往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统的制作方法

文档序号:20180300发布日期:2020-03-27 13:52阅读:141来源:国知局
往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统的制作方法

本实用新型涉及发动机曲轴箱吹漏气系统领域,尤其涉及一种往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统。



背景技术:

往复式发动机,利用汽缸中空气与燃料混合后压缩点火,爆炸产生推力,使活塞上下运动产生动力,现代的往复式发动机,特别是四行程发动机,因环保需求设计有pcv阀系统来排除曲轴箱吹漏气,并将气体引入汽缸中燃烧,现今pcv阀系统设计方式,主要由设置于进气管路的通气管,连接到汽门室盖,汽门室盖装设有pcv单向阀或油气分离器,再连接到节气门后端的进气歧管,藉由进气歧管负压吸取吹漏气。

长久以来此种设计存在一缺失,在发动机运转中汽门室空间内容积,主要是来自进气管道的新鲜空气,因吹漏气混合物比重大于进气管道的新鲜空气,使大量的吹漏气积存在往复式发动机下部,无法有效排除,另当发动机转速增加,节气门开度增大时,节气门前端的进气管与节气门后端的进气歧管形成的压力差不大,使进气歧管真空度下降,经pcv阀的吸取量下降,相对于气门室盖内与进气管道的气流循环流量不大,此一设计使发动机转速上升后,发动机吹漏气量增加时,无法有效进行曲轴箱吹漏气扫气。吹漏气成分中比排气管有更高浓度的,碳氢化合物hc,一氧化碳co,为高温缺氧状态之未燃物,高温促使曲轴箱中大量的机油油雾挥发,进气管道在不同的发动机工况中,例如急遽加减速或增压器急剧作动时,产生较大的负压真空,机油油雾被吸引进入进气管道,使进气管道中的节气门,进气歧管,进气阀门形成固态碳化物堆积,也污染了火星塞及触媒转换器(三元催化器),发动机积碳造成进气效率,点火效能,触媒转换器等无法达到理想工况,发动机积碳也造成故障,增加了维护与保养的困难,机油劣化使机件磨损,发动机使用寿命受影响。

因此,有必要提供一种往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统解决上述技术问题。



技术实现要素:

本实用新型提供一种往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统,解决了无法有效排除吹漏气的问题。

为解决上述技术问题,本实用新型提供的往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统,包括:第一发动机,所述第一发动机包括第一进气歧管、第一进气阀门、第一排气阀门、第一排气歧管、第一汽缸体、汽缸燃烧室、第一活塞、第一曲轴箱、出气管道结构和进气管道结构,所述第一曲轴箱的顶部连通于所述第一汽缸体的底部,所述第一活塞设置于所述第一汽缸体的内部,所述第一进气歧管和第一排气歧管分别连通于所述第一汽缸体的顶部的两侧,所述第一进气阀门设置于所述第一进气歧管的右端,所述第一排气阀门设置于所述第一排气歧管的左端,,所述汽缸燃烧室设置于所述第一汽缸体的内部且位于活塞的顶部,所述出气管道结构连通于所述第一曲轴箱左侧的顶部,所述进气管道结构连通于所述第一曲轴箱的右侧底部。

优选的,当往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统的发动机为自然进气发动机时,还包括:第二发动机,所述第二发动机包括第二进气歧管、第二进气阀门、第一汽门室盖、第二排气阀门、第二排气歧管、第二汽缸体、第二活塞、第一连杆、第二曲轴箱和第一发动机油底壳,所述第二曲轴箱的顶部连通于所述第二汽缸体的底部,所述第一发动机油底壳的顶部固定安装于所述第二曲轴箱的底部,所述第二活塞设置于所述第二汽缸体的内部,所述第一连杆的顶端转动连接于所述第二活塞的底部,所述第一连杆的表面通过转轴转动连接于所述第二曲轴箱内壁的表面,所述第二进气歧管和第二排气歧管分别连通于所述第二汽缸体的顶部的两侧,所述第二进气阀门设置于所述第二进气歧管的右端,所述第二排气阀门设置于所述第二排气歧管的左端,所述第一汽门室盖设置于所述第二汽缸体顶部的右侧。

