内燃机的曲轴箱的制作方法

文档序号:5250521阅读:256来源:国知局
专利名称:内燃机的曲轴箱的制作方法
技术领域
本发明涉及一种内燃机用曲轴箱的结构。更具体地,涉及一种用于防 止曲轴箱中露水冷凝(dew condensation)和防止由于冷凝露水的流入润滑 油被稀释的曲轴箱的结构。此外,本发明还涉及一种内燃机的曲轴箱排放 控制系统,其中只允许向进气系统的侧面流动的流动控制阀设置在漏气 (blowby gas:或称为窜气)通道上,所述漏气通道将包括设置到气缸盖 上的进气口的进气系统连接到曲轴箱。
背景技术
由于在外部空气温度很低的情况下进行热机时,泄漏到曲轴箱的漏气 和曲轴箱或润滑油之间的温度差很大,包含在漏气中的蒸汽和碳氢化合物 在曲轴箱中冷凝为露水。该露水与润滑油混合并且可能稀释润滑油。在外 部空气温度很低的情况下在操作车辆中驱动开始时,也可能引起蒸汽的冷 凝和润滑油的稀释。
在JP-A No. 2004-218502 (图3)中,公开了一种当内燃机启动时加热 用于冷却内燃机的冷却水,和用于通过所述冷却水加热润滑油并且用于减 少热机时间的技术。在该技术中,使得冷却水流入到用于控制润滑油的温 度的冷却水通道,所述润滑油导入到加热通道并且在那里被加热,因此, 润滑油被加热。
在相关的技术中,由于冷却水被导入到加热通道并在那里被加热以加 热冷却水,需要设置加热器并且结构复杂。
在内燃机中,燃烧室中燃烧的废气的一部分作为漏气从缸膛的内表面 和活塞之间的间隙泄漏到曲轴箱的侧面。后来,实用的是采用将来自进气 系统的新鲜空气带入到曲轴箱,将曲轴箱中的漏气循环至进气系统并且在 燃烧室中再次燃烧的技术。
由于漏气循环时的量不顾后果地增加,发动机的性能恶化,在漏气通
道途中设置了调整循环量的流动控制阀。例如,见JP-ANo. 2004-245176。 然而,JP-A No.2004-245176中公开的流动控制阀连接到设置在发动 机机体中的曲轴箱和气缸盖上的油分离器的出口上,该发动机机体连接到 气缸体的外侧表面,并且所述流量控制阀通过软管连接到将空气净化器与 进气口连接的进气管途中。由于从曲轴箱到进气管的漏气通道很长,漏气 通道中的漏气的温度被降低并且可以引起露水冷凝。

发明内容
本发明实施例的目的是通过隔离润滑油的热量或通过用简单结构加 热润滑油防止润滑油被稀释。
在本发明中,"露水冷凝"不仅用在潮湿气体附着在低温固体的表面
上并且被液化的情况下,而且用在潮湿气体附着在低温液体的表面上并且
被液化的情况下。
本发明的实施例的目的是解决关于内燃机曲轴箱的问题,该内燃机设 置有在曲轴箱外至少覆盖油盘的曲轴箱盖,该油盘在曲轴箱中设置在曲轴 箱的底部,所述曲轴箱具有下部且所述下部的油盘与内燃机形成为一体。
根据本发明的实施例的目的,保温材料设置在内燃机曲轴箱中的曲轴 箱和曲轴箱盖之间。
根据本发明的实施例的目的,用于使得被循环以冷却气缸或气缸盖的 冷却水流动的冷却水通道设置在内燃机曲轴箱中的曲轴箱和曲轴箱盖之 间。
根据本发明的实施例的目的,内燃机的曲轴箱设置有具有双壁结构的 曲轴箱,该双壁结构之间的空间在曲轴箱中作为使得被循环以冷却气缸或 气缸盖的冷却水流动的冷却水通道,所述曲轴箱具有下部且所述下部的油 盘与内燃机形成为一体。
本发明的实施例的目的是提供一种双壁结构从而该结构环绕在内燃 机曲轴箱中的油盘。
根据本发明的实施例的目的,在内燃机的曲轴箱内,冷却水泵设置在 冷却水通道设置在其上的曲轴箱的侧面。
根据本发明的实施例的目的,在车辆的工作过程中,油盘接触外部空 气或空气流的面积通过在内燃机底部设置至少覆盖油盘的曲轴箱盖而减 少。因此,防止了润滑油的冷却。当防止了润滑油的冷却时,润滑油和漏 气之间的温度差减少并且产生了防止露水冷凝的效果。
根据本发明的实施例的目的,外部空气温度和空气流几乎没有影响并 且露水冷凝能够被防止。
根据本发明的实施例的目的,由于曲轴箱通过在气缸中循环的冷却水 热机并且在热机时气缸盖的温度上升,很快防止了曲轴箱中的露水冷凝。 此外,通过曲轴箱中冷却水和润滑油之间的热交换增加了润滑油的温度并 且可以防止润滑油被稀释。更特别地,在油盘中,与润滑油的热交换被加 速并且对防止露水冷凝有用。热机完成后,如果使得水经由散热器流动, 设置到油盘的冷却水通道可以起油冷却器的作用。
