中进行供给。管418包括第二端412并且可以向上弯曲(与通气管相似)到油液位上方。基于曲轴箱压力测量和要被用在飞溅润滑引擎1000中的油的粘度数据可以确定这种真空脉冲泵的确切规格和大小。

然后，泵400继续跳动使油流经油尺管300供给通路301的第一分部301A、流经泵的通路401、并且流经油尺管300供给通路303的第二分部301B。然后，油离开油尺管300供给通路303的第二分部303B，并且进入油尺管300的供给分配室302。油尺管300的供给分配室302是环形室，这种环形室包括从供给分配室302的底延伸的多个供给突起，这些供给突起的形式为入口刺穿部件304。如下文将更详细地讨论的，当油处理装置600被安置在油尺管300的容纳室305内时，入口刺穿部件304刺穿/穿透油处理装置600的密封的壳体，从而允许油从供给分配室302流到油处理装置600的入口室603中。在所示出的安排中，以圆周样式来安排入口刺穿部件304。

如果油处理装置600在入口室603中包括油添加剂602，那么油添加剂602与油混合并且称为油流的一部分。然后，油(此时，油可选地可以包括油添加剂602)穿过过滤介质601，并且流到油处理装置600的返回室604中。如下文更加详细地讨论地，在进入油处理装置600的返回室604后，油可以流到在返回突起中形成的返回通路501中，返回突起的形式为保持器500的出口刺穿元件502。然后，无论哪种方式，油流到油尺管300的返回通路303中，油在返回通路303流经曲轴箱100的返回通路104并且回到油槽102中。

应当注意的是，油尺管300的返回通路303具有大小，以容纳连接到油尺管帽310用于检查引擎的油液位的油尺(未示出)。此外，虽然油尺管帽310被示例为是与保持器500分开的零件，但是油尺管帽310和保持器500也可以形成为集成的零件。而且，在本发明的某些方面可以省略保持器500，油尺自身可以用来刺穿油处理装置600的密封壳体以形成油的流出口。

现在参考图8，将讨论示例性油处理装置600的细节。油处理装置600包括由外环形壁611、底612和盖613共同限定的密封壳体610。应当理解的是，在每一幅图中，由于油处理容器600安置到油处理系统200中，刺穿孔614A-D已形成在油处理容器600的底612和盖613中。然而，在所述安置之前，这些刺穿孔614A-D并不存在，因此壳体610形成了被过滤介质601(其是环形结构)划分成入口室603和出口室604的密封内腔615。因为油处理装置600的内腔615是密封的，所以，液体形式的油添加剂602可以被维持在内腔615内。油添加剂602的示例包括(不限于)洗涤剂、分散剂、粘度指数改善剂、抗磨剂、抗氧化剂、摩擦改进剂、止泡添加剂、金属减活剂、倾点下降剂、密封件泡涨剂以及锈和腐蚀预防剂。在其它实施例中，油添加剂可以是微粒、凝胶、粉末或其它形式。

在某些实施例中，油处理装置600包括过滤介质601以及一种或多种油添加剂602。在另一个实施例中，油处理装置600包括过滤介质，并且油添加剂602被省略。在又一个实施例中，油处理装置600包括油添加剂60，并且过滤介质601被省略。

底612和盖613可以由金属薄片、塑料或其它能够刺穿的材料形成。外环形壁611可以由足够刚性的材料形成，从而维持结构完整性，使得油处理装置600在安置之前、在安置期间、并且在引擎1000中的油处理系统200操作期间维持其形状。

现在同时参考图5-图7，将讨论将示例性油处理装置600安置到油循环回路700中。油尺管300包括安装分部800，安装分部800包括容纳室305，容纳室305具有大小和形状以容纳油处理装置600。当油处理装置600被插入到容纳室305中时，供给刺穿元件304(其从容纳室的底306突出)刺穿油处理装置600的壳体610的底613，从而在底613中形成刺穿口614C-D，油流经这些刺穿口614C-D。如示例的，供给刺穿元件304的形式为均等管状(par-tubular)结构，这种结构不仅将底613刺穿形成刺穿口614C-D，而且还允许油流经刺穿口614C-D同时供给刺穿元件304依然延伸穿过刺穿口614C-D。为了实现这个，每个供给刺穿元件304包括供给通路304A。

