持续新鲜空气曲轴箱通风制造技术

公开了一种用于向发动机曲轴箱提供持续新鲜空气通风的方法和装置。装置适合与具有曲轴箱、进气歧管和附接到歧管的空气输入端的内燃发动机一起使用。系统包括连接到进气歧管的集成的真空致动器、定位在真空致动器和空气输入端之间的致动器管道，与曲轴箱相连的油气分离器、定位在分离器和进气歧管之间的分离器管道和分离器控制阀以及在分离器管道和致动器管道之间的旁通管道和旁通控制阀。空气输入端包含初始进气管和中间进气管，中间进气管定位在初始进气管和进气歧管之间。新鲜空气控制管和调节器总成附接到中间进气管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的构思总体上涉及内燃发动机中的曲轴箱通风。更具体地，本专利技术构思涉及一种用于曲轴箱通风方法和系统，该系统中，集成的真空致动器独立于发动机负载状态向发动机曲轴箱提供持续且大量的新鲜空气。除了附接到发动机的进气歧管的集成的真空致动器以外，方法和系统包含油气分离器、多个止回阀、流动控制阀和相关的流体管道。
技术介绍
在内燃发动机中空气-燃料混合物的燃烧阶段期间，在发动机运行期间产生的排气通过排气歧管离开发动机。然而，不是全部的气体都在此时离开发动机。一些这样的气体由于空气-燃料混合物的燃烧期间产生的压力而不得不绕过活塞且进入曲轴箱。这些聚集气体的消除是必须的以避免由于额外曲轴箱压力而造成对发动机垫片的损坏。这样的损坏会导致漏油。对于曲轴箱中排气的积聚早期和直接的解决方案是简单地将聚集气体通过例如行车气流抽吸管(roaddrafttube)直接地排至大气。然而，对于这些气体的存在这是一个不理想的解决方案，原因在于由这些未燃烧的碳氢化合物排放物产生的负面环境影响。作为替代方案，可以通过从曲轴箱排出气体且将它们加入到空气-燃料混合物中通过进气歧管进入发动机来将这些气体再次引入发动机。油气分离器是公知的用于此目的。从空气中分离油的常规解决方案包括筛网过滤器的使用，在筛网过滤器中油珠可以被困在筛网(通常由超细纤维组成)中且空气是允许通过的。从空气中分离油的另一个简单方法是提供循环气穿过的管道。管道具有成形在其侧面的小孔。空气穿过小孔且较重的油滴落到储液器底部。例如离心机的移动单元可以同样被用于从空气中分离油。分离的油直接回到曲轴箱中。一种非常典型的解决方案是使曲轴箱气体凭借曲轴箱强制通风(PositiveCrankcaseVentilation，“PCV”)系统在沿PCV路径定位的阀的调节下从曲轴箱流动到进气歧管。根据一个PCV示例，PCV的路径开始于阀盖且终止于进气歧管。在发动机运行期间，PCV阀在较高的进气歧管真空周期内会增加进气系统和曲轴箱之间的限制，从而在较低的进气歧管真空周期内会减少进气歧管和曲轴箱之间的限制。根据本系统，在发动机曲轴箱中保持微真空因此会吸引来自发动机曲轴箱的碳氢化合物以及引导其进入发动机进气系统。对于现有具有PCV系统的汽油发动机的挑战是在高发动机负载状态下提供大量新鲜空气进入曲轴箱。随着机动车辆制造业转变成缩小重型车辆中的发动机尺寸，发动机会在道路负载速度持续大量时间期间，在较高发动机负载状态下花费更多时间。PCV系统是对在较高发动机负载状态下进入到曲轴箱的微小数量的新鲜空气来说是无效的。一定比例的新鲜空气向发动机窜气被要求防止发动机油液降解(将发动机燃油转变成沉淀物)的加速。加速的发动机油液降解降低发动机燃油使用寿命，这增加了车主换油频率要求。如果推荐制造的发动机换油频率没有遵从，那么发动机燃油会转变成沉淀物且引起对发动机的损坏。因此，如在众多车辆