根据本发明的实施例的目的,提高了曲轴箱的刚度,减少了振动和噪 声,有效利用了双壁之间的空间并且进行了润滑油和冷却水之间的热交 换。因此,能够防止露水冷凝。热机完成后,如果使得水经由散热器流动, 设置到油盘的冷却水通道可以起油冷却器的作用。
根据本发明的实施例的目的,由于设置了盖以覆盖油盘,与盖覆盖油 盘的一部分的情况相比,可以增加冷却水通道和油盘之间的热交换的面 积,并且可以提高防止露水冷凝的效果。
根据本发明的实施例的目的,由于油盘的双壁起冷却水通道的作用并 且冷却水泵设置在曲轴箱盖的侧面,方便了管道布置,能够减小管的长度, 并且冷却水能够平稳地循环。
考虑到将内燃机曲轴箱排放控制系统设置在漏气通道縮短、并且可以 抑制漏气通道中露水冷凝的产生的位置的情况,做出本发明的实施例。
为了获得上述目的,根据本发明的实施例,其至少一部分经由气缸体 从曲轴箱到达气缸盖的通道形成所述漏气通道的至少一部分、并且被直接设置到具有气缸体和气缸盖的曲轴箱上,且在内燃机的曲轴箱排放控制系 统中流动控制阀在通道途中布置在气缸体或气缸盖中。只允许流向进气系 统的侧面的流动控制阀设置在漏气通道途上,所述漏气通道连接包括设置 到气缸盖的进气口的进气系统和曲轴箱。
根据本发明的实施例,在其出口直接向进气口开口的状态下,所述流 动控制阀布置在气缸盖中。
此外,根据本发明的实施例,通过扩大所述通道的面积而获得的蒸汽 液体分离腔在不是流动控制阀而是曲轴箱的侧面上的通道途中形成在气 缸体中。
根据本发明的实施例,可以缩短从曲轴箱到进气系统的漏气通道的长 度,防止了在漏气通道中流动的漏气的温度降低,并且能够抑制露水冷凝 的产生。更特别地,由于在漏气通道中流动的漏气可以很容易地接收在发 动机的机体中产生的热量,能够进一步提高防止蒸汽冷凝的效果。
根据本发明的实施例,通过只将设置到曲轴箱和气缸体的漏气通道连 接到安装在气缸盖上的流动控制阀,漏气通道连接到进气口。因此,不仅 方便了装配工作而且能够使布局紧凑。
此外,根据本发明的实施例,在接收来自气缸体的热量的蒸汽液体分 离腔中可以加速油从漏气中的分离,并且在漏气到达流动控制阀之前能够 进行蒸汽液体的分离。此外,在流动控制阀布置在气缸盖中的情况下,气 缸体中不需要保证有布置流动控制阀的空间,蒸汽液体分离腔的体积也被 增大。
通过下文给出的详细描述,本发明进一步的应用范围将变得明显。然 而,应该理解的是,尽管示出了本发明的优选实施例,但是这些详细的描 述和具体的实施例仅以说明的方式给出,因为对本领域技术人员而言在本 发明的精神和范围内根据详细的描述作出各种变化和修改是显而易见的。


通过下面给出的描述、和附图,可以更加全面地理解本发明,所述附 图仅以图示的方式给出,并且由此不对本发明形成限制,图中
图l是从左侧观察的截面图,其示出了等同于本发明的第一实施例的 内燃机的主要部分;
图2是示出了等同于本发明的第二实施例的内燃机的主要部分的系统 框图3是示出了本发明的第三实施例中左曲轴箱的右侧视图; 图4是示出了本发明的第三实施例中右曲轴箱的右侧视图; 图5是示出了本发明的第三实施例中右曲轴箱盖的右侧视图; 图6是示出了摩托车的侧视图7是示出了内燃机的主要部分的纵向截面;以及
图8是示出了由图7中箭头3表示的部分的放大视图。
具体实施例方式
图l是从左侧示出了等同于本发明第一实施例的湿槽润滑类型4冲程 内燃机的主要部分的截面图,且箭头F指向内燃机的前方。图1中,内燃机 由曲轴箱l,与曲轴箱1形成为一体的气缸2,气缸盖3,盖罩4,在曲轴箱 下部的油盘5以及空气净化器6构成。活塞7可滑动地容纳在气缸2中并且通 过连杆8连接到曲轴9。
在气缸盖3中燃烧室10设置在活塞7的一侧。进气口 1 l和排气口 12设置 在气缸盖3上并且其各自的内端向燃烧室10开放。在进气口 ll和排气口 12 的各自的内端开口处设置了用于开启和关闭各自的开口的进气阀13和排 气阀14。
进气摇臂轴15,排气摇臂轴16以及凸轮轴17设置在气缸盖3和盖罩4 的各自的内部空间的边界附近。凸轮链腔18设置在气缸的侧面,由曲轴9 驱动的凸轮链(未示出)容纳在凸轮链腔中,并且凸轮链驱动凸轮轴17。 进气阀13和排气阀14通过在凸轮轴17上形成的凸轮经由进气摇臂19和排 气摇臂20开启和关闭。
