CN1490499A - 内燃机通气装置 - Google Patents

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Abstract

一种通气装置(10)包括第一油分离室(20)，该分离室安置在箱(9)中并基本沿垂直方向延伸。箱(9)构成内燃机(1)的垂直壁的一部分，并且窜缸混合气(G)在该箱的内部流动。第二油分离室(30)叠置在第一油分离室(20)上。成形在第一油分离室(20)的下部的一个开口(23a)与箱(9)的内部相通。第二油分离室(30)的上部经通孔(24)与第一油分离室(20)相通。流入第二油分离室(30)的窜缸混合气(G)经由成形在第二油分离室(30)的下部的流出口(33a)供给到进气系统。在分离室(20、30)中，窜缸混合气(G)中的油通过相互不同的流动特性被分离。

Description

内燃机通气装置
技术领域
本发明涉及一种内燃机通气装置，该装置分离和收集窜缸混合气中的油含量。
背景技术
通过活塞和气缸的滑动部分并从内燃机主体泄漏的窜缸混合气包含油含量。因此，通气装置固定到内燃机。因而，窜缸混合气中的油含量被分离，并且油被返回到内燃机的内部零件，如收油盘。
通常在往复式内燃机中，用于从窜缸混合气中分离油含量的通气装置安置在固定于气缸盖的上部的凸轮盖的内表面。因为通气装置以这种结构内置在凸轮盖内，内燃机主体的总高度增加。
在要求降低总高度的内燃机中，通气装置安装在内燃机主体外部。然而，当通气装置安装在内燃机主体外部时，不得不在有限的很小的内燃机空间中确保一个用于安装通气装置的空间。此外，需要使用软管把内燃机主体连接到通气装置，并且必须使窜缸混合气或收集的油在软管中循环。因此，必须在内燃机空间内确保用于安置软管的空间。此外，还有一个问题，即，内燃机主体周围的结构会变得复杂。
因此，例如象在日本专利KOKOKU出版号7-99088中公开的通气装置中，提出将油分离室成形在固定于内燃机的链罩的内表面中。
要求通气装置提高分离油的能力。因此，要求具有很大容积的分离室。然而，由于各种所安置的装置，在链罩内部仅能确保有限的空间，并且很难在链罩内部确保大尺寸的分离室。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一个通气装置，其中能同时实现空间节省和提高的油分离特性。
根据本发明，提供一种通气装置，其中产生在内燃机内的窜缸混合气中的油含量被分离并在内燃机中被收集，该装置包括：
第一油分离室，该分离室放置在构成内燃机的外壁的一部分的垂直壁内并基本沿内燃机的垂直方向延伸，并且包括成形在第一油分离室的下部的一个开口以引入窜缸混合气；以及
第二油分离室，该分离室叠置在第一油分离室的外部并放置在垂直壁内，并且在上部包括一个连接到第一油分离室的通孔和一个在低于通孔的位置上的排放窜缸混合气的出口。
以这种结构，在垂直壁内确保的一个空间被用于固定两个分离室，并且保证了油分离室具有很大的单位空间容积。此外，因为窜缸混合气的流动特性在两个分离室内不同，提高了总的油分离能力。
依据一个实施例，第一油分离室包括：一个安置在垂直壁的外表面以基本沿垂直方向延伸并在垂直壁内凹陷的凹部；一个覆盖该凹部的分隔壁。第二油分离室包括：分隔壁；和一个盖部件，该盖部件覆盖该分隔壁并固定于垂直壁的外表面。
依据一个实施例，垂直壁为内燃机的前壁。在一个实施例中，第一油分离室如此倾斜/放置从而使得沿内燃机垂直延伸的中心线和第一油分离室的下端之间的距离大于中心线和第一油分离室的上端之间的距离。
例如，第一油分离室包括一个使窜缸混合气与碰撞板碰撞以分离油含量的碰撞板系统，并且第二油分离室包括一个漩流分离系统，其中油含量通过窜缸混合气的离心力被分离。
依据本发明的一个实施例，第二油分离室的下部经由一个低于第一油分离室的开口而定位的通孔与第一油分离室相通。具有向下端渐缩形状的储油部分也可成形在第一和第二油分离室的下部。
本发明的其他目的和优点将从下列描述中阐明，并部分地从描述中是显而易见的，或可由本发明的实施中知晓。本发明的目的和优点可借助以下特别指出的手段和组合而了解和获得。
附图说明
