相關(guān)專利申請的交叉引用

本申請要求于2016年5月3日提交的英國專利申請no.1607649.9的優(yōu)先權(quán)。以上引用申請的整體內(nèi)容以引用方式全文并入于此以用于所有目的。

本發(fā)明涉及曲軸箱集油器(catcher)，尤其涉及但并不專指，被配置為收集曲軸箱內(nèi)散布的(dispersed)機油并引導(dǎo)機油流向曲柄油底殼并且從曲軸箱外殼壁離開的曲軸箱集油器。

背景技術(shù)：

在內(nèi)燃發(fā)動機的暖機過程中，發(fā)動機缸體結(jié)構(gòu)充當(dāng)大型散熱器，這是因為相比于冷卻劑和機油，發(fā)動機缸體結(jié)構(gòu)的熱慣量要超出一個數(shù)量級。因此，發(fā)動機缸體結(jié)構(gòu)比機油花費更長時間來變暖。

以示例方式，從活塞冷卻腔返回的被燃燒事件加熱的熱機油可以撞擊發(fā)動機的曲柄，并且機油可以被拋向較冷的曲軸箱。當(dāng)機油被拋向曲軸箱壁時，由于曲軸箱熱慣量大且表面積大，因此機油損失熱量。相似地，從汽缸蓋返回的機油已經(jīng)被加熱并且在通過發(fā)動機缸體返回到油底殼時損失熱量。所造成的較冷機油粘稠度更高，導(dǎo)致更高的摩擦損失。這轉(zhuǎn)而導(dǎo)致更差的燃料消耗和車廂加熱。

本發(fā)明試圖解決這些問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，曲軸箱集油器被提供，其被配置為提供在發(fā)動機曲軸上方和相關(guān)聯(lián)的活塞下方，曲軸箱集油器包含：一個或多個表面，該表面被配置為收集散布在曲軸箱中的機油、并且沿著曲軸箱集油器表面引導(dǎo)機油從曲軸箱外殼壁離開并且流向曲柄油底殼；用于使相關(guān)聯(lián)活塞的連桿經(jīng)過的第一孔；和被提供在第一孔周圍的密封件，其中該密封件被配置為抵靠曲軸箱外殼壁圍繞通向發(fā)動機汽缸的開口密封，在發(fā)動機汽缸中存在相關(guān)聯(lián)的活塞，并且密封件在曲軸箱集油器和曲軸箱外殼壁之間的空隙與發(fā)動機汽缸之間提供密封，其中曲軸箱集油器進一步包含橫跨空隙的一個或多個固定座。

曲軸箱集油器可以包含設(shè)置于第一孔周圍的第一唇緣，例如在限定第一孔的邊緣周圍。第一唇緣可以至少部分地構(gòu)成密封件。第一唇緣可以接觸曲軸箱外殼壁。第一唇緣可以突出以構(gòu)成曲軸箱集油器的頂表面。第一唇緣可以朝活塞方向突出。

曲軸箱集油器可以包含在第一孔周圍施加的密封劑，例如在限定第一孔的邊緣周圍。密封劑可以至少部分地構(gòu)成密封件。密封劑可以接觸曲軸箱外殼壁。

密封劑可以被施加在第一唇緣上。密封劑與唇緣可以共同構(gòu)成密封件。

第一孔沿著垂直和/或平行于曲軸的縱軸線的方向的寬度可以等于或大于相關(guān)聯(lián)發(fā)動機汽缸的對應(yīng)寬度。

曲軸箱集油器可以被配置為與曲軸箱外殼壁分隔。曲軸箱集油器可以被配置為基本依照曲軸箱外殼壁的輪廓(contour)。曲軸箱集油器可以被配置為在與曲軸的延伸經(jīng)過曲軸箱的縱軸線垂直的平面中基本依照曲軸箱外殼壁的輪廓。曲軸箱外殼壁與曲軸箱集油器之間的空隙可以約為4mm-10mm之間，

曲軸箱集油器可以被配置為被提供給發(fā)動機的單個汽缸。換句話說，每個活塞可以被提供有一個曲軸箱集油器。曲軸箱集油器可以被配置為處于發(fā)動機的相鄰汽缸間的壁之間。然而，也設(shè)想到的是，曲軸箱集油器可以在多個活塞的下方延伸。

曲軸箱集油器可以包含底表面。底表面可以面向曲軸。底表面可以被配置為收集由曲軸、連桿和/或由曲軸與連桿間的軸承所散布的機油。曲軸箱集油器可以包含頂表面。頂表面可以面向活塞。頂表面可以被配置用于收集從曲軸箱上方例如從活塞冷卻腔、汽缸蓋或任何其他機油來源返回的機油。

曲軸箱集油器可以包括一個或多個第二唇緣。第二唇緣可以被提供于曲軸箱集油器表面的一個或多個邊緣上，例如在曲軸箱集油器的頂表面上和/或底表面上。第二唇緣可以突出到頂表面上方和/或底表面下方。一個或多個第二唇緣可以被提供在曲軸箱集油器表面的與發(fā)動機的相鄰汽缸之間的壁鄰近的邊緣上。一個或多個第二唇緣可以被提供在曲軸箱集油器表面的邊緣上，所述邊緣基本垂直于曲軸的延伸經(jīng)過曲軸箱的縱軸線。

曲軸箱集油器可以由絕熱材料制成。例如，曲軸箱集油器可以至少部分由塑性材料制成，諸如尼龍。曲軸箱集油器可以至少部分由閉孔泡沫材料制成。曲軸箱集油器可以通過一個或多個絕熱連接件與曲軸箱外殼壁連接。這種連接件可以由塑性材料制成，諸如尼龍。

諸如內(nèi)燃發(fā)動機的發(fā)動機可以包含上述曲軸箱集油器。相似地，諸如汽車、廂式貨車或任何其他機動車輛的車輛可以包含上述曲軸箱集油器。

附圖說明

為了更好地理解本發(fā)明并更清楚地顯示如何使其生效，現(xiàn)以舉例的方式參考附圖，其中：

圖1顯示了發(fā)動機的側(cè)剖面圖，其中提供了根據(jù)先前提出的示例的曲軸箱集油器。

圖2顯示了根據(jù)先前提出的示例的曲軸箱集油器的平面圖(為了清晰已省略曲軸和連桿)。

圖3顯示了根據(jù)先前提出的示例的曲軸箱集油器的進一步的側(cè)剖視圖，并且是沿圖2中所示的a-a剖面獲取的(為了清晰已省略曲軸和連桿)。

圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例的曲軸箱集油器的側(cè)剖視圖，并且與圖3顯示的針對先前提出的示例的視圖相對應(yīng)(為了清晰已省略曲軸和連桿)。

圖1-4大約按比例繪制，然而，如果需要，其他相對尺寸是可以被使用的。

具體實施方式

參考圖1-3，先前提出的裝置包含曲軸箱集油器100。曲軸箱集油器100被配置為放置于內(nèi)燃發(fā)動機4的曲軸箱2中。曲軸箱2構(gòu)成發(fā)動機曲軸6的外殼。如所闡述的，曲軸箱2可以包含汽缸體8的一部分8a，該部分8a在汽缸10下方延伸以用于活塞12。曲軸箱2由油底殼部分14結(jié)束，油底殼部分14可以經(jīng)由法蘭8’、14’與汽缸體部分8a耦連。盡管未顯示，但應(yīng)理解的是其他布置也可以應(yīng)用，例如，曲軸箱和汽缸體可以被整合，或者曲軸箱和汽缸體可以是分開的分立部件。

如圖1所述，曲軸箱集油器100被提供于曲軸6上方并且在活塞12下方。相應(yīng)地，曲軸箱集油器被提供于發(fā)動機汽缸10之下。此外，如圖2所示，曲軸箱集油器100可以被提供于壁16之間。壁16劃分相鄰的汽缸10并可以在汽缸10下方延伸至曲軸箱2中。壁16可以向曲軸軸承罩(未顯示)提供支撐并且可以是汽缸體鑄件8的一部分。相應(yīng)地，每個汽缸10以及相關(guān)聯(lián)的活塞12中提供一個曲軸箱集油器100。然而，在可替代的布置中，曲軸箱集油器可以延伸跨越任意數(shù)量的汽缸10。

曲軸箱集油器100可以與曲軸箱2的內(nèi)表面18間隔開。內(nèi)表面18可以朝向曲軸箱2的頂部，并且在所示的具體示例中，內(nèi)表面18可以被提供于在汽缸10的下方延伸的汽缸體8的部分8a上。曲軸箱集油器100可以基本是平面的，例如板狀的，例如具有的厚度小于其長度或?qū)挾鹊?％。曲軸箱集油器100可以置于至少部分依照曲軸箱2的內(nèi)表面18的輪廓的平面中。于是，曲軸箱集油器100可以基本與內(nèi)表面18平行。內(nèi)表面18和因此曲軸箱集油器100可以在與曲軸縱軸線6a垂直的平面中勾畫出一個或多個圓弧形輪廓。圓的圓心可以基本對應(yīng)于曲軸的縱軸線6a，例如曲軸繞其轉(zhuǎn)動的軸線。相比之下，內(nèi)表面18和因此曲軸箱集油器100可以在平行于曲軸縱軸線6a的方向上基本筆直。于是，曲軸箱集油器100可以至少部分地對應(yīng)于基本圓柱形管的一扇形區(qū)。

曲軸箱集油器100可以裝配在曲軸箱內(nèi)壁18和弧形之間的空間中，所述弧形在曲軸6旋轉(zhuǎn)時通過曲軸6和連桿7的大端7a勾畫出輪廓。如圖2所描繪的，例如在徑向方向上的空隙x可以存在于曲軸箱外殼壁18和曲軸箱集油器100之間?？障秞可以是變化的或可以是基本恒定的，例如沿著曲軸箱集油器的表面。空隙x可以在大約4mm至10mm之間。相似地，空隙y可以存在于劃分壁16與曲軸箱集油器100之間?？障秠可以是基本恒定的?？障秠可以為小值，例如在約1-10mm之間。

如圖1所示，具有面向內(nèi)的油底殼表面22的油底殼壁20可以被提供于曲軸箱2的彎曲內(nèi)表面18下方。油底殼壁20可以被提供于曲軸6的每一側(cè)。油底殼表面22可以基本是筆直且平行的。在油底殼表面22與內(nèi)表面18的交界處，油底殼表面22可以與內(nèi)表面18的切線重合。油底殼壁20可以構(gòu)成油底殼部分14的一部分，該油底殼部分14可以與外殼部分8a整合，也可以不與外殼部分8a整合。油底殼壁20可以限定容納曲軸箱2中的機油26的油底殼24。

參考圖1，曲軸箱集油器100可以向下延伸至基本與曲軸縱軸線6a齊平的點。相應(yīng)地，在曲軸箱集油器100的軌跡基本是以圍繞曲軸縱軸線6a為中心的圓弧的情況下，曲軸箱集油器100可以包夾約180°的角度。然而，在可替換的布置中，曲軸箱集油器可以延伸至曲柄縱軸線上方的點，例如曲軸箱集油器100可以包夾小于180°的角度。這可以是有利的，因為從集油器100流出的機油可以在落入油底殼24時距離油底殼表面22更遠(yuǎn)。可替換地，曲軸箱集油器可以延伸至曲柄縱軸線下方的點。例如，曲軸箱集油器可以依照被闡述為基本筆直的油底殼表面22。曲軸箱集油器甚至可以延伸進機油油底殼24中，例如在使用期間在機油液面下方。

曲軸箱集油器100包含表面，該表面被配置為收集曲軸箱2中散布的機油，并且沿著曲軸箱集油器的表面引導(dǎo)機油離開曲軸箱壁18、22并且流向曲柄油底殼24。具體來講，曲軸箱集油器100包含在安裝時面向活塞12的頂表面102。另外，曲軸箱集油器100包含在安裝時面向曲軸6的底表面104。

參考圖2和圖3，曲軸箱集油器100可以包含使連桿7穿過的第一孔110。第一孔110在垂直于曲軸的縱軸線6a的方向中的寬度可以小于相關(guān)聯(lián)發(fā)動機汽缸10的對應(yīng)寬度。額外地或可替換地，第一孔110在平行于曲軸的縱軸線6a的方向中的寬度可以小于相關(guān)聯(lián)發(fā)動機汽缸10的對應(yīng)寬度。于是，從汽缸10的側(cè)面落下的機油將被曲軸箱集油器100接住。

如圖3所示，曲軸箱集油器100可以包含第一唇緣112，第一唇緣112被提供于限定第一孔110的邊緣周圍。第一唇緣112可以從曲軸箱集油器的頂表面102突出并且可以在朝向活塞12的方向中突出。第一唇緣112可以防止頂表面102上的機油通過第一孔110下落。

如圖2所示，曲軸箱集油器100可以包含一對第二唇緣114。第二唇緣114可以被提供于曲軸箱集油器的邊緣上，該曲軸箱集油器的邊緣與相鄰汽缸10之間的壁16鄰近。相應(yīng)地，第二唇緣114可以被提供于曲軸箱集油器的兩個邊緣上，這兩個邊緣基本與曲軸縱軸線6a垂直。第二唇緣114可以突出到頂表面102上方。于是，第二唇緣114可以防止頂表面102上的機油下落越過鄰近壁16的邊緣。

如圖1和圖2所述，曲軸箱集油器100可以包含使活塞冷卻噴嘴32經(jīng)過的第二孔120?；钊鋮s噴嘴32可以從機油管道34伸出，機油管道34引導(dǎo)機油噴嘴32穿過第二孔120并朝向活塞12。可替換的是，伸出冷卻噴嘴32的管道可以延伸經(jīng)過第二孔120。與第一孔110相似，向上突出的唇緣(未顯示)可以被提供在限定第二孔120的邊緣周圍。

參照圖1和圖3，頂表面102可以被配置為收集從曲軸箱上方返回的機油，諸如通過管路28從汽缸蓋返回的機油26a和/或從汽缸10返回的機油26b，例如從設(shè)置在汽缸10周圍的活塞冷卻腔30返回的機油26b。相應(yīng)地，曲軸箱集油器100可以延伸跨越汽缸蓋機油排油管28和/或活塞冷卻腔排油管(未顯示)。例如，從活塞冷卻腔30返回的機油可以在頂表面102上的點108處流至頂表面上。接下來，頂表面102上收集的機油可以在重力作用下沿頂表面流動。機油可以流動直到機油到達曲軸箱集油器100的底邊緣106，在此點處機油落入油底殼24中。

底表面104可以被配置為收集通過曲軸6和/或通過連桿大端7a散布的機油26c，例如當(dāng)曲軸6和/或連桿大端7a經(jīng)過油底殼24中的機油26時散布的機油26c。接下來，底表面104上收集的機油可以在重力和機油的表面張力作用下沿底表面流動。機油可以流動直到機油到達曲軸箱集油器100的底邊緣106，在此點處機油落入油底殼24中。

在任一情況中，頂表面102和底表面104可以防止返回油底殼24的機油接觸曲軸箱壁18、16、20，進而最小化機油在曲軸箱2中的熱量損失。另外，從曲軸箱上方返回的機油可以被防止直接下落至曲軸箱中、撞擊曲軸或連桿以及被甩出到外殼壁。

此外，曲軸箱集油器100以及位于曲軸箱集油器100與曲軸箱內(nèi)表面18之間的氣隙將作為絕熱屏障。曲軸6和連桿7的運動在曲軸箱中產(chǎn)生具有油霧的旋轉(zhuǎn)氣流。由于從熱氣體到較冷曲軸箱壁的強制對流，這種氣流造成額外的熱量損失。因此，通過增加曲軸箱集油器100以及其與內(nèi)表面18之間的氣隙，將減少來自氣體運動的導(dǎo)熱量和強制對流換熱量以及來自熱機油的熱量損失。

在建造過程中，曲軸箱集油器100可以被模塑或彎曲成型。另外，曲軸箱集油器100可以由低導(dǎo)熱性絕熱材料制成，例如塑性材料，諸如尼龍。選擇這種材料將最小化從下落至曲軸箱集油器100上的機油傳遞的熱能。此外，盡管未顯示，但曲軸箱集油器可以通過一個或多個絕熱連接件與曲軸箱外殼壁18連接，并且這類連接件可以由塑性材料例如尼龍制成。連接件可以包含樅樹(firtree)型配件、螺絲釘或任意其他合適的連接件。連接件可以被接收在曲軸箱壁18的開口中。額外地或可替換地，曲軸箱集油器可以包含法蘭(未顯示)，該法蘭例如可以裝配在汽缸體部分8a的法蘭8’和油底殼部分14的法蘭14’之間，進而保持曲軸箱集油器在適當(dāng)位置。

圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例的曲軸箱集油器200。曲軸箱集油器200與前述曲軸箱集油器100相似，并且前文關(guān)于曲軸箱集油器100所述的特征可以等同地應(yīng)用于曲軸箱集油器200。換句話說，曲軸箱集油器200可以替代曲軸箱集油器100。例如，曲軸箱集油器200被配置為提供在曲軸6與具有其相關(guān)聯(lián)活塞12的發(fā)動機汽缸10之間。相應(yīng)地，曲軸箱集油器200包含使相關(guān)聯(lián)活塞12的連桿7經(jīng)過的第一孔210。

密封件211可以被提供于第一孔210周圍在曲軸箱集油器面向曲軸箱外殼壁18的側(cè)面上。密封件211可以被配置為抵靠曲軸箱外殼壁18密封在曲軸箱外殼壁中的開口周圍，在所述開口處，發(fā)動機汽缸10接觸曲軸箱外殼壁。密封件211可以在發(fā)動機汽缸和曲軸箱集油器與曲軸箱外殼壁18之間的空隙215之間提供密封。

與集油器100形成對比的是，曲軸箱集油器200不必在汽缸孔10正下方延伸。換句話說，第一孔210在垂直和/或平行于曲軸縱軸線6a的方向中的寬度可以等于或大于相關(guān)聯(lián)發(fā)動機汽缸10的對應(yīng)寬度。相應(yīng)地，曲軸箱集油器200仍可以收集被曲軸6拋出的機油以及從排油管28、活塞冷卻腔、渦輪或曲軸箱通風(fēng)設(shè)備回路返回的機油，但不必收集來自活塞12下側(cè)的機油。

曲軸箱集油器200可以包含第一唇緣212，第一唇緣212被設(shè)置在限定第一孔210的邊緣217周圍。第一唇緣212可以在朝向汽缸10的方向上自曲軸箱集油器200的頂表面突出。曲軸箱集油器200可以包含密封劑214，例如密封劑顆粒，其被施加于限定第一孔210的邊緣217周圍。密封件214可以被施加到第一唇緣212上并且密封劑214可以與曲軸箱外殼壁18接觸。密封劑214與第一唇緣212可以由此共同構(gòu)成密封件211。

在可替換的布置中，可以省去密封劑，并且第一唇緣212可以直接接觸曲軸箱外殼壁18從而構(gòu)成密封件。在另外的可替換布置中，可以省去第一唇緣，并且密封劑214可以單獨構(gòu)成密封件211。

無論何種方式構(gòu)成的密封件211，密封件211均可以防止空隙215中的空氣受空氣運動的脈動，該空氣運動由活塞12在汽缸10內(nèi)的上下運動生成。通過這種方式，空隙215中的空氣將是相對停滯的，并且因此將產(chǎn)生良好的熱阻，從而減少向曲軸箱壁18的熱傳遞。

曲軸箱集油器200可以包含一個或多個固定座216，固定座216橫跨空隙215并且允許曲軸箱集油器200附著到曲軸箱外殼壁18。固定座216在圖4的橫截面圖中被顯示，但其并未展現(xiàn)所有橫截面，例如使得來自排油管28或活塞冷卻腔的機油能夠環(huán)繞固定座216流動的橫截面。

曲軸箱集油器200可以由低導(dǎo)熱性絕熱材料制成，例如塑性材料，諸如尼龍?？商鎿Q地，曲軸箱集油器200可以至少部分由閉孔泡沫材料制成。

圖1-4顯示了示例性配置及多種部件的相對位置。如果顯示為互相直接接觸或直接耦連，則這些元件在至少一個示例中可以被分別稱為直接接觸或直接耦連。相似地，顯示為彼此連續(xù)或鄰近的元件在至少一個示例中可以分別是彼此連續(xù)或鄰近的。例如，處于彼此共面接觸的部件可以被稱為處于共面接觸。又例如，在至少一個示例中，其間僅有空間而沒有其他部件的彼此分離放置的元件可以被這樣提及。再例如，顯示為在另一元件上方/下方的元件，在另一元件的相對側(cè)的元件，或在另一元件的左/右側(cè)的元件可以相對于另一元件被這樣提及。進一步地，如圖所示，在至少一個示例中，最頂端的元件或元件的某個點可以被稱為部件的“頂部”，并且最底端的元件或元件的某個點可以被稱為部件的“底部”。如本文使用的，頂部/底部、較高的/較低的、上方的/下方的可以是相對于圖的豎直軸線，并且用來描述圖中元件相對于另一元件的定位。這樣，在一個示例中，顯示為在其他元件上方的元件被放置于其他元件的豎直上方。作為另一個示例，圖中闡述的元件的形狀可以被稱為具有那些形狀(例如是環(huán)形的、筆直的、平面的、彎曲的、圓的、倒角的、有角度的或諸如此類)。進一步地，至少在一個示例中，被顯示為彼此交叉的元件可以被稱為交叉元件或與彼此交叉。仍進一步地，在一個示例中，被顯示為在另一元件內(nèi)或被顯示為在另一元件外的元件可以被這樣提及。

空間相關(guān)術(shù)語，諸如“內(nèi)”、“外”、“之下”、“下方”、“低于”、“上方”、“高于”及諸如此類可以在本文使用，從而方便描述一個元件或特征與其他(一個或多個)元件或(一個或多個)特征的如圖中闡述的關(guān)系?？臻g相關(guān)術(shù)語除了包含圖中所闡述的取向之外還可意圖涵蓋所使用或運行的設(shè)備的不同取向。例如，如果設(shè)備在圖中是翻轉(zhuǎn)的，則被描述為在其他元件或特征的“下方”或“之下”的元件將被取向為在其他元件或特征的“上方”。因此，示例性術(shù)語“下方”可以涵蓋上方和下方的取向。設(shè)備可以其他方式取向(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他取向)，并且本文使用的空間相關(guān)描述符會被相應(yīng)地解釋。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，盡管以舉例的方式參照一個或多個示例對本公開進行描述，但本發(fā)明不限于所公開的示例，并且可在不脫離由隨附權(quán)利要求所限定的本公開的范圍的情況下構(gòu)造可替換示例。