專利名稱：用于回收燃燒氣體中所含的油的改進(jìn)效率的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于回收燃燒氣體中所含的油的改進(jìn)效率的裝置，并且涉及包括這種裝置的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間，燃燒氣體尤其是通過(guò)活塞環(huán)、渦輪增壓器軸的軸承和 閥桿墊圈發(fā)生燃燒氣體泄漏，也稱為漏氣。該氣體被回收以用于再噴射到進(jìn)氣口中，以便保 證它燃燒。遺憾的是，這種氣體充滿油，尤其是用于潤(rùn)滑進(jìn)氣口和排氣機(jī)構(gòu)的油，所述排氣機(jī) 構(gòu)由一個(gè)或多個(gè)凸輪軸和閥制成。為了減少發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗和減少?gòu)U氣污染，將漏氣所夾帶的油以及另外通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī) 的活動(dòng)部件所拋射的油大部分回收并返回集油池，其中已經(jīng)與油分離的漏氣返回到發(fā)動(dòng)機(jī)
進(jìn)氣口。油是通過(guò)分離器裝置從漏氣中提取出來(lái)的，該分離器裝置也叫做傾析器裝置并且
一般安置在氣缸蓋罩上。作為例子，分離器裝置由一個(gè)或兩個(gè)包括擋板的室組成，漏氣穿過(guò)該擋板流動(dòng)，而 由氣體輸送的油滴撞擊形成擋板的壁。然后這些油滴在重力作用下沿所述壁流動(dòng)，并被收 集且返回到油路中。該裝置包括第一室以及較大尺寸的第二室，在第一室中實(shí)施第一油回收，在第二 室中實(shí)施第二油回收。具有兩個(gè)室使得能實(shí)現(xiàn)更好的分離效率。油滴被漏氣夾帶加到分離器和回收裝置中，或者油滴例如被在油中的飛濺潤(rùn)滑的 凸輪軸投射到該裝置中。作為例子，從文獻(xiàn)GB2441404中已知一種這樣的裝置。該文獻(xiàn)描述了一種用于從 漏氣中分離和回收油的裝置，在該裝置中漏氣被輸?shù)揭皇?，該室在頂部通過(guò)擋板一方面與 在所述室的頂壁中開(kāi)口的漏氣出口孔口連通，另一方面與用于回收氣體中所含的油并在室 的中心垂直延伸的通道連通。該已知裝置在總體上是令人滿意的。然而，由于機(jī)動(dòng)車(chē)輛中專用于發(fā)動(dòng)機(jī)艙或發(fā)動(dòng)機(jī)本身的空間量減少，以便增加客 艙的尺寸和/或以便在發(fā)動(dòng)機(jī)艙中添加新的系統(tǒng)，尤其是安全系統(tǒng)，所以這些裝置也占據(jù) 愈來(lái)愈小的空間量。通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)和回收裝置的交叉形成的漏氣捕集部分因而與流量相比是 小的。因此，當(dāng)氣體以很高的速度穿過(guò)回收裝置尤其是穿過(guò)第一室時(shí)，當(dāng)在該第一室中 回收的油滴通過(guò)重力下落時(shí)，所述油滴有可能被漏氣重新夾帶。然后，當(dāng)這些油滴撞擊第一 室的壁時(shí)，它們會(huì)霧化成細(xì)小油滴。遺憾的是，這些細(xì)小油滴難以與漏氣分離。它們的直徑 小到足以保證它們繼續(xù)被氣體夾帶，而不撞擊回收裝置的壁，因此離開(kāi)該裝置并被再噴射 到進(jìn)氣口的氣體仍然帶有油，因而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)油耗增加。
因此，本發(fā)明的目的是提供改進(jìn)效率的油分離器/回收裝置，而結(jié)構(gòu)仍然緊湊。
發(fā)明內(nèi)容
上述目的通過(guò)用于回收漏氣中所含的油(潤(rùn)滑油，機(jī)油)的裝置實(shí)現(xiàn)，該裝置包括 第一和第二回收室，該第一室包括油回收機(jī)構(gòu)，該油回收機(jī)構(gòu)實(shí)施油與漏氣的第一次分離。 所回收的油有利地在第一室的上游再噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)的油路中。因此，至少所回收的油的大部分返回到發(fā)動(dòng)機(jī)的油路中，而不被漏氣夾帶。換句話說(shuō)，為油提供一流道，該流道由于漏氣撞擊所述壁而在第一室的壁上形成， 該通道實(shí)際上與用于直接離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)的漏氣的流道分隔開(kāi)。以特別有利的方式，規(guī)定使漏氣通過(guò)一定體積的油，該通道使氣體所夾帶的油滴 保持在該體積的油中。有利地，該體積的油用回收的油供給。