空气净化器6设置在盖罩4的后方。空气净化器6设置有进气口21和过 滤器22,以及净化空气腔23设置在过滤器22的下游。净化空气腔23和进气 口11通过进气管24连接。化油器25设置在进气管24的途中。盖罩4的内部 空间和空气净化器6的净化空气腔23通过曲轴箱排放控制管26连接。
内燃机中,由于燃烧室10中产生的压力,蒸汽、未燃气体、燃烧气体
以及其它物质作为漏气泄漏到曲轴箱l中。当活塞下降和上升时,曲轴箱 的内部被增压和降压。当曲轴箱的内部增压时,曲轴箱中的漏气依次经过
凸轮链腔18,气缸盖3和盖罩4的各自的内部空间以及曲轴箱排放控制管26 传递到净化空气腔23中,与净化空气一起传递到进气管24,漏气与途中的 化油器25中的燃料混合后,经过进气口11传递到燃烧室10,并且用作燃烧。 当曲轴箱的内部被降压时,净化空气从净化空气腔23按上述的曲轴箱排气 控制通道以相反的顺序供给到曲轴箱l。图1中,由实线示出的箭头表示漏 气的流动并且空心箭头表示空气的流动。
当在外部空气温度很低的情况下进行热机时,由于外部空气温度和曲 轴箱中的温度之间的差值很大,包含在泄漏到曲轴箱的漏气中的蒸汽和碳 氢化合物在从外部被冷却到低温的曲轴箱中冷凝成露水并且向下流动,蒸 汽和碳氢化合物接触到在曲轴箱下部的油盘5中的从外部被冷却到低温的 润滑油29,并且液化,这就稀释了油盘5中的润滑油29。在外部空气温度 很低的情况下在驱动开始时的车辆的工作中,也引起了露水冷凝和润滑油 的稀释。
在该实施例中,为了防止曲轴箱被如上所述地从外部冷却,在曲轴箱 l的外围设置了曲轴箱盖27。因此,在工作过程中曲轴箱几乎不受外部空 气温度和空气流动的影响,并且防止了曲轴箱中的露水冷凝和润滑油29的 冷却。此外,如图1所示,如果曲轴箱1和曲轴箱盖27之间的空间充满了保 温材料28,能更有效地防止曲轴箱l中的露水冷凝和润滑油的冷却。
图2是示出了等同于本发明的第二实施例的内燃机的主要部分的系统 框图。与第一实施例相同的附图标记表示相同的部件。内燃机由曲轴箱l, 气缸2,气缸盖3,盖罩4,油盘5以及覆盖曲轴箱1外围的曲轴箱盖27构造。 润滑油29存储在油盘5中。在该实施例中,曲轴箱1和曲轴箱盖27之间的部 分作为使得循环以冷却气缸2或气缸盖3的冷却水流动的曲轴箱冷却水通 道30。冷却水进口31和冷却水出口32设置在上侧的相反侧。用于循环冷却 水的水泵33与冷却水出口32连接。在内燃机中,为了冷却驱动过程中在高 温下运行的气缸2和气缸盖3,气缸冷却水通道34设置在这些构件附近。
当内燃机热机时,从曲轴箱冷却水通道30的冷却水出口32流出的水被 水泵33增压,经过气缸冷却水通道34,在其中水的温度被增加。然后水通过管A、恒温器35、管B以及管C返回到冷却水通道30的冷却水进口31,并 且被循环。
由于在内燃机的正常工作中曲轴箱和油盘的温度不需要上升,从冷却 水出口32流出的水通过水泵33泵送,水经过气缸冷却水通道34后,通过管 A、恒温器35、管D以及散热器36被冷却,经由管E和管C向后返回到冷却水 进口31,并且被循环。
恒温器35感测冷却水的温度并且控制水流动的方向。当在驱动开始时 冷却水的温度很低时,在气缸冷却水通道34的路线中温度上升的水,流向 管B和C,并且在温度很高的状态下被传递到曲轴箱冷却水通道30。由于曲 轴箱和润滑油被在驱动开始时温度上升的水迅速地加热,防止了漏气在曲 轴箱中冷凝成露水,并且防止了凝结水分和未燃气体稀释油盘中的润滑 油。防止了曲轴箱中的漏气接触从而冷却油盘中的润滑油29和被液化,以 及与润滑油混合并且稀释润滑油。
当通过恒温器35感测到水的温度足够高时,改变流动路径,经过气缸 冷却水通道34的水经过管A和恒温器35后,其经过管D并且在散热器36中被 冷却,并且经由管E、 C传递到冷却水进口。管E连接到管B、 C的连接处37。 由于水在散热器36中被冷却后,经过气缸冷却水通道34并且其温度升高的 水被传递到曲轴箱冷却水通道30内,曲轴箱冷却水通道作为油冷却器并且 能够防止油的温度的过度上升。
