Маслоотделитель системы принудительной вентиляции картера (варианты) и способ удаления масла из потока газа в системе принудительной вентиляции картера
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Маслоотделитель в системе принудительной вентиляции картера содержит маслоотделительную трубку, входную трубку и отверстие входной трубки. Маслоотделительная трубка связана по текучей среде с впускной трубкой и масляным резервуаром. Центральные оси входной трубки и отверстия входной трубки расположены под углом от 80 до 100 градусов к центральной оси маслоотделительной трубки. Отверстие входной трубки выходит в маслоотделительную трубку между входом и выходом маслоотделительной трубки. Раскрыты способ удаления масла из потока газа в системе принудительной вентиляции картера и маслоотделитель в системе принудительной вентиляции картера. Технический результат заключается в эффективном удалении масла из газов без увеличения потерь в компактной системе принудительной вентиляции картера в широком диапазоне условий работы двигателя. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие относится к маслоотделителю системы принудительной вентиляции картера двигателя и к способу эксплуатации системы принудительной вентиляции картера.
Уровень техники/Раскрытие изобретения
При сжигании топлива в процессе работы двигателя, небольшие объемы газов горения могут просачиваться через поршневые кольца в картер. Эти газы обычно называют картерными. Если с картерными газами не бороться, то они могут стать значительной составляющей выбросов в атмосферу. Поэтому были разработаны системы принудительной вентиляции картера (ПВК), предназначенные для снижения выбросов картерных газов, чтобы тем самым снижать общий объем выбросов транспортного средства в атмосферу. Системы ПВК обычно выполняют с возможностью затягивания воздуха из картера во впускную систему, а затем и в цилиндры, чтобы тем самым создавать для картерных газов замкнутый контур. В результате снижаются выбросы картерных газов, тем самым смягчая воздействие двигателя на окружающую среду. Однако картерные газы также могут содержать капли или пар масла, способные ухудшать сжигание топлива, когда поток этих газов подают в цилиндры из системы ПВК. Когда капли масла попадают в цилиндры из впускной системы, повышаются выбросы двигателя и снижается его выходная мощность. Чтобы избежать этого, были разработаны маслоотделители, предназначенные для удаления масла из картерных газов, поток которых подают в впускную систему с выхода ПВК.
В заявке С.Ш.А. 8,495,993 раскрывается маслоотделительный механизм, расположенный в углублении между первым и вторым блоками цилиндров. Маслоотделительный механизм включает в себя перегородку, задающую собой границу между камерой загрязненного воздуха и камерой чистого воздуха. Перегородка выполнена с возможностью отделения масла из протекающих через отделитель газов. Авторы настоящего изобретения обнаружили некоторые недостатки маслоотделителя, раскрытого в заявке С.Ш.А. 8,495,993. Например, раскрываемая в заявке С.Ш.А 8,495,993 перегородка имеет большую площадь поверхности, что делает менее компактными маслоотделитель и систему ПВК в целом. Более того, геометрия перегородки и входной трубки отделителя также увеличивают потери в системе ПВК. В результате для затягивания картерного газа из картера требуется большее разрежение, что ограничивает периоды работы системы ПВК. Следовательно, увеличивается объем выбросов двигателя.
Исходя из указанного выше, в одном подходе обеспечен маслоотделитель в системе принудительной вентиляции картера (ПВК). Маслоотделитель включает в себя маслоотделительную трубку, по текучей среде связанную с впускной трубкой и масляным резервуаром, а также входную трубку, включающую в себя отверстие входной трубки, расположенное под углом от 80 до 100 градусов к маслоотделительной трубке, причем отверстие входной трубки выходит в маслоотделительную трубку в точке между входом и выходом маслоотделительной трубки.
