專利名稱：內燃機通氣裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種內燃機通氣裝置，該裝置分離和收集竄缸混合氣中的油含量。
背景技術：
通過活塞和氣缸的滑動部分并從內燃機主體泄漏的竄缸混合氣包含油含量。因此，通氣裝置固定到內燃機。因而，竄缸混合氣中的油含量被分離，并且油被返回到內燃機的內部零件，如收油盤。
通常在往復式內燃機中，用于從竄缸混合氣中分離油含量的通氣裝置安置在固定于氣缸蓋的上部的凸輪蓋的內表面。因為通氣裝置以這種結構內置在凸輪蓋內，內燃機主體的總高度增加。
在要求降低總高度的內燃機中，通氣裝置安裝在內燃機主體外部。然而，當通氣裝置安裝在內燃機主體外部時，不得不在有限的很小的內燃機空間中確保一個用于安裝通氣裝置的空間。此外，需要使用軟管把內燃機主體連接到通氣裝置，并且必須使竄缸混合氣或收集的油在軟管中循環(huán)。因此，必須在內燃機空間內確保用于安置軟管的空間。此外，還有一個問題，即，內燃機主體周圍的結構會變得復雜。
因此，例如象在日本專利KOKOKU出版號7-99088中公開的通氣裝置中，提出將油分離室成形在固定于內燃機的鏈罩的內表面中。
要求通氣裝置提高分離油的能力。因此，要求具有很大容積的分離室。然而，由于各種所安置的裝置，在鏈罩內部僅能確保有限的空間，并且很難在鏈罩內部確保大尺寸的分離室。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的在于提供一個通氣裝置，其中能同時實現(xiàn)空間節(jié)省和提高的油分離特性。
根據本發(fā)明，提供一種通氣裝置，其中產生在內燃機內的竄缸混合氣中的油含量被分離并在內燃機中被收集，該裝置包括第一油分離室，該分離室放置在構成內燃機的外壁的一部分的垂直壁內并基本沿內燃機的垂直方向延伸，并且包括成形在第一油分離室的下部的一個開口以引入竄缸混合氣；以及第二油分離室，該分離室疊置在第一油分離室的外部并放置在垂直壁內，并且在上部包括一個連接到第一油分離室的通孔和一個在低于通孔的位置上的排放竄缸混合氣的出口。
以這種結構，在垂直壁內確保的一個空間被用于固定兩個分離室，并且保證了油分離室具有很大的單位空間容積。此外，因為竄缸混合氣的流動特性在兩個分離室內不同，提高了總的油分離能力。
依據一個實施例，第一油分離室包括一個安置在垂直壁的外表面以基本沿垂直方向延伸并在垂直壁內凹陷的凹部；一個覆蓋該凹部的分隔壁。第二油分離室包括分隔壁；和一個蓋部件，該蓋部件覆蓋該分隔壁并固定于垂直壁的外表面。
依據一個實施例，垂直壁為內燃機的前壁。在一個實施例中，第一油分離室如此傾斜/放置從而使得沿內燃機垂直延伸的中心線和第一油分離室的下端之間的距離大于中心線和第一油分離室的上端之間的距離。
例如，第一油分離室包括一個使竄缸混合氣與碰撞板碰撞以分離油含量的碰撞板系統(tǒng)，并且第二油分離室包括一個漩流分離系統(tǒng)，其中油含量通過竄缸混合氣的離心力被分離。
依據本發(fā)明的一個實施例，第二油分離室的下部經由一個低于第一油分離室的開口而定位的通孔與第一油分離室相通。具有向下端漸縮形狀的儲油部分也可成形在第一和第二油分離室的下部。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點將從下列描述中闡明，并部分地從描述中是顯而易見的，或可由本發(fā)明的實施中知曉。本發(fā)明的目的和優(yōu)點可借助以下特別指出的手段和組合而了解和獲得。