在第二实施例中,描述了曲轴箱盖27与曲轴箱1的外围分开并且冷却 水通道设置在曲轴箱和曲轴箱盖之间。然而,在下一步将描述的第三实施 例中,将描述在曲轴箱的双壁之间的空间,所述曲轴箱的双壁被事先制造 从而油盘的外围具有双壁结构用于防止来自曲轴箱的振动和噪声或用于 提高曲轴箱的刚度,所述空间用作曲轴箱冷却水道,并且所述结构用于当 驱动开始时加热曲轴箱和润滑油。
图3至图5涉及本发明的第三实施例并且示出了本发明应用到其上的、 设置有与V型皮带无极变速器形成为一体的内燃机的动力单元的曲轴箱和 曲轴箱盖。动力单元安装在小型摩托车的后方从而动力单元能够垂直地摇 摆,并且内燃机、传动系统、后轮支承以及是驱动轮的后轮形成为一体。 内燃机是顶置阀4冲程单缸水冷内燃机。 图3是示出了左曲轴箱40的右侧视图,图4是示出了右曲轴箱41的右侧 视图,以及图5是示出了右曲轴箱盖42 (覆盖右曲轴箱41的右侧)的右侧 视图。在图3-5中,箭头F指向前方。V型皮带无极变速器未示出,然而, 其安装在左曲轴箱40和未示出的左曲轴箱盖之间(覆盖左曲轴箱的左侧)。
图3是示出了左曲轴箱40的右侧视图。在下文中说明的曲轴箱40和右 曲轴箱41的前方相连接并且形成一个曲轴箱。 一对左右部分连接起来形成 一个部分。在这样的情况下,"L"是左曲轴箱的部分以及"R"是右曲轴 箱的部分。
如图3所示,在曲轴箱40的前方,设置了用于插入曲轴和驱动皮带轮 轴的孔43L,主平衡轴插入孔44L,用于驱动皮带轮的可移动部分的电动马 达安装部分45L以及启动电机安装部分46。在左曲轴箱40的后方,设置了 用于插入从动皮带轴的孔47,用于插入用于输出的中间轴的孔48以及用于 插入后轴的孔49。左曲轴箱40的前方的下部等同于油盘50L并且润滑油存 储在其中。在该动力单元中,为了防止来自曲轴箱的振动和噪声并且为了 提高曲轴箱的刚度,设置了与油盘的底部的外围整体铸造的油盘盖51L。 由油盘50L和油盘盖51L形成了双壁结构,双壁之间的空间用作使得被循环 以冷却气缸和气缸盖的冷却水流动的油盘水通道52L。通道空间的左侧是 关闭的并且右侧是开放的。在冷却水通道52L的前端设置了冷却水进口53。
图4是示出了右曲轴箱41的右侧视图。右曲轴箱41连接到左曲轴箱40 的前方的右侧。设置了用于插入曲轴和驱动皮带轮轴的孔43R,主平衡轴 插入孔44R以及用于驱动驱动皮带轮可移动部分的电动马达安装部分45R。 油盘50R和油盘盖51R设置在右曲轴箱41的下部并且它们连接到左曲轴箱 40的油盘50L和油盘盖51L。油盘50R和油盘盖51R之间的空间用作油盘冷却 水通道52R。左右曲轴箱的油盘冷却水通道52L, 52R形成连续的油盘冷却 水通道空间50。油盘冷却水通道52R的后半部横向地穿过。在冷却水通道 52R的前半部,靠近左侧设置了隔板54。该隔板将左右冷却水通道一体地 形成在其内的冷却水通道空间52的前半部横向地分成两个。冷却水通道 52R的前半部的右侧是开放的。
图5是右曲轴箱盖42的右侧视图。右曲轴箱盖42覆盖右曲轴箱41的右 侧。水泵57设置在右曲轴箱盖42的上部。油泵61形成在右曲轴箱盖42的中
心。公共泵盖65覆盖水泵57和油泵61。水进口58设置在对应于水泵57的中 心的泵盖65的外侧表面。水排出口60设置在靠近水泵处。
右曲轴箱盖42的下部覆盖右曲轴箱41的油盘冷却水通道52R的右侧上 的开口部分并且作为冷却水通道空间52的右壁55。与水泵相对的水出口56 设置在冷却水通道的前端。从图3中所示的在左曲轴箱的前端的冷却水进 口53喷射的水在图4中所示的隔板54的左侧向后流动,到达冷却水通道空 间52的后半部,在那进行U形转弯并且在隔板54的右侧向前流动,并且如 图5所示流出水出口56。冷却水通道空间52中的水经由在泵盖65的外侧表 面上的连接水出口 56和水进口58的橡皮管59传递到水泵57并且从水排出 口60传递到在气缸的外围上的气缸冷却水通道。
