專利名稱：具有由發(fā)動機驅(qū)動泵送的回收的油的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
具有由發(fā)動機驅(qū)動泵送的回收的油的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)相關(guān)申請的交叉引用本申請是2007年7月沈日申請的美國專利申請第11/擬8，613號的部分延續(xù)申請案，美國專利申請第11/8 ，613號通過引用結(jié)合于此。
背景技術(shù)：
和

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)中用于內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)已為人所知。內(nèi)燃發(fā)動機在含有機油和油的氣溶膠的曲軸箱中產(chǎn)生竄漏氣體?？諝?油分離器具有接收來自曲軸箱的竄漏氣體和油的氣溶膠的入口，排放清潔的竄漏氣體到大氣或回到發(fā)動機進氣口的出氣口，以及排放經(jīng)分離回收的油(scavenged separated oil)回到曲軸箱的出油口。所述的分離器存在橫過其的壓力降以至于在其入口處及曲軸箱內(nèi)的壓力高于在分離器出氣口處和出油口處的壓力。曲軸箱和分離器的出油口間的壓力差通常趨向于導(dǎo)致油從壓力較高的曲軸箱向壓力較低的出油口的回流。已知在現(xiàn)有技術(shù)中，將分離器的出油口定位在曲軸箱上方指定的垂直高度處，且在兩者之間設(shè)置帶有止回閥的豎直連接管，轉(zhuǎn)而提供克服所述壓力差和回流趨勢的重心高差，以使油能從分離器排出到曲軸箱。所述母案'613申請中的發(fā)明提供了以簡單和有效的方式解決上述問題的另一個方案。本發(fā)明提供了以簡單和有效的方式解決上述問題的進一步的方案。


母案申請
圖1-7取自上述的母案'613申請。
圖1是根據(jù)母案發(fā)明的用于內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的示意圖。
圖2是繪示了圖1中部件運作的流體流動圖。
圖3與圖1相似且顯示了另一個實施例。
圖4與圖1相似且顯示了另一個實施例。
圖5與圖1相似且顯示了另一個實施例。
圖6是圖1的一部分的局部放大剖面圖，且顯示了另--實施例。
圖7是圖1的一部分的局部放大剖面圖，且顯示了另--實施例。
本申請
圖8是根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的示意圖。
圖9與圖8相似且顯示了另一個實施例。
圖10與圖8相似且顯示了另一個實施例。
圖11與圖8相似且顯示了另一個實施例。
圖12與圖8相似且顯示了另一個實施例。
具體實施方式
母案申請以下對圖1-7的描述取自上述的母案'613申請。圖1顯示了用于內(nèi)燃發(fā)動機22的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)20，內(nèi)燃發(fā)動機22在含有機油 26和油的氣溶膠的曲軸箱對中產(chǎn)生竄漏氣體。如已知的，所述的系統(tǒng)包括空氣/油分離器觀，空氣/油分離器觀具有接收來自曲軸箱的竄漏氣體和油的氣溶膠的入口 30，和排放清潔的竄漏氣體到大氣或回到發(fā)動機進氣口的出氣口 32，以及排放經(jīng)分離回收的油回到曲軸箱的出油口 34。在一個實施例中，空氣/油分離器觀為慣性沖擊器，如在以下所合并的美國專利6, 247，463 ；6, 290，738 ；6, 354，283 ；6, 478，109中所描述的。所述系統(tǒng)還包括射流泵36，射流泵36將分離回收的油從出油口 34泵送到曲軸箱M。射流泵在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，例如《射流泵的設(shè)計》(The Design of Jet Pumps),Gustav Flugel，美國國家航空咨詢委員會技術(shù)備忘錄第982號，1939 ；《射流泵應(yīng)用于高粘度流體的理論和性能》(Jet-Pump Theory and Performance with Fluids of High Viscosity), R· G· Cunningham，美國機械工程師協(xié)會會刊，1957. 