发动机的曲轴箱强制通风系统中的油气分离器的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]发动机的曲轴箱强制通风系统中的油气分离器【【背景技术】】
[0002]在发动机运转期间小量的燃烧气体可能在燃烧运转期间泄漏通过活塞环进入曲轴箱。这些气体统称为窜气(blow-by gas)。当未减轻地离开时窜气可能显著地影响发动机排放。所以，开发了曲轴箱强制通风(PCV)系统以减少窜气排放，从而减少车辆排放。PCV系统典型地配置为将空气从曲轴箱汲取进进气系统并随后进入汽缸，从而建立用于窜气的闭环。结果是，减少了窜气排放，从而减少了发动机对环境的影响。然而，窜气还可能包含当从PCV系统流进汽缸时可能劣化燃烧运转的油滴或蒸气。当油滴从进气系统流进汽缸时，发动机排放增加并且发动机功率输出减小。所以，开发了油气分离器以从PCV出口流进进气系统的窜气中去除机油。
[0003]US 8，495，993公开了一种位于第一和第二汽缸体之间凹陷中的油气分离器机构。该油气分离器机构包括形成污染的空气室和干净的空气室之间边界的挡板。挡板配置用于从流动通过该分离器的气体分离机油。发明人已经认识到US 8，495，993公开的油气分离器的多个缺点。例如，US 8，495，993公开的挡板具有较大的表面积，从而降低油气分离器的并且更宽泛地降低PCV系统的紧凑度。此外，挡板的几何形状以及分离器的入口管还增加PCV系统内的损失。结果是，在进气系统中需要较高的真空以从曲轴箱汲取窜气，限制了PCV运转的时间段。所以，增加了发动机排放。
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【发明内容】
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[0004]这样在一种方法中，提供了曲轴箱强制通风(PCV)系统中的油气分离器。油气分离器包括与进气管和储油器(oil reservoir)流体连通的油气分离管以及包括相对于油气分离管以80度和100度之间的角度设置的输入管孔的输入管，输入管孔在分离管出口和分离管入口之间的位置处开口进入分离管。
[0005]当油气分离器中的管这样设置时，曲轴箱气体中的油滴流动通过而接触油气分离管的壁以实质上减少(例如禁止)油滴向下游流动进入油气分离管的排出端口(exitport)的可能性。所以，机油收集在油气分离管中。应理解，当与现有的油气分离器相比时油气分离管和输入管这样的设置增加了可以从曲轴箱气体中分离的机油量。额外地，机油分离管和输入管这样的设置能经由紧凑装置从流动通过的曲轴箱气体中去除机油。结果是，如果需要，可以增加PCV系统的紧凑度，同时能从曲轴箱气体中去除更大量的机油。此夕卜，当与之前的油气分离器比较时，由于油气分离管和输入管的配置，还减小了油气分离器中的损失。
[0006]单独或结合附图阅读下面的【具体实施方式】，本发明的上述优点和其它优点以及特征将变得显而易见。
[0007]应理解，提供上文的概述用于以简化形式引入一系列原理，其将在【具体实施方式】中进一步进行描述。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或实质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由遵循具体实施例的权利要求书确定。此外，所要求保护的主题不局限于解决上文或本说明书中任意部分所提到的缺点的实施方式。此外，上述问题是发明人在此认识到的，而不认为是公知的。
【【附图说明】】
[0008]图1显示包括曲轴箱强制通风(PCV)系统的发动机的示意描述；
[0009]图2显示示例油气分离器的说明；
[0010]图3显示图2中显示的油气分离器的截面图；
[0011]图4显示用于PCV系统运转的方法。
[0012]图2和3大致按比例绘制，然而如果需要可以使用其它的相对尺寸。
【【具体实施方式】】
