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发动机及曲轴腔的换气方法与流程

2022-07-13 18:17:28 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及车辆领域,尤其涉及一种发动机及曲轴腔的换气方法。


背景技术:

2.发动机在运行的过程中,气缸内的燃烧废气有可能进入曲轴腔内,曲轴腔内的燃烧废气如果与油底壳中的机油接触会导致机油乳化和燃油稀释,需要将曲轴腔内的燃烧废气及时排出。相关的发动机中的曲轴腔排气系统,通过进气管道与曲轴腔内的压差将曲轴腔内的燃烧废气吸入进气管或进气歧管内。这种发动机油底壳里面的机油容易与曲轴腔内的燃烧废气接触,导致机油的变质或稀释。


技术实现要素:

3.本发明提供一种发动机及曲轴腔的排气方法,用于解决如何减小机油与曲轴腔内的燃烧废气接触的可能性,从而减小机油发生变质或稀释的可能性。
4.本发明实施例提供一种发动机,该发动机包括:箱体,内部具有连通的气缸、曲轴腔和机油腔,曲轴腔位于所述气缸和所述机油腔之间;进气组件,与所述气缸连通,用于向所述气缸内通入空气;排气管道,连通所述曲轴腔和所述进气组件;补气管道,连通所述进气组件和所述曲轴腔,且所述补气管道的出气口与所述机油腔相邻。
5.进一步的,所述补气管道伸入所述曲轴腔;所述补气管道的出气口具有多个,且各所述出气口间隔设置于所述补气管道的位于所述曲轴腔内的部分。
6.进一步的,所述发动机还包括:第一抽气装置,设置于所述补气管道,用于将所述进气组件中的气体导入所述曲轴腔;第一气压传感器,位于所述曲轴腔内。
7.进一步的,所述发动机还包括:温度传感器,设置于所述进气组件内;加热件,设置于所述补气管道内。
8.进一步的,所述进气组件包括进气管和连通所述进气管与所述气缸的进气歧管;其中,所述进气管与所述补气管道连通。
9.进一步的,所述排气管道包括:低负荷子管道,连通所述曲轴腔和所述进气歧管;高负荷子管道,连通所述曲轴腔和所述进气管,且所述高负荷子管道设置有用于将所述曲轴腔内的气体导入所述进气管的第二抽气装置。
10.进一步的,所述发动机还包括:第二气压传感器,位于所述进气歧管内。
11.本发明实施例还提供一种曲轴腔的换气方法,该换气方法应用于发动机,所述发动机包括:箱体、进气组件、排气管道和补气管道,所述箱体内具有连通的气缸、曲轴腔和机油腔;所述补气管道设置有第一抽气装置,所述曲轴腔内设置有第一气压传感器;所述进气组件内设置有温度传感器,所述补气管道内设置有加热件;
12.所述换气方法包括:由所述第一气压传感器获取所述曲轴腔内的气压;在所述曲轴腔内的气压小于第一阈值的状态下,控制所述第一抽气装置开启,以将气体由所述进气组件导入所述曲轴腔内;由所述温度传感器获取所述进气组件内的气体的温度;在所述温
度小于预设温度阈值的状态下,控制所述加热件开启以对所述补气管道内的气体进行加热。
13.进一步的,所述进气组件包括进气管和连通所述进气管与所述气缸的进气歧管;所述排气管道包括:高负荷子管道和低负荷子管道,且所述高负荷子管道设置有用于将所述曲轴腔内的气体导入所述进气管的第二抽气装置;
14.所述由所述第一气压传感器获取所述曲轴腔内的气压,之后所述换气方法还包括:在所述曲轴腔内的气压大于所述第二阈值的状态下,控制所述第二抽气装置将所述曲轴腔内的气体导入所述进气管。
15.进一步的,所述进气组件包括进气管和连通所述进气管与所述气缸的进气歧管,且所述进气歧管内设置有第二气压传感器;所述排气管道包括:高负荷子管道,连通所述曲轴腔和所述进气管,且所述高负荷子管道设置有用于将所述曲轴腔内的气体导入所述进气管的第二抽气装置;