在该实施例中用于循环冷却水的通道与图2中所示的通道类似。从水 泵的排出口60排出,在气缸和气缸盖中循环并且温度升高的水分别通过图 2所示的管A、恒温器35、管B以及管C从图3所示的左曲轴箱40的水进口53 进入油盘冷却水通道52L。在热机时,油盘中的润滑油被加热。当润滑油 温度上升时由于漏气的温度和润滑油温度之间的差值减少,在曲轴箱中没 有产生露水冷凝。此外,当润滑油温度升高时,由润滑油的粘度产生的阻 力降低,用于热机的时间可以减少。当由恒温器35感测到润滑油的温度充 分升高时,水分别通过图2所示的管A、恒温器35、管D、散热器36、管E 以及管C从图3所示的左曲轴箱的水进口53进入油盘冷却水通道并且冷却 油盘中温度升高的润滑油。
在右曲轴箱盖42的中心外表面上形成油泵体壳62并且泵盖65覆盖其 外表面。由曲轴驱动的油泵61在油泵体壳62和泵盖65之间形成。油进口63 设置在油泵体壳62的下部,油盘中的油被吸出,并且供给到内燃机的需要 润滑的位置。靠近油泵61处设置油位计64。
在上述实施例中,产生了以下的效果。
在第一实施例中,通过设置覆盖至少油盘到曲轴箱的底部的曲轴箱盖 防止了润滑油的冷却。结果,减少了漏气和润滑油之间的温度的差值并且 能够防止露水冷凝。
(2)进一步的去除了在车辆的工作过程中外部空气温度和空气流动 的影响并且能够防止露水冷凝。 (3) 第二实施例中,由于曲轴箱通过在气缸和气缸盖中循环并且其 温度在热机时上升的冷却水加热,能够更迅速地防止曲轴箱中的露水冷 凝。完成热机后,如果经由散热器使得水流动,油盘冷却水通道作为油冷 却器。
(4) 第三实施例中,提高了曲轴箱的刚度,减少了振动和噪声,有 效地利用双壁之间的空间并且在那里进行润滑油和冷却水之间热交换。因 此,可以防止露水冷凝。热机完成后,如果经由散热器使得水流动,油盘 冷却水通道起到油冷却器的作用。
(5) 由于设置油盘盖以覆盖油盘,与油盘的一部分被覆盖的情况相
比,能够增加冷却水通道和油盘之间的热交换器的面积,并且能够提高防 止露水冷凝的效果。
(6) 由于油盘的双壁之间的空间作为冷却水通道并且冷却水泵设置 在曲轴箱盖的侧面,方便了管道布置,能够减小管的长度,并且冷却水能 够平稳地循环。
图6至图8示出了本发明的另一实施例。如图6所示,小型摩托车 (scooter-type motorcycle)的机体架F设置有支承前轮WF的前叉151 , 以及前管153,所述前管153支承连接到前叉151的转向操纵柄152从而所述 转向操作柄152可以在前端转向。包括内燃机E和变速箱M并且支承在后端 的后轮WR的动力单元P由机体架F的纵向方向的中间部分支承,从而动力单 元能够垂直地摆动。在侧视图中较长的垂直形成的燃料箱154和布置在燃 料箱154的后方的散热器155安装在动力单元P前方的机体架F上。壳箱
(housing box) 156也连接到机体架F上从而壳箱从上方覆盖动力单元P。 乘骑座位157设置有前座158和后座159并且以一前一后的类型形成并且布 置在壳箱156的上侧。此外,由合成树脂制成的,覆盖机体架F、动力单元 P的前方、燃料箱154、散热器155以及壳箱156的机体盖160连接到机体架F 上。
机体架F设置有前管153,所述前管153具有连接到前管153的、并且在 向后和向下方向上延伸的一对上部向下(upper down)的左右支架161。 具有水平部分162b的一对下部向下(lower down)的左右支架162在上部 向下支架161的底侧连接到前管153并向后和向下延伸,所述水平部分162b
与倾斜部分162a的各自的后端一体地形成,且各自的后端被焊接到上部向 下机架161的各自的后端。 一对左右车座导轨163从两个上部向下的支架 161的、具有一对左右后支架164的各个中间部分向后和向上延伸,所述一 对左右后支架164连接到上部向下支架161的各自的后方和车座导轨163的 各自的后方。
机体盖160设置有覆盖前管153的前方和前轮WF的上侧的前盖165。 一 对左右前侧盖166结合到前盖165的左右两侧,且所述前盖165具有覆盖坐 在前座158上的乘骑者的腿的前方的腿保护罩167;并且结合到两个前侧盖 166上从而腿保护罩从后方覆盖头管153。延伸到腿保护罩167的一对左右 底盘中心盖169向后延伸,并且在各自的下端形成台阶底盘168。从台阶底 盘168的各自的外侧边缘向下悬挂的一对左右底盘侧盖170和一对左右体 侧盖172,布置在乘骑座位157的两侧的下侧,连接到底盘侧盖170并且向 后延伸。
