[发明专利]具有流量调节文丘里喷嘴的发动机曲轴箱强制通风系统

说明书

技术领域

本发明涉及曲轴箱强制通风(PCV)系统，尤其涉及PCV系统中的流量调节。

背景技术

在涉及内燃机的技术中已知使用曲轴箱强制通风(PCV)系统从曲轴箱清除曲轴箱蒸汽(包括经过活塞环泄露的未燃烧的燃料和燃烧产物、机油蒸汽以及其它存在于曲轴箱内的蒸汽)。PCV再循环曲轴箱蒸汽而代替将蒸汽排放至大气，由此减少了发动机排放物，同时还提高了发动机效率和发动机寿命。通常，PCV系统利用发动机真空从发动机进气系统抽吸新鲜空气通过曲轴箱。发动机真空的水平随发动机的工况(即，怠速、加速、匀速、减速)变化而变化。在发动机怠速或减速期间，发动机真空高，因而能够产生通过PCV系统的流率，所述流率基本处于甚至超过曲轴箱充分通风所需的流率。另一方面，在匀速或加速期间，发动机真空度低，因此其产生比发动机真空高时低的流率。因此，通常调节通过PCV系统的流率，以在全部或者大部分工况下都提供希望的流率。

传统地，在PCV系统中通常有两种普通方法来调节从曲轴箱到发动机进气系统(如进气歧管)的流量。一种方法是使用弹簧加载的PCV流量控制阀，而另外一种方法则是使用简单的节流孔来代替PCV阀。弹簧加载的PCV阀在横跨阀的预定压力差(例如，曲轴箱和阀出口之间的压力差)下打开。当横跨阀的压力差大于打开阀所需的压力差时，通过阀的流率就基本恒定。虽然弹簧加载的PCV阀在一定压力差以上可以提供大体上恒定的流率，但它比简单的节流孔成本高，并且在某些不稳定的工作点上还可能产生噪音。另一方面，虽然简单节流孔的设计较简单并且较便宜，但是在发动机运行期间对于PCV系统中的某些压力差范围，无法提供理想的流量调节。因此，需要一种PCV系统，该PCV系统既节省成本，又能提供通过PCV系统的流率，该流率在曲轴箱与发动机进气系统之间的扩展压力差范围上大致恒定。

发明内容

本发明提供一种用于内燃机的PCV系统，该PCV系统用文丘里喷嘴调节流量以代替弹簧加载的PCV阀或简单的节流孔。文丘里喷嘴成本较低并且设计上简单，同时能够在PCV系统中的压力差的大部分范围上保持大致恒定的流率。

在本发明的一个示例性实施例中，发动机中的曲轴箱强制通风(PCV)系统包括连接至相关气缸的气缸进气系统和通向曲轴箱的被过滤空气的入口，该空气入口用于接收空气以与曲轴箱窜气以及其它曲轴箱蒸汽(在此全部称为曲轴箱蒸汽)混合。在气缸进气系统中布置有节气门，用于控制进入相关发动机气缸的空气流量。PCV系统还包括文丘里喷嘴，该文丘里喷嘴具有入口和出口。文丘里喷嘴的入口连接至曲轴箱，用于接收被过滤空气和曲轴箱蒸汽的混合物。文丘里喷嘴的出口在节气门和气缸之间承受可变进气真空压力的位置处连接至气缸进气系统，以允许被过滤空气与曲轴箱蒸汽的混合物被吸入输送至节气门下游的气缸的进气中。

在另一个实施例中，本发明提供一种内燃机，该内燃机包括曲轴箱和至少一个气缸。活塞可在每个气缸中往复运动，并在其中限定容积可变的燃烧室。带滤清器的气缸进气系统与每个燃烧室流体连通。在气缸进气系统和曲轴箱之间连接有曲轴箱空气入口，用于将被过滤空气接收到曲轴箱中以与曲轴箱蒸汽混合。在气缸进气系统中在曲轴箱空气入口下游设有一节气门。发动机还包括文丘里喷嘴，该文丘里喷嘴具有入口和出口。文丘里喷嘴的入口连接至曲轴箱，用于接收被过滤空气和曲轴箱蒸汽的混合物。文丘里喷嘴的出口在节气门和燃烧室之间连接至气缸进气系统，以允许被过滤空气与曲轴箱蒸汽的混合物通过在节气门下游形成的真空被吸入到进气中，该进气输送至燃烧室。文丘里喷嘴的尺寸设计成在发动机运行的大部分真空压力范围期间可达到声波流速度，从而在大部分发动机运行范围上将PCV蒸汽流量控制在恒定的值。

通过下面结合附图对本发明的特定实施例的说明，可以更全面地理解本发明的这些和其它特征和优点。

附图说明

附图1是内燃机的示意图，示出根据本发明的曲轴箱强制通风(PCV)系统；

附图2是包含在本发明的PCV系统中的文丘里喷嘴剖视图；以及

附图3是对于三种尺寸的通过文丘里喷嘴的相对流量图，横轴为横跨文丘里喷嘴的相对压降。

具体实施方式