优选的,所述第二曲轴箱左侧的底部连通有第一空气混合注入管道,所述第一空气混合注入管道上设置有第一空气注入单向阀装置,所述第一空气混合注入管道的左端连通有第二空气过滤器。

优选的,所述第二进气歧管的左端连通有空气管路,所述空气管路的左端连通有第一空气过滤器,所述第一空气过滤器与空气管路之间设置有第一空气计量及,所述空气管路与第二进气歧管之间设置有第一节气门,所述第二汽缸体顶部的右侧与第二进气歧管顶部的右侧之间连通有吹漏气出气管道,所述吹漏气吹气管道上设置有第一管道单向阀装置。

优选的,当往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统的发动机为进气增压式发动机时,还包括:第三发动机,所述第三发动机包括第三进气歧管、第二汽门室盖、第三排气阀门、第三排气歧管、第三活塞、第二连杆、第三曲轴箱、第三气缸体和第二发动机油底壳,所述第三曲轴箱的顶部连通于所述第三气缸体的底部,所述第二发动机油底壳的顶部固定安装于所述第三曲轴箱的底部,所述第三活塞设置于所述第三气缸体的内部,所述第二连杆的顶端转动连接于所述第三活塞的底部,所述第二连杆的表面通过固定轴转动连接于所述第三曲轴箱内壁的表面,所述第三进气歧管和第三排气歧管分别连通于所述第三气缸体的顶部的两侧,所述第三排气阀门设置于所述第三排气歧管的左端,所述第二气门室盖设置于所述第三汽缸体顶部的右侧。

优选的,所述第三曲轴箱左侧的底部连通有第二空气混合注入管道,所述第二空气混合注入管道的左端连通有第四空气过滤器,所述第二空气混合注入管道上设置有第二空气注入单向阀装置。

优选的,所述第三进气歧管的左端连通有增压器后端空气管路,所述增压器后端空气管路的左端连通有空气增压器,所述空气增压器的输入端连通有第三空气过滤器,所述第三空气过滤器与空气增压器之间设置有第二空气流量计,所述空气增压器与增压器后端空气管路之间设置有第二节气门,所述空气增压器的输入端与第三气缸体顶部的左侧之间连通有吹漏气出气管道第一段,所述第三进气歧管的顶部与第三气缸体顶部的左侧之间连通有吹漏气出气管道第二段,所述吹漏气出气管道第一段上设置有第三管道单向阀装置,所述吹漏气出气管道第二段上设置有第二管道单向阀装置。

优选的,所述进气管道结构上连通有空气与助燃剂混合装置,所述空气与助燃剂可以是含氧分子之溶剂或化合物,氟化合物,发动机除碳剂,积碳清洗剂。

与相关技术相比较,本实用新型提供的往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统具有如下有益效果:

本实用新型提供一种往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统,当往复式发动机正压导入主动式第二曲轴箱吹漏气系统的发动机为自然进气发动机时,通过吹漏气出气管道将吹漏气输送到第二进气歧管,此脉动压力产生藉由第二活塞运动成为推送力,由设置于第二曲轴箱较低处第一空气混合注入管道上的第一空气注入单向阀装置及第二汽缸体顶部的吹漏气出气管道上的第一管道单向阀装置配合来控制气流为单向扫气,由第二曲轴箱下部进入之新鲜空气或空气助燃剂混合物,可以将比重较高之吹漏气,快速由发动机上部吹漏气管道送出,吹漏气可有效率持续的,导入第二进气歧管进入燃烧室;通过吹漏气出气管道第一段和吹漏气出气管道第二段共同作用将吹漏气输送到第三进气歧管,此脉动压力产生藉由第二活塞运动成为推送力,由设置于第三曲轴箱较低处第二空气混合注入管道上的第二空气注入单向阀装置和第三汽缸体顶部的吹漏气出气管道第一段上的第三管道单向阀装置以及吹漏气出气管道第二段上的第二管道单向阀装置配合来控制气流为单向扫气,由第三曲轴箱下部进入之新鲜空气或空气助燃剂混合物,可以将比重较高之吹漏气,快速由发动机上部吹漏气管道送出,吹漏气可有效率持续的,导入第三进气歧管进入燃烧室,此方式有效排除吹漏气,不受发动机进气端之进气脉动或负压改变影响,可大幅度降低发动机转速负载变动时形成瞬间真空吸力,将机油带入进气歧管的缺点,对于曲轴箱机油形成冷却作用,也减低了机油高温挥发及劣化的因素,使机油能更稳定的进行润滑及散热,降低了机件表面油泥碳化的累积的状况新鲜空气混合气进入增加曲轴吹漏气之含氧量,空气混合气冷却作用可降低机油温度,新鲜空气混合气扫气可以将一氧化碳,二氧化碳及高温水气带入燃烧室,大幅改善污染物侵入机油中,吹漏气有效回收可大幅度减低燃油消耗,依实际使用约可改善10%~30%燃油消耗,降低废气排放量约20%~40%,机油使用寿命得以延长,空气混合器装置构造简单,不需要复杂的控制装置,可减少维护成本,适合应用在使用不同燃料的发动机设计,且都可有效改善吹漏气系统之效率,具有广大的经济及环保效益。

附图说明

图1为本实用新型提供的往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统的往复式发动机运行图;

图2为自然进气发动机的结构示意图;

图3为进气增压式发动机的结构示意图。

图中标号:

100/200/300往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统

1-1、进气行程,1-2、压缩行程,1-3、动力行程,1-4、排气行程,1、第一发动机,11、第一进气歧管,12、第一进气阀门,13、第一排气阀门,14、第一排气歧管,15、第一汽缸体,16、汽缸燃烧室,17、第一活塞,18、第一曲轴箱,19、出气管道结构,20、进气管道结构;

01、吹漏气,02、空气或空气助燃剂混合物,2、第二发动机,31、第一空气过滤器,32、第一空气流量计,33、空气管路,34、第一节气门,35、第二进气歧管,36、第二进气阀门,37、吹漏气出气管道,38、第一管道单向阀装置,39、第一汽门室盖,40、第二排气阀门,41、第二排气歧管,42、第二空气过滤器,43、第一空气混合注入管道,44、第二汽缸体,45、第二活塞,46、第一连杆,47、第二曲轴箱,48、第一空气注入单向阀装置,49、第一发动机油底壳;

3、第三发动机,50、第三空气过滤器,51、第二空气流量计,52、增压器后端空气管路,53、第二节气门,54、第三进气歧管,55、吹漏气出气管道第一段,56、吹漏气出气管道第二段,57、第二管道单向阀装置,58、第二汽门室盖,59、第三排气阀门,60、第三排气歧管,61、第三活塞,62、第二连杆,63、第三曲轴箱,64、空气增压器,65、增压器前端管路,66、第四空气过滤器,67、第三气缸体,68、第二空气混合气注入管道,69、第二空气注入单向阀装置,70、第二发动机油底壳,71、第三管道单向阀装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

请结合参阅图1、图2和图3,其中,图1为本实用新型提供的往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统的往复式发动机运行图;图2为自然进气发动机的结构示意图;图3为进气增压式发动机的结构示意图。

往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统,包括:第一发动机1,所述第一发动机1包括第一进气歧管11、第一进气阀门12、第一排气阀门13、第一排气歧管14、第一汽缸体15、汽缸燃烧室16、第一活塞17、第一曲轴箱18、出气管道结构19和进气管道结构20,所述第一曲轴箱18的顶部连通于所述第一汽缸体15的底部,所述第一活塞17设置于所述第一汽缸体15的内部,所述第一进气歧管11和第一排气歧管14分别连通于所述第一汽缸体15的顶部的两侧,所述第一进气阀门12设置于所述第一进气歧管11的右端,所述第一排气阀门13设置于所述第一排气歧管14的左端,所述汽缸燃烧室16设置于所述第一汽缸体15的内部且位于活塞17的顶部,所述出气管道结构19连通于所述第一曲轴箱18左侧的顶部,所述进气管道结构20连通于所述第一曲轴箱18的右侧底部。

当往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统的发动机为自然进气发动机时,还包括:第二发动机2,所述第二发动机2包括第二进气歧管35、第二进气阀门36、第一汽门室盖39、第二排气阀门40、第二排气歧管41、第二汽缸体44、第二活塞45、第一连杆46、第二曲轴箱47和第一发动机油底壳49,所述第二曲轴箱47的顶部连通于所述第二汽缸体44的底部,所述第一发动机油底壳49的顶部固定安装于所述第二曲轴箱47的底部,所述第二活塞45设置于所述第二汽缸体44的内部,所述第一连杆46的顶端转动连接于所述第二活塞45的底部,所述第一连杆46的表面通过转轴转动连接于所述第二曲轴箱47内壁的表面,所述第二进气歧管35和第二排气歧管41分别连通于所述第二汽缸体44的顶部的两侧,所述第二进气阀门36设置于所述第二进气歧管35的右端,所述第二排气阀门40设置于所述第二排气歧管41的左端,所述第一汽门室盖39设置于所述第二汽缸体44顶部的右侧。

所述第二曲轴箱47左侧的底部连通有第一空气混合注入管道43,所述第一空气混合注入管道43上设置有第一空气注入单向阀装置48,所述第一空气混合注入管道43的左端连通有第二空气过滤器42。

所述第二进气歧管35的左端连通有空气管路33,所述空气管路33的左端连通有第一空气过滤器31,所述第一空气过滤器31与空气管路33之间设置有第一空气计量及32,所述空气管路33与第二进气歧管35之间设置有第一节气门34,所述第二汽缸体44顶部的右侧与第二进气歧管35顶部的右侧之间连通有吹漏气出气管道37,所述吹漏气吹气管道37上设置有第一管道单向阀装置38。

当往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统的发动机为进气增压式发动机时,还包括:第三发动机3,所述第三发动机3包括第三进气歧管54、第二汽门室盖58、第三排气阀门59、第三排气歧管60、第三活塞61、第二连杆62、第三曲轴箱63、第三气缸体67和第二发动机油底壳70,所述第三曲轴箱63的顶部连通于所述第三气缸体67的底部,所述第二发动机油底壳70的顶部固定安装于所述第三曲轴箱63的底部,所述第三活塞61设置于所述第三气缸体67的内部,所述第二连杆62的顶端转动连接于所述第三活塞61的底部,所述第二连杆62的表面通过固定轴转动连接于所述第三曲轴箱63内壁的表面,所述第三进气歧管54和第三排气歧管60分别连通于所述第三气缸体67的顶部的两侧,所述第三排气阀门59设置于所述第三排气歧管60的左端,所述第二气门室盖58设置于所述第三汽缸体67顶部的右侧。

所述第三曲轴箱67左侧的底部连通有第二空气混合注入管道68,所述第二空气混合注入管道68的左端连通有第四空气过滤器66,所述第二空气混合注入管道68上设置有第二空气注入单向阀装置69。

所述第三进气歧管54的左端连通有增压器后端空气管路52,所述增压器后端空气管路52的左端连通有空气增压器64,所述空气增压器64的输入端连通有第三空气过滤器50,所述第三空气过滤器50与空气增压器64之间设置有第二空气流量计51,所述空气增压器64与增压器后端空气管路52之间设置有第二节气门53,所述空气增压器64的输入端与第三气缸体67顶部的左侧之间连通有吹漏气出气管道第一段55,所述第三进气歧管54的顶部与第三气缸体67顶部的左侧之间连通有吹漏气出气管道第二段56,所述吹漏气出气管道第一段55上设置有第三管道单向阀装置71,所述吹漏气出气管道第二段56上设置有第二管道单向阀装置57。2.往复式发动机可以是使用任何燃料的发动机。

往复式发动机可以是自然进气或进气增压式发动机。

曲轴箱高于机油油位上限处进气开口可设置于曲轴箱,发动机缸体或机油油底壳处,亦可利用机油油尺管作为进气开口。

进气系统结构空气混合装置可以是发动机空气过滤器或另外设置之空气过滤器。

所述进气管道结构20上连通有空气与助燃剂混合装置,所述空气与助燃剂混合装置为气压脉动泵、文式管效应或机械式泵浦,电子式泵浦将助燃剂以适当比例,添加入混合注入空气混合气中,所述空气与助燃剂混合装置上设置有电子喷油嘴,电子喷油嘴或机械式喷油嘴将助燃剂喷入空气混合气中,所述进气管道结构20空气混合装置采用氧气分离膜或氮气分离膜,大气中空气经氧气分离膜后,形成高含氧空气有利于废气燃烧,所述第一进气歧管11及第一排气歧管14上均设置有单向阀结构,所述单向阀结构采用文氏管、机械式阀或电子式阀,可以是节流止回阀,单向阀或单向膜片或任一种相同功能结构,所述空气与助燃剂混合装置上连通有氧气分离膜装置,助燃剂可以是含氧分子之溶剂或化合物,氟化合物,发动机除碳剂,积碳清洗剂,所述氧气分离膜装置配置有机械式或电子式空气压缩装置与空气储存装置,所述空气储存装置设置有安全泄压阀及自动排水装置,所述助燃剂混合装置与氧气分离膜装置上均设置有防爆阀门,进气连接管路或助燃剂输送管路及氧气输送管路,增设有防爆阀门,防止回火装置。

所述进气管道结构20上连通有空气与助燃剂混合装置,所述空气与助燃剂助燃剂可以是含氧分子之溶剂或化合物,氟化合物,发动机除碳剂,积碳清洗剂。

本实用新型提供的往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统的工作原理如下:

当往复式发动机正压导入主动式第二曲轴箱47吹漏气系统的发动机为自然进气发动机时,第二活塞45由下死点往上死点运动时第二曲轴47容积增加形成负压,第二曲轴箱47设第一空气混合注入管道43,第一空气混合注入管道43引入新鲜空气或空气助燃剂混合气02,当进气及动力行程第一活塞17由上死点往下死点运动时,第二曲轴箱47容积减少形成正压,正压将空气或空气助燃剂混合气02与吹漏气混合推送,通过吹漏气出气管道37将吹漏气输送到第二进气歧管35,此脉动压力产生藉由第二活塞45运动成为推送力,由设置于第二曲轴箱47较低处第一空气混合注入管道43上的第一空气注入单向阀装置48及第二汽缸体44顶部的吹漏气出气管道37上的第一管道单向阀装置38配合来控制气流为单向扫气,由第二曲轴箱47下部进入之新鲜空气或空气助燃剂混合物,可以将比重较高之吹漏气,快速由发动机上部吹漏气管道送出,吹漏气可有效率持续的,导入第二进气歧管35进入燃烧室16;当往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统的发动机为进气增压式发动机时,第二活塞45由下死点往上死点运动时第二曲轴47容积增加形成负压,第三曲轴箱63设第二空气混合注入管道68,第二空气混合注入管道68引入新鲜空气或空气助燃剂混合气02,当进气及动力行程第一活塞17由上死点往下死点运动时,第三曲轴箱63容积减少形成正压,正压将空气或空气助燃剂混合气02与吹漏气混合推送,通过吹漏气出气管道第一段55和吹漏气出气管道第二段56共同作用将吹漏气输送到第三进气歧管54,此脉动压力产生藉由第二活塞45运动成为推送力,由设置于第三曲轴箱63较低处第二空气混合注入管道68上的第二空气注入单向阀装置69和第三汽缸体67顶部的吹漏气出气管道第一段55上的第三管道单向阀装置71以及吹漏气出气管道第二段56上的第二管道单向阀装置57配合来控制气流为单向扫气,由第三曲轴箱63下部进入之新鲜空气或空气助燃剂混合物,可以将比重较高之吹漏气,快速由发动机上部吹漏气管道送出,吹漏气可有效率持续的,导入第三进气歧管54进入燃烧室16,此方式有效排除吹漏气,不受发动机进气端之进气脉动或负压改变影响,可大幅度降低发动机转速负载变动时形成瞬间真空吸力,将机油带入进气歧管的缺点,对于曲轴箱机油形成冷却作用,也减低了机油高温挥发及劣化的因素,使机油能更稳定的进行润滑及散热,降低了机件表面油泥碳化的累积的状况。