11，第1807-1820頁。分離器觀存在橫跨其的壓力降以至于在其入口 30處及曲軸箱M內(nèi)的壓力高于在出氣口 32和出油口 34處的壓力。曲軸箱M和出油口 34間的壓力差通常趨向于導(dǎo)致油從壓力較高的曲軸箱M向壓力較低的出油口 34的回流。在現(xiàn)有技術(shù)中，將出油口 34定位在曲軸箱M上方指定的高度處(雖然尺寸不同，但通常都大于約15英寸)，且在兩者之間設(shè)置帶有止回閥的豎直連接管，從而產(chǎn)生能克服所述壓力差的重心高差。相比之下，母系統(tǒng)(parent system)中的射流泵36提供大于所述壓力差的泵送壓力，以克服所述的回流趨勢，且反而從出油口 34吸出分離回收的油并通過連接導(dǎo)管38將其泵送至曲軸箱M。已知射流泵是通過被引導(dǎo)通過直徑縮小的射流噴嘴40，進入直徑更大的混合孔42的動力流體(motive fluid)來操作的，混合孔42附近有吸入腔室 44。來自動力射流噴嘴40的高速動力射流與混合孔42中的低速環(huán)繞流體間的動量交換產(chǎn)生了從腔室44中吸出并泵送流體的泵送效應(yīng)，如圖2的流體流動圖中所示。在圖1中，射流泵36為流體驅(qū)動射流泵，其在40處具有從加壓流體源接收加壓動力流體的加壓驅(qū)動輸入端，在44處具有從分離器觀的出油口 34處接收經(jīng)分離的油的抽吸輸入端，在42處還有通過導(dǎo)管38輸送射流泵送出的油至曲軸箱M的輸出端。所述發(fā)動機包括油循環(huán)系統(tǒng)46，油循環(huán)系統(tǒng)46通過油泵48使來自曲軸箱M的機油26循環(huán)，油泵48將經(jīng)加壓的油通過過濾器50輸送到選定的發(fā)動機部件，如活塞52和曲軸M，然后返回到曲軸箱M。在圖1的實施例中，射流泵36為油驅(qū)動射流泵，該射流泵具有通過導(dǎo)管56接收來自油泵48的加壓動力油的加壓驅(qū)動輸入端，在44處接收來自分離器觀的出油口 34的經(jīng)分離的油的抽吸輸入端，以及在42處通過導(dǎo)管38輸送射流泵送的油至曲軸箱M的輸出端。圖3和圖4顯示了進一步的實施例，且為了便于理解在合適的地方使用了與上文相似的標(biāo)記。在圖1中，分離器觀包括如上所述的慣性沖擊器60。在圖3中，分離器觀包括聚結(jié)器62，例如上文提到的結(jié)合專利中所示。在圖4中，分離器觀同時包括慣性沖擊器 60和聚結(jié)器62，例如上文提到的結(jié)合專利中所示。在圖4中，慣性沖擊器62位于聚結(jié)器60 的上游。來自聚結(jié)器62的經(jīng)分離的油排出至分離器的出油口 34。在一實施例中，來自沖擊器60的經(jīng)分離的油，如在64處的虛線所示，經(jīng)過聚結(jié)器62，而后排出到分離器的出油口 34。在另一實施例中，分離器觀具有輔助排出通路66，將經(jīng)分離的油繞過聚結(jié)器62，自沖
6擊器60排出至分離器的出油口 34。輔助排出通路66具有在其上的限制流量的排放孔68。 在另一實施例中，分離器觀在66處具有第二出油口，如在70處的虛線所示，第二出油口將經(jīng)分離的油自沖擊器60排出至射流泵的抽吸輸入端44。在另一實施例中，分離器觀在66 處具有第二出油口，如在72處的虛線所示，將經(jīng)分離的油自沖擊器60排回曲軸箱M，這可能需要如上所述的重心高差；這樣來自沖擊器60的經(jīng)分離的油在重力作用下通過第二出口 66和通道72排出至曲軸箱，而沒有經(jīng)過射流泵36的通道，射流泵36泵送來自分離器28 的第一出油口 34的經(jīng)分離的油。圖5顯示了進一步的實施例，且為了便于理解在合適的地方使用了與上文相似的標(biāo)記。射流泵36a為空氣驅(qū)動射流泵，該射流泵具有加壓驅(qū)動輸入端40a，驅(qū)動輸入端40a 在導(dǎo)管74處接收來自將要描述的壓縮空氣源的加壓動力氣體；該射流泵具有在4 處的抽吸輸入端，該輸入端接收來自分離器觀的出油口 34的經(jīng)分離的油；該射流泵還具有在4 處的輸出端，該輸出端通過導(dǎo)管38a輸送射流泵送的油和動力氣體至曲軸箱M。