技术领域
[0001] 本实用新型大体来说涉及一种带筛网
过滤器的发动机曲
轴箱呼吸器。
背景技术
[0002] 发动机工作时，一些燃烧气体，通常称为漏气，可能会从发动机
气缸泄露到
曲轴箱里面。这些气体会增加曲轴箱的压
力，并且可能会和曲轴箱里面存在的油粒子混合。为了缓解曲轴箱压力，这些气体通常被释放出曲轴箱。例如，将曲轴箱废气排放到大气中或返回到发动机进气
歧管。在某些情况下，政府规定必须使用曲轴箱排气系统。这些排气系统通常包含一种在曲轴箱废气排放或再循环前用于去除曲轴箱废气中油粒子的过滤器或设备。
[0003] Hudson, Jr.的美国
专利No.4234328中教导了一种示例性曲轴箱呼吸器（称为哈德逊呼吸器）。哈德逊呼吸器包含上壳部件和下壳部件，二者组成了筒壳。充满油的气态
流体被引入筒壳的中间腔室，并且由
叶片部件引导流进围绕在中间腔室的轨道，从而形成了涡旋区。然后，除去油的气态流体流出中间腔室，通过位于涡旋区里开孔烟囱进入上腔室。油通过涡旋区外部下壳部件上的拉长的缝隙，从中间腔室排进下腔室底部。尽管哈德逊呼吸器在一些实际应用中能够适当地除油，但应认识到：在业已决定的制约因素下，仍存在提供改良的、去除分散油的持续需求。
发明内容
[0004] 本实用新型针对
现有技术中存在的一个或多个问题，提出了一种发动机曲轴箱呼吸器及发动机。
[0005] 一方面，本实用新型提供了一种发动机曲轴箱呼吸器，包括具有下端和上端的壳体，下端包含入口开口，上端包含出口开口；入口开口位于
水平面上，出口开口位于垂直面上；筛网过滤器设置在壳体内，且筛网过滤器包含相对的入口面和出口面，所述入口面和出口面限定了过滤器的厚度；其中，所述入口面和出口面与入口开口平行；入口开口位于穿过出口开口的中
心轴线的下方；壳体的底壁限定了下端的一部分，并且包含向下的斜坡，所述斜坡朝向限定入口开口的唇缘，筛网过滤器位于底壁之上，并与底壁间隔开；所述发动机曲轴箱呼吸器还包括多个穿过唇缘的回油开口。
[0006] 进一步的，流过所述发动机曲轴箱呼吸器的流体被限制通过公共路径，所述公共路径由所述壳体的入口开口、所述筛网过滤器的入口面、所述筛网过滤器的出口面和所述壳体的出口开口顺序地组成。
[0007] 又进一步的，在所述发动机曲轴箱呼吸器中还包括
支撑机构，所述支撑机构被支撑在所述入口开口上方，并与所述入口开口垂直对准，其中，所述支撑机构与所述筛网过滤器的所述入口面的中心区域
接触。
[0008] 再进一步的，在所述发动机曲轴箱呼吸器中还包括多个支腿，所述支腿从所述唇缘延伸到所述支撑机构。
[0009] 其中，所述壳体包括底座和盖体；所述底座限定了所述下端并包括在所述底座的外围的横向延伸的连接
法兰，所述盖体限定了所述上端并包括在所述盖体的外围的横向延伸的连接法兰。
[0010] 更进一步的，在所述发动机曲轴箱呼吸器中还包括夹具，所述夹具设置在所述壳体周围、且在所述底座和所述盖体之间相交的地方，并且所述夹具有
锁定
位置，在所述锁
定位置，保持所述底座的横向延伸的连接法兰和所述盖体的横向延伸的连接法兰接触。
[0011] 优选的，沿穿过所述入口开口的中心轴线测量的所述发动机曲轴箱呼吸器的高度比沿穿过所述出口开口的所述中心轴线测量的所述发动机曲轴箱呼吸器的宽度小。
[0012] 另一方面，本实用新型还提供了一种发动机，包含
气缸体，气缸体限定气缸并且包括曲轴箱；发动机曲轴箱呼吸器位于曲轴箱开口之上；发动机曲轴箱呼吸器包含了具有下端和上端的壳体，下端包含入口开口，上端包含出口开口；入口开口位于水平面上，出口开口位于垂直面上；筛网过滤器位于壳体内，并且筛网过滤器包含相对的入口面和出口面，所述入口面和出口面限定了过滤器的厚度；入口面和出口面与入口开口平行，入口开口位于通过出口开口的中心轴线的下方；壳体的底壁限定了下端的一部分，并且包含一个向下的斜坡，所述斜坡朝向限定入口开口的唇缘；筛网过滤器位于底壁的上方，并与底壁间隔开；发动机曲轴箱呼吸器还包括多个穿过唇缘的回油开口。
