封闭式曲轴箱通风系统技术方案

一种用于内燃发动机的封闭式曲轴箱通风系统，包括回流管道，该回流管道带有能被可变地控制的空气-油聚结器。在具有涡轮增压器的实施方式中，将经净化分离的空气提供至涡轮增压器入口，并且根据涡轮增压器和/或发动机和/或聚结器的给定条件可变地控制聚结器。

【技术实现步骤摘要】
本申请是以下申请的分案申请：申请日：2011年1月18日；申请号：201180004422.0；专利技术名称“封闭式曲轴箱通风系统”。相关申请的交叉引用本申请要求2010年1月27日提交的第61/298,630号美国临时专利申请.、2010年1月27日提交的第61/298,635号美国临时专利申请、2010年6月28日提交的第61/359,192号美国临时专利申请、2010年9月17日提交的第61/383,787号美国临时专利申请.、2010年9月17日提交的第61/383,790号美国专利临时专利申请和2010年9月17日提交的第61/383,793号美国临时专利申请的利益及优先权，这些申请均以引用方式合并于此。
本专利技术涉及内燃机曲轴箱通风系统内的分离器，特别是聚结器。
技术介绍
内燃机曲轴箱通风系统内的分离器是在现有技术中已知的。一种类型的分离器使用惯性冲击空气油类分离，该方式通过使窜漏气体流穿过喷嘴或孔加速至高速度及通过将窜漏气体流对准冲击器从而产生影响油分离的急剧方向变化，来从曲轴箱窜漏气体或浮质中去除油微粒。另一种类型的分离器使用聚结过滤器中的聚结功能来去除油滴。
技术实现思路
本专利技术是在对其后所述空气油类分离技术的持续开发努力期间产生的，即通过使用聚结过滤器的聚结功能从曲轴箱窜漏气体流中移除油。附图说明图1是聚结过滤器组件的剖视图。图2是另一聚结过滤器组件的剖视图。图3与图2类似，并且示出了另一实施例。图4是另一聚结过滤器组件的剖视图。图5是例示图4组件运行的示意图。图6是例示发动机进气系统的系统示意框图。图7是例示用于图6系统的控制选项的示意框图。图8是例示用于图6的系统的操作控制的流程图。图9与图8类似，并且示出了另一实施例。图10是示出聚结过滤器组件的剖视示意图。图11是图10的局部放大图。图12是聚结过滤器组件的剖视示意图。图13是聚结过滤器组件的剖视示意图。图14是聚结过滤器组件的剖视示意图。图15是聚结过滤器组件的剖视示意图。图16是聚结过滤器组件的剖视示意图。图17是聚结过滤器组件的示意图。图18是聚结过滤器组件的剖视示意图。图19是例示控制系统的示意图。图20是例示控制系统的示意图。图21是例示控制系统的示意图。具体实施方式本专利申请与于本申请同日提交的共同所有的同时待审的代理人案卷号为4191-00679的第12,969,742号美国专利申请共用共同的说明书，并且合并于此。图1示出了内燃机曲轴箱通风系统内的旋转式聚结器20，聚结器20分离来自发动机曲轴箱24的窜漏气体22中的空气与油。聚结过滤器组件26包括环形旋转聚结过滤器元件28，环形旋转聚结过滤器元件28具有限定中空内部32的内周缘30和限定外部36的外周缘34。并且进口38将来自曲轴箱24的窜漏气体22供应至中空内部32，如箭头40处所示。出口42输送来自所述外部区域36的经净化分离的空气，如箭头44处所示。窜漏气体流的方向是由内向外，即从中空内部32向外部36径向向外，如箭头46处所示。离心力迫使窜漏气体中的油从内周缘30径向向外运动，以便减少本来会留置在内周缘30上的油会造成的聚结过滤器元件28的堵塞。这也打开了过滤器元件更多供流通的区域，从而减少限制和压降。离心力从内周缘30径向向外驱使油至外周缘34，以腾出聚结过滤器元件28更大开放供流通的空间，以便增加聚结能力。经分离的油从外周缘34排放。排放口48与外部36相通，并且排放来自外周缘34的经分离的油，如箭头50处所示，经分离的油可接着如箭头52处所示从排放口54返回到发动机曲轴箱。离心力将窜漏气体从曲轴箱泵送到中空内部32。窜漏气体从曲轴箱到中空内部32的泵送随着聚结过滤器元件28的旋转速度的增加而增强。窜漏气体22从曲轴箱24到中空内部32的增强了的泵送减少了横跨聚结过滤器元件28所受的限制。在一实施例中，如56处短划线所示，可在中空内部32内提供一组叶片，以加强所述泵送。所述离心力会在中空内部32内产生减压区，该减压区抽吸来自曲轴箱24的窜漏气体22。