专利名称：具有回油功能的内燃机的换气装置的制作方法
本项发明涉及内燃机的换气装置，特别是涉及这样的换气装置，该换气装置装在内燃机曲轴箱的阀盖上，并且为了使内燃机更有效地工作，装有一根使冷凝后的油返回至曲轴箱的回流管。
为了有效的工作，内燃机需要合适的曲轴箱换气装置。在内燃机工作时，曲轴箱内的汽化物处于不断的环流和强烈的紊流状态。在汽化物排至大气之前，曲轴箱内的汽化物含有的油必须从汽化物中分离出去。当内燃机工作期间曲轴箱内的压力变化时，为了控制曲轴箱的换气作用，要利用换气装置使空气进入和排出曲轴箱。仅仅排出曲轴箱内的汽化物会导致运行不经济，这是由于汽化物内的油损失掉了。此外，油气会沉积在内燃机的外部零件上，并且污染大气。
以前的内燃机的换气装置含有一种交错的阻流和过滤结构，使通过换气装置的汽化物中的油得到冷凝和过滤。已知的换气装置结构多为多级阻流小室，汽化物必须从这种小室中通过，并且该室可以使油气冷凝在换气器内。然后液体油从换气器的底部滴出，并回流至曲轴箱。另外一些换气器利用过滤材料使油气得到冷凝，冷凝了的油聚集在换气器壳体的底部，然后滴回至曲轴箱。过去的已知的换气装置在油返回至曲轴箱以前都是依赖于油的特有的聚集作用。
由于设置了简单的换气装置，本项发明克服了先前已知的换气装置的缺点。这种简单的换气装置装在内燃机的阀盖上，并且包含一条通向曲轴箱低压区的回流管，低压区可在回流管内造成真空，使得聚集的油被抽回至曲轴箱。这样，聚集的油不会再继续与新产生的汽化物混合在一起。
根据本项发明，换气装置含有一个外罩，该罩构成了换气装置的阻流通道，外罩含有一个具有轴向通路的芯管，芯管上装有一个帽，形成回流通路，芯管上制作有环状凸缘，凸缘上有与盖帽相啮合的螺纹，并且沿圆周布置着具有一定间隔的排气孔，内燃机的汽化物将通过这些孔排出。贯通芯管的轴向通路含有一个限流区，当汽化物从该限流区通过时，该限流区可以促进油气冷凝。芯管的下端制作有用来在阀盖上安装换气装置的外螺纹。为了使汽化物流入换气装置和冷凝了的油返回至曲轴箱，在通路的内部要安装止回阀和回流管。
发明的其它部件、特点、优点将配以附图作详细说明。
参照下面对本项发明最佳实施方案的详细说明，并结合阅读附图，本项发明会得到更充分地理解。
图1为内燃机的轴测图，该内燃机具有装在其阀盖上的实施本项发明的换气装置;
图2为实施本项发明的换气装置的部件分解图;
图3为内部装有止回阀和回流管的换气装置的局部剖视图;
图4为不带止回阀和回流管的实施本项发明的换气装置的剖视图;
图5为换气装置沿图4上的5-5线截取的剖视图;
图6为换气装置沿图4上的6-6方向的端视图。
首先参看图1，图中所示是使用在油田场合下的一种型号的内燃机10。内燃机10安装了实施本项发明的换气装置12。在最佳的实施方案中，换气装置12安装在内燃机10的阀盖或曲轴箱的箱盖上，以便将气体从内燃机10中排出。换气装置12最好用螺纹联接安装在阀盖14的开口内。换气装置12适宜于将气体从曲轴箱内排出，同时在气体从换气装置12排出之前将油汽冷凝成液体，从而使发动机10更干净和更有效地运转。
