用于燃烧发动机的曲轴箱通风系统中的回油部的止回阀的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于燃烧发动机的曲轴箱通风系统中的回油部的止回阀(20)，包括阀壳(27)、阀体(37)，所述阀体安装在阀壳(27)中以便可作为整体在打开位置和关闭位置之间移动，其中，所述阀体(37)在燃烧发动机的非运行状态下维持在无预载的打开位置，并且阀体(37)构造成在曲轴箱侧(16)相对于油分离器腔室(22)过压的情况下自动移动至关闭位置。止回阀(20)设置和构造成插入燃烧发动机的气缸盖罩(10)的安装件(15)中。
【专利说明】用于燃烧发动机的曲轴箱通风系统中的回油部的止回阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于燃烧发动机的曲轴箱通风系统中的回油部的止回阀，包括阀壳和安装在阀壳中以便能够在打开位置和关闭位置之间移动的阀体，所述阀体在燃烧发动机的非操作状态下维持在无预载的打开位置并构造成在曲轴箱侧相对于油分离器腔室过压的情况下自动地移动至关闭位置。
【背景技术】
[0002]为了可靠地防止油从曲轴箱通过回油部渗透进入油分离器的洁净室并因而进入进气部段，可以例如传统地在回油部中布置虹吸器，见DE19813702C1 ；DE202004004803U1,图7 ；DE102004006082Alo由于在任何时间，虹吸器中都有一些油，回油部具有冻结并因此变得不可操作的风险。这同样适用于根据DE202004004803U1的图13的实施例，其中回油部中布置有烧结体。
[0003]此外，通常已知用于燃烧发动机的曲轴箱通风系统中的油分离器的回油部的止回阀。
[0004]例如，常见类型的止回阀包括伞形或板形的弹性体，其在发动机的空档位置处于关闭位置，并且在曲轴箱中低压和/或油贮存器中处于预定液位的情况下自动打开，见US4602595 ；W09832955A1 ；DE102004002310A1 ;DE202004004803U1，图 14 ;W02004090292A2。此非通用的设计具有在发动机的非运行状态下冻结的风险，因为油不能排出。
[0005]相似的情况适用于传统的柔性舌阀，其在发动机的空档位置中处于关闭位置，并且在曲轴箱中低压和/或油贮存器中处于预定液位的情况下自动打开，见 DE102004061938B3 ；EP1614871A2 ;DE102006038700A1，图 4 ；DE102008030134A1 ；DE102007058059A1 ；DE102007008672A1 ；DE102008019293A1?
[0006]根据DE29605425U1的弹簧膜片由于其自身重量在未加载状态下事实上处于打开位置。然而，在打开位置的弹簧膜片下垂松弛，使得打开位置并未良好限定。例如，柔性舌不能避免由于老化或高应力造成的下垂，这对止回阀的操作能力是潜在的风险。
[0007]DE202007011585U1公开了一种回油阀，其包括位于壳体中的浮动体部，当限定的油位被超越时，受到浮力提升的浮动体部露出壳体中的排放开口，当油位降至低于限定的油位时，浮动体部受到重力作用以覆盖所述开口。
[0008]EP1090210B1公开了一种旋流分离器，其包括布置在回油部中的阀球，其在发动机的非操作状态下受到重力作用以关闭回油部。
[0009]上述止回阀的全部共同具有的是，在发动机的非操作状态下，它们不能提供最大开口直径，这对冻结现象不利。
[0010]另一个类似的非通用的设计提供了受控的止回阀，其通过使用外部动力以先导运行的方式打开，外部动力例如为压缩空气或磁力，见DE19515482A1 ；DE20217601U1 ；DE20302911U1 ;DE102004018567B3。然而，实现这种先导运行阀是非常复杂的。这同样适用于根据DE202004004802U1和DE102008019293A1的由泵控制的柔性舌阀。
[0011]从DE19628812B4已知通用的回油止回阀。该止回阀包括壳体和安装在壳体内以便于能够作为整体移动的阀体，所述阀体在发动机的非运行状态下露出最大开口直径，并且在运行期间曲轴箱中过压的情况下相对于覆盖贯通的开口的油分离器提升。该阀被插入曲轴箱的安装件/框架，并且围绕阀壳体的外圆周设置有具有略微大于安装件的直径的外径的周向密封唇边，使得壳体能通过摩擦接触配合地插入安装件，执行密封功能并且可调节。然而，根据安装位置，很难在曲轴箱中找到用于止回阀的地方。此外，对于发动机制造商来说止回阀是待安装的附加部件。在故障或失效情况下从曲轴箱去除止回阀毕竟涉及巨大的努力。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是提供一种不对发动机制造商强加任何特殊要求的止回阀，并且如果有必要，可以通过相对小的努力被去除。
[0013]本发明通过独立权利要求的特征解决了这一目的。根据本发明，止回阀设置和构造成插入到燃烧发动机的气缸盖罩内，使得不需要对发动机制造商施加要求，因为在生产气缸盖罩时已经安装了止回阀，并且止回阀与气缸盖罩一起输送。在故障或失效的情况下，止回阀可以以实质上较少的努力从气缸盖罩移除或者可以与整个气缸盖罩一起更换。
[0014]根据本发明，在燃烧发动机的非运行状态下，特别受到重力的阀体维持在无预载的打开位置。由于省略了用于阀体的压缩弹簧，结果阀体可以从打开位置快速移动至关闭位置。即使仅有微小的压力差异，阀体也被移动到关闭位置，并且防止含油气体从曲轴箱进入油分离器的洁净室。
[0015]阀的打开位置和关闭位置仅通过将阀体作为整体移动来实现。“作为整体”是指固定地连接至阀体的全部部件都一起移动。特别是，流动直径可以在不发生阀体的变形的情况下打开和关闭，例如利用传统的伞阀时会发生变形。因此，避免了变形引起的劣化。
[0016]在有利的实施例中，阀壳包括用于拧入气缸盖罩的安装件/框架中的螺纹装置，特别是一种螺纹。其他附接方式是可能的。可替代地，可将阀壳以配合的方式插入气缸盖罩，使得能够特别快速地安装。
[0017]优选地，设置在阀体和阀壳之间起作用的闩锁装置以防止阀在操作期间无意地脱开。可替代地，可以在气缸盖罩的一部件上设置固定装置，当该部件已安装时，固定装置相对于阀壳定位成使得阀壳在发生脱开运动时阀壳抵接固定装置。特别地，当阀壳可以配合的方式插入到安装件内时，可替代地可在阀壳和安装件之间设置夹持连接装置。
[0018]阀体优选是球形的或圆球形的。因此，与至少在部段中具有柱形形状的阀体相比，如有必要，阀的安装高度可以降低。一般采用球形，包括例如椭球形或卵形。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面将基于优选实施例参考附图详细描述本发明。附图示出:
[0020]图1是通过气缸盖罩剖开的剖视图；
[0021]图2是通过插入到气缸盖罩内的止回阀剖开的剖视图；
[0022]图3是图2的止回阀的俯视图；
[0023]图4是插入到气缸盖罩内的止回阀的透视俯视图；
[0024]图5是止回阀的透视图；
[0025]图6是止回阀的另一实施例的透视图；和
[0026]图7是插入有根据图6的止回阀的气缸盖罩的透视图。
【具体实施方式】
[0027]图1中以剖视图示出的气缸盖罩10包括壳体11，壳体11例如由热塑性塑料制成，并可经由密封件12连接至燃烧发动机的气缸盖。一种仅示意性地示出的油分离器13位于气缸盖罩10的油分离器腔室22中，漏气从燃烧发动机的曲轴箱经由气体入口供给到该油分离器内。经由气体出口的清洁气体从油分离器13进入气缸盖罩10中的洁净室21内，并从那里例如供给到燃烧发动机的进气部分。分离出的油可在累积腔室14中累积，并经由回油部17输送回到曲轴箱的油盘。回油部17包括壳体部分18中的排油开口 15。在该实施例中，油分离器腔室22在操作期间由盖19关闭。盖19例如可以由热塑性塑料制成，并且可以被焊接到壳体11上。其它附接方式，例如通过使用螺钉，也是可能的。图1所示的油分离器腔室22、油累积腔室14和清洁室21可以由气缸盖罩10中的单个封闭的功能腔室形成，其在本实施例中由壳体11、壳体部件18、23和盖19包封。
[0028]在图2等附图中详细示出的止回阀20布置在回油部17中。止回阀20优选位于排油开口 15中，因此排油开口形成了用于止回阀20的安装件。止回阀包括具有轴24的阀壳27、位于轴24的一端的阀头25和位于轴24的另一端的端部部分26。螺纹38设置在轴24的外表面上(参见图5)，与排油开口 15的内表面上的相应的螺纹相互作用。
[0029]止回阀20包括穿过整个阀壳27延伸、即从阀头25通过轴24延伸至端部部分26的轴向通孔36。止回阀20还包括可在打开位置和关闭位置之间移动的阀体37，这将在下面更详细地说明。在打开位置，阀体37允许油从油分离器腔室22或油累积室14通过止回阀或通孔36排放至曲轴箱侧16以最终到达曲轴箱的油盘。在止回阀20的曲轴箱侧16相对于分离器腔室22超压的情况下，阀体37被移动到关闭位置以防止油从曲轴箱通过排油开口 15逆着排油方向意外输送到清洁室21。
[0030]为了安装，止回阀20从上面、即从油分离器13侧被拧入排油开口或拧入安装件15，直到阀头25抵接形成安装件15的壳体部分18。为此，用于接收工具的工具接收槽34、例如内六角键可以设置在阀头25中。
[0031]阀壳27和形成安装件15的壳体部分18之间的密封通过使用密封圈28实现，该密封圈例如位于阀头25上，然而其也可定位于轴24的区域中。阀壳27和壳体部分18之间的密封可替代地也可以由阀壳27或阀头25在壳体部分18上的无间隙坐置/坐靠实现。在这种情况下，可以省略单独的密封件。
[0032]闩锁装置29设置在阀头25上，优选在其圆周表面上。闩锁装置29在此处包括以可弹性回弹的方式经由连结部(web) 31安装在阀头25上的两个闩销/闩锁指状件30。当阀壳27被拧入安装件15时，闩销30与安装件15的圆周壁发生接触并被朝向阀头25压入闩销30与阀头25之间的相应的凹部32内。在安装件15的圆周壁上，优选地设置有在周向上分布的具有切口凹部35的切口结构33 (参见图4)。当阀壳27完全插入安装件15时，闩销30接合进相应的切口凹部35，参见图4，然而操作过程中出现的晃动力不足以使闩销30抵抗回弹力而从切口凹部35脱开。因此止回阀10通过闩锁装置29、33、35可靠地安装在安装件15中。
[0033]通过在脱开方向施加脱开力，例如通过使用插入工具接收槽34的工具，可将阀壳27从安装件15拧下，由此，闩锁装置29、33、35之间的锁定力被克服。这样，阀壳27有利地以可拆卸的方式锁定或安装在安装件15中。阀壳27不可脱开地锁定或安装在安装件15中的实施例，例如通过使用作用于圆周方向的卡扣闩锁装置，也是可能的。
[0034]在阀的端部部分26处，阀壳包括多个相互隔开的轴向杆部39，阀体安装在杆部之间以便于轴向移动。因此，杆部39形成用于阀体37的轴向引导部。在阀20的已安装状态下，阀20的端部部分26和杆部39可有利地完全突出超过壳体部分18，然后自由地延伸到曲轴箱侧腔室16内，如可以在图2中最佳识别的。但是，这完全不是强制性的。在其它实施例中，端部部分26不像上述那样突出，从而有利地被保护免受例如在组装期间的外部操纵或溅油的影响。
[0035]在它们的自由端，杆部39包括在发动机的非运行状态下形成用于阀体37的座41的向内弯曲的延伸部40。在发动机的非运行状态下，受到重力作用的阀体37靠置在延伸部40或阀座41上并露出用于通过杆部39之间的开口 42排油的最大流动直径。因此，可以确保在油分离器腔室22或油累积腔室14中累积的油在发动机的非运行状态下基本上能完全地排放，从而使阀20冻结的风险显著降低。
[0036]如果在阀20的曲轴箱侧16处的压力超过油分离器腔室22中的压力并达到作用在阀体37上的压力超过其重力的程度时，阀体37通过压力提升并轴向移动，直到阀体37靠置在上部环形阀座43上(参见图2)，该阀座43有利地形成在轴24中。阀座43例如可以由轴24的向上逐渐变细的锥形内表面形成。由上阀座43包围的贯通的开口是通孔36的一部分。
[0037]在关闭位置，阀体37靠置在上阀座43上，通孔36由阀体37覆盖，并且防止含油气体从曲轴箱进入油分离器腔室22或洁净室21。
[0038]阀20的特征恰好在于阀体37的特别地由抵接部限定的两个位置，即闭合位置和具有最大油流动直径的打开位置。在曲轴箱侧16和油分离器腔室22之间的任何相对恒定的压力下，阀体37仅能采取打开位置或关闭位置，而没有其他位置。如果压力没有差别，则阀体37处于打开位置。
[0039]根据以上所述，排油阀20仅通过重力和曲轴箱侧16与油分离器腔室22之间的压力差操作，即没有外部动力。因此，阀20有利地是不受控制的、非磁性的和非电动的。该阀也不是浮子阀，因为油累积腔室14中的流体液位对阀体37没有任何影响。
[0040]除了阀壳27和安装件15之间的连接以外的其他连接也是可能的。例如在根据图6的实施例中，阀壳27可以配合地插入到壳体11的安装件15内。轴24在此处不包括螺纹38，但是有利地包括一个或多个夹持件44，此处为两个沿轴向隔开的夹持环，其可以一体地形成在轴的外周上，并可以具有相对于安装件15略微过大的尺寸。夹持件44有利地可以包括弹性体涂层，或者可以由弹性体制成，通过其可以实现在插入期间的柔性以及密封效果。
[0041]为了防止阀20在例如受到震动时移出安装件15，可在阀壳27和安装件15之间设置轴向作用的闩锁装置。可替代地，气缸盖罩10的部件45可以包括固定装置47，该固定装置在操作过程中位于阀头25之上一小的距离处(见图7)，使得阀壳27在正移出安装件15的情况下抵靠固定装置47。部件45在将阀20插入安装件15之后被安装。在根据图1的实施例中，可以例如在盖19的后侧上设置销、台肩或类似的固定装置，其在盖19的安装之后位于与阀头25的上表面相距一小的距离处。承载固定装置47的部件45不限于壳体盖19或其他壳体部分。它还可以例如是油分离器13或油输送装置45的一部分(参见图7)。
【权利要求】
1.一种用于燃烧发动机的曲轴箱通风系统中的回油部的止回阀(20)，包括: -阀壳(27)； -阀体(37)，所述阀体安装在阀壳(27)中以便能够作为整体在打开位置和关闭位置之间移动； -阀体(37)在燃烧发动机的非运行状态下维持在无预载的打开位置； -阀体(37)构造成在曲轴箱侧(16)相对于油分离器腔室(22)过压的情况下自动地移动到关闭位置； 其特征在于，所述止回阀(20)设置并构造成插入燃烧发动机的气缸盖罩(10)的安装件(15)中。
2.根据权利要求1所述的止回阀，其特征在于，所述阀壳(27)包括用于被拧入气缸盖罩(10)的安装件(15)中的螺纹装置(38)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的止回阀，其特征在于，所述止回阀(20)包括在阀体(37)和阀壳(27)之间起作用的闩锁装置(29)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的止回阀，其特征在于，所述阀壳(27)能以配合的方式插入到气缸盖罩(10)的安装件(15)中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的止回阀，其特征在于，所述阀壳(27)构造成建立与气缸盖罩(10)的安装件(15)的夹持连接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的止回阀，其特征在于，所述阀壳(27)包括闩锁装置(29)，所述闩锁装置用于将所述阀壳(27)锁定在气缸盖罩(10)的安装件(15)中。
7.根据权利要求6所述的止回阀，其特征在于，所述闩锁装置(29)包括以弹性回弹方式安装在阀头(25)上的至少一个锁销(30)，当所述阀壳(27)被插入安装件(15)中时，所述锁销(30)被压入所述锁销(30)与所述阀头(25)之间的凹部(32)内。
8.根据前述权利要求中任一项所述的止回阀，其特征在于，所述阀体(37)是球形的或圆球形的。
9.根据前述权利要求中任一项所述的止回阀，其特征在于，所述阀壳(27)在其端部部分(26)包括彼此间隔开的多个轴向杆部(39)，所述阀体(37)安装在所述轴向杆部之间以便可轴向移动。
10.根据权利要求9所述的止回阀，其特征在于，所述杆部(39)在发动机的非运行状态下形成用于阀体(37)的阀座(41)。
11.一种用于燃烧发动机的气缸盖罩(10)，包括油分离器(13)和用于使分离的油返回油盘的回油部(17)，其特征在于，根据前述权利要求中任一项所述的止回阀(20)定位在所述回油部(17)中。
12.根据权利要求11所述的气缸盖罩，其特征在于，所述气缸盖罩(10)包括可由盖(19)关闭的壳体开口，止回阀(20)可通过所述开口插入到设置于气缸盖罩(10)中的安装件(15)中。
13.根据权利要求11或12所述的气缸盖罩，其特征在于，固定装置(47)设置在所述气缸盖罩(10)的一部件(45)上，当安装了所述部件(45)时，所述固定装置相对于所述阀壳(27)定位成使得阀壳(27)在发生脱开运动时抵靠所述固定装置(47)。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的气缸盖罩，其特征在于，在安装件(15)的内 表面上设置有在圆周上分布的具有切口凹部(35)的切口结构(33)。
【文档编号】F01M13/04GK104251149SQ201410274264
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2013年6月25日
【发明者】M·布兰德, D·佩蒂格科, T·施拉德 申请人:G·布鲁斯密封技术有限及两合公司