发动机的制作方法

专利名称：发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车领域，更具体地，涉及用于改善曲轴箱气体的通风的发动机。
背景技术：
内燃机在运行期间可能会产生漏气。也就是说，在燃烧室中产生的气体可能会泄漏经过活塞环并进入曲轴箱。结果，当漏气未从密封的曲轴箱排出时，会发生油液降解及其他类型的发动机退化。因此，开发出从曲轴箱延伸至发动机室底部的通风管以使漏气从曲轴箱排向大气。通风管依靠车辆的运动产生真空以使产生的漏气由曲轴箱流向大气。然而，通风管会向大气释放碳氢化合物。此外，车辆的运动对于操作通风管是必需的，因此减少了用于通风管的操作窗口。此外，通风管在特定驾驶环境中还会吸收水。结果，会发生发动机退化。为了至少解决通风管的至少一些上述缺点，已经开发出了曲轴箱强制通风(PCV)装置。例如，美国专利第4，790，287号描述了一种用于发动机的曲轴箱通风装置。空气穿过V形结构发动机的相对气缸之间的凹槽中的开口流向与发动机进气系统流体连通的PCV阀。通过这种方式，流过曲轴箱的气体可以被直接导向发动机进气系统以用于燃烧，从而减少了车辆排放物。曲轴箱通风系统还包括用于在曲轴箱通风装置中将油液与空气分离的油分离器。因此，流出曲轴箱通风系统的空气不会被来自发动机的油液带走。发明人已经意识到这种类型的曲轴箱强制通风系统所具有的一些缺陷。首先，由于进气和排气曲轴箱通风管道的几何结构，会产生降低通风系统从曲轴箱移除水蒸气和减少油液降解的能力的气流模式。具体地，空气不会流向曲轴箱的特定区域，例如曲轴箱的前部和后部的位置，因此会在上述位置中发生油液降解(例如，油液胶凝)。

实用新型内容这里，本实用新型的发明人开发出了一种发动机，其克服了发动机曲轴箱通风的至少一些限制。在一个实例中，发动机包括:发动机气缸体(engine block);与发动机气缸体连接的气缸盖，气缸盖包括至少具有第一排气通路和第二排气通路的集成排气歧管；以及PCV通风孔，位于第一排气通路和第二排气通路之间，并且从气缸盖的底部延伸至气缸盖的顶部。优选地,第一排气通路与第一气缸流体连通，并且第二排气通路与第二气缸流体连通。优选地，第一排气通路和第二排气通路与单个气缸流体连通。优选地，PCV通风孔为PCV排气通风孔。优选地,该发动机还包括:第二气缸盖；第二集成排气歧管，包括第三排气通路和第四排气通路；以及PCV进气通风孔，穿过第二气缸盖并在第三排气通路和第四排气通路之间延伸。优选地，PCV排气通风孔与位于节流阀下游位置的发动机进气系统流体连通。[0011]更优选地，第一排气通路与第一气缸流体连通，第三排气通路与第二气缸流体连通，并且第一气缸和所述第二气缸以非直角相互定位。更优选地，PCV排气通风孔穿过发动机气缸体的第一外侧壁延伸，并且PCV进气通风孔穿过发动机气缸体的第二外侧壁延伸。优选地，该发动机还包括位于气缸盖下方并且至少部分地包围曲轴的密封曲轴箱，PCV通风孔包括通向密封曲轴箱的出口以及与发动机进气系统流体连通的进口。根据本实用新型的另一方面，提供了一种发动机，包括:发动机气缸体；气缸盖，具有集成排气歧管以及连接至发动机气缸体的第一排气通路和第二排气通路，气缸盖包括排气侧和进气侧，排气侧和进气侧经由燃烧室行的中心线分隔；以及PCV通风孔，在第一排气通路和第二排气通路之间位于气缸盖的所述排气侧。优选地，PCV通风孔穿过发动机气缸体的外侧壁延伸。优选地，PCV通风孔在第一排气通路和第二排气通路之间延伸。优选地，气缸盖和集成排气歧管通过单个整体铸件来铸造。优选地，PCV通风孔通过单个整体铸件来铸造。优选地,第一排气通路与第一气缸流体连通，并且第二排气通路与第二气缸流体连通。根据本实用新型的又一方面，提供了一种发动机，包括:发动机气缸体；第一气缸盖和第二气缸盖，与发动机气缸体连接，第一气缸盖包括至少具有第一排气通路和第二排气通路的第一集成排气歧管，第二气缸盖包括至少具有第三排气通路和第四排气通路的第二集成排气歧管；PCV排气通风孔，位于第一排气通路和第二排气通路之间并且从第一气缸盖的底部延伸至第一气缸盖的顶部；以及PCV进气通风孔，位于第三排气通路和第四排气通路之间并且从第二气缸盖的底部延伸至第二气缸盖的顶部。优选地，PCV进气通风孔和PCV排气通风孔位于单独的气缸组中。优选地，第一排气通路、第二排气通路、第三排气通路和第四排气通路分别与单独的气缸流体连通。优选地，PCV排气通风孔穿过发动机气缸体的外侧壁延伸。优选地，PCV进气通风孔穿过发动机气缸体的外侧壁延伸。当PCV通风孔位于集成排气歧管中的排气通路之间时，可以提升发动机的紧密度。此外，当PCV通风孔以这种方式设置时，会产生有利于气流在曲轴箱中均匀分布并且增加曲轴箱中的气流的气流模式。结果，可以减少诸如油液胶凝的油液降解的可能性。因此，可以改善发动机的操作性。另外，排气通路可以提供热量来加热流过通风孔的曲轴箱气体，使得PCV通风孔中水蒸气冷凝的可能性更小。提供本实用新型内容是为了以简化的形式引入将在下面的详细说明书中进一步描述的概念的集合。本实用新型内容不意味着识别要求保护主题的关键或必要特征，也不意味着对权利要求主旨的范围进行限制。此外，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任何部分中提到的任何或所有的缺点的实施方式。