包含于并構成說明書的一部分的

本發(fā)明的實施例，并與上面所給的總的描述和下面所給的實施例的詳細描述一起，用來解釋本發(fā)明的原理。
圖1為表示根據本發(fā)明的一個實施例的通風裝置和內燃機的部分截面?zhèn)纫晥D；圖2為表示安裝有圖1所示的通風裝置的內燃機的前壁的前視圖；圖3為通風裝置沿圖2中線A-A的截面圖；圖4為圖1所示通風裝置的分解透視圖；圖5為表示圖1所示的通風裝置外觀的透視圖；并且圖6為通風裝置沿圖5中線B-B的截面圖。
具體實施例方式
下面將參照圖1至圖6說明本發(fā)明的一個實施例。
圖1表示作為內燃機的一個例子的安裝在汽車內的往復式發(fā)動機(相應于內燃機)的內燃機主體1。圖2表示內燃機的前表面。圖1所示的內燃機主體1包括氣缸體2，例如氣缸1a至1c順次安置在氣缸體中。氣缸蓋3安裝在內燃機主體1的上部。收油盤4放置在內燃機主體1的下部。活塞5可滑動地包含在氣缸1a至1c內。各個活塞5通過連桿6可轉動地連接到曲軸(未示出)。曲軸裝在氣缸體2的下部。
由凸輪軸驅動的燃燒室、火花塞、進氣門和排氣門，以及由進、排氣門(都未示出)開啟/關閉的進、排氣口分別對應氣缸蓋3的每個氣缸安置。進排氣的正時齒輪裝在進、排氣門的凸輪軸上。這些正時齒輪安置在氣缸蓋3前。
一個曲柄齒輪(未示出)安裝在曲軸上。該曲柄齒輪安置在氣缸蓋3前。正時齒輪連接到曲柄齒輪上，例如，通過齒輪組。進、排氣門以預定正時開啟/關閉，每個火花塞在預定正時工作，并因而，例如，一系列的進氣、壓縮、燃燒和排氣循環(huán)在各個氣缸1a至1c內重復。
從氣缸蓋3中露出的正時齒輪以及外圍裝置由一個上齒輪箱8所覆蓋，氣缸蓋3的前端也被上齒輪箱8所覆蓋。從氣缸體2露出的曲柄齒輪以及外圍裝置由下齒輪箱9所覆蓋，氣缸體2的前端也被下齒輪箱9所覆蓋。氣缸蓋3的上開口由蓋3a所覆蓋。
通氣裝置10放置在構成內燃機主體1內的內燃機外壁的一部分的齒輪箱9內。在內燃機(例如氣缸1a)中產生的竄缸混合氣G在齒輪箱9內流動。構成內燃機主體1的前壁的齒輪箱9是垂直壁的一個實例。通氣裝置10放置在齒輪箱9內。
如圖2所示，通氣裝置10放置在齒輪箱9內的垂直長形的死區(qū)D內。死區(qū)D形成在水泵13、真空泵14和動力轉向泵15之間。更詳細地，通氣裝置10安置在死區(qū)D內從而避開如曲軸皮帶輪12的裝置、以及水泵13、真空泵14和動力轉向泵15。曲軸皮帶輪12安置在齒輪箱9的下部。水泵13安置在沿齒輪箱9的垂直方向延伸的中心線δ的左側。真空泵14安置在齒輪箱9的中心線δ的右側。
通氣裝置10的具體結構如圖3至圖6所示。如圖4所示，第一油分離室20安置在死區(qū)D內。油分離室20包括一個具有沿垂直方向長形的凹部21、一個覆蓋凹部21的開口的分隔壁22等。凹部21在齒輪箱9的一部分中形成。分隔壁22例如由金屬板構成。
如圖1和圖4所示，凹部21包括一個位于下部的較淺部分21a，和一個位于上部的較深部分21b。構成油分離室20的下部的較淺部分21a成形為向下端漸縮的形狀。示意性的四邊形開口23a成形在較深部分21b的下部，同樣示意性的四邊形開口23b成形在較淺部分21a的上部。這些開口23a、23b與竄缸混合氣G流動的齒輪箱9的內部空間相連接。這些開口23a、23b用作入口部分，用來把齒輪箱9中的竄缸混合氣G引入油分離室20。