Когда трубки в маслоотделителе скомпонованы так, как указано выше, капли масла в протекающих через него картерных газах контактируют со стенкой маслоотделительной трубки, существенно снижая вероятность того (например, препятствуя тому), что масляные капли протекут вниз по потоку в выходной штуцер маслоотделителя. Следовательно, масло собирается в маслоотделительной трубке. Следует понимать, что по сравнению с маслоотделителями уровня техники, такое расположение маслоотделительной трубки и входной трубки увеличивает количество масла, которое можно отделить из картерного газа. Дополнительно, такое расположение маслоотделительной трубки и входной трубки в компактном устройстве позволяет удалять масло из протекающих по ним картерных газов. В результате, при необходимости, может быть улучшена компактность системы ПВК при одновременном увеличении количества масла, которое можно удалить из картерных газов. Более того, по сравнению с предшествующими маслоотделителями, в предлагаемом маслоотделителе за счет конфигурации маслоотделительной и входной трубок также снижены потери.
Вышеприведенные и другие преимущества, а также отличительные признаки настоящего раскрытия станут очевидными из нижеследующего раздела «Осуществление изобретения», будучи рассмотренного отдельно или в связи с сопроводительными чертежами.
Следует понимать, что вышеприведенное краткое описание служит лишь для ознакомления в простой форме с некоторыми концепциями, которые далее будут описаны подробно. Это описание не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого уникально определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Осуществление изобретения». Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящего раскрытия. Также, вышеизложенные результаты были получены авторами настоящей заявки и не должны рассматриваться как известные.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематически показан двигатель, включающий в себя систему принудительной вентиляции картера (ПВК);
На фиг. 2 показан пример маслоотделителя;
На фиг. 3 в поперечном разрезе показан маслоотделитель, показанный на фиг. 2; и
На фиг. 4 проиллюстрирован способ эксплуатации системы ПВК.
Изображения фиг. 2 и фиг. 3 приведены примерно в масштабе, однако при необходимости могут быть использованы и другие относительные размеры.
Осуществление изобретения
В настоящей заявке раскрывается маслоотделитель с входной трубкой, расположенной под углом от 80 до 100 градусов к маслоотделительной трубке. Когда трубки в маслоотделителе расположены таким образом, капли масла в протекающих через него картерных газах контактируют со стенкой маслоотделительной трубки, что существенно снижает вероятность того (например, препятствует тому), что масло протечет вниз по потоку в выходной штуцер маслоотделителя. То есть маслоотделительная трубка способствует сбору масла в маслоотделителе. Собранному маслу затем можно позволить стечь в масляный резервуар при существовании выбранных условий работы. Таким образом, масло удаляют из картерных газов с помощью компактного устройства. Более того, определенное расположение трубок в маслоотделителе позволяет эффективно удалять масло из газов без существенного увеличения потерь в системе ПВК, что позволяет маслоотделителю работать в более широком диапазоне условий работы двигателя, в отличие от маслоотделителя уровня техники, отличающегося большими потерями потока.
На фиг. 1 схематически изображен двигатель 10. Двигатель может быть включен в состав транспортного средства 150. То есть, двигатель 10 обеспечивает транспортное средство 150 энергией для движения. Дополнительно, двигатель 10 включает в себя картер 12. Границы картера 12 могут быть сформированы масляным резервуаром 14 и блоком 16 цилиндров двигателя. Масляный резервуар 14 выполнен с возможностью содержания масла 15 или пригодных смазочных веществ. Следует понимать, что масляный резервуар 14 может быть включен в смазочную систему двигателя, выполненную с возможностью обеспечения смазывания компонентов двигателя. Следует понимать, что картер 12 в одном примере может быть существенно изолирован от окружающей среды. То есть, имеющиеся в картере газы существенно не вытекают из картера в окружающую среду в нежелательных местах. Дополнительно, двигатель 10 может быть снабжен системой 50 ПВК, предназначенной для управления картерными газами в двигателе 10. Система 50 ПВК в одном примере выполнена с возможностью обеспечения замкнутого контура для газов в двигателе для того, чтобы снижать выбросы картерных газов.