图1示出了发动机的示意图。[0028]图2示出了图1所示发动机的另一示意图。图3示出了包括图2所示曲轴箱强制通风(PCV)系统的示例性发动机的立体图。图4示出了包括在图2所示PCV系统中的第一 PCV进气通风孔的截面图。图5示出了包括在图2所示PCV系统中的第二 PCV进气通风孔的截面图。图6和图7示出了包括在图2所示PCV系统中的第一和第二 PCV进气孔的截面图。图8示出了包括在图2所示PCV系统以及发动机中的第一和第二 PCV进气通风孔以及第一集成排气歧管的截面图。图9示出了包括图2所示曲轴箱强制通风(PCV)系统的示例性发动机的另一立体图。图10示出了包括在图2所示PCV系统内的第一 PCV排气通风孔的截面图。图11示出了包括在图2所示PCV系统内的第二 PCV排气通风孔的截面图。图12示出了包括在图2所示PCV系统内的第一和第二 PCV排气通风孔的截面图。图13示出了包括在图2所示PCV系统以及发动机中的第一和第二 PCV排气通风孔以及第二集成排气歧管的截面图。图14示出了包括在图3所示第一凸轮盖内的进口的截面图。图15示出了包括在图9所示第二凸轮盖内的出口的截面图。图3至图15近似地按比例绘制。图16示出了用于控制曲轴箱通风系统的方法。
具体实施方式
本文公开了一种具有在排气通路(exhaust gas runner)之间延伸的PCV通风孔的曲轴箱强制通风(PCV)系统，其中排气通路包括在集成于气缸盖的排气歧管中。PCV通风孔可从气缸盖的顶部延伸至气缸盖的底部。PCV通风孔还可穿过发动机气缸体的外侧壁延伸并且通向曲轴箱的外部。结果，曲轴箱内的气体可以以增加曲轴箱中的流量分布的模式流动。因此，可以从曲轴箱中移除增加量的水和蒸气。此外，可以降低诸如曲轴箱、油盘等中的油液胶凝的油液降解(oil degradation)。参照图1，包括多个气缸的内燃机10由发动机电子控制器12控制，图1示出了其中一个气缸。发动机10包括气缸30和气缸壁32，活塞36设置在其中并与曲轴40连接。气缸30还可以称作燃烧室。气缸30被示出经由进气阀52和排气阀54连接于进气歧管44和排气歧管48。尽管气缸30被描述为具有单个进气阀和排气阀，但是应当理解，在一些实例中，气缸30可包括两个或多个进气阀以及两个或多个排气阀。每个进气阀和排气阀都可以通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。可选地，进气阀和排气阀中的一个或多个可以通过机电控制的阀线圈和电枢组件操作。进气凸轮51的位置可通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可通过排气凸轮传感器57确定。如图2所示，本文详细讨论通路236与进气歧管44和PCV系统220流体连通。具体地，通路236可使气体流入进气歧管44。另外，如图2所示，通路238与拉链管(ziptube)42和PCV系统220流体连通。通路238可接收来自拉链管42的空气。进气歧管44还被示出位于进气阀52和进气拉链管42中间。燃料通过燃料系统(未不出)传输至燃料喷射器66,该燃料系统包括燃油箱、燃油泵以及燃料轨道(未不出)。图1中的发动机10被配置为使燃料直接注入发动机气缸，这对于本领域技术人员来说已知为直接喷射。响应于控制器12从驱动器68向燃料喷射器66提供工作电流。另外，进气歧管44被示出为与具有节流板64的可选电子节流阀62连通。在一个实例中，可以使用低压直喷系统，其中燃料压力可上升至大约20-30巴。可选地，可以使用高压双级燃料系统以产生更高的燃料压力。附加地或可选地，燃料喷射器可位于进气阀52的上游，并且被配置为向进气歧管注入燃料，这对于本领域技术人员来说已知为进气口喷射。响应于控制器12，无分电器点火系统88经由火花塞92向气缸30提供点火火花。宽域排气氧(UEGO)传感器126被示出连接至催化转换器70上游的排气歧管48。可选地，两状态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。在一个实例中，转换器70可包括多个催化剂砖(catalyst bricks)。在另一个实例中，可以使用多个排放控制装置，每一个均具有多个砖。在一个实例中，转换器70可以是三元型催化剂。控制器12在图1中被示为常规的微型计算机，其包括微处理器单元102、输入/输出端口 104、只读存储器106、随机存取存储器108、保活存储器110和常规数据总线。控制器12被示出接收来自与发动机10连接的传感器的多种信号，除之前所讨论的那些信号之夕卜，还包括来自连接至冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)、连接至加速踏板130用于感测脚部132施加的压力的位置传感器134的信号、来自连接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值、来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器信号、来自传感器120的进入发动机的气团的测量值以及来自传感器58的节流阀位置的测量值。还可以感测(传感器未示出)大气压力来用于控制器12的处理。在本实用新型的优选方面中，曲轴每转一周，霍尔效应传感器118就产生预定数量的等间隔脉冲，由此来确定发动机转速(RPM)。在运行期间，发动机10内的每个气缸都通常经过四冲程循环，该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。通常，在进气冲程期间，排气阀54关闭而进气阀52开启。空气经由进气歧管44进入气缸30，然后活塞36移动至气缸的底部以使气缸30内的容积增加。本领域技术人员通常将活塞36靠近气缸的底部和该冲程结束的位置(例如，当气缸30处于其最大容积时)称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气阀52和排气阀54均关闭。活塞36向气缸盖移动以使气缸30中的空气压缩。本领域技术人员通常将活塞36处于该冲程结束和靠近气缸盖的点(例如，当气缸30处于其最小容积时)称为上止点(TDC)。在以下称为注入的过程中，燃料进入气缸。在以下称为点火的过程中，注入的燃料通过诸如火花塞92和/或经由压缩的已知点火方法点火，从而引起燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回至BDC。曲轴40使活塞的移动转变为旋转轴的旋转扭矩。最终，在排气冲程期间，排气阀54打开以向排气歧管48释放燃烧过的空气-燃料混合物并且活塞返回TDC0注意，上文所示仅仅作为一个实例，可以改变进气阀和排气阀的开启和/或关闭定时，例如提供正阀重置或负阀重置、进气阀延时关闭或者各种其他实例。发动机10可进一步包括具有压缩机80的涡轮增压器，其中压缩机位于进气歧管44中并与位于排气歧管48中的涡轮82连接。传动轴84可将压缩机连接至涡轮。如此，涡轮增压器可包括压缩机80、涡轮82以及传动轴84。可以引导排气穿过涡轮82，驱动转子组件，然后转子组件又旋转传动轴。然后，传动轴旋转叶轮，其中叶轮包括在压缩机内并被配置为增加输送至气缸30的空气密度。通过这种方式，可以提高发动机的能量输出。在其他实例中，可机械地驱动压缩机，并且涡轮82可以不包括在发动机中。此外，在其他实例中，发动机10可自然地吸气。图2示出了图1所示发动机10的另一示意图。应当理解,尽管图1中的发动机部件没有在图2中示出，但是它们可以集成在图2所示的发动机中。如图所示，发动机10可以包括连接至发动机气缸体202、第一气缸组203和第二气缸组204的气缸盖200。具体地，在所示实例中，发动机10可包括六个气缸，因此每个气缸组可包括三个气缸。气缸可以以V形结构设置，其中，相对组中的气缸相互以非直角设置。然而，在其他实例中，气缸可以不划分为气缸组(例如，气缸可以以线性结构设置)，气缸可以以不同的结构设置(例如，气缸在各自的组中水平相对)，和/或可以包括可变数量的气缸。此外，气缸可以纵向偏移并且在本文中参照图3至图15更为详细地描述。油盘206可以连接至构架208。油盘206可以垂直位于可连接至发动机气缸体202的构架208的下方。发动机气缸体组件可包括发动机气缸体202、构架208和/或油盘206。在标题为“CYLINDER BLOCK ASSEMBLY”的美国临时专利第61/428119号中描述了发动机气缸体202和构架208之间的示例性连接界面，其内容结合与此作为参考。油盘206可以接收来自发动机的油。润滑系统210可连接至油盘206。润滑系统210可包括设置在油盘206内的泵以及被配置为向诸如气缸组(203和204)、曲轴40等的各种发动机部件输送油或其他适当润滑剂的其他部件。发动机气缸体202还可以包括至少部分被曲轴箱214包围的曲轴40。通过这种方式，曲轴可以由曲轴箱214封装。发动机气缸体202中的轴承盖可以为曲轴40提供支撑。曲轴箱可以基本密封为与大气压隔离。曲轴箱214可通过油盘206、发动机气缸体202底部和构架208限定边界。换言之，曲轴箱214的外围可以包括油盘206、发动机气缸体202和构架208的部分。曲轴40可旋转地连接至变速器216。箭头218示出了旋转能量从曲轴40到变速器216的传送。变速器216可包括用于传输机械能的多种部件(诸如齿轮)。曲轴箱214可以基本被密封与周围空气隔离。然而，应当理解，燃烧过程中产生的漏气可传送至曲轴箱214。漏气是在发动机的燃烧循环过程中流经活塞密封圈的气体。应当理解，漏气可以包括水蒸气以及可使曲轴箱中的各种部件退化的其他气体。因此，曲轴箱强制通风(PCV)系统220可与曲轴箱214流体连通。PCV系统可被配置为使漏气流出曲轴箱并流入与气缸组(203和204)流体连通的进气系统222，同时使进气循环流过曲轴箱。应当理解，PCV系统220的一部分可以集成到气缸盖200和发动机气缸体202中。这种集成在本文中参照图3至图15更为详细地示出。此外，PCV系统220能够使水蒸气及曲轴箱气体流出曲轴箱。通过这种方式，可以减少曲轴箱和油盘中的油液降解以及对曲轴箱中容纳的各种部件的退化的可能性，从而增加了发动机的使用寿命。具体地，PCV系统220可包括PCV进气通风孔集合224和PCV排气通风孔集合226。箭头250示出了从曲轴箱214到PCV排气通风孔集合226的气体流动。类似地，箭头252示出了从PCV进气通风孔集合224到曲轴箱214的进气流动。在一些实例中，PCV进气通风孔集合224可包括单个PCV进气通风孔。然而，在其他实例中，PCV进气通风孔集合224可包括两个或多个PCV进气通风孔。类似地，PCV排气通风孔集合226可包括单个PCV排气通风孔。然而，在其他实例中，PCV排气通风孔集合226可包括两个或多个PCV排气通风孔。在图3至图15所示的实例中，PCV排气通风孔集合226包括两个PCV排气通风孔，并且PCV进气通风孔集合224包括两个PCV进气通风孔。此外，在其他实施例中，PCV系统220可以不包括PCV进气通风孔集合224，而是仅依靠漏气产生流过PCV系统220的气流。PCV进气通风孔集合224中的PCV进气通风孔可以穿过邻近第一集成排气歧管228集成的气缸盖200延伸。第一集成排气歧管228可包括一个或多个排气通路232。PCV排气通风孔集合226中的PCV排气通风孔可以穿过邻近第二集成排气歧管232的气缸盖200延伸，第二集成排气歧管232可包括一个或多个排气通路234。然而，在其他实例中，第一和/或第二集成排气歧管(228和232)可以包括两个或多个排气通路。在这种实例中，包括在PCV进气通风孔集合224中的PCV进气通风孔可以在包括在第一集成排气歧管228中的第一和第二排气通路之间延伸，并且包括在PCV排气通风孔集合226中的PCV排气通风孔可以在包括在第二集成排气歧管232中的第三和第四排气通路之间延伸。箭头236示出了气体(例如进气)从进气系统222到PCV系统220的流动。具体地，进气可以从进气系统222中的拉链管42(在图1中示出)向PCV进气通风孔集合224流动。相反地，箭头238示出了气体从PCV系统220到进气系统222的流动。具体地，气体可以在如图1所示节流阀62和/或压缩机80的下游位置从PCV排气通风孔集合226向进气系统222流动。通过这种方式，气体可经由PCV系统220循环穿过曲轴箱。应当理解，当与穿过发动机气缸体和气缸盖的中心位置布置PCV通风孔的其他PCV系统相比时，由PCV通风孔集合的设置产生的气流模式有利于增加穿过曲轴箱的气流量以及在曲轴箱周围更加均匀地分布气流。结果，可以减少诸如油液胶凝的油液降解，从而改善发动机的操作性和寿命。此外,通过加热流经PCV通风孔的气体，PCV通风孔的位置可以减少发动机中水蒸气的冷凝。进气系统222可被配置为向气缸组(203和204)中的气缸供给进气以及其他用于燃烧的气体。如图1所示，进气系统222可以包括进气歧管44、拉链管42、节流阀62、进气阀52和压缩机80。排气系统240被配置为接收来自气缸组(203和204)中的气缸的废气并且使气体流入周围环境。如图1所示，排气系统240可以包括排气阀54、排气歧管48、涡轮82和排放控制装置70。排气系统240可包括第一和第二集成排气歧管(228和232)。箭头246表示进气从进气系统222流入气缸组203和204。类似地，箭头248表示废气从气缸组203和204流向排气系统240。PCV系统可进一步包括PCV阀242，该PCV阀被配置为控制进气从进气系统222流入曲轴箱214和/或气体从曲轴箱214流入进气系统222。PCV系统220还可包括油气分离器244，该油气分离器被配置为将油液从曲轴箱流向进气系统222的气体中移除。油气分离器244可以连接至PCV排气通风孔集合226。然而，在其他实例中，PCV系统220可以不包括油气分离器244。尽管图2示出了 PCV系统220在发动机中的其他部件的外部，但是应当理解，PCV系统220中的多个零件可以集成于诸如气缸盖和发动机气缸体的各种发动机部件，这将参照图3至图15进行更为详细的描述。图3至图15示出了包括具有路径配置的PCV系统220的发动机10，当与穿过发动机气缸体和气缸盖的中心位置配置PCV通风孔的其他PCV系统相比时，这种路径配置产生有利于增加曲轴箱214中的气流并且更加均匀地分布通过曲轴箱的气流的气流模式。通过提高曲轴箱214中的气流和气流分布，可以降低曲轴箱214中的水蒸气及其他气体的量。具体地，可以通过集成排气歧管的排气通路之间的气缸盖200的一部分以及通过发动机气缸体202的外部侧壁配置PCV通风孔。通过这种方式，气体可以流入或流出横向边缘附近的曲轴箱而不是穿过发动机的中央凹槽。坐标轴(即，纵轴、横轴和/或垂直轴)增加至图3至图15中来用于参考。然而，应当理解，当将发动机10放置在车辆中时可以具有多种不同的定向。图3示出了发动机10的立体图。油盘206被示出连接至与发动机气缸体202连接的构架208。另外，气缸盖200连接至发动机气缸体202。应当理解，发动机罩(未示出)可连接至发动机10的前部300，从而基本上密封发动机10。发动机为V形结构，其中两个相对的气缸以非直角设置，本文将参照图4更为详细地进行描述。图2所示第一气缸组203可以位于发动机10的第一侧302，并且图2所示第二气缸组204可位于发动机10的第二侧304。第一凸轮盖306可以密封发动机围绕对应于第一气缸组203的凸轮(未示出)的部分。第一凸轮盖306可以部分地限定第一凸轮腔404(在图4中示出)的界限。类似地，对应于第二气缸组的第二凸轮盖900 (在图9中示出)可以设置在发动机10的另一侧。如前所述，每个气缸组均可以具有与发动机气缸流体连通的集成排气歧管。第一凸轮盖306可包括进气口 308。进气口 308可与图2所示进气系统222流体连通。具体地，进气口 308可以经由合适的管道(未示出)与位于节流阀62上游的进气系统222中的拉链管42流体连通。通过这种方式，进气可以从进气系统222流向第一凸轮腔404(在图4中示出)。在一些实施例中，进气口 308可以包括过滤器(未示出)。截面310限定图4所示的横截面。截面312限定图5所示的横截面。截面316限定图6所示的横截面。截面314限定图7所示的横截面，以及截面318限定图8所示的横截面。图4示出了包括在图2所示PCV进气通风孔集合224中的第一 PCV进气通风孔400的截面图。第一 PCV进气通风孔400以部分垂直的方向穿过发动机10延伸。如图所示，第一 PCV进气通风孔400包括通向第一凸轮腔404的进口 402。应当理解，除进气口 308、第
一PCV进气通风孔400和第二 PCV进气通风孔500 (在图5中示出)之外，第一凸轮腔404可以基本密封。第一 PCV进气通风孔400可以在邻近第一集成排气歧管228的区域穿过气缸盖200延伸，本文将参照图7和图8更为详细地进行描述。具体地，第一 PCV进气通风孔400可以从气缸盖200的顶部430延伸至气缸盖200的底部432。第一 PCV进气通风孔400还可以穿过发动机气缸体202延伸。具体地，第一 PCV进气通风孔400穿过发动机气缸体202的第一外侧壁406延伸并且邻近气缸408。此外，第一外侧壁406可以从构架接合表面416延伸至包括在发动机气缸体202内的曲轴支撑件(未示出)。气缸408可以包括在图2所示的第一气缸组203中。另一方面，气缸410可以包括在图2所示的第二气缸组204中。如图所示，气缸408和410的轴可以相互以非直角412配置。通过这种方式，相对气缸组中的气缸可以以V形结构进行配置。然而，在其他实例中可以使用其他气缸配置。第一 PCV进气通风孔400进一步包括通向曲轴箱214的出口 414。通过这种方式，诸如漏气的气体可以从图2所示的进气系统222流入第一凸轮腔404，穿过第一 PCV进气通风孔400，然后流入曲轴箱214。[0068]另外，发动机气缸体202可以包括构架接合表面416。构架接合表面可以被配置为连接至与发动机气缸体202连接的构架208中的发动机气缸体接合表面418。构架接合表面416和发动机气缸体接合表面418可以在发动机气缸体202所包括的曲轴支撑件422的中心线420上方的位置处连接。标题为“CYLINDER BLICK ASSEMBLY”的美国临时专利申请第61/428119号公开了不例性发动机气缸体和构架接合表面。包括图2所示第一气缸组203的发动机10的第一部分434可以划分为进气侧436和排气侧438。划分第一部分434的进气侧436和排气侧438的界线为穿过第一气缸组203中的气缸(例如，图4所示的气缸408和图5所示气缸504)的中心线延伸的平面内440。在另一实例中，气缸盖的排气侧和进气侧可以经由气缸盖的燃烧室的行的中心线分隔。应当理解，平面440可进出纸面延伸。第一 PCV进气通风孔400可位于排气侧438。此外，应当理解，气缸盖200和发动机气缸体202均可以具有对应发动机10的第一部分434的进气侧和排气侧(436和438)的排气侧和进气侧。类似地，包括第二气缸组204的气缸盖200 (在图2中示出)的第二部分442可以划分为进气侧444和排气侧446。划分第二部分442的进气侧444和排气侧446的界线为穿过第二气缸组204中的气缸(诸如气缸410和图5所示气缸508)的中心线延伸的平面448。可选地，分隔气缸盖的进气侧和排气侧的界线为气缸盖中的燃烧室的行的中心线。应当理解，平面448进出纸面延伸。此外，在其他实例中，发动机10可以包括单个气缸组。因此，发动机10可以包括单个排气侧和排气侧。图5示出了包括在PCV进气通风孔集合224中的第二 PCV进气通风孔500的截面图。第二 PCV进气通风孔500以部分垂直方向穿过发动机10延伸。第二 PCV进气通风孔500可位于发动机10的第一部分434的排气侧438。如图所示，第二 PCV进气通风孔500包括通向第一凸轮腔404的进口 502，通过第一凸轮盖306限定腔的部分外围。第二 PCV进气通风孔500可位于发动机10的第一部分434的排气侧438。此外，第二 PCV进气通风孔500可以在邻近第一集成排气歧管228的区域中穿过气缸盖200延伸，第一集成排气歧管在图2和图8中示出并且将进行更加详细的描述。第二 PCV进气通风孔500还可以穿过发动机气缸体202延伸。如图所示，第二 PCV进气通风孔500邻近发动机气缸体202的第一外侧壁406并且邻近气缸504。此外，PCV进气通风孔位于排气歧管通路之间。气缸504可以包括在图2所不第一气缸组203内。第二PCV进气通风孔500可进一步包括通向曲轴箱214的出口 506。通过这种方式，来自进气系统222(在图2中示出)的进气可以流入曲轴箱214。具体地，空气可以从拉链管42 (在图1中示出)流向进气口 308 (在图3中示出)，流入第一凸轮腔404 (在图5中示出)，穿过第
二PCV进气孔500 (在图5中示出)，然后流入曲轴箱214 (在图5中示出)。包括在第二气缸组204 (在图2中示出)中的气缸508也在图5中示出。应当理解，第二气缸508相对于气缸504以非直角510配置。应当理解，第一和第二 PCV进气通风孔(400和500)可以在曲轴箱中产生气流模式，其与通过具有以V形结构配置的气缸的发动机中的气缸组之间的凹槽布置PCV进气孔的PCV系统相比，利于从更大部分的曲轴箱中移除水蒸气以及其他气体。图6和图7示出了包括在图2所示PCV进气通风孔集合224中的第一和第二 PCV进气通风孔(400和500)的另一截面图。如图所示，在图6中，第一 PCV进气通风孔400可以穿过第一排气通路600和第二排气通路602之间的气缸盖200延伸。类似地，第二 PCV通风孔可以穿过第三排气通路604和第四排气通路606之间的气缸盖200延伸。排气通路602可包括在还包括排气通路610的外侧排气通路集合608中。类似地，排气通路600和604可以包括在内侧排气通路集合612中。此外，排气通路606和614可以包括在另一外侧排气通路集合616中。应当理解，当PCV进气通风孔(400和500)邻近第一集成排气歧管228内的排气通路(600、602、604和606)布置时,可以冷却第一集成排气歧管228。结果，可以降低第一集成排气歧管228以及排气系统中的第一集成排气歧管下游的部件的热退化。此外，应当理解，当第一和第二 PCV进气通风孔(400和500)穿过气缸盖200布置并且具体地在第一集成排气歧管228的排气通路之间布置时,与通过气缸盖和/或发动机气缸体外部布置PCV通风孔的其他发动机比较，可以增加发动机的紧密度。此外，当PCV通风孔穿过邻近集成排气歧管的气缸盖布置时，可以简化装配工艺。结果，发动机的成本会降低。如图所示，在图6中示出了通向第一和第二 PCV进气通风孔(400和500)的进口402和502。在图7中示出了通向第一和第二 PCV进气通风孔(400和500)的出口(414和506)。应当理解，出口(414和506)可以与进口(402和502)横向偏移。然而，在其他实例中，其他结构也是可能的。图8示出了包括在PCV进气通风孔集合224中的第一和第二 PCV进气通风孔(400和500)以及第一集成排气歧管228的另一截面图。如前所述，第一和第二 PCV进气通风孔(400和500)均包括通向曲轴箱214的出口 414和506 (分别在图4和图5中示出)。在图8中示出了外侧排气通路集合￠16和608)。外侧排气通路集合616包括排气通路606和614。外侧排气通路集合608包括排气通路602和610。还示出了内侧排气通路集合612，内侧排气通路集合612包括排气通路600和604。每个排气通路集合均可以流体连接至独立的气缸。具体地，包括在集合中的每个排气通路均可以与气缸中的单独排气阀连接。因此，每个气缸都可以包括两个排气阀。然而，在其他实例中其他结构也是可能的。例如，在另一实例中，每个集合都可包括单个排气通路或多于两个的排气通路。如图所示，第一PCV进气通风孔400在排气通路602和排气通路600之间延伸。通过这种方式，第一 PCV进气通风孔400在与第一气缸流体连通的第一排气通路和与第二气缸流体连通的第二排气通路之间延伸。然而，在其他实例中，第一 PCV进气通风孔400可以在与相同气缸流体连通的两个排气通路之间延伸。另外，第二 PCV进气通风孔500在排气通路604和排气通路606之间延伸。通过这种方式，第二 PCV进气通风孔500在与第二气缸流体连通的第三排气通路和与第三气缸流体连通的第四排气通路之间延伸。然而，在其他实例中，第二 PCV进气通风孔500可以在与相同气缸流体连接的两个排气通路之间延伸。内侧和外侧排气通路集合出08、612和616)可以在第一集成排气歧管228所包括的收集器800处聚集。收集器800可与图2所示排气系统240流体连通。例如，收集器800可连接至排气管道、涡轮增压器的涡轮等。此外，第一和第二 PCV进气通风孔(400和500)邻近收集器800。通过这种方式，可以向收集器800提供气体流过PCV进气孔的冷却。此外，可以减少第一集成排气歧管和具体为收集器800的热退化。结果，发动机10的寿命会得到提升。在特定运行条件期间， PCV进气通风孔(400和500)可以经由热量从排气歧管传送至PCV通风孔中的空气来为第一集成排气歧管228提供冷却。因此，可以经由PCV进气通风孔(400和500)移除第一集成排气歧管228和气缸盖200中的热量。结果，可以降低气缸盖200和第一集成排气歧管228的热退化的可能性。此外，传送至PCV进气通风孔(400和500)的热量可以减少PCV通风孔中的冷凝。在其他实例中，可以在发动机10中包括附加或可选的PCV进气通风孔。例如，PCV进气通风孔820可位于排气通路￠02和610)之间和/或PCV进气通风孔822可位于排气通路￠06和614)之间。此外，PCV进气通风孔824和/或826可以定位于与收集器800相邻的气缸盖的外围附近。PCV进气通风孔820、822、824和/或826可以从气缸盖200的顶部430延伸到气缸盖200的底部432并且穿过发动机气缸体202通向曲轴箱214 (在图4中示出)。PCV进气通风孔820、822、824和/或826还可以通向第一凸轮腔404(在图4中示出)。图9示出了发动机10的另一立体图。示出了第二凸轮盖900。第二凸轮盖900包括排气口 902。排气口 902可以通向第二凸轮腔1006(在图10中示出)。继续参照图9，排气口 902可以与图2所示的排气系统222流体连通。具体地，排气口 902可以与图1所示节流阀62上游的拉链管42 (在图1中示出)流体连接。第二凸轮盖900可以进一步包括插入其中的量油计906。量油计906可以穿过第一 PCV排气通风孔1000 (在图10中示出)延伸，并且贯穿气缸盖200和发动机气缸体202。第二凸轮盖900还可以包括被配置为能够使车辆操作员向发动机10加油的油盖908。截面910限定图10所示的截面图。截面912限定图11所示的截面图。截面914限定图12所示的截面图。截面913限定图13所示的截面图。图10示出了包括在图2所示PCV排气通风孔集合226中的第一 PCV排气通风孔1000的截面图。应当理解，量油计906可以至少部分地延伸至第一 PCV排气通风孔1000的顶部并且基本密封第一 PCV排气通风孔1000的顶部。应当理解，量油计不能抑制气体流过第一 PCV排气通风孔1000。第一 PCV排气通风孔1000位于发动机对应于图2所示第二气缸组204的第二部分442的排气侧446。如图所示，第一 PCV排气通风孔1000穿过气缸盖200从顶部430向底部432延伸并且穿过第二发动机气缸体外侧壁1002。第一 PCV排气通风孔1000包括通向曲轴箱214的进口 1004以及通向第二凸轮腔1006的出口 1005。第二凸轮腔1006的外围至少部分地由第二凸轮盖900限定。图10还示出了包括在第一气缸组203中的气缸408和包括在第二气缸组204中的气缸1008。图11示出了包括在图2所示PCV排气通风孔集合226内的第二 PCV排气通风孔1100的截面图。在该实例中，PCV排气通风孔集合226包括两个PCV排气通风孔(1000和1100)。然而，在其他实例中，包括在PCV排气通风孔集合内的PCV排气通风孔的数量是可以改变的。第二 PCV排气通风孔1100位于发动机10对应于图2所示第二气缸组204的第二部分442的排气侧446。