封閉式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】封閉式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)
[0001]本申請(qǐng)是以下申請(qǐng)的分案申請(qǐng):申請(qǐng)日:2011年I月18日；申請(qǐng)?zhí)?201180004422.0 ;發(fā)明名稱“封閉式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)”。
[0002]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0003]本申請(qǐng)要求2010年I月27日提交的第61/298，630號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng).、2010年I月27日提交的第61/298，635號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)、2010年6月28日提交的第61/359，192號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)、2010年9月17日提交的第61/383，787號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng).、2010年9月17日提交的第61/383，790號(hào)美國(guó)專利臨時(shí)專利申請(qǐng)和2010年9月17日提交的第61/383，793號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的利益及優(yōu)先權(quán)，這些申請(qǐng)均以引用方式合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的分離器，特別是聚結(jié)器。
【背景技術(shù)】
[0005]內(nèi)燃機(jī)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的分離器是在現(xiàn)有技術(shù)中已知的。一種類型的分離器使用慣性沖擊空氣油類分離，該方式通過(guò)使竄漏氣體流穿過(guò)噴嘴或孔加速至高速度及通過(guò)將竄漏氣體流對(duì)準(zhǔn)沖擊器從而產(chǎn)生影響油分離的急劇方向變化，來(lái)從曲軸箱竄漏氣體或浮質(zhì)中去除油微粒。另一種類型的分離器使用聚結(jié)過(guò)濾器中的聚結(jié)功能來(lái)去除油滴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是在對(duì)其后所述空氣油類分離技術(shù)的持續(xù)開發(fā)努力期間產(chǎn)生的，即通過(guò)使用聚結(jié)過(guò)濾器的聚結(jié)功能從曲軸箱竄漏氣體流中移除油。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是聚結(jié)過(guò)濾器組件的剖視圖。
[0008]圖2是另一聚結(jié)過(guò)濾器組件的剖視圖。
[0009]圖3與圖2類似，并且示出了另一實(shí)施例。
[0010]圖4是另一聚結(jié)過(guò)濾器組件的剖視圖。
[0011]圖5是例示圖4組件運(yùn)行的示意圖。
[0012]圖6是例示發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的系統(tǒng)示意框圖。
[0013]圖7是例示用于圖6系統(tǒng)的控制選項(xiàng)的示意框圖。
[0014]圖8是例示用于圖6的系統(tǒng)的操作控制的流程圖。
[0015]圖9與圖8類似，并且示出了另一實(shí)施例。
[0016]圖10是示出聚結(jié)過(guò)濾器組件的剖視示意圖。
[0017]圖11是圖10的局部放大圖。
[0018]圖12是聚結(jié)過(guò)濾器組件的剖視示意圖。
[0019]圖13是聚結(jié)過(guò)濾器組件的剖視示意圖。
[0020]圖14是聚結(jié)過(guò)濾器組件的剖視示意圖。
[0021]圖15是聚結(jié)過(guò)濾器組件的剖視示意圖。
[0022]圖16是聚結(jié)過(guò)濾器組件的剖視示意圖。
[0023]圖17是聚結(jié)過(guò)濾器組件的示意圖。
[0024]圖18是聚結(jié)過(guò)濾器組件的剖視示意圖。
[0025]圖19是例示控制系統(tǒng)的示意圖。
[0026]圖20是例示控制系統(tǒng)的示意圖。
[0027]圖21是例示控制系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]本專利申請(qǐng)與于本申請(qǐng)同日提交的共同所有的同時(shí)待審的代理人案卷號(hào)為4191-00679的第12,969，742號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)共用共同的說(shuō)明書，并且合并于此。
[0029]圖1示出了內(nèi)燃機(jī)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)式聚結(jié)器20，聚結(jié)器20分離來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱24的竄漏氣體22中的空氣與油。聚結(jié)過(guò)濾器組件26包括環(huán)形旋轉(zhuǎn)聚結(jié)過(guò)濾器元件28，環(huán)形旋轉(zhuǎn)聚結(jié)過(guò)濾器元件28具有限定中空內(nèi)部32的內(nèi)周緣30和限定外部36的外周緣34。并且進(jìn)口 38將來(lái)自曲軸箱24的竄漏氣體22供應(yīng)至中空內(nèi)部32，如箭頭40處所示。出口 42輸送來(lái)自所述外部區(qū)域36的經(jīng)凈化分離的空氣，如箭頭44處所示。竄漏氣體流的方向是由內(nèi)向外，即從中空內(nèi)部32向外部36徑向向外，如箭頭46處所示。離心力迫使竄漏氣體中的油從內(nèi)周緣30徑向向外運(yùn)動(dòng)，以便減少本來(lái)會(huì)留置在內(nèi)周緣30上的油會(huì)造成的聚結(jié)過(guò)濾器元件28的堵塞。這也打開了過(guò)濾器元件更多供流通的區(qū)域，從而減少限制和壓降。離心力從內(nèi)周緣30徑向向外驅(qū)使油至外周緣34，以騰出聚結(jié)過(guò)濾器元件28更大開放供流通的空間，以便增加聚結(jié)能力。經(jīng)分離的油從外周緣34排放。排放口 48與外部36相通，并且排放來(lái)自外周緣34的經(jīng)分離的油，如箭頭50處所示，經(jīng)分離的油可接著如箭頭52處所示從排放口 54返回到發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱。
[0030]離心力將竄漏氣體從曲軸箱泵送到中空內(nèi)部32。竄漏氣體從曲軸箱到中空內(nèi)部32的泵送隨著聚結(jié)過(guò)濾器元件28的旋轉(zhuǎn)速度的增加而增強(qiáng)。竄漏氣體22從曲軸箱24到中空內(nèi)部32的增強(qiáng)了的泵送減少了橫跨聚結(jié)過(guò)濾器元件28所受的限制。在一實(shí)施例中，如56處短劃線所示，可在中空內(nèi)部32內(nèi)提供一組葉片，以加強(qiáng)所述泵送。所述離心力會(huì)在中空內(nèi)部32內(nèi)產(chǎn)生減壓區(qū)，該減壓區(qū)抽吸來(lái)自曲軸箱24的竄漏氣體22。
[0031]在一實(shí)施例中，聚結(jié)過(guò)濾器元件28由聯(lián)結(jié)到發(fā)動(dòng)機(jī)零件的機(jī)械裝置，例如連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的齒輪或主動(dòng)皮帶輪的軸向延伸的軸58，驅(qū)使以旋轉(zhuǎn)。在另一實(shí)施例中，聚結(jié)過(guò)濾器元件28由流體馬達(dá)，例如圖2的通過(guò)泵送來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)油泵62的加壓油并使其同樣返回到發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱油槽64來(lái)驅(qū)動(dòng)的佩爾頓輪或渦輪驅(qū)動(dòng)輪60，驅(qū)使以旋轉(zhuǎn)。圖2在適當(dāng)?shù)牡胤绞褂昧藞D1中的類似附圖標(biāo)記，以易于理解。通過(guò)壓敏閥66將經(jīng)分離凈化的空氣供應(yīng)到出口 68，出口 68是圖1的42處示出的出口的可替換出口。在另一實(shí)施例中，聚結(jié)過(guò)濾器元件28由圖3的具有聯(lián)結(jié)到軸58的驅(qū)動(dòng)輸出旋轉(zhuǎn)軸72的電機(jī)70，驅(qū)使以旋轉(zhuǎn)。在另一實(shí)施例中，聚結(jié)過(guò)濾器元件28由圖4、5的至發(fā)動(dòng)機(jī)零件的磁性聯(lián)結(jié)驅(qū)使以旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)從動(dòng)旋轉(zhuǎn)齒輪74具有繞其周緣隔開并磁性聯(lián)結(jié)至多個(gè)磁體78的多個(gè)例如76的磁體，多個(gè)磁體78繞聚結(jié)過(guò)濾器元件的內(nèi)周緣30隔開，使得當(dāng)齒輪或主動(dòng)輪74旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁體76移動(dòng)經(jīng)過(guò)，見圖5，并且磁性聯(lián)結(jié)磁體78，以依次作為從動(dòng)構(gòu)件使聚結(jié)過(guò)濾器元件旋轉(zhuǎn)。在圖4中，經(jīng)分離凈化的空氣從外部區(qū)36經(jīng)通道80流至出口 82，出口 82為圖1的42處示出的出口的可替換的經(jīng)凈化空氣的出口。例如在期望提供更高的聚結(jié)過(guò)濾器元件的旋轉(zhuǎn)速度的情況下，圖5中的布置提供了齒輪增速傳動(dòng)效應(yīng)，以便使聚結(jié)過(guò)濾器組件以比主動(dòng)齒輪或輪74的旋轉(zhuǎn)速度更大的旋轉(zhuǎn)速度(更高的角速度)旋轉(zhuǎn)。
[0032]橫跨聚結(jié)過(guò)濾器元件28的壓降隨著聚結(jié)過(guò)濾器元件的旋轉(zhuǎn)速度的增加而減少。聚結(jié)過(guò)濾器元件28的含油飽和度隨著聚結(jié)過(guò)濾器元件的旋轉(zhuǎn)速度的增加而減少。油從外周緣34排放，且油的排放量隨著聚結(jié)過(guò)濾器元件28的旋轉(zhuǎn)速度的增加而增加。油微粒在聚結(jié)過(guò)濾器元件28中沉降速度的作用方向與空氣流穿過(guò)聚結(jié)過(guò)濾器元件的方向相同。所述相同的方向通過(guò)聚結(jié)過(guò)濾器元件促進(jìn)對(duì)油微粒的捕獲和聚結(jié)。
[0033]系統(tǒng)提供了一種用于從內(nèi)燃機(jī)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的竄漏氣體中分離空氣與油的方法，該方法通過(guò)在聚結(jié)過(guò)濾器元件28中引入重力而在聚結(jié)過(guò)濾器元件中引起增加的重力沉降，以便通過(guò)聚結(jié)過(guò)濾器元件改進(jìn)對(duì)微粒的捕獲和對(duì)亞微米油微粒的聚結(jié)。該方法包括提供環(huán)形的聚結(jié)過(guò)濾器元件28、使聚結(jié)過(guò)濾器元件旋轉(zhuǎn)和提供穿過(guò)旋轉(zhuǎn)聚結(jié)過(guò)濾器元件的由內(nèi)向外的流。
[0034]系統(tǒng)提供了一種用于在產(chǎn)生竄漏氣體的內(nèi)燃機(jī)曲軸箱內(nèi)減小曲軸箱壓力的方法。該方法包括:提供曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括分離竄漏氣體中的空氣和油的聚結(jié)過(guò)濾器元件28 ;將聚結(jié)過(guò)濾器元件提供成具有中空內(nèi)部32的環(huán)形元件；將竄漏氣體供應(yīng)到中空內(nèi)部；以及使聚結(jié)過(guò)濾器元件旋轉(zhuǎn)，以便由于離心力迫使竄漏氣體如箭頭46處所示徑向向外流過(guò)聚結(jié)過(guò)濾器元件28，而將竄漏氣體泵送離開曲軸箱24并使竄漏氣體進(jìn)入中空內(nèi)部32，該泵送效應(yīng)減小了曲軸箱24中的壓力。
[0035]一種類型的內(nèi)燃機(jī)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)提供開放式曲軸箱通風(fēng)(OCV)，其中從竄漏氣體分離的經(jīng)凈化的空氣被排出至大氣。另一種類型的內(nèi)燃機(jī)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)涉及封閉式曲軸箱通風(fēng)(CCV)，其中從竄漏氣體分離的經(jīng)凈化的空氣返回到發(fā)動(dòng)機(jī)，例如，返回到燃燒空氣進(jìn)氣系統(tǒng)以與