用于内燃发动机的曲轴箱通风系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于包括曲轴箱的内燃发动机的曲轴箱通风系统。本发明专利技术还涉及一种包括这种装置的内燃发动机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于内燃发动机的曲轴箱通风系统
本专利技术涉及一种用于包括曲轴箱的内燃发动机的曲轴箱通风系统。本专利技术还涉及一种包括这种装置的内燃发动机。
技术介绍
当操作内燃发动机时，有必要处理经过气缸的活塞环泄漏并进入发动机的曲轴箱中的少量气体。在一些应用中，曲轴箱气体可以排放到大气中，或者作为替代方案，曲轴箱气体可以被反馈到进气歧管中，以作为空气和燃料的新鲜混合气(freshcharge)的一部分重新进入燃烧室中。然而，在重新进入燃烧室或进入大气中之前，曲轴箱气体通常被清洁，从而允许除去悬浮在曲轴箱气体中的小颗粒、固体和/或液体。已经提出了不同类型的曲轴箱通风系统，包括：具有某种形式的过滤器构件的被动式曲轴箱通风系统，或例如具有离心分离器的主动式曲轴箱通风系统。US7562652中公开了一种示例性的被动式曲轴箱通风系统。在US7562652中，使用疏水、疏油的隔膜作为过滤器构件，以在曲轴箱气体离开曲轴箱之前从曲轴箱气体分离出油滴。该隔膜允许空气和其他蒸汽通过，但将油滴分离出来以返回到曲轴箱，从而减少通过曲轴箱排放控制系统的油损失。EP1532353B1中公开了一种示例性的主动式曲轴箱通风系统。在EP1532353B1中，固体和/或液体颗粒被从曲轴箱气体分离出来。该分离器具有锥形转子，该锥形转子被形成为板堆叠体(platestack)并且位于被设置于此的壳体中，其中，该锥形转子被设定为由电动机旋转。待清洁的曲轴箱气体轴向地进入壳体并在从径向内侧到径向外侧的方向上流过转子。所分离出的颗粒接触该离心分离器的壳体的周向壁的内表面，并且它们在重力的作用下从该内表面被向下引导到单独的出口。清洁后的气体沿轴向方向向上流动到设置于那里的清洁气体出口。与主动式曲轴箱通风系统相比，被动式曲轴箱通风系统通常包括较少的活动部件，因此使得主动式曲轴箱通风系统更容易发生故障。另一方面，例如，由于污染物积聚在过滤器构件的表面处，被动式曲轴箱通风系统在某些情形中可能带来曲轴箱气体的不期望的压降(pressuredrop)。鉴于以上问题，似乎存在进一步改进为了曲轴箱气体清洁而提供的曲轴箱通风系统的空间。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，通过一种用于包括曲轴箱的内燃发动机的曲轴箱通风系统至少部分地减轻了上述问题：该系统包括第一过滤器装置，该第一过滤器装置被布置成用于清洁在发动机的操作期间产生的曲轴箱气体，其中，该系统包括用于朝着期望温度改变曲轴箱气体的温度的装置，在该期望温度下，第一过滤器装置适合于高效的清洁。通过使曲轴箱通风系统包括温度改变装置，能够调整曲轴箱气体的温度，使得第一过滤器装置被允许在曲轴箱气体的高效清洁水平成为可能的情况下操作，其中，该温度可以针对于(targetedto)特定类型的第一过滤器装置。优选地，第一过滤器装置包括用于清洁受污染的曲轴箱气体的过滤器元件。当第一过滤器装置包括过滤器元件并且该过滤器元件适于清洁曲轴箱气体时，例如可以调整曲轴箱气体的温度以免实现上述不期望的压降。在一个实施例中，过滤器元件是疏油型的，优选是疏水型的，该过滤器元件被布置成阻止曲轴箱气体包含的液体污染物通过。使用这种过滤器元件的一个优点是：当考虑污染物在过滤器元件的表面处的积聚时，这种类型的过滤器元件与例如包括编织式过滤器介质的过滤器元件相比受液体污染物的影响较小。在一个优选实施例中，该过滤器元件是膨胀疏油型的。与例如在上述US7562652中例示的“非膨胀”疏油型过滤器元件相比，使用膨胀疏油型的过滤器元件的优点在于：膨胀疏油型过滤器元件可以具体地布置成具有定制的膨胀比，这将有助于平衡曲轴箱通风系统的背压和通风要求。这是可能的，因为与非膨胀疏油型过滤器元件相比，可以为膨胀疏油型过滤器元件提供更均匀的微孔尺寸。在一个实施例中，该膨胀疏油型过滤器元件可以布置为隔膜，例如，该隔膜由在用疏油/疏水物质处理的薄的无纺聚酯载体上浇铸的改性丙烯酸共聚物或由在用疏油/疏水物质处理的无纺聚酯载体上浇铸的改性聚醚砜聚合物制成。这种疏油/疏水物质的实例包括含氟聚合物，例如氟砜(例如聚氟砜丙烯酸酯)、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)，并且最优选是膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)。在一个具体实施例中，该隔膜的孔隙率至少为80％。在一个实施例中，所述温度改变装置适合于朝着期望温度控制曲轴箱气体的温度，以优选冷却该曲轴箱气体。将曲轴箱气体冷却到基于过滤器元件的类型选择的期望温度已经证明是有利的，特别是在过滤器元件为膨胀疏油型的情况下。可以使用主动器件和被动器件中的至少一种或其组合来提供温度控制。在一个实施例中，所述温度改变装置包括第一导管，该第一导管被布置成在第一端处连接到曲轴箱并在第二端处连接到第一过滤器装置，其中，例如，第一导管可以构造成例如使用风扇来主动冷却流过第一导管的曲轴箱气体。替代地或另外，第一导管被构造成例如通过将第一导管布置在发动机的冷侧来被动冷却流过第一导管的被污染的曲轴箱气体。在一个实施例中，所述温度改变装置还包括控制单元和温度传感器，其中，该温度传感器电连接到控制单元并且被构造成测量曲轴箱气体的温度。