Картер 12 включает в себя и заключает в себе коленчатый вал 18. Коленчатый вал связан с поршнями 20, размещенными в цилиндрах 22 двигателя 10. Каждый цилиндр размещен в разных рядах цилиндров. В некоторых примерах каждый ряд цилиндров может включать в себя один или более цилиндров. Кроме этого, цилиндры расположены в V-образной конфигурации. То есть, центральные оси цилиндров расположены не под прямыми углами друг к другу. Также, предполагались и альтернативные конфигурации цилиндров. Например, цилиндры могут быть расположены на прямой линии, в горизонтальной оппозитной конфигурации и т.д.
Стрелками 24 обозначена связь цилиндров с коленчатым валом. Следует понимать, что для обеспечения механической связи между поршнями и цилиндрами 22 могут применяться поршневые штоки или другие пригодные связывающие механизмы. Цилиндры сформированы соединением блока 16 цилиндров и головок 26 блока цилиндров. С головками 26 блока цилиндров могут быть также связаны клапанные крышки 28. Клапанная крышка 28 может по меньшей мере частично заключать в себе распределительные валы и другие компоненты двигателя.
С каждым из цилиндров 22 связаны впускные клапаны 30 и выпускные клапаны 32. В иллюстрируемом примере, каждый цилиндр включает в себя один впускной клапан и один выпускной клапан. Однако предполагались двигатели, у которых на каждый цилиндр имеется по более чем одному впускному клапану и/или выпускному клапану.
Впускные клапаны 30 включает в себя впускная система 34, выполненная с возможностью обеспечения впускным воздухом цилиндров 22. Впускная система 34 может также включать в себя фильтр 36, дроссель 38, впускные каналы, показанные в виде стрелок (40, 41, 42 и 43) и т.д. Дополнительные компоненты впускной системы могут включать в себя впускной коллектор и компрессор. Следует понимать, что в некоторых примерах впускные каналы 43 могут быть связаны с находящимися ниже по потоку впускными коллекторами или могут быть самими впускными коллекторами. Дополнительно, часть каждого из впускных каналов 43 проходит через соответствующие головки 26 блока цилиндров. Впускная система 34 в некоторых примерах может включать в себя дополнительные компоненты, такие как дополнительные дроссели, каналы, компрессоры и т.д.
Аналогичным образом выпускные клапаны 32 включает в себя система 44 выпуска отработавших газов, выполненная с возможностью приема продуктов сгорания от цилиндров 22. Система 44 выпуска отработавших газов также включает в себя выпускные каналы, показанные в виде стрелок 46, проходящие через головки 26 блока цилиндров и выпускной коллектор 48. Система 44 выпуска отработавших газов может также включать в себя устройства снижения токсичности отработавших газов (например, фильтры, каталитические нейтрализаторы и т.д.), глушители, выпускные каналы, турбины и т.д.
В одном примере, в процессе работы двигателя, поршень цилиндра постепенно опускается из верхней мертвой точки (ВМТ), достигая низшего положения в нижней мертвой точке (НМТ) в конце такта расширения. Затем поршень поднимается обратно в ВМТ в конце такта выпуска. Затем на такте впуска поршень снова опускается в НМТ, возвращаясь к своему изначальному верхнему положению в ВМТ в конце такта сжатия. В процессе сжигания топлива в цилиндре, выпускной клапан могут открывать непосредственно при наинизшем положении поршня в конце такта расширения. Затем выпускной клапан могут закрыть по завершении поршнем такта выпуска и оставить открытым по меньшей мере до начала следующего такта впуска. Аналогичным образом, впускной клапан может быть открыт в момент начала такта впуска или до его начала, и оставаться открытым по меньшей мере до начала следующего такта сжатия. Следует понимать, что циклы сжигания топлива приведены выше исключительно для примера, и можно предполагать иные типы циклов сжигания топлива в двигателе. В результате описанного выше, энергия сжигания топлива, выработанная в цилиндрах, может быть передана коленчатому валу для обеспечения выходного крутящего момента.