此外，第二 PCV排气通风孔1100穿过气缸盖200从顶部430向底部432延伸并且穿过第二发动机气缸体外侧壁1002。通过这种方式，第二 PCV排气通风孔1100可以集成至发动机10内。第二 PCV排气通风孔1100还包括通向第二凸轮腔1006的出口 1102。第二凸轮腔1006的外围至少部分地由第二凸轮盖900限定。第二 PCV排气通风孔1100进一步包括通向曲轴箱214的进口 1104。因此，气体可以从曲轴箱214流入第二 PCV排气通风孔1100然后流入第二凸轮腔1006。气体可以从第二凸轮腔流入图2所示进气系统222。图11还示出了可包括在图2所示第二气缸组204内的气缸1106。图12示出了发动机10并且具体示出第二 PCV排气通风孔1100和第一 PCV排气通风孔1000的截面图。如图所示，第二 PCV排气通风孔1100位于包括在第二集成排气歧管232内的排气通路1200和排气通路1202之间。第一 PCV排气通风孔1000位于包括在第二集成排气歧管232内的排气通路1204和排气通路1206之间。第二集成排气歧管232还包括排气通路1208和排气通路1210。排气通路1206和1208包括在外侧排气通路集合1214中。排气通路1202和1210包括在另一个外侧排气通路集合1216中，并且排气通路1200和1204包括在内侧排气通路集合1218中。两个外侧排气通路集合1214和1216以及内侧排气通路集合1218分别流体连通至单独的气缸。此外，每个排气通路都在相应的气缸中流体连通于排气阀。应当理解，第二集成排气歧管232在其他实例中可具有不同的结构。例如，第二集成排气歧管232可以仅包括与每个气缸流体连通的单个排气通路或者与每个气缸流体连通的多于两个的排气通路。图13示出了发动机10并且具体示出第二集成排气歧管232的另一截面图。还示出了包括排气通路(1202、1206、1208和1210)的外侧排气通路集合1214和1216。另外，还示出了包括排气通路(1200和1204)的内侧排气通路集合1218。如图所示，第一 PCV排气孔1000在排气通路1204和排气通路1206之间延伸。排气通路1204和1206与发动机10中的单独气缸流体连接。然而，在其他实例中，PCV排气通风孔1000可以在与发动机10中的单个气缸流体连通的排气通路之间延伸。此外，第二 PCV排气通风孔1100在排气通路1200和排气通路1202之间延伸。排气通路1200和1202与发动机10中的单独气缸流体连通。然而，在其他实例中，PCV排气通风孔1100可以在与发动机10中的单个气缸流体连通的排气通路之间延伸。外侧排气通路集合(1214和1216)以及内侧排气通路集合1218可以聚集在收集器1300。收集器1300可以与图2所示的排气系统240连接。例如，收集器可以与排气通道、涡轮增压器中的涡轮、排放物控制装置等流体连通。在特定运行条件期间，PCV排气通风孔(1000和1100)可以经由热量从排气歧管传送至PCV通风孔中的空气来为第二集成排气歧管232提供冷却。通过这种方式，热量可以从第二集成排气歧管232和气缸盖200中移除。结果，降低气缸盖200和第二集成排气歧管232的热量退化的可能性。此外，提供至PCV排气通风孔(1000和1100)的热量减少PCV通风孔中的冷凝。在其他实例中，可以在发动机10中包括附加或可选的PCV排气通风孔。例如，PCV排气通风孔1320可位于排气通路(1202和1210)之间和/或PCV排气通风孔1322可位于排气通路(1206和1208)之间。此外，PCV排气通风孔1324和/或1326可以位于与收集器1300相邻的气缸盖的外围附近。PCV排气通风孔1320、1322、1324和/或1326可以从气缸盖200顶部430向气缸盖200底部432延伸并且穿过发动机气缸体202通向图4所示曲轴箱214。PCV排气通风孔1320、1322、1324和/或1326还可以通向图10所示第二凸轮腔1006。图14示出了通向第一凸轮腔404的进气口 308的截面图。如前所述，进气口 308可与图1所示节流阀62上游的进气系统222流体连通。在一个实例中，进气口 308可与图1所示拉链管42流体连通。然而，在其他实例中，进气口 308可与周围大气流体连通。通过这种方式，进气口 308可用于使基本密封的第一凸轮腔404与进气系统222流体连通。如图所示，薄板1400可在进气口 308下方的点处位于第一凸轮腔404中。薄板1400减少了进入进气口 308的油量。图15示出了通向第二凸轮腔1006的排气口 902。如前所述，排气口 902可以与图1所示节流阀62下游的进气系统222流体连通。在一个实例中，进气口 308可以与图1所示进气歧管44流体连通。通过这种方式，排气口 902可用于使基本密封的第二凸轮腔1006与进气系统222流体连接。如图所示，薄板1500可在排气口 902下方的点处位于第二凸轮腔1006中。薄板1500减少了进入排气口 902的油量。应当理解，气缸盖200和/或发动机气缸体202均可以形成为单个整体铸件。此夕卜，第一 PCV进气通风孔400、第二 PCV进气通风孔500、第一 PCV排气通风孔1000和/或第二 PCV排气通风孔1100可以形成为铸件或者可选地可以在铸造之后加工成气缸盖和/或发动机气缸体。图16示出了用于在发动机内操作PCV系统的方法1600。方法1600可以经由发动机10和上面参照图1至图15描述的发动机部件来实施，或者可选地经由其他适合的系统和部件来实施。在步骤1602中，方法包括使进气从节流阀上游位置的进气系统流入PCV进气通风孔。然后，在步骤1604中，方法包括使进气从PCV进气通风孔流入曲轴箱。在步骤1606中，方法包括使气体从曲轴箱流入PCV排气通风孔。在步骤1608中，方法包括使气体从PCV排气通风孔流入节流阀下游位置的进气系统。应当理解，本文描述的结构和/或方法实质上是示例性的，并且这些具体实施例或实例不应在限制性的意义上来理解，因为众多变型是可能的。本公开的主体包括所有新颖和显而易见的组合以及本文所公开的多种特征、功能、元件和/或属性的子组合，还有任何和所有的等同称谓。在此总结说明。本领域技术人员在阅读说明之后会想到很多替代和改型而不偏离本说明的主旨和范围。例如，以天然气、汽油、柴油或替代燃料装置运行的单气缸、12、13、