该控制单元还被配置成将感测到的温度与预定阈值进行比较，并且如果感测到的温度高于该预定阈值，则产生控制信号。本实施例的优点包括能够仅在曲轴箱气体的温度已经达到预定义的温度水平(预定阈值)之后才冷却曲轴箱气体，从而还确保了曲轴箱气体的温度保持足够高，使得在例如冬季条件下发动机的操作不会由于曲轴箱气体包含的水蒸气而带来可能的结冰问题。这例如可以通过将温度改变装置布置成进一步包括热交换器来实现，该热交换器优选与发动机的冷却系统以可操作方式连接。例如，可以基于所提到的控制信号来操作/激活该热交换器。在一个实施例中，过滤器元件被布置成具有球形形式或圆柱形形式中的至少一种，优选地，该过滤器元件的表面积为至少0.01m2，优选为至少0.015m2。利用所建议的形式和表面积，与所述温度改变装置相结合，可以实现对曲轴箱气体的增强的清洁，同时使压降保持低于期望的压降阈值。如上所述，当过滤器元件为膨胀疏油型时，它优选地被布置为隔膜。当被以球形形式或圆柱形形式布置时，该隔膜优选布置在第一过滤器装置所包括的壳体内。在一个可能的实施例中，所述曲轴箱通风系统还包括与第一过滤器装置对应的第二过滤器装置，其中，第二过滤器装置与第一过滤器装置串联地布置，在第一过滤器装置的下游。这种实施方式的优点是能够进一步改善对曲轴箱气体的清洁，或者允许选择第一和第二过滤器装置的每一个中设有的过滤器元件以提供相对较低的压降，因为所述清洁可以在这两个过滤器装置之间分开。所公开的曲轴箱通风系统当然可能包括不止一个第二过滤器装置。第一过滤器装置可以设置有曲轴箱气体出口，其中，第一过滤器装置的曲轴箱气体出口被连接到第二过滤器装置所包括的曲轴箱气体入口。相应地，第一过滤器装置可以构造成包括曲轴箱气体入口，该曲轴箱气体入口通常连接到如上所述的第一导管。第二过滤器装置还可以包括曲轴箱气体出口。如上所述，第一和第二过滤器装置均可以包括壳体，每个壳体包括所述气体入口和气体出口。在一个实施例中，第一(并且还有第二)过滤器装置还包括污染物出口，该污染物出口设置在所述壳体处并且被构造成将污染物释放到发动机所包括的贮油槽。该污染物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于包括曲轴箱的内燃发动机的曲轴箱通风系统，所述系统包括：‑第一过滤器装置，所述第一过滤器装置被布置成用于清洁在所述发动机的操作期间产生的曲轴箱气体，其特征在于，所述系统包括用于朝着期望温度改变所述曲轴箱气体的温度的装置，在所述期望温度下，所述第一过滤器装置适合于高效的清洁。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.01 IN 2016410187811.一种用于包括曲轴箱的内燃发动机的曲轴箱通风系统，所述系统包括：-第一过滤器装置，所述第一过滤器装置被布置成用于清洁在所述发动机的操作期间产生的曲轴箱气体，其特征在于，所述系统包括用于朝着期望温度改变所述曲轴箱气体的温度的装置，在所述期望温度下，所述第一过滤器装置适合于高效的清洁。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一过滤器装置包括用于清洁所述曲轴箱气体的过滤器元件。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述过滤器元件是疏油型的。4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述过滤器元件是膨胀疏油型的。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述隔膜的孔隙率至少为80％。6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述温度改变装置适合于朝着所述期望温度控制所述曲轴箱气体的温度。7.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述温度改变装置适合于冷却所述曲轴箱气体。8.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述温度改变装置包括第一导管，所述第一导管被布置成在第一端处连接到所述曲轴箱并在第二端处连接到所述第一过滤器装置。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述第一导管被构造成用于主动冷却流过所述第一导管的所述曲轴箱气体。10.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述温度改变装置包括控制单元和温度传感器，其中，所述温度传感器电连接到所述控制单元并且被构造成测量所述曲轴箱气体的温度，其中，所述控制单元被配置成将感测到的温度与预定阈值进行比较，并且如果感测到的温度高于所述预定阈值，则产生控制信号。11.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述温度改变装置包括风扇，所述风扇用于冷却被污染的所述曲轴箱气体。12.根据权利要求8和11所述的系统，其中，所述第一导管被布置成经受由所述风扇产生的空气流。13.根据权利要求8或9所述的系统，其中，所述温度改变装置包括以下器件：该器件邻近所述第一导管布置以使冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳格斯瓦兰·坎尼拉杰，库玛拉韦尔·马尼坎，马亨德兰·卡西娜桑，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE