CN201507334U - 内燃发动机的曲轴箱通风系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种内燃发动机的曲轴箱通风(PCV)系统，内燃发动机具有从属于汽缸盖(21)的气门室盖(1)、控制壳体(2)和曲轴箱通风(PCV)系统(11)。PCV系统(11)的至少一个部件在安装状态下与控制壳体(2)成一体，形成引导装置(4)，该引导装置至少部分地被PCV系统覆盖。在优选的构造中，控制壳体(2)具有为PCV系统(11)和引导装置(4)准备的容纳区(9)，其中PCV系统(11)在安装状态下被包含在控制壳体(2)中，因此PCV系统(11)至少部分覆盖着引导装置(4)。

Description

内燃发动机的曲轴箱通风系统
技术领域
本实用新型涉及一种内燃发动机，其具有从属于汽缸盖的气门室盖、控制壳体和曲轴箱通风PCV
Figure G2009200081982D00011
系统，其中在控制壳体上设置有输送孔，通过其经气门室盖将PCV气体排入内燃发动机的进气通道中。
背景技术
对于内燃发动机，例如活塞式发动机，燃烧气体沿着活塞或活塞环泄露到曲轴箱中。燃烧气体可能会把曲轴箱中现有的机油蒸发掉一部分或吸收细微分布的机油颗粒。这样，例如在这个曲轴箱中就不会形成可以将气体排放到环境中的超压，以将这些含有细微分布的机油颗粒或机油蒸汽的气体被有针对性地返回到内燃发动机的吸气冲程中。另外对于某些发动机，要保证用新鲜空气对发动机进行通风。这些新鲜空气在曲轴箱中与机油颗粒混合。为了避免不必要的机油损失、吸入空气的污染和/或进气系统/气门的污染，返回的气体(PCV气体)应去除高含量的机油混合物。为此可以使用离心式分离器、机油分离器或油雾分离器。通常借助隔板、迷宫式密封或旋流分离器实现机油的分离。
一般将离心式分离器安装在机油腔或曲轴箱的外部。这意味着，要设置单独的连接管路，它们会极大地限制发动机舱内原本就很狭小的可用空间，独立的离心式分离器本身也会造成这样的结果。PCV系统具有油雾分离器以及其附属管路。
已知的是，例如将PCV系统安装在内燃发动机的外部。但特别是当环境温度很低时，曲轴箱通风管路可能存在结冰危险。
DE 10 2004 032 144A1公开了一种应用PCV系统来进行曲轴箱通风的内燃发动机，其中，从曲轴箱中出来的窜漏气体首先被传输到PCV阀中。在后续的流动线路中，在PCV阀和窜漏气体进入进气通道的入口之间安装了一个通道结构的组件。为了使内燃发动机及其PCV系统仅使用很小的空间，并且即使在不利的环境条件下仍能保证PCV系统的功能，建议将曲轴箱通风配件全部安排在发动机机体中。可以选择的是，曲轴箱通风仅在曲轴箱、控制壳体和汽缸盖中进行。
EP 0 251 159 B1公开了一种将来自曲轴箱中的泄露气体送回到气缸进气管的反馈管路。该反馈管路通过一个开口与气缸的每个进气管相连。此开口的直径在泄露气体的气流方向上有所变化。最后一个开口与第一个开口相比，明显具有更大的直径并且还具有不同的排气方向。
一般使用量油尺来检查内燃发动机油箱或机油盘中的机油的油面高度。通过一个单独的管将量油尺送入机油池中。新的内燃发动机则不使用这种单独的量油尺管，因为在内燃发动机上集成了这种量油尺的导入装置。为此需要额外的钻孔或通孔，其用来将量油尺送入汽缸盖或气缸体中，这种方法成本很高而且在该部件上还需要额外的空间。
实用新型简述
PCV系统占用内燃发动机的空间。将PCV系统安装在内燃发动机的外部会产生问题。例如当环境温度很低时，曲轴箱通风管路可能存在结冰危险。如在内燃发动上集成了量油尺的导入装置时，需要额外的钻孔或通孔，其用来将量油尺送入气缸盖或气缸体中，这种方法成本很高而且在该部件上还需要额外的空间。本实用新型公开的内燃发动机的曲轴箱通风系统用于解决上述的技术问题。例如本实用新型的目的在于，提供一种前面所述类型的内燃发动机，其中通过一种简便的方法实现在低温条件下保证PCV
Figure G2009200081982D00021
