[发明专利]具有流动二极管的发动机曲轴箱通气通道

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃发动机的曲轴箱排放和通气的流动控制，并且尤其涉及一种用于在预定油排回方向上和/或预定通气流动方向上产生流动的曲轴箱排油和通气通道中的流动二极管的使用。

背景技术

本部分提供了与本发明相关的背景信息，其不一定是现有技术。

在某些工作条件下，来自内燃发动机的气缸的气体通过活塞环并且泄漏进入发动机曲轴箱。这些漏泄气体典型地包括进气，未燃燃料，排气，油雾和/或水蒸汽。需要将曲轴箱通风并且将漏泄气体重新循环至发动机的进气侧用于燃烧以提高性能并且改进排放。

为此，传统的发动机缸体具有一系列的通气，其允许漏泄气体从曲轴箱循环至发动机的进气侧以及一系列的排出口，其允许油从气缸盖的顶部排出到曲轴箱。这些通道典型地是同样地在两个方向上流动的光管或通道。然而，往复式发动机通常在曲轴箱中产生脉动压力差，其不考虑曲轴箱中所需的流动方向使得排回和通气难以控制。通常，由于漏泄气体的存在，平均流动不利于油流动方向。此外，由于活塞移动的脉冲流动比单独的漏泄气体产生了显著更高的速度，可以完全在一个发动机转数内实现顺着和逆着排油方向两者的流动速度。过多的油可以保持在阀盖中并且存在产生微小的油雾/油滴的非常高的可能性。

除影响回油和通气外，传统的系统可能在曲轴箱中产生压力波，其激励曲轴箱空腔或PCV系统中的发动机的固有共振频率。当在这些共振频率被驱动时，压力波与发动机部件之间的相互作用会降低功率输出并且产生来自发动机的不想要的噪声和振动。这些相互作用还将阻碍回油并且使得更高的油进入进气区域。

因此，需要开发一种装置，在降低脉冲（即，振动或不稳定）流动，以及曲轴箱压力共振的同时，其用于促进用于改进回油和通气并且产生定向流动的曲轴箱气体的定向流动。

发明内容

本部分提供本发明的总体概述，并且不是其全部范围或全部其特征的详细公开。

公开了一种具有曲轴箱回流系统的内燃发动机。该系统包括由提供发动机缸体的气缸盖和曲轴箱之间的流体连通的通道限定的一组排油管线，和由气缸缸体和气缸盖的上部区域之间延伸的通道限定的一组通气管线。流动二极管布置在排放管线中并且定向为在从气缸盖到曲轴箱的一个方向中提供优先流动。另一流动二极管布置在通气管线中并且定向为从气缸缸体到气缸部分的方向中导向流体流动。这些流动二极管使用由曲轴箱隔室中不稳定的压力脉冲产生的流体流动以在优选方向上泵送流。换句话说，在从发动机缸体的顶部返回下到曲轴箱的方向上产生了排油通道中曲轴箱气体和油的定向流动。

因此，曲轴箱回油系统改进了发动机的回油和整体润滑以及通风。此外，曲轴箱回油系统降低了由曲柄隔室和气缸盖限定的内部容积内的压力脉冲，由此降低了发动机的共振模式的激发。附加的益处进一步包括更好地将润滑油回油到油盘，减少了油发泡，减少了油对空气质量分数（油雾），降低了通过曲轴箱强制通风（PCV）阀的油送回，降低了在很大重力的处理操作中油向上移动至排油通道，并且增加了从发动机的功率输出。曲轴箱回油系统可以形成在现有结构和发动机缸体的通道内并且不使用任意的移动部件。可替换地，曲轴箱回油系统可以形成为单独的成型的部件，其插入到现有通道内或作为外部通道或管道系统。

通过在此提供的说明书，应用的其它领域将会变得显而易见。在此概述中的详细说明和具体示例仅仅是用于示出的目的并且并不旨在限制本发明的范围。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种用于内燃发动机的回油系统，其包括：

在发动机的上部区域和下部区域之间延伸的排油管线，所述排油管线具有从上部区域至下部区域排油流动的优选方向；

在下部区域与上部区域之间延伸的通气管线，所述通气管线具有从下部区域至上部区域通气流动的优选方向；以及

优先的流动通道，其与排油管线和通气管线中的至少一个相关联，优先的流动通道具有流动二极管，所述流动二极管设置在其中并且定向成在排油管线和通气管线中的至少一个的优选方向上引导流体流动；

其中跨用于在优选方向上流动的流动二极管的压力差小于跨用于在与优选方向相反的方向上流动的流动二极管的压力差。

2. 如方案1所述的用于内燃发动机的回油系统，其中流动二极管包括在优先的流动通道中堆叠的多个二极管元件，使得用于流动二极管的Q值大于用于多个二极管元件中任一个的Q值，其中流动二极管的Q值被限定为对于通过流动二极管的给定压降和给定流体密度的情况下，在一个方向上流体流量与在相反方向上的流体流量的比值。