[0013] 进一步的，所述发动机还包括气缸盖和
阀门盖，所述气缸盖与所述气缸体耦合；所述阀门盖安装在所述
汽缸盖上，并且限定了所述曲轴箱的所述开口，其中所述开口包括内
螺纹；所述壳体的所述入口开口由包括
外螺纹的向下延伸的法兰限定；在安装完毕的所述发动机曲轴箱呼吸器的结构中，所述
内螺纹与所述外螺纹相接合。
[0014] 再进一步的，所述筛网过滤器的所述入口面的横截面积比所述壳体的所述入口开口的横截面积大。再一方面，本实用新型还提供了一个去除发动机曲轴箱废气中分散的油的方法；将发动机曲轴箱呼吸器设置在曲轴箱开口的上方，发动机曲轴箱呼吸器包含了一个具有下端和上端的壳体，下端包含一个入口开口，上端包含一个出口开口，入口开口位于水平面上，出口开口位于垂直面；所述壳体里有一个筛网过滤器，它包含相对的入口和出口面，这两个面限定了过滤器的厚度；入口面和出口面与入口开口平行，入口开口位于穿过出口开口的中心轴线的下方；壳体的底壁限定了下端的一部分，并且包含向下的斜坡，该斜坡朝向限定入口开口的唇缘；筛网过滤器在底壁的上方被隔开。发动机曲轴箱呼吸器还包括许多穿过唇缘的回油开口。该方法包含了促进沿公共路径排气的步骤。公共路径由壳体入口开口、筛网过滤器进口面、筛网过滤器出口面和壳体的出口开口按顺序组成。在筛网过滤器入口面的中央区域，通过使用支撑在上面并且与入口开口垂直对齐的支撑机构，使得废气被阻止进入筛网过滤器的中央区域。支撑机构与筛网过滤器的进口面接触。该方法还包括另外的步骤，捕捉筛网过滤器中的分散油，并沿向下的斜坡通过回油开口之一使过滤器中由于重力返回的油通过。
[0015] 利用本实用新型所提出的发动机曲轴箱呼吸器，可以有效去除曲轴箱废气或漏气中分散的油，并使油重新回到曲轴箱中。
附图说明
[0016] 图1是根据本实用新型的包含曲轴箱呼吸器的发动机的侧面示意图；
[0017] 图2是安装结构中所示的发动机曲轴箱呼吸器的横断面图；
[0018] 图3是图2的发动机曲轴箱呼吸器的底座的透视图；
[0019] 图4是图2中发动机曲轴箱呼吸器的盖体的仰视图；
[0020] 图5是锁定结构中所示的具有夹具的发动机曲轴箱呼吸器的俯视图。
具体实施方式
[0021] 图1示出了一种包含发动机曲轴箱呼吸器12的内燃发动机10。所述发动机10包括气缸体14，它限定至少一个气缸16，气缸16有在其中往返运动的
活塞18。汽缸盖20被耦合到气缸体14，以密封气缸16并形成
燃烧室22。汽缸盖20还可限定通向燃烧室22的流体通道24，并可支撑用于选择性地打开和关闭流体通道24的阀门26。活塞18把燃烧时产生的力量转移到曲轴28上，曲轴28将活塞的18往返线性运动转换为转动。曲轴箱30有可能和气缸体14是一个整体，位于气缸16的下方，里面嵌有曲轴28。阀门盖32位于阀门26的上方，形成一个空腔34。该空腔或与曲轴箱30形成一个整体，或与曲轴箱30有流体交换。曲轴箱30和阀门盖32具有保持油和
润滑油在里面而灰尘和其他污染物在外面的功能。
[0022] 发动机曲轴箱呼吸器12可支撑在阀门盖32上，更具体一点，阀门盖32上的开口36上。该开口36通过阀门盖32限定在曲轴箱30上。发动机10运行时，小部分燃气副产物，包括未燃烧的油和排气，有可能从气缸16中
泄漏并进入曲轴箱30当中。该“排气”通常称为“漏气”。如果未控制好，该漏气有可能会污染润滑油并增大曲轴箱30的压力。为了避免可能会由此导致的潜在问题，发动机10可以包含一套曲轴箱通气系统，从而可以将曲轴箱30的漏气排出。特别的，可以配置发动机曲轴箱呼吸器12，将漏气释放到大气中或别处，视曲轴箱通气系统的详情而定。为了控制排放，本
实施例公开的发动机曲轴箱呼吸器12还有从排放的漏气中去除分散其中的油的功能。
[0023] 图2详细展示了一种发动机曲轴箱呼吸器12的典型的实施方式。发动机曲轴箱呼吸器12包含一个壳体40，该壳体40具有一般的圆柱形状。尽管图中显示的是圆柱形，别的形状也可以适合。壳体40具有一个下端42和一个上端46，下端42包含一个入口开口44，上端46包含一个出口开口48。根据所举的实施例，入口开口44和出口开口48可以处于相互垂直的平面。即：参考如图2所示的该特定的安装方式中，入口开口44位于一个水平面P1中，出口开口位于一个垂直面P2中。这里所使用的“水平”（不是绝对的），可以指比竖直水平得很多。而“竖直”也可以指比水平竖直得很多的情况。壳体40的气缸外形可以相对比较扁平，即：顺着入口开口44的中心轴线A1所测量的发动机曲轴箱呼吸器12的高度h可以比顺着出口开口48的中心轴线A2测量的发动机曲轴箱呼吸器12的宽度w小。
[0024] 如图2所示，发动机曲轴箱呼吸器12可以被附在阀门盖32上。根据图中特定的实施例，壳体40的入口开口44可由向下延伸的法兰50限定，该法兰50带有外螺纹52。外螺纹52和阀门盖32开口36上的内螺纹54通过螺纹螺旋安装在一起，形成了安装好的发动机曲轴箱呼吸器12的外形。根据安装好的外形，发动机曲轴箱呼吸器12和曲轴箱30流畅地连通，如图1所示，从而，曲轴箱废气可以被排放到大气中，或者经发动机曲轴箱呼吸器12排放到其他地方。也可以安装密封条56，或者别的能够密封发动机曲轴箱12和阀门盖32连接的设备。
[0025] 筛网过滤器58被安装在壳体40内部，它包含相对的入口面60和出口面62，它们限定了筛网过滤器的厚度tx。筛网过滤器58可由金属制造，或者根据一些实施方法，可以是
铝线网。筛网过滤器58的网格
密度可以在大约4%－8%之间。根据特定的实施例，可以为大约6%。网格密度连同别的与筛网过滤器58有关的变量，包括筛网过滤器厚度tx，可以通过做试验得到。对特定的应用，当试验时达到预定结果时就可以得到这些变量值。例如，可以运用
计算流体动力学得出优先配置。筛网过滤器58可以被装在壳体40的内部，入口面60和出口面62同入口开口44平行，并且入口面60面对着入口开口44。如图所示，入口面60和出口面62可以安装在出口开口48的中心轴线A2的下面。实际上，入口面60和出口面62可以安装在整个出口开口48的下面。
[0026] 壳体40的底壁64限定了下端42的一部分，并且包含向下的斜坡，该斜坡朝向形成入口开口44的唇缘66。特别地，底壁64可以从下端42外部的
侧壁68向内下降到达向下延伸的法兰50，该法兰50有陡峭的向下斜坡，并且当到达唇缘66以后就逐渐趋平，最后在入口开口44处终止。筛网过滤器58位于底壁64上方，第一个预定距离d1处。例如，支撑机构或平台70可支撑在上面，并且与入口开口44垂直对齐。多个支腿72从唇缘66或下端42的其他部位延伸出来，支撑机构70以将筛网过滤器58维持在位于入口开口44上方的预定位置。支撑机构70的高度大体上与第一个预定距离d1对应。另外，支撑机构70应该结实，并与筛网过滤器58的入口面60的中央部位74接触。
[0027] 流体流过发动机曲轴箱呼吸器12并被限制在公共路径里面。所述公共路径由箭头76标出，由壳体40入口开口44、筛网过滤器58入口面60、筛网过滤器58出口面62和壳体40的出口开口48按顺序组成。即发动机曲轴箱呼吸器12可这样布置，使得所有的经过发动机曲轴箱12的曲轴箱排气完全通过筛网过滤器58，并且当排气从入口开口44通向出口开口48的时候，不能全部或部分绕开筛网过滤器58。比如：筛网过滤器58的边缘78限定了过滤器58的厚度tx，和外侧壁68的内表面接触。如图所示，公共路径76一般包括一段从入口开口44到通过筛网过滤器58的厚度tx的垂直部分。通过支撑机构70，垂直部分排气流的一部分可能会向外朝着筛网过滤器58的入口面60的边缘偏离。公共路径76还包括一段水平部分，即从筛网过滤器58到出口开口48。如图所示，在筛网过滤器58的出口面62和壳体40的上壁79之间，可以给出第二个预设的距离d2。
[0028] 壳体40可分为两部分，通常包括一个底座80和一个上盖82。底座有下端42，上盖有上端46。参考图3，底座80可以是碗状的，可以在底座80的外围86包含一个向侧向延伸的连接法兰84。如图2所示，侧向延伸的连接法兰84可以做成该形状以接纳一个密封部件87。底座80可以包含支撑机构70，支腿72从唇缘66伸向支撑机构70。如图3所示，唇缘66可以包含多个回油开口88。底壁64也可以包含细槽90，这些细槽沿着底壁64向下斜坡扩展，并结束于各自对应的一个回油开口88。特别的是，细槽90也可能沿着向下延伸的法兰50刻在底壁64的内壁上。
[0029] 向上延伸的法兰91自唇缘66延伸，并且大体上和支腿72平行。法兰91可以减少流向回油开口88的油二次夹带到通过入口开口44进入到呼吸器12的漏气中的可能性。为了进一步减少回油被二次夹带到发动机曲轴箱呼吸器12中的可能性，如图2所尽量显示，可以用多个护罩来阻止进入到发动机曲轴箱呼吸器12中的漏气向上通过回油开口88。
特别的是，一个或多个护罩可以被安装在回油开口88的下面，并且，根据一些实施例，可以位于入口开口44所在的同一个平面，或者与入口开口44大体平行的平面。
[0030] 再参考图4，上盖82也可以是碗状的，并且可以这样配置，即当和所描述的方向相反时，上盖82可以和底座80匹配。限定出口开口48的壁93可以伸进上盖82所限定的空间，其伸进长度应该能充分减少油的携带。例如，工作时呼吸器12可相对于中心轴线A1倾斜，有时可以倾斜到45度。通过把壁93伸进到上盖82内部、筛网过滤器58的上方、并朝向中心轴线A1，通过出口开口48释放的筛网过滤器58中和/或底座80中累积的油会被减少。
[0031] 上盖82也可以包含一个侧向延伸的连接法兰92，在上盖82的外边缘94上扩展。连续参考图2－4，再参考图5，夹具96，比如像Marman夹，可围绕壳40安装在底座80和上盖82的交叉处。夹具96有一个锁定位置，如图所示，底座80的横向延伸连接法兰84与上盖82的横向延伸连接法兰92可以在以上位置被锁定接触。
[0032] 相对于以前的设计，发动机曲轴箱呼吸器的安装和维护可以被简化。特别是，仅需要一个适当尺寸的插孔，以紧固或松开夹具96。该夹具96用来把底座80和上盖82固定在一起。为了相对于阀门盖32将整个壳体40紧固或松开，可在上盖82中提供驱动插孔98，该驱动插孔可经如图4所示的方式加固。
[0033] 除了前面提到的调整筛网厚度tx和网格密度，筛网过滤器58横截面积a1（图3），或者更具体一点，入口面60和出口面62各自的截面积也都可以被调整，且这两个截面积有可能相等。应注意到，过滤器58的横截面积a1应与壳体40的下端42所限定的区域或空间相匹配，使得所有从入口开口44到出口开口48通过的排气必须通过筛网过滤器58。根据一些具体实施方案，在具体应用的限制条件下，最大化入口面60的横截面积a1可能令人满意。根据这样的实施方案，入口面60的横截面积a1可以比入口开口44的横截面积a2大（图3）。根据一些实施方法，入口面60的横截面积a1可以至少是壳体40的入口开口44的横截面积a2的两倍。
[0035] 本实用新型可用在具有曲轴箱或类似需要排气的腔室的发动机上。进一步，本实用新型适用于包含从排气中去除污染物的装置的排气设备或呼吸器上。特别地，本过滤机构可以被配置，以去除排气中的分散油颗粒。同样地，本实用新型可用在多种发动机上，或上下公路的使用这些发动机的机器上。
[0036] 全面参考图1－图5，发动机10包含气缸体14，它包含至少一个气缸16，该气缸16具有在其中往返运动的活塞18。汽缸盖20被装在气缸体14上，以密封气缸16并形成燃烧室22。活塞18把燃烧室产生的力量转移到曲轴28上，曲轴28将活塞的往返线性运动转换为转动。曲轴箱30有可能和气缸体14是一个整体，位于气缸16的下方，里面嵌有曲轴28。发动机10运行时，小部分燃气副产物，包括未燃烧的油和排气，有可能从气缸16中泄漏并进入曲轴箱30当中。该“排气”通常称为“漏气”，“漏气”中发现的成份可能包括磨损粒子、油、
燃料、气和空气。
[0037] 这里所公开的发动机曲轴箱呼吸器12，包含筛网过滤器58，可以用来给曲轴箱排气并从那些排放中除掉分散其中的油。尽管根据以上建议，发动机曲轴箱呼吸器12可用来给发动机曲轴箱排放废气或漏气到大气中去，应该知道，发动机曲轴箱呼吸器12可用在许多曲轴箱通气系统中。比如，一些曲轴箱通
风系统可能会将曲轴箱废气引向发动机
进气歧管中。根据这种布置或别的布置，额外的过滤器或设备应被用来接受或处理该曲轴箱废气。根据一个实例，一种过滤曲轴箱废气中雾状油的设备也可以被运用。
[0038] 在示范的实施例中，呼吸器12通过阀门盖32被旋进开口36。然而，呼吸器12也可以被安装在发动机别的部位，只要呼吸器12和曲轴箱30可以进行流体交换。如上所述，呼吸器12被配置以接受曲轴箱的废气并从废气中捕获分散的油颗粒。特别是，曲轴箱废气可以沿着一条公共路径76前进。该路径76由壳体40入口开口44、筛网过滤器58入口面60、筛网过滤器58出口面62和壳体40的出口开口48按顺序组成。废气被阻止进入筛网过滤器58的入口面60的中央区域74，该中央区域74使用支撑机构70支撑起呼吸器58位于壳体40的底壁64上方一段预设的距离。结果，废气被引至围绕中央区域74的入口面60的一部分上。
[0039] 废气中的分散的油颗粒可以通过过滤器58捕获，分散的油颗粒在过滤器58中结合并因重力，从过滤器58中下落，从过滤器58中回流的油可沿着底壁64上的向下的斜坡，通过一条或多条槽90，并通过至少多个回油开口88当中的一个。回油开口88通过底壁64的唇缘66。该唇缘66限定了入口开口44。如此，回流油被引导通过回油开口88，回油开口88沿入口开口44按圆周间隔设置，这样，回流油就不会重新进入到曲轴箱的废气中。这些废气通过呼吸器12排放出去。
[0040] 这里所公开的发动机曲轴箱呼吸器12提供了一种有效的去除曲轴箱废气或漏气中分散的油的有效方法。发动机曲轴箱呼吸器12使用一种高效的筛网过滤器58，该呼吸器的横截面积a1比入口开口44的横截面积a2大，即筛网过滤器58的横截面积a1，尤其相对于传统设计来说，在给定空间限制下，已经到达最大化。发动机曲轴箱呼吸器12的结构使得任何废气都不能绕过筛网过滤器58，即，使得这些废气必须全部通过筛网过滤器58。
[0041] 废气通常情况下向上通过筛网过滤器58，然后通过侧面的出口开口48。入口开口44的尺寸和出口开口48的尺寸（如图5中的a3），连同筛网过滤器58上方的距离d1、下方的距离d2都经过选择，使得通过筛网过滤器58的气流分布大体上均匀。除此以外，为了防止上升的气流仅仅只通过筛网过滤器58入口面60的中央区域74，支撑机构70被用来让这些气流偏向。筛网过滤器58俘获的油最终由于重力作用，通过围绕着入口开口44环形分布的回油开口88回到了曲轴箱30当中。
[0042] 应该明白，以上说明仅仅是出于展示目的，并不意在通过任何方法限制本实用新型的范围。因此，本领域技术人员可以理解通过研究附图、本公开和所附属
权利要求书，可以得到本实用新型的其他方面。
