CN108894852B - 一种发动机补气结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种发动机补气结构，包括进气管、负荷补气管、曲轴箱壳体和排气管，进气管通过发动机进气口连通于排气管；曲轴箱壳体包括内部为空腔的内腔，进气管通过负荷补气管连通于内腔；内腔内设有连通于曲轴箱油底壳的缸体部，发动机补气结构还包括设于缸体部壳体上的补气封油阀，补气封油阀根据负荷补气管与内腔的压力大小关系而连通或断开负荷补气管与缸体部。本发明通过补气封油阀以在降低机油稀释几率的同时防止机油蹿出；并通过将补气封油阀设于缸体部壳体上，以便于把新鲜空气在内腔内流通的线路最长以提高新鲜空气的扫气效率。

Description

一种发动机补气结构
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机补气结构。
背景技术
众所周知，直喷增压汽油机的机油被燃油稀释的问题发生的几率很大，但目前为了改善这个情况，现有技术大都通过采用对曲轴箱内补充新鲜空气的方法以将发动机内腔内的燃油蒸汽尽可能通过发动机呼吸系统带走，并导入进气管再次进入发动机参与燃烧。但由于目前大部分新鲜空气都从气门室罩盖上进入，再由气门室罩盖上的发动机呼吸系统导出，因此会造成不能有效的对曲轴箱进行扫气的情况，所以尽管机油稀释率很高，但却会表现为机油越用越多，而机油黏度下降，润滑效果不好，从而最后会使得发动机拉瓦、拉缸、甚至失效。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种改善直喷增压汽油机机油稀释的同时保证曲轴箱压力大于新鲜空气压力时没有机油窜出的发动机补气结构。
本发明提供了一种发动机补气结构，包括进气管、负荷补气管、曲轴箱壳体和排气管，所述进气管通过发动机进气口连通于所述排气管；所述曲轴箱壳体包括内部为空腔的内腔，所述进气管通过所述负荷补气管连通于所述内腔；所述内腔内设有连通于曲轴箱油底壳的缸体部，所述发动机补气结构还包括设于所述缸体部壳体上的补气封油阀，所述补气封油阀根据所述负荷补气管与所述内腔的压力大小关系而连通或断开所述负荷补气管与所述缸体部；所述补气封油阀包括连通所述内腔的油滴分离器，所述油滴分离器包括基板，所述基板的一侧设有针刺状的突起。
进一步地，所述发动机补气结构包括分离管和通过所述分离管连通所述发动机进气口的油气分离器，所述油气分离器连通所述内腔，所述分离管包括第一分离管和连通于所述进气管的第二分离管，所述第一分离管上还设有第一单向阀，所述第二分离管上还设有第二单向阀，所述油气分离器根据所述负荷补气管与所述内腔的压力大小关系而通过所述第一分离管或者第二分离管连通于所述发动机进气口。
进一步地，所述负荷补气管压力大于所述内腔压力时，所述补气封油阀连通所述负荷补气管与所述缸体部，所述油气分离器通过所述第一分离管连通所述发动机进气口；所述负荷补气管小于所述内腔压力时，所述补气封油阀断开所述负荷补气管与所述缸体部，所述油气分离器通过所述第二分离管连通所述发动机进气口。
进一步地，所述补气封油阀包括膜片和阀座，所述膜片为弹性膜片，所述膜片设于所述油滴分离器与所述阀座之间且所述膜片在所述油滴分离器与所述阀座的夹持下形成一伞状结构，所述阀座连通于所述负荷补气管。
进一步地，所述阀座包括第一连通管和第二连通管，所述基板出油口为圆柱形，所述基板出油口内径、所述第二连通管内径均大于所述第一连通管。
进一步地，所述发动机补气结构还包括设于所述进气管上的空气过滤器、压轮、中冷器和节气门，以及设于排气管上的涡轮，所述压轮设于所述空气过滤器与所述中冷器之间，所述节气门分别连通所述中冷器与所述发动机进气口，所述涡轮与所述压轮同轴刚性连接。