例如，用作竄缸混合氣G的出口部分的四邊形通孔24成形在分隔壁22的上部。通孔24高于開口23a、23b而定位。竄缸混合氣G在其中自下而上流動的通道25由一個圍繞在凹部21和分隔壁22周圍的空間所形成。多個與竄缸混合氣G相碰撞的碰撞部件附著在分隔壁22的內表面(面對凹部21的表面)上。碰撞部件的實例包括側向延長、相對較大的碰撞板26，和定位于碰撞板26下方的相對較小的碰撞板27。
這些碰撞板26、27構成碰撞系統(tǒng)的油分離機構，用于分離竄缸混合氣G中的油含量。該油分離機構內置在第一油分離室20中。如圖2所示，油分離室20被傾斜/放置為使得垂直方向上從內燃機主體1的中心線δ到油分離室20的下端的距離L2大于從中心線δ到油分離室20的上端的距離L1。當油分離室20以這種方式傾斜放置時，油分離室20可以避開放置在內燃機主體1的中心線δ的下部的曲軸皮帶輪12。此外，在死區(qū)D內固定了一個充分長的有效長度用于該油分離室20。
如圖4所示，第二油分離室30放置在分隔壁22的外表面。該油分離室30包括一個蓋部件30a。以與第一油分離室20的凹部21相同的方式，蓋部件30a具有沿垂直方向的長形形狀。分隔壁22的外表面被油分離室30所覆蓋，并且該室疊置在油分離室20的外側上。半園柱形部分31成形在蓋部件30a內相對油分離室20的較深部分21b的區(qū)域。
分隔壁22的通孔24與半園柱形部分31的最上部的偏軸位置相通。排氣管33垂直放置在半園柱形部分31的上端的中部。在排氣管33的下端的流出口33a在半園柱形部分31的下部附近延伸。圓柱形漩流分離室34成形在排氣管33附近。
通孔24是竄缸混合氣G進入漩流分離室34的入口。在排氣管33的下端的流出口33a是竄缸混合氣G的出口。經由通孔24引入漩流分離室34的竄缸混合氣G引起如圖6中箭頭F所示的回旋流。漩流分離室34構成一個漩流分離區(qū)域，在其中包含在竄缸混合氣G內的油含量基于竄缸混合氣G的回旋流的離心力而被分離。
排氣管33的上端向油分離室30的外部突出。排氣管33的上端經由軟管35與內燃機主體1的進氣系統(tǒng)(未示出)相連通。在排氣管33的下端的流出口33a低于用于連通油分離室20和油分離室30的通孔24而定位。
較淺于較深部分21b的臺形部分36成形在油分離室30內的相對于較淺部分21a的區(qū)域。儲存被分離的油的儲油部分37成形在臺形部分36和分隔壁22之間。從臺形部分36的上端到下端形成槽部36a。儲油部分42也成形在第一油分離室20的下部。
與凹部21的下部相通的通孔38(相應于連通部分)成形在構成儲油部分37的分隔壁22的下部。如圖6所示，通孔38定位低于開口23a、23b。油分離室20經由該通孔38與油分離室30相通。較低開口23b也用作回油口。儲存在儲油部分37中的油經開口23b進入齒輪箱9，并返回內燃機，例如收油盤4。
法蘭39成形在構成油分離室30的蓋部件30a的圓周上。該法蘭39疊置在成形在油分離室20的凹部21的外圍邊緣的襯墊40上，并由如螺釘41的緊固件固定在襯墊40上。以這種方式，構成通氣裝置10，該裝置包括一個雙結構，其中兩個油分離室20、30相互疊置。
下面將說明通氣裝置10的功能。
內燃機主體1的進氣負壓作用在排氣管33上。如圖6所示，由于進氣負壓，在齒輪箱9中流動的竄缸混合氣G經開口23a、23b被帶入第一油分離室20中。竄缸混合氣G沿通道25向上流動以流向通孔24。當竄缸混合氣G通過通道25時，氣體與由沖壓金屬板制成的下碰撞板27和上碰撞板26相碰撞，因此竄缸混合氣G中的油含量被分離。從竄缸混合氣G中分離出的油被儲存在油分離室20的下部的儲油部分42。