当油处理装置600被完全插入到油尺管的容纳室305时，油处理装置600的凸缘625接触油尺管300的上边缘325，从而使油处理装置600位于容纳室305内，使得油处理装置600的底613与容纳室305的底306间隔开。因此，供给分配室302形成在油处理装置600的底613与容纳室305的底306之间。刺穿口614C-D形成从供给分配室302到油处理装置600的供给室603的通路，从而允许油从供给分配室302流到油处理装置600的供给室603。

一旦油处理装置600在容纳腔305中，保持器500与油处理装置600对齐并且被向下插入，使得保持器500的返回刺穿元件502刺穿油处理装置600的盖613，从而形成刺穿口614A。保持器500继续被向下插入，直到保持器500的返回刺穿元件502还刺穿油处理装置600的底612，从而形成刺穿口614B。刺穿口614B形成从油处理装置600的返回室604到油尺管300的返回通路303的通路，使得已穿过过滤介质601的油能够返回到集油盘102。

如可以看出的，保持器500的返回刺穿元件502是限定返回通路501的两端开口的管状结构505。同样地，返回刺穿元件502还包括形成在管状结构505中的多个孔隙506，这些孔隙允许油从油处理装置600的返回室604进入到返回通路501中。

虽然前文的描述和附图代表本发明的示例性实施例，但是将理解的是，可以在其中进行各种增加、修改和替换，而不偏离如所附权利要求限定的本发明的精神和范围。特别地，本领域技术人员将清楚的是，可以用其它元件、材料和零件以其它具体的形式、结构、安排、比例、大小来体现本发明，而不偏离其精神或基本特性。本领域技术人员将理解的是，本发明可以与结构、安排、比例、大小、材料和零件的许多修改一起使用，并且以其它方式用于实施本发明，其特别地适于具体环境和操作要求，而不偏离本发明的原则。因此，目前公开的实施例在各方面被认为是说明性的而非限制性的，并且不限于前文的描述或前文的实施例，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (20)