进一步地，所述负荷补气管连接于所述空气过滤器与所述压轮之间，所述第二分离管末端连接于所述压轮和所述负荷补气管与所述进气管的连接端之间。
进一步地，所述内腔内还包括缸盖部和气门室，所述缸盖部设于所述缸体部与所述气门室之间，所述油气分离器设于所述气门室上与所述补气封油阀相对的一侧上方。
进一步地，所述发动机补气结构还包括油底壳，所述缸体部设于所述油底壳与所述缸盖部之间。
综上所述，本发明提供的发动机补气结构通过设于缸体部壳体上的补气封油阀在补气进气管压力大于内腔压力时连通补气进气管与内腔，改善了直喷增压汽油机的机油稀释的问题；而当新鲜空气侧压力小于发动机内部压力时，补气封油阀可以及时关闭，以保证不窜油以避免对发动机造成损害。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明发动机补气结构的一具体实施例的结构示意图；
图2为补气封油阀的结构示意图；
图3为补气封油阀结构的分解示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。
如图1所示，本发明提供了一种发动机补气结构，包括进气管10、负荷补气管20、曲轴箱壳体30、油气分离器40、分离管50和排气管60。
其中，进气管10通过发动机进气口11(图1中的C点)，并连通于排气管60，以形成主排气流道。
同时，曲轴箱壳体30包括内部为空腔的内腔31，分离管50包括第一分离管51和连通于进气管10的第二分离管52，进气管10还经负荷补气管20及曲轴箱壳体30的内腔31并经油气分离器40由第一分离管51或者第二分离管52连通进气口11以组成补气流道，最后油气经排气管60排出。
本实施例中，第一分离管51上还设有第一单向阀53，第二分离管52上还设有第二单向阀54，以分别对油气分离器40分离后的油气经过第一分离管51还是第二分离管52流入进气口11进行控制，进而对内腔31内的油气浓度进行控制，使内腔31内的油气浓度始终保持在合理范围内。
本实施例中，发动机补气结构还包括油底壳70；同时内腔31内设有缸体部32、缸盖部33和气门室34，缸盖部33设于缸体部32与气门室34之间，缸体部32设于油底壳70与缸盖部33之间，油底壳70连通于缸体部32。
本实施例中，第一分离管51为低负荷油气分离管，第二分离管52为高负荷油气分离管；即经油气分离器40分离后的油气选择通过第一分离管51或者第二分离管52由负荷补气管20与内腔31的压力大小关系决定。
更进一步地，发动机补气结构还包括设于缸体部32壳体上的补气封油阀12(图1中的B点)，油气分离器40设于气门室34上与补气封油阀12相对的一侧上方，以使得新鲜空气流入内腔31时流通的线路最长，以提高新鲜空气的扫气效率的同时，降低发动机内部燃油蒸汽及水蒸气的饱和度，进而降低机油稀释的几率，以避免机油越用越多，机油黏度下降，润滑效果不好等问题的出现。
本实施例中，补气封油阀12为单向阀，且补气封油阀12根据负荷补气管20与内腔31的压力大小关系而连通或断开负荷补气管20与缸体部32。
更详细地，在当负荷补气管20压力大于内腔31压力时，补气封油阀12连通负荷补气管20与缸体部32，以使得新鲜空气通过补气封油阀12进入内腔31内的缸体部32、缸盖部33以及气门室34的罩盖，在此路径上通过引入新鲜空气以将机油蒸汽、燃油蒸汽以及水蒸汽的混合气体稀释以降低燃油蒸汽、水蒸气在混合气中的饱和度来降低燃油蒸汽和水蒸气溶于机油的几率，即可降低机油稀释，然后再一起进入油气分离器40，并通过第一分离管51连通于发动机进气口11最终进入发动机以参与二次燃烧。
在当负荷补气管20小于内腔31压力时，补气封油阀12断开负荷补气管20与缸体部32，以保证曲轴箱内的机油不会蹿出经补气封油阀12跑出至负荷补气管20内，形成烧机油以对发动机造成损害；且此时由于内腔31处于高负荷，故油气分离器40通过第二分离管52连通于发动机进气口11。
