CN108119205B - 一种曲轴箱通风清洁装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种曲轴箱通风清洁装置，属于缸内直喷发动机技术领域。它包括曲轴箱、气缸体、气缸盖、喷油器、高压油轨、油箱和输油管，曲轴箱的侧壁上装设有抽气管，抽气管与泵气机的入口连接，泵气机的内腔通过隔板分成左腔和右腔，左、右两腔内分别装设有左、右侧叶轮，左侧叶轮与第一齿轮轴固定连接，第一齿轮轴通过第一轴承转动并装配于隔板的第一通孔内的一端，右侧叶轮与第二齿轮轴固定连接，第二齿轮轴通过第二轴承转动并装配于隔板的第一通孔内的另一端，第一、二齿轮轴之间装设有密封片，密封片将左、右两腔密封隔离。本发明解决了直喷发动机在节气门及进气管内壁上产生积碳以及泵气机内壁及左侧叶轮上沉积机油液滴的问题。

Description

一种曲轴箱通风清洁装置
技术领域
本发明属于缸内直喷发动机技术领域，尤其是一种曲轴箱通风清洁装置。
背景技术
现在汽车发动机很多是缸内直喷发动机，汽油被直接喷射入气缸内进行燃烧，虽然提高了发动机高速运转时的功率和扭矩，但是也带来了一些问题，比如节气门和进气管壁容易产生积碳。积碳产生的原因主要是发动机的曲轴箱通风系统引起的，曲轴箱通风系统将少量泄漏至曲轴箱内的废气导入进气管中与新入的空气混合在一起进入气缸内参与燃烧，由于曲轴箱内的少量机油蒸气随着上述废气一起进入进气管并经过节气门，机油蒸气会冷凝成机油液滴并沉积在节气门或进气管内壁上。对于自然吸气式发动机，喷油器将汽油喷入进气管内，汽油会溶解上述沉积的液滴并将其清除，所以节气门或进气管内壁上不易产生机油液滴的长时间沉积。但直喷发动机没有上述汽油对节气门或进气管上机油的清洁作用，使机油液滴长时间沉积于节气门或进气管内壁上并形成积碳，所以直喷发动机比自然吸气式发动机更易在节气门及进气管内壁上形成积碳，进而影响节气门的开启角度及进气管内的空气流速。另外，泵气机内壁及左侧叶轮上也容易沉积机油液滴，泵气机的泵气效率会随沉积机油液滴的增加而下降。
发明内容
为解决现有技术存在直喷发动机在节气门及进气管内壁上产生积碳以及泵气机内壁及左侧叶轮上沉积机油液滴的缺陷，本发明提供一种曲轴箱通风清洁装置。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种曲轴箱通风清洁装置，它包括曲轴箱、气缸体、气缸盖、喷油器、高压油轨、油箱和输油管，高压油轨通过各连接支管分别与对应的各缸喷油器密封连通，喷油器装设于气缸盖内，且其喷油嘴伸入气缸体的燃烧室内，输油管下端与油箱中的油泵出口密封连通，输油管上装设有二次加压的加压泵，曲轴箱的侧壁上装设有抽气管，抽气管与泵气机的入口连接，泵气机的内腔通过隔板分成左腔和右腔，左、右两腔内分别装设有左侧叶轮和右侧叶轮，左侧叶轮与第一齿轮轴固定连接，第一齿轮轴通过第一轴承转动并装配于隔板的第一通孔内的一端，右侧叶轮与第二齿轮轴固定连接，第二齿轮轴通过第二轴承转动并装配于隔板的第一通孔内的另一端，第一齿轮轴与第二齿轮轴之间装设有密封片，密封片将左、右两腔密封隔离；
第一齿轮轴上装设有第一齿轮及端部的左侧叶轮，第二齿轮轴上装设有第三齿轮及端部的右侧叶轮，隔板的第二通孔内密封装配有第三齿轮轴，第三齿轮轴的左、右两端分别装设有第二齿轮和第四齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合，第四齿轮与第三齿轮啮合；
泵气机左腔的出气口与输气支管密封连接，泵气机右腔的出油口与输油支管密封连接，输气支管的出口与输油支管的出口汇集在一起并与高压油轨密封连接；
输气支管上装设有单向阀。
进一步地，泵气机的一侧并联有清洁油管，清洁油管的入口端与加压泵的出口端密封连通，清洁油管的出口端与抽气管的入口端密封连通，邻近清洁油管出口端的管路上设有电控清洁阀，电控清洁阀与发动机控制单元或控制开关连接，且电控清洁阀的开闭由发动机控制单元自动控制或控制开关手动控制。
进一步地，左侧叶轮正对抽气管，右侧叶轮正对输油管。
