CN1309236A - 发动机的渗漏燃气回流结构 - Google Patents

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Abstract

一种可顺利回流渗漏燃气并可减轻发动机重量的发动机渗漏燃气回流结构。该渗漏燃气回流结构包括一通道形成件或通道形成壁而使各渗漏燃气通道连续而不间断。此外,汽缸套中有与渗漏燃气通道和汽缸盖安装螺栓孔共享空间的空穴部。此外,汽缸盖中的渗漏燃气通道可在其长度的中部偏移。

Description

发动机的渗漏燃气回流结构
本申请是申请号为97120232.X、申请日为1997年10月29日、名称为“发动机的渗漏燃气回流结构”的专利申请的分案申请。
本发明涉及发动机的渗漏燃气回流结构，特别涉及发动机的可顺利回流渗漏燃气的渗漏燃气回流结构。
在发动机中，燃气从燃烧室经活塞与汽缸套之间渗漏入曲轴箱中。渗漏燃气的主要成分是含有大量碳化氢(HC)的未燃烧燃气而需要回流入燃烧室以便再燃烧。为此，使用一渗漏燃气回流系统，其中，如所公知，用进气系统的进气管压力作为发动机的加载状态而驱动一流率调节阀(PCV阀)，从而使渗漏燃气流入一空气清洁器中或进气管路中或此两者中。该燃气然后回流入进气空气中后引入燃烧室中而在燃烧室中燃烧。
图11-13示出一种现有渗漏燃气回流结构。在图11和12中，标号202为发动机；204为汽缸体；206为汽缸盖；208为曲轴；210为连杆；212为活塞；214为凸轮轴；216为燃烧室；218为进气口；220为出气口；222为曲轴箱；224为油槽；226为缸前盖；228为进气歧管；230为进气通道；232为节流阀；234为出气歧管；236为空气清洁器。
汽缸盖206用若干第一和第二汽缸盖安装螺栓240-1和240-2经一汽缸盖密封垫238紧固在汽缸体204的顶面上。这些螺栓240-1和240-2穿过汽缸盖206中的第一和第二汽缸盖侧螺栓孔242-1和242-2后穿过汽缸体204的汽缸盖安装螺栓孔即第一和第二汽缸体侧螺栓孔244-1和244-2后螺栓240-1和240-2的端部旋入螺栓孔244-1和244-2的底部的阴螺纹246-1和246-2中。
曲轴箱222用若干曲轴箱安装螺栓248安装在汽缸体204的底面上。曲轴208可转动地支撑在汽缸体204和曲轴箱222上。此外，缸前盖226经缸前盖密封垫250装在汽缸盖206的顶面上。
活塞212可在汽缸套252中往复运动。汽缸套252呈圆柱形而套在汽缸体204的汽缸内径(未示出)中。一汽缸盖侧套筒254位于汽缸套252的顶面上而与之串联。汽缸盖侧套筒254套在汽缸盖206中，其高度比汽缸盖206的顶面低。一曲轴侧套筒256位于汽缸套252的底面上而与之串联。该曲轴侧套筒256套在曲轴箱222中。
发动机202的出气边包括下列通道：第一汽缸盖侧渗漏燃气通道258、第一汽缸体侧渗漏燃气通道260以及第一曲轴箱侧渗漏燃气通道262。发动机202的进气边包括下列通道：第二汽缸盖侧渗漏燃气通道264、第二汽缸体侧渗漏燃气通道266以及第二曲轴箱侧渗漏燃气通道268。第一和第二汽缸盖侧渗漏燃气通道在汽缸盖206的顶部开口。
