專利名稱：用于內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動機，包括但不局限于用于內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸箱通風(fēng)。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃發(fā)動機包括具有多個氣缸的曲軸箱。氣缸包括活塞，這些活塞由于在容納活塞的多個曲軸箱內(nèi)孔內(nèi)的可變體積中以及活塞自身中發(fā)生的燃燒事件而產(chǎn)生的往復(fù)運動可通過曲柄軸傳遞以產(chǎn)生發(fā)動機的扭矩輸出。通常，發(fā)動機曲軸箱由鑄造金屬制成，并包括一體地形成在其中的通路，這些通路用于將各種流體從發(fā)動機的一個部位傳遞到另一部位。典型地通過發(fā)動機中的通路來傳遞的流體包括冷卻劑、空氣、燃料、油、氣體、蒸氣等等。
在發(fā)動機運轉(zhuǎn)的過程中，空氣和燃料的混合物在氣缸中燃燒，并且燃燒所產(chǎn)生的廢氣從氣缸通過一個或多個排氣閥來釋放。有時候，少量廢氣會通過活塞與內(nèi)孔之間的密封結(jié)構(gòu)逃逸出來，并進入曲軸箱的內(nèi)部體積。這樣的少量廢氣通常被稱作"曲軸箱氣體"。 一般允許曲軸箱氣體以受控的方式流出曲軸箱，并常常再循環(huán)到發(fā)動機的進氣系統(tǒng)中。曲軸箱氣體通常包括一些量的發(fā)動機潤滑油。這些量的油或是在運轉(zhuǎn)過程中被蒸發(fā)和/或被各種發(fā)動機部件飛濺，或是在曲軸箱氣體穿過曲軸箱時在其由于受熱升華時恰好被曲軸箱氣體以小滴或氣體形式拾取。人們使用被稱作"通氣裝置"的裝置來在曲軸箱氣體再循環(huán)到發(fā)動機進氣中之前從其中去除油。
典型的通氣裝置可包括過濾器或從曲軸箱氣體去除油的另一方法。在曲軸箱氣體中包括的油越多，通氣裝置為了有效地去除包括在曲軸箱氣體中的油就必須越大且越昂貴。通常由發(fā)動機的尺寸和燃燒過程中的氣缸壓力來確定通氣裝置的使用。對于較大的發(fā)動機或在運轉(zhuǎn)過程中具有相當高氣缸壓力的發(fā)動機，例如柴油機，通氣裝置會變得很大且昂貴。
因此，需要能夠在曲軸箱氣體到達通氣裝置之前減少曲軸箱氣體所攜帶的
5油量，以減小用于否則會要求較大的通氣裝置的發(fā)動機的通氣裝置的尺寸并提高其效率。相比通常所要求的通氣裝置，較小的通氣裝置更易于裝配到發(fā)動機中，更低廉而且更有效。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸箱包括第一氣缸排和第二氣缸排，第一氣缸排中形成有多個氣缸內(nèi)孔，第二氣缸排包括形成在其中的附加的多個氣缸內(nèi)孔。第二氣缸排相對第一氣缸排成一角度。谷部結(jié)構(gòu)位于第一氣缸排與第二氣缸排之間。通道有利地位于第一氣缸排、第二氣缸排以及谷部結(jié)構(gòu)之間。通道具有至少一個后開口，該至少一個后開口將通道流體連接到曲軸箱的后部。至少一個前開口將通道流體連接到曲軸箱的前部，至少一個通氣開口將通道流體連接到外谷部表面。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的曲軸箱的后視概略圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的曲軸箱的前視概略圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的具有形成在其中的通道的曲軸箱的剖視圖。
具體實施例方式
下文描述用于將曲軸箱氣體或蒸氣從曲軸箱的內(nèi)腔和穿過該內(nèi)腔傳遞到用于通氣裝置的開口的設(shè)備和方法，它能在曲軸箱氣體到達通氣裝置之前從曲軸箱氣體中有效地去除油滴。