进一步地，气缸盖装设于气缸体上部，气缸体下部装设有曲轴箱。
有益效果：
1.相比现有技术中依靠曲轴箱中废气的压力而自然导出废气至进气管中的方式，本发明能显著提高废气的泵送量及泵送效率。
2.进入高压油轨中的废气与被二次加压的汽油混合在一起，使高压汽油中形成一定比例的气泡，此时气泡内的气体压力与汽油压力相当，当夹杂气泡的高压汽油从喷油器的喷油嘴处喷出时，压力下降、各气泡破裂并产生一定的爆破力，该爆破力将作用在周围的汽油液滴上并将汽油液滴打散，使汽油在燃烧室内的雾化效果更好，从而使汽油与空气在燃烧室内混合地更充分，有利于提高发动机的燃烧效率。
3.从加压泵流出的具有一定压力的汽油通过清洁油管及电控清洁阀后流经抽气管及泵气机，将对沉积于两者内壁及左侧叶轮上的机油液滴进行清洗，使泵气机的泵气效率不会随沉积机油液滴的增加而下降。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是图1中A部分的放大图；
图3是本发明实施例1中隔板的结构示意图；
图4是本发明实施例2的结构示意图；
图中：1-曲轴箱，2-气缸体，3-气缸盖，4-喷油器，5-高压油轨，6-油箱，7-输油管，8-连接支管，9-油泵,10-加压泵，11-抽气管，12-泵气机，13-隔板，131-第一通孔，132-第二通孔，14-左侧叶轮，15-左侧叶轮，16-第一齿轮轴，17-第一轴承，18-第二齿轮轴，19-第二轴承，20-密封片，21-第一齿轮，22-第三齿轮，23-第三齿轮轴，24-第二齿轮，25-第四齿轮，26-输气支管，27-输油支管，28-单向阀，29-清洁油管，30-电控清洁阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本实施例1提出一种曲轴箱强制通风装置，如图1、2、3所示，它包括曲轴箱1、气缸体2、气缸盖3、喷油器4、高压油轨5、油箱6和输油管7，高压油轨5通过各连接支管8分别与对应的各缸喷油器4密封连通，喷油器4装设于气缸盖3内，且其喷油嘴伸入气缸体2的燃烧室内，气缸盖3装设于气缸体2上部，气缸体2下部装设有曲轴箱1，输油管7下端与油箱6中的油泵9出口密封连通，输油管7上装设有二次加压的加压泵10，曲轴箱1的侧壁上装设有抽气管11，抽气管11与泵气机12的入口连接，泵气机12的内腔通过隔板13分成左腔和右腔，左、右两腔内分别装设有左侧叶轮14和右侧叶轮15，左侧叶轮14与第一齿轮轴16固定连接，第一齿轮轴16通过第一轴承17转动并装配于隔板13的第一通孔内的一端，右侧叶轮15与第二齿轮轴18固定连接，第二齿轮轴18通过第二轴承19转动并装配于隔板13的第一通孔内的另一端，第一齿轮轴16与第二齿轮轴18之间装设有密封片20，密封片20将左、右两腔密封隔离；
第一齿轮轴16上装设有第一齿轮21及端部的左侧叶轮14，第二齿轮轴18上装设有第三齿轮22及端部的右侧叶轮15，隔板13的第二通孔内密封装配有第三齿轮轴23，第三齿轮轴23的左、右两端分别装设有第二齿轮24和第四齿轮25，第二齿轮24与第一齿轮21啮合，第四齿轮25与第三齿轮22啮合，左侧叶轮14正对抽气管11，右侧叶轮15正对输油管7；
泵气机12左腔的出气口与输气支管26密封连接，泵气机12右腔的出油口与输油支管27密封连接，输气支管26的出口与输油支管27的出口汇集在一起并与高压油轨5密封连接；
输气支管26上装设有单向阀28，该单向阀28只能使输气支管26中的气流由下往上运动，从而防止输气支管26内的气压不足时，经过输油支管27的高压汽油经过输气支管26返流至泵气机12的左腔或抽气管11中。
本发明的工作过程是：当发动机工作时，汽油被油泵9抽送入输油管7中，之后加压泵10对汽油进行二次加压，由于各个气缸轮流进行喷油，所以输油管7中的汽油持续地向泵气机12右腔移动并冲击右侧叶轮15，经过右侧叶轮15的汽油进入输油支管27及高压油轨5中，汽油冲击右侧叶轮15使其旋转，右侧叶轮15通过第三齿轮22、第四齿轮25、第二齿轮24及第一齿轮21驱动左侧叶轮14旋转，左侧叶轮14产生抽吸作用并将曲轴箱1内的气体抽入泵气机12左腔，泵气机12将气体压缩后送入输气支管26中，当单向阀28下侧的压力高于其上侧的压力时，单向阀28开启，来自于曲轴箱1的废气与汽油混合后进入高压油轨5中，并随喷油器4被喷入各个气缸体的燃烧室内参与燃烧。
