專利名稱：竄氣回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)于在進氣通路中具有增壓器的發(fā)動機上、使在發(fā)動機中產(chǎn)生的 竄氣(blow-by gas)經(jīng)由進氣通路回收到發(fā)動機中的竄氣回收裝置。
背景技術(shù)：
以往，公知在裝設(shè)于汽車等中的發(fā)動機內(nèi)，自燃燒室經(jīng)由氣缸與活塞的間隙漏出 到曲軸箱中的竄氣會使發(fā)動機內(nèi)的發(fā)動機機油變質(zhì)。于是，有人提出一種涉及對漏出到曲軸箱內(nèi)的竄氣進行回收的竄氣回收裝置的技 術(shù)(專利文獻(xiàn)1)。在專利文獻(xiàn)1中公開了如下這種技術(shù)，即、作為竄氣回收裝置，包括用于將來自曲 軸箱的內(nèi)部的竄氣導(dǎo)入發(fā)動機的進氣系統(tǒng)中的竄氣通路、與發(fā)動機并列設(shè)置的主渦輪增壓 器以及副渦輪增壓器、用于切換副渦輪增壓器的動作狀態(tài)和非動作狀態(tài)的進氣切換閥以及 排氣切換閥、和用于連接副渦輪增壓器的下游側(cè)和主渦輪增壓器的上游側(cè)的進氣旁路通 路，該技術(shù)通過使竄氣通路的負(fù)壓側(cè)排出口與節(jié)氣門(throttle nozzle)下游的進氣通路 連通、且使竄氣通路的大氣側(cè)排出口與進氣旁路通路連通，從而將竄氣自曲軸箱的內(nèi)部導(dǎo) 入進氣系統(tǒng)中。專利文獻(xiàn)1 日本實開平4-8711號公報但是，在專利文獻(xiàn)1所述的技術(shù)中，在節(jié)氣門下游側(cè)的壓力大于曲軸箱的內(nèi)壓時， 會使空氣自竄氣通路的負(fù)壓側(cè)排出口流入竄氣通路內(nèi)，從而存在不能對曲軸箱的內(nèi)部充分 地進行回收的這一問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述以往的問題而做成的，目的在于提供一種即使在竄氣回收通路 的進氣通路側(cè)出口的壓力大于曲軸箱的內(nèi)壓或氣缸蓋罩(head cover)的內(nèi)壓的情況下、也 能防止竄氣自進氣通路側(cè)流向發(fā)動機側(cè)、能在整個運轉(zhuǎn)區(qū)域中對曲軸箱的內(nèi)部以及氣缸蓋 罩的內(nèi)部的至少一方良好地回收的竄氣回收裝置。本發(fā)明提供一種竄氣回收裝置，其是用于帶有增壓器的發(fā)動機的竄氣回收裝置， 該竄氣回收裝置設(shè)在發(fā)動機上，該發(fā)動機在進氣通路中具有增壓器和配置在該增壓器下游 側(cè)的節(jié)氣門，且該竄氣回收裝置具有用于使在上述發(fā)動機中產(chǎn)生的竄氣流入上述進氣通路 中而回收到上述發(fā)動機內(nèi)的竄氣回收通路，其特征在于，上述竄氣回收裝置具有將上述進氣通路中的上述增壓器的上游側(cè)和下游側(cè)連接 起來的進氣旁路通路；上述竄氣回收通路由第1竄氣回收通路和第2竄氣回收通路構(gòu)成；上述第1竄氣回收通路的入口與氣缸體或氣缸蓋罩相連接，出口與上述進氣旁路 通路相連接；上述第1竄氣回收通路或進氣旁路通路具有用于禁止氣體自上述第1竄氣回收通路流入上述氣缸體或氣缸蓋罩中的第1防逆流部件； 上述第2竄氣回收通路的出口在上述節(jié)氣門的下游與上述進氣通路相連接，并且 上述第2竄氣回收通路具有用于禁止氣體自上述第2竄氣回收通路流入上述氣缸體或氣缸 蓋罩中的第2防逆流部件(技術(shù)方案1)。本發(fā)明的竄氣回收裝置通過具有上述結(jié)構(gòu)，能夠在整個運轉(zhuǎn)區(qū)域中對曲軸箱的內(nèi) 部以及氣缸蓋罩的內(nèi)部的至少一方良好地回收。在上述竄氣回收裝置中，進氣通路內(nèi)的位于增壓器的上游側(cè)的位置的壓力(以下 稱作Pl)在整個運轉(zhuǎn)區(qū)域中為大氣壓。并且，在發(fā)動機怠速(idle)時，由于壓縮機的轉(zhuǎn)速較低，因此，進氣通路內(nèi)的從增 壓器的下游側(cè)到節(jié)氣門的壓力(以下稱作P2)為大氣壓，進氣通路內(nèi)的位于節(jié)氣門的下游 側(cè)的位置的壓力(以下稱作P3)為負(fù)壓。也就是說，在發(fā)動機怠速時，Pl = P2 > P3。另外，在節(jié)氣門開度較小的情況下，壓縮機的轉(zhuǎn)速上升，P2上升而成為正壓(在本 文中，正壓是指壓力大于大氣壓的狀態(tài))，但P3是負(fù)壓的狀態(tài)。也就是說，在節(jié)氣門開度較 小時，P2 > Pl > P3。另外，在節(jié)氣門開度較大的情況下，壓縮機的轉(zhuǎn)速上升，P2上升，P3成為正壓、且 P3大于Pl而與P2相等。也就是說，在節(jié)氣門開度較大時，P2 > P3 > P1。于是，采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在上述的發(fā)動機怠速時(PI =P2>P3)，在節(jié)氣門的下 游，在進氣通路內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓(在本文中，負(fù)壓是指壓力小于大氣壓的狀態(tài))(P3)作用于第 2竄氣回收通路，從而使自發(fā)動機的燃燒室漏出到曲軸箱的內(nèi)部或氣缸蓋罩的內(nèi)部的竄氣 經(jīng)過第2竄氣回收通路流入進氣通路中。也就是說，在發(fā)動機怠速時，能夠使竄氣經(jīng)過第2 竄氣回收通路回收到發(fā)動機中。另外，此時由于Pl與P2幾乎沒有壓力差，因此在進氣通路中不會產(chǎn)生流量，從而 不能借助第1竄氣回收通路回收竄氣。另外，在上述節(jié)氣門開度較小的情況下(P2 >P1 >P3)，與發(fā)動機怠速時同樣地， 在節(jié)氣門的下游，在進氣通路中產(chǎn)生的負(fù)壓(P3)作用于第2竄氣回收通路，使自發(fā)動機的 燃燒室漏出的竄氣經(jīng)過第2竄氣回收通路流入進氣通路中。另外，此時在進氣通路中的增壓器的上游側(cè)與下游側(cè)之間產(chǎn)生進氣的壓力差(P2 > Pl)，在進氣旁路通路的兩端之間也產(chǎn)生壓力差。利用該壓力差使空氣流入進氣旁路通路 中，然后利用該空氣的氣流使在發(fā)動機中產(chǎn)生的竄氣經(jīng)過第1竄氣回收通路以及進氣旁路 通路流入進氣通路中。之后，使被導(dǎo)出到進氣通路中的竄氣經(jīng)由增壓器以及進氣通路回收 到發(fā)動機的燃燒室內(nèi)。也就是說，在節(jié)氣門開度較小時，能夠使竄氣經(jīng)過第1竄氣回收通路 以及第2竄氣回收通路回收到發(fā)動機中。另外，在增壓器的增壓壓力增大時，相應(yīng)地增壓器的上游側(cè)與下游側(cè)的壓力差變 大，因此自發(fā)動機流入第1竄氣回收通路中的竄氣流量變多，從而流入進氣通路中的竄氣
流量變多。另外，由于繞過進氣通路的一部分地設(shè)置上述進氣旁路通路，因此進氣旁路通路 不會影響進氣通路的進氣阻力。因此，在增壓器工作時，能夠不增加進氣通路的進氣阻力地 使竄氣回收到燃燒室中，并且能夠與增壓壓力的增大相應(yīng)地使竄氣回收流量變多。此時，雖然進氣旁路通路內(nèi)的壓力大于曲軸箱的內(nèi)壓以及氣缸蓋罩的內(nèi)壓，但利用設(shè)在第1竄氣回收通路或進氣旁路通路中的第1防逆流部件能夠防止氣體向發(fā)動機側(cè)逆 流，能夠防止由逆流導(dǎo)致回收能力下降。另外，在節(jié)氣門開度較大時(P2彡P(guān)3 > Pl)，與上述的節(jié)氣門開度較小時同樣地， 在進氣通路中的增壓器的上游側(cè)與下游側(cè)之間產(chǎn)生進氣的壓力差(P2 > Pl)，在 進氣旁路 通路的兩端之間也產(chǎn)生壓力差。利用該壓力差使空氣流入進氣旁路通路中，然后利用該空 氣的氣流使在發(fā)動機中產(chǎn)生的竄氣經(jīng)過第1竄氣回收通路以及進氣旁路通路流入進氣通 路中。也就是說，在節(jié)氣門開度較大時，能夠使竄氣經(jīng)由第1竄氣回收通路回收到發(fā)動 機中。此時，雖然P3是正壓，但能夠利用設(shè)在第2竄氣回收通路中的第2防逆流部件防 止氣體向發(fā)動機側(cè)逆流，能夠防止由逆流導(dǎo)致回收能力下降。這樣，采用本發(fā)明，在發(fā)動機怠速時、節(jié)氣門開度較小時、節(jié)氣門開度較大時的任 意一種情況下，都能將竄氣回收到發(fā)動機中。也就是說，能夠提供一種即使在竄氣回收通路 的進氣通路側(cè)出口的壓力大于曲軸箱的內(nèi)壓或氣缸蓋罩的內(nèi)壓的情況下、也能防止氣體自 進氣通路側(cè)流向發(fā)動機側(cè)、能在整個運轉(zhuǎn)區(qū)域中對氣缸蓋罩的內(nèi)部以及由氣缸體以及油底 殼(oil pan)形成的曲軸箱的內(nèi)部良好地回收的竄氣回收裝置。并且，由于能夠良好地回收，因此能夠延長發(fā)動機的機油保養(yǎng)間隔(oil maintenance pitch)0


圖1是表示實施例1中的具有竄氣回收裝置的發(fā)動機系統(tǒng)的說明圖。圖2是表示實施例1中的噴射泵(ject pump)的剖視圖。圖3是表示實施例1中的止回閥的剖視圖，其中，(a)是表示該止回閥關(guān)閉時的剖 視圖，(b)是表示該止回閥打開時的剖視圖。圖4是表示實施例1中的P1、P2以及P3的關(guān)系的曲線圖。圖5是表示實施例2中的具有竄氣回收裝置的發(fā)動機系統(tǒng)的說明圖。圖6是表示實施例2中的竄氣回收流量特性的曲線圖。圖7是表示實施例3中的具有竄氣回收裝置的發(fā)動機系統(tǒng)的說明圖。圖8是表示實施例3中的ECU所執(zhí)行的控制程序的流程圖。圖9是表示實施例4中的具有竄氣回收裝置的發(fā)動機系統(tǒng)的說明圖。
具體實施例方式本發(fā)明的竄氣回收裝置如上所述地設(shè)于在進氣通路中具有增壓器和節(jié)氣門的發(fā) 動機上，該節(jié)氣門配置在該增壓器下游側(cè)。作為設(shè)有本發(fā)明的竄氣回收裝置的發(fā)動機，例如可以采用往復(fù)式發(fā)動機。另外，發(fā) 動機通常由氣缸體、氣缸蓋(cylinder head)、氣缸蓋罩以及油底殼構(gòu)成。另外，優(yōu)選借助設(shè)在氣缸體上的連通路將氣缸蓋罩和曲軸箱連通起來，該曲軸箱 由上述氣缸體和油底殼形成。另外，上述進氣通路與上述氣缸蓋的進氣口相連接。并且，排氣通路與氣缸蓋的排氣口相連接。并且，優(yōu)選在上述進氣通路的入口處設(shè)有用于凈化空氣的空氣濾清器(air cleaner)。上述增壓器通常包括配置在上述進氣通路中且用于升高進氣壓力的壓縮機、配置 在上述排氣通路中的渦輪(turbine)、和能使上述壓縮機和渦輪一體旋轉(zhuǎn)地連接該壓縮機 和渦輪的旋轉(zhuǎn)軸。另外，上述增壓器利用在排氣通路中流動的排氣使渦輪旋轉(zhuǎn)而借助旋轉(zhuǎn)軸使壓縮 機與渦輪一體地旋轉(zhuǎn)，由此升高進氣通路中的進氣壓力、即進行增壓。并且，優(yōu)選將上述壓縮機設(shè)在進氣通路中比上述空氣濾清器靠下游的位置。并且，優(yōu)選在上述排氣通路中設(shè)有繞過上述渦輪的排氣旁路通路。優(yōu)選在該排氣 旁路通路中設(shè)有利用隔膜(diaphragm)式的致動器(actuator)調(diào)節(jié)開度的廢氣旁通閥 (waste gate valve) 0在該情況下，通過利用廢氣旁通閥調(diào)節(jié)在排氣旁路通路中流動的排 氣，能夠調(diào)節(jié)被供給到渦輪中的排氣流量，從而能夠調(diào)節(jié)渦輪以及壓縮機的轉(zhuǎn)速，由此能夠 調(diào)節(jié)增壓器的增壓幅度。另外，優(yōu)選在上述進氣通路中，在增壓器的壓縮機與節(jié)氣門之間設(shè)有中間冷卻器 (inter cooler) 0該中間冷卻器能夠?qū)⒈粔嚎s機升壓了的進氣冷卻到適當(dāng)溫度。另外，上述竄氣回收裝置具有將上述進氣通路中的上述增壓器的上游側(cè)和下游側(cè) 連接起來的進氣旁路通路。S卩，在下述兩個位置之間設(shè)有繞過壓縮機的進氣旁路通路，上述兩個位置是指在 進氣通路中位于壓縮機的增壓壓力較高的離該壓縮機最近的下游側(cè)的位置、和在進氣通路 中位于壓縮機上游側(cè)的位置。另外，上述第1竄氣回收通路的入口與發(fā)動機的氣缸體或氣缸蓋罩相連接，出口 與上述進氣旁路通路相連接。在未設(shè)置第1竄氣回收通路的情況下，在節(jié)氣門開度較小的情況下以及節(jié)氣門開 度較大的情況下，不能充分地回收竄氣。另外，上述第1竄氣回收通路或進氣旁路通路具有用于禁止氣體自上述第1竄氣 回收通路流入上述氣缸體或氣缸蓋罩中的第1防逆流部件。在上述進氣旁路通路的內(nèi)壓比曲軸箱的內(nèi)壓或氣缸蓋罩的內(nèi)壓大的情況下，上述 第1防逆流部件防止氣體自第1竄氣回收通路向發(fā)動機側(cè)逆流。作為上述第1防逆流部件，只要是能夠防止氣體自第1竄氣回收通路流入發(fā)動機 側(cè)的部件，則可以采用任意結(jié)構(gòu)的部件，例如能夠適用后述的噴射泵、止回閥。另外，上述第1防逆流部件只要設(shè)在第1竄氣回收通路上或進氣旁路通路上、則設(shè) 置位置沒有限定，但優(yōu)選將第1防逆流部件設(shè)在第1竄氣回收通路與進氣旁路通路的連接 部上。在未設(shè)置上述第1防逆流部件的情況下，在進氣旁路通路內(nèi)的壓力比曲軸箱的內(nèi) 壓或氣缸蓋罩的內(nèi)壓大時，氣體逆流到氣缸體的內(nèi)部、氣缸蓋罩的內(nèi)部而可能無法充分地 對竄氣進行回收。另外，上述第2竄氣回收通路的出口在上述節(jié)氣門的下游與上述進氣通路相連接。
在未設(shè)置第2竄氣回收通路的情況下，在發(fā)動機怠速時以及在節(jié)氣門開度較小 時，不能充分地回收竄氣。上述第2竄氣回收通路的入口可以與氣缸體相連接，也可以如后所述地與第1竄 氣回收通路相連接。 另外，上述第2竄氣回收通路具有用于禁止氣體自上述第2竄氣回收通路流入上 述氣缸體的內(nèi)部或氣缸蓋罩的內(nèi)部的第2防逆流部件。作為上述第2防逆流部件，只要是能夠防止氣體自第2竄氣回收通路流入發(fā)動機 側(cè)的部件，則可以采用任意結(jié)構(gòu)的部件，例如能夠適用止回閥。另外，上述第2防逆流部件并不限定于用在P3為正壓的情況中，而是在P3比曲軸 箱的內(nèi)壓或氣缸蓋罩的內(nèi)壓大的情況下，防止氣體自第2竄氣回收通路逆流到發(fā)動機側(cè)。另外，上述第2防逆流部件只要設(shè)在第2竄氣回收通路上，則設(shè)置位置沒有限定， 但優(yōu)選將第2防逆流部件設(shè)在第2竄氣回收通路的入口附近。在未設(shè)置上述第2防逆流部件的情況下，在節(jié)氣門的下游側(cè)為正壓時，氣體逆流 到氣缸體的內(nèi)部、氣缸蓋罩的內(nèi)部而可能無法充分地對竄氣進行回收。另外，擔(dān)心由氣缸體 和油底殼形成的曲軸箱的內(nèi)部壓力上升使機油竄入燃燒室，從而使發(fā)動機的耐久性下降。另外，優(yōu)選上述竄氣回收裝置的上述第2竄氣回收通路的入口與上述第1竄氣回 收通路相連接(技術(shù)方案2)。在該情況下，能夠減少設(shè)在發(fā)動機上的配管，從而能夠減少制造工序，降低制造成 本。另外，在該情況下，在上述P3比發(fā)動機內(nèi)的壓力低時，使氣體經(jīng)過第1竄氣回收通 路以及第2竄氣回收通路回收到發(fā)動機中。另外，優(yōu)選上述第2竄氣回收通路在上述第2防逆流部件的上游具有竄氣流量限 制部件(技術(shù)方案3)。在該情況下，能夠防止過多的竄氣回收到發(fā)動機中。作為上述竄氣流量限制部件，只要是能夠限制竄氣流量的部件，則可以采用任意 部件，例如能夠適用通過使第2竄氣通路縮徑而形成的節(jié)流孔(orifice)等?？梢耘c上述第2防逆流部件相連續(xù)地設(shè)置上述流量限制部件，也可以與上述第2 防逆流部件空出間隔地設(shè)置上述流量限制部件。另外，優(yōu)選上述第1防逆流部件具有用于使上述進氣旁路通路產(chǎn)生負(fù)壓的噴射 泵，上述第1竄氣回收通路的出口借助上述噴射泵與上述進氣旁路通路相連接(技術(shù)方案 4)。在該情況下，不僅能夠防止氣體自第1竄氣回收通路向發(fā)動機側(cè)逆流，而且還能 在增壓器的上游側(cè)與下游側(cè)之間產(chǎn)生進氣的壓力差時增大竄氣流量而回收到發(fā)動機中。作為上述噴射泵，例如能夠使用由設(shè)在空氣入口側(cè)的噴嘴、設(shè)在空氣出口側(cè)的擴 散器(diffuser)、和設(shè)在上述噴嘴與擴散器之間的減壓室構(gòu)成的部件。并且，上述第1竄氣 回收通路的出口與上述減壓室相連接。上述噴射泵利用自噴嘴噴出的空氣使減壓室產(chǎn)生負(fù)壓。即、在增壓器工作時，利用 壓縮機升高進氣的壓力而使增壓器的上游側(cè)與下游側(cè)之間產(chǎn)生進氣的壓力差。因此，在噴 射泵的噴嘴與擴散器之間借助進氣旁路通路作用有不同的進氣壓力，將空氣自噴嘴噴向擴散器，由此使減壓室產(chǎn)生負(fù)壓。然后，減壓室的負(fù)壓的作用下使在發(fā)動機中產(chǎn)生的竄氣經(jīng)過 第1竄氣回收通路、噴射泵以及進氣旁路通路流入進氣通路中。另外，通過使減壓室產(chǎn)生負(fù) 壓，能夠防止竄氣自進氣旁路通路流入第1竄氣回收通路中。另外，在減壓室中產(chǎn)生的負(fù)壓的大小根據(jù)增壓器的增壓壓力的大小而變化。也就 是說，在增壓器的增壓壓力增大時，相應(yīng)地在減壓室中產(chǎn)生的負(fù)壓變大，因此自發(fā)動機流入 第1竄氣回收通路中 的竄氣流量增多，從而流入進氣通路中的竄氣流量增多。另外，優(yōu)選上述進氣旁路通路具有開閉閥(技術(shù)方案5)。在該情況下，當(dāng)增壓器工作時，利用開閉閥打開進氣旁路通路而使空氣流入進氣 旁路通路中。利用開閉閥關(guān)閉閥而切斷進氣旁路通路中的空氣的流動。因此，能夠根據(jù)需 要使竄氣選擇性地流入進氣旁路通路而回收到發(fā)動機中。另外，優(yōu)選上述第1竄氣回收通路具有竄氣流量調(diào)整閥(技術(shù)方案6)。在該情況下，能夠調(diào)整在第1竄氣回收通路中流動的竄氣的流量。因此，能夠防止 過多的竄氣回收到發(fā)動機中。另外，優(yōu)選上述竄氣回收裝置的用于導(dǎo)入新空氣的新空氣導(dǎo)入通路與上述氣缸體 或氣缸蓋罩相連接(技術(shù)方案7)。在該情況下，能夠更好地對曲軸箱的內(nèi)部或氣缸蓋罩的內(nèi)部進行回收，從而能夠 提高抑制由竄氣導(dǎo)致發(fā)動機機油變質(zhì)的效果。優(yōu)選上述新空氣導(dǎo)入通路的入口在增壓器的上游與進氣通路相連接，出口與氣缸 體或氣缸蓋罩相連接。實施例實施例1本例用圖1說明本發(fā)明的竄氣回收裝置的實施例。圖1是表示具有本例的竄氣回 收裝置1的發(fā)動機系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本例的竄氣回收裝置1設(shè)于發(fā)動機3上，該發(fā)動機3在進氣通路2中 具有增壓器21和配置在該增壓器21的下游側(cè)的節(jié)氣門22，且該竄氣回收裝置1具有使在 上述發(fā)動機3中產(chǎn)生的竄氣流入上述進氣通路2中而回收到上述發(fā)動機3內(nèi)的竄氣回收通 路4。上述竄氣回收裝置1具有用于將上述進氣通路2中的上述增壓器21的上游側(cè)和 下游側(cè)連接起來的進氣旁路通路23。上述竄氣回收通路4由第1竄氣回收通路41和第2竄氣回收通路42構(gòu)成，上述 第1竄氣回收通路41的入口與氣缸體31或氣缸蓋罩32相連接，出口與上述進氣旁路通路 23相連接。上述第1竄氣回收通路41或進氣旁路通路23具有用于禁止氣體自上述第1竄氣 回收通路41流向上述氣缸體31或氣缸蓋罩32的第1防逆流部件24。上述第2竄氣回收通路42的出口在上述節(jié)氣門22的下游與上述進氣通路2相連 接，并且具有用于禁止氣體自上述第2竄氣回收通路42流向上述氣缸體31或氣缸蓋罩32 中的第2防逆流部件421。下面，詳細(xì)說明本例的竄氣回收裝置1。具有本例的竄氣回收裝置1的發(fā)動機系統(tǒng)具有往復(fù)式的發(fā)動機3。如圖1所示，發(fā)動機3由氣缸體31、氣缸蓋35、氣缸蓋罩32以及油底殼36構(gòu)成。另外，進氣通路2與發(fā) 動機3的氣缸蓋35的進氣口 33相連接，排氣通路71與氣缸蓋35的排氣口 34相連接。另 夕卜，在進氣通路2的入口處設(shè)有空氣濾清器25。增壓器21配置進氣通路2中，該增壓器21包括用于升高進氣的壓力的壓縮機 211、配置在排氣通路71中的渦輪212、和能使壓縮機211和渦輪212 —體旋轉(zhuǎn)地將壓縮機 211和渦輪212連接起來的旋轉(zhuǎn)軸213。增壓器21利用在排氣通路71中流動的排氣使渦輪212旋轉(zhuǎn)而借助旋轉(zhuǎn)軸213使 壓縮機211與該渦輪212—體地旋轉(zhuǎn)，從而升高進氣通路2中的進氣的壓力、即進行增壓。并且，上述壓縮機211設(shè)在比空氣濾清器25靠下游的位置。在排氣通路71中設(shè)有與增壓器21相鄰且繞過渦輪212的排氣旁路通路72。在該 排氣旁路通路72中設(shè)有廢氣旁通閥73。能夠利用隔膜式的致動器74調(diào)節(jié)廢氣旁通閥73 的開度。通過利用廢氣旁通閥73調(diào)節(jié)在排氣旁路通路71中流動的排氣，能夠調(diào)節(jié)被供給 到渦輪212中的排氣流量，從而能夠調(diào)節(jié)渦輪212以及壓縮機211的轉(zhuǎn)速，由此能夠調(diào)節(jié)增 壓器21的增壓幅度。在進氣通路2中，在發(fā)動機3與增壓器21的壓縮機211之間設(shè)有中間冷卻器26。 該中間冷卻器26用于將被壓縮機211升壓了的進氣冷卻到適當(dāng)溫度。在進氣通路2中位 于中間冷卻器26與發(fā)動機3之間位置設(shè)有穩(wěn)壓箱(surge tank) 27。在穩(wěn)壓箱27的上游側(cè) 設(shè)有節(jié)氣門22。利用進氣旁路通路23將進氣通路2中的增壓器21的上游側(cè)和下游側(cè)連接起來。 艮口、在下述兩個位置之間設(shè)有繞過壓縮機211的進氣旁路通路23，上述兩個位置是指在進 氣通路2中位于壓縮機211的增壓壓力較高的離該壓縮機211最近的下游側(cè)的位置、和在 進氣通路2中位于壓縮機211上游側(cè)的位置。在該進氣旁路通路23中作為第1防逆流部 件設(shè)有利用在該通路中流動的空氣產(chǎn)生負(fù)壓的噴射泵24。圖2是表示噴射泵24的大概結(jié)構(gòu)的剖視圖。噴射泵24包括設(shè)在空氣入口側(cè)的噴 嘴241、設(shè)在空氣出口側(cè)的擴散器242、和設(shè)在噴嘴241與擴散器242之間的減壓室243。并且，如圖i所示，第i竄氣回收通路41的出口與噴射泵24的減壓室243相連接。 也就是說，第1竄氣回收通路41的出口借助噴射泵24與進氣旁路通路23相連接。另外， 第1竄氣回收通路41的入口與發(fā)動機3的氣缸體31相連接。噴射泵24能夠防止氣體自進氣旁路通路23流入第1竄氣回收通路41中，且能夠 禁止氣體自第1竄氣回收通路41流入上述氣缸體31或氣缸蓋罩32中。噴射泵24利用自噴嘴241噴出的空氣使減壓室243產(chǎn)生負(fù)壓。S卩、在增壓器21工 作時，利用壓縮機211升高進氣的壓力，從而在進氣通路2中位于壓縮機211上游側(cè)的位置 與進氣通路2中位于壓縮機211下游側(cè)的位置之間產(chǎn)生進氣的壓力差。因此，在噴射泵24 的噴嘴241與擴散器242之間借助進氣旁路通路23作用有不同的進氣壓力，從而將空氣自 噴嘴241噴向擴散器242，由此使減壓室243產(chǎn)生負(fù)壓。該負(fù)壓的大小根據(jù)增壓器21的增 壓壓力的大小而變化。并且，通過使減壓室243產(chǎn)生負(fù)壓，即使在進氣旁路通路23內(nèi)的壓力大于曲軸箱 39內(nèi)的壓力的情況下，也能只進行自第1竄氣回收通路41向進氣通路23中導(dǎo)入竄氣，能夠 防止氣體自進氣旁路通路23流入第1竄氣回收通路41中。另外，在減壓室243的負(fù)壓作用下使在發(fā)動機3中產(chǎn)生的竄氣經(jīng)過第1竄氣回收通路41、噴射泵24以及進氣旁路通路 23流入進氣通路2中。另外，第2竄氣回收通路42的出口與上述進氣通路2的上述節(jié)氣門22的下游相 連接。該第2竄氣回收通路42的入口與發(fā)動機3的氣缸體31相連接。另外，上述第2竄 氣回收通路42作為第2防逆流部件具有用于禁止氣體自上述第2竄氣回收通路42流入上 述氣缸體31或氣缸蓋罩32中的止回閥421。圖3表示止回閥421的剖視圖。圖3的(a)表示止回閥421的關(guān)閉狀態(tài)，圖3的 (b)表示止回閥421的打開狀態(tài)。止回閥421利用彈簧82對閥芯81施加向片材表面83方向的力。于是，在穩(wěn)壓箱 27的內(nèi)壓大于曲軸箱39的內(nèi)壓或氣缸蓋罩32的內(nèi)壓的情況下，如圖3的(a)所示，閥芯 81與片材表面83抵接而閉閥，切斷自穩(wěn)壓箱側(cè)口 84流向氣缸體側(cè)口 85的竄氣的氣流，從 而能夠防止氣體自第2竄氣回收通路向發(fā)動機側(cè)逆流。另一方面，在穩(wěn)壓箱27的內(nèi)壓為曲 軸箱39的內(nèi)壓或氣缸蓋罩32的內(nèi)壓以下的情況下，閥芯81向穩(wěn)壓箱側(cè)口 84移動而開閥， 從而使竄氣流入穩(wěn)壓箱27側(cè)。另外，在止回閥421的上游作為竄氣流量限制部件設(shè)有節(jié)流孔422，從而能夠限制 流向第2竄氣回收通路42的竄氣流量。

另外，在本實施例中，在發(fā)動機3與進氣通路2之間設(shè)有新空氣導(dǎo)入通路75，該新 空氣導(dǎo)入通路75用于將新空氣導(dǎo)入氣缸蓋罩32的內(nèi)部、以及由氣缸體31和油底殼36形 成的曲軸箱39的內(nèi)部。該新空氣導(dǎo)入通路75在空氣濾清器25的下游與進氣通路2相連接，該新空氣導(dǎo) 入通路75的出口與氣缸蓋罩32相連接。另外，借助設(shè)在發(fā)動機3中的連通路38將氣缸蓋罩32的內(nèi)部和曲軸箱39的內(nèi)部 連通起來。這里，圖4表示進氣通路2內(nèi)的位于增壓器21的上游側(cè)的位置的壓力(Pl)、進氣 通路2內(nèi)的從增壓器21的下游側(cè)到節(jié)氣門22的壓力(P2)、以及進氣通路2內(nèi)的位于節(jié)氣門 22的下游側(cè)的壓力(P3)在整個運轉(zhuǎn)區(qū)域(在本實施例中，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為800 3200rpm、 3200rpm以上時為相同趨勢，故省略表示)中的關(guān)系。在圖4中，橫軸表示進氣通路2內(nèi)的 位于節(jié)氣門22的下游側(cè)的位置的壓力(P3) (kPa、表壓)，縱軸表示壓力(kPa、表壓)。圖4 中的直線表示P3，符號 表示P1，符號X表示P2。另外，圖4中的位置A表示發(fā)動機怠速 時，區(qū)域B表示節(jié)氣門開度較小的區(qū)域，區(qū)域C表示節(jié)氣門開度較大的區(qū)域。從圖4可知，在上述竄氣回收裝置1中，進氣通路2內(nèi)的位于增壓器21的上游側(cè) 的位置的壓力(Pi)在整個運轉(zhuǎn)區(qū)域中為大氣壓。并且，在發(fā)動機怠速時，由于壓縮機211的轉(zhuǎn)速較小，因此進氣通路2內(nèi)的從增壓 器21的下游側(cè)到節(jié)氣門22的壓力(P2)為大氣壓，進氣通路2內(nèi)的位于節(jié)氣門22的下游 側(cè)的位置的壓力(P3)為負(fù)壓。也就是說，在發(fā)動機怠速時，Pl = P2 > P3。另外，在節(jié)氣門開度較小時，壓縮機211的轉(zhuǎn)速上升，P2上升而成為正壓，但P3處 于負(fù)壓的狀態(tài)。也就是說，在節(jié)氣門開度較小時，P2 >P1 >P3。另外，在節(jié)氣門開度較大時，壓縮機211的轉(zhuǎn)速上升，P2進一步上升，P3成為正壓 且大于P1、與P2基本相等。也就是說，在節(jié)氣門開度較大時，P2彡P(guān)3 > P1。
并且，采用本例的竄氣回收裝置1，在上述的發(fā)動機怠速時(Pl = P2 > P3)，在穩(wěn) 壓箱27中產(chǎn)生的負(fù)壓(P3)作用于第2竄氣回收通路42，使自發(fā)動機3的燃燒室37漏出 到曲軸箱31內(nèi)部的竄氣經(jīng)過第2竄氣回收通路42流入設(shè)在進氣通路2中的穩(wěn)壓箱27內(nèi)。 也就是說，在發(fā)動機怠速時，能使竄氣經(jīng)由第2竄氣回收通路42回收到發(fā)動機3中。 另外，此時利用節(jié)流孔422限制自發(fā)動機3流入第2竄氣回收通路42中的竄氣流 量。另外，在發(fā)動機怠速時，由于在Pl與P2之間沒有壓力差，因此在進氣旁路通路23 中不會產(chǎn)生竄氣流量，不能經(jīng)由第1竄氣回收通路41回收竄氣。另外，在上述節(jié)氣門開度較小的情況下(P2 >P1 >P3)，與發(fā)動機怠速時同樣地， P3作用于第2竄氣回收通路42，使在發(fā)動機3中產(chǎn)生的竄氣經(jīng)由第2竄氣回收通路42流 入設(shè)在進氣通路2中的穩(wěn)壓箱27內(nèi)。另外，在進氣通路2中的增壓器21的上游側(cè)與下游側(cè)之間產(chǎn)生進氣的壓力差(P2 > Pl)，在進氣旁路通路23的兩端之間也產(chǎn)生壓力差。利用該壓力差使空氣流入進氣旁路 通路23中，然后利用該空氣的氣流使在發(fā)動機3中產(chǎn)生的竄氣經(jīng)由第1竄氣回收通路41 以及進氣旁路通路23而被導(dǎo)出到進氣通路2中。另外，在本實施例中，在上述進氣旁路通路23中設(shè)有噴射泵24。因此，能夠利用在 進氣旁路通路23中流動的空氣的空氣量使噴射泵24的減壓室243產(chǎn)生負(fù)壓。因而，在第 1竄氣回收通路41的出口處作用有由噴射泵24產(chǎn)生的負(fù)壓，從而能夠使存積在曲軸箱31 內(nèi)部的竄氣高效地經(jīng)由第1竄氣回收通路41、噴射泵24以及進氣通路23而被導(dǎo)出到進氣 通路2中。然后，流入進氣通路2中的竄氣經(jīng)由壓縮機211以及進氣通路2等被回收到發(fā)動 機3的燃燒室37中。也就是說，在節(jié)氣門開度較小時，能夠使竄氣經(jīng)由第1竄氣回收通路41以及第2 竄氣回收通路42回收到發(fā)動機3中。另外，在增壓器21的增壓壓力增大時，相應(yīng)地增壓器21的上游側(cè)與下游側(cè)的壓力 差變大，因此自發(fā)動機3流入第1竄氣回收通路41中的竄氣流量變多，流入進氣通路2中 的竄氣流量變多。另外，在增壓器21的上游側(cè)與下游側(cè)的壓力差變大時，相應(yīng)地由噴射泵24產(chǎn)生的 負(fù)壓變大，流入進氣通路2中的竄氣流量變多。另外，由于繞過進氣通路2的一部分地設(shè)置上述進氣旁路通路23，所以進氣旁路 通路23不會影響進氣通路2的進氣阻力。因此，在增壓器21工作時，能夠不增大進氣通路 2的進氣阻力地將竄氣回收到燃燒室37中，并且能夠使竄氣回收流量隨著增壓壓力的增大 而變多。另外，此時雖然進氣旁路通路23的內(nèi)壓大于曲軸箱31的內(nèi)壓以及氣缸蓋罩32的 內(nèi)壓，但利用設(shè)在進氣旁路通路23中的第1防逆流部件(噴射泵)24能夠防止氣體向發(fā)動 機3側(cè)逆流。也就是說，利用在減壓室243中產(chǎn)生的負(fù)壓只進行將竄氣自第1竄氣回收通 路41導(dǎo)出到進氣旁路通路23中，能防止氣體自進氣旁路通路23流入第1竄氣回收通路41 中。另外，在節(jié)氣門開度較大的情況下(P2彡P(guān)3>P1)，與上述的節(jié)氣門開度較小的情況相同，在進氣通路2中的增壓器21的上游側(cè)與下游側(cè)之間產(chǎn)生進氣的壓力差(P2 > Pl)， 在進氣旁路通路23的兩端之間也產(chǎn)生壓力差。利用該壓力差使空氣流入進氣旁路通路23 中，然后利用該空氣的氣流使在發(fā)動機3中產(chǎn)生的竄氣經(jīng)由第1竄氣回收通路41以及進氣 旁路通路23流入進氣通路2中。此時，雖然P3為正壓，但能夠利用設(shè)在第2竄氣回收通路42中的第2防逆流部件 (止回閥)421防止氣體向發(fā)動機3側(cè)逆流。也就是說，在節(jié)氣門 開度較大時，能夠使竄氣經(jīng)由第1竄氣回收通路41回收到發(fā) 動機3中。這樣，采用本實施例，在發(fā)動機怠速時、節(jié)氣門開度較小時、節(jié)氣門開度較大時的 任意一種情況下，都能將竄氣回收到發(fā)動機3中。也就是說，可知能夠提供即使在竄氣回收 通路4的進氣通路2側(cè)出口的壓力大于曲軸箱39的內(nèi)壓或氣缸蓋罩32的內(nèi)壓的情況下、 也能防止氣體自進氣通路2側(cè)流入發(fā)動機3側(cè)、能夠在整個運轉(zhuǎn)區(qū)域中對曲軸箱31的內(nèi)部 及氣缸蓋罩32的內(nèi)部進行良好的回收的竄氣回收裝置1。另外，在本例中，作為第1防逆流部件，在進氣旁路通路23中設(shè)有噴射泵24，但當(dāng) 然未必一定是噴射泵，也可以是設(shè)置止回閥等的結(jié)構(gòu)。實施例2如圖5所示，本實施例中的竄氣回收裝置102將實施例1中的竄氣回收通路4改成 由第1竄氣回收通路51和第2竄氣回收通路52構(gòu)成的竄氣回收通路5，該第2竄氣回收通 路52的入口與第1竄氣回收通路51相連接。第2竄氣回收通路52具有用于禁止氣體自 第2竄氣回收通路52流入第1竄氣回收通路51中的、作為第2防逆流部件的止回閥521。 另外，在止回閥521的上游設(shè)有作為竄氣流量限制部件的節(jié)流孔522，該節(jié)流孔522能夠限 制流向第2竄氣回收通路52的竄氣流量。本實施例的其他結(jié)構(gòu)與上述實施例1相同。本例的竄氣回收裝置102能夠減少設(shè)在發(fā)動機3上的配管，從而能夠減少制造工 序、降低制造成本。其他作用效果與實施例1相同。另外，在該情況下，當(dāng)在穩(wěn)壓箱27中產(chǎn)生的負(fù)壓(P3)比發(fā)動機3內(nèi)的壓力低的情 況下(在發(fā)動機怠速時以及在節(jié)氣門開度較小的情況下)，能夠使竄氣經(jīng)由第1竄氣回收通 路51的一部分以及第2竄氣回收通路52回收到發(fā)動機3中。另外，圖6表示本實施例的竄氣回收裝置102的竄氣流量特性。在圖6中，橫軸表 示節(jié)氣門22下游側(cè)的進氣通路內(nèi)的壓力(P3)(kPa、表壓(gauge pressure))，縱軸表示流 量(L/min)。在圖4中，曲線X表示竄氣產(chǎn)生量，曲線Y表示由第1竄氣回收通路51和第2 竄氣回收通路52回收的竄氣回收流量，曲線Z表示第1竄氣回收通路51的竄氣回收流量。 并且，區(qū)域S (斜線部)表示新空氣導(dǎo)入通路75中的新空氣的回收流量。從圖6可知，在發(fā)動機怠速時以及在節(jié)氣門開度較小時、即在進氣壓力為“-60 O(kPa)，，的期間內(nèi)，利用第1竄氣回收通路51以及第2竄氣回收通路52進行回收，在節(jié)氣 門開度較大時、即在進氣壓力為“0 60(kPa)，，的期間內(nèi)，利用第1竄氣回收通路51進行 回收。從圖6也可清楚得知，采用本例的竄氣回收裝置102，在發(fā)動機怠速時、節(jié)氣門開 度較小時、以及節(jié)氣門開度較大時、即在整個運轉(zhuǎn)區(qū)域中都能對曲軸箱31內(nèi)和氣缸蓋罩32 內(nèi)的竄氣進行排氣以及回收。
另外，可知增壓壓力變大，并且竄氣回收流量變多。另外，在上述實施例1的竄氣回收裝置1中也能獲得相同的竄氣流量特性。實施例3如圖7所示，本實施例中的竄氣回收裝置103在上述實施例2中的進氣旁路通路 23中設(shè)有真空控制閥(VSV，vacuum switching valve)61，且利用電子控制裝置(ECU)62根 據(jù)發(fā)動機3的狀態(tài)控制該VSV61。其他結(jié)構(gòu)與上述實施例2相同。這里，E⑶62自設(shè)在發(fā)動機3上的各種傳感器(未圖示)輸入發(fā)動機轉(zhuǎn)速以及進 氣壓力等檢測值，然后根據(jù)上述檢測值控制VSV61。在本實施例中，VSV61相當(dāng)于本發(fā)明的 開閉閥。圖8以流程圖表示E⑶62所執(zhí)行的控制程序。在處理過渡到該過程(routing)時， ECU62首先在步驟100 (S100)中判斷在發(fā)動機啟動后是否經(jīng)過了規(guī)定時間。在該判斷結(jié)果 為否定結(jié)果的情況下，說明發(fā)動機3還未完成暖機，此時ECU62在步驟130 (S130)中關(guān)閉 VSV61。結(jié)果，進氣旁路通路23被VSV61關(guān)閉，從而切斷該通路23中的空氣氣流，噴射泵24 不產(chǎn)生負(fù)壓。另外，在步驟100 (S100)的判斷結(jié)果為肯定結(jié)果的情況下，ECU62在步驟 IlO(SllO)中判斷進氣壓力是否在規(guī)定值以上。在該結(jié)果為否定的情況下，說明在發(fā)動機 3暖機結(jié)束后增壓器21未進行工作，此時E⑶62與上述同樣地在步驟130(S130)中關(guān)閉 VSV61。另一方面，在步驟IlO(SllO)的判斷結(jié)果為肯定結(jié)果的情況下，說明在發(fā)動機3暖 機結(jié)束后增壓器21正在工作，此時E⑶62在步驟120 (S120)中打開VSV61。結(jié)果，進氣旁路 通路23被VSV61開放，空氣在進氣旁路通路23中根據(jù)增壓壓力流動，在噴射泵24中根據(jù) 增壓壓力的大小產(chǎn)生負(fù)壓。由此，根據(jù)增壓壓力的大小將竄氣自曲軸箱31排出到第1竄氣 回收通路41中，然后該竄氣經(jīng)過噴射泵24、進氣旁路通路23以及進氣通路2被回收到燃燒 室37中。因而，在本實施例中，通過根據(jù)發(fā)動機3的運轉(zhuǎn)狀態(tài)利用VSV61開放進氣旁路通路 23，能夠使空氣流入進氣旁路通路23中而利用噴射泵24產(chǎn)生負(fù)壓。另一方面，通過根據(jù)發(fā) 動機3的運轉(zhuǎn)狀態(tài)利用VSV61關(guān)閉進氣旁路通路23，能夠切斷進氣旁路通路23中的進氣的 氣流，使噴射泵24不產(chǎn)生負(fù)壓。因此，能夠根據(jù)發(fā)動機3的運轉(zhuǎn)狀態(tài)、即根據(jù)需要使竄氣自 曲軸箱31經(jīng)過第1竄氣回收通路41而選擇性地流入進氣旁路通路23中后回收到燃燒室 37內(nèi)。本實施例的其他作用效果與實施例2相同。實施例4 如圖9所示，本實施例的竄氣回收裝置104在上述實施例1的第1竄氣回收通路 中設(shè)有PCV閥411。其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同。本實施例的竄氣回收裝置104在曲軸箱31中的第1竄氣回收通路41的入口處設(shè) 有作為竄氣流量調(diào)整閥的 PCV(Positive Crankcase Ventilation)閥 411。因此，能夠利用PCV閥411將流入第1竄氣回收通路41中的竄氣流量調(diào)整到適量， 從而能夠防止過多的竄氣經(jīng)由第1竄氣回收通路41回收到燃燒室37中。本實施例的其他 作用效果與實施例1相同。
權(quán)利要求
1.一種竄氣回收裝置，其是用于帶有增壓器的發(fā)動機的竄氣回收裝置，該竄氣回收裝 置設(shè)在發(fā)動機上，該發(fā)動機在進氣通路中具有增壓器和配置在該增壓器下游側(cè)的節(jié)氣門， 且該竄氣回收裝置具有用于使在上述發(fā)動機中產(chǎn)生的竄氣流入上述進氣通路中而回收到 上述發(fā)動機內(nèi)的竄氣回收通路，其特征在于，上述竄氣回收裝置具有將上述進氣通路中的上述增壓器的上游側(cè)和下游側(cè)連接起來 的進氣旁路通路；上述竄氣回收通路由第1竄氣回收通路和第2竄氣回收通路構(gòu)成；上述第1竄氣回收通路的入口與氣缸體或氣缸蓋罩相連接，出口與上述進氣旁路通路 相連接；上述第1竄氣回收通路或進氣旁路通路具有用于禁止氣體自上述第1竄氣回收通路流 入上述氣缸體或氣缸蓋罩中的第1防逆流部件；上述第2竄氣回收通路的出口在上述節(jié)氣門的下游與上述進氣通路相連接，并且上述 第2竄氣回收通路具有用于禁止氣體自上述第2竄氣回收通路流入上述氣缸體或氣缸蓋罩 中的第2防逆流部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竄氣回收裝置，其特征在于，上述第2竄氣回收通路的入口與上述第1竄氣回收通路相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的竄氣回收裝置，其特征在于，上述第2竄氣回收通路在上述第2防逆流部件的上游具有竄氣流量限制部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的竄氣回收裝置，其特征在于，上述第1防逆流部件具有用于使上述進氣旁路通路產(chǎn)生負(fù)壓的噴射泵，上述第1竄氣 回收通路的出口借助上述噴射泵與上述進氣旁路通路相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的竄氣回收裝置，其特征在于，上述進氣旁路通路具有開閉閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項所述的竄氣回收裝置，其特征在于，上述第1竄氣回收通路具有竄氣流量調(diào)整閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任意一項所述的竄氣回收裝置，其特征在于，上述竄氣回收裝置的用于導(dǎo)入新空氣的新空氣導(dǎo)入通路與上述氣缸體或氣缸蓋罩相 連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠在整個運轉(zhuǎn)區(qū)域中對曲軸箱的內(nèi)部良好地回收的竄氣回收裝置。帶增壓器的發(fā)動機(3)的竄氣回收裝置(1)具有由第1竄氣回收通路(41)和第2竄氣回收通路(42)構(gòu)成的竄氣回收通路(4)。第1竄氣回收通路的入口與氣缸體(31)或氣缸蓋罩(32)相連接，出口與連接進氣通路(2)中的增壓器(21)的上游側(cè)和下游側(cè)的進氣旁路通路(23)相連接。第1竄氣回收通路或進氣旁路通路具有用于禁止竄氣自第1竄氣回收通路流入的第1防逆流部件(24)。第2竄氣回收通路的出口在節(jié)氣門(22)的下游與進氣通路相連接，且該第2竄氣回收通路具有用于禁止氣體自第2竄氣回收通路流入的第2防逆流部件(421)。
文檔編號F01M13/00GK102032025SQ201010287748
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者小野林稔, 服部真, 此原弘和 申請人:愛三工業(yè)株式會社