在缸前盖226中，由一挡板270和一隔壁272形成一新鲜空气侧通气室274和一燃气侧通气室(PCV室)276。挡板270与汽缸盖206的顶面平行。隔壁272与挡板270垂直而把缸前盖226的内部隔成进气边和出气边。挡板270在出气边有一通气孔278，而在进气边有一燃气通孔280。
缸前盖226有一通气管282插入新鲜空气侧通气室274。汽缸盖226在燃气侧通气室276装有一流率调节阀(PCV阀)284。
通气管282上套有与空气清洁器236连接的新鲜空气引入管288而形成新鲜空气引入通道286。
在流率调节阀284上装有在节流阀232下游处与进气歧管228连接的燃气回流管292而形成燃气回流通道290。
图11中的标号294为油位表。
如图12所示，在流过活塞212与汽缸套252之间后，渗漏燃气从曲轴箱侧套筒256内部流过第二曲轴箱侧渗漏燃气通道268、第二汽缸体侧渗漏燃气通道266和第二汽缸盖侧渗漏燃气通道264。然后，渗漏燃气首先流出到汽缸盖206的顶部，然后经上述孔280流入燃气侧通气室276。渗漏燃气然后靠流率调节阀284经燃气回流通道290流入进气通道230。阀284受进气通道230中生成的进气管气压的控制。然后渗漏燃气经进气口218流入燃烧室216中再燃烧。同时，新鲜空气从空气清洁器236沿新鲜空气引入通道286经通气管282引入新鲜空气侧通气室274。该新鲜空气流过第一汽缸盖侧渗漏燃气通道258、第一汽缸体侧渗漏燃气通道260和第一曲轴箱侧渗漏燃气通道262而把第一曲轴箱侧套筒256内部的渗漏燃气推向第二曲轴箱侧渗漏燃气通道268。
因此，这种有害渗漏燃气在燃烧室216中再燃烧而不排出到大气中，同时新鲜空气引入其中从而渗漏燃气和新鲜空气不断循环。
从图14-16可见，汽缸盖206用第一和第二汽缸盖安装螺栓240-1-和240-2经汽缸密封垫238紧固在汽缸体204上。这些螺栓240-1和240-2分别插入在第一和第二汽缸体侧螺栓孔244-1和244-2中。这些螺栓孔244-1和244-2形成在汽缸体204的第一和第二厚部296-1和296-2处。这些厚部296-1和296-2在第一和第二汽缸体侧螺栓孔244-1和244-2旁分别有第一和第二汽缸体侧渗漏燃气通道260和266。
上述孔244-1和244-2以及通道260和266分别用模制销(未示出)模制而成。
从图17-19可见，汽缸盖206中的第二汽缸盖侧渗漏燃气通道264的纵向位于避开汽缸盖206一边上的凸轮轴214的位置上。此外，如图20所示，有时发动机202有借助第二汽缸盖侧渗漏燃气通道264、第二汽缸体侧渗漏燃气通道266和第二曲轴箱侧渗漏燃气通道268穿过缸前盖266的油位表294。油位表294的手柄部294a装在形成在缸前盖226的油位表安装凸台226a处的油位表安装孔298上。
其汽缸体中有渗漏燃气通道的这类发动机可见比方说日本实用新型专利申请公告Nos.2,96059、63-61515和2-53512。按照上述第一个专利，渗漏燃气通道沿汽缸体的垂直方向笔直穿过汽缸体，其中有加强件提高其刚性。按照上述第二个专利，渗漏燃气通道的的底部有开口通向曲轴室的两边。按照上述第三个专利，在渗漏燃气通道的中部有一室。
但是，在现有渗漏燃气回流系统中，第一和第二汽缸盖侧渗漏燃气通道分别开口在汽缸盖的顶部。如图13所示，新鲜空气侧通气室中的新鲜空气从而抄近路横越汽缸盖的顶部而流到燃气侧通气室。因此渗漏燃气无法顺利回流。这造成下列缺点：油质急剧下降从而发动机的润滑性能下降。