通过设定的齿轮齿比，可以使输油管7及输油支管27中的汽油流速与左侧叶轮14的单位时间内的泵气量形成一定的比例，当汽油流速越快，则发动机转速越高，那么从各气缸活塞环处窜入曲轴箱1中的废气就越多，而此时泵气量也随着左、右两侧叶轮14、15的转速升高而变大，从而使废气的导出速度与发动机转速成正比。反之，输油量下降、发动机转速下降，则相应地废气泵送量或废气的导出速度也下降。相比现有技术中依靠曲轴箱1中废气的压力而自然导出废气至抽气管11中的方式，能够显著提高废气的泵送量及泵送效率。
进入高压油轨5中的废气与被二次加压的汽油混合在一起，使高压汽油中形成一定比例的气泡，此时气泡内的气体压力与汽油压力相当，当夹杂气泡的高压汽油从喷油器4的喷油嘴处喷出时，压力下降、各气泡破裂并产生一定的爆破力，该爆破力将作用在周围的汽油液滴上并将液滴打散，使汽油在气缸体2的燃烧室内的雾化效果更好，从而使汽油与空气在燃烧室内混合地更充分，有利于提高发动机的燃烧效率。
本实施例2提出一种曲轴箱强制通风装置，如图4所示，它包括曲轴箱1、气缸体2、气缸盖3、喷油器4、高压油轨5、油箱6和输油管7，高压油轨5通过各连接支管8分别与对应的各缸喷油器4密封连通，喷油器4装设于气缸盖3内，且其喷油嘴伸入气缸体2的燃烧室内，气缸盖3装设于气缸体2上部，气缸体2下部装设有曲轴箱1，输油管7下端与油箱6中的油泵9出口密封连通，输油管7上装设有二次加压的加压泵10，曲轴箱1的侧壁上装设有抽气管11，抽气管11与泵气机12的入口连接，泵气机12的内腔通过隔板13分成左腔和右腔，左、右两腔内分别装设有左侧叶轮14和右侧叶轮15，左侧叶轮14与第一齿轮轴16固定连接，第一齿轮轴16通过第一轴承17转动并装配于隔板13的第一通孔内的一端，右侧叶轮15与第二齿轮轴18固定连接，第二齿轮轴18通过第二轴承19转动并装配于隔板13的第一通孔内的另一端，第一齿轮轴16与第二齿轮轴18之间装设有密封片20，密封片20将左、右两腔密封隔离；
第一齿轮轴16上装设有第一齿轮21及端部的左侧叶轮14，第二齿轮轴18上装设有第三齿轮22及端部的右侧叶轮15，隔板13的第二通孔内密封装配有第三齿轮轴23，第三齿轮轴23的左、右两端分别装设有第二齿轮24和第四齿轮25，第二齿轮24与第一齿轮21啮合，第四齿轮25与第三齿轮22啮合，左侧叶轮14正对抽气管11，右侧叶轮15正对输油管7；
泵气机12左腔的出气口与输气支管26密封连接，泵气机12右腔的出油口与输油支管27密封连接，输气支管26的出口与输油支管27的出口汇集在一起并与高压油轨5密封连接；
输气支管26上装设有单向阀28，该单向阀28只能使输气支管26中的气流由下往上运动，从而防止输气支管26内的气压不足时，经过输油支管27的高压汽油经过输气支管26返流至泵气机12的左腔或抽气管11中；
泵气机12的一侧并联有清洁油管29，清洁油管29的入口端与加压泵10的出口端密封连通，清洁油管29的出口端与抽气管11的入口端密封连通，邻近清洁油管29出口端的管路上设有电控清洁阀30，电控清洁阀30与发动机控制单元(ECU)或控制开关连接，且电控清洁阀30的开闭由发动机控制单元自动控制或控制开关手动控制。
本发明的工作过程是：当发动机工作时，汽油被油泵9抽送入输油管7中，之后加压泵10对汽油进行二次加压，由于各个气缸轮流进行喷油，所以输油管7中的汽油持续地向泵气机12右腔移动并冲击右侧叶轮15，经过右侧叶轮15的汽油进入输油支管27及高压油轨5中，汽油冲击右侧叶轮15使其旋转，右侧叶轮15通过第三齿轮22、第四齿轮25、第二齿轮24及第一齿轮21驱动左侧叶轮14旋转，左侧叶轮14产生抽吸作用并将曲轴箱1内的气体抽入泵气机12左腔，泵气机12将气体压缩后送入输气支管26中，当单向阀28下侧的压力高于其上侧的压力时，单向阀28开启，来自于曲轴箱1的废气与汽油混合后进入高压油轨5中，并随喷油器4被喷入各个气缸体的燃烧室内参与燃烧。