因此，本發(fā)明主要提供一種裝置，該裝置用于回收離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)以及流向發(fā)動(dòng)機(jī)的 進(jìn)氣口的燃燒氣體中所含的油，該裝置包括用于進(jìn)入的氣體的至少一個(gè)收集器孔口 ；用 于所述進(jìn)入氣體的流道；用于已至少部分去油的所述燃燒氣體的出口孔口 ；封閉所述用于 進(jìn)入氣體的流道的壁；用于回收沉積在所述壁上的油的回收通道；隔板，該隔板將所述回 收通道與該進(jìn)入氣體流道分開(kāi)，其中，該進(jìn)入氣體流道由第一缸體(柱體，氣缸)限定，該油 回收通道由第一缸體和第二缸體限定，該第二缸體環(huán)繞該第一缸體，該分離隔板由第一缸 體形成，該壁形成第二缸體的端壁，在所述端壁和第一缸體的面向所述端壁的一端之間限 定有通道。該壁有利地是凹形，并連續(xù)地與第二缸體的至少一部分連接，因而保證油滴的良 好流動(dòng)。本發(fā)明的回收裝置可以包括溝槽，該溝槽環(huán)繞收集器孔口并從第一缸體沿徑向向 外延伸，該通道相對(duì)于第二缸體的遠(yuǎn)離端壁的一端設(shè)置。在一種變型實(shí)施例中，溝槽可以包括用于所收集的油的排放孔洞，該排放孔洞能 使油在氣體收集器孔口的上游返回到發(fā)動(dòng)機(jī)。有利地，溝槽適合于裝有一定體積的油，所述一定體積的油足以約束燃燒氣體通 過(guò)所述體積，該通道用于實(shí)現(xiàn)附加的油回收。第一和第二缸體可以被形成第一室的外壁的第三缸體環(huán)繞，所述第三缸體連接 到第一缸體以形成溝槽，所述裝置還包括第二室，該第二室通過(guò)油收集器通道和溝槽連接 到進(jìn)入氣體流道，所述主室包括用于燃燒氣體的擋板(導(dǎo)流板，障板，曲折道路的路障， chicane)，并連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口。在一種實(shí)施例中，該裝置包括三個(gè)第一室，這三個(gè)第一室并行地連接到一個(gè)主室。有利地，該裝置包括兩個(gè)部分，這兩個(gè)部分通過(guò)模塑塑料制成，第一部分包括第一 和第三缸體、第一貯存器和主貯存器之間的連接導(dǎo)管(輸送道)的底部和主貯存器的底部， 第二部分包括第二缸體、連接導(dǎo)管的頂部、主貯存器的頂部和擋板，在這兩個(gè)部分之間插置 有密封機(jī)構(gòu)。本發(fā)明還提供一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括本發(fā)明的用于回收離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī) 并流向發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口的燃燒氣體中所含的油的裝置，該裝置以密封的方式緊固在氣缸蓋 罩上，所述裝置這樣連接到發(fā)動(dòng)機(jī)，即，使得可收集離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒氣體并使從所述氣體中收集的油返回，以及使得可將所述氣體在所述裝置的出口處重新噴射到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口。
本發(fā)明可借助于下面的說(shuō)明和附圖更好地理解，在附圖中圖IA和IB分別是整體示出的本發(fā)明的回收裝置的一個(gè)實(shí)施例的從上面看的透視 圖和平面圖；圖2A和2B分別是圖IA和IB的回收裝置的從下面看的透視圖和平面圖；圖3是與圖2B相同的從下面看的視圖，其中除去第二室的底部部分；圖4是示出本發(fā)明的圖3的裝置在平面4A上的部分的剖視圖；以及圖5以放大的比例示出圖4的部分，其中該裝置處在運(yùn)行中。
具體實(shí)施例方式在圖4和5中，可以看到本發(fā)明的回收裝置的實(shí)施例的剖視圖，該回收裝置包括第 一油分離/回收室2和第二油分離/回收室4，所述第二油分離/回收室4也稱為主室。在下面的說(shuō)明中，分離/回收裝置僅稱為回收裝置。本發(fā)明的回收裝置安放在氣缸蓋罩8的下方，并包括至少一個(gè)孔口 6以用于捕集 通過(guò)活塞環(huán)逸出的漏氣。該孔口 6形成本發(fā)明的裝置的入口。在圖1A-3所示的實(shí)施例中，該裝置具有三個(gè)氣體捕集孔口 6、106、206，這三個(gè)孔 口并行設(shè)置并用來(lái)收集沿著氣缸蓋罩8流動(dòng)的所有氣體?？卓?6、106、206各自連接到相互區(qū)別開(kāi)的第一室2、102、202，這三個(gè)第一室2、 102,202在結(jié)構(gòu)上相似，因此只對(duì)其中一個(gè)室詳細(xì)說(shuō)明。