16.由所述第一气压传感器获取所述曲轴腔内的气压,之后所述换气方法还包括:由所述第二气压传感器获取所述进气歧管内的气压;在所述进气歧管内的气压大于第三阈值的状态下,控制所述第二抽气装置将所述曲轴腔内的气体导入所述进气管。
17.本发明实施例提供一种发动机,该发动机包括:内部具有连通的气缸、曲轴腔和机油腔的箱体且曲轴腔位于气缸和机油腔之间,用于向气缸内通入空气,连通曲轴腔和进气组件的排气管道,以及连通进气组件和曲轴腔的补气管道。其中,补气管道的出气口与机油腔相邻,即,补气管道的出气口位于曲轴腔内且该出气口与机油腔的顶部的间距小于预设阈值,从而使由补气管道导入至曲轴腔内的空气能够在曲轴腔和机油腔之间形成气体保护层,通过该气体保护层隔离曲轴腔内的燃烧废气和机油腔之间的机油,进而减小燃烧废气与机油接触的可能性,减小机油发生变质和稀释的可能性。
附图说明
18.图1为本发明实施例提供的一种发动机的结构示意图;
19.图2为本发明实施例提供的发动机中的一种箱体的结构示意图;
20.图3为本发明实施例提供的另一种发动机的结构示意图;
21.图4为本发明实施例提供的另一种发动机的结构示意图;
22.图5为本发明实施例提供的另一种发动机的结构示意图;
23.图6为本发明实施例提供的一种曲轴腔的换气方法的流程示意图;
24.图7为本发明实施例提供的另一种曲轴腔的换气方法的流程示意图;
25.图8为本发明实施例提供的另一种曲轴腔的换气方法的流程示意图。
26.附图标记说明
27.10、箱体;11、气缸;12、曲轴腔;13、机油腔;14、缸体;15、气缸盖;16、曲轴箱;17、油底壳;20、进气组件;21、进气管;22、进气歧管;30、排气管道;31、第一单向阀;32、油气分离装置;33、低负荷子管道;34、高负荷子管道;35、第二单向阀;36、第二抽气装置;37、第二气压传感器;40、补气管道;41、出气口;51、第一抽气装置;52、第一气压传感器;61、温度传感器;62、加热件。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
29.在具体实施例中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术方案。为了避免不必要的重复,本发明中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。
30.在以下的描述中,所涉及的术语“第一\第二\...”仅仅是区别不同的对象,不表示各对象之间具有相同或联系之处。应该理解的是,所涉及的方位描述“上方”、“下方”、“外”、“内”均为正常使用状态时的方位,“左”、“右”方向表示在具体对应的示意图中所示意的左右方向,可以为正常使用状态的左右方向也可以不是。
31.需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。术语“连接”在未特别说明的情况下,既包括直接连接也包括间接连接。
32.在具体实施方式中,发动机可以为任何形式的往复活塞式发动机,例如该发动机可以为两冲程发动机,该发动机也可以为四冲程发动机;同时,该发动机还可以应用于任何类型的汽车,示例性的,该发动机可以适用于燃油汽车,也可以适用于混合动力汽车,还可以适用于电动汽车的增程器。为了便于说明,下面以该发动机为燃油汽车的四冲程内燃机为例,对发动机的结构和发动机的曲轴腔的换气方法进行示例性说明。
33.在一些实施例中,如图1所示,发动机包括:箱体10、进气组件20、排气管道30和补气管道40。