在图15所示汽缸体的结构中，汽缸体大而形状复杂，因此铸造时容易生成砂眼。特别是，汽缸体侧渗漏燃气通道位于汽缸体侧螺栓孔旁。这造成下列缺点：汽缸体的体积增大而生成大量铸造砂眼从而原材料的质地差。此外，用来模制汽缸体侧螺栓孔和渗漏燃气通道的模制销由于这些螺栓孔和通道的直径较小而呈细长形。这造成下列缺点：这些销容易发生砂烧结。此外，由于汽缸盖密封垫上的表面压力集中在汽缸体侧螺栓孔旁，因此无法在相邻汽缸盖安装螺栓之间形成表面压力。这又造成下列缺点：汽缸盖密封垫上的表面压力分布不均匀，从而汽缸盖密封垫的密封性能下降。此外，渗漏燃气中含有大量雾化油。含有雾化油的渗漏燃气向上流过渗漏燃气通道后燃烧。这造成下列又一个缺点，即油耗加大。
而且，在图18和19所示汽缸盖中，整个汽缸盖侧渗漏燃气通道必须笔直地形成在其垂直方向上以便避开凸轮轴。这造成下列又一个缺点：汽缸盖的横向宽度加大，从而发动机的尺寸加大。此外，图20所示油位表只能支撑在缸前盖上的油位表安装孔的一个位置上。这造成下列缺点：油位表的手柄部摇动而发生漏油从而油位表的工作不可靠。
为克服上述缺点，本发明提供一种发动机渗漏燃气回流结构，其中，汽缸体和汽缸盖中的渗漏燃气通道做成把从发动机活塞和汽缸套之间漏出的渗漏燃气引入一燃气侧通气室，该通气室由缸前盖中的一挡板形成，其特征在于，用一通道形成件使得渗漏燃气通道与燃气侧通气室连续地连通从而这一连通不在渗漏燃气通道上间断。
而且，本发明提供一种发动机渗漏燃气回流结构，其中，汽缸体和汽缸盖中的渗漏燃气通道做成把从发动机活塞和汽缸套之间漏出的渗漏燃气引入一燃气侧通气室，该通气室由缸前盖中的一挡板形成，其特征在于，汽缸体中有一与汽缸盖安装螺栓孔和渗漏燃气通道共享空间的空穴。
此外，本发明提供一种发动机渗漏燃气回流结构，其中，汽缸体和汽缸盖中的渗漏燃气通道做成把从发动机活塞和汽缸套之间漏出的渗漏燃气引入一燃气侧通气室，该通气室由缸前盖中的一挡板形成，其特征在于，汽缸盖中的渗漏燃气通道在其长度上的中部横向偏移。
按照本发明，汽缸体和汽缸盖中的渗漏燃气通道不间断地连续通到燃气侧通气室。因此，新鲜空气顺利回流渗漏燃气，从而油质不下降，从而发动机的润滑性能提高。
此外，汽缸体中有与汽缸盖安装螺栓孔和渗漏燃气通道共享空间的空穴。这一结构减小了汽缸体的重量。这一结构还能在铸造汽缸体时防止生成砂眼。此外，模制销的直径可加大，从而防止模制销发生砂烧结。而且，相邻汽缸盖安装螺栓之间很容易形成表面压力从而表面压力均匀分布在汽缸盖密封垫上，从而汽缸盖密封垫的密封性能提高。还有，渗漏燃气中的油量减小从而油耗下降。
此外，汽缸盖中的渗漏燃气通道在其长度的中部偏移。这一结构减小了汽缸盖的横向宽度，从而发动机更紧凑。此外，上述结构迫使油位表发生弯曲，从而防止油位表的手柄部发生摇动。从而可防止漏油，从而油位表的工作可靠。
图1为本发明第一实施例的发动机渗漏燃气回流结构的结构图；
图2为第一实施例的发动机的剖面图；
图3为第二实施例的汽缸体的俯视图；
图4为第二实施例的发动机的局部剖面图；
图5为第二实施例的另一汽缸体的俯视图；
图6为第二实施例的另一发动机的局部剖面图；
图7为第三实施例的发动机的剖面图；
图8为第三实施例的汽缸盖的俯视图；