В процессе сжигания топлива, картерные газы могут протекать через поршни 20 в картер 12. Следует понимать, что картерные газы могут содержать пар масла, газообразные продукты сгорания, воздух и т.д. Для управления картерными газами в двигателе предусмотрена система 50 ПВК. Система 50 ПВК содержит маслоотделитель 52, выполненный с возможностью удаления масла из протекающих через него картерных газов, что более подробно описывается далее по тексту. Дополнительно, система 50 ПВК включает в себя выходной канал 54, связанный по текучей среде с маслоотделителем 52 и впускным каналом 42. То есть выпускной канал 54 выходит во впускной канал 42. В иллюстрируемом примере в маслоотделитель 52 интегрирован клапан 55 ПВК. В частности, клапан ПВК может быть интегрирован в выходной штуцер маслоотделителя.
Однако предполагались и другие варианты размещения клапана ПВК. Например, клапан ПВК может быть размещен ниже по потоку от маслоотделителя 52 и выше по потоку от впускного канала 42. Клапан 55 ПВК выполнен с возможностью регулировки количества протекающих через него картерных газов. В одном примере клапаном 55 ПВК можно управлять в пассивном режиме. Однако в других примерах, клапаном 55 ПВК можно управлять в активном режиме посредством контроллера 100. Поэтому в одном примере клапан 55 ПВК может существенно препятствовать потоку газа при существовании первого режима работы и пропускать поток газа при существовании второго режима работы. Следует понимать, что второй режим работы может существовать тогда, когда во впускном канале 42 присутствует разрежение и/или двигатель выполняет сжигание топлива. Как показано, впускной канал 42 расположен ниже по потоку от дросселя 38. За счет этого, картерные газы могут затягиваться во впускную систему посредством разрежения. Система 50 ПВК также включает в себя входной канал, показанный в виде стрелки 56. Поэтому следует понимать, что картерные газы могут течь из картера 12 во входной канал 56, затем протекать через маслоотделитель 52 и выходной канал 54 во впускной канал 42. Таким образом, картерные газы можно направлять во впускную систему, чтобы уменьшить выбросы двигателя в атмосферу.
Контроллер 100 на фиг. 1 показан в виде микрокомпьютера, включающего в себя микропроцессорное устройство 102 (МПУ), порты 104 ввода/вывода (ВВОД/ВЫВОД), электронный носитель информации для хранения исполняемых программ и калибровочных значений, в данном примере показанный как чип 106 постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство 108 (ОЗУ), энергонезависимое запоминающее устройство 110 (ЭЗУ) и шину данных. Контроллер 100 может принимать разнообразные сигналы от связанных с двигателем датчиков, среди которых, в дополнение к уже рассмотренных сигналам, могут быть сигнал измеренной частоты вращения двигателя от датчика 119, сигнал положения дросселя (ПД) от датчика 120 положения дросселя; и сигнал давления во впускном канале от датчика 122. Датчик 122 можно использовать для выдачи информации о разрежении или давлении во впускном канале. Отметим, что могут быть использованы разнообразные сочетания вышеперечисленных датчиков. Следует понимать, что контроллер 100 может быть также выполнен с возможностью отсылки сигнала управления на разнообразные компоненты двигателя, такие как дроссель 38.
На фиг. 2 показан пример маслоотделителя 200. Следует понимать, что одном примере, показанный на фиг. 2 маслоотделитель 200 может быть маслоотделителем 52, показанным на фиг. 1. То есть, маслоотделитель 200 может включать в себя показанная на фиг. 1 система 50 ПВК. Как показано, маслоотделитель 200 включает в себя выходной штуцер 202. В одном примере выходной штуцер 202 может быть связан с выходным каналом 54, показанным на фиг. 1. Следовательно, выходной штуцер 202 может быть связан по текучей среде с впускной трубкой ниже по потоку от дросселя. Более того, выходной штуцер 202 включает в себя выход 204 выходного штуцера и клапан 55 ПВК. Клапан 55 ПВК обобщенно изображен в виде прямоугольника. Однако следует понимать, что клапан 55 ПВК может быть пригодным клапаном, таким как обратный клапан, и может занимать собой внутреннюю область выходного штуцера. Дополнительно выходной штуцер включает в себя буртик 206, позволяющий быстро связывать маслоотделитель с компонентами ниже по потоку. Кроме этого, центральная ось 230 выходного штуцера 202 выровнена по вертикали. Тем не менее, предполагались и другие ориентации выходного штуцера и маслоотделителя в целом. Например, выходной штуцер 202 может проходить в вертикальном направлении и/или может быть параллельным маслоотделительной трубке 304, показанной на фиг. 3. Как показано на фиг. 2, в иллюстрируемом примере выходной штуцер 202 имеет цилиндрическую форму. Тем не менее, предполагались и другие геометрии выходного штуцера.
