CN107989671A - 用于曲轴箱通风的一体式油分离器组件 - Google Patents

Abstract

一种内燃机包括发动机缸体，该发动机缸体限定多个汽缸，每个汽缸均容纳活塞。曲轴箱从发动机缸体延伸并支撑曲轴，该曲轴驱动地连接至活塞并包括由壁部包围的腔室，该壁部限定从其中穿过的第一漏气流动通道以及第一及第二排放通道。油槽安装至曲轴箱。第一油分离器安装至曲轴箱的壁，该壁与第一漏气流动通道及第一排放通道连通并限定穿过其中的第二漏气流动通道以及延伸穿过其中并与第二排放通道连通的第三排放通道。第二油分离器安装至第一油分离器，第一油分离器与第三排放通道连通并限定与第二漏气流动通道连通的第三漏气流动通道。

Description

用于曲轴箱通风的一体式油分离器组件

技术领域

本公开涉及一种用于曲轴箱通风系统的油分离器组件。

背景技术

此部分提供与本公开相关的但不一定是现有技术的背景信息。

未来的二氧化碳排放法规日益严格，这一趋势正在加快行业内采用发动机小型化战略的步伐。为了使小型化发动机能够维持相同的车辆性能，发动机需要通过涡轮增压或增压作用进行助推。已经发现的是，得到助推的发动机更容易遇到在文献中被称为提前点火的异常燃烧现象，这种现象可导致高的噪音水平或对发动机造成损坏。提前点火的原因的一个假设是在燃烧室中存在油。

油滴存在于可燃混合物中带来的另一个问题是它们可导致形成作为燃烧副产物的颗粒。由于潜在的健康隐患，正在制定更加严格的法规，而如果无法制定出适当的措施来控制燃烧室中的含油量，则可能不得不需要使用昂贵的机载废气过滤系统。

燃烧室油的一个来源是来自曲轴箱通风。曲轴箱通风系统通常包括油分离系统，以便从再循环的漏气中除去油。由于需要对油分离加以改进，油分离系统已经从单级被动式系统演化为目前的两级设计。还证明了主动式系统。

本公开涉及一种被动式两级油分离系统。

发明内容

本部分提供对本公开的总体概述，而并非是对其全部范围或其全部特征的全面公开。

一种内燃机包括发动机缸体，该发动机缸体限定多个汽缸，每个汽缸均容纳活塞。曲轴箱从发动机缸体延伸并支撑曲轴，该曲轴驱动地连接至活塞并包括由壁部包围的腔室，该壁部限定从其中穿过的第一漏气流动通道以及第一及第二排放通道。油槽安装至曲轴箱。第一油分离器安装至曲轴箱的壁，该曲轴箱的壁与第一漏气流动通道及第一排放通道连通并限定穿过其中的第二漏气流动通道以及延伸穿过其中与第二排放通道连通的第三排放通道。第二油分离器安装至第一油分离器，第一油分离器与第三排放通道连通并限定与第二漏气流动通道连通的第三漏气流动通道。

第一或上游油分离器优选地直接安装至发动机曲轴箱或缸体以允许漏气到达分隔器的最短路径。从漏气流分离的任何油可通过缸体/曲轴箱结构中所设置的第一排放通道排回到曲轴箱。

第二或下游油分离器优选地直接安装至第一油分离器，其中第二漏气流动通道位于该二者之间以允许漏气继续流动通过系统以使剩余含油量进一步去除。类似于第一分离器，第二分离器可沿弯曲通道具有至少一个油过滤元件及/或冲击器。第二分离器中包含压力调节器以确保适当的曲轴箱压力。该分离器的流动通道的末端连接至真空源，该真空源可以是自然吸气发动机的进气歧管或涡轮增压发动机的进气歧管及预压缩机位置二者。如果需要的话，第二分离器中可以包含附加的止回阀。

分离器中的漏气流动通道被适当地设计，因此相同的通道可用于使油通过重力排回到发动机。对于此一体式系统，第一油分离器还包含内部排放通道以作为来自第二油分离器的第三油排放通道。由于这两个油分离器之间的压力差，该第三油排放通道与漏气隔离并在这两个油分离器之间以及第一油分离器与发动机之间的界面处得到适当密封。第三油排放通道与进入至发动机曲轴箱中的第二油排放通道连通并需要与曲轴箱压力隔离，这一般可通过将排放管的末端淹没至低于曲轴箱中的油面来完成。