包含于并构成说明书的一部分的附图说明本发明的实施例，并与上面所给的总的描述和下面所给的实施例的详细描述一起，用来解释本发明的原理。
图1为表示根据本发明的一个实施例的通风装置和内燃机的部分截面侧视图；
图2为表示安装有图1所示的通风装置的内燃机的前壁的前视图；
图3为通风装置沿图2中线A-A的截面图；
图4为图1所示通风装置的分解透视图；
图5为表示图1所示的通风装置外观的透视图；并且
图6为通风装置沿图5中线B-B的截面图。
具体实施方式
下面将参照图1至图6说明本发明的一个实施例。
图1表示作为内燃机的一个例子的安装在汽车内的往复式发动机(相应于内燃机)的内燃机主体1。图2表示内燃机的前表面。图1所示的内燃机主体1包括气缸体2，例如气缸1a至1c顺次安置在气缸体中。气缸盖3安装在内燃机主体1的上部。收油盘4放置在内燃机主体1的下部。活塞5可滑动地包含在气缸1a至1c内。各个活塞5通过连杆6可转动地连接到曲轴(未示出)。曲轴装在气缸体2的下部。
由凸轮轴驱动的燃烧室、火花塞、进气门和排气门，以及由进、排气门(都未示出)开启/关闭的进、排气口分别对应气缸盖3的每个气缸安置。进排气的正时齿轮装在进、排气门的凸轮轴上。这些正时齿轮安置在气缸盖3前。
一个曲柄齿轮(未示出)安装在曲轴上。该曲柄齿轮安置在气缸盖3前。正时齿轮连接到曲柄齿轮上，例如，通过齿轮组。进、排气门以预定正时开启/关闭，每个火花塞在预定正时工作，并因而，例如，一系列的进气、压缩、燃烧和排气循环在各个气缸1a至1c内重复。
从气缸盖3中露出的正时齿轮以及外围装置由一个上齿轮箱8所覆盖，气缸盖3的前端也被上齿轮箱8所覆盖。从气缸体2露出的曲柄齿轮以及外围装置由下齿轮箱9所覆盖，气缸体2的前端也被下齿轮箱9所覆盖。气缸盖3的上开口由盖3a所覆盖。
通气装置10放置在构成内燃机主体1内的内燃机外壁的一部分的齿轮箱9内。在内燃机(例如气缸1a)中产生的窜缸混合气G在齿轮箱9内流动。构成内燃机主体1的前壁的齿轮箱9是垂直壁的一个实例。通气装置10放置在齿轮箱9内。
如图2所示，通气装置10放置在齿轮箱9内的垂直长形的死区D内。死区D形成在水泵13、真空泵14和动力转向泵15之间。更详细地，通气装置10安置在死区D内从而避开如曲轴皮带轮12的装置、以及水泵13、真空泵14和动力转向泵15。曲轴皮带轮12安置在齿轮箱9的下部。水泵13安置在沿齿轮箱9的垂直方向延伸的中心线δ的左侧。真空泵14安置在齿轮箱9的中心线δ的右侧。
通气装置10的具体结构如图3至图6所示。如图4所示，第一油分离室20安置在死区D内。油分离室20包括一个具有沿垂直方向长形的凹部21、一个覆盖凹部21的开口的分隔壁22等。凹部21在齿轮箱9的一部分中形成。分隔壁22例如由金属板构成。
如图1和图4所示，凹部21包括一个位于下部的较浅部分21a，和一个位于上部的较深部分21b。构成油分离室20的下部的较浅部分21a成形为向下端渐缩的形状。示意性的四边形开口23a成形在较深部分21b的下部，同样示意性的四边形开口23b成形在较浅部分21a的上部。这些开口23a、23b与窜缸混合气G流动的齿轮箱9的内部空间相连接。这些开口23a、23b用作入口部分，用来把齿轮箱9中的窜缸混合气G引入油分离室20。
例如，用作窜缸混合气G的出口部分的四边形通孔24成形在分隔壁22的上部。通孔24高于开口23a、23b而定位。窜缸混合气G在其中自下而上流动的通道25由一个围绕在凹部21和分隔壁22周围的空间所形成。多个与窜缸混合气G相碰撞的碰撞部件附着在分隔壁22的内表面(面对凹部21的表面)上。碰撞部件的实例包括侧向延长、相对较大的碰撞板26，和定位于碰撞板26下方的相对较小的碰撞板27。
这些碰撞板26、27构成碰撞系统的油分离机构，用于分离窜缸混合气G中的油含量。该油分离机构内置在第一油分离室20中。如图2所示，油分离室20被倾斜/放置为使得垂直方向上从内燃机主体1的中心线δ到油分离室20的下端的距离L2大于从中心线δ到油分离室20的上端的距离L1。当油分离室20以这种方式倾斜放置时，油分离室20可以避开放置在内燃机主体1的中心线δ的下部的曲轴皮带轮12。此外，在死区D内固定了一个充分长的有效长度用于该油分离室20。
