CN111350563A - 用于曲轴箱强制通风的双通阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于曲轴箱强制通风的双通阀，其包括具有气道的第一壳体和与之相连且具有气道的第二壳体，第一壳体在与第二壳体连接的第一侧的侧壁内形成环状的中空腔室，在第二壳体内部设有横向延伸的隔板，隔板的中间开设有隔板气道开口。本发明的双通阀的阀门机构被构造成，当第一壳体气道中的气压大于第二壳体气道内的气压时，开启自第一壳体气道向第二壳体气道的正向气流通路，并形成涡流；反之，则开启自第二壳体气道向第一壳体气道的反向气流通路。根据本发明的双通阀，通过优化气道及阀门结构，能够有效减小气体流动阻力，提高窜气流动效率。

Description

用于曲轴箱强制通风的双通阀

技术领域

本发明涉及发动机的PCV阀(用于曲轴箱强制通风的阀)，尤其涉及一种用于曲轴箱强制通风的双通阀。

背景技术

众所周知，汽车的发动机在工作过程中，当活塞从压缩到作功行程时会从活塞、汽缸的间隙中窜出一些未经燃烧的混合气体，这些未燃混合气在高压力下会从活塞环漏入曲轴箱内，这些泄漏气体通常被称为窜气。一方面，这些窜气会从曲轴箱内逸入大气中造成污染。另一方面，如果窜气不被排除而进入曲轴箱，还会稀释曲轴箱内的机油，使机油变质以及使发动机过热，从而造成发动机机件过早磨损。因此，发动机安装的PCV阀作为曲轴箱强制通风装置的重要部分，其作用在于促使发动机换气。

然而，现有的PCV阀存在以下不足。首先，在发动机大负荷运转的情况下，曲轴箱窜气量较大，PCV阀的阀体内的气体流动通道阻力过大，致使气体流动效率较低。随着里程的增加，阀体内的窜气污染物可能积聚增多，进而在阀中产生堵塞。一旦PCV阀堵塞，会造成污染气体逆向流入空气滤清器，从而污染滤芯，使其过滤能力降低，并导致产生燃料消耗增大、发动机磨损加大等不良的后果。其次，现有PCV阀还存在拆卸维修不便、维护成本较高的缺陷。

因此，亟需一种新的PCV阀设计，以消除现有PCV阀的上述缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有的PCV阀的阀体内的气体流动通道的流动效率不高，因而易发生窜气污染物积聚、进而引发堵塞的缺陷，提出一种用于曲轴箱强制通风的双通阀。

本发明是通过采用下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种用于曲轴箱强制通风的双通阀，其特点在于，所述双通阀包括具有气道的第一壳体和与所述第一壳体相互连接且具有气道的第二壳体；

其中，所述第一壳体在与所述第二壳体连接的第一侧的侧壁内形成环状的中空腔室，所述中空腔室的与所述第二壳体连接的第一侧敞开，而与所述第一侧相对的第二侧封闭，且所述中空腔室的内壁长度小于外壁长度；

其中，在所述第二壳体的内部，在靠近所述第一壳体的一侧设有横向延伸的隔板，所述隔板的中间开设有隔板气道开口，而且所述隔板被构造成将所述第二壳体的内部空间分隔成气道和阀体活动腔室的一部分；

其中，所述双通阀还包括阀门机构，所述阀门机构被构造成，当所述第一壳体气道中的气压大于所述第二壳体气道内的气压时，开启自所述第一壳体气道向所述第二壳体气道的正向气流通路，并在所述正向气流通路中形成涡流；当所述第二壳体气道中的气压大于所述第一壳体气道内的气压时，开启自所述第二壳体气道向所述第一壳体气道的反向气流通路。

较佳地，所述第一壳体的与所述第二壳体连接的第一侧的侧壁外表面向外突起，形成台阶部，在所述台阶部的内部形成环状的中空腔室。

较佳地，所述阀门机构包括：

从所述第一壳体与所述第二壳体连接的一侧安装在所述中空腔室上的第一阀门，所述第一阀门包括第一阀门底座和放置在所述中空腔室内部的第一弹簧，所述第一弹簧的一端固定连接至所述中空腔室的封闭端上，另一端固定连接所述第一阀门底座上，所述第一阀门底座经由所述第一弹簧安置于所述中空腔室的开口侧上且可以沿所述中空腔室的轴线方向移动；其中，所述第一阀门底座的中央开设有底座气道开口，在所述第一阀门底座的周缘上布置有用于使通过的气流形成涡流的第一导流结构；以及

穿过所述第一阀门底座的底座气道开口的第二阀门，所述第二阀门被构造为，当所述第一壳体气道中的气压大于所述第二壳体气道内的气压时，封闭所述底座气道开口并部分阻挡所述隔板气道开口；当所述第二壳体气道中的气压大于所述第一壳体气道内的气压时，开启所述底座气道开口并增大所述隔板气道开口处的气体流通面积。

较佳地，所述第二阀门包括搁置在所述第一阀门底座的上表面上的第二阀门底座、从所述第二阀门底座沿所述中空腔室的轴线方向延伸的阀芯以及套装在所述阀芯上的第二弹簧，所述第二弹簧的一端固定连接至所述第二阀门底座，另一端固定连接至所述隔板，所述第二阀门底座的外径尺寸大于所述第一阀门底座上的所述底座气道开口的内径尺寸，所述阀芯及所述第二弹簧自所述第二阀门底座延伸穿过所述底座气道开口进入所述阀体活动腔室，并对准所述隔板气道开口。

较佳地，所述第一导流结构为间隔布置于所述第一阀门底座的外周缘上的一系列凸起。

较佳地，所述中空腔室的内壁和/或外壁设有用于使通过所述中空腔室内的气流形成涡流的第二导流结构。

较佳地，所述第二导流结构为涡流槽。

较佳地，所述阀体活动腔室为由所述隔板的上表面、所述第一阀门底座的下表面以及所述中空腔室的外壁内表面和第二壳体的内壁限定的内部空间。

较佳地，所述隔板还开设有分布于所述隔板气道开口周围的多个第二壳体通气孔，所述第二壳体通气孔均匀分布于所述隔板气道开口周围。

较佳地，所述第一壳体和所述第二壳体相互连接的连接部为形状相适配的法兰面，所述法兰面通过紧固件固定连接并相互贴合。

较佳地，所述法兰面具有容纳密封圈的凹槽。

较佳地，所述第二壳体安装于发动机的气缸盖罩上，所述第一壳体经由胶管连接至发动机的进气歧管。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的用于曲轴箱强制通风的双通阀，通过优化气道及阀门结构，能够有效减小气体流动阻力，提高窜气流动效率，改善阀体内的窜气污染物积聚的问题，进而提高了PCV阀的可靠性。

附图说明

图1为根据本发明优选实施例的用于曲轴箱强制通风的双通阀的主视图。

图2为根据本发明优选实施例的用于曲轴箱强制通风的双通阀的第一壳体的主视图。

图3为根据本发明优选实施例的用于曲轴箱强制通风的双通阀的第二壳体的主视图。

图4为根据本发明优选实施例的用于曲轴箱强制通风的双通阀的第二壳体的横截面视图。

图5为根据本发明优选实施例的用于曲轴箱强制通风的双通阀的第一阀门的主视图。

图6为根据本发明优选实施例的用于曲轴箱强制通风的双通阀的第二阀门的主视图。

附图标记说明

100：双通阀 1：第一壳体

2：第二壳体 3：第一阀门

4：第二阀门 10：中空腔室

11：台阶部 12：第一壳体气道

13：中空腔室内侧壁 14：中空腔室外侧壁

15：中空腔室底壁 16：涡流槽

17：第一壳体的法兰面 18：第一壳体的法兰孔

21：第二壳体气道 22：隔板

23：隔板气道开口 24：隔板支座

25：第二壳体通气孔 27：第二壳体的法兰面

28：第二壳体的法兰孔 29：密封圈槽

31：第一阀门底座 32：第一弹簧

33：凸起 34：底座气道开口

41：第二阀门底座 42：第二弹簧

43：阀芯 5：阀体活动腔室

6：密封圈

具体实施方式

下面结合说明书附图，进一步对本发明的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本发明的限制，任何的其他类似情形也都将落入本发明的保护范围之中。

在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等，参考附图中描述的方向使用，其中“左”、“右”通常指相应的图中的左右方向，“上”、“下”在描述各个表面时，“上”通常对应图中靠左一侧、“下”通常对应图中靠右一侧。本发明各实施例中的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。

参考图1-3所示，根据本发明较佳实施方式的用于曲轴箱强制通风的双通阀100包括具有气道的第一壳体1和与所述第一壳体1相互连接且具有气道的第二壳体2，其中，第一壳体1在与第二壳体2连接的一侧被称之为第一侧，该第一侧的侧壁内部形成环状的中空腔室10，所述中空腔室10的与第二壳体2连接的一侧敞开，而与所述一侧相对的另一侧封闭。而且，中空腔室10的内壁长度小于外壁长度。

在第二壳体2的内部，在靠近第一壳体1的一侧设有横向延伸的隔板22，该隔板22的中间开设有隔板气道开口23，而且隔板22被构造成将第二壳体2的内部空间分隔成气道和阀体活动腔室5的一部分。

根据本发明的双通阀100还包括阀门机构，所述阀门机构被构造成，当发动机处于大负荷工况下，第一壳体气道12中的气压大于第二壳体气道21内的气压，此时，将开启自第一壳体气道12向第二壳体气道21的正向气流通路，并在该正向气流通路中形成涡流。反之，当第二壳体气道21中的气压大于第一壳体气道12内的气压时，将开启自第二壳体气道21向第一壳体气道12的反向气流通路。

利用如上所述的本发明的双通阀100，在发动机处于大负荷工况下时，不仅正向气流通路被打开以减小气流阻力，同时在正向气流通路中可以形成涡流以产生涡流推力，由此进一步提高窜气流通效率。另外，环状的中空腔室10能够构成正向气流通路中一个处于第一壳体气道12和第二壳体气道21之间的缓冲区域，从而能够在二者气压差较大的情况下起到暂时容纳部分自第一壳体气道12流出的窜气的作用。即，在这种情形下，所述正向气流通路包括自第一壳体气道12经阀体活动腔室5至第二壳体气道21的主通路以及自第一壳体气道12经壳体内腔和阀体活动腔室5至第二壳体气道21的辅通路。

根据本发明的一些优选实施方式，参考图1-2所示，第一壳体1的与第二壳体2连接的第一侧的侧壁外表面可以向外突起，形成台阶部11，在所述台阶部11的内部形成环状的中空腔室10，也即，中空腔室10可由中空腔室内侧壁13和中空腔室外侧壁14限定，而且中空腔室底壁15构成中空腔室10的封闭端。

按照图1中所示的箭头方向，阀体活动腔室5可为由隔板22的上表面、第一阀门底座31的下表面以及中空腔室10的外壁内表面和第二壳体2的内壁限定的内部空间。阀体活动腔室5部分处于第一壳体1内部，其余部分处于第二壳体2内部。在此所称的“上表面”为图1中靠左侧的表面，即靠近第一壳体1一侧的表面，“下表面”则与之相对。

根据本发明的一些优选实施方式，参考图1及5-6所示，所述阀门机构可具体设计为包括第一阀门3和第二阀门4的如下结构。

第一阀门3从第一壳体1与第二壳体2连接的一侧安装在中空腔室10上。第一阀门3包括第一阀门底座31和放置在中空腔室10内部的第一弹簧32，其中，第一弹簧32的一端固定连接至中空腔室10的封闭端(即中空腔室底壁15)上，另一端固定连接第一阀门底座31上，而第一阀门底座31经由第一弹簧32安置于中空腔室10的开口侧上，并且可以沿中空腔室10的轴线方向移动。另外，在第一阀门底座31的中央开设有底座气道开口34，在第一阀门底座31的周缘上布置有用于使通过的气流形成涡流的第一导流结构。

第二阀门4穿过第一阀门底座31的底座气道开口34设置，该第二阀门4被构造为，当第一壳体气道12中的气压大于第二壳体气道21内的气压时，封闭底座气道开口34并部分阻挡隔板气道开口23；当所述第二壳体气道21中的气压大于第一壳体气道12内的气压时，开启底座气道开口34并增大隔板气道开口23处的气体流通面积。

进一步优选地，第二阀门4包括搁置在第一阀门底座31的上表面(上表面即第一壳体1一侧的表面，如图1中左侧表面)上的第二阀门底座41、从第二阀门底座41沿中空腔室10的轴线方向延伸的阀芯43以及套装在所述阀芯43上的第二弹簧42，所述第二弹簧42的一端固定连接至第二阀门底座41，另一端固定连接至隔板22。可选地，参考图3所示，所述隔板在隔板气道开口23周围的上表面，即靠近第一壳体一侧的表面，布置有凸出于隔板表面设置的隔板支座24，该隔板支座24用于固定安装第二弹簧42的另一端。

第二阀门底座41的外径尺寸设定成大于第一阀门底座31上的底座气道开口34的内径尺寸。阀芯43及第二弹簧42自第二阀门底座41延伸穿过底座气道开口34进入阀体活动腔室5，并对准隔板气道开口23。而且，隔板22还开设有分布于隔板气道开口23周围的多个第二壳体通气孔25，所述第二壳体通气孔25均匀分布于隔板气道开口23周围。在如图4所示的实施方式中，第二壳体通气孔25为四个中心对称地分布于隔板气道开口23周围的扇形开口，其便于使得窜气气流均匀地通过。

参考图1及5-6所示，根据本发明的上述优选实施方式，在发动机处于大负荷工况下时，第一壳体气道12和第二壳体气道21内的气压差会推动第一阀门底座31向右运动，从而开启正向气流通路，使得窜气气流可自第一壳体气道12经由第一阀门底座31和中空腔体内侧壁的一端间的间隙流至阀体活动腔室5，尔后经由第二壳体通气孔25流至第二壳体气道21，这构成了窜气气流的主通路。当第一壳体气道12和第二壳体气道21内的气压差较大，使得部分窜气气流无法经由上述主通路迅速流通时，中空腔室10将起到缓冲区的作用，由此使部分窜气气流自第一壳体气道12流出后先流入中空腔室10，随后才流至阀体活动腔室5，尔后同样经由第二壳体通气孔25流至第二壳体气道21，这构成窜气气流的辅通路。无论是上述主通路还是辅通路中的气流，均会通过第一导流结构而形成涡流，从而提高气流流通效率。

参考图1及5-6所示，在当发动机处于中小负荷工况时，第一壳体气道12中的气压小于第二壳体气道21内的气压，由此产生的气压差推动第二阀门4的阀芯43连同第二阀门底座41往左运动，从而至少部分开启第一阀门底座31的底座气道开口34，使得反向的窜气气流通道被打开。通过在隔板22上开设的分布于隔板气道开口23周围的多个第二壳体通气孔25，中小负荷工况下的上游窜气流通面积得到了扩大，进而减小了窜气流动阻力，由此可以提高窜气效率。

根据本发明的进一步优选的实施方式，参考图5所示，第一导流结构为间隔布置于第一阀门底座31的外周缘上的一系列凸起33，所述凸起33可布置为交错开的若干排，从而以适当的方式形成切向的气流分量，以形成涡流。同时，在第一阀门底座31与中空腔室外侧壁14之间的间隙在所述正向气流通路中还起到减小窜气流通面积以增快流速的作用。如图5所示，在该实施方式中采用了两排相互错开排布的凸块，但应当理解的是，也可采用其他导流结构，例如螺旋状的凸起33或凹槽等，都是可行的。

进一步优选地，中空腔室10的内壁和/或外壁设有用于使通过中空腔室10内的气流形成涡流的第二导流结构，所述第二导流结构可以为涡流槽16的形式，这使得经正向气流通路流入中空腔室10的气流也得以形成涡流，从而进一步提高窜气流动效率。

根据本发明的一些优选实施方式，如图1-3所示，第一壳体1和第二壳体2经由各自的法兰面17、27相互连接在一起，而且两个壳体的法兰面17、27上开有法兰孔18、28，第二壳体2的法兰面27上还开设有用于容纳密封圈6的密封圈槽29，密封圈6布置于密封圈槽29中。第一壳体的法兰面17与第二壳体的法兰面27相互贴合，并由诸如螺钉、螺栓等紧固件通过法兰孔18、28将两个壳体固定连接。由此，所述双通阀100可便于安装、拆卸和维修，而且可靠性较高。

根据本发明的一些优选实施方式，第二壳体2可安装于发动机的气缸盖罩上，第一壳体1则可经由胶管连接至发动机的进气歧管。在发动机处于大负荷的情况下，进气歧管处的气流可经由双通阀100的该正向气流通路流经气缸盖罩并流进曲轴箱内以补充曲轴箱内的新鲜空气。在发动机处于中小负荷的情况下，曲轴箱内的气体可以窜气形式流入气缸盖罩内的油气分离器，经油气分离器分离后的气流经由双通阀100的该反向气流通路流入进气歧管。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而且这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种用于曲轴箱强制通风的双通阀(100)，其特征在于，所述双通阀(100)包括具有气道的第一壳体(1)和与所述第一壳体(1)相互连接且具有气道的第二壳体(2)；

其中，所述第一壳体(1)在与所述第二壳体(2)连接的第一侧的侧壁内形成环状的中空腔室(10)，所述中空腔室(10)的与所述第二壳体(2)连接的第一侧敞开，而与所述第一侧相对的第二侧封闭，且所述中空腔室(10)的内壁长度小于外壁长度；

其中，在所述第二壳体(2)的内部，在靠近所述第一壳体(1)的一侧设有横向延伸的隔板(22)，所述隔板(22)的中间开设有隔板气道开口(23)，而且所述隔板(22)被构造成将所述第二壳体(2)的内部空间分隔成气道和阀体活动腔室(5)的一部分；