Маслоотделитель 200 также включает в себя первую корпусную секцию 208 и вторую корпусную секцию 210. Первая корпусная секция 208 может быть связана с возможностью съема со второй корпусной секцией 210. В одном примере первая корпусная секция 208 может быть маслозаливной крышкой, а вторая корпусная секция 210 может быть маслозаливной горловиной. Следует понимать, что маслозаливная крышка может быть связана с возможностью съема с маслозаливной горловиной, чтобы оператор транспортного средства мог доливать масло в двигатель. Первая корпусная секция 208 (например, маслозаливная крышка) может быть связана с возможностью съема со второй корпусной секцией 210 (например, маслозаливной горловиной), чтобы оператор транспортного средства мог доливать масло в двигатель. Следует понимать, что маслозаливная горловина может быть связана по текучей среде с масляным резервуаром, например, таким как масляный резервуар, показанный на фиг. 1. При этом маслоотделитель интегрирован в маслозаливную крышку, что делает систему ПВК более компактной, а маслозаливную крышку - выполняющей две функции. В результате, улучшается компактность двигателя (например, двигателя 10, показанного на фиг. 1), в котором расположен маслоотделитель. Секущая плоскость 220 задает собой поперечное сечение маслоотделителя, показанного на фиг. 3.
На фиг. 3 изображен вид в поперечном разрезе маслоотделителя 200, показанного на фиг. 2. Маслоотделитель 200 включает в себя входную трубку 300. Входная трубка 300 может быть связана с входным каналом, таким как показанный на фиг. 1 входной канал 56. При этом, входная трубка 300 по текучей среде связана с масляным резервуаром, таким как показанный на фиг. 1 масляный резервуар 14. Входная трубка 300 включает в себя отверстие 302 входной трубки, выходящее в маслоотделительную трубку 304. В частности, отверстие 302 входной трубки выходит в маслоотделительную трубку 304 в точке между выходом 306 и входом 308 маслоотделительной трубки. То есть, входная трубка 300 может быть связана (например, связан напрямую) с маслоотделительной трубкой 304. Следует понимать, что связь напрямую означает, что между связанными компонентами не размещено каких-либо промежуточных компонентов. Хотя изображено только одно отверстие 302, следует понимать, что входная трубка может 300 включать в себя множество отверстий. В частности, в одном примере, входная трубка может включать в себя 3 отверстия. В таком примере, отверстия могут иметь существенно одинаковые размеры и/или геометрию. В частности, отверстия могут иметь цилиндрическую геометрию и одинаковые внутренние диаметры и/или могут быть параллельными друг другу. Тем не менее, в других примерах, размер и/или геометрия у разных отверстий могут быть разными. Кроме того, отверстие 302 меньше по диаметру, чем находящаяся выше по потоку секция входной трубки 300. Показано, что находящаяся выше по потоку часть также имеет диаметр цилиндрического сечения. Также, в показанном примере, отверстие 302 смещено относительно находящейся выше по потоку части. Однако, в других примерах, находящаяся выше по потоку часть и отверстие могут быть соосными.