如图4所示，第二油分离室30放置在分隔壁22的外表面。该油分离室30包括一个盖部件30a。以与第一油分离室20的凹部21相同的方式，盖部件30a具有沿垂直方向的长形形状。分隔壁22的外表面被油分离室30所覆盖，并且该室叠置在油分离室20的外侧上。半园柱形部分31成形在盖部件30a内相对油分离室20的较深部分21b的区域。
分隔壁22的通孔24与半园柱形部分31的最上部的偏轴位置相通。排气管33垂直放置在半园柱形部分31的上端的中部。在排气管33的下端的流出口33a在半园柱形部分31的下部附近延伸。圆柱形漩流分离室34成形在排气管33附近。
通孔24是窜缸混合气G进入漩流分离室34的入口。在排气管33的下端的流出口33a是窜缸混合气G的出口。经由通孔24引入漩流分离室34的窜缸混合气G引起如图6中箭头F所示的回旋流。漩流分离室34构成一个漩流分离区域，在其中包含在窜缸混合气G内的油含量基于窜缸混合气G的回旋流的离心力而被分离。
排气管33的上端向油分离室30的外部突出。排气管33的上端经由软管35与内燃机主体1的进气系统(未示出)相连通。在排气管33的下端的流出口33a低于用于连通油分离室20和油分离室30的通孔24而定位。
较浅于较深部分21b的台形部分36成形在油分离室30内的相对于较浅部分21a的区域。储存被分离的油的储油部分37成形在台形部分36和分隔壁22之间。从台形部分36的上端到下端形成槽部36a。储油部分42也成形在第一油分离室20的下部。
与凹部21的下部相通的通孔38(相应于连通部分)成形在构成储油部分37的分隔壁22的下部。如图6所示，通孔38定位低于开口23a、23b。油分离室20经由该通孔38与油分离室30相通。较低开口23b也用作回油口。储存在储油部分37中的油经开口23b进入齿轮箱9，并返回内燃机，例如收油盘4。
法兰39成形在构成油分离室30的盖部件30a的圆周上。该法兰39叠置在成形在油分离室20的凹部21的外围边缘的衬垫40上，并由如螺钉41的紧固件固定在衬垫40上。以这种方式，构成通气装置10，该装置包括一个双结构，其中两个油分离室20、30相互叠置。
下面将说明通气装置10的功能。
内燃机主体1的进气负压作用在排气管33上。如图6所示，由于进气负压，在齿轮箱9中流动的窜缸混合气G经开口23a、23b被带入第一油分离室20中。窜缸混合气G沿通道25向上流动以流向通孔24。当窜缸混合气G通过通道25时，气体与由冲压金属板制成的下碰撞板27和上碰撞板26相碰撞，因此窜缸混合气G中的油含量被分离。从窜缸混合气G中分离出的油被储存在油分离室20的下部的储油部分42。
穿过第一油分离室20的窜缸混合气G经通孔24流进第二油分离室30。在第二油分离室30中，窜缸混合气G通过漩流分离室34并向下流。在漩流分离室34中，残留在窜缸混合气G中的油含量将进一步通过由窜缸混合气G的回旋流所产生的离心力被分离。漩流分离气体经由软管35从排气管33的下端回到内燃机主体1的进气系统，并和用于燃烧的空气一起用于燃烧。
如图6所示，从漩流分离室34中的窜缸混合气G中分离出的油被储存在油分离室30下部的储油部分37。储存的油经通孔38流入第一油分离室20的储油部分42。储存在储油部分42的油经作为窜缸混合气G的入口的开口23b向外流到齿轮箱9，并在内燃机主体1被采集。
该通气装置10由叠置在内燃机主体1的外壁(如齿轮箱9)的两个油分离室20、30所组成，在该内燃机主体1中有窜缸混合气流动。也就是说，通气装置10包括固定在一个有限大小的安装空间内的两种类型的油分离室20、30。因此，在通气装置10中，节省了空间并且保证了很大的容积。
此外，在第一油分离室20中油通过向上流动的窜缸混合气G的碰撞/分离而被分离，并且在第二油分离室30中油通过向下流动的窜缸混合气G的回旋流而被分离。窜缸混合气G在相互的流动方向不同的流动特性被用于分离油。因此，除了扩大了通气装置10的容积，还增加了总的油分离能力。
在通气装置10中，不仅能够实现空间的节省，而且能够实现油分离能力的提高。因此，该装置适用于要求小型化并提高油分离能力的内燃机。另外，相对较大颗粒的油通过第一油分离室20中的碰撞板系统被分离，并且相对较小颗粒的油通过第二油分离室30中的漩流分离系统被分离。因此，油含量能够有效地在整个通气装置10中被分离。