如图7所示,内燃机E的主体105设置有曲轴箱106,连接到曲轴箱106 的气缸体107,连接到气缸体107的气缸盖108以及连接到气缸盖108的盖罩 109。在安装到摩托车中时具有向前和向上倾斜的轴线的缸膛110设置到气 缸体107上并且活塞111可滑动地配合到缸膛110中。
曲轴112由曲轴箱106支承从而曲轴可以转动并且活塞111经由连杆 113和曲轴销114连接到曲轴112上。由从曲轴112传递的动力所转动的平衡 轴115由在曲轴112上侧的曲轴箱106支承,从而平衡轴可以在平行于曲轴 112的轴(axis)上转动。
与活塞111的顶部相对的燃烧室116形成在气缸体107和具有进气口 117的气缸盖108之间,且朝向气缸盖108上部的侧面开口的进气口117设置 在气缸盖108上,使得进气口可以与燃烧室116连通。与进气口117—起构 成进气系统119的一部分的进气管118连接到进气口117上。朝向气缸盖108 下部侧面的排气口120设置在气缸盖108上,使得排气口能够与燃烧室116 连通。
控制空气燃料混合物从进气口117流入到燃烧室的进气阀121和控制 废气从燃烧室116流出到排气口120的排气阀122布置在气缸盖108中,从而 进气阀和排气阀能够被打开和关闭,并且进气阀121和排气阀122由各自的
阀弹簧123、 124在阀关闭的方向上被挤压。
容纳用于打开和关闭进气阀121和排气阀122的阀系统125的阀系统腔 126形成在气缸盖108和盖罩109之间。阀系统125设置有布置在进气阀121 和排气阀122之间的凸轮轴127,从而曲轴112的转动动力以l/2的减速比从 曲轴112传递。在进气侧128的摇臂,其一端与进气阀121同步并且连接到 进气阀121上并且根据凸轮轴127的转动而摇动。在排气侧129的摇臂,其 一端与排气阀122同步并且连接到排气阀122上并且根据凸轮轴127的转动 而摇动。
燃烧室116中燃烧的排气的一部分作为漏气经由缸膛110的内表面和 活塞111之间的间隙泄漏到曲轴箱106的侧面,并且漏气循环到进气系统 119的侧面。来自进气系统119的新鲜空气经由未示出的通道进入曲轴箱 106。
曲轴箱106经由漏气通道131连接到进气系统119,并且在漏气通道131 的途中,设置了只允许流向进气系统119的侧面的流动控制阀132。根据本 发明,其至少一部分从曲轴箱106经由气缸体107到达气缸盖108的通道133 直接设置在发动机的机体105的各自的曲轴箱106,气缸体107和气缸盖108 中,从而该部分形成漏气通道131的至少一部分,并且在该实施例中,通 道133形成整个漏气通道131 。
此外,流动控制阀132在通道133途中布置在气缸体107或气缸盖108 中,并且在该实施例中,流动控制阀132布置在气缸盖108中,从而其出口 142a直接向进口117开口。
如图8所示,流动控制阀132由阀箱134,容纳在阀箱134中的阀元件135 以及在阀箱134和阀元件135之间被压縮的阀弹簧136构成。
阀箱134由配合到气缸盖108上的第一半箱137和从气缸盖108的相反 侧连接到第一半箱137的第二半箱138构成。气缸盖108设置有其一端向进 气口 117—侧开口的小直径配合孔139,和形成为比小直径配合孔139大的 直径的大直径配合孔140,该大直径配合孔的一端同轴地延伸到小直径安 装孔140的另一端,并且该大直径配合孔的另一端向连接到气缸体107的气 缸盖108的表面开口。在小直径配合孔139和大直径配合孔140之间形成与 气缸体107相对的环行台阶141。 第一半箱137整体地设置有圆柱部分137a和凸缘部分137b,所述圆柱 部分137a的一端与进气口117相对、并且该圆柱部分配合到小直径配合孔 139中,所述凸缘部分137b配合到大直径配合孔140内、且所述凸缘部分接 触到环形台阶141,并且所述凸缘部分从圆柱部分137a的另一端在径向方 向上突出到外部。第二半箱138整体地设置有具有比第一半箱137的圆柱部 分137a的直径大的圆柱部分138b。凸缘部分138b从圆柱部分138a的开口端 在径向方向上突出到外部,并且向内的凸缘部分138c从圆柱部分138a的另 一端在径向方向上突出到内部。当第一半箱137的凸缘部分137b和第二半 箱138的凸缘部分138b相互接触时,被配合到大直径安装孔140中,并且相 互接触的两个凸缘部分137b、 138b在气缸盖108和气缸体107连接时保持在 环行台阶141和气缸体107之间,流动控制阀132布置在气缸盖108中。