，存在提高与内燃发动机有关的曲轴箱强制通风系统使用和运行的空间。
技术实现思路
为了避免与现有技术相关的问题，本专利技术的构思提供一种用于向发动机曲轴箱提供持续新鲜空气通风的方法和装置。通过提供这样的持续通风，克服了与已知方法相关的问题。更具体地，本专利技术的构思适合与具有曲轴箱、进气歧管和附接到歧管的空气输入端的内燃发动机一起使用。本专利技术的构思包括连接到进气歧管的集成的真空致动器、位于真空致动器和空气输入端之间的致动器管道、与曲轴箱相连的油气分离器、位于分离器和进气歧管之间的分离器管道和分离器控制阀以及在分离器管道和致动器管道之间的旁通管道和旁通控制阀。空气输入端包含初始进气管和中间进气管，中间进气管位于初始进气管和进气歧管之间。新鲜空气控制管和调节器总成附接到中间进气管。致动器管道附接到空气输入端的初始进气管。旁通管道在分离器和进气歧管之间的一位置连接到分离器管道。分离器管道控制阀位于进气歧管和旁通管道与分离器管道的连接位置之间。在初始进气管和中间进气管之间提供进气压缩机。排气歧管附接到发动机且排气管道附接到排气歧管。涡轮附接到上述排气歧管和压缩机。在运行中，低输出部分节流模式是由将分离器阀移动到其打开位置和将旁通阀移动到其关闭位置来制定的。相反地，高输出增压模式是由将分离器阀移动到其关闭位置和将旁通阀移动到其打开位置来制定的。根据本专利技术构思的集成的真空致动器的使用是在用于曲轴箱通风的本文所述解决方法和现有系统之间的重要功能性差异。根据本专利技术构思的解决方法独立于发动机负载状态而提供给发动机曲轴箱持续且大量的新鲜空气。本专利技术的构思降低了发动机油液降解率，延长了发动机油寿命以及减少了车辆寿命需求的发动机换油的次数，因此减少了原本由车主承受的驾驶成本。另外，消除了对第二油气分离器(Air-from-OilSeparator，AOS)的需要，这意味着发动机制造成本同样得到降低。结合附图通过以下具体实施方式，上述优点和其它优点以及特征将显而易见。附图说明为了更加透彻地理解本专利技术，请参照附图中详细表示并在以下以本专利技术示例的方式加以说明的实施例，其中：图1是根据本专利技术的构思的安装到具有双排气装置的内燃发动机的持续新鲜空气曲轴箱通风系统的图解说明；以及图2是根据本专利技术的构思的安装到具有单排气歧管的内燃发动机的持续新鲜空气曲轴箱通风系统的图解说明。具体实施方式在如下附图中，相同的附图标记用来表示同样的部件。在下面的说明书中，描述了用于不同构造实施例的多种操作参数和部件。这些特定参数和部件是作为示例且不意味着限制。总之，本专利技术的构思涉及一种用于向内燃发动机提供持续新鲜空气曲轴箱通风的方法和系统。系统包括独立于发动机负载状态向发动机曲轴箱提供持续且大量新鲜空气的集成的真空致动器。除了附接到发动机的进气歧管的集成的真空致动器以外，方法和系统包含油气分离器、多个止回阀、流动控制阀和相关软管。根据本专利技术构思的持续新鲜空气曲轴箱通风系统在图1中通常用10表示。示出的持续新鲜空气曲轴箱通风系统10仅仅是提示性的而不是被限制为在不偏离系统的思想或范围的情况下作出的系统的变体。持续新鲜空气曲轴箱通风系统10适合于与内燃发动机12一起使用。本专利技术构思的持续新鲜空气曲轴箱通风系统10可以并入实质上任何尺寸的内燃发动机，尽管曲轴箱通风系统10最好适合于在具有较小排量和较少气缸数的发动机上使用。内燃发动机12照惯例包括发动机曲轴箱14。排气歧管安装到内燃发动机12。双排气歧管16和16’可以配备为如图1所示，尽管本专利技术构思的曲轴箱通风系统10可以适合于具有如图2所示且如下针对图2所讨论的单个歧管的发动机容易地使用。