另外，包括分隔壁22和盖部件3a的第二油分离室30叠置在包括凹部21的第一油分离室20上以构成通气装置10。因此，油分离室20、30到内燃机主体1的内侧和外侧的突出量很小。这可以限制内燃机主体1的外形尺寸由于油分离室20、30而增大，并且限制内燃机主体内部的影响。当使用钢板制成分隔壁22时，分隔壁22制造容易。此外，用于碰撞/分离的部件(例如，碰撞板26、27)可以容易地由固定部件的零件，如螺钉，固定到分隔壁22。
通气装置10安置在构成内燃机主体1的前壁的齿轮箱9内。油分离室20、30如此倾斜/放置从而从沿内燃机的垂直方向的中心线δ到油分离室的下端的距离L2大于到上端的距离L1。因而，油分离室20、30能够以较大的有效长度安置而避开障碍物，如安放在齿轮箱9的下部的曲轴皮带轮12以及周围装置。因此，通气装置10固定到包括许多障碍物的齿轮箱9，并且实现了很高的油分离能力。
第一油分离室20经由低于开口23a、23b而定位的通孔38与第二油分离室30相通，开口23a、23b是窜缸混合气G的流入口。用于允许窜缸混合气G流入第一油分离室20的开口23b用作用于使从油分离室20、30中的分离出的油返回内燃机主体1的流出口。因此，从窜缸混合气G中分离出的油的收集通道很简单。此外，安置在油分离室20、30的下部的储油部分37、42具有向下端渐缩的形状。因此，积存在各自油分离室20、30的油量很小，并且油可以被有效地返回内燃机主体1。
应该注意的是，本发明不限于上述实施例，并且可以以不同方式修改和实施而不脱离本发明的范围。例如，在上述实施例中，通气装置安置在齿轮箱中，但本发明不限于此，通气装置也可安放在垂直壁内，而不是齿轮箱中。
本领域的技术人员可以容易地明白其他的优点和修改。因此，宽泛而言，本发明不限于本文所说明和描述的具体细节和典型实施例。因而，在不脱离由所附的权利要求及其等同体所限定的总的发明构思的实质或范围下，可做出各种修改。

Claims (6)

1.一种通气装置，其中，产生在内燃机内部的窜缸混合气中的油含量在内燃机中被分离并收集，该装置包括：
第一油分离室(20)，该分离室放置在构成内燃机的外壁的一部分的垂直壁(9)内并基本沿内燃机的垂直方向延伸，并且包括成形在第一油分离室(20)的下部的一个开口(23a、23b)以引入窜缸混合气；以及
第二油分离室(30)，该分离室叠置在第一油分离室(20)的外部并放置在垂直壁(9)内，并且在上部包括一个连接到第一油分离室(20)的通孔(24)和一个在低于通孔(24)的位置上的排放窜缸混合气的流出口(33a)。
2.根据权利要求1所述的通气装置，其特征在于，第一油分离室(20)包括：
一个凹部(21)，安置在垂直壁(9)的外表面以沿垂直方向延伸并在垂直壁(9)内凹陷；和
一个覆盖该凹部(21)的分隔壁(22)，并且
第二油分离室(30)包括：
分隔壁(22)；和
一个盖部件(30a)，该盖部件覆盖分隔壁(22)并固定于垂直壁(9)的外表面。
3.根据权利要求1所述的内燃机通气装置，其特征在于，垂直壁(9)为内燃机的前壁，并且第一油分离室(20)如此倾斜/放置从而沿内燃机垂直延伸的中心线(δ)和第一油分离室(20)的下端之间的距离(L2)大于中心线(δ)和第一油分离室(20)的上端之间的距离(L1)。
4.根据权利要求1所述的内燃机通气装置，其特征在于，第一油分离室(20)包括一个碰撞板(26、27)，其中窜缸混合气与碰撞板(26、27)碰撞以分离油含量，并且
第二油分离室(30)包括一个漩流分离室(34)，其中油含量通过窜缸混合气的离心力被分离。
5.根据权利要求1所述的内燃机通气装置，其特征在于，第二油分离室(30)的下部经由位于第一油分离室(20)的开(23a、23b)下面的通孔(38)与第一油分离室(20)相通。
6.根据权利要求1所述的内燃机通气装置，其特征在于，具有向下端渐缩形状的储油部分(42、37)成形在第一和第二油分离室(20、30)的下部。
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