在圖5的實施例中，發(fā)動機22具有輸送燃燒用的加壓空氣的渦輪增壓器76。所述壓縮空氣源由渦輪增壓器76提供，射流泵36a的加壓驅(qū)動輸入端40a通過空氣管路74接收來自渦輪增壓器 76的加壓動力空氣。圖6顯示了另一個實施例，且為了便于理解在合適的地方使用了與上文相似的標(biāo)記。分離器觀具有底部壁面80，底部壁面80提供收集經(jīng)分離的油的收集池82。射流泵 36形成在底部壁面80內(nèi)，且射流泵36包括加壓驅(qū)動輸入端40b，該輸入口 40b接收來自例如油泵48或渦輪增壓器76的加壓流體源的加壓動力流體；包括抽吸輸入端44b，該輸入端 44b接收來自出油口 34b的經(jīng)分離的油，出油口 34b由穿過壁80的排出通道84提供；還包括與混合孔4 和42相似且直徑比驅(qū)動輸入端40b更大的輸出端42b，輸出端42b通過與上述相同的導(dǎo)管38b輸送射流泵送的油至曲軸箱。在各個實施例中，加壓動力流體選自油和空氣組成的組，而壓縮流體源選自油泵，渦輪增壓器，空氣壓縮機，以及壓縮空氣罐組成的組。圖7顯示了另一個實施例，且為了便于理解在合適的地方使用了與上文相似的標(biāo)記。分離器觀在82c處具有底部收集池。所述系統(tǒng)包括通過射流36c驅(qū)動的渦輪86，以及通過渦輪86驅(qū)動的機械泵88，機械泵88將油從分離器觀的出油口 3 吸出，并將其在泵的出口 90處泵送至曲軸箱對，如上文所述。在一實施例中，發(fā)動機22具有由閥頭蓋封閉的閥頭，渦輪定位于在閥頭蓋下的此閥頭中。在另一實施例中，渦輪定位于在曲軸箱內(nèi)?？墒褂冒菪~片渦輪、佩爾頓渦輪(Pelton turbines)和斜擊式渦輪(Turgo turbines)等在內(nèi)的各種渦輪?？墒褂冒ê唵螜C械泵、正排量齒輪泵等的各種泵?？稍谒龅臏u輪與所述的泵間使用各種連接，例如減速傳動連接，回轉(zhuǎn)軸連接等。如上所述，各種加壓動力流體可被用于所述的射流泵，包括油，圖1、3、4，以及空氣，圖5，。加壓流體源可以為油泵，如48，圖1、3、4，渦輪增壓器76，圖5，空氣壓縮機，如圖 5中在94處虛線所示；壓縮空氣罐，如圖5中在96處虛線所示；以及其它的源。其它的變型包括向單個混合孔42進給的多個流射噴嘴40?？墒褂脦в蟹菆A形的動力射流和混合孔設(shè)計，但這種設(shè)計并不被認為是最佳的。在混合孔出口使用漸擴式擴散器98，圖1，是可取的，但如不需達到最大的泵送效率則不必要。在一個具體的實施例中，射流噴嘴40的直徑為0. 3mm(毫米)；混合孔42的直徑為Imm ；混合孔42在98處開始漸擴前的長度為4mm ；吸入口 44的直徑為1mm，動力壓力油的溫度為180 0F (華氏溫度)、壓力為40psi (磅每平方英寸)而在34處的吸入液體源溫度為100下、壓力相對在M處的曲軸箱約為負15英寸水柱(-0. 5psi)，動力流的流速為約0. 8mL/s (毫升每秒)而隨之帶走的吸入流的流速約為 0. 3mL/s。預(yù)計的“停滯吸入”(在吸入口 44內(nèi)的壓力，所述射流泵在此壓力下不能再從吸入口吸出液體)遠在此應(yīng)用通常所需的5至15英寸水柱之上，約為112英寸水柱。已經(jīng)示出了沖擊分離器和聚結(jié)分離器，還可使用其它類型的氣溶膠分離裝置，包括靜電分離器、旋風(fēng)分離器、軸流式渦流管、動力離心分離器、馬達或渦輪驅(qū)動的疊錐式離心機、螺旋葉片離心機、回轉(zhuǎn)聚結(jié)器以及已知其它形式的用于發(fā)動機竄漏氣體氣溶膠分離的分離器。所述經(jīng)分離回收的油可在導(dǎo)管38處直接返回曲軸箱，或間接返回曲軸箱，例如， 經(jīng)分離回收的油可先回到閥蓋區(qū)域，如圖5中100處虛線所示，再流回曲軸箱。因此關(guān)于將經(jīng)分離回收的油從分離器的油出口泵送到曲軸箱的射流泵的權(quán)利要求的限制也包括到達曲軸箱之前經(jīng)過發(fā)動機其它部分的流動路徑段。此外，術(shù)語曲軸箱不僅包括在26處收集油的發(fā)動機的底部區(qū)域，也包括發(fā)動機中與其相連通的其它部分，包括處于導(dǎo)致所述回流趨勢的所述壓力的部分，該回流趨勢壓力由所述射流泵克服。