在第二油分离器的最简单的设计中，假如通道被适当设计以允许适当的油流动，则油与漏气可共用相同的通道。进一步的实施例包括内置于油分离器中的多个隔离的油排放通道，以允许油沿油分离器的漏气通道从多个位置排回。

来自第二油分离器的油排放通道还可在外部从分离器路由至曲轴箱。出于上文所提出的相同原因，通道的曲轴箱末端可在低于油面的位置处附接至曲轴箱。如果通道在工作期间损坏，此种布置方式具有损失发动机油的风险。为降低此种风险，可选地，外部通道可在高于油面的位置处附接至曲轴箱/缸体并且在后面接上内部通道以低于油面。

从本文所提供的描述中可以得知进一步的应用领域。该发明内容中的描述及具体实例仅旨在用于例示，而并非旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文所描述的附图仅用于例示所选实施例而不是所有可能的实施方式，且并非旨在限制本公开的范围。

图1是根据本公开原理的发动机的示意图；

图2是根据本公开原理的两个油分离器的示意图；

图3是根据本公开原理的安装至发动机曲轴箱的油分离器组件的立体图；

图4是根据本公开原理的第一油分离器的内部的平面图；

图5是根据本公开原理的安装至发动机曲轴箱的油分离器组件的平面图；以及

图6是根据本公开原理的安装至发动机曲轴箱的油分离器组件的局部横截面图。

在附图的各个视图中，对应的参考编号指示对应的部件。

具体实施方式

现在将参考附图来更充分地描述示例性实施例。

提供示例性实施例，以使得本公开将是详尽的，并且将向本领域的技术人员充分传达发明范围。阐述了许多特定细节，诸如特定部件、装置及方法的实例，以便提供对本公开的实施例的彻底理解。本领域的技术人员将会明了，不需采用特定细节，示例性实施例可以采用许多不同的形式来体现，并且两者都不应被视为限制本公开的范围。在一些示例性实施例中，众所周知的过程、众所周知的装置结构以及众所周知的技术不予详细描述。

本文所使用的术语只是用于描述特定示例性实施例，而并非旨在为限制性的。如本文所使用，单数形式“一”、“一个”以及“该”还可以旨在包括复数形式，除非上下文明确指出。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包括性的且因此指定所述特征、整数、步骤、操作、元件及/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件及/或其群组的存在或添加。本文所描述的方法步骤、过程及操作不应被理解为必定需要以所讨论或例示的特定顺序来执行，除非特别标明执行顺序。还应理解，可采用附加的或可选的步骤。

当元件或层被提及为“位于另一元件或层上”、“啮合至”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，其可以是直接位于另一元件或层上、直接啮合、连接或联接至另一元件或层，或者可以存在中间的元件或层。相反，当元件被提及为“直接位于另一元件或层上”、“直接啮合至”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时，可能不存在中间的元件或层。应以类似的方式来解释用于描述元件之间的关系的其他词语(例如“在...之间”与“直接在...之间”、“邻近”与“直接邻近”等等)。如本文所使用，术语“及/或”包括相关联所列项目中的一个或多个的任何及所有组合。

尽管术语第一、第二、第三等可在本文用于描述各种元件、部件、区域、层及/或区段，但是这些元件、部件、区域、层及/或区段不应受这些术语限制。这些术语可仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一区域、层或区段区分开。诸如“第一”、“第二”及其他数字术语之类的术语在本文使用时并不暗指顺序或次序，除非上下文明确指出。因此，下文所讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可被称为第二元件、部件、区域、层或区段，而不背离示例性实施例的教导。

诸如“内部”、“外部”、“在...的下方”、“在...下面”、“下部的”、“在...上面”、“上部的”等等与空间相关的术语可在本文为了描述的方便而被用于描述如图中所示的一个元件或特征相对于另一元件或特征的关系。与空间相关的术语可旨在包括除图中所绘示的取向之外的在使用或操作中的装置的不同取向。例如，如果将图中的装置翻转，被描述为“在其他元件或特征下面”或“在其他元件或特征的下方”的元件则被定向为“在其他元件或特征上面”。因此，示例性术语“在...下面”可包括“在...上面”及“在...下面”二者的取向。装置可以其他方式定向(旋转90度或处于其他取向)，并且相应地解释本文所使用的与空间相关的叙词。

参照图1，显示了内燃机系统10，其包括发动机结构12，发动机结构12可包括汽缸体14、位于汽缸体14下面的曲轴箱16以及位于曲轴箱16下面的油底盘18。汽缸体14限定多个汽缸20，每一汽缸20均包括设置在其中的活塞22。曲轴24连接至活塞22以用于驱动与其的连接。曲轴箱16限定腔室26，曲轴24可旋转地支撑在腔室26中。汽缸盖28安装至汽缸体14。