其中，所述双通阀(100)还包括阀门机构，所述阀门机构被构造成，当所述第一壳体气道(12)中的气压大于所述第二壳体气道(21)内的气压时，开启自所述第一壳体气道(12)向所述第二壳体气道(21)的正向气流通路，并在所述正向气流通路中形成涡流；当所述第二壳体气道(21)中的气压大于所述第一壳体气道(12)内的气压时，开启自所述第二壳体气道(21)向所述第一壳体气道(12)的反向气流通路。

2.如权利要求1所述的双通阀(100)，其特征在于，所述第一壳体(1)的与所述第二壳体(2)连接的第一侧的侧壁外表面向外突起，形成台阶部(11)，在所述台阶部(11)的内部形成环状的中空腔室(10)。

3.如权利要求1所述的双通阀(100)，其特征在于，所述阀门机构包括：

从所述第一壳体(1)与所述第二壳体(2)连接的一侧安装在所述中空腔室(10)上的第一阀门(3)，所述第一阀门(3)包括第一阀门底座(31)和放置在所述中空腔室(10)内部的第一弹簧(32)，所述第一弹簧(32)的一端固定连接至所述中空腔室(10)的封闭端上，另一端固定连接所述第一阀门底座(31)上，所述第一阀门底座(31)经由所述第一弹簧(32)安置于所述中空腔室(10)的开口侧上且可以沿所述中空腔室(10)的轴线方向移动；其中，所述第一阀门底座(31)的中央开设有底座气道开口(34)，在所述第一阀门底座(31)的周缘上布置有用于使通过的气流形成涡流的第一导流结构；以及

穿过所述第一阀门底座(31)的底座气道开口(34)的第二阀门(4)，所述第二阀门(4)被构造为，当所述第一壳体气道(12)中的气压大于所述第二壳体气道(21)内的气压时，封闭所述底座气道开口(34)并部分阻挡所述隔板气道开口(23)；当所述第二壳体气道(21)中的气压大于所述第一壳体气道(12)内的气压时，开启所述底座气道开口(34)并增大所述隔板气道开口(23)处的气体流通面积。

4.如权利要求3所述的双通阀(100)，其特征在于，所述第二阀门(4)包括搁置在所述第一阀门底座(31)的上表面上的第二阀门底座(41)、从所述第二阀门底座(41)沿所述中空腔室(10)的轴线方向延伸的阀芯(43)以及套装在所述阀芯(43)上的第二弹簧(42)，所述第二弹簧(42)的一端固定连接至所述第二阀门底座(41)，另一端固定连接至所述隔板(22)，所述第二阀门底座(41)的外径尺寸大于所述第一阀门底座(31)上的所述底座气道开口(34)的内径尺寸，所述阀芯(43)及所述第二弹簧(42)自所述第二阀门底座(41)延伸穿过所述底座气道开口(34)进入所述阀体活动腔室(5)，并对准所述隔板气道开口(23)。

5.如权利要求3所述的双通阀(100)，其特征在于，所述第一导流结构为间隔布置于所述第一阀门底座(31)的外周缘上的一系列凸起(33)。

6.如权利要求1所述的双通阀(100)，其特征在于，所述中空腔室(10)的内壁和/或外壁设有用于使通过所述中空腔室(10)内的气流形成涡流的第二导流结构。

7.如权利要求6所述的双通阀(100)，其特征在于，所述第二导流结构为涡流槽(16)。

8.如权利要求1所述的双通阀(100)，其特征在于，所述阀体活动腔室(5)为由所述隔板(22)的上表面、所述第一阀门底座(31)的下表面以及所述中空腔室(10)的外壁内表面和第二壳体(2)的内壁限定的内部空间。

9.如权利要求1所述的双通阀(100)，其特征在于，所述隔板(22)还开设有分布于所述隔板气道开口(23)周围的多个第二壳体通气孔(25)，所述第二壳体通气孔(25)均匀分布于所述隔板气道开口(23)周围。

10.如权利要求1所述的双通阀(100)，其特征在于，所述第一壳体(1)和所述第二壳体(2)相互连接的连接部为形状相适配的法兰面，所述法兰面通过紧固件固定连接并相互贴合。

11.如权利要求10所述的双通阀(100)，其特征在于，所述法兰面具有容纳密封圈(6)的凹槽。

12.如权利要求1所述的双通阀(100)，其特征在于，所述第二壳体(2)安装于发动机的气缸盖罩上，所述第一壳体(1)经由胶管连接至发动机的进气歧管。

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