第一室2包括第一導(dǎo)管10、壁12和第二導(dǎo)管14，該第一導(dǎo)管10用于形成進(jìn)入漏 氣的通道，該壁12在氣體流動(dòng)方向上與捕集孔口 6相對(duì)，氣體撞擊該壁，尤其至少部分地在 該壁12上沉積油滴，該第二導(dǎo)管14用于形成沉積在壁12上的油的通道，同時(shí)將該油與進(jìn) 入的氣流隔開(kāi)。為此，第一導(dǎo)管由比該裝置更靠近內(nèi)側(cè)的第一缸體16的內(nèi)表面限定，該第一缸體 從捕集孔口 6朝向撞擊壁12延伸。第二導(dǎo)管14由第一缸體16的外表面和環(huán)繞該第一缸 體的第二缸體18的內(nèi)表面限定，該第二缸體從撞擊壁12延伸，并與該壁配合以形成基本連 續(xù)的朝向捕集孔口的表面。第三缸體19設(shè)置在第二缸體外部，環(huán)繞該第二缸體，并形成第
一室2的外壁。箭頭20示出穿過(guò)該裝置的氣體的行進(jìn)路線。氣體所夾帶的油滴撞擊壁12并粘附于該壁12上，此后在重力作用下沿第二缸體 進(jìn)入第二導(dǎo)管。這些油滴通過(guò)第一缸體16與進(jìn)入的氣體隔開(kāi)。至少部分去油的氣體首先通過(guò)由第一、第二和第三缸體16、18和19限定的擋板 24，然后通過(guò)連接導(dǎo)管22到達(dá)主室4。撞擊壁有利地形成半拱頂，由此確保通過(guò)重力進(jìn)行的朝向第二缸體18的內(nèi)表面 外部的流動(dòng)，并有利地避免油滴垂直地落到進(jìn)入的氣流中。當(dāng)然，水平壁或形式為完整的拱 頂?shù)谋谝膊粫?huì)超出本發(fā)明的范圍，只要與現(xiàn)有技術(shù)的裝置相比垂直地直接落到進(jìn)氣流中的油滴減少即可。一般，撞擊壁有利地是凹面形狀，并與第二缸體18的至少一部分連接，以便形成連續(xù)的表面，該連續(xù)的表面有助于油滴沿該表面流動(dòng)。各缸體可以具有任意形狀的截面。在所示的實(shí)施例中，各缸體的截面基本為矩形。然而，這三個(gè)缸體有利地選擇成具有幾何形狀類似的剖面，以便保證油和氣體在 流向主室4的途中被均勻地收集。在所示的實(shí)施例中，實(shí)際上有兩個(gè)串聯(lián)連接的室，然而，自然應(yīng)該理解，也可以只 設(shè)一個(gè)室，其中本發(fā)明的裝置安放在該室的入口，并且形成迷宮的常規(guī)隔板沿氣流方向安 放在分離器機(jī)構(gòu)的下游。第一和第三缸體在底端接合在一起以便形成溝槽26，所收集的油貯存在該溝槽 26中。在所示的實(shí)施例中，溝槽26包括孔洞28，以使油能排向發(fā)動(dòng)機(jī)。這些孔洞28鄰近 漏氣流動(dòng)通道，因此防止所收集的油直接被漏氣重新夾帶。隨著孔洞28的尺寸和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度的變化，可在溝槽26中貯存一定體積的油， 而被排向主室的漏氣經(jīng)過(guò)該體積的油。隨著漏氣的經(jīng)過(guò)，仍包含在該漏氣中的油被捕集?？梢圆辉跍喜?6的底部穿孔，由此保證永久地存在油的體積V。在第一室中如此傾析(潷析)的油以油流或油包的形式穿過(guò)傾析裝置的主體。然 后將這種形式的油通過(guò)常規(guī)擋板傾析裝置合適地處理。在所示的實(shí)施例中，內(nèi)缸體的右側(cè)比它的左側(cè)低。因而漏氣往往會(huì)從該缸體的較 低側(cè)離開(kāi)，因?yàn)樵搨?cè)是壓頭損失較少的一側(cè)。由于拱頂?shù)钠露?，所回收的油往往?huì)從缸體的 最高側(cè)流動(dòng)。利用這種構(gòu)造，油與漏氣接觸的危險(xiǎn)減小，因此同樣減小了已分離的油被夾帶 的危險(xiǎn)。下面說(shuō)明本發(fā)明的分離裝置的操作。經(jīng)由活塞環(huán)從發(fā)動(dòng)機(jī)逸出的如箭頭20所示的漏氣載有用于潤(rùn)滑發(fā)動(dòng)機(jī)的活動(dòng)部 件的油，所示漏氣經(jīng)由孔口 6通過(guò)氣缸蓋罩，并進(jìn)入第一室2中，更具體地說(shuō)，進(jìn)入第一缸體 16中。此后，該漏氣撞擊半拱頂12，而油以油滴的形式沉積在該半拱頂上。然后油滴通過(guò)重力沿半拱頂12流動(dòng)，隨后在第二缸體18的內(nèi)表面上流動(dòng)，以便到 達(dá)溝槽26。然后該油經(jīng)由排放孔洞28返回到發(fā)動(dòng)機(jī)。由此部分去油的漏氣也在第一和第二缸體16和18之間通過(guò)，并途經(jīng)由溝槽26形 成的擋板。如果溝槽含有油，則通過(guò)該體積的漏氣進(jìn)一步釋放它所攜帶的油。然后該氣體沿著限定在第二和第三缸體18和19之間的通道行進(jìn)，然后沿著連接 導(dǎo)管22行進(jìn)，以便到達(dá)主室4。在主室4中，該氣體經(jīng)過(guò)一系列擋板23，所述擋板用于使氣 體更多地釋放它所攜帶的剩余的油。