34.箱体10内具有连通的气缸11、曲轴腔12和机油腔13,为了便于理解,以下结合图2对箱体10的具体结构进行示例性说明,箱体10包括缸体14、气缸盖15、曲轴箱16和油底壳17,缸体14内设置有用于容纳活塞的气缸11;气缸盖15固定于缸体14的上方以封闭气缸;曲轴箱16内设置有与气缸11连通的曲轴腔12,曲轴腔12用于容纳曲轴,曲轴通过连杆与气缸连接,其中,曲轴箱16可以与缸体14一体成型形成隧道式的曲轴腔12,曲轴箱16也可以通过螺栓与缸体14连接形成龙门式的曲轴腔12;油底壳17固定于曲轴箱16的下方,油底壳17内设置有用于容纳机油的机油腔13,机油腔13内的机油通过机油泵流通至发动机的需要冷却和润滑部位,示例性的,机油流通至曲轴的轴瓦,在曲轴旋转的过程中对曲轴进行润滑和冷却,示例性的,机油流通至活塞的油环并被涂抹至气缸的缸壁,在压缩冲程和做功冲程的过程中对活塞的气环和缸壁之间进行润滑。其中,曲轴腔12位于气缸11和机油腔13之间,在发动机的做功冲程中,气缸11内的燃烧废气在高压的作用下,有可能穿透活塞环的密封并泄露至曲轴腔12内,泄露至曲轴腔12内的燃烧废气与机油腔13内容纳的机油接触,燃烧废气中含有燃油蒸汽和水蒸气,燃油蒸汽与机油接触会导致燃油稀释及机油增多,水蒸气与机油接触会导致机油乳化,机油的乳化和稀释会降低机油的润滑能力导致发动机的需要润滑
的部件的磨损加剧甚至导致发动机损坏。
35.如图1所示,进气组件20与气缸11连通,用于向气缸11内通入空气,示例性的,在气缸11具有多个的情况下,进气组件20包括进气管和进气歧管,进气管与外部空间连通,进气歧管与进气管连接并分别与各气缸连通,从而将外部的空气导入各气缸11内。可选的,进气管的前端设置有空气滤清器,以过滤空气中的颗粒污染物;可选的,进气管内还设置有节气门,用于调节发动机的进气量,从而根据发动机的工况需求对空燃比进行调节。
36.排气管道30连通曲轴腔12和进气组件20,曲轴腔12内的燃烧废气通过排气管道30流通至进气组件20内(燃烧废气流动方向如图1中虚线箭头所示),并通过进气组件20将燃烧废气导入气缸内二次燃烧。可选的,排气管道30设置有第一单向阀31,第一单向阀31允许曲轴腔12内的燃烧废气流入进气组件30,并阻挡进气组件20内的空气回流至曲轴腔12内。可选的,排气管道30中设置有油气分离装置32,以将燃烧废气中的气体和液体分离,将燃烧废气中的液体阻挡在油气分离装置32内,并将分离后的气体导入进气组件20内。需要说明的是,排气管道30可以通过任何方式将曲轴腔12内的燃烧废气导入进气组件20内,示例性的,在进气组件20内的气压低于曲轴腔12内的气压的情况下,曲轴腔12内的燃烧废气在曲轴腔12和进气组件20之间的气压差的作用下,由排气管道30进入进气组件20;示例性的,排气管道30内设置有抽气装置,该抽气装置用于将曲轴腔12内的燃烧废气抽入进气组件20内。
37.补气管道40连通进气组件20和曲轴腔12,用于在曲轴腔12内的气压小于预设阈值的状态下,进气组件20内的空气通过补气管道40进入曲轴腔12内(空气的流通方向如图1中实现箭头所示),以使曲轴腔12内的气压保持平衡,减小曲轴腔12内的气压过低导致的活塞漏气量增大的可能性,同时,在由补气管道40补充的空气压力和排气管道30的抽吸的共同作用下在曲轴腔12内形成扫气效应,从而加快曲轴腔12内的燃烧废气被由排气管道30排出的速度。其中,补气管道40的出气口与机油腔13相邻,可以理解为,补气管道40的出气口设置于曲轴腔12内,且补气管道40的出气口与机油腔13的顶部的间距小于预设阈值,从而使由补气管道40进入曲轴腔12的空气在曲轴腔12和机油腔13之间形成气体保护层,该气体保护层能够隔离曲轴腔12内的燃烧废气和机油腔13内的机油,从而进一步减小燃烧废气与机油腔13内的机油接触的可能性,进而减小机油发生变质或稀释的可能性。
38.本发明实施例提供一种发动机,该发动机包括:内部具有连通的气缸、曲轴腔和机油腔的箱体且曲轴腔位于气缸和机油腔之间,用于向气缸内通入空气,连通曲轴腔和进气组件的排气管道,以及连通进气组件和曲轴腔的补气管道。其中,补气管道的出气口与机油腔相邻,即,补气管道的出气口位于曲轴腔内且该出气口与机油腔的顶部的间距小于预设阈值,从而使由补气管道导入至曲轴腔内的空气能够在曲轴腔和机油腔之间形成气体保护层,通过该气体保护层隔离曲轴腔内的燃烧废气和机油腔之间的机油,进而减小燃烧废气与机油接触的可能性,减小机油发生变质和稀释的可能性。
39.在一些实施例中,如图3所示,补气管道40伸入曲轴腔12内,同时,补气管道40的出气口41具有多个,且各出气口41间隔设置于补气管道40的位于曲轴腔12内的部分。可以理解为,补气管道40的一部分伸入曲轴腔12的内部,且补气管道40的伸入曲轴腔12的部分间隔设置有多个出气口41,进气组件20内的空气经补气管道40由多个间隔设置的出气口41流入曲轴腔12内,从而使补气管道40输出的空气更容易形成气幕,进而加快空气在曲轴腔12
和机油腔13之间形成气体保护层的速度,进一步减小曲轴腔12内的燃烧废气与机油腔13内的机油接触的可能性,减小机油变质或稀释的可能性。
40.在一些实施例中,如图4所示,发动机还包括第一抽气装置51,第一抽气装置51能够通过抽吸作用将进气组件20内的空气导入曲轴腔12内并在曲轴腔12和机油腔13之间形成气体保护层,以通过气体保护层隔离曲轴腔12内的燃烧废气和机油腔13内的机油。同时,发动机还包括第一气压传感器52,第一气压传感器52设置于曲轴腔12内,用于检测曲轴腔12内的气压,控制元件能够由第一气压传感器52获取曲轴腔12内的气压,并基于曲轴腔12内的气压控制第一抽气装置51的工作状态,具体的,在由第一气压传感器52获取的曲轴腔12内的气压小于第一预设阈值的状态下,该控制元件控制第一抽气装置51开启以将进气组件20内的空气抽入曲轴腔12内,在由第一气压传感器52获取的曲轴腔12内的气压大于第二预设阈值的状态下,该控制元件控制第一抽气装置51关闭。相较于相关发动机中通过进气组件和曲轴腔之间的气压差对曲轴腔进行补气的方案,通过设置第一抽气装置51和第一气压传感器52,可以根据曲轴腔12内的气压对第一抽气装置51的工作状态进行主动控制,能够更加方便地将曲轴腔12内的气压控制在第一预设阈值和第二预设阈值之间,其中,第一预设阈值例如可以为-5千帕斯卡,第二预设阈值例如可以为-3千帕斯卡。
41.在一些实施例中,如图4所示,发动机还包括:温度传感器61和加热件62。温度传感器61设置于进气组件20内,用于检测进气组件20内的空气的温度,加热件62设置于补气管道40内,在温度传感器61检测到进气组件20内的温度低于预设阈值的状态下,加热件62开启以对补气管道40内的气体进行加热,从而提高由补气管道40进入曲轴腔的空气的温度。需要说明的是,在环境温度较低的情况下低温气体会进入进气组件20,在这种状态下如果通过补气管道40直接将进气组件20内的低温气体直接导入曲轴腔12内,虽然也能够在曲轴腔12和机油腔13之间形成气体保护层以隔离曲轴腔12中的燃烧废气和机油腔13内的机油,但是进入曲轴腔12内的冷空气会导致燃烧废气中的燃油蒸汽和水蒸气冷凝形成油滴或水滴,在重力的作用下油滴和水滴可以穿过气体保护层滴入机油腔13内或沿曲轴腔12的内壁面流入机油腔13内,造成机油的变质或稀释;通过在进气组件20内设置温度传感器61,并在补气管道40内设置加热件62,能够在环境温度较低的情况下将经过加热的空气通入曲轴腔12内,从而在曲轴腔12和机油腔13之间形成气体保护层的同时,减小燃烧废气中的燃油蒸汽和水蒸气冷凝成为油滴或水滴的可能性,从而进一步减小曲轴腔12内的燃烧废气与机油腔13内的机油接触的可能性,进而减小机油发生变质或稀释的可能性。
42.可选的,在第一气压传感器52检测到曲轴腔12内的气压小于第一预设阈值的状态下,温度传感器61启动,以检测进气组件20中的空气的温度,即,在需要通过第一抽气装置51将进气组件20中的空气经补气管道40导入曲轴腔12的状态下,温度传感器61开始检测进气组件20内的空气的温度,并在温度低于预设阈值的状态下,加热件62对补气管道40内流动的空气进行加热;在第一抽气装置51没有开启,补气管道40内的空气不流动的状态下,温度传感器61关闭,且加热件62不会对补气管道40内的空气进行加热,以节省温度传感器61和加热件62所需消耗的能量,同时防止加热件62对补气管道40的局部位置进行持续加热,从而减小补气管道40发生热疲劳的可能性。
43.在一些实施例中,如图5所示,进气组件20包括:进气管21和进气歧管22。进气管21与汽车的进气隔栅连通,汽车外部的空气由进气格栅进入进气管21,其中,根据发动机结构
不同,汽车外部的空气进入进气管21的原理不同,示例性的,对于自然吸气式的发动机,汽车外部的空气在发动机的吸气冲程时在气缸11内产生的负压的作用下被吸入进气管21;示例性的,对于增压吸气式的发动机,汽车外部的空气在发动机的吸气冲程时在气缸11内产生的负压,以及设置于进气管21内的增压器产生的抽吸力的共同作用下进入进气管21。进气歧管22连通进气管21与气缸11,用于将进气管21内的空气导入气缸11内,在发动机具有多个气缸11的情况下,进气歧管22由进气管21的端部分岔形成多个分支的子管道,且各分支的子管道分别与各气缸11连通,从而将进气管21内的空气分别通入各气缸11内。其中,进气管21与补气管道40连通,可以理解为,在曲轴腔12内的气压小于预设阈值的状态下,补气管道40能够由进气管21内获取空气并将空气导入曲轴腔12内,需要说明的是,通过将补气管道40与进气管21连通,进气管21内的一部分空气能够由补气管道40进入曲轴腔12内,进气管21内的另一部分空气能够分别由各进气歧管22进入各气缸11内,从而能够在曲轴腔12和机油腔13之间形成气体保护层的同时,使各进气歧管22内的气压基本相同,进而使各气缸11内的空燃比基本相同。
44.在一些实施例中,如图5所示,排气管道30包括:低负荷子管道33和高负荷子管道34。低负荷子管道33连通曲轴腔12和进气歧管22,在发动机处于低负荷运行工况下,进气歧管22内的气压小于曲轴腔12内的气压,曲轴腔12内的燃烧废气在进气歧管22和曲轴腔12之间的气压差的作用下,经低负荷子管道33被抽吸至进气歧管22内并由进气歧管22进入气缸11,从而将燃烧废气进行二次燃烧(燃烧废气的流动方向如图5中虚线箭头所示)。可选的,低负荷子管道33设置有第二单向阀35,该第二单向阀35能够允许曲轴腔12内的燃烧废气由曲轴腔12流入进气歧管22,并能够阻挡进气歧管22内的气体回流入曲轴腔12内。高负荷子管道34连通曲轴腔12和进气管21,且高负荷子管道34设置有用于将曲轴腔12内的气体导入进气管21的第二抽气装置36,在发动机处于高负荷运行状态下,进气歧管22内的气压升高,进气歧管22内的气压与曲轴腔12内的气压之间的差值减小,曲轴腔12内的燃烧废气难以在进气歧管22与曲轴腔12之间的气压差的作用下被吸入进气歧管22,此时,开启第二抽气装置36能够通过第二抽气装置36的抽吸作用,将曲轴腔12内的燃烧废气由高负荷子管道34进入进气管21,并由进气管21经进气歧管22进入各气缸11内,以对燃烧废气进行二次燃烧。