CN113565643B - 一种改善燃油稀释率的发动机结构、汽车及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善燃油稀释率的发动机结构、汽车和方法，涉及汽车发动机技术领域，解决了低温环境下，发动机中机油被燃油稀释的问题。发动机的缸套内壁设有集油槽，集油槽的槽底低于集油槽的槽口，集油槽的槽口低于发动机活塞的下止点；缸套侧壁还设有出气通道和回油通道，集油槽通过出气通道与发动机的曲轴箱通风系统连通，集油槽通过回油通道与发动机的油底壳连通，出气通道的进气口高于回油通道的进油口，有效降低燃油稀释率。本发明还公开了一种改善燃油稀释率的方法，通过收集混合油的方式，给与液态燃油挥发的时间和空间，以此降低燃油稀释率。

Description

一种改善燃油稀释率的发动机结构、汽车及方法

技术领域

本发明涉及汽车发动机技术领域，特别涉及一种改善燃油稀释率的发动机结构、汽车及方法。

背景技术

目前汽油发动机普遍采用缸内直喷技术改善燃烧，提高发动机燃油经济性和动力响应。缸内直喷发动机由燃油喷嘴直接喷射到气缸内，为了提高燃油雾化效果，采用较高的喷射压力，不可避免喷射到气缸壁面，燃油顺着缸壁流到曲轴箱中混入机油中。发动机如果长时间运行，机油温度升高后，混入机油中的燃油会挥发，并通过曲轴箱通风系统进入燃烧室燃烧。如果发动机长期在低温环境下进行短途行驶，机油处于较低温度，机油中的燃油不能挥发出去，随着燃油量越来越多，会导致严重的燃油稀释，导致机油液位上升，机油粘度下降，导致发动机摩擦副损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善燃油稀释率的发动机结构、汽车及方法，以解决上述背景技术提出的发动机运行过程中燃油混入机油中导致燃油稀释率高的问题。

为了实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种改善燃油稀释率的发动机结构，所述发动机的缸套内壁设有集油槽，所述集油槽的槽底低于所述集油槽的槽口，所述集油槽的槽口低于所述发动机活塞的下止点；

所述缸套侧壁还设有出气通道和回油通道，所述集油槽通过所述出气通道与所述发动机的曲轴箱通风系统连通，所述集油槽通过所述回油通道与所述发动机的油底壳连通；

所述集油槽包括环槽和集油通道，所述环槽沿所述发动机的缸套内壁周向设置，所述集油通道设置在所述发动机的缸套侧壁，所述环槽通过所述集油通道与所述出气通道连通，所述环槽通过所述集油通道与所述回油通道连通，所述出气通道的进气口位于所述集油通道内壁的上部，所述回油通道的进油口位于所述集油通道的中部。