此外,在出口侧142上的连通通道在其中出口 142a在一端直接与进口 117连通的状态下设置到第一半箱137上,并且第二半箱138的向内的凸缘 部分138c的内表面在端壁中心的进口侧143上形成连通孔。阀元件135由从 其内部能够关闭在进口侧143的连通孔的盘状部分135a构成。杆135b与盘 状部分135a的同轴线地一体形成并且在出口侧142插入到连通通道中。这 样形成杆135b,即朝向端部处具有较小的直径。此外,在盘状部分135a 上,环绕杆135b的阀盘簧(coil spring) 136将阀元件135挤压在阀弹簧 关闭进口侧143上的连通孔的侧面上,并且设置在盘状部分135a和第一半 箱137之间。
在气缸体107中,通过将通道的面积扩大而获得的蒸汽液体分离腔144 形成在不是流动控制阀132而是曲轴箱106的侧面上的通道133的途中,在 该实施例中,在作为流动控制阀132的阀箱134的一部分的第二半箱138在 气缸盖108的侧面上的一端插入的状态下,液体蒸汽分离腔144沿缸膛110 的轴线沿气缸体107的整个长度设置。形成通道133的一部分的通道孔145 设置在曲轴箱106中,从而曲轴箱106的内部与蒸汽液体分离腔144连通。 此外,在气缸体107中,多个突起146从蒸汽液体分离腔144的内侧面突出 到内部,并且设置成漏气在蒸汽液体分离腔144中成锯齿形流动以提高蒸 汽液体分离性能。
当在内燃机的高密度燃烧中进气系统119中的负压很低时,流动控制
阀132通过使得阀元件135的盘状部分135a接近向内的凸缘部分138c来增
加盘状部分135a和第二半箱138之间的第一孔口147的面积的减少度。在当
为了控制漏气的流量在内燃机低密度燃烧中进气系统119中的负压很高
时,通过增加阀元件135的杆135b插入在出口侧142的连通通道内的量,这
增加了杆135b的外围和在出口侦!ll42的连通通道的内表面之间的第二孔口
148的面积的减少度。因此,从进气系统119到曲轴箱106侧面的流动被阻
碍0
下面将解释该实施例的作用,因为通道133 (其至少一部分通过气缸 体107从曲轴箱106到达气缸盖108以形成漏气通道131的至少一部分)直接 设置到曲轴箱106、气缸体107以及气缸盖108上,并且流动控制阀132在通 道133途中布置在气缸体107或气缸盖108中。从曲轴箱106到进气系统119 的漏气通道131的长度能被縮短并且可以防止在漏气通道131中流动的漏 气的温度的降低。因此,可以抑制蒸汽冷凝。更特别地,因为在漏气通道 131中流动的漏气可以很容易地接收在发动机的机体105中产生的热量,所 以能够进一步提高防止露水冷凝的效果。
更特别地,在该实施例中,因为在出口142a直接向进气口117开口的 情况下,流动控制阀132布置在气缸盖108中,所以通过仅仅把设置在曲轴 箱106和气缸体107中的漏气通道连接到安装在气缸盖108中的流动控制阀 132,漏气通道131被连接到进气口117。因此,不仅便于装配工作也使得 布局更紧凑。
此外,因为通过扩大通道的面积获得的蒸汽液体分离腔144在不是流 动控制阀132而是在曲轴箱106的侧面的通道途中在气缸体107中形成,所 以在从气缸体107接收热量的蒸汽液体分离腔144中可以加速油从漏气中 的分离。因此,在漏气到达流动控制阀之前能够进行蒸汽液体分离。此外, 由于流动控制阀132布置在气缸盖108中,不需要确保用于将流动控制阔 132布置在气缸体107中的空间,并且能够增加蒸汽液体分离腔144的容积。
这样对本发明进行了说明,但显然可以通过很多方式对相同的说明进 行变化。这样的修改不认为背离了本发明的精神和范围,并且对本领域技 术人员而言这样的修改是显而易见的,并且包含在以下的权利要求的范围 中。
权利要求