现在参看图2至图6，换气装置12一般由一根坚固的空心芯管18和一个安装在芯管上的盖帽20构成。大致在芯管18的中间部位制作有一个整体的环状外凸缘22。盖帽20具有中凹的顶壁23，大体上呈拱曲的形状，在最佳的实施方案中，芯管18和盖帽20用聚氨酯材料注塑成型。凸缘22上加工有与盖帽20上的螺纹26相配合的螺纹24，以便将盖帽20拧紧在芯管18的环状凸缘22上。在芯管18的下端也加工有螺纹28，以便将换气装置12安装在阀盖14的开口16内。
芯管18有一个与内燃机10的内部相通的轴向流体通路30。轴向通路30含有一个中间的限流孔32，其直径小于轴向通路30的直径。限流孔32的位置最好取在接近通路30的中部。如同下面将要说明的那样，当油气通过通路30时，限流孔32会促进其冷凝。这样，外凸缘22和限流孔32将芯管18分成上空心部分34和下空心部分36。芯管18的上空心部分34起着向上延伸的阻挡壁作用，排出的气体在排至大气之前，必须先越过此阻挡壁。当盖帽20安装在芯管18上时，这一阻挡壁34几乎一直延伸到盖帽20的拱曲的顶壁23。盖帽20的拱曲的形状引导要排出的气体沿径向向外，然后向下进入界于盖帽20和芯管18的上空心部分之间的环状通路38。拱曲的顶壁23也促进油气进一步冷凝。
环状外凸缘22上开有许多排气口40，它们沿圆周按一定的间隔分布在凸缘22上。排气口40使得在环状通路38和外部环境之间能够有一个流体通路，以便将内燃机的汽化物从内燃机10和换气装置12中排出。排气口40沿圆周按一定的间隔分布在凸缘22上的环状外沟42内，该环状外沟42有助于引导气体通过排气口40。环状内聚集沟44可以从越过阻挡壁34进入环状通路38以后的汽化物中，将冷凝出的所有油都收集起来。
现在参看图3，为了防止空气或气体通过换气装置12进入内燃机10，以及为了使冷凝的油返回至内燃机10，在芯管18的下空心部分36内安装有上回阀46和回流管48。芯管18的下端有一个环状台肩50，以便安放止回阀，另外还有一个凹槽52，以便在与止回阀邻近的位置处安放回流管。回流管最好是挠性的简单的软管，该软管在轴向流体通路30和曲轴箱的低压之间提供一个流体通路，这样，聚集在通路30底部的冷凝油通过回流管48将被有效地吸回曲轴箱。止回阀46包含阀体54和阀座56，两者之间的阀片58被弹簧60施以偏压，弹簧60安置在阀体54和阀片58之间，以便使阀片58受到偏压后顶着阀座56，从而关闭止回阀46。阀体56至少有一个出口62，通过这个出口，内燃机的汽化物可以进入轴向流体通路30。通过阀盖14上的开口16被排出的内燃机的汽化物将流过阀座56上的小孔64，并且，推动阀片58以克服弹簧60的作用力，从而开启止回阀46，进而使气流进入轴向通路30。当产生真空或内燃机不工作时，止回阀46在弹簧60作用下关闭。
本项发明的换气装置12可使内燃机的汽化物从内燃机中排出，同时借助于从汽化物中冷凝出油，并使其返回至内燃机的曲轴箱，还可使内燃机10保持清洁和经济的运行。充满于油的内燃机汽化物通过止回阀46进入换气装置12的轴向流体通路30。当汽化物向上穿过通路30和限流孔32时，油将从撞到内壁上的汽化物中冷凝出来，并且流到芯管18的底部。在汽化物越过阻挡壁34的边缘之前，所有的油都将从汽化物中被有效地冷凝出来。内燃机的汽化物随后将通过排气口40排至周围的大气。被收集起来的油经过回流管48将流至内燃机10。这样，可能污染内燃机10的外部零件或污染大气的油，将从排出的内燃机汽化物中冷凝出来，以便被内燃机10重新利用。
