專利名稱：從曲軸箱強制通風系統(tǒng)除油的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的優(yōu)選實施例涉及一種用于內燃機的曲軸箱強制通風系統(tǒng)。
背景技術：
在發(fā)動機運行過程中，燃燒氣體可能繞過汽缸活塞環(huán)并進入發(fā)動機曲軸箱。泄漏 的燃燒氣體被稱為竄漏氣體(blow-by gas)并可能包括未燃燒的進入空氣/燃料混合物、 廢氣、油霧和水汽。曲軸箱強制通風(positive crankcase ventilation, PCV)系統(tǒng)通常用來為曲軸 箱通風并使竄漏氣體再循環(huán)到內燃機的入口側，以便在發(fā)動機的燃燒室內燃燒。所述PCV 系統(tǒng)利用了發(fā)動機入口內的負壓將氣體吸出曲軸箱并吸入與發(fā)動機入口側相關聯(lián)的燃燒 氣體供給系統(tǒng)。部分由于包裝問題的原因，也由于環(huán)境對置于發(fā)動機汽缸體外部的PCV系統(tǒng)的影 響，一些PCV系統(tǒng)已被合并到發(fā)動機本體及汽缸蓋鑄件內部。這樣的內置PCV系統(tǒng)操作成 使發(fā)動機于寒冷氣候下運行時冰凍的風險降到最低，并輔助包裝發(fā)動機，特別是當應用在 車輛中時。在發(fā)動機的高性能操作和在其它條件下操作的過程中，從主軸承滲漏的油可能被 曲軸離心拋入該內置PCV系統(tǒng)的通道中。油霧可能會混入竄漏氣體并與該氣體一起被吸入 PCV系統(tǒng)而損害其運行的整體性。發(fā)動機內置PCV系統(tǒng)需要解決如何防止在特定操作條件下多余的油進入系統(tǒng)的 問題。
發(fā)明內容
在本發(fā)明的一個示例性實施例中，用于內燃機的襯墊包括板片部分和形成于該板 片部分中的PCV碰撞表面。該PCV碰撞表面設置成延伸跨越曲軸箱通風系統(tǒng)通道并部分地 閉合所述曲軸箱通風系統(tǒng)通道。多個孔延伸穿過所述PCV碰撞表面并設置成允許曲軸箱氣 體在曲軸箱通風系統(tǒng)通道中自由流動，同時，所述PCV碰撞表面設置成通過使該表面與油 滴碰撞而使油滴與曲軸箱氣體相分離。在本發(fā)明另外的示例性實施例中，內燃機包括多個組裝部件；置于多個組裝部 件之間的襯墊；以及曲軸箱通風系統(tǒng)，該曲軸箱通風系統(tǒng)包括延伸穿過上述多個組裝部件 與襯墊的通道。PCV碰撞表面與所述襯墊成一整體并延伸跨過曲軸箱通風系統(tǒng)通道以部分 地閉合該通道。多個孔延伸穿過所述PCV碰撞表面并設置成允許曲軸箱氣體在曲軸箱通風 系統(tǒng)通道中自由流動，同時，該PCV碰撞表面通過使該表面與油滴碰撞而使油滴與曲軸箱 氣體相分離。在本發(fā)明另外的實施例中，內燃機包括含有曲軸部分的發(fā)動機本體；組裝到該 發(fā)動機本體的汽缸蓋；置入所述發(fā)動機本體與汽缸蓋之間的汽缸蓋襯墊；以及與所述汽缸 蓋流體連接的燃氣進氣系統(tǒng)。PCV系統(tǒng)包括通道，該通道從曲軸部分延伸而穿過發(fā)動機本體、汽缸蓋襯墊和所述汽缸蓋。PCV碰撞表面安置在所述汽缸蓋襯墊內并延伸跨過PCV系 統(tǒng)通道以部分閉合該通道。多個孔延伸穿過PCV碰撞表面，其中多個孔設置成允許來自曲 軸部分的氣體在處于發(fā)動機本體的曲軸部分和汽缸蓋之間的PCV系統(tǒng)通道內自由流動，同 時，所述PCV碰撞表面設置成通過使PCV碰撞表面與油滴碰撞而使油滴與曲軸箱氣體相分罔。本發(fā)明進一步提供以下解決方案。方案1. 一種用于內燃機的襯墊，包括板片部分；形成于該板片部分中的PCV碰 撞表面，該PCV碰撞表面設置成延伸跨過曲軸箱通風系統(tǒng)通道并部分地閉合所述曲軸箱通 風系統(tǒng)通道；延伸穿過所述PCV碰撞表面的多個孔；其中，所述多個孔設置成允許曲軸箱氣 體在曲軸箱通風系統(tǒng)通道中自由流動，并且，所述PCV碰撞表面設置成通過使PCV碰撞表面 與油滴碰撞而使油滴與曲軸箱氣體相分離。方案2.方案1中所述的用于內燃機的襯墊，其中，所述襯墊包括設置成置于內燃 機的汽缸蓋與發(fā)動機本體之間的汽缸蓋襯墊。方案3.方案1中所述的用于內燃機的襯墊，其中，所述襯墊包括設置成置于內燃 機的閥蓋與汽缸蓋之間的閥蓋襯墊。方案4. 一種內燃機，包括多個組裝部件；位于所述多個組裝部件之間的襯墊；以 及曲軸箱通風系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括由上述多個組裝部件及襯墊限定的通道，所述襯墊具有PCV 碰撞表面，該表面延伸跨過曲軸箱通風系統(tǒng)通道，所述PCV碰撞表面具有設置成允許曲軸 箱氣體在曲軸箱通風系統(tǒng)通道中自由流動的多個孔，同時，所述PCV碰撞表面設置成通過 使PCV碰撞表面與油滴碰撞而使多個油滴與曲軸箱氣體相分離。方案5.方案4中所述的內燃機，其中，所述多個組裝部件包括發(fā)動機本體和汽缸
至
ΓΤΠ ο方案6.方案5中所述的內燃機，其中，所述曲軸箱通風系統(tǒng)通道整體形成于發(fā)動 機本體及汽缸蓋內。方案7.方案4中所述的內燃機，其中，所述多個組裝部件包括汽缸蓋和閥蓋。方案8.方案7中所述的內燃機，其中，所述曲軸箱通風系統(tǒng)通道整體形成于汽缸 蓋及閥蓋內。方案9. 一種內燃機，包括包含有曲軸部分的發(fā)動機本體；裝配于該發(fā)動機本體 的汽缸蓋；置于該發(fā)動機本體與該汽缸蓋之間的汽缸蓋襯墊；與該汽缸蓋流體連接的燃氣 進氣系統(tǒng)；曲軸箱強制通風系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括從曲軸部分延伸并由所述發(fā)動機本體、所述汽 缸蓋襯墊以及所述汽缸蓋限定的通道；PCV碰撞表面，該表面設置于汽缸蓋襯墊內并延伸 跨過所述曲軸箱強制通風系統(tǒng)通道以部分地閉合該通道；以及，延伸穿過所述PCV碰撞表 面的多個孔；其中，所述多個孔設置成允許來自曲軸部分的氣體在處于發(fā)動機本體的曲軸 部分與所述汽缸蓋之間的曲軸箱強制通風系統(tǒng)通道內自由流動，并且，所述PCV碰撞表面 設置成通過使PCV碰撞表面與油滴碰撞而使多個油滴與曲軸箱氣體相分離。方案10.方案9中所述的內燃機，其中，所述PCV碰撞表面與所述汽缸蓋襯墊整體 形成。方案11.方案9中的所述內燃機，其中，所述PCV碰撞表面為附接到汽缸蓋襯墊的 單獨的屏構件。
通過下面結合附圖對本發(fā)明最佳實施方式的詳細描述，將使本發(fā)明的上述特征與 優(yōu)點及其它特征與優(yōu)點顯而易現(xiàn)。
本發(fā)明的其它目的、特征、優(yōu)點和細節(jié)將在下文參照附圖通過舉例的方式從實施 例的詳細描述中展現(xiàn)出來，其中圖1為內燃機的汽缸排的縱向截面圖，其具體表達了本發(fā)明的各個方面；圖2為沿圖1中2-2截面所截取的圖1中的內燃機的局部剖視圖；圖3為沿圖2中3-3截面所截取的圖1中的內燃機的局部剖視圖；圖4為具體表達了本發(fā)明各個方面的汽缸蓋襯墊的局部透視圖；以及圖5為沿2-2截面所截取的圖1中內燃機的局部剖視圖，其具體表達了本發(fā)明的 另一個實施例。
具體實施例方式依照本發(fā)明的一個示例性實施例，圖1所示為發(fā)動機10的一部分，它包括多個 部件，例如含有曲軸14的發(fā)動機本體12，所述曲軸14裝設于發(fā)動機本體12的曲軸部分 16( “曲軸箱”)內。由汽缸壁20限定的汽缸18沿發(fā)動機本體12的縱軸線22串聯(lián)排列。 圖1的截面圖是沿著傾斜于汽缸18的軸線(圖中未示出)的方向而截取的，使得汽缸壁20 看上去是錐形的；然而，汽缸18具有直圓柱形構造。每個汽缸18裝有活塞(圖中未示出)， 用于在發(fā)動機10的運行過程中于汽缸18內往復運動。為了冷卻汽缸18，發(fā)動機本體12中 限定有相關聯(lián)的冷卻套管26。該冷卻套管26包括冷卻套管壁28，該冷卻套管壁28可大致 平行于汽缸壁20延伸并且可與汽缸壁20徑向隔開。所述冷卻管套26可從發(fā)動機本體12 的一端處的冷卻劑進口(圖中未示出)沿著汽缸18的兩側大致延伸至汽缸體的相對端處 的冷卻劑出口(圖中未示出)。冷卻劑循環(huán)通過冷卻套管26而將熱量傳遞到汽缸壁20之 外。汽缸蓋36安裝在發(fā)動機本體12的頂部，蓋襯墊38設置在汽缸蓋36與發(fā)動機本 體12之間，并可操作用來密封汽缸蓋與發(fā)動機本體之間的空隙，同時也可使汽缸蓋與發(fā)動 機本體之間進行流體連通。所述汽缸蓋36封閉每一個汽缸18并與每一個活塞相配合而限 定燃燒室40。每個燃燒室40均具有至少一個進氣口 42，進氣口 42延伸穿過汽缸蓋36，以 向汽缸18傳送氣體燃料混合物。與汽缸蓋36流體連接的燃氣進氣系統(tǒng)48包括安裝于所 述汽缸蓋的進氣歧管50，并且可以包括上游節(jié)氣門體(圖中未示出)或其它裝置，該裝置可 操作用于測量進入到進氣增壓室52中的氣體/燃料進入充量，該進氣增壓室52將進氣充 量分配給汽缸蓋36的進氣口 42。在發(fā)動機10的運轉過程中，活塞的進氣沖程通過進氣歧管50和進氣口 42將進口 空氣吸入到所述燃燒室40。在發(fā)動機的動力沖程過程中，燃燒室40中的一部分燃燒氣體可 被活塞吹入發(fā)動機本體12的曲軸部分16中。限制參照圖1和圖2，該燃燒氣體或竄漏氣體 82可包含任意組合形式的腐蝕性廢氣、未燃燒的進入氣體燃料混合物、油霧或水汽。為了從 發(fā)動機10的曲軸部分16中除去竄漏氣體82，曲軸箱強制通風(“PCV”)系統(tǒng)(在圖1中 總體上用附圖標記54標記)設置成使曲軸箱16通風并將竄漏氣體82再循環(huán)到發(fā)動機的進氣系統(tǒng)以用于在燃燒室40內燃燒。在如圖1和圖2所示的示例性實施例中，PCV系統(tǒng)54的一些部分以及其它相關聯(lián) 的部件整體形成于或鑄造于發(fā)動機本體12和汽缸蓋36內。PCV系統(tǒng)54可包括氣/油通道 56，該通道56具有被整體鑄造形成于發(fā)動機本體12和汽缸蓋36的相應部分。該PCV系統(tǒng) 54可利用迷宮式結構，這種結構對于在PCV系統(tǒng)54中從竄漏氣體82中分離油滴84、并且 使積聚的油滴84返回到發(fā)動機本體12的曲軸部分16是很有用的。所述PCV系統(tǒng)54通過位于氣/油通道56下端的曲軸箱開口 60而與曲軸箱16進 行流體連通，以允許竄漏氣體82離開曲軸箱并進入PCV系統(tǒng)。上部傳送通道62與氣/油 通道56的上端流體連通，并且設置成將竄漏氣體82傳送至進氣系統(tǒng)出口 58。該上部傳送 通道62可整體鑄造形成于汽缸蓋36內，或如圖2所示，可延伸穿過閥蓋64，所述閥蓋64安 裝在汽缸蓋36的頂部，并在閥蓋64與汽缸蓋36之間設置有閥蓋襯墊66。再次參照圖2和圖3，汽缸蓋襯墊38置于汽缸蓋36與發(fā)動機本體12之間，并位 于這兩個部件的界面處。汽缸蓋襯墊的作用在于保持汽缸蓋36與發(fā)動機本體12之間的密 封關系，該發(fā)動機本體12包括對燃燒室40中的高壓燃氣、冷卻套管26和曲軸箱中的冷卻 劑或PCV系統(tǒng)54中的竄漏氣體82進行密封的密封件。在如圖2和圖4所示的示例性實施 例中，汽缸蓋襯墊38由一層或多層半剛性或剛性板構成，例如由分別具有上接觸面70和下 接觸面72的鋼板68構成，其中包括有密封功能件74，例如是一體形成的凸起的密封焊道 或橡膠類密封材料，它有助于在汽缸蓋36與發(fā)動機本體12之間形成密封關系。蓋襯墊38 也可由其他合適的材料構成，例如銅板或復合材料，所述復合材料例如是石棉或石墨或高 溫彈性體。冷卻劑孔76形成于該蓋襯墊38中，其所處的位置與在汽缸蓋36和發(fā)動機本體 12中的冷卻套管26的冷卻套管壁28對齊，以便允許冷卻劑暢通無阻地從一個部件流到另 一個部件。該通道可被沖壓入鋼板68內，或被切入或以其它方式形成在鋼板68內。參考圖1-4，PCV碰撞表面或板78位于汽缸蓋襯墊38中并設置成部分地閉合位于 汽缸蓋36與發(fā)動機本體12之間的PCV界面80處的PCV氣/油通道56。在一個示例性實 施例中，該PCV碰撞表面78是與鋼板68 —體形成的部分，并且包括一系列延伸穿過鋼板的 穿孔或孔洞79。被穿孔的PCV碰撞表面78因此設置成允許曲軸箱氣體或竄漏氣體82在 發(fā)動機本體12的曲軸箱部分16與汽缸蓋36之間的氣/油通道56中自由流動。在車輛的 高加速或轉彎過程中，可能被曲軸14拋入PCV氣/油通道56的油滴84將碰撞上述被穿孔 的PCV碰撞表面78，這將導致油滴84從竄漏氣體82中分離、積聚、返回曲軸箱16，因此改 善(減少)PCV系統(tǒng)54的油耗特性。這種在油耗方面的改善不需任何附加的硬件、PCV系 統(tǒng)容量或花費就可完成。參考圖1-4，雖然到現(xiàn)在為止圖示中的PCV碰撞表面78是一體地沖壓或一體形成 于蓋襯墊38的鋼板68中，但是顯然在不離開本發(fā)明的范圍內，能夠想到該碰撞表面或板可 以包括獨立的穿孔板或屏部分，該穿孔板或屏部分設置在汽缸蓋36與發(fā)動機本體12之間 且位于氣軸通道56的PCV界面80處。此外，雖然圖中已示出PCV碰撞表面78 —體地沖壓 或形成于蓋襯墊38的鋼板68中，但是已經考慮到的方案還有，該碰撞表面也可包括類似構 造的閥蓋襯墊66的部分，正如圖5中所示的那樣。在這樣的實施例中，可利用閥蓋64的上 部傳遞通道62將PCV碰撞表面78b設置成跨越氣/油通道56的PCV界面90，也具有相似 的除油效果。
已參照示例性實施例對本發(fā)明進行了描述，可被本領域技術人員理解的是，在不 脫離本發(fā)明的保護范圍情況下，還可做出各種改變和將上述實施例中的各個零部件用等同 物進行替換。另外，在本發(fā)明的教導下，可做許多變形以適應特殊情境或材料，這些都不會 脫離本發(fā)明的基本范圍。因此，對于實現(xiàn)本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于作為最佳實施方式的所 公開的特定實施例，而是本發(fā)明將包括所有落入本申請范圍內的實施例。
權利要求
一種用于內燃機的襯墊，包括板片部分；形成于該板片部分中的PCV碰撞表面，該PCV碰撞表面設置成延伸跨過曲軸箱通風系統(tǒng)通道并且部分地閉合所述曲軸箱通風系統(tǒng)通道；及延伸穿過所述PCV碰撞表面的多個孔；其中，所述多個孔設置成允許曲軸箱氣體在曲軸箱通風系統(tǒng)通道中自由流動，并且，所述PCV碰撞表面設置成通過使PCV碰撞表面與油滴碰撞而使油滴與曲軸箱氣體相分離。
2.根據權利要求1所述的用于內燃機的襯墊，其中，所述襯墊包括設置成置于內燃機 的汽缸蓋與發(fā)動機本體之間的汽缸蓋襯墊。
3.根據權利要求1所述的用于內燃機的襯墊，其中，所述襯墊包括設置成置于內燃機 的閥蓋與汽缸蓋之間的閥蓋襯墊。
4.一種內燃機，包括 多個組裝部件；置于所述多個組裝部件之間的襯墊；及曲軸箱通風系統(tǒng)，該曲軸箱通風系統(tǒng)包括由所述多個組裝部件及襯墊限定的通道，所 述襯墊具有PCV碰撞表面，該PCV碰撞表面延伸跨過曲軸箱通風系統(tǒng)通道，所述PCV碰撞表 面具有設置成允許曲軸箱氣體在曲軸箱通風系統(tǒng)通道中自由流動的多個孔，同時，所述PCV 碰撞表面設置成通過使PCV碰撞表面與油滴碰撞而使多個油滴與曲軸箱氣體相分離。
5.根據權利要求4所述的內燃機，其中，所述多個組裝部件包括發(fā)動機本體和汽缸蓋。
6.根據權利要求5所述的內燃機，其中，所述曲軸箱通風系統(tǒng)通道整體形成于發(fā)動機 本體及汽缸蓋內。
7.根據權利要求4所述的內燃機，其中，所述多個組裝部件包括汽缸蓋和閥蓋。
8.根據權利要求7所述的內燃機，其中，所述曲軸箱通風系統(tǒng)通道整體形成于汽缸蓋 及閥蓋內。
9.一種內燃機，包括發(fā)動機本體，該發(fā)動機本體包括曲軸部分； 組裝于該發(fā)動機本體的汽缸蓋； 置于該發(fā)動機本體與該汽缸蓋之間的汽缸蓋襯墊； 與該汽缸蓋流體連接的燃氣進氣系統(tǒng)；曲軸箱強制通風系統(tǒng)，該曲軸箱強制通風系統(tǒng)包括從曲軸部分延伸并由所述發(fā)動機本 體、所述汽缸蓋襯墊以及所述汽缸蓋限定的通道；PCV碰撞表面，該PCV碰撞表面設置于汽缸蓋襯墊內并延伸跨過所述曲軸箱強制通風 系統(tǒng)通道以部分地閉合該通道；及延伸穿過所述PCV碰撞表面的多個孔；其中，所述多個孔設置成允許來自曲軸部分的 氣體在處于發(fā)動機本體的曲軸部分與所述汽缸蓋之間的曲軸箱強制通風系統(tǒng)通道內自由 流動，并且，所述PCV碰撞表面設置成通過使PCV碰撞表面與油滴碰撞而使多個油滴與曲軸 箱氣體相分離。
10.根據權利要求9所述的內燃機，其中，所述PCV碰撞表面與所述汽缸蓋襯墊整體形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及從曲軸箱強制通風系統(tǒng)除油的設備。一種內燃機襯墊，包括板片部分和形成于該板片部分中的PCV碰撞表面。該PCV碰撞表面構造成延伸跨越并局部閉合曲軸箱通風系統(tǒng)通道。多個孔延伸穿過該PCV碰撞表面并構造成允許曲軸箱氣體在曲軸箱通風系統(tǒng)通道中自由流動，同時該PCV碰撞表面通過用該表面緊壓油滴而使油滴從曲軸箱的氣體中分離。
文檔編號F01M13/04GK101922328SQ201010253758
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月17日 優(yōu)先權日2009年6月15日
發(fā)明者A·S·米勒, T·L·吉布斯 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司