圖1中示出用于發(fā)動機的曲軸箱100的概況。所示的曲軸箱100是用于具有"V"形構(gòu)型的八(8)氣缸發(fā)動機的曲軸箱。各具有四(4)個氣缸104的兩個氣缸排102沿著其全長相對地位于曲軸箱100的兩側(cè)。各氣缸排102連接到占據(jù)曲軸箱100的中央部分的谷部結(jié)構(gòu)106，該谷部結(jié)構(gòu)106具有外谷部接合表面107。氣缸蓋108圖示為在氣缸排102之一上附連至曲軸箱100。氣缸蓋108可包括諸如燃料注射器、進氣閥和排氣閥、頂置凸輪軸等之類的附加的發(fā)動機部件(未示出)。曲軸箱100還可包括多個不同的一體通路和/或內(nèi)腔。例如，冷卻劑通路110、油路112、正時鏈或帶內(nèi)腔116及其它結(jié)構(gòu)可形成在 曲軸箱100內(nèi)。
在鑄造過程中可在曲軸箱100的后部120上形成一組后開口 118。這些后開 口 118可以是通向通道122的流體入口，通道122可以在形成后開口 118和曲 軸箱100的同一鑄造過程中由相對較大的芯件(未示出)來形成。通氣開口 124 可以流體連接到通道122，因此也流體連通于后開口 118。通道122有利的是 沿著曲軸箱100的整個長度設(shè)置在內(nèi)孔104與谷部結(jié)構(gòu)106之間。
圖2中示出曲軸箱100的前剖視圖。曲軸箱100在這里示出為包括連接到 其谷部結(jié)構(gòu)106的油過濾器202、油冷卻器204以及通氣裝置206。與這些部 件的流體連接可以如上所示地一體形成在谷部結(jié)構(gòu)106中，具體來說，通氣裝 置206可以與通氣開口 124流體連通(如圖l所示)。曲軸箱100可以具有與 之一體形成的水泵殼體208，并且有利的是可具有一組與通道122流體連通的 前開口210。前開口210可以設(shè)置在殼體208的兩側(cè)上(僅有一側(cè)是可見的)， 并且可以在用于形成曲軸箱100的鑄造操作過程中形成。前開口 210可有利地 將通道122與正時鏈或帶內(nèi)腔116中的一個或兩者流體連接。
圖3中示出曲軸箱100的側(cè)剖視圖。曲軸箱100可包括多個下腔室302，各 個腔室302位于各個內(nèi)孔104的下方。當曲軸箱100組裝到發(fā)動機中時，每個 腔室302可容納一段曲柄軸(未示出)和一連接桿(未示出)。在包括曲軸箱 100的發(fā)動機的運轉(zhuǎn)過程中，來自內(nèi)孔104的曲軸箱氣體可進入腔室302。以 虛線的頭部敞開的箭頭標示在曲軸箱100的運轉(zhuǎn)過程中的曲軸箱氣體304的氣 流。流出內(nèi)孔104的氣體304的氣流可被收集并充注腔室304。當腔室304已 充滿氣流304時，氣流304的一部分可流出而進入在曲軸箱100前部中的正時 鏈或帶內(nèi)腔116，而氣流304的其余部分則可朝向曲軸箱100的后部120流出。
流出而進入正時鏈或帶內(nèi)腔116的那部分氣流304可向上行進并穿過前開 口 210從而進入通道122。類似地，在后部120處的氣流304的其余部分可穿 過后開口 188組并進入通道122。通道122對于通氣開口 124而言相對較大， 以有利地對曲軸箱氣體304的氣流進行減速并促進其可能攜帶的任何油滴冷 凝。已減速的氣流304可使其攜帶的某些量的油凝結(jié)成某些量的液體油306， 它們以垂直線型的粗陰影線填充的油滴和油池象征性地標示，并可聚集在通道
7122的內(nèi)部縫隙中。凝結(jié)在通道122中的液體油306的一部分可充注其中的任 何縫隙并溢流出通道122，通過前開口 210而進入發(fā)動機的下部區(qū)域，例如進 入油盤(未示出)，而液體油306的其余部分則通過后開口 118組流出通道122。
帶有已凝結(jié)的液體油306的曲軸箱氣體304的氣流可通過通氣開口 124進 入通氣裝置206，經(jīng)過附加的過濾并通過通氣裝置出口端口 308流出通氣裝置 206。可能從曲軸箱氣體304中凝結(jié)出的任何附加的油可被收集并通過排泄通 路(未示出)返回到發(fā)動機。