穿過第一油分離室20的竄缸混合氣G經通孔24流進第二油分離室30。在第二油分離室30中，竄缸混合氣G通過漩流分離室34并向下流。在漩流分離室34中，殘留在竄缸混合氣G中的油含量將進一步通過由竄缸混合氣G的回旋流所產生的離心力被分離。漩流分離氣體經由軟管35從排氣管33的下端回到內燃機主體1的進氣系統(tǒng)，并和用于燃燒的空氣一起用于燃燒。
如圖6所示，從漩流分離室34中的竄缸混合氣G中分離出的油被儲存在油分離室30下部的儲油部分37。儲存的油經通孔38流入第一油分離室20的儲油部分42。儲存在儲油部分42的油經作為竄缸混合氣G的入口的開口23b向外流到齒輪箱9，并在內燃機主體1被采集。
該通氣裝置10由疊置在內燃機主體1的外壁(如齒輪箱9)的兩個油分離室20、30所組成，在該內燃機主體1中有竄缸混合氣流動。也就是說，通氣裝置10包括固定在一個有限大小的安裝空間內的兩種類型的油分離室20、30。因此，在通氣裝置10中，節(jié)省了空間并且保證了很大的容積。
此外，在第一油分離室20中油通過向上流動的竄缸混合氣G的碰撞/分離而被分離，并且在第二油分離室30中油通過向下流動的竄缸混合氣G的回旋流而被分離。竄缸混合氣G在相互的流動方向不同的流動特性被用于分離油。因此，除了擴大了通氣裝置10的容積，還增加了總的油分離能力。
在通氣裝置10中，不僅能夠實現(xiàn)空間的節(jié)省，而且能夠實現(xiàn)油分離能力的提高。因此，該裝置適用于要求小型化并提高油分離能力的內燃機。另外，相對較大顆粒的油通過第一油分離室20中的碰撞板系統(tǒng)被分離，并且相對較小顆粒的油通過第二油分離室30中的漩流分離系統(tǒng)被分離。因此，油含量能夠有效地在整個通氣裝置10中被分離。
另外，包括分隔壁22和蓋部件3a的第二油分離室30疊置在包括凹部21的第一油分離室20上以構成通氣裝置10。因此，油分離室20、30到內燃機主體1的內側和外側的突出量很小。這可以限制內燃機主體1的外形尺寸由于油分離室20、30而增大，并且限制內燃機主體內部的影響。當使用鋼板制成分隔壁22時，分隔壁22制造容易。此外，用于碰撞/分離的部件(例如，碰撞板26、27)可以容易地由固定部件的零件，如螺釘，固定到分隔壁22。
通氣裝置10安置在構成內燃機主體1的前壁的齒輪箱9內。油分離室20、30如此傾斜/放置從而從沿內燃機的垂直方向的中心線δ到油分離室的下端的距離L2大于到上端的距離L1。因而，油分離室20、30能夠以較大的有效長度安置而避開障礙物，如安放在齒輪箱9的下部的曲軸皮帶輪12以及周圍裝置。因此，通氣裝置10固定到包括許多障礙物的齒輪箱9，并且實現(xiàn)了很高的油分離能力。
第一油分離室20經由低于開口23a、23b而定位的通孔38與第二油分離室30相通，開口23a、23b是竄缸混合氣G的流入口。用于允許竄缸混合氣G流入第一油分離室20的開口23b用作用于使從油分離室20、30中的分離出的油返回內燃機主體1的流出口。因此，從竄缸混合氣G中分離出的油的收集通道很簡單。此外，安置在油分離室20、30的下部的儲油部分37、42具有向下端漸縮的形狀。因此，積存在各自油分離室20、30的油量很小，并且油可以被有效地返回內燃機主體1。