在一实施例中，聚结过滤器元件28由联结到发动机零件的机械装置，例如连接到发动机的齿轮或主动皮带轮的轴向延伸的轴58，驱使以旋转。在另一实施例中，聚结过滤器元件28由流体马达，例如图2的通过泵送来自发动机油泵62的加压油并使其同样返回到发动机曲轴箱油槽64来驱动的佩尔顿轮或涡轮驱动轮60，驱使以旋转。图2在适当的地方使用了图1中的类似附图标记，以易于理解。通过压敏阀66将经分离净化的空气供应到出口68，出口68是图1的42处示出的出口的可替换出口。在另一实施例中，聚结过滤器元件28由图3的具有联结到轴58的驱动输出旋转轴72的电机70，驱使以旋转。在另一实施例中，聚结过滤器元件28由图4、5的至发动机零件的磁性联结驱使以旋转。发动机从动旋转齿轮74具有绕其周缘隔开并磁性联结至多个磁体78的多个例如76的磁体，多个磁体78绕聚结过滤器元件的内周缘30隔开，使得当齿轮或主动轮74旋转时，磁体76移动经过，见图5，并且磁性联结磁体78，以依次作为从动构件使聚结过滤器元件旋转。在图4中，经分离净化的空气从外部区36经通道80流至出口82，出口82为图1的42处示出的出口的可替换的经净化空气的出口。例如在期望提供更高的聚结过滤器元件的旋转速度的情况下，图5中的布置提供了齿轮增速传动效应，以便使聚结过滤器组件以比主动齿轮或轮74的旋转速度更大的旋转速度(更高的角速度)旋转。横跨聚结过滤器元件28的压降随着聚结过滤器元件的旋转速度的增加而减少。聚结过滤器元件28的含油饱和度随着聚结过滤器元件的旋转速度的增加而减少。油从外周缘34排放，且油的排放量随着聚结过滤器元件28的旋转速度的增加而增加。油微粒在聚结过滤器元件28中沉降速度的作用方向与空气流穿过聚结过滤器元件的方向相同。所述相同的方向通过聚结过滤器元件促进对油微粒的捕获和聚结。系统提供了一种用于从内燃机曲轴箱通风系统内的窜漏气体中分离空气与油的方法，该方法通过在聚结过滤器元件28中引入重力而在聚结过滤器元件中引起增加的重力沉降，以便通过聚结过滤器元件改进对微粒的捕获和对亚微米油微粒的聚结。该方法包括提供环形的聚结过滤器元件28、使聚结过滤器元件旋转和提供穿过旋转聚结过滤器元件的由内向外的流。系统提供了一种用于在产生窜漏气体的内燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离来自发动机曲轴箱的窜漏气体中的空气与油的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，所述聚结器包括：聚结过滤器组件，所述聚结过滤器组件包括第一环形旋转式聚结过滤器元件，所述第一环形旋转式聚结过滤器元件具有限定中空内部的内周缘和限定外部的外周缘，进口，所述进口将来自所述曲轴箱的所述窜漏气体供应至所述中空内部，及出口，所述出口输送来自所述外部的经净化分离的空气，其中窜漏气体流的方向是由内向外、从所述中空内部径向向外到所述外部，且其中穿过所述聚结过滤器组件的流动通道是从上游到下游、从所述进口到所述出口。

【技术特征摘要】
2010.01.27 US 61/298,630;2010.01.27 US 61/298,635;1.一种分离来自发动机曲轴箱的窜漏气体中的空气与油的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，所述聚结器包括：
聚结过滤器组件，所述聚结过滤器组件包括第一环形旋转式聚结过滤器元件，所述第一环形旋转式聚结过滤器元件具有限定中空内部的内周缘和限定外部的外周缘，
进口，所述进口将来自所述曲轴箱的所述窜漏气体供应至所述中空内部，及
出口，所述出口输送来自所述外部的经净化分离的空气，
其中窜漏气体流的方向是由内向外、从所述中空内部径向向外到所述外部，且其中穿过所述聚结过滤器组件的流动通道是从上游到下游、从所述进口到所述出口。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，进一步包括位于所述流动通道内并分离所述窜漏气体中空气与油的旋转锥形叠式分离器。
3.根据权利要求2所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，其中所述窜漏气体流动穿过所述旋转锥形叠式分离器的方向是由内向外。