通过设定的齿轮齿比，可以使输油管7及输油支管27中的汽油流速与左侧叶轮14的单位时间内的泵气量形成一定的比例，当汽油流速越快，则发动机转速越高，那么从各气缸活塞环处窜入曲轴箱1中的废气就越多，而此时泵气量也随着左、右两侧叶轮14、15的转速升高而变大，从而使废气的导出速度与发动机转速成正比。反之，输油量下降、发动机转速下降，则相应地废气泵送量或废气的导出速度也下降。相比现有技术中依靠曲轴箱1中废气的压力而自然导出废气至抽气管11中的方式，本发明能显著提高废气的泵送量及泵送效率。
进入高压油轨5中的废气与被二次加压的汽油混合在一起，使高压汽油中形成一定比例的气泡，此时气泡内的气体压力与汽油压力相当，当夹杂气泡的高压汽油从喷油器4的喷油嘴处喷出时，压力下降、各气泡破裂并产生一定的爆破力，该爆破力将作用在周围的汽油液滴上并将液滴打散，使汽油在气缸体2的燃烧室内的雾化效果更好，从而使汽油与空气在燃烧室内混合地更充分，有利于提高发动机的燃烧效率。
当发动机工作后，每经过设定的时间，发动机控制单元自动控制或控制开关手动控制电控清洁阀30开启，从加压泵10流出的具有一定压力的汽油将经过清洁油管29及电控清洁阀30后进入抽气管11，并随着抽气管11中来自于曲轴箱1的废气一起进入泵气机12，之后随着废气通过单向阀28进入高压油轨5。汽油在经过抽气管11及泵气机12时，将对沉积于两者内壁及左侧叶轮14上的机油液滴进行清洗，使泵气机12的泵气效率不会随沉积机油液滴的增加而下降。
对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (2)

1.一种曲轴箱通风清洁装置，它包括曲轴箱(1)、气缸体(2)、气缸盖(3)、喷油器(4)、高压油轨(5)、油箱(6)和输油管(7)，高压油轨(5)通过各连接支管(8)分别与对应的各缸喷油器(4)密封连通，喷油器(4)装设于气缸盖(3)内，且其喷油嘴伸入气缸体(2)的燃烧室内，输油管(7)下端与油箱(6)中的油泵(9)出口密封连通，输油管(7)上装设有二次加压的加压泵(10)，其特征在于：所述曲轴箱(1)的侧壁上装设有抽气管(11)，抽气管(11)与泵气机(12)的入口连接，泵气机(12)的内腔通过隔板(13)分成左腔和右腔，左、右两腔内分别装设有左侧叶轮(14)和右侧叶轮(15)，左侧叶轮(14)与第一齿轮轴(16)固定连接，第一齿轮轴(16)通过第一轴承(17)转动并装配于隔板(13)的第一通孔内的一端，右侧叶轮(15)与第二齿轮轴(18)固定连接，第二齿轮轴(18)通过第二轴承(19)转动并装配于隔板(13)的第一通孔内的另一端，第一齿轮轴(16)与第二齿轮轴(18)之间装设有密封片(20)，密封片(20)将左、右两腔密封隔离；
所述第一齿轮轴(16)上装设有第一齿轮(21)及端部的左侧叶轮(14)，第二齿轮轴(18)上装设有第三齿轮(22)及端部的右侧叶轮(15)，隔板(13)的第二通孔内密封装配有第三齿轮轴(23)，第三齿轮轴(23)的左、右两端分别装设有第二齿轮(24)和第四齿轮(25)，第二齿轮(24)与第一齿轮(21)啮合，第四齿轮(25)与第三齿轮(22)啮合；
所述泵气机(12)左腔的出气口与输气支管(26)密封连接，泵气机(12)右腔的出油口与输油支管(27)密封连接，输气支管(26)的出口与输油支管(27)的出口汇集在一起并与高压油轨(5)密封连接；所述输气支管(26)上装设有单向阀(28)；泵气机(12)的一侧并联有清洁油管(29)，清洁油管(29)的入口端与加压泵(10)的出口端密封连通，清洁油管(29)的出口端与抽气管(11)的入口端密封连通，邻近清洁油管(29)出口端的管路上设有电控清洁阀(30)。
2.根据权利要求1所述的曲轴箱通风清洁装置，其特征在于：所述左侧叶轮(14)正对抽气管(11)，右侧叶轮(15)正对输油管(7)。
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