优选地，所述集油通道的内径大于所述环槽的槽宽。

优选地，所述发动机还包括加热机构，所述加热机构包括加热棒，所述加热棒间隙设置在所述集油通道内。

优选地，所述加热棒的一端设有固定件，所述固定件的外围与所述集油通道内壁固定连接。

优选地，所述集油通道的长度方向为直线，所述加热棒的长度方向为直线，所述固定件为螺塞，所述螺塞与所述集油通道同轴，所述集油通道内壁设有与所述螺塞螺纹配合的内螺纹。

优选地，所述加热棒内设有加热腔，所述加热腔内设有电热丝，所述螺塞的端面设有线束接头，所述电热丝通过所述线束接头连接有控制器。

一种改善燃油稀释率的汽车，所述汽车包括所述发动机结构。

一种改善燃油稀释率的方法，所述改善燃油稀释率的方法基于所述的汽车实现，所述方法包括：

通过所述集油槽收集所述汽车发动机缸套内壁残留的液态燃油和液态机油；

使所述集油槽内的液态燃油挥发成气态燃油；

回收气态燃油和液态机油，将气态燃油输送至所述发动机的曲轴箱通风系统，将液态机油输送至所述发动机的油底壳。

优选地，使所述集油槽内的液态燃油挥发成气态燃油，具体包括：

判断所述汽车所处的环境温度，当环境温度大于0摄氏度时，液态燃油自然挥发成气态燃油；

当环境温度不大于0摄氏度时，加热液态燃油和液态机油，以加速液态燃油挥发。

本发明的有益效果：

由上述技术方案可知，本发明公开的发动机结构通过设置在缸套内壁的集油槽收集燃油和机油的混合油，混合油在集油槽内静置，混合油溢出的气态燃油将通过出气通道被曲轴箱通风系统输送到发动机的燃烧室燃烧，使混入机油中的燃油能够有空间和时间挥发，以此降低燃油对机油的稀释率，结构简单有效，且不会对发动机内活塞机构的运行造成影响；

本发明也公开了一种改善燃油稀释率的汽车，汽车内设置有上述发动机结构，通过发动机结构降低了发动机内燃油对机油的稀释率，增长了机油的粘度维持时间，使发动机的摩擦副不易损坏，相应的降低了汽车的故障率，节约车辆维修成本；

本发明还公开了一种改善燃油稀释率的方法，通过收集混合油，并针对低温环境下的混合油进行加热，加速燃油的挥发速度，以此降低低温环境下的燃油稀释率，进而能够避免机油粘度下降，减缓了发动机摩擦副的损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1活塞组件位于上止点的结构示意图；

图2为本发明实施例1活塞组件位于下止点的结构示意图；

图3为本发明实施例1加热机构的结构示意图；

图4为本发明实施例2的流程示意图。

图中标记：1-缸套，2-活塞组件，3-集油槽，4-加热机构，301-环槽，302-集油通道，303-出气通道，304-回油通道，401-加热棒，402-螺塞，403-线束接头。

具体实施方式

下面将结合各实施例中的附图，对各实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，然而这不应当被理解为将本发明限制为特定的实施例，仅用于解释和理解：

实施例1

如图1、图2和图3所示，本实施例提供了一种改善燃油稀释率的发动机结构，发动机包括缸体和活塞组件2，缸体上设有缸套1，活塞组件2沿缸套1的轴向往复运动，活塞组件2在缸套1内运动的最高点为上止点，活塞组件2在缸套1内运动的最低点为下止点。活塞组件2在向下运动过程中，燃油喷嘴喷射在缸套1内壁的燃油将被活塞组件2推动向下流动。

由此本实施例中，参照图1和图2，发动机的缸套1内壁设有集油槽3，集油槽3的槽口低于发动机活塞组件2的下止点，使活塞组件2的从缸套1内壁刮下的油可沿着缸套1内壁由集油槽3的槽口进入集油槽3，且集油槽3的槽口位于活塞组件2下止点的下方，不会影响活塞组件2的运行；集油槽3的槽底低于集油槽3的槽口，以使燃油和机油的混合油能够聚集在集油槽3内。

缸套1侧壁还设有出气通道303和回油通道304，集油槽3通过出气通道303与发动机的曲轴箱通风系统连通，曲轴箱通风系统负压会抽取集油道里面挥发的燃油蒸汽，并最终由曲轴箱通风系统输送到发动机的燃烧室燃烧。

集油槽3通过回油通道304与发动机的油底壳连通，集油由回油通道304流回油底壳。出气通道303的进气口高于回油通道304的进油口，以使出气通道303和回油通道304的功能均能正常使用，且曲轴箱通风系统产生的负压不足以将集油通道302内液态油液抽出至曲轴箱通风系统中。

本实施例中，发动机的具体结构如下：

参照图1，集油槽3包括环槽301，环槽301沿发动机的缸套1内壁周向设置，即环槽301的槽口所在圆环面与缸套1同轴，以使环槽301的槽口能收集缸套1内壁各个方向的液态油液，环槽301倾斜设置，使环槽301的槽口高于环槽301的槽底。