参照图2，曲轴箱16包括壁部30，壁部30包围腔室26。第一漏气流动通道32延伸穿过壁部30。另外，第一及第二排放通道36、38延伸穿过壁部30。第一油分离器40包括具有多个安装孔的安装凸缘，该安装凸缘安装至曲轴箱16或发动机的其他部件，诸如与第一漏气流动通道32及第一排放通道36连通的汽缸体或汽缸盖。如图4最佳所示，第一油分离器40包括壁结构42，壁结构42具有从其延伸的多个内部挡板44以及延伸穿过其中的第二漏气流动通道46及第三排放通道48。第三排放通道48与第二排放通道38连通。

第二油分离器50安装至第一油分离器40的壁结构42并与第三排放通道48连通。第二油分离器50包括壁结构52并且可包括与第三漏气流动通道56连通的多个内部挡板或过滤器54。第三漏气流动通道56可以与壁结构52中的一个或多个开口58、60连通，开口58、60可将漏气流提供至进气系统62，进气系统62可包括涡轮增压器64。第二分离器50可包括第一容积66及第二容积68，第一容积66与第二容积68可通过压力调节阀70分开。第二容积68分别经由一对止回阀72、74与开口58、60连通。开口50、60可以在涡轮增压器64上游的位置处或在节流阀76下游的位置处与进气系统62连通。

第一及第二油分离器40、50的壁结构42、52中的每一者可分别包括安装凸缘42a、52a。每一安装凸缘42a、52a包括延伸穿过其中的多个安装孔43、53。第一油分离器40的安装孔43容纳紧固件80，紧固件80啮合发动机曲轴箱16。第二油分离器的安装孔53容纳紧固件82，紧固件82啮合第一油分离器40中的壁结构42中的螺纹孔。

由于在发动机结构的表面上仅需要一个机械加工的安装面，因此所提出的一体式系统预期会提供降低的成本。本公开的设计还提供改良的包装及简易的安装。

为了例示及描述的目的，已提供了上述具体实施方式。其并非旨在是穷举的或者限制本公开。特定实施例的各个元件或特征通常并不限于该特定实施例，而是如果合适的话，即使并未具体显示或描述，也是可互换的并可用于所选实施例中。这还可以采用许多方式变化。这些变化形式不应被视为背离本公开，并且所有这些修改形式旨在包括于本公开的范围内。

Claims (9)

1.一种内燃机，包括：

发动机缸体，其限定多个汽缸，每个所述汽缸均容纳活塞；

从所述发动机缸体延伸的腔室，其支撑曲轴，所述曲轴驱动地连接至所述活塞并包括壁部，所述壁部限定从其中穿过的第一漏气流动通道以及第一及第二排放通道；

油槽，其安装至曲轴箱；

第一油分离器，其安装至所述腔室的壁，所述壁与所述第一漏气流动通道及所述第一排放通道连通并限定穿过其中的第二漏气流动通道以及延伸穿过其中并与所述第二排放通道连通的第三排放通道；以及

第二油分离器，其安装至所述第一油分离器，所述第一油分离器与所述第三排放通道连通并限定与所述第二漏气流动通道连通的第三漏气流动通道。

2.根据权利要求1所述的内燃机，其中所述第一油分离器包括第一安装凸缘，所述第一安装凸缘中具有多个安装孔，所述第一安装凸缘连接至所述发动机。

3.根据权利要求1所述的内燃机，其中所述第一油分离器包括第一安装凸缘，所述第一安装凸缘中具有多个安装孔，所述第一安装凸缘连接至汽缸盖。

4.根据权利要求3所述的内燃机，其中所述第二油分离器包括第二安装凸缘，所述第二安装凸缘具有多个安装孔，所述第二安装凸缘连接至所述第一油分离器。

5.根据权利要求1所述的内燃机，进一步包括压力调节阀，所述压力调节阀设置于所述第二油分离器中。

6.根据权利要求1所述的内燃机，进一步包括所述第一油分离器中的过滤器及挡板中的至少一者。

7.根据权利要求6所述的内燃机，进一步包括所述第二油分离器中的过滤器及挡板中的至少一者。

8.根据权利要求1所述的内燃机，其中所述第二油分离器与至少一个真空源通道连通，所述至少一个真空源通道与所述发动机的进气系统连通。

9.根据权利要求8所述的内燃机，其中所述第二油分离器包括止回阀，所述止回阀与所述至少一个真空源通道连通。