В одном примере, входная трубка 300 расположена под углом 350 к маслоотделительной трубке 304. Еще в одном примере, по меньшей мере часть маслоотделительной трубки 304 размещена вертикально над входной трубкой 300. Как показано, угол 350 измеряют между центральной осью 352 отверстия 302 входной трубки и центральной осью 354 маслоотделительной трубки 304. В одном примере, угол 350 может составлять от 80 до 100 градусов. В другом примере, угол 350 может составлять от 85 до 95 градусов или от 88 до 92 градусов. В частности, в иллюстрируемом примере угол 350 составляет 90 градусов. Однако по желанию можно использовать другие аналогичные значения или диапазоны углов. Когда входная и маслоотделительная трубки расположены таким образом, капли масла могут контактировать с внутренней боковой стенкой маслоотделительной трубки, находящейся напротив выхода отверстия 302. Следует понимать, что расположение трубок под углом существенно препятствует тому, чтобы капли масла поворачивали под углом в выходной штуцер 202. В результате капли масла собираются в маслоотделителе и текут вниз в маслосливную камеру 310. Следует понимать, что масло может смачивать стенки маслоотделительной трубки, что может благоприятствовать отделению масла. Кроме того, такое расположение входной и маслоотделительной трубок снижает потери в маслоотделителе по сравнению с предшествующими маслоотделителями, которые включают в себя большое количество изгибов, расширений, сужений и/или других элементов, повышающих потери. В результате, пар масла может быть эффективно отделен от картерных газов при сохранении компактности и эффективности.
Точнее, авторами настоящей заявки был выявлен конкретный диапазон угла между трубками, описанный в частном, проиллюстрированном на фиг. 2 - фиг. 3 примере, причем указанный диапазон имеет особо высокую корреляцию с упомянутыми результатами и особо эффективен для их достижения. Кроме того, конкретный диапазон угла в сочетании с другими, проиллюстрированными на фиг. 2 - фиг. 3 отличительными признаками, дают особый синергетический эффект, позволяющий лучше управлять маслоотделением в целом и связанными эксплуатационными качествами устройства. Поэтому, в некоторых примерах, улучшенные эксплуатационные качества являются результатом сочетания конкретного диапазона угла и угла других компонентов по отношению к этому диапазону.
В этом отношении, следует понимать, что геометрия и размер входной трубки 300 и маслоотделительной трубки 304 можно выбирать таким образом, чтобы они еще более способствовали удалению масла из картерных газов. В частности, входной трубке и/или отверстию могут быть придан размер и/или форма (такая, как показана на фиг. 2 - фиг. 3), которые увеличивают скорость газов до скорости выше пороговой при их входе в маслоотделительную трубку, чтобы они могли натекать на внутреннюю поверхность маслоотделительной трубки с нужной скоростью. Например, входная трубка 300 и/или внутренний диаметр 340 отверстия 302 могут быть выполнены с возможностью повышения скорости потока газов свыше 20 метров в секунду (м/сек). Дополнительно внутренний диаметр 340 отверстия 302 одного из примеров осуществления показан на фиг. 3. В одном примере, внутренний диаметр 340 может составлять 3 миллиметра (мм). Кроме того, показан внутренний диаметр 342 маслоотделительной трубки 304. В одном примере, внутренний диаметр 342 может составлять 5 мм. Отношение внутреннего диаметра входной трубки к внутреннему диаметру маслоотделительной трубки может составлять 3/5 или находиться в диапазоне от 2/5 до 4/5. Однако предполагались и другие аналогичные отношения, которые могут быть использованы при необходимости. Плюс к тому, этот конкретный диапазон отношения, в сочетании с раскрытым в настоящей заявке диапазоном угла между трубками, могут давать совокупный эффект достижения лучших эксплуатационных качеств в целом, чем каждый из этих отличительных признаков по-отдельности.
Еще в одном примере, площадь поперечного сечения маслоотделительной трубки 304 может быть больше площади поперечного сечения отверстия 302 входной трубки. Площадь поперечного сечения можно измерить в плоскости, перпендикулярной общему направлению потока или перпендикулярной центральным осям трубок, показанным в виде стрелок 330.
Дополнительно маслоотделительная трубка 304 и входная трубка 300 показаны имеющими цилиндрическую геометрию. Однако предполагались и другие геометрические формы трубок. Например, входная трубка может иметь коническую форму. Еще в одном примере, площадь поперечного сечения входной трубки может уменьшаться вниз по потоку. В частности, в одном примере площадь поперечного сечения входной трубки может уменьшаться неравномерно. Однако в других примерах, площадь поперечного сечения входной трубки может уменьшаться равномерно.