上面所给出的详细说明仅仅是为了清楚地了解本项发明。不容置疑的是那些未超出权利要求范围和实质的工艺，理所当然地应被视为本发明的某种改型。
权利要求
1.一种内燃机的换气装置，用来从内燃机中排放汽化物，该换气装置安装在内燃机上，其特征在于上述的换气装置包括芯管，该芯管含有与内燃机相通的轴向流体通路；盖帽，该盖帽装在上述的芯管上，以形成一个与上述的轴向通路相通的有阻挡作用的内室；排气器，该排气器与上述的内室联通，以便从该内室排放汽化物；阀装置，该阀装置安装在上述芯管的轴向通路内，上述的阀装置随着汽化物的气流进入上述的轴向通路而打开；回流管，用来将冷凝的油送回内燃机。该回流管安装在上述的芯管内，以便在上述的轴向通路与内燃机之间提供流体通路。
2.根据权利要求1中所述的换气装置，其特征在于换气装置中上述的芯管有一个环状外凸缘，上述的盖帽与该环状凸缘相连接。
3.根据权利要求2中所述的换气装置，其特征在于换气装置中上述的排气器含有许多排气口，这些排气口制作在环状凸缘上，以便在上述的内室和上述换气装置的外部之间提供流体通路。
4.根据权利要求3中所述的换气装置，其特征在于换气装置中上述的环状凸缘制作在上述芯管的中间部位，该芯管在上述凸缘的上面有一上空心部分，在凸缘的下部有一下空心部分;上述的上空心部分伸入至上述的盖帽，以形成上述内室的向上延伸的阻挡壁。
5.根据权利要求4中所述的换气装置，其特征在于换气装置中下空心部分带有螺纹，以便将上述的换气装置用螺纹联接在内燃机上的开口内。
6.根据权利要求4中所述的换气装置，其特征在于换气装置中芯管的轴向流体通路有一个限流孔，该限流孔可以促进换气装置内的油进行冷凝。
7.根据权利要求6中所述的换气装置，其特征在于换气装置中上述的阀装置含有一个用弹簧加偏压的止回阀，该止回阀安装在上述的下空心部分的下端，以限制气流通过上述的换气装置流进内燃机，同时能够使来自内燃机的内燃机排出的汽化物排入上述的换气装置，并使该汽化物经过迂回的气流通路穿过上述的限流孔和轴向通路，再越过上述的向上延伸的阻挡管壁，进而通过上述环状凸缘上的排气口。
8.根据权利要求7中所述的换气装置，其特征在于换气装置中上述的回流管安装在芯管的下空心部分，并且邻近上述的止回阀，以便在上述的轴向通路和上述的内燃机之间提供流体通路。
9.根据权利要求8中所述的换气装置，其特征在于换气装置安装在内燃机的曲轴箱的箱盖上，上述的回流管将冷凝的油送回内燃机的曲轴箱。
10.根据权利要求4中所述的换气装置，其特征在于换气装置中上述盖帽的高度大致等于上述芯管的上空心部分，这样可使该上空心部分完全延伸至该盖帽内。
11.根据权利要求10中所述的换气装置，其特征在于换气装置中上述的盖帽有一个拱曲形的顶部。
12.根据权利要求11中所述的换气装置，其特征在于换气装置中上述的盖帽和上述的芯管用聚氨酯材料注塑成形。
13.一种用于内燃机的换气装置，该内燃机在曲轴箱的箱盖上开有一个孔口，以便安装该换气装置，内燃机的汽化物将通过该换气装置被排出，上述的换气装置包含空心芯管，该芯管含有与内燃机联通的轴向流体通路和制作在其中部的整体的环状外凸缘，上述芯管在该凸缘的上面有一个上空心部分，而在该凸缘的下面有一个下空心部分;盖帽，该盖帽安装在上述芯管的环状凸缘上，以形成一个与上述的轴向通路联通的内室，上述的上空心部分伸进该盖帽内，以形成该内室向上延伸的阻挡壁;多个排气口，这些排气口开在上述环状凸缘上，该排气口与上述的内室联通，以使汽化物从该内室排出;用弹簧加偏压的止回阀，该止回阀安装于上述的下空心部分，并且限制气流从该换气装置进入内燃机的曲轴箱，同时，允许内燃机的汽化物从内燃机的曲轴箱排入上述的换气装置;回流管，该回流管将从内燃机汽化物中冷凝出的油送回发动机，上述的回流管安装在上述的芯管上，以便在上述的轴向通路和内燃机的曲轴箱之间提供流体通路。
14.根据权利要求13中所述的换气装置，其特征在于换气装置中上述芯管的轴向流体通路有一个与其同轴的限流孔，以便促进该换气装置内的内燃机汽化物中的油冷凝。
15.根据权利要求13中所述的换气装置，其特征在于换气装置中上述的芯管带有螺纹，以便将上述的换气装置用螺纹联接安装在内燃机曲轴箱箱盖的开口内，上述的回流管通过上述的芯管下端伸入内燃机的曲轴箱。
16.根据权利要求15中所述的换气装置，其特征在于换气装置中的上述盖帽有一个拱形的顶壁，上述的芯管的上空心部分伸入盖帽内，几乎与该顶壁贴紧，来自内燃机的汽化物经过迂回的气流通路，穿过上述的轴向通路和限流孔，越过上述向上延伸的阻挡壁的边缘进入上述的内室，进而通过上述环状凸缘上的上述排气口。
17.根据权利要求16中所述的换气装置，其特征在于换气装置中的上述盖帽和上述芯管用聚氨酯材料注塑成型。
18.一种用于内燃机换气装置，内燃机在曲轴箱的箱盖上有一个开口，以便安装该换气装置，内燃机的汽化物将从曲轴箱内通过上述的换气装置被排出，该换气装置包括空心芯管，该芯管含有与内燃机相通的轴向流体通路和制作在其中部的整体的外环状凸缘，上述芯管在该凸缘的上面有一个上空心部分，而在其下面有一个下空心部分。上述轴向通路含有一个与其同轴的限流孔;盖帽，该盖帽用螺纹联接安装在上述芯管的环状凸缘上，以形成一个与上述的轴向通路联通的有阻挡作用的内室。上述的上空心部分伸进该盖帽内，以形成该内室向上延伸的阻挡壁。来自内燃机的汽化物移过迂回的气流通路，穿过上述的限流孔、轴向通路，越过上述向上延伸的阻挡壁的边缘，进而向下通过由上述的上空心部分和该盖帽形成的环状通路。多个排气口，这些排气口开在上述环状通路的下端沿圆周按一定的间隔关系制作在上述的环状凸缘上，上述的排气口与上述内室相通，以使汽化物从该室内排出。用弹簧加偏压的止回阀，该止回阀安装在上述的位于上述轴向通路下端的下空心部分，上述止回阀限制气流从上述的换气装置进入内燃机的曲轴箱，同时，允许内燃机的汽化物从内燃机的曲轴箱排入上述的换气装置;回流管，该回流管用来将从内燃机的汽化物中冷凝出的油送回至内燃机的曲轴箱，上述的回流管安装在上述的轴向通路的下端，邻近上述的止回阀，以便在轴向通路与内燃机的曲轴箱之间提供流体通路。
全文摘要
一种用于内燃机的换气装置，安装在曲轴箱箱盖上，装有一根伸入曲轴箱低压区的回流管，一个具有阻挡作用的内室，其下部有一进气口，装有一止回阀，汽化物经过阀门进入内室，越过阻挡壁进入外环状通路；位于环状通路底部的换气孔允许气体排出。当汽化物向上流经内室时，油被冷凝，再通过回流管使冷凝油流回曲轴箱。
文档编号F01M13/04GK1044974SQ8910854
公开日1990年8月29日 申请日期1989年11月13日 优先权日1988年11月14日
发明者托玛斯·L·德威斯, 罗依·A·哈波尔 申请人:埃罗·斯彼寿尔蒂公司