已知由射流泵提供的高壓動力流在更大直徑的混合孔42內(nèi)產(chǎn)生高速小直徑射流 40，有效地將射流動能轉(zhuǎn)化為泵送動力。動力源40和/或吸入源44可能需要通過網(wǎng)式過濾器的保護以防止譬如小于Imm的極小直徑的阻塞。例如，可能使用過濾罩(filter patch)、 燒結(jié)金屬塊(sintered metal slug)、過濾網(wǎng)或其它容許液體和空氣自由流過裝置的過濾是可取的。從所需的方面，很多所示的通道可被整合及包含在發(fā)動機的鑄件和組件內(nèi)，而不是作為外部管路存在，這樣對減少管道裝置是可取的。圖6中所示的實施例在一體形成在池外殼壁上的孔/槽上提供射流沖擊以產(chǎn)生所需的吸取效果的做法是可取的。當(dāng)使用壓縮空氣作為動力流體時，另一個源可以為發(fā)動機的進氣歧管，從而壓縮空氣可設(shè)定為從進氣歧管傳送到曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)中以為所述射流泵提供動力流體。模鑄在內(nèi)的通路可被用來設(shè)定使來自進氣歧管的空氣穿過閥蓋，進入曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)。經(jīng)分離回收的油可同樣地從射流泵的輸出口 42被傳送至閥蓋的底側(cè)，從而回到曲軸箱，例如100處所示。在優(yōu)選實施例中，射流泵具有在為圓孔的情況下直徑比射流40更大的混合孔42， 以及在為圓或非圓孔或多流射流40的情況下截面積更大的混合孔42。在其它的實施例中， 混合孔42的截面積可與射流40的截面積相等，從而提供了一種射流泵，該射流泵為在射流 40和混合孔42間平滑過渡，其間沒有直徑階梯的文丘里管。這種類型的射流泵式文丘里管基于伯努利原理在吸入口 44產(chǎn)生吸入作用。優(yōu)選帶有面積比射流40更大的混合孔42的射流泵，因為它有更高泵送效率和更大容量，即其能為在射流40處的給定的動力流在口 44 處抽或吸取更多的回收油；然而，小于最優(yōu)值的泵送效率和容量也是可接受的，因為只需要在口 44處從分離器觀中回收及吸出很少量的油。在某些情況下，由于上述對效率和容量的低要求，混合孔42的截面積略小于射流40甚至也是可以接受的。因此，所述系統(tǒng)可使用具有混合孔42的射流泵，混合孔42具有比射流40的截面積大或?qū)嵸|(zhì)上相等的截面積。上述混合孔42的截面積等于或稍小于(實質(zhì)上等于)射流40的實施例提供了文丘里管或類似文丘里管的射流泵。然而因為所述的高效率和大容量，優(yōu)選的射流泵具有截面積比射流40大的混合孔42。在一些實施例中，可使用的面積比可高達約25 1(直徑比5 1)，且在另外的實施例中，可使用的面積比可高達100 1(直徑比10 1)，盡管其它的面積比和直徑比也是可能的。因此雖然不是優(yōu)選，射流泵的下限(混合孔42的截面積實質(zhì)上等于射流40的截面積)也可在所述母系統(tǒng)中使用。然而，優(yōu)選截面積大于射流40的混合孔42。在進一步的實施例中，在動力管道74和/或排放管道38a中設(shè)置一個或多個可選的止回閥102和104，圖5，以防止在低的或者負的空氣供給壓力的情況(不常見)下回流， 例如，當(dāng)卡車在很長的下坡過程中渦輪空轉(zhuǎn)時。止回閥102為提供如箭頭106所示的單向流動，且阻擋反向流動的單向閥。止回閥10為4容許如箭頭108所示的單向流動且阻擋反向流動的單向閥。本申請案圖8-12顯示了曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)110，且為了便于理解在合適的地方使用了與上文相似的標(biāo)記。該曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)被提供用于內(nèi)燃發(fā)動機22，圖1，內(nèi)燃發(fā)動機22在含有機油26和油的氣溶膠的曲軸箱M中產(chǎn)生竄漏氣體。