可以看出，油收集和氣體流動(dòng)在第一室2的整個(gè)周邊上進(jìn)行。如可從圖1A-3所示的實(shí)施例中看出的，油回收裝置具有并行的三個(gè)第一室2、 102、202，這三個(gè)第一室都沿著其長(zhǎng)度安置在氣缸蓋罩上。然而，該數(shù)目絕非限制性的，而是可以隨著發(fā)動(dòng)機(jī)特性的變化而修改。這三個(gè)第一室 2、102、202經(jīng)由各自的連接導(dǎo)管22、122、222連接到單個(gè)主室4，其 中該主室4的內(nèi)部-尤其是它的用于回收剩余油的多個(gè)擋板23-在圖3中可見(jiàn)。主貯存器4包括用于已完全或部分去油的漏氣的出口孔口 30以及用于所收集的 油的出口孔口 34，該出口孔口 30設(shè)置在主貯存器4的頂部部分內(nèi)并包括端件30，該端件32 用于連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口 _氣體在該處燃燒，該出口孔口 34位于管道36的端部，所述管 道36穿過(guò)氣缸蓋罩和氣缸蓋以便使所收集的油返回發(fā)動(dòng)機(jī)。作為例子，油回收裝置由塑料材料制成，有利地通過(guò)模塑法制成。為此，設(shè)想該裝 置由兩個(gè)部分構(gòu)成底部部分38，該底部部分包括第一和第三缸體16和19、連接導(dǎo)管22的 底部和主貯存器4的底部；第二部分，該第二部分包括第二缸體、連接導(dǎo)管的頂部、主貯存 器4的頂部和擋板23。在第一部分38和第二部分40之間插置一個(gè)或多個(gè)密封墊42。在回收裝置和氣 缸蓋罩之間，尤其是在溝槽26的底部和氣缸蓋罩之間也設(shè)置密封墊44。例如，貫穿溝槽26 的底部在其外側(cè)設(shè)置凹槽46，該槽46環(huán)繞通向第一貯存器1的漏氣入口孔口。第一和第二部分例如通過(guò)將塑料材料熔化或通過(guò)卡扣連接相互固定。通過(guò)模塑法制造能降低裝置的生產(chǎn)成本。作為例子，該裝置可以用聚酰胺、聚丙烯 制成，并且加有或者沒(méi)有玻璃纖維。用于回收漏氣中所含的油的裝置已經(jīng)可以成功地避免所收集的油被進(jìn)入裝置的 氣體直接重新夾帶，因此避免形成難以從氣流中分離的細(xì)小油滴。
權(quán)利要求
用于回收離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)以及流向發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口的燃燒氣體中所含的油的裝置，該裝置包括用于進(jìn)入氣體的至少一個(gè)收集器孔口(6、106、206)；用于所述進(jìn)入氣體的流道(10)；出口孔口(30)，用于已至少部分地去油的所述燃燒氣體；壁(12)，該壁封閉所述用于進(jìn)入氣體的流道(10)；回收通道(14)，該回收通道用于回收已沉積在所述壁上的油；隔板，該隔板將所述回收通道(14)與用于進(jìn)入氣體的流道(10)分離，其中，用于進(jìn)入氣體的流道(10)由第一缸體(16)限定，油回收通道(14)由第一缸體(16)和環(huán)繞該第一缸體(16)的第二缸體(18)限定，分離隔板由第一缸體(16)形成，該壁(12)形成第二缸體(18)的端壁，以及，在所述端壁與第一缸體(16)的面向所述端壁的一端之間限定一通道。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于回收離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)以及流向發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口的燃燒氣體 中所含的油的裝置，其特征在于，該壁(12)是凹形的，并連續(xù)地與第二缸體(18)的至少一 部分連接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的用于回收離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)以及流向發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口的燃燒氣 體中所含的油的裝置，其特征在于，該裝置包括溝槽(26)，該溝槽環(huán)繞收集器孔口(6)并從 第一缸體(16)沿徑向向外延伸，相對(duì)于第二缸體(18)的遠(yuǎn)離該端壁的一端設(shè)有通道。
