CN109477406B - 体积流量控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有控制功能的体积流量控制阀，用于使曲轴箱的曲柄腔和进气道之间的壳体中的内燃机的曲轴箱通风，在曲柄腔和进气道之间具有至少两个开口。

Description

体积流量控制阀

技术领域

本发明涉及一种具有反馈控制功能的体积流量控制阀，用于使曲轴箱的曲柄腔和进气道之间的壳体内的内燃机的曲轴箱通风，在曲柄腔和进气道之间具有至少两个开口。

背景技术

在现有技术中，已经提出并使用了所谓的“PCV阀”。“PCV”表示“曲轴箱强制通风”并且是通风阀，优选为体积流量控制阀或流量控制阀，例如，在怠速或负载较低时，应该确保发动机，特别是汽车发动机的通风良好，允许部分进气通过这个通风口从曲轴箱中排出。由此减少了冷凝物对发动机油的污染。

通常，该阀中的活塞调节开口横截面，该开口横截面通过弹簧控制进入进气歧管或进气道的空气流量，使得仅允许限定的少量气体通过，因此压差是受控的。

DE 20 2010 001 191 01 U1描述了一种用于控制气流的阀，液体分离器，通风系统和具有这种阀的内燃机。本实用新型涉及一种用于控制从阀的排出侧到吸入侧的气流的阀，包括阀闭合件，尤其是阀盘，可通过阀闭合件闭合的阀开口，以及阀轴承，其中阀闭合件由弹簧支撑，其特征在于，所述阀闭合件具有一个或多个从阀的排出侧到吸入侧的气体通道开口。

DE 10 2008 005 409 B4涉及一种用于使内燃机的曲轴箱通风的阀。该专利涉及一种用于对内燃机的曲轴箱进行通风的阀，其中该阀包括用于与进气部分连接的新鲜空气侧，用于与曲轴箱连接的发动机侧和用于改变通过阀的流动阻力的，作为整体移动的阀插件，其中所述阀插件在没有预载的情况下保持在所述阀内，其中新鲜空气侧相对于发动机侧的负压导致阀插件自由移动到通风限制停止位置，并且新鲜空气侧相对于发动机侧的过压导致阀插件自由移动到另一个限制停止位置，其中阀插件设计成在通风限制停止位置打开通风横截面，并且其中所述阀插件具有覆盖元件，用于覆盖所述阀中的至少一个通道开口，其中所述覆盖元件在限制停止位置中打开所述至少一个通道开口。并且在另一个限制停止位置，即通风限制停止位置，打开与通风横截面不同的通风横截面，并且在新鲜空气侧和发动机侧之间提供至少一个通道开口，其独立于阀插件的位置打开，以便在通气限制停止位置通过通道开口向曲轴箱供应新鲜空气，并且在通风限制停止位置从曲轴箱通过通道开口排出窜气。

DE 40 22 129 C2涉及一种压力控制阀，其结合在内燃机的通风管道中。压力控制阀，其特征在于，在隔膜的阀板和壳体底部的第一阀座之间设置中间阀，该中间阀具有面向隔膜的第二阀座并与隔膜的阀板配合，包括面向壳体底部的阀座并与其配合的阀板，其中所述中间阀设置在隔膜上，使得隔膜与中间阀之间的轴向相对运动是可能的。

US 3,308,798 A描述了一种用于曲轴箱通风系统的计量阀。

US 3,111,138 A描述了一种曲轴箱通风调节器。

以类似的方式，气体流量和压降由具有弹性体隔膜和压缩弹簧的压力控制阀控制，或者与现有技术中具有活塞和压缩弹簧的上述PCV阀控制（DE 10 2009 012 872 A1；US3,645,242 A）。

特别是，压缩弹簧也用于调节需要相应大的安装空间的隔膜或活塞。油分离单独安排。然而，这些需要更多的安装空间，其中阀所需的高流速不用于从窜气中分离液滴。

发明内容

因此，本发明的目的是限制用于对曲轴箱进行通气或通风的气体量，以调节曲柄腔中的减压，任选地将油与窜气分离，并且所有这些都使用 小巧紧凑的安装空间。

在第一个实施例中，上述目的通过具有反馈控制功能的体积流量控制阀实现，用于使曲轴箱的曲柄腔1和进气道8之间的壳体2中的内燃机的曲轴箱通风，在曲柄腔1和进气道8之间具有至少两个开口5a，5b，6，

其特征在于，至少一个第一开口5a，5b的横截面基本上是恒定的，并且至少一个第二开口6的横截面由至少一个弹簧片3覆盖，当曲柄腔1和进气道8之间的压差增大时，所述弹簧片3首先通过第二开口6打开较低的体积流量，切换到限定的高压降，弹簧片3因此减小第二开口6的横截面并最终关闭它。即使压差进一步增大，体积流量通过第一开口5a，5b定位并且限制在较低水平。

根据本发明的体积流量控制阀控制气体流量，或通风曲轴箱或曲柄腔1与进气道8之间的压差。所述阀将来自曲柄腔1的气体通过进气道8导入燃烧室，但它也避免了高减压在进气道8（例如奥托发动机）中的部分负荷运行期间传送到曲轴箱中。

本发明提供一种气体和压力控制器，其具有限定的阀特性图和小的安装空间。具有至少一个弹簧片3，曲轴箱1和进气道8之间的开口6的流通横截面减小，从而控制气流和压降。

本发明的另一个优点在于，只有一个可移动元件，即弹簧片3。

弹簧片3用于控制流通横截面。例如，弹簧片3可以在限定的偏压4下安装在曲柄腔1的区域中，以打开流通开口6的气流路径。如果由于较高的吸气压力而压降增加，则弹簧片3将朝向壳体2的壁移动直到开口6完全关闭的点。