需要说明的是,在发动机处于高负荷运行的状态下,进气管21内的气压较大且进气管21内的气压和曲轴腔12内的气压之间的差值较小,如果不设置第二抽气装置36,进气管21吸入曲轴腔12内的燃烧废气的能力较弱,导致曲轴腔12内的燃烧废气难以排出,通过设置第二抽气装置36,在发动机处于高负荷运行的工况下通过第二抽气装置36将曲轴腔12内的燃烧废气抽入进气管21内,从而使曲轴腔12内的燃烧废气能够被更充分地排出,进一步减小了曲轴腔12内燃烧废气与机油腔13内的机油接触的可能性,减小了机油腔13内的机油发生变质或稀释的可能性。同时,在车辆处于减速的工况下,节气门开度减小,此时,进气管21内的气压提高,曲轴腔12内的燃烧废气难以通过气压差的作用下被排入进气管21内,通过设置第二抽气装置36,能够在汽车处于减速工况下使曲轴腔12内的燃烧废气在第二抽气装置36的抽吸作用下被排入进气管21内,进一步减小了曲轴腔12内燃烧废气与机油腔13内的机油接触的可能性,减小了机油腔13内的机油发生变质或稀释的可能性。
45.其中,第二抽气装置36的工作状态可以通过任何方式进行控制,下面对第二抽气装置36的工作状态的控制方式进行示例性说明。可选的,第二抽气装置36的工作状态可以
通过曲轴腔12内的气压进行控制,具体的,控制元件由曲轴腔12内的气压传感器获取曲轴腔12内的气压大小,在曲轴腔12内的气压大于第二预设阈值的状态下,控制元件控制第二抽气装置36开启,以通过第二抽气装置36将曲轴腔12内的燃烧废气经高负荷子管道34流入进气管21,可以理解为,即使曲轴腔12内的燃烧废气中的一部分能够在进气歧管22内的负压的作用下,但如果进气歧管22内的负压不足导致曲轴腔12内的燃烧废气没有被及时排出,此时,控制第二抽气装置36起动,通过第二抽气装置36的抽吸作用将曲轴腔12内的燃烧废气中的另一部分通过高负荷子管道34流入进气管。可选的,发动机还包括第二气压传感器37,第二气压传感器37位于进气歧管22内,控制元件能够通过第二气压传感器37获取进气歧管22内的气压,在进气歧管22内的气压大于预设阈值的情况下,控制元件控制第二抽气装置36起动,以使曲轴腔12内的燃烧废气能够在第二抽气装置36的抽吸作用下由高负荷子管道34进入进气管21内,可以理解为,通过在进气歧管22内设置第二气压传感器37,能够根据进气歧管22内的气压获取发动机的负荷状态,在发动机处于高负荷工作状态下,在由于进气歧管22内的负压不足导致燃烧废气积压之前,开启第二抽气装置36将曲轴腔12内的燃烧废气抽入进气管21内,从而进一步减小曲轴腔12内的燃烧废气与机油腔13内的机油接触的可能性。
46.可选的,高负荷子管道34通过低负荷子管道33与曲轴腔12连通,即,高负荷子管道34的一部分与低负荷子管道33集成为一体,使排气管道30的结构更加紧凑,减小了排气管道30的体积。其中,低负荷子管道32设置有油气分离装置32,以将燃烧废气中的液体保留在油气分离装置32内,并允许燃烧废气中的气体经进气管21或进气歧管22进入气缸11内进行二次燃烧。通过将高负荷子管道34的一部分与低负荷子管道33集成为一体,可以使高负荷子管道34和低负荷子管道33共用同一个尤其分离装置32,在减小燃烧废气中的液体对燃烧的影响的同时,进一步减小排气管道30的体积。
47.需要说明的是,油气分离装置32的油气分离的效果与燃烧废气流经油气分离装置32的流速呈正相关关系,在发动机处于高负荷运行的状态下,进气管21内的气压与曲轴腔12内的气压之间的差值小于一定的数值,如果不设置第二抽气装置36,曲轴腔12内的燃烧废气会以较低的速度流经油气分离装置32,从而导致在发动机高负荷运转的状态下燃烧废气中的液体会大量进入气缸11内,对气缸11内的燃烧造成影响;通过设置第二抽气装置36,可以在发动机处于高负荷运转的工况下,提高燃烧废气流经油气分离装置32的流速,从而提高油气分离装置32对燃烧废气的油气分离的效果,减小燃烧废气内的液体进入气缸11并对气缸11内的燃烧造成影响的可能性。
48.本发明实施例还提供一种曲轴腔的换气方法,该换气方法适用于如图1至图5中任意一幅所示的发动机,下面结合发动机的具体结构对该换气方法进行示例性说明。需要说明的是,以下换气方法通过控制元件执行,该控制元件例如可以为集成于发动机内部的控制元件,该控制元件例如还可以为车辆的车载电脑。
49.在一些实施例中,发动机包括箱体、进气组件、排气管道和补气管道,箱体内具有连通的气缸、曲轴腔和机油腔,且曲轴腔位于气缸和机油腔之间;补气管道内设置有第一抽气装置,曲轴腔内设置有第一气压传感器;进气组件内设置有温度传感器,补气管道内设置有加热件。如图6所示,该发动机的曲轴腔的换气方法包括:
50.步骤s101、由第一气压传感器获取曲轴腔内的气压。
51.具体的,第一气压传感器用于将曲轴腔内的气压转换为电信号形式的曲轴腔气压数据,控制元件每隔预设时长获取第一气压传感器发送的曲轴腔气压数据,从而对曲轴腔内的气压进行监测。
52.步骤s102、在曲轴腔内的气压小于第一阈值的状态下,控制第一抽气装置开启,以将气体由进气组件导入曲轴腔内。
53.具体的,补气管道连通进气组件和曲轴腔,用于在曲轴腔内的气压小于预设阈值的状态下,进气组件内的空气通过补气管道进入曲轴腔内,以使曲轴腔内的气压保持平衡,减小曲轴腔内的气压过低导致的活塞漏气量增大的可能性,同时,在由补气管道的空气和排气管道的抽吸的共同作用下在曲轴腔内形成扫气效应,从而加快曲轴腔内的燃烧废气被由排气管道排出的速度。
54.可选的,补气管道的出气口与机油腔相邻,可以理解为,补气管道的出气口设置于曲轴腔内,且补气管道的出气口与机油腔的顶部的间距小于预设阈值,从而使由补气管道进入曲轴腔的空气在曲轴腔和机油腔之间形成气体保护层,该气体保护层能够隔离曲轴腔内的燃烧废气和机油腔内的机油,从而进一步减小燃烧废气与机油腔内的机油接触的可能性,进而减小机油发生变质或稀释的可能性。
55.步骤s103、由温度传感器获取进气组件内的气体的温度。
56.具体的,温度传感器设置于进气组件内,用于将进气组件内的气体温度转化为电信号形式的气体温度数据,控制元件每隔预设时长由温度传感器获取气体温度数据,从而对进气组件内的气体温度进行监测。可选的,温度传感器仅在曲轴腔内的气压小于第一阈值的状态下开启,可以理解为,在曲轴腔内的气压小于第一阈值,需要从进气组件内将气体导入曲轴腔的状态下,控制元件才控制温度传感器开启,从而节省温度传感器所需消耗的电能。
57.步骤s104、在温度小于预设温度阈值的状态下,控制加热件开启以对补气管道内的气体进行加热。
58.具体的,控制元件在获取到的温度数据小于预设温度阈值的状态下,控制加热件开启,从而对补气管道内的气体进行加热,提高由补气管道流入曲轴腔内的气体的温度,进而减小曲轴腔内的燃烧废气在冷空气的作用下发生冷凝而滴入机油腔内的可能性。可选的,仅在曲轴腔内的气压小于第一阈值,需要通过补气管道将进气组件内的空气导入曲轴腔内,且进气管道内的空气的温度小于预设气温的情况下,控制元件才控制加热件开启,以对补气管道内的流动的空气进行加热,从而减小加热件对补气管道内的局部空气进行加热导致补气管道的局部温度过高导致补气管道损坏的可能性。