1.一种飞溅润滑内燃引擎，包括：

曲轴箱，其包括具有油储备的油槽；

飞溅部件，其位于所述曲轴箱内并且构造用以环绕所述曲轴箱飞溅来自油储备的油；

油循环回路，其流体地联接至所述油储备；

油过滤装置，其可操作地联接至所述油循环回路，所述油过滤装置包括过滤介质；以及

被动泵，其可操作地联接至所述油循环回路并且构造用以将油从油储备过滤器通过所述油循环回路进行流通。

2.根据权利要求1所述的飞溅润滑内燃引擎，其特征在于，所述被动泵构造用以利用所述曲轴箱内的压力变化来促使通过所述油循环回路的油的流动。

3.根据权利要求1所述的飞溅润滑内燃引擎，其特征在于，所述被动泵为真空脉冲泵。

4.一种内燃引擎，包括：

曲轴箱，其包括具有油储备的油槽；

油尺管，其包括第一通路；

油循环回路，其流体地联接至所述油储备，所述油尺管的所述第一通路形成所述油循环回路的一部分；

油处理装置，其可操作地联接至所述油循环回路；以及

泵，其可操作地联接至所述油循环回路，并且构造用以将来自所述油储备过滤器的油通过所述油循环回路进行流通。

5.根据权利要求4所述的内燃引擎，进一步包括位于所述曲轴箱内的飞溅部件，所述飞溅部件构造用以将来自所述油储备的油环绕所述曲轴箱飞溅。

6.根据权利要求4所述的内燃引擎，进一步包括：油尺，所述油尺的至少一部分位于所述第一通路中。

7.根据权利要求4所述的内燃引擎，进一步包括：

油尺管，其包括第二通路，所述第二通路形成所述油循环回路的一部分；

油处理装置，其包括过滤介质；以及

所述油处理装置安装至所述油尺管，使得所述油尺管的所述第一通路和所述第二通路与所述油处理装置的所述过滤介质的相对侧流体地联接；

其中油以第一方向流经所述第一通路，并且油以第二方向流经所述第二通路，所述第一方向与所述第二方向相反。

8.根据权利要求7所述的内燃引擎，其特征在于，所述油尺管的所述第一通路是所述油尺管的油返回通路，并且所述油尺管的所述第二通路是所述油尺管的油供给通路。

9.根据权利要求7所述的内燃引擎，进一步包括：

油处理装置，其包括壳体，所述壳体包括内腔，所述过滤介质布置在所述壳体中以将所述油处理装置的所述内腔划分为入口室和出口室；

油尺管，其包括至少一个供给突起，所述供给突起具有油流经其中的供给通路；以及

油处理装置，其安装至所述油尺管，使得所述至少一个供给突起刺穿所述油处理装置的所述壳体，使得油能够经由所述至少一个供给突起的输送通路输送到所述油处理装置的所述入口室中。

10.根据权利要求4所述的内燃引擎，其特征在于，所述油尺管沿着油尺管轴线延伸，并且其中所述第一通路实质上平行于所述油尺管轴线延伸。

11.根据权利要求4所述的内燃引擎，进一步包括：

作为真空脉冲泵且具有空气室的所述泵；

泵管道，具有第一端和第二端，所述第一端流体地联接至所述空气室，并且所述第二端开放于所述曲轴箱的内腔，当所述内燃引擎处于正常操作状态时，所述泵管道的所述第二端位于所述油储备的油液位之上。

12.一种内燃引擎，包括：

曲轴箱，其包括具有油储备的油槽；

油循环回路，其流体地联接至所述油储备；以及

泵，其可操作地联接至所述油循环回路并且构造用以将来自所述油储备过滤器的油通过所述油循环回路进行流通；以及

安装分部，其包括一个或多个突起，所述突起构造用以当所述油处理装置安装至所述安装分部时刺穿所述油处理装置的壳体，由此将所述油处理装置的所述内腔流体地联接至所述油循环回路。

13.根据权利要求12所述的内燃引擎，其特征在于，所述一个或多个突起中的每一个包括延伸穿过其中的通路，油能够流经所述通路流动。

14.根据权利要求12所述的内燃引擎，其特征在于，所述一个或多个突起包括至少一个供给突起，所述供给突起具有供给通路，油能够流经所述供给通路进入所述油处理装置的所述内腔，并且至少一个返回突起具有返回通路，油能够通过所述返回通路离开所述油处理装置的所述内腔。

15.根据权利要求14所述的内燃引擎，其特征在于，所述一个或多个突起包括以圆周样式设置的多个所述至少一个供给突起；并且其中所述至少一个返回突起位于所述圆周样式之内。

16.根据权利要求12所述的内燃引擎，进一步包括：

油处理装置，包括：

壳体，具有内腔；以及

布置在所述壳体的所述内腔中的过滤介质或油添加剂中的至少一个；

所述油处理装置在以下两个状态间可改变：(1)初始状态，其中在未安装至所述安装分部时，所述油处理装置的所述内腔有所述壳体密封；以及(2)安置状态，其中所述一个或多个突起刺穿所述壳体，由此将所述油过滤装置的所述内腔流体地联接至所述油循环回路。

17.根据权利要求16所述的内燃引擎，其特征在于，所述油处理装置包括过滤介质，所述过滤介质布置在所述壳体中以将所述油过滤装置的所述内腔划分成入口室和出口室。

18.根据权利要求16所述的内燃引擎，其特征在于，所述油处理装置的所述壳体包括结构体、盖和底，其中所述底和所述盖中的至少一个为金属薄片、塑料薄片或其组合。

19.根据权利要求16所述的内燃引擎，其特征在于，所述油处理装置包括油添加剂，其中所述油添加剂为液体形式。

20.根据权利要求12所述的内燃引擎，进一步包括：

一个或多个突起，包括至少一个供给突起，所述供给突起具有供给通路，油能够流经所述供给通路进入所述油处理装置的所述内腔；以及

保持元件，其延伸通过所述油处理装置并且包括至少一个返回突起，所述返回突起包括返回通路，油通过所述返回通路能够离开所述油处理装置的所述内腔；以及

油尺，所述油尺穿过所述至少一个返回突起的所述返回通路。