14、15、V6、V8、V10、V12和V16发动机能够使用本实用新型来获利。
权利要求1.一种发动机，其特征在于，所述发动机包括: 发动机气缸体； 气缸盖，连接至所述发动机气缸体，所述气缸盖包括至少具有第一排气通路和第二排气通路的集成排气歧管；以及 PCV通风孔，位于所述第一排气通路和所述第二排气通路之间，并且从所述气缸盖的底部延伸至所述气缸盖的顶部。
2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述第一排气通路与第一气缸流体连通，并且所述第二排气通路与第二气缸流体连通。
3.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述第一排气通路和所述第二排气通路与单个气缸流体连通。
4.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述PCV通风孔为PCV排气通风孔。
5.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述发动机还包括:第二气缸盖；第二集成排气歧管，包括第三排气通路和第四排气通路；以及PCV进气通风孔，穿过所述第二气缸盖并在所述第三排气通路和所述第四排气通路之间延伸。
6.根据权利要求5所述的发动机，其特征在于，所述PCV排气通风孔与位于节流阀下游位置的发动机进气系统流体连通。
7.根据权利要求5所述的发动机，其特征在于，所述第一排气通路与第一气缸流体连通，所述第三排气通路与第二气缸流体连通，并且所述第一气缸和所述第二气缸以非直角相互定位。
8.根据权利要求6所 述的发动机，其特征在于，所述PCV排气通风孔穿过所述发动机气缸体的第一外侧壁延伸，并且所述PCV进气通风孔穿过所述发动机气缸体的第二外侧壁延伸。
9.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述发动机还包括位于所述气缸盖下方并且至少部分地包围曲轴的密封曲轴箱，所述PCV通风孔包括通向所述密封曲轴箱的出口以及与所述发动机进气系统流体连通的进口。
10.一种发动机，其特征在于，所述发动机包括: 发动机气缸体； 气缸盖，具有集成排气歧管以及连接至所述发动机气缸体的第一排气通路和第二排气通路，所述气缸盖包括排气侧和进气侧，所述排气侧和所述进气侧经由燃烧室行的中心线分隔；以及 PCV通风孔，在所述第一排气通路和所述第二排气通路之间位于所述气缸盖的所述排气侧。
11.根据权利要求10所述的发动机，其特征在于，所述PCV通风孔穿过所述发动机气缸体的外侧壁延伸。
12.根据权利要求10所述的发动机，其特征在于，所述PCV通风孔在所述第一排气通路和所述第二排气通路之间延伸。
13.根据权利要求10所述的发动机，其特征在于，所述气缸盖和所述集成排气歧管通过单个整体铸件来铸造。
14.根据权利要求13所述的发动机，其特征在于，所述PCV通风孔通过单个整体铸件来铸造。
15.根据权利要求10所述的发动机，其特征在于，所述第一排气通路与第一气缸流体连通，并且所述第二排气通路与第二气缸流体连通。
16.一种发动机，其特征在于，所述发动机包括: 发动机气缸体； 第一气缸盖和第二气缸盖，与所述发动机气缸体连接，所述第一气缸盖包括至少具有第一排气通路和第二排气通路的第一集成排气歧管，所述第二气缸盖包括至少具有第三排气通路和第四排气通路的第二集成排气歧管； PCV排气通风孔，位于所述第一排气通路和所述第二排气通路之间并且从所述第一气缸盖的底部延伸至所述第一气缸盖的顶部；以及 PCV进气通风孔，位于所述第三排气通路和所述第四排气通路之间并且从所述第二气缸盖的底部延伸至所述第二气缸盖的顶部。
17.根据权利要求16所述的发动机，其特征在于，所述PCV进气通风孔和所述PCV排气通风孔位于单独的气缸组中。
18.根据权利要求16所述的发动机，其特征在于，所述第一排气通路、所述第二排气通路、所述第三排气通路和所述第四排气通路分别与单独的气缸流体连通。
19.根据权利要求16所述的发动机，其特征在于，所述PCV排气通风孔穿过所述发动机气缸体的外侧壁延伸。
20.根据权利要求16所述的发动机 ，其特征在于，所述PCV进气通风孔穿过所述发动机气缸体的外侧壁延伸。
专利摘要本实用新型公开了一种发动机，其包括用于使发动机曲轴箱气体通风的系统，并且本实用新型还公开了使发动机曲轴箱气体通风的方法。在一个实施例中，曲轴箱气体从第一气缸组经由位于排气歧管通路之间的管道流入第二气缸组。该系统和方法可以改善曲轴箱气体的通风。
文档编号F01M13/00GK202991186SQ20122049121
公开日2013年6月12日 申请日期2012年9月24日 优先权日2011年10月10日
发明者弗兰克·阿切尔洛·巴伦西亚, 蒂莫西·杰拉尔德·泰勒, 约翰·威廉姆·罗宾逊 申请人:福特环球技术公司