4.按照權(quán)利要求3所述的用于回收離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)以及流向發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口的燃燒氣體 中所含的油的裝置，其特征在于，該溝槽(26)包括用于所收集的油的排放孔洞(28)，該排 放孔洞(28)使得該油能從氣體收集器孔口(6)返回發(fā)動(dòng)機(jī)的上游。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的用于回收離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)以及流向發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口的燃燒氣 體中所含的油的裝置，其特征在于，該溝槽(26)適于裝有一定體積(V)的油，該體積的油足 以約束燃燒氣體通過(guò)所述體積(V)。
6.按照權(quán)利要求3-5之一所述的用于回收離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)以及流向發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口的燃 燒氣體中所含的油的裝置，其特征在于，第一和第二缸體(16、18)被第三缸體(19)環(huán)繞，該 第三缸體(19)形成第一室(2)的外壁，該第三缸體(19)連接到第一缸體(16)上以形成該 溝槽(26)，所述裝置還包括第二室(4)，該第二室通過(guò)油收集通道(14)和溝槽連接到用于 進(jìn)入氣體的流道(10)，所述主室(4)包括用于燃燒氣體的擋板(23)，并連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn) 氣口上。
7.按照權(quán)利要求6所述的用于回收離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)以及流向發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口的燃燒氣體 中所含的油的裝置，其特征在于，所述裝置包括三個(gè)第一室(2、102、202)，這三個(gè)第一室并 行地連接到一個(gè)主室(4)。
8.按照權(quán)利要求6或7所述的用于回收離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)以及流向發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口的燃燒氣 體中所含的油的裝置，其特征在于，該裝置包括兩個(gè)部分(38、40)，這兩個(gè)部分通過(guò)模塑塑 料制成，第一部分(38)包括第一和第三缸體(16、19)、第一貯存器(2)和主貯存器(4)之間 的連接導(dǎo)管(22)的底部以及該主貯存器(4)的底部，第二部分(40)包括第二缸體(18)、連 接導(dǎo)管(22)的頂部、主貯存器(4)的頂部和擋板(23)，在這兩個(gè)部分(38、40)之間插置有 密封機(jī)構(gòu)(42)。
9.一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包括按照前述權(quán)利要求之一所述用于回收離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)以及流向發(fā) 動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口的燃燒氣體中所含的油的裝置，該裝置密封地緊固在氣缸蓋罩(8)上，所述 裝置連接到發(fā)動(dòng)機(jī)，以便收集離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒氣體并返回從所述氣體中收集的油，以及 將所述氣體在所述裝置的出口處重新噴射到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口。
全文摘要
用于回收離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒氣體中所含的油的裝置，包括至少一個(gè)進(jìn)入氣體收集孔口(6)、用于所述進(jìn)入氣體的流道(10)、至少用于該氣體的出口孔口、封閉所述流道(10)的壁(12)、用于回收沉積在所述壁(12)上的油的通道(14)和隔板，該隔板將所述回收通道(14)與進(jìn)入氣體的流道(10)分開(kāi)，該流道(10)由第一缸體(16)限定，該油回收通道(14)由第一缸體(16)和環(huán)繞該第一缸體(16)的第二缸體(18)限定，該分離隔板由第一缸體(16)形成，該壁(12)形成第二缸體(18)的端壁。
文檔編號(hào)F01M13/04GK101970815SQ200980108393
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月12日
發(fā)明者F·戈德弗羅伊, G·布呂德, G·波特拉加爾尼卡 申請(qǐng)人:雷諾股份公司;斯蒂普