4.根据权利要求3所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，其中所述旋转锥形叠式分离器在所述第一旋转式聚结过滤器元件的上游。
5.根据权利要求3所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，其中所述旋转锥形叠式分离器在所述中空内部中。
6.根据权利要求5所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，进一步包括环形护罩，所述护罩在所述中空内部中并径向地在所述旋转锥形叠式分离器和所述第一旋转式聚结过滤器元件之间，使得所述护罩在所述旋转锥形分离器的下游和所述第一旋转式聚结过滤器元件的上游，并使得所述护罩提供收集和排放表面，经分离的油被所述旋转锥形叠式分离器分离之后沿着所述收集和排放表面排放。
7.根据权利要求2所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，其中所述旋转锥形叠式分离器在所述第一旋转式聚结过滤器元件的下游。
8.根据权利要求7所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，其中穿过所述旋转锥形叠式分离器的流的方向是由内向外。
9.根据权利要求8所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，其中所述旋转锥形叠式分离器位于所述第一旋转式聚结过滤器元件的径向外侧，并圈住所述第一旋转式聚结过滤器元件。
10.根据权利要求2所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，其中穿过所述旋转锥形叠式分离器的流的方向是由外向内。
11.根据权利要求10所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，其中所 述第一旋转式聚结过滤器元件和所述旋转锥形叠式分离器绕共同轴线旋转，并且彼此轴向邻近，且其中所述窜漏气体径向向外流动穿过所述第一旋转式聚结过滤器元件，然后轴向流动至所述旋转锥形叠式分离器，然后径向向内流动穿过旋转锥形叠式分离器。
12.根据权利要求2所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，其中所述旋转锥形叠式分离器被多个排放孔穿透，使经分离的油穿过其排放。
13.根据权利要求1所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，进一步包括第二环形旋转式聚结过滤器元件，所述第二环形旋转式聚结过滤器元件位于所述流动路径上并分离所述窜漏气体中的空气与油。
14.根据权利要求13所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，其中穿过所述第二旋转式聚结过滤器元件的流的方向是由外向内。
15.根据权利要求14所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，其中所述第二旋转式聚结过滤器元件在所述第一旋转式聚结过滤器元件的下游。
16.根据权利要求15所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，其中所述第一和第二旋转式聚结过滤器元件绕共同轴线旋转，并且彼此轴向邻近，且其中所述窜漏气体径向向外流动穿过所述第一旋转式聚结过滤器元件，然后轴向流动至所述第二旋转式聚结过滤器元件，然后径向向内流动穿过所述第二旋转式聚结过滤器元件。
17.根据权利要求1所述的内燃发动机曲轴箱通风旋转式聚结器，进一步包括环形护罩，所述护罩沿所述外部并在所述第一旋转式聚结过滤器元件的径向外侧和下游，使得所述护罩在所述旋转锥形分离器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特·P·赫克尔，布赖恩·W·施瓦德，巴里·M·维德根，霍华德·E·特夫斯，罗杰·L·佐克，冯世铭，
申请(专利权)人：康明斯过滤IP公司，
类型：发明
国别省市：美国;US