与相关技术相比较,本实用新型提供的往复式发动机正压导入主动式曲轴箱吹漏气系统具有如下有益效果:

当往复式发动机正压导入主动式第二曲轴箱47吹漏气系统的发动机为自然进气发动机时,通过吹漏气出气管道37将吹漏气输送到第二进气歧管35,此脉动压力产生藉由第二活塞45运动成为推送力,由设置于第二曲轴箱47较低处第一空气混合注入管道43上的第一空气注入单向阀装置48及第二汽缸体44顶部的吹漏气出气管道37上的第一管道单向阀装置38配合来控制气流为单向扫气,由第二曲轴箱47下部进入之新鲜空气或空气助燃剂混合物,可以将比重较高之吹漏气,快速由发动机上部吹漏气吹漏气管道送出,吹漏气可有效率持续的,导入第二进气歧管35进入燃烧室16;通过吹漏气出气管道第一段55和吹漏气出气管道第二段56共同作用将吹漏气输送到第三进气歧管54,此脉动压力产生藉由第二活塞45运动成为推送力,由设置于第三曲轴箱63较低处第二空气混合注入管道68上的第二空气注入单向阀装置69和第三汽缸体67顶部的吹漏气出气管道第一段55上的第三管道单向阀装置71以及吹漏气出气管道第二段56上的第二管道单向阀装置57配合来控制气流为单向扫气,由第三曲轴箱63下部进入之新鲜空气或空气助燃剂混合物,可以将比重较高之吹漏气,快速由发动机上部吹漏气管道送出,吹漏气可有效率持续的,导入第三进气歧管54进入燃烧室16,此方式有效排除吹漏气,不受发动机进气端之进气脉动或负压改变影响,可大幅度降低发动机转速负载变动时形成瞬间真空吸力,将机油带入进气歧管的缺点,对于曲轴箱机油形成冷却作用,也减低了机油高温挥发及劣化的因素,使机油能更稳定的进行润滑及散热,降低了机件表面油泥碳化的累积的状况,新鲜空气混合气进入增加曲轴吹漏气之含氧量,空气混合气冷却作用可降低机油温度,新鲜空气混合气扫气可以将一氧化碳,二氧化碳及高温水气带入燃烧室,大幅改善污染物侵入机油中,吹漏气有效回收可大幅度减低燃油消耗,依实际使用约可改善10%~30%燃油消耗,降低废气排放量约20%~40%,机油使用寿命得以延长,空气混合器装置构造简单,不需要复杂的控制装置,可减少维护成本,适合应用在使用不同燃料的发动机设计,且都可有效改善吹漏气系统之效率,具有广大的经济及环保效益。

以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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