應該注意的是，本發(fā)明不限于上述實施例，并且可以以不同方式修改和實施而不脫離本發(fā)明的范圍。例如，在上述實施例中，通氣裝置安置在齒輪箱中，但本發(fā)明不限于此，通氣裝置也可安放在垂直壁內，而不是齒輪箱中。
本領域的技術人員可以容易地明白其他的優(yōu)點和修改。因此，寬泛而言，本發(fā)明不限于本文所說明和描述的具體細節(jié)和典型實施例。因而，在不脫離由所附的權利要求及其等同體所限定的總的發(fā)明構思的實質或范圍下，可做出各種修改。
權利要求
1.一種通氣裝置，其中，產生在內燃機內部的竄缸混合氣中的油含量在內燃機中被分離并收集，該裝置包括第一油分離室(20)，該分離室放置在構成內燃機的外壁的一部分的垂直壁(9)內并基本沿內燃機的垂直方向延伸，并且包括成形在第一油分離室(20)的下部的一個開口(23a、23b)以引入竄缸混合氣；以及第二油分離室(30)，該分離室疊置在第一油分離室(20)的外部并放置在垂直壁(9)內，并且在上部包括一個連接到第一油分離室(20)的通孔(24)和一個在低于通孔(24)的位置上的排放竄缸混合氣的流出口(33a)。
2.根據權利要求1所述的通氣裝置，其特征在于，第一油分離室(20)包括一個凹部(21)，安置在垂直壁(9)的外表面以沿垂直方向延伸并在垂直壁(9)內凹陷；和一個覆蓋該凹部(21)的分隔壁(22)，并且第二油分離室(30)包括分隔壁(22)；和一個蓋部件(30a)，該蓋部件覆蓋分隔壁(22)并固定于垂直壁(9)的外表面。
3.根據權利要求1所述的內燃機通氣裝置，其特征在于，垂直壁(9)為內燃機的前壁，并且第一油分離室(20)如此傾斜/放置從而沿內燃機垂直延伸的中心線(δ)和第一油分離室(20)的下端之間的距離(L2)大于中心線(δ)和第一油分離室(20)的上端之間的距離(L1)。
4.根據權利要求1所述的內燃機通氣裝置，其特征在于，第一油分離室(20)包括一個碰撞板(26、27)，其中竄缸混合氣與碰撞板(26、27)碰撞以分離油含量，并且第二油分離室(30)包括一個漩流分離室(34)，其中油含量通過竄缸混合氣的離心力被分離。
5.根據權利要求1所述的內燃機通氣裝置，其特征在于，第二油分離室(30)的下部經由位于第一油分離室(20)的開(23a、23b)下面的通孔(38)與第一油分離室(20)相通。
6.根據權利要求1所述的內燃機通氣裝置，其特征在于，具有向下端漸縮形狀的儲油部分(42、37)成形在第一和第二油分離室(20、30)的下部。
全文摘要
一種通氣裝置(10)包括第一油分離室(20)，該分離室安置在箱(9)中并基本沿垂直方向延伸。箱(9)構成內燃機(1)的垂直壁的一部分，并且竄缸混合氣(G)在該箱的內部流動。第二油分離室(30)疊置在第一油分離室(20)上。成形在第一油分離室(20)的下部的一個開口(23a)與箱(9)的內部相通。第二油分離室(30)的上部經通孔(24)與第一油分離室(20)相通。流入第二油分離室(30)的竄缸混合氣(G)經由成形在第二油分離室(30)的下部的流出口(33a)供給到進氣系統(tǒng)。在分離室(20、30)中，竄缸混合氣(G)中的油通過相互不同的流動特性被分離。
文檔編號F01M13/00GK1490499SQ0315467
公開日2004年4月21日 申請日期2003年8月22日 優(yōu)先權日2002年8月23日
發(fā)明者秋山護, 石井源一郎, 一郎 申請人:三菱扶桑卡客車公司