集油槽3还包括集油通道302，集油通道302设置在发动机的缸套1侧壁，集油通道302与环槽301连通，缸套1内壁的液态油液由环槽301进入集油通道302内，环槽301通过集油通道302与出气通道303和回油通道304分别连通。

集油通道302的内径大于环槽301的槽宽，以增大集油槽3能够存储液态油的量，同时增大汽态燃油的存储空间。出气通道303的进气口位于集油通道302内壁的上部，回油通道304的进油口位于集油通道302的中部，使液态油液能在集油通道302内存储一定的时间，液态油液中的燃油挥发，降低液体油液中燃油的含量。

本实施例中，集油通道302的长度方向为直线，以进一步便于加工。

参照图3，发动机还包括加热机构4，加热机构4包括加热棒401，加热棒401间隙设置在集油通道302内。加热棒401用于提高集油通道302内的温度，以加速油液中的燃油挥发。在试验中发现，混合油液中汽油被加热到140摄氏度时，90％汽油挥发成气态并通过曲轴箱通风系统抽取到燃烧室内燃烧，而140摄氏度时机油仍然保持液态，由此本实施例中，加热棒401可采用油浴加热或者电热的方式，以使加热棒401能够保持在140摄氏度左右的温度，以提高燃油挥发效率，且不影响机油的相态。本实施例中，加热棒401采用电热的方式加热，加热棒401内设有加热腔，加热腔内设有电热丝，电热丝工作时，能通过热传递使加热棒401快速升温，加热棒401加热集油通道302中燃油，使燃油快速挥发。本实例仅针对集油通道302内的混合油液进行加热，精准且耗能少，挥发的燃油在曲轴箱通风系统负压的情况下，可快速通过出气通道303排出集油通道302。电热丝穿出加热棒401连接有控制器，通过控制器控制电热丝的是否工作及工作时的功率。

发动机启动时，若环境温度大于0摄氏度，燃油稀释情况不明显，控制器可关闭电热丝，节约电能。环境温度小于等于0摄氏度时，有燃油稀释超标的风险，控制器可启动电热丝，使电热丝通电加热，以保证燃油稀释率在合格范围内。

加热棒401的一端固定安装有固定件，固定件套接在加热棒401上，固定件的外围与集油通道302内壁固定连接。以使加热棒401能够稳定地设置在集油通道302内，且使加热棒401能保持和集油通道302的间隙配合，以使集油通道302内的油液受热更均匀。

固定件可为形状与集油通道302截面形状匹配的固定块，固定块可与集油通道302过盈配合，以完成对加热棒401的安装，而参照图3，本实施例中集油通道302的长度方向为直线，加热棒401的长度方向也为直线，则固定件可使用螺塞402，螺塞402与集油通道302同轴，集油通道302内壁设有与螺塞402外螺纹配合的内螺纹，加热棒401通过螺塞402拧紧在集油通道302里，螺塞402背向加热棒401的端面设有线束接头403，电热丝通过线束接头403与控制器连接。

集油通道302呈圆柱状，加热棒401呈圆柱状，加热棒401与集油通道302同轴，使集油通道302内壁与加热棒401之间的间距保持一致，以使加热棒401对集油通道302内各处的油液加热的效率趋于一致。

实施例2

本实施例提供了一种改善燃油稀释率的汽车，汽车内设置有实施例1提供的发动机结构。通过设置实施例1所提供的发动机结构，降低了发动机内燃油对机油的稀释率，增长了机油的粘度维持时间，使发动机的摩擦副不易损坏，相应的降低了汽车的故障率，节约车辆维修成本。