附接到排气歧管16的是中间排气管18。涡轮20附接到中间排气管18。排气尾管22附接到涡轮20。附接到排气歧管16’的是中间排气管18’。排气尾管22’附接到涡轮20’。应该注意的是虽然本专利技术的构思示出为具有用于推进气流的涡轮，但本装置中涡轮的使用是可选择的。本专利技术构思的系统同样可以与通常的送气进气系统一起使用。涡轮压缩机24与涡轮20可操作地连接。涡轮压缩机24’与涡轮20’可操作地连接。进气歧管26与内燃发动机12可操作地连接。进气歧管26与具有可移动节气门阀30的节气门主体28连接。在涡轮压缩机24和节气门主体28之间安装有中间进气管32。在涡轮压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃发动机的持续新鲜空气曲轴箱通风系统，其中所述内燃发动机包括曲轴箱和具有输入端的进气歧管，所述系统包含：连接到所述歧管的集成的真空致动器；在所述致动器和所述输入端之间的致动器管道；与所述曲轴箱相连的油气分离器；在所述分离器和所述歧管之间的分离器管道和阀；以及在所述分离器管道和所述致动器管道之间的旁通管道和阀。

【技术特征摘要】
2015.08.07 US 14/821,0061.一种用于内燃发动机的持续新鲜空气曲轴箱通风系统，其中所述内燃发动机包括曲轴箱和具有输入端的进气歧管，所述系统包含：连接到所述歧管的集成的真空致动器；在所述致动器和所述输入端之间的致动器管道；与所述曲轴箱相连的油气分离器；在所述分离器和所述歧管之间的分离器管道和阀；以及在所述分离器管道和所述致动器管道之间的旁通管道和阀。2.如权利要求1所述的用于内燃发动机的持续新鲜空气曲轴箱通风系统，其中所述阀是止回阀。3.如权利要求1所述的用于内燃发动机的持续新鲜空气曲轴箱通风系统，还包括附接到所述输入端的新鲜空气控制管和调节器总成。4.如权利要求1所述的用于内燃发动机的持续新鲜空气曲轴箱通风系统，其中所述旁通管道在所述分离器和所述歧管之间的一位置连接到所述分离器管道。5.如权利要求4所述的用于内燃发动机的持续新鲜空气曲轴箱通风系统，其中所述分离器管道阀定位在所述歧管和所述旁通管道与所述分离器管道的连接位置之间。6.如权利要求1所述的用于内燃发动机的持续新鲜空气曲轴箱通风系统，其中所述致动器管道是真空管道，在所述真空管道中产生从所述输入端到所述致动器的真空。7.一种持续新鲜空气曲轴箱通风系统包含：发动机，所述发动机具有曲轴箱、进气歧管和附接到所述歧管的空气输入端；集成的真空致动器，所述集成的真空致动器连接到所述歧管；致动器管道，所述致动器管道在所述致动器和所述输入端之间；油气分离器，所述油气分离器与所述曲轴箱相连；分离器管道和控制阀，所述分离器管道和控制阀在所述分离器和所述歧管之间；以及旁通管道和控制阀，所述旁通管和控制阀在所述分离器管道和所述致动器管道之间。8.如权利要求7所述的持续新鲜空气曲轴箱通风系统，其中所述空气输入端包含初始进气管和中间进气管，所述中间进气管位于所述初始进气管和所述进气歧管之间。9.如权利要求8所述的持续新鲜空气曲轴箱通风系统，还包括附接到所述中间进气管的新鲜空气控制管和调节器总成。10.如权利要求8所述的持续新鲜空气曲轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯多夫·威廉·纽曼，克劳德·韦斯顿·贝利，斯科特·莫顿，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US