图9为沿图8中9-9线剖取的剖面图；
图10为第三实施例的其上装有油位表的发动机的剖面图；
图11为现有发动机的剖面图；
图12为图11的发动机的现有渗漏燃气回流结构的结构图；
图13为示出图12中的渗漏燃气的气流的结构图；
图14为另一现有发动机的剖面图；
图15为图14发动机的汽缸体的俯视图；
图16为图14发动机的局部剖面图；
图17为又一现有发动机的剖面图；
图18为图17发动机的汽缸盖的俯视图；
图19为沿图18中19-19线剖取的剖面图而示出该汽缸盖；
图20为图17发动机上装有油位表时的剖面图。
下面结合附图详述本发明的实施例。
图1和2示出第一实施例。在图1和2中，2为发动机；4为汽缸体；6为汽缸盖；8为曲轴；10为连杆；12为活塞；14为凸轮轴；16为燃烧室；18为进气口；20为出气口；22为曲轴箱；24为油槽；26为缸前盖；28为进气歧管；30为进气通道；32为节流阀；34为出气歧管；36为空气清洁器。
汽缸盖6用若干第一和第二汽缸盖安装螺栓40-1和40-2经一汽缸盖密封垫38紧固在汽缸体4的顶面上。这些螺栓40-1和40-2穿过汽缸盖6中的第一和第二汽缸盖侧螺栓孔42-1和42-2后穿过汽缸体4的汽缸盖安装螺栓孔即第一和第二汽缸体侧螺栓孔44-1和44-2后螺栓40-1和40-2的端部旋入螺栓孔44-1和44-2的底部的阴螺纹46-1和46-2中。
曲轴箱22用若干曲轴箱安装螺栓48安装在汽缸体4的底面上。曲轴8可转动地支撑在汽缸体4和曲轴箱22上。此外，缸前盖26经缸前盖密封垫50装在汽缸盖6的顶面上。
活塞12可在汽缸套52中往复运动。汽缸套52呈圆柱形而套在汽缸体4的汽缸内径(未示出)中。
一汽缸盖侧套筒54位于汽缸套52的顶面上而与之串联。汽缸盖侧套筒54套在汽缸盖6中。汽缸盖侧套筒54在出气边上有第一套筒壁部56，而在进气边上有第二套筒壁部58。第一套筒壁部56的高度比汽缸盖6的顶面低。第二套筒壁部58的高度等于汽缸盖6的顶面的高度。
一曲轴侧套筒60位于汽缸套52的底面上而与之串联。该曲轴侧套筒60套在曲轴箱22中。
发动机2的出气边因此包括下列互相连通的通道：第一汽缸盖侧渗漏燃气通道62、第一汽缸体侧渗漏燃气通道64以及第一曲轴箱侧渗漏燃气通道66。发动机2的进气边包括下列互相连通的通道：第二汽缸盖侧渗漏燃气通道68、第二汽缸体侧渗漏燃气通道70以及第二曲轴箱侧渗漏燃气通道72。因此通道62、64、66在出气边形成连续的渗漏燃气通道；而通道68、70、72在进气边形成连续的渗漏燃气通道。
第一汽缸盖侧渗漏燃气通道62在汽缸盖6的顶部开口。另一方面，第二汽缸盖侧渗漏燃气通道68不在汽缸盖6的顶部开口。
在缸前盖26中，由一挡板74和一隔壁76形成一新鲜空气侧通气室78和一燃气侧通气室(PCV室)80。挡板74与汽缸盖6的顶面平行。隔壁76与挡板74垂直而把缸前盖26的内部隔成进气边和出气边。挡板74的出气边有一通气孔82。
汽缸盖侧套筒54的第二套筒壁部58的顶面上连接有一通道形成件(即一个壁)84。该通道形成件84抵靠挡板74而设计成保持第二汽缸盖侧渗漏燃气通道68与燃气侧通气室80连续地连通而不间断，同时使汽缸盖6的顶部与通道68隔绝。因此，燃气侧通气室80、第二汽缸盖侧渗漏燃气通道68、第二汽缸体侧渗漏燃气通道70和第二曲轴箱侧渗漏燃气通道72互相连续地连通而不在中途被打断。