所述系統(tǒng)包括空氣-油分離器觀，圖1、 3-5，空氣-油分離器觀具有接收來自曲軸箱的竄漏氣體和油的氣溶膠的入口 30，和排放清潔的竄漏氣體到大氣或回到發(fā)動機進氣口的出氣口，以及排放經(jīng)分離回收的油回到曲軸箱的出油口 34和/或66。所述系統(tǒng)包括將要描述的泵112，泵112由所述發(fā)動機驅(qū)動，泵送經(jīng)分離回收的油。所述泵具有連接到分離器觀的出油口 34和/或66的入口 114。所述泵具有通過如連接導(dǎo)管38，圖1，連接到曲軸箱M的出口 116。泵的出口和入口各可具有各自的例如止回閥的單向閥118、120，單向閥118、120提供從入口 114到出口 116的單向流動， 也可具有各自的過濾器122、124，過濾器122、IM過濾自其通過的油流。泵112優(yōu)選為正排量泵，且更進一步優(yōu)選隔膜泵。發(fā)動機22會產(chǎn)生脈動振蕩的正和負的相對壓力脈沖，而所述的隔膜閥能更好地被這樣的壓力脈沖驅(qū)動，所述壓力脈動例如是從曲軸箱被供給至所述泵，例如在口 1 處。如上所述，分離器觀具有橫跨其的壓力降，以至于在其入口 30處及曲軸箱M內(nèi)的壓力高于出氣口 32和出油口 34、66處的壓力。曲軸箱M和出油口 34、66間的壓力差通常趨向于導(dǎo)致油從壓力較高的曲軸箱M向壓力較低的出油口 34、66的回流。在現(xiàn)有技術(shù)中，將出油口 34、66定位在曲軸箱M上方指定的垂直高度處(雖然尺寸不同，但通常都大于約15英寸)，且在兩者之間設(shè)置帶有止回閥的豎直連接管，從而產(chǎn)生重心高差并能克服所述壓力差。相比之下，泵112供給了大于所述壓力差的泵送壓力，克服了所述的回流趨勢，且反而導(dǎo)致從出油口 34吸出經(jīng)分離回收的油，并通過連接導(dǎo)管38將其泵送至曲軸箱 M。在優(yōu)選的實施例中，泵112從出油口 34、66排出經(jīng)分離回收的油而無須依靠或至少無須完全依靠重心高差排出(gravity head drain)。泵112包括界定了腔室130的外殼128，腔室130內(nèi)有將其分為第一子腔室134和第二子腔室136的隔膜132。第一子腔室134接收可變的壓力，所述可變的壓力沿向前方向和向后方向(圖8中是向左和向右)屈曲隔膜132以擴大和縮小第一子腔室134，并各自相反地縮小和擴大第二子腔室136。第二子腔室136具有所述的入口 114，入口 114從分離器 28的出油口 34、66接收經(jīng)分離回收的油。第二子腔室136具有所述的出口 116，出口 116 將分離回收的油通過如連接導(dǎo)管38排放到曲軸箱M。一個或更多的止回閥118、120提供從入口 114經(jīng)過第二子腔室136到出口 116的單向流動。在一些實施例中，可提供偏置部件138用于沿所述向前方向和向后方向中的一個方向偏置隔膜132，并抵抗隔膜沿所述向前方向和向后方向中的另一個方向的運動，例如圖8中的壓縮彈簧138向左偏置隔膜132， 并阻擾隔膜向右的運動，在另一例子中，圖8中在138處的拉簧向右偏置隔膜132，并抵抗隔膜向左運動。在進一步的實施例中，泵112包括可移動調(diào)整(如圖8中可左右移動)以改變第二子腔室136容積的可調(diào)壁140。在優(yōu)選實施例中，第一子腔室134在口 1 處接收來自所述發(fā)動機的上述壓力脈沖，上述壓力脈沖繼而沿所述向前方向和向后方向屈曲隔膜 132，以擴大和縮小第一子腔室134，且分別相反地縮小和擴大第二子腔室136。圖9顯示了另一個實施例，且為了便于理解在合適的地方使用了與上文相似的標(biāo)記。泵112包括磁體142和/或144，施加磁力以幫助所提到的將經(jīng)分離回收的油從分離器 28的出油口 34，36泵送到曲軸箱M。第一子腔室134在126a處接收可變壓力，此壓力可以是上述的發(fā)動機壓力脈沖，其沿上述向前方向和向后方向屈曲隔膜132。一個或多個磁體 142，144施加磁性吸力和磁性斥力中的至少一種以沿上述向前方向和向后方向的至少一個方向幫助隔膜屈曲。在一個實施例中，磁體142被定位于隔膜132上，且在其沿所述向前和向后方向的屈曲期間，隨其運動。外殼1 在端壁146處可為透磁的金屬材料以為了所述磁力提供磁耦合。這樣磁體142可在第一子腔室134中。