當包含曲軸箱100的發(fā)動機完全組裝并運轉(zhuǎn)時，正時鏈或帶(未示出)在 內(nèi)腔166中的運動通過在氣體經(jīng)過正時鏈或帶時對其施加向上的動量而可有利 地促進氣流304通過前開口 210進入通道122。此外，在某些狀況下，當發(fā)動 機完全組裝并運轉(zhuǎn)時，從后開口 118組流出的液體油306可向下滾動并潤滑可 能設(shè)置在曲軸箱100的后部120處的其它發(fā)動機部件，例如齒輪。此外，后開 口 188組和前開口210兩者都足夠大以能支承在曲軸箱100鑄造操作的過程中 用于形成通道122的鑄造芯件。
本發(fā)明可以其它特定形式來具體實施而不脫離其精神或?qū)嵸|(zhì)特征。上述實 施例在所有方面都將被理解成僅僅是示例性的和非限制性的。因此，本發(fā)明的 范圍由所附的權(quán)利要求書而不是前面的說明書來限定。所有落入權(quán)利要求書等 效物的含義和范圍內(nèi)的改變都將包含在權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸箱，包括第一氣缸排，所述第一氣缸排包括形成在其中的多個氣缸內(nèi)孔；第二氣缸排，所述第二氣缸排包括形成在其中的附加的多個氣缸內(nèi)孔，其中所述第二氣缸排相對所述第一氣缸排成一角度；設(shè)置在所述第一氣缸排和所述第二氣缸排之間的谷部結(jié)構(gòu)；設(shè)置在所述第一氣缸排、所述第二氣缸排以及所述谷部結(jié)構(gòu)之間的通道；其中，所述通道具有至少一個后開口、至少一個前開口以及至少一個通氣開口，所述至少一個后開口將所述通道流體連接到所述曲軸箱的后部，所述至少一個前開口將所述通道流體連接到所述曲軸箱的前部，所述至少一個通氣開口將所述通道流體連接到外谷部表面。
2. 如權(quán)利要求l所述的曲軸箱，其特征在于，所述曲軸箱還包括附加的后 開口。
3. 如權(quán)利要求l所述的曲軸箱，其特征在于，所述曲軸箱還包括設(shè)置在所 述曲軸箱前部的內(nèi)腔，其中，當所述曲軸箱組裝到發(fā)動機中時，所述內(nèi)腔容納 正時帶和正時鏈中的至少一個，并且所述至少一個前開口將所述通道流體連接 到所述內(nèi)腔。
4. 如權(quán)利要求l所述的曲軸箱，其特征在于，所述曲軸箱還包括與所述通 道流體連通的附加的后開口和附加的前開口。
5. 如權(quán)利要求l所述的曲軸箱，其特征在于，所述曲軸箱還包括與所述氣 缸內(nèi)孔的末端相鄰地設(shè)置的多個下腔室，其中，所述多個下腔室中的每一個與 各個其它下腔室流體連通，并與所述至少一個后開口以及所述至少一個前開口 流體連通。
6. —種內(nèi)燃發(fā)動機，包括曲軸箱，所述曲軸箱具有右排、左排、前部以及后部；谷部結(jié)構(gòu)，所述谷部結(jié)構(gòu)是所述曲軸箱的一部分并設(shè)置在所述右排與所述 左排之間，其中，所述谷部結(jié)構(gòu)具有通氣開口；通氣裝置，所述通氣裝置連接到所述谷部結(jié)構(gòu)并與所述通氣開口流體連通;形成在所述曲軸箱中的至少一個下腔室，其中，所述下腔室通向所述前部 和所述后部；以及形成在所述曲軸箱中的通道，其中，所述通道設(shè)置在所述右排、所述左排 以及所述谷部結(jié)構(gòu)之間；其中，所述通道通過至少一個前開口與所述曲軸箱的前部流體連通，所述 至少一個前開口形成在所述曲軸箱中與所述通道的末端相鄰處，其中，所述通道通過至少一個后開口與所述曲軸箱的后部流體連通，所述 至少一個后開口形成在所述曲軸箱中與所述通道的另一末端相鄰處，其中，在所述至少一個下腔室、所述前部、所述前開口、所述通道、所述 通氣開口以及所述通氣裝置之間形成用于氣流的一部分的第一路徑，以及其中，在所述至少一個下腔室、所述后部、所述后開口、所述通道、所述 通氣開口以及所述通氣裝置之間形成用于所述氣流的其余部分的第二路徑。
7. 如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征在于，所述內(nèi)燃發(fā)動機還包括 形成在所述曲軸箱中的附加的后開口，所述附加的后開口流體連接所述通道與 所述曲軸箱的后部。
8. 如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征在于，所述內(nèi)燃發(fā)動機還包括 形成在所述曲軸箱中的附加的前開口，所述附加的前開口流體連接所述通道與 所述曲軸箱的前部。
9. 如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征在于，所述內(nèi)燃發(fā)動機還包括 與所述曲軸箱的前部相鄰地設(shè)置的正時內(nèi)腔，其中，所述正時內(nèi)腔流體連接所 述至少一個下腔室和所述至少一個前開口 。
10. 如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征在于，所述通道能允許一些量 的液體油從所述通道通過所述至少一個前開口和所述至少一個后開口排泄。
11. 一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸箱的鑄造件，包括 右排結(jié)構(gòu)，所述右排結(jié)構(gòu)中形成有第一組氣缸內(nèi)孔； 左排結(jié)構(gòu)，所述左排結(jié)構(gòu)中形成有第二組氣缸內(nèi)孔；谷部結(jié)構(gòu)，所述谷部結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述右排結(jié)構(gòu)與所述左排結(jié)構(gòu)之間； 其中，在所述右排結(jié)構(gòu)、所述左排結(jié)構(gòu)以及所述谷部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置通道， 所述通道在鑄造操作的過程中由單個芯件來形成在所述曲軸箱中。
12. 如權(quán)利要求ll所述的鑄造件，其特征在于，所述鑄造件還包括與所述 通道流體連接的至少一個后開口 。
13. 如權(quán)利要求ll所述的鑄造件，其特征在于，所述鑄造件還包括與所述 通道流體連接的至少一個后開口。
14. 如權(quán)利要求ll所述的鑄造件，其特征在于，所述鑄造件還包括形成在所述谷部結(jié)構(gòu)中并與所述通道流體連接的至少一個通氣開口。
15. 如權(quán)利要求11所述的鑄造件，其特征在于，所述鑄造件還包括形成在 所述鑄造件中的至少一個下腔室，所述至少一個下腔室設(shè)置成與所述第一組氣 缸內(nèi)孔和所述第二組氣缸內(nèi)孔相鄰，其中，所述至少一個下腔室通過所述至少 一個前開口和所述至少一個后開口與所述通道流體連通。
全文摘要
一種用于發(fā)動機的曲軸箱(100)包括第一氣缸排(102)和第二氣缸排(102)，第一氣缸排中形成有多個氣缸內(nèi)孔(104)，第二氣缸排包括附加的多個氣缸內(nèi)孔(104)。第二氣缸排(102)相對第一氣缸排(102)成一角度。谷部結(jié)構(gòu)(106)位于第一氣缸排(102)與第二氣缸排(102)之間。通道(122)位于第一氣缸排(102)、第二氣缸排(102)以及谷部結(jié)構(gòu)(106)之間。通道(122)具有至少一個后開口(118)，該至少一個后開口將通道(102)流體連接到曲軸箱的后部(120)。至少一個前開口(210)將通道(122)流體連接到曲軸箱(100)的前部(116)。至少一個通氣開口(124)將通道(122)流體連接到外谷部表面(107)。
文檔編號F02B25/28GK101501311SQ200780029532
公開日2009年8月5日 申請日期2007年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月8日
發(fā)明者R·Z·奧澤維斯基, W·B·斯尼德 申請人:萬國引擎知識產(chǎn)權(quán)有限責(zé)任公司