附图说明

图1和2表示具有根据本发明的反馈控制功能的体积流量控制阀；

图3表示作为窜气的体积流量的函数的压力过程或压力损失；

图4和图5示出了通过壳体2中的孔5b的恒定开口；

图6至9表示对应于图1至图4的根据本发明的类似体积流量控制阀；

图10示出了特征压力损失/体积流量曲线对应于图3中的曲线；

图11三维表示了按照图1的根据本发明的体积流量控制阀。

具体实施方式

图1和2表示具有根据本发明的反馈控制功能的体积流量控制阀，优选用于通风或透风，其安装在内燃机中，例如，安装在曲轴箱的曲柄腔1与进气管8之间的壳体2中，当通过阀互连的两个空间1和8之间的压差增大时，其体积流量也首先增加。下支架7规定，当弹簧片3处于静止状态时，弹簧片3只能移动到静止位置的最高位置点。 由此也设定阀的切换点。

图3表示作为窜气的体积流量的函数的压力过程或压力损失。随着压力损失的增加，范围11内的体积流量V首先增加到最大值10。现在，弹簧片3切换。在离开范围11之后在图3的范围12中的限定的较高压力损失下，阀减小了开口间隙6的横截面，使得即使当压差进一步增加时体积流量也再次减小，因此，剩余的开口5a，5b不受影响。如果在开口6关闭后压力损失进一步增加，则气体只能流过开口5a，5b。然而，由于开口5a，5b的横截面是恒定的，因此体积流量受到限制。

而在图1和图2中，弹簧片具有恒定的开口5a，在图4和图5示出了通过壳体2中的孔5b的恒定开口。。

因此，与具有类似机构的阀相反，控制功能由根据本发明的体积流量控制阀中的至少一个弹簧片3表示，当压力损失增加时（从图3中的范围11到12和13），其减小了至少一个开口6或一个相应间隙的尺寸。并且通过可能的偏压将开关范围12设定到较低的体积流量水平13，例如，通过壳体2上的金属板结构4并且可选地附加下支架7。

在本发明的另一个优选实施例中，体积流量控制阀，其特征在于，具有至少一个流动屏障9，用于使开口5下游的进气道8中的气流偏离。从而油从窜气分离可以整合到根据本发明的结构中。因此，油分离单元单独布置并且不是阀的直接或必要部件，而是根据本发明的概念的优选部件，导致油滴与窜气分离而离开曲轴箱。

图6至9表示对应于图1至图4的根据本发明的类似体积流量控制阀，其与后者的图不同之处仅在于存在附加的流动屏障9。由于气流方向的强制改变，这里分离的油滴可以再循环到内燃机的油循环中。而图7示出了图6的关闭位置，图9示出了图8的关闭位置。这里，弹簧片3控制开口6的流通横截面并且因此控制气流和压降。。高流速加速了重定向时撞击的液滴，特别是撞击非织造物或挡板9并粘附在其上。来自曲柄腔1的气溶胶，通常是气体和空气的混合物（例如，窜气）以及气体携带的颗粒（例如，油滴），如果可能的话，应该再循环到进气道8，并因此在没有油馏分的情况下燃烧，气溶胶通过开口5的横截面流过根据本发明的容积流量控制阀，开口5的横截面相比较小。由于自由行进路径的横截面减小，流速增加，并且气体携带的颗粒被加速。在将曲柄腔1与进气道8分开的壳体开口的后面，设置有流动屏障9，例如流动或流过该流动屏障并重新引导气流。由于气溶胶中液滴的惯性，后者撞击屏障9并因此对其主要部分从气流中分离或沉积。

因此，根据图10的特征压力损失/体积流量曲线对应于图3中的曲线，所以范围14，15和16对应于图3的范围11，12和13的范围。

在图11中，按照图1的根据本发明的体积流量控制阀是三维表示的。参考符号具有相应的含义。 可以看出，开口6不是局部开口，而是清洁间隙。 因此，环形弹簧片3关闭该清洁间隙6。

Claims (5)

1.一种具有反馈控制功能的体积流量控制阀，用于使曲轴箱的曲柄腔（1）和进气道（8）之间的壳体（2）中的内燃机的曲轴箱通风，在曲柄腔（1）和进气道（8）之间具有至少两个开口（5a，5b，6），其特征在于，至少一个第一开口（5a，5b）的横截面基本上是恒定的，并且至少一个第二开口（6）的横截面由至少一个弹簧片（3）覆盖，当曲柄腔（1）和进气道（8）之间的压差增大时，所述弹簧片（3）首先通过第二开口（6）打开较低的体积流量，切换到限定的高压降，弹簧片(3) 因此减小了第二开口(6)的横截面并最终关闭它，即使压差进一步增大,体积流量通过第一开口(5a，5b)定位并且限制在较低水平。

2.根据权利要求1所述的体积流量控制阀，其特征在于，所述弹簧片（3）通过下支架（7）以偏压（4）固定在所述壳体（2）上。

3.根据权利要求1或2所述的体积流量控制阀，其特征在于，具有流动屏障（9），用于使开口（5a，5b，6）下游的进气道（8）中的气流偏离。

4.根据权利要求3所述的体积流量控制阀，其特征在于，所述流动屏障（9）包括非织造物和/或挡板，所述非织造物和/或挡板将气体颗粒与所述气流分离。

5.根据权利要求4所述的体积流量控制阀，其特征在于，所述气体颗粒为油滴。

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