[发明专利]内燃机曲轴箱呼吸装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，特别是涉及一种用于内燃机的曲轴箱呼吸或通风装置。

背景技术

众所周知，内燃机工作时燃料在燃烧室中燃烧，在气缸中形成高压气体从而推动活塞运动，进而通过连杆驱动曲轴旋转。

由于气缸和活塞、活塞环之间存在着泄漏缝隙，上述带有燃烧产物的高压气体不可避免地会通过该缝隙少量进入曲轴箱以及与之互通的齿轮室、缸头罩、推杆室等腔体内(以下统称曲轴箱)，引起曲轴箱中气体压力升高。不但破坏曲轴箱各盖罩结合面和油封等处的密封，导致机油渗漏污染环境，而且因为早先的发动机直接通过通风管把曲轴箱和大气相通，曲轴箱排出的废气还会污染环境。因此必须设置使曲轴箱与大气相通，可及时释放曲轴箱中的压力气体的机构，或者把释放的曲轴箱气体通入进气管导入汽缸燃烧掉；通常称之为曲轴箱通风。

由于内燃机工作时，曲轴箱内气体和润滑油雾相混合，在上述释放曲轴箱气体的过程中，机油往往会被同时排出，这不但会加大机油的损耗，造成污染，即使将其通过进气管进入气缸烧掉，也会因为机油不易完全燃烧，产生未燃碳氢化合物而恶化内燃机的排放质量，同样对大气造成污染，因此曲轴箱通风时必须实现油气分离。

图1所示为现有技术中一种典型的多缸内燃机曲轴箱通风装置的结构示意图。

该内燃机曲轴箱呼吸装置包括上盖11、本体12、下盖13，以及钢丝绒滤芯15、隔板14和挡板16。高压气体首先通过上述钢丝绒滤芯15，其所携带的油滴被钢丝绒滤芯15吸附过滤；去除了油滴的气体再排入大气或通过通风管17引入内燃机气缸燃烧。由于该装置在连续运转过程中，钢丝绒滤芯15上吸附的机油越来越多直至充满机油，最终这些机油还是跟着曲轴箱气体的流出而排入大气或进入内燃机气缸内燃烧产生污染。

在现有的单缸内燃机中，利用其只有一个气缸，活塞往复运动造成曲轴箱容积的周期变化，导致曲轴箱内压力脉动剧烈的特点，可采用增加一个浮球式或簧片式单向阀的通风结构，使曲轴箱内气体排向大气，且只出不进以造成负压，形成所谓的呼吸器。但由于浮球式呼吸器的浮球通常只能垂直放置，高度方向上占用空间较大，布置不方便，且其在内燃机停机时曲轴箱内油气的蒸发很容易吹起浮球导致油气泄漏。而簧片式呼吸器因簧片与簧片座之间接触面积大，粘上机油后常分离不清，通风不畅，而且簧片易变形，闭合效果差，经常失效。更为严重的是这些呼吸器或呼吸系统，只把曲轴箱气体直接排入大气，造成大气污染和呼吸器出口机油流挂，这就是现有单缸发动机使用场合地面油迹斑斑的原因。并且，对于多缸内燃机，由于其曲轴箱内的压力较为平稳，无法产生使浮球式或簧片式单向阀启闭的脉动压力，使得现有的浮球式或簧片式单向阀通风装置难以在多缸内燃机中应用。

随着国内外环境保护的要求快速提高，近年来各国已把内燃机废气排放污染物控制范围扩大到气体蒸发排放，曲轴箱排气污染也列入蒸发排放范畴，所以研究可高效分离机油的曲轴箱通风或呼吸装置，特别是多缸内燃机的曲轴箱通风或呼吸装置已是刻不容缓的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种内燃机曲轴箱呼吸装置，可以有效降低所排曲轴箱气体中机油含量，并保持曲轴箱内负压，从而降低机油消耗量和污染物排放。

为解决上述技术问题，本发明提供一种内燃机曲轴箱呼吸装置，包括壳体，壳体之中具有用于过滤油滴的迷宫腔，以及与迷宫腔连通的呼吸腔，呼吸腔通过呼吸部件连接气体排出的通风管；

所述呼吸部件为包含有呼吸薄膜、中心管、弹簧及弹簧座板的呼吸阀；所述呼吸薄膜采用耐油橡胶材料或非橡胶的柔性高分子材料，该呼吸薄膜的为圆形平板，平板的中心有一小平衡孔，平板的底面设有凸起的环形筋；呼吸薄膜的周边设有圆环状曲面的弹性裙边；中心管悬空设置在所述壳体顶部的凸台中孔内，中心管周边与凸台中孔之间有筋条连成一体，筋条之间形成漏空孔，中心管的进口端面与呼吸薄膜中部底面的环形筋相对应，中心管还与通风管连接；呼吸薄膜的裙边外侧压装于壳体凸台端面和盖罩之间，盖罩与呼吸薄膜之间构成平衡腔，平衡腔内还设有压缩弹簧和弹簧座板，弹簧座板安装在呼吸薄膜和弹簧之间；

所述迷宫腔和呼吸腔由侧壁和底板以及前述壳体凸台的下半部构成，所述的侧壁大部围成封闭的呼吸腔轮廓，另有小部形成直角迂回布置的迷宫腔通道，迷宫通道的起点和终点分别与曲轴箱和呼吸腔相连，呼吸腔与迷宫通道的横截面积比大于5；