[0013]本说明书描述了具有相对于油气分离管以80和100度之间的角度设置的输入管的油气分离器。当油气分离器中的管这样设置时，曲轴箱气体中的油滴流动通过而接触油气分离管的壁并且能减少(例如基本上禁止)机油向下游流动进入油气分离管的排出端口的可能性。因此，油气分离管有助于分离器中机油的收集。随后在选择的工况期间可以允许收集的机油流入储油器。这样，经由紧凑装置从曲轴箱气体中去除机油。此外，油气分离器中管的设置能从气体中高效地去除机油且基本上不减少PCV系统中的损失，当与之前的具有更高流动损失的油气分离器比较时能使油气分离器在宽范围的发动机状况内运转。
[0014]图1显示发动机10的示意描述。发动机10可以包括在车辆150中。从而，发动机10提供原动力至车辆150。额外地，发动机10包括曲轴箱12。储油器14和发动机缸体16可以形成曲轴箱12的边界。储油器14配置用于存储机油15或适当的润滑剂。应理解储油器14可以包括在配置用于提供润滑剂至发动机部件的发动机润滑系统中。应理解在一个示例中曲轴箱12可以与周围的环境基本上密封。即曲轴箱中的气体基本上不在不希望的位置流出曲轴箱进入周围的环境。额外地，在发动机10中可以提供PCV系统50以管理发动机中的曲轴箱气体。在一个示例中，PCV系统50配置用于提供用于发动机中气体的闭环以减少窜气排放。
[0015]曲轴18包括在曲轴箱12中并封闭在其中。曲轴连接至位于发动机10的汽缸22中的活塞20。每个汽缸设置在不同的汽缸组中。在一些示例中，每个汽缸组可以包括一个或多个汽缸。此外，以V形配置来设置汽缸。从而，以非平角(non-straight)角度来设置汽缸的中轴线。然而，可以预想替代的汽缸配置。例如，汽缸可以直列(straight line)、水平对置配置等来设置。
[0016]箭头24指示汽缸与曲轴的连接。应理解可以利用活塞杆或其它适当的机构提供活塞和曲轴18之间的机械连接。可以通过发动机缸体16和汽缸盖26的连接而形成汽缸。凸轮盖28也可以连接至汽缸盖26。凸轮盖28可以至少部分地封闭凸轮轴和其它发动机部件。
[0017]进气门30和排气门32连接至每个汽缸22。在描述的示例中，每个汽缸包括一个进气门和一个排气门。然而，可以预想每个汽缸具有多个进气门和/或排气门的发动机。
[0018]进气门30包括在配置用于提供进气至汽缸22的进气系统34中。进气系统34可以进一步包括滤清器36、节气门38、经由箭头(40、41、42和43)指示的进气通道等。额外的进气系统部件可以包括进气歧管和压缩器。应理解，在一些示例中，进气通道43可以连接至下游的进气歧管或者它们自身可以是进气歧管。额外地，进气通道43的每者中的一部分延伸通过对应的汽缸盖26。在一些示例中，进气系统34可以包括额外的部件，比如额外的节气门、通道、压缩器等。
[0019]类似地，排气门32包括在配置用于从汽缸22接收燃烧气体的排气系统44中。排气系统44进一步包括经由箭头46指示的延伸通过汽缸盖26和排气歧管48的排气通道。排气系统44可以进一步包括排放控制装置(例如过滤器、催化剂等)、消声器、排气通道、涡轮等。
[0020]在一个示例中，在发动机运转期间，汽缸活塞从上止点(TDC)逐渐地向下移动、在做功行程的末尾在下止点(BDC)处回升。活塞随后在排气行程的末尾处返回至顶部(TDC处)。在进气行程期间活塞随后再次向下(朝BDC)移回，在压缩行程的末尾返回至其初始的顶部位置TDC。在汽缸燃烧期间，恰好随着活塞在做功行程的末尾处回升而可以打开排气门。排气门随着活塞完成排气行程而可以随后关闭，保持打开至少直到随后的进气行程开始。同样，可以在进气行程开始时或之前打开进气门，并且可以保持打开至少直到随后的压缩行程开始。应理解上述燃烧循环是示例性的并且可以预想其它类型的发动机燃烧循环。这样，汽缸中产生的燃烧能量可以传输至曲轴以提供旋转的功率输出。
[0021]在燃烧运转期间窜气可能流动通过活塞20并且进入曲轴箱12。应理解窜气可以包括机油蒸汽、燃烧气体、空