缸前盖26有一通气管86插入新鲜空气侧通气室78。汽缸盖26在燃气侧通气室80装有一流率调节阀(污染控制阀或PCV阀)88。
通气管86上套有与空气清洁器36连接的新鲜空气引入管92而形成新鲜空气引入通道90。
在流率调节阀88上装有在节流阀32下游处与进气歧管28连接的燃气回流管96而形成燃气回流通道94。
图2中的标号98表示一油位表。油位表98插入在缸前盖26中的第一缸前盖侧渗漏燃气通道84a中。该第一缸前盖侧渗漏燃气通道84a经第二缸前盖侧渗漏燃气通道84b与燃气侧通气室80连通。
下面简单说明第一实施例(图1和2)的工作情况。
在流过活塞12与汽缸套52之间后，渗漏燃气从曲轴箱侧套筒60内部经第二曲轴箱侧渗漏燃气通道72、第二汽缸体侧渗漏燃气通道70和第二汽缸盖侧渗漏燃气通道68不间断地流到燃气侧通气室80。流率调节阀88受进气管气压的控制而使渗漏燃气经燃气回流通道94流入进气通道30。然后渗漏燃气经进气口18流入燃烧室16中再燃烧。
在上述渗漏燃气如此排出而再燃烧的同时，空气清洁器36的新鲜空气经新鲜空气引入通道90流入新鲜空气侧通气室78。
由于燃气侧通气室80用隔壁76、通道形成壁或物体84和挡板74与新鲜空气侧通气室78和汽缸盖6的顶部隔绝，因此上述新鲜空气经通气孔82被可靠地驱向第一汽缸盖侧渗漏燃气通道64而不抄近路横越汽缸盖6的顶部。因此，上述新鲜空气把从曲轴箱侧套筒60内部流出的渗漏燃气压向第二曲轴箱侧渗漏燃气通道72。从而渗漏燃气可顺利回流，从而油质不会下降。因此发动机2的润滑性能提高。
图3-6示出本发明第二实施例。在该实施例中，作用与第一实施例相同的部件用同一标号表示。第二实施例的特征如下。
在图3和4所示汽缸体4中，汽缸体4的出气边上在第一厚部102-1处有第一空穴部104-1，从而与第一汽缸体侧螺栓孔44-1和第一汽缸体侧渗漏燃气通道64共享空间。而且，汽缸体4的进气边上在第二厚部102-2处有第二空穴部104-2，从而与第二汽缸体侧螺栓孔44-2和第二汽缸体侧渗漏燃气通道70共享空间。第一和第二空穴部104-1和104-2用更大直径的模制销(未示出)铸造成比方说正方形。此外，这些空穴部104-1和104-2从汽缸体的顶面向下伸展到深度H1处。第一和第二供螺栓旋入的阴螺纹部46-1和46-2向下位于与该顶面间距处以便生成很大的第一和第二空穴部104-1和104-2。
此外，第一和第二空穴部104-1和104-2的在顶面与第一和第二阴螺纹部之间的深度H1可设定成任意深。
此外，空穴部104可做成其他形状。例如，如图5所示，由于使用横截面形状不同的模制销，因此空穴部104做成：在汽缸体的进气边为圆形第一空穴部104-2a，而在出气边为椭圆形第二空穴部104-1a。
此外，如图6所示，第一和第二空穴部104-1和104-2在顶面下方的深度H2可比上述深度H1小。
按照第二实施例的结构，厚部102有很大的空穴部104与汽缸体侧螺栓孔和渗漏燃气通道共享空间。因此汽缸体4的重量减小。此外，可防止汽缸体4在铸造时出现砂眼。
此外，用来形成这类大空穴部104的模制销的直径(或横截面)比现有模制销大。因此可防止模制销在铸造时发生砂烧结。
而且，空穴部104靠近汽缸体侧螺栓孔44，汽缸盖密封垫38上的表面压力最可能出现在这一部位上。因此很容易在相邻汽缸盖安装螺栓40之间形成表面压力而使汽缸盖密封垫38上的表面压力均匀分布，从而汽缸盖密封垫38的密封性能提高。
而且，当含有大量油的渗漏燃气通过空穴部104时，流路面积急剧增加，因此渗漏燃气的流速下降。因此，当渗漏燃气中的油的运动克服渗漏燃气的气压时，油就以与渗漏燃气气流相反方向下落。从而渗漏燃气中的油量减小而油耗下降。
下面参看示出本发明第三实施例的图7。
该实施例的特征在于，汽缸盖6的各第二汽缸盖侧渗漏燃气通道68在其中部偏移预定距离“S”，从而通道68分成上下通道即第二汽缸盖侧上部渗漏燃气通道68a和第二汽缸盖侧下部渗漏燃气通道68b。更确切说，第二汽缸盖侧上部渗漏燃气通道68a的位置做成避开凸轮轴14。而第二汽缸盖侧下部渗漏燃气通道68b做成从上部通道68a朝里向发动机2的中心偏移距离“S”。即下部通道68b向发动机2的中心靠拢而位于无需避开凸轮轴14的位置上。特别是，中心通道68a和68b还朝凸轮轴方向偏移。
按照第三实施例的结构，第二汽缸盖侧下部渗漏燃气通道68b向发动机2的中心偏移。因此汽缸盖6的横向宽度减小，从而汽缸盖6更紧凑。因此整个发动机2的体积减小。
此外，如图10所示，当用第二汽缸盖侧渗漏燃气通道68插入一油位表98时，油位表98因通道68在中部偏移而发生弯曲。从而油位表支撑在两个或多个部位上即支撑在形成在缸前盖26的油位表安装凸台26a中的油位表安装孔26b处以及形成在偏移处的连接部或肩部“P”处。这种结构可防止油位表98的手柄部98a的摇动而防止漏油。从而油位表98的工作可靠。
从上述说明显然可见，按照本发明，使用通道形成件或通道形成壁保持渗漏燃气通道与燃气侧通气室连续地连通而不在渗漏燃气通道上间断。这种结构可顺利回流渗漏燃气从而油质不下降。从而发动机的润滑性能提高。
此外，汽缸体中有与汽缸盖安装螺栓孔和渗漏燃气通道共享空间的空穴部。这种结构可减轻汽缸体的重量。上述结构还可在铸造汽缸体时防止生成砂眼。此外，模制销的横截面可加大，从而防止模制销发生砂烧结。此外，容易在相邻汽缸盖安装螺栓之间形成表面压力从而表面压力均匀分布在汽缸盖密封垫上，从而汽缸盖密封垫的密封性能提高。此外，渗漏燃气中的油量减小从而油耗减小。
此外，汽缸盖中的渗漏燃气通道在通道长度中部偏移。这一结构使得汽缸盖的横向宽度减小，从而发动机更紧凑。此外，上述结构迫使油位表发生弯曲，从而防止油位表的手柄部发生摇动。因此可防止漏油，从而油位表的工作可靠。
尽管上面详述了本发明的例示性优选实施例，但因看到，对所述装置的种种改动和修正、包括各部件的重新布置都在本发明范围之内。

Claims (2)

1、一种发动机渗漏燃气回流结构，其中，汽缸体和汽缸盖中的渗漏燃气通道做成把从发动机活塞和汽缸套之间漏出的渗漏燃气引入一燃气侧通气室，该通气室由缸前盖中的一挡板形成，其特征在于，汽缸体中有一与汽缸盖安装螺栓孔和渗漏燃气通道共享空间的空穴。
2、按权利要求1所述的发动机的渗漏燃气回流结构，其特征在于，所述汽缸盖安装螺栓孔的阴螺纹部与所述汽缸体的顶面相间距而在其间形成尺寸增加的所述空穴部。
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