在另一個實施例中，磁體144被定位在第一子腔室134的外殼壁146上，這樣外殼壁146可以是磁性或非磁性的，此外殼壁 146界定了包括第一子腔室134的腔室130。磁體144可以在第一子腔室134的內(nèi)部或者外部。在磁體144位于外殼壁146上的實施例中，另一磁體142可以被剔除，且隔膜132的一部分可以由透磁材料提供，或者在其上提供透磁金屬板，以提供至磁體144的磁體耦合，從而提供所述的磁力。實施例的變型因此包括不帶磁體144的型式和不帶磁體142的其它型式。在進一步的實施例中，同時提供了所述的第一磁體142和第二磁體144，第一磁體142 被定位于隔膜132上，且在其沿所述向前和向后方向的屈曲期間，隨其運動，第一磁體142 優(yōu)選位于第一子腔室134內(nèi)，而第二磁體144與第一磁體142磁耦合。在一個實施例中，第一磁體和第二磁體142和144具有面對彼此的相同的磁極，以相互磁力排斥，例如磁體142 和144的面對彼此的各自的南極148和150。在本實施例中，磁體142和144各自的北極 152和IM在遠端相背對。在圖9的實施例中，第一磁體和第二磁體142和144由兩者間的第一子腔室Π4和外殼壁146隔開。圖10顯示了另一個實施例，且為了便于理解在合適的地方使用了與上文相似的標(biāo)記。相對于圖9中靜態(tài)的磁體144，圖10中的磁體14 是動態(tài)磁體，無論使用磁體142 與否，磁體14 都可以朝著和遠離隔膜132運動，以動態(tài)地改變其所受的磁力。在一個實施例中，動態(tài)磁體14 由旋轉(zhuǎn)的發(fā)動機部件156驅(qū)動，例如發(fā)動機曲軸158上的空轉(zhuǎn)輪，通過曲軸158和轉(zhuǎn)輪156的旋轉(zhuǎn)，從而動態(tài)地移動磁體144a，使其以振蕩的方式接近和遠離隔膜 132。圖11顯示了進一步的實施例，且為了便于理解在合適的地方使用了與上文相似的標(biāo)記。動態(tài)磁體14 可以通過螺旋管活塞160在螺旋管162中的運動以及與發(fā)動機搖臂或類似部件的連接，以平移振蕩的方式向前和向后振蕩。也可使用動態(tài)磁體144的其它振蕩運動方式，例如與發(fā)動機搖臂或類似部件的連接，而在另一例子中，使用所述的發(fā)動機壓力脈沖，以泵送的方式向前和向后振蕩動態(tài)磁體IMa。動態(tài)磁體14 朝著和遠離隔膜 132的向前和向后的運動動態(tài)地改變了其上的磁力。
圖12顯示了進一步的實施例，且為了便于理解在合適的地方使用了與上文相似的標(biāo)記?？勺儔毫?yīng)件164向第一子腔室134提供可變壓力以沿所述的向前方向和向后方向屈曲隔膜132。可變壓力優(yōu)選從所述的發(fā)動機壓力脈沖中獲得，盡管也可使用其它可變壓力源，例如所述發(fā)動機的進氣口、渦輪增壓器、油壓、其它曲軸箱壓力或者其它可變壓力源。在一個實施例中，可變壓力源164為波紋管，該波紋管具有通過振蕩(力=質(zhì)量X 加速度)，螺線管，磁力，脈動壓力，或者其它力提供的施力功能輸入件(forcing function input)或者促動器。在前文的描述中，為了簡潔，明了及便于理解而使用了某些術(shù)語。由于這些術(shù)語是出于描述性目的且意在被寬廣地進行解釋，因此不含有超過現(xiàn)有技術(shù)需求的不必要的限制。此處描述的不同的構(gòu)造，系統(tǒng)及方法步驟可單獨使用或與其他構(gòu)造，系統(tǒng)及方法步驟組合使用。期望各種等同物，替換物及修改物可能在附上的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，所述內(nèi)燃發(fā)動機在含有機油和油的氣溶膠的曲軸箱中產(chǎn)生竄漏氣體，所述系統(tǒng)包括空氣-油分離器，所述空氣-油分離器具有接收來自所述曲軸箱的所述竄漏氣體和油的氣溶膠的入口，排放清潔的竄漏氣體的出氣口，以及排放經(jīng)分離回收的油的出油口 ；以及泵，所述泵由所述發(fā)動機驅(qū)動，并將所述經(jīng)分離回收的油從所述分離器的所述出油口泵送到所述曲軸箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述泵為正排量泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述泵為隔膜泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述發(fā)動機產(chǎn)生脈動振蕩的正和負的相對壓力脈沖，其中所述隔膜泵由所述壓力脈沖驅(qū)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述發(fā)動機產(chǎn)生脈動振蕩的正和負的相對壓力脈沖，其中所述壓力脈沖自所述曲軸箱供給至所述泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述分離器具有橫過其的壓力降，以至于在所述入口處及所述曲軸箱內(nèi)的壓力高于所述出氣口處和所述出油口處的壓力，所述曲軸箱和所述出油口間的壓力差通常趨向于導(dǎo)致油從壓力較高的所述曲軸箱向壓力較低的所述出油口的回流，其中所述壓力差可通過重心高差排出而克服，所述重心高差排出通過將所述出油口定位在比所述曲軸箱的垂直高度更高的位置實現(xiàn)，其中所述泵從所述出油口排出經(jīng)分離回收的油而不須完全依靠所述重心高差排出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述分離器具有橫過其的壓力降，以至于在所述入口處及所述曲軸箱內(nèi)的壓力高于所述出氣口處和所述出油口處的壓力，所述曲軸箱和所述出油口間的壓力差通常趨向于導(dǎo)致油從壓力較高的所述曲軸箱向壓力較低的所述出油口的回流，所述泵提供大于所述壓力差的泵送壓力，以克服所述回流的趨勢，且反而導(dǎo)致從所述出油口吸出經(jīng)分離回收的油并將所述經(jīng)分離回收的油泵送至所述曲軸箱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述泵包括腔室，所述腔室內(nèi)有將所述腔室分為第一子腔室和第二子腔室的隔膜，所述第一子腔室接收可變壓力，所述可變壓力沿向前和向后方向屈曲所述隔膜，以擴大和縮小所述第一子腔室，并分別相反地縮小和擴大所述第二子腔室，所述第二子腔室具有從所述分離器的所述出油口接收經(jīng)分離回收的油的入口，所述第二子腔室具有將所述經(jīng)分離回收的油排放到所述曲軸箱的出口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，包括一個或更多的止回閥，所述止回閥提供從所述第二子腔室的所述入口經(jīng)過所述第二子腔室到所述第二子腔室的所述出口的單向流。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，包括偏置部件，所述偏置部件沿著所述向前方向和向后方向中的其中一個方向偏置所述隔膜，并抵抗所述隔膜沿所述向前和向后方向中的另一個方向的運動。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述泵包括可移動調(diào)整以改變所述第二子腔室的容積的可調(diào)壁。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述發(fā)動機產(chǎn)生脈動振蕩的正和負的相對壓力脈沖，所述可變壓力由所述壓力脈沖提供，所述第一子腔室接收所述壓力脈沖， 所述壓力脈沖繼而沿著所述向前方向和向后方向屈曲所述隔膜，以擴大和縮小所述第一子腔室，并分別相反地縮小和擴大所述第二子腔室。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述泵包括磁體，所述磁體施加磁力，所述磁力幫助將所述經(jīng)分離回收的油從所述分離器的所述出油口泵送到所述曲軸箱。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述泵包括腔室，所述腔室內(nèi)有將所述腔室分為第一子腔室和第二子腔室的隔膜，所述第一子腔室接收可變壓力，所述可變壓力繼而沿向前方向和向后方向屈曲所述隔膜，以擴大和縮小所述第一子腔室，并分別相反地縮小和擴大所述第二子腔室，所述第二子腔室具有從所述分離器的所述出油口接收經(jīng)分離回收的油的入口，所述第二子腔室具有將所述經(jīng)分離回收的油排放到所述曲軸箱的出口，所述磁體施加磁性吸力和磁性斥力中的至少一種，以沿所述向前方向和向后方向中的至少一個方向，幫助所述隔膜的屈曲運動。