Кроме того, маслоотделительная трубка 304 расположена под углом 360 градусов к вертикальной оси 362. В иллюстрируемом примере, угол 360 составляет 135°. Однако в других примерах угол 360 может находиться в диапазоне от 110 до 160 градусов. Таким образом, маслоотделительная трубка 304 может по меньшей мере частично проходить в вертикальном направлении.
Выход 306 маслоотделительной трубки связан (например, связан напрямую) с выходным штуцером 202. Дополнительно вход 308 маслоотделительной трубки связан (например, связан напрямую) с маслосливной камерой 310. Маслосливная камера 310 может быть связана с маслозаливной горловиной 312, связанной по текучей среде с масляным резервуаром, например, таким как масляный резервуар 14, показанный на фиг. 1. Следует понимать, что маслосливная камера 310 может включать в себя клапан 320, обобщенно изображенный в виде прямоугольника, причем указанный клапан выполнен с возможностью открытия при падении до 0 давления в источнике разряжения (то есть, во впускном канале 42, показанном на фиг. 1). В одном примере клапан 320 может быть эластомерной мембраной. Однако, предполагались клапаны и других типов, например, обратный клапан. Таким образом, собранное масло может быть слито обратно в масляный резервуар с нужной периодичностью. Как показано на фиг. 3, маслосливная камера 310 имеет больший объем, чем маслоотделительная трубка 302. Также на фиг. 3 показан выходной штуцер 202. Как было рассмотрено выше, выходной штуцер 202 связан по текучей среде с впускной трубкой.
На фиг. 4 проиллюстрирован способ 400 управления системой ПВК. Следует понимать, что способ 400 может быть реализован системой ПВК с рассмотренным выше со ссылкой на фиг. 1 - фиг. 3 маслоотделителем, или же может быть реализован другой пригодной для этого системой ПВК и маслоотделителем.
На этапе 402 способ включает в себя подачу потока картерного газа во входную трубку маслоотделителя, причем входная трубка связана по текучей среде с картером. На следующем этапе 404 способ включает в себя подачу потока картерного газа через отверстие входной трубки в маслоотделительную трубку с целью отделения масла из картерного газа, причем отверстие входной трубки расположено под углом от 85 до 95 градусов к маслоотделительной трубке.
На этапе 405 способ может включать в себя подачу потока картерного газа через второе и третье отверстия входной трубки, расположенные таким образом, что потоки через них параллельны потоку через первое отверстие входной трубки. Однако в других примерах этап 405 способа 400 может быть опущен. На следующем этапе 406 способ 400 включает в себя подачу потока картерного газа из маслоотделительной трубки во впускной канал, связанный по текучей среде с цилиндром двигателя. Таким образом, маслоотделитель эффективно извлекает масло из картерных газов при сохранении компактности.
Отметим, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут использоваться с разнообразными конфигурациями систем двигателей и/или транспортных средств. Раскрытые в настоящей заявке конкретные алгоритмы могут представлять собой одну или любое количество стратегий обработки, таких как управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопотоковые и т.д. Что подразумевает, что проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно, а в некоторых случаях - могут опускаться. Точно так же указанный порядок обработки не обязательно требуется для достижения отличительных особенностей и преимуществ описываемых здесь вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или несколько из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут выполняться повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии.
Следует понимать, что раскрытые в описании конфигурации и алгоритмы по сути являются лишь примерами, и что конкретные варианты осуществления не несут ограничительной функции, ибо возможны разнообразные их модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена к двигателям со схемами расположения цилиндров V-6, I-4, I-6, V-12, в схеме с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные сочетания и производные сочетания различных систем и схем, а также других отличительных признаков, функций и/или свойств, раскрытых в настоящем описании.