59.在一些实施例中,进气组件包括进气管和连通进气管与气缸的进气歧管;排气管道包括高负荷子管道,高负荷子管道连通曲轴腔和进气管,低负荷子管道连通所述曲轴腔和进气歧管,且高负荷子管道设置有第二抽气装置。
60.本发明实施例提供一种曲轴腔的换气方法,如图7所示,该换气方法的具体流程与图6所示的换气方法不同的是,在图6中的步骤s101之后,该换气方法还包括:
61.步骤s201、在曲轴腔内的气压大于第二阈值的状态下,控制第二抽气装置将曲轴腔内的气体导入进气管。
62.需要说明的是,进气组件还包括连通曲轴腔和进气歧管的低负荷子管道,子发动
机处于低负荷运转的状态下,进气歧管内的气压小于曲轴腔内的气压,在进气歧管和曲轴腔内的气压差的作用下,曲轴腔内的燃烧废气经低负荷子管道被吸入进气歧管内并经进气歧管流入气缸内,从而对燃烧废气进行二次燃烧;在发动机处于高负荷运转的状态下,进气歧管内的气压增大,进气歧管抽取曲轴腔内的燃烧废气的能力降低,导致曲轴腔内的气压增大,控制元件通过第一气压传感器获取曲轴腔内的气压数据,并在曲轴腔内的气压大于第二阈值的状态下,控制元件控制第二抽气装置开启,从而使曲轴腔内的燃烧废气能够在第二抽气装置的抽吸作用下经高负荷子管道流入进气管内,从而能够将曲轴腔内的燃烧废气及时排出。其中,步骤s201可以与步骤s102、步骤s103和步骤s104中的任意一个步骤同步执行。
63.可选的,控制元件在曲轴腔内的气压小于第一阈值的状态下,控制第一抽气装置将进气管内的空气经补气管道通入曲轴腔内,从而提高曲轴腔内的气压,控制元件在曲轴腔内的气压大于第二阈值的状态下,控制第二抽气装置将曲轴腔内的燃烧废气经高负荷子管道排入进气管内,从而降低曲轴腔内的气压,可以理解为,控制元件可以通过对第一抽气装置和第二抽气装置的开启时刻和开启时长进行控制,从而将曲轴腔内的气压维持在第一阈值和第二阈值之间。
64.在一些实施例中,进气组件包括进气管和连通进气管与气缸的进气歧管,且进气歧管内设置有第二气压传感器;排气管道包括:高负荷子管道,连通曲轴腔和进气管,且高负荷子管道设置有用于将曲轴腔内的气体导入进气管的第二抽气装置。
65.本发明实施例提供一种曲轴腔的换气方法,如图8所示,该换气方法与图6所示的换气方法不同的是,在图6中的步骤s101之后,该换气方法还包括:
66.步骤s301、由第二气压传感器获取进气歧管内的气压。
67.具体的,进气歧管内设置有第二气压传感器,用于将进气歧管内的气压转化为电信号形式的进气歧管内的气压数据,控制元件能够通过第二气压传感器获取进气歧管内的气压。
68.步骤s302、在进气歧管内的气压大于第三阈值的状态下,控制第二抽气装置将曲轴腔内的气体导入进气管。
69.具体的,控制元件能够通过第二气压传感器获取进气歧管内的气压,在进气歧管内的气压大于第三阈值的状态下,曲轴腔内的燃烧废气难以被吸入进气歧管内,此时,控制元件控制第二抽气装置开启,并通过第二抽气装置的抽吸作用下,将曲轴腔内的燃烧废气通过第二抽气装置的抽吸作用下经高负荷子管道通入进气管内,即,在发动机处于高负荷工作状态下,在由于进气歧管内的负压不足导致燃烧废气积压之前,开启第二抽气装置将曲轴腔内的燃烧废气抽入进气管内,从而进一步减小曲轴腔内的燃烧废气与机油腔内的机油接触的可能性。其中,步骤s301和步骤s302可以与步骤s102、步骤s103和步骤s104中的任意一个步骤同步执行。
70.以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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