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述磁體被定位于所述隔膜上，且在其沿所述向前和向后方向的屈曲期間，隨其運動。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述磁體位于所述第一子腔室內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述泵包括界定了所述腔室的外殼壁，所述腔室包括所述第一子腔室，其中所述磁體被定位在所述第一子腔室處的所述外殼壁上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述磁體位于所述第一子腔室的外部。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，包括第一磁體和第二磁體，所述第一磁體被定位于所述隔膜上，且在其沿所述向前和向后方向的屈曲期間，隨其運動，所述第一磁體位于所述第一子腔室內(nèi)，所述第二磁體與所述第一磁體磁耦合。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述第一磁體和所述第二磁體具有面對彼此的相同磁極，以相互磁力排斥。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述泵包括界定了所述腔室的外殼壁，所述腔室包括所述第一子腔室，所述第二磁體被定位在所述第一子腔室處的所述外殼壁上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述第二磁體位于所述第一子腔室的外部，所述第一磁體和所述第二磁體由兩者間的所述第一子腔室和所述外殼壁隔開。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述磁體是動態(tài)磁體，所述動態(tài)磁體可朝著和遠離所述隔膜運動，以動態(tài)地改變其上的磁力。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述發(fā)動機產(chǎn)生脈動振蕩的正和負的相對壓力脈沖，所述可變壓力由所述壓力脈沖提供，所述磁力動態(tài)地響應(yīng)于所述壓力脈沖。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述動態(tài)磁體由旋轉(zhuǎn)的發(fā)動機部件驅(qū)動。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述動態(tài)磁體由振蕩的發(fā)動機部件驅(qū)動。
27.根據(jù)權(quán)利要求14所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，包括第一磁體和第二磁體，所述第一磁體被定位于所述隔膜上，且在其沿所述向前和向后方向的屈曲期間，隨其運動，所述第一磁體位于所述第一子腔室內(nèi)，所述第二磁體為與所述第一磁體磁耦合的動態(tài)磁體，所述動態(tài)磁體可朝著和遠離所述隔膜運動，以動態(tài)地改變其上的磁力。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，具有發(fā)動機驅(qū)動的泵，該泵將經(jīng)分離回收的油從空氣-油分離器的出油口泵送到曲軸箱，優(yōu)選使用發(fā)動機產(chǎn)生的脈動振蕩正和負的相對壓力脈沖。
文檔編號F01M13/04GK102245867SQ200980150078
公開日2011年11月16日 申請日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者克里斯托弗·E·霍爾姆, 布拉德利·T·克拉克, 瑞安·W·魯津斯基, 邁克爾·J·康納, 馬克·V·霍爾茨曼 申請人:康明斯過濾Ip公司