系统运行的功能，并且可以免除将量油尺送入内燃发动机所需要的额外的钻孔或通孔。
根据本实用新型，通过以下方式实现此目的，即PCV系统的至少一个部件在已安装的状态下与控制壳体中一体形成，形成一个引导装置，并且引导装置至少部分被PCV系统部件覆盖。
在优选的结构中，配有油雾分离器的PCV系统被安装到控制壳体中，这种有利配置使控制壳体具有用于PCV系统的容纳区和用于量油尺的引导装置。其中PCV系统在已安装状态下被包括在控制壳体中，使得PCV系统至少部分地覆盖用于量油尺的引导装置。
符合本实用新型目的是，控制壳体具有作为引导装置的引导凸起和/或引导肋条，其成型在控制壳体上。引导凸起朝向控制壳体内部是敞开的。在朝向下端部的方句上，引导装置或引导凸起通过将其侧壁插入到控制壳体的内部，而形成引导肋条。即使是当PCV系统被安装在控制壳体内时，引导装置在引导肋条的区域内仍是敞开的。根据本实用新型的精神，用于量油尺的整个引导区域，也就是引导装置都被PCV系统所覆盖，或被PCV系统的至少一个部件所覆盖。
当然，引导装置具有用于量油尺的插入口，其中在优选实施例中，此插入口可以设置在与输送孔相同的平面上。
PCV系统具有油雾分离器、从属于油雾分离器的盖板、固定在油雾分离器上的输入管路和从属于油雾分离器的机油排管。窜漏(flow-by)气体(PCV气体)被导入到油雾分离器中，在油雾分离器中气体中的机油成份被清理干净。分离出的机油颗粒通过机油排管返回到机油箱或机油盘中。反馈管路通向输送孔，并将已净化的PCV气体从油雾分离器中导出。优选的方式是，用于油雾分离器的容纳区成型在控制壳体上。但还有一种可能的结构是，在气门室盖中进行机油分离，机油回流道作为PCV系统的组成部分或者作为PCV系统的至少一个部件装配在控制壳体中，与控制壳体一起实现对量油尺的引导。本实用新型的技术依据是，PCV系统的分离设计需要在机油箱或机油盘的机油油面高度以下具有一个机油的回流管路，因此机油回流管路是十分必要的。
为了能将PCV气体或窜漏气体导向内燃发动机的进气通道，更有利的方式是，输送孔通向输送通道，其将PCV气体导向气门室盖中或导向安装在气门室盖上的气室中。优先将此输送通道装配到气门室盖中。
PCV系统作为单独部件固定在控制壳体的内侧上。PCV系统和控制壳体这两个部件的优势结构在于，在组装这两个部件时为量油尺形成了一个引导结构。为此在优选结构中，控制壳体具有以上所描述的引导凸起和引导肋条。通过安装在控制壳体中的PCV系统，朝内侧敞开的引导凸起至少部分被封闭或覆盖，从而形成了引导通道。引导凸起从量油尺的插入口向曲轴箱的方向延伸，其中引导肋条安装在曲轴箱的区域内，其可以将量油尺或其测量端的准确部位导入机油箱或机油盘中。
在优选结构中，PCV系统通过它的盖板、油雾分离器和反馈管路封闭了朝内敞开的引导凸起，引导肋条在曲轴箱的侧壁上与引导凸起相连。
在优选的结构中，机油排管可以具有弯曲的尾段。
借助本实用新型的解决方案，不需要额外的处理(例如：引导孔或通孔的钻孔工作)、无需额外部件(量油尺管)或额外的生产步骤(型芯铸造(core)，用来制造引导孔或通孔)。当然与现有技术一样，还是有一个用于将量油尺送入发动机内部的开口。借此，可以使用适当材料(如：塑料或铝压模而成)低成本地生产控制壳体与引导装置和容纳区的一体件。
在控制壳体中安装PCV系统，还能保护其免受环境影响，还具有以下优势：在内燃发动机中生成的热量可以非常简单地导入到PCV系统中，这样可以将接收到的热量传递到PCV气体中。借此可以阻止PCV系统的结冰。在此有利的是，可以不用外部热源。PCV系统因此具有双重功效，其一：PCV气体被导入到油雾分离器中，这样可以将PCV气体中的机油成份清理干净并可以将其导入到内燃发动机中。其二：PCV系统封闭了引导凸起，这样就形成了用于量油尺的引导通道。
在其它有利的结构中拟定：为了可以将内燃发动机上产生的热量转移到PCV气体中，被引入到气门室盖中或引入到安装在气门室盖中的气室中的、干净的PCV气体，通过装配在汽缸盖中的通道或管路导入内燃发动机的进气通道中。
其优势在于，配备了通向气门室盖或气室的集流管路。这个集流管路在纵剖面上看优选是垂直走向。集流管路通向一个在纵剖面上看是水平走向的分配通道，该分配通道的一端通向在纵剖面上看是垂直走向的PCV分配通道。PCV分配通道的另一端通向内燃发动机的进气通道。集流管路将PCV气体引入分配通道，这个分配通道将PCV气体送入各个PCV分配通道。符合本实用新型目的的是，当每个进气通道各自都分配了一个PCV分配通道时，通过对各个PCV分配通道的横截面进行有针对性的改动(例如收缩)，可以将PCV气体均匀地分配给各个气缸或各个进气通道。
可以通过钻孔的方式制造各个管路或通道，但也可以借助型芯铸造来实现。这种方式制造出来的通道实现了特别简便的连接，例如与气门室盖的连接。但还可想象，通过双肋型材来构成通道。当然可以使用各种管路的制造方法而不限于本文所述的这些方法。在优选的实施例中，通过钻孔或型芯铸造制成垂直走向的集流管路，其它通道(水平分配通道、PCV分配通道)优选地由双肋型材构成，特别地，在各个进气通道上具有相对面的各个PCV分配通道应与外界环境隔绝。
如果导入位置终止于燃烧室，用于PCV气体和新鲜空气混合的混合距离不够，根据本实用新型的原理，当导入位置位于气流的“上游”时，可以通过一个或多个集成在吸气分配器中的管路来引导PCV气体。根据本实用新型的原理，导入位置是指PCV气体进入进气通道的位置。在这种原理中，上游是指，导入位置应不是直接位于汽缸盖/进气通道法兰的范围内，而是位于例如进气通道中增压通道(Plenum)中。
附图简述
在所附权利要求和下文对附图的描述中公开本实用新型的其它有利特点。其中：
图1是内燃发动机的气门室盖和控制壳体的透视图；
图2是图1中的控制壳体作为单独部件时的透视外观图；
图3是图1中的控制壳体作为单独部件时的透视内视图；
图4是内燃发动机汽缸盖的轴向剖面的原理图。
优选实施例的详细描述
在不同的图示中，相同的部件总是使用同样的附图标记，所以它们一般也只被说明一次。
图1中显示了内燃发动机(未显示)的气门室盖1和控制壳体2。气门室盖1与控制壳体2紧密连接。
图2展示作为单独部件的控制壳体2。控制壳体2是由如塑料或铝压模而形成的单个元件，并且在其外面3有用于量油尺的引导装置4。引导装置4在一个实施例中设计为引导凸起，下面也用附图标记4来表示引导凸起这个名称。引导凸起4通向安装在接触面7上的量油尺插入口6。在所述接触面7上还安装了用于PCV气体的输送孔8。在图1中，在输送孔8的范围内，接触面7与气门室盖1重叠或被其所覆盖。在外侧可以看到一个为PCV系统11或油雾分离器12准备的容纳区9。
PCV系统11还有一个盖板13和一个反馈管路14(图3)。通过输送孔将PCV气体或窜漏气体输送到油雾分离器12中。在油雾分离器12中，将机油的成份从PCV气体或从曲轴箱通风气体(窜漏气体)中分离出来，通过反馈管路14将净化的PCV气体引入输送孔8。从输送孔8出来，净化的PCV气体被引入气门室盖1或安装在它里面的气室15中(图4)。这里有一个从属于气门室盖1的输送通道16，输送孔8如上所述被覆盖。通过机油排管17将从PCV气体中分离出来的机油成份从油雾分离器12中分离出并导入机油箱或机机油盘中。
在图示中可以看出，在盖板13下面是量油尺的引导肋条18(图3)。引导肋条18可以理解为引导凸起4的侧壁的延续，其中如图2所示，引导凸起4的侧壁在朝向控制壳体2的下端方向(图示平面)上几乎延伸到控制壳体2的内部，也就是说正如图3中看到的一样，引导肋条18在控制壳体2的内壁上突出。
就此而言引导凸起4在内侧是敞开的。PCV系统11在安装状态下被固定在控制壳体2上或者被包括在控制壳体2内，该PCV系统在控制壳体2的内侧至少部分地封闭或覆盖量油尺的引导凸起4，直至延伸到控制壳体2内部的引导肋条18，这样就形成了用于量油尺的引导通道。在油雾分离器12的下面，盖板13将引导凸起4封闭。在油雾分离器12的上面，引导凸起4被反馈管路14封闭。在油雾分离器12的范围内，则由油雾分离器承担闭合的功能。
这样可以将量油尺插入到插入口6中，量油尺及其测量端通过以有利方式构成的引导通道以及与引导通道相连的引导肋条18被导入机油箱或机油盘中。可以将机油排管17设计为尾段19在其走向上可以是弯曲的。这样可以有效地减少与机油排管17相连的构件占用的空间。
因此PCV系统11不但具有了清洁PCV气体的功能，还具有覆盖引导装置4的功能，这样就形成了量油尺的引导通道。通过将PCV系统11安装在控制壳体2的内侧，内燃发动机的热量可以特别简单地转移到PCV气体中，从而可以避免低温下PCV系统的结冰。
从图1中还可以得出，输送通道16覆盖了输送孔8，在输送通道16上提供有延伸部分28，其连通于插入口6并可以作为量油尺的导入套管。
净化后的PCV气体通过输送孔8导入气门室盖1或导入安装在其中的气室15中。气门室盖1覆盖汽缸盖21，这在图4中被示意性地显示。汽缸盖21中安装了集流管路22，其在纵剖面上看是垂直走向的，并且集流管路22的一端通向气室15。集流管路22的另一端通向水平延伸的分配通道23。PCV通道24从分配通道23中分出，并将分配通道23与内燃发动机的进气通道26相连。通过管路22、通道23和24，PCV气体到达进气通道26。当然也可以按照纵剖面上的其它适当角度来设置这些管路和通道。
本实用新型的优点是，在内燃发动机中产生的热量可以很简单地转移到PCV气体中，所以PCV气体可以被保护以避免结冰。

Claims (10)

1.一种内燃发动机的曲轴箱通风(PCV)系统，内燃发动机具有从属于汽缸盖(21)的气门室盖(1)、控制壳体(2)和曲轴箱通风(PCV)系统(11)，其特征在于，所述PCV系统(11)的至少一个部件在安装状态下与控制壳体(2)成一体，形成引导装置(4)，所述引导装置至少部分地被所述PCV系统覆盖。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机的曲轴箱通风系统，其特征在于，所述控制壳体(2)具有为所述PCV系统(11)和所述引导装置(4)准备的容纳区(9)，其中所述PCV系统(11)在安装状态下被包含在所述控制壳体(2)中，因此所述PCV系统(11)至少部分覆盖所述引导装置(4)。
3.根据权利要求2所述的内燃发动机的曲轴箱通风系统，其特征在于，所述引导装置(4)成型在所述控制壳体(2)中。
4.根据上述权利要求3所述的内燃发动机的曲轴箱通风系统，其特征在于，所述引导装置(4)朝向所述控制壳体(2)的内部是敞开的。
5.根据上述权利要求4所述的内燃发动机的曲轴箱通风系统，其特征在于，所述容纳区(9)成型在所述控制壳体(2)中。
6.根据上述权利要求5所述的内燃发动机的曲轴箱通风系统，其特征在于，在朝向所述控制壳体(2)下端的方向上，通过使所述引导装置(4)的侧壁伸入所述控制壳体(2)的内部，形成引导肋条(18)。
7.根据上述权利要求6所述的内燃发动机的曲轴箱通风系统，其特征在于，所述PCV系统(11)具有机油排管(17)，所述机油排管(17)的尾段(19)优选地具有弯曲走向。
8.根据上述权利要求7所述的内燃发动机的曲轴箱通风系统，其中在所述控制壳体(2)上设置有输送孔，所述输送孔用于将PCV气体通过所述气门室盖(1)引入所述内燃发动机的进气通道(26)中，其特征在于，在所述汽缸盖(21)上设置有将所述PCV气体引入所述内燃发动机进气通道(26)的管路或通道(22、23、24)。
9.根据权利要求8所述的内燃发动机的曲轴箱通风系统，其特征在于设置有通向所述气门室盖(1)的集流管路(22)。
10.根据权利要求8或9所述的内燃发动机的曲轴箱通风系统，其特征在于设置有通向集流管路(22)的分配通道(23)，所述PCV分配通道(24)的一端通向所述分配通道(23)，所述PCV分配通道的另一端通向所述内燃发动机的进气通道(26)。
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