本发明提供的具体实施例中，如图2和图3所示，补气封油阀12包括油滴分离器121、膜片122和阀座123。
其中，油滴分离器121连通于内腔31，膜片122为弹性膜片，膜片122设于油滴分离器121与阀座123之间，阀座123连通于负荷补气管20，且膜片122在油滴分离器121与阀座123的夹持下形成一定伞状结构以在油气通过膜片122进入阀座123时，补气封油阀12瞬时完成关闭，以保证油气不会大量从发动机内部即内腔31流入进气管10中(图1中的A点)。
更具体地，如图3所示，油滴分离器121包括基板121a，基板121a的一侧设有针刺状的突起121b，以使得曲轴飞溅出的机油和油气首先碰撞到油滴分离器121上带有针刺状突起的一侧，经过不断的聚集可形成大油滴然后会由于油滴自身重力落入缸体部32进而流回油底壳70，即根据碰撞原理以使得残留的油气浓度降低到合理范围内。
本具体实施例中，阀座123包括第一连通管123a和第二连通管123b，基板121a出油口为圆柱形，基板121a出油口内径、第二连通管123b内径均大于第一连通管123a以形成文丘里管，并根据文丘里管产生效应，以使得新鲜空气流入第二连通管123b时流速加快，更好地起到稀释机油的效果。
在本具体实施例中，基板121a优选为圆形基板，但在其他具体实施例中，基板121a可为其他形状，只要保证基板121a出油口为圆柱形以便于形成文丘里管即可，具体不做限制。
有关于文丘里管的介绍具体可参见现有技术，在此不做赘述。
即补气封油阀12通过碰撞原理和文丘里管原理可以保证当新鲜空气侧压小于发动机内部压力即内腔31压力时，油气携带机油量降低，且补气封油阀12可及时关闭，以保证不蹿油。
在本实施例中，发动机补气结构还包括设于进气管10上的空气过滤器13、压轮14、中冷器15和节气门16，以及设于排气管60上的涡轮61，压轮14设于空气过滤器13与中冷器15之间，节气门16分别连通中冷器15与发动机进气口11，涡轮61与压轮14同轴刚性连接；且负荷补气管20连接于空气过滤器13与压轮14之间，第二分离管52末端连接于压轮14和负荷补气管20与进气管10的连接端之间(图1中的D点)。
当然，在本发明提供的其他具体实施例中，空气过滤器13、压轮14、中冷器15、节气门16不是必选零部件，发动机补气结构还可增加或减少其他相关的零部件，具体不做限制；即只要能利用本发明提供的补气封油阀12并结合相关零部件达到降低机油稀释的几率的同时保证不会蹿油对发动机造成损伤即可。
有关于发动机补气结构与发动机以及车辆结构连接的具体情况，可参见现有技术，再次不再赘述。
综上，本发明提供的发动机补气结构中的补气封油阀设于缸体部壳体上，以便于把新鲜空气在内腔内流通的线路最长以提高新鲜空气的扫气效率、降低机油稀释的几率；补气封油阀在补气进气管压力大于内腔压力时连通补气进气管与内腔，改善了直喷增压汽油机的机油稀释的问题，同时将补气封油阀设计成两端内径大的圆柱形同时中间内径小的文丘里管结构，并通过将基板一侧设置针刺状的突起以利用碰撞原理，保证当新鲜空气侧压力小于发动机内部压力时，补气封油阀可以及时关闭，以保证不窜油，油气携带机油量降低。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种发动机补气结构，其特征在于，包括进气管(10)、负荷补气管(20)、曲轴箱壳体(30)和排气管(60)，所述进气管(10)通过发动机进气口(11)连通于所述排气管(60)；所述曲轴箱壳体(30)包括内部为空腔的内腔(31)，所述进气管(10)通过所述负荷补气管(20)连通于所述内腔(31)，所述内腔(31)内设有连通于曲轴箱油底壳的缸体部(32)，所述发动机补气结构还包括设于所述缸体部(32)壳体上的补气封油阀(12)，所述补气封油阀(12)根据所述负荷补气管(20)与所述内腔(31)的压力大小关系而连通或断开所述负荷补气管(20)与所述缸体部(32)；所述补气封油阀(12)包括连通所述内腔(31)的油滴分离器(121)，所述油滴分离器(121)包括基板(121a)，所述基板(121a)的一侧设有针刺状的突起(121b)。
2.根据权利要求1所述的发动机补气结构，其特征在于，所述发动机补气结构包括分离管(50)和通过所述分离管(50)连通所述发动机进气口(11)的油气分离器(40)，所述油气分离器(40)连通所述内腔(31)，所述分离管(50)包括第一分离管(51)和连通于所述进气管(10)的第二分离管(52)，所述第一分离管(51)上还设有第一单向阀(53)，所述第二分离管(52)上还设有第二单向阀(54)，所述油气分离器(40)根据所述负荷补气管(20)与所述内腔(31)的压力大小关系而通过所述第一分离管(51)或者第二分离管(52)连通所述发动机进气口(11)。
3.根据权利要求2所述的发动机补气结构，其特征在于，所述负荷补气管(20)压力大于所述内腔(31)压力时，所述补气封油阀(12)连通所述负荷补气管(20)与所述缸体部(32)，所述油气分离器(40)通过所述第一分离管(51)连通所述发动机进气口(11)；所述负荷补气管(20)小于所述内腔(31)压力时，所述补气封油阀(12)断开所述负荷补气管(20)与所述缸体部(32)，所述油气分离器(40)通过所述第二分离管(52)连通所述发动机进气口(11)。
4.根据权利要求1或3所述的发动机补气结构，其特征在于，所述补气封油阀(12)包括膜片(122)和阀座(123)，所述膜片(122)为弹性膜片，所述膜片(122)设于所述油滴分离器(121)与所述阀座(123)之间且所述膜片(122)在所述油滴分离器(121)与所述阀座(123)的夹持下形成一伞状结构，所述阀座(123)连通于所述负荷补气管(20)。
5.根据权利要求4所述的发动机补气结构，其特征在于，所述阀座(123)包括第一连通管(123a)和第二连通管(123b)，所述基板(121a)出油口为圆柱形，所述基板(121a)出油口内径、所述第二连通管(123b)内径均大于所述第一连通管(123a)。
6.根据权利要求2所述的发动机补气结构，其特征在于，所述发动机补气结构还包括设于所述进气管(10)上的空气过滤器(13)、压轮(14)、中冷器(15)和节气门(16)，以及设于排气管(60)上的涡轮(61)，所述压轮(14)设于所述空气过滤器(13)与所述中冷器(15)之间，所述节气门(16)分别连通所述中冷器(15)与所述发动机进气口(11)，所述涡轮(61)与所述压轮(14)同轴刚性连接。
7.根据权利要求6所述的发动机补气结构，其特征在于，所述负荷补气管(20)连接于所述空气过滤器(13)与所述压轮(14)之间，所述第二分离管(52)末端连接于所述压轮(14)和所述负荷补气管(20)与所述进气管(10)的连接端之间。
8.根据权利要求2所述的发动机补气结构，其特征在于，所述内腔(31)内还包括缸盖部(33)和气门室(34)，所述缸盖部(33)设于所述缸体部(32)与所述气门室(34)之间，所述油气分离器(40)设于所述气门室(34)上与所述补气封油阀(12)相对的一侧上方。
9.根据权利要求8所述的发动机补气结构，其特征在于，所述发动机补气结构还包括油底壳(70)，所述缸体部(32)设于所述油底壳(70)与所述缸盖部(33)之间。
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