实施例3

参照图4，本实施例提供了一种改善燃油稀释率的方法，本方法基于实施例2提供的汽车实现，包括以下步骤：

步骤1：通过集油槽3收集汽车发动机缸套1内壁残留的液态燃油和液态机油；

步骤2：使集油槽3内的液态燃油挥发成气态燃油；

步骤3：回收气态燃油和液态机油，将气态燃油输送至发动机的曲轴箱通风系统，将液态机油输送至发动机的油底壳。

具体的，在步骤2中，液态燃油在常温情况下均可自然挥发成气态燃油，环境温度大于0摄氏度时，燃油稀释情况不明显，无需加热混合油，以减少耗能，但在0摄氏度下的挥发速度减慢，由此，使集油槽内的液态燃油挥发成气态燃油，具体包括：

判断汽车所处的环境温度，当环境温度大于0摄氏度时，液态燃油自然挥发成气态燃油；当环境温度不大于0摄氏度时，加热液态燃油和液态机油，以加速液态燃油挥发。

具体的，当汽车所处环境温度小于或等于0摄氏度时，在集油槽3内加热液态燃油和液态机油至140摄氏度。利用燃油和机油间不同的挥发特性，在140摄氏度时，混合油内的燃油挥发而机油保持液态，以此将燃油和机油分离，能大幅降低低温环境下的燃油稀释率。

步骤3中，将分离后的燃油通过曲轴箱通风系统送入燃烧室燃烧，合理排放并利用。

显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种改善燃油稀释率的发动机结构，其特征在于，所述发动机的缸套内壁设有集油槽，所述集油槽的槽底低于所述集油槽的槽口，所述集油槽的槽口低于所述发动机活塞的下止点；

所述缸套侧壁还设有出气通道和回油通道，所述集油槽通过所述出气通道与所述发动机的曲轴箱通风系统连通，所述集油槽通过所述回油通道与所述发动机的油底壳连通；

所述集油槽包括环槽和集油通道，所述环槽沿所述发动机的缸套内壁周向设置，所述集油通道设置在所述发动机的缸套侧壁，所述环槽通过所述集油通道与所述出气通道连通，所述环槽通过所述集油通道与所述回油通道连通，所述出气通道的进气口位于所述集油通道内壁的上部，所述回油通道的进油口位于所述集油通道的中部。

2.根据权利要求1所述的改善燃油稀释率的发动机结构，其特征在于，所述集油通道的内径大于所述环槽的槽宽。

3.根据权利要求1所述的改善燃油稀释率的发动机结构，其特征在于，所述发动机还包括加热机构，所述加热机构包括加热棒，所述加热棒间隙设置在所述集油通道内。

4.根据权利要求3所述的改善燃油稀释率的发动机结构，其特征在于，所述加热棒的一端设有固定件，所述固定件的外围与所述集油通道内壁固定连接。

5.根据权利要求4所述的改善燃油稀释率的发动机结构，其特征在于，所述集油通道的长度方向为直线，所述加热棒的长度方向为直线，所述固定件为螺塞，所述螺塞与所述集油通道同轴，所述集油通道内壁设有与所述螺塞螺纹配合的内螺纹。

6.根据权利要求5所述的改善燃油稀释率的发动机结构，其特征在于，所述加热棒内设有加热腔，所述加热腔内设有电热丝，所述螺塞的端面设有线束接头，所述电热丝通过所述线束接头连接有控制器。

7.一种改善燃油稀释率的汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求1-6任一所述的发动机结构。

8.一种改善燃油稀释率的方法，其特征在于，所述改善燃油稀释率的方法基于所述权利要求7所述的汽车实现，所述方法包括：

通过所述集油槽收集所述汽车发动机缸套内壁残留的液态燃油和液态机油；

使所述集油槽内的液态燃油挥发成气态燃油；

回收气态燃油和液态机油，将气态燃油输送至所述发动机的曲轴箱通风系统，将液态机油输送至所述发动机的油底壳。

9.根据权利要求8所述的改善燃油稀释率的方法，其特征在于，使所述集油槽内的液态燃油挥发成气态燃油，具体包括：

判断所述汽车所处的环境温度，当环境温度大于0摄氏度时，液态燃油自然挥发成气态燃油；

当环境温度不大于0摄氏度时，加热液态燃油和液态机油，以加速液态燃油挥发。

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