1、一种包括具有油盘的下部的曲轴箱,所述油盘与内燃机形成为一体,所述曲轴箱包括用于至少覆盖油盘的曲轴箱盖,所述曲轴箱盖形成在曲轴箱外部,所述曲轴箱盖设置在曲轴箱的底部上。
2、 根据权利要求l所述的内燃机用曲轴箱,并且还包括设置在曲轴箱 和曲轴箱盖之间的保温材料。
3、 根据权利要求l所述的内燃机用曲轴箱,并且还包括在曲轴箱和曲 轴箱盖之间的、用于使得冷却气缸或气缸盖的冷却流体循环流动的流体通 道。
4、 根据权利要求2所述的内燃机用曲轴箱,并且还包括在曲轴箱和曲 轴箱盖之间的、用于使得冷却气缸或气缸盖的冷却流体循环流动的冷却流 体通道o
5、 根据权利要求l所述的内燃机用曲轴箱,其中所述曲轴箱盖形成为 覆盖曲轴箱并且从那里向下延伸以形成作为曲轴箱盖的整体部分的所述 油盘。
6、 根据权利要求3所述的内燃机用曲轴箱,并且还包括用于感测在冷 却流体通道中循环的冷却流体的温度的恒温器。
7、 根据权利要求3所述的内燃机用曲轴箱,其中通过曲轴箱用的润滑 油加热曲轴箱,防止了曲轴箱中的漏气在曲轴箱中冷凝为露水。
8、 一种包括具有油盘的下部的曲轴箱,所述油盘与内燃机形成为一 体,所述曲轴箱包括用于形成曲轴箱的双壁结构;以及设置在所述双壁结构之间的空间,所述空间与冷却流体连通以提供用 于使得冷却流体循环以冷却气缸或气缸盖的冷却流体通道。
9、 根据权利要求8所述的内燃机用曲轴箱,其中所述双壁结构设置成 所述结构环绕油盘。
10、 根据权利要求8所述的内燃机用曲轴箱,其中冷却流体泵设置在 冷却流体通道设置在其上的曲轴箱的侧面。
11、 根据权利要求9所述的内燃机用曲轴箱,其中冷却流体泵设置在 冷却流体通道设置在其上的曲轴箱的侧面。
12、 根据权利要求8所述的内燃机用曲轴箱,其中所述曲轴箱盖形成 为覆盖曲轴箱、并且从那里向下延伸以形成作为曲轴箱盖的整体部分的所 述油盘。
13、 根据权利要求8所述的内燃机用曲轴箱,并且还包括用于感测在 冷却流体通道中循环的冷却流体的温度的恒温器。
14、 根据权利要求8所述的内燃机用曲轴箱,其中通过曲轴箱用的润 滑油加热曲轴箱,防止了曲轴箱中的漏气在曲轴箱中冷凝为露水。
15、 一种内燃机的曲轴箱排放控制系统,其中只允许流向进气系统的 侧面的流动控制阀设置在漏气通道途中,所述漏气通道将包括设置到气缸 盖上的进气口的进气系统与曲轴箱连接;其中其至少一部分经由气缸体从曲轴箱到达气缸盖的通道形成所述漏气通道的至少一部分,并且被直接设置到曲轴箱、气缸体和气缸盖上; 以及流动控制阀,所述流动控制阀在通道途中设置在气缸体或气缸盖中。
16、 根据权利要求15的内燃机用曲轴箱排放控制系统,其中,所述流 动控制阔以其出口直接向进气口开口的状态,布置在气缸盖中。
17、 根据权利要求15的内燃机用曲轴箱排放控制系统,并且还包括通 过在曲轴箱侧面上的所述通道途中扩大气缸体中的所述通道的面积形成 的蒸汽液体分离腔。
18、 根据权利要求16的内燃机用曲轴箱排放控制系统,并且还包括通 过在曲轴箱侧面上的所述通道途中扩大气缸体中的所述通道面积形成的 蒸汽液体分离腔。
19、 根据权利要求15的内燃机用曲轴箱排放控制系统,并且还包括通 过不在流动控制阀的侧面上的所述通道途中扩大气缸体中的所述通道面 积形成的蒸汽液体分离腔。
20、 根据权利要求16的内燃机用曲轴箱排放控制系统,并且还包括通过不在流动控制阀的侧面上的所述通道途中扩大气缸体中的所述通道面 积形成的蒸汽液体分离腔。
全文摘要
为了防止曲轴箱的下部中的曲轴箱中的露水冷凝,油盘是内燃机的整体部分,以便防止润滑油被稀释。在曲轴箱外曲轴箱盖至少覆盖油盘并且设置在曲轴箱的底部。在曲轴箱和曲轴箱盖之间设置有保温材料。用于提供循环以冷却汽缸或气缸盖的冷却流体通道设置在曲轴箱和曲轴箱盖之间。通道的至少一端从曲轴箱经由气缸体到达气缸盖形成漏气通道的至少一部分,所述通道直接设置在曲轴箱、气缸体和气缸盖上。流动控制阀布置在气缸体或气缸盖中。
文档编号F01P3/20GK101096921SQ20071014217
公开日2008年1月2日 申请日期2007年4月11日 优先权日2006年4月11日
发明者五十岚和则, 小笠原诚 申请人:本田技研工业株式会社
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