В нижеследующей формуле изобретения, в частности, внимание сосредоточено на определенных сочетаниях компонентов и производных сочетаниях компонентов, которые считаются новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы ссылка может быть сделана на элемент или «первый» элемент или на эквивалентный термин. Следует понимать, что такие пункты включают в себя один или более указанных элементов, не требуя, и не исключая двух или более таких элементов. Иные сочетания и производные сочетания раскрытых отличительных признаков, функций, элементов или свойств могут быть включены в формулу путем поправки имеющихся пунктов или путем представления новых пунктов формулы в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема идеи исходной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего изобретения.
1. Маслоотделитель в системе принудительной вентиляции картера (ПВК), содержащий:
маслоотделительную трубку, связанную по текучей среде с впускной трубкой и масляным резервуаром; и
входную трубку и отверстие входной трубки, центральные оси которых расположены под углом от 80 до 100 градусов к центральной оси маслоотделительной трубки, причем отверстие входной трубки выходит в маслоотделительную трубку между входом и выходом маслоотделительной трубки.
2. Маслоотделитель по п. 1, в котором площадь поперечного сечения маслоотделительной трубки больше площади поперечного сечения отверстия входной трубки, причем площадь поперечного сечения входной трубки больше площади поперечного сечения отверстия входной трубки.
3. Маслоотделитель по п. 2, в котором площадь поперечного сечения маслоотделительной трубки составляет 5 миллиметров (мм).
4. Маслоотделитель по п. 1, в котором площадь поперечного сечения входной трубки уменьшается в направлении вниз по потоку.
5. Маслоотделитель по п. 4, в котором площадь поперечного сечения входной трубки уменьшается неравномерно в направлении вниз по потоку.
6. Маслоотделитель по п. 1, в котором центральная ось входной трубки расположена под углом 90 градусов к центральной оси маслоотделительной трубки.
7. Маслоотделитель по п. 1, в котором маслоотделительная трубка и входная трубка имеют цилиндрическую форму.
8. Маслоотделитель по п. 1, в котором входная трубка включает в себя второе и третье отверстия входной трубки, выходящие в маслоотделительную трубку.
9. Маслоотделитель по п. 8, в котором отверстия входной трубки идентичны по размеру и геометрической форме.
10. Маслоотделитель по п. 1, дополнительно содержащий маслосливную камеру, связанную с выходом маслоотделительной трубки, причем маслосливная камера имеет больший, чем у маслоотделительной трубки, объем и связана по текучей среде с масляным резервуаром.
11. Маслоотделитель по п. 1, в котором центральная ось выходного штуцера маслоотделителя проходит в вертикальном направлении, причем центральная ось маслоотделительной трубки расположена под углом от 110 до 160 градусов к указанному вертикальному направлению.
12. Маслоотделитель по п. 1, в котором маслоотделительная трубка и входная трубка встроены в маслозаливную крышку, связанную с возможностью съема с маслосливной камерой, связанной с маслозаливной горловиной.
13. Способ удаления масла из потока газа в системе принудительной вентиляции картера, включающий в себя:
подачу потока картерного газа во входную трубку в маслоотделителе, связанную по текучей среде с картером;
подачу потока картерного газа через отверстие входной трубки в маслоотделительную трубку для отделения масла от картерного газа, причем входная трубка и отверстие входной трубки имеют каждая центральную ось, расположенную под углом от 85 до 95 градусов к центральной оси маслоотделительной трубки, причем центральная ось маслоотделительной трубки расположена под углом от 110 до 160 градусов к вертикальному направлению; и
подачу потока картерного газа из маслоотделительной трубки во впускной канал, связанный по текучей среде с цилиндром двигателя.
14. Способ по п. 13, также включающий в себя подачу потока картерного газа через второе и третье отверстия входной трубки, расположенные таким образом, что потоки через них параллельны потоку через первое отверстие входной трубки.
15. Способ по п. 14, в котором первое, второе и третье отверстия входной трубки идентичны по форме и размеру.
16. Способ по п. 14, в котором каждое из первого, второго и третьего отверстий входной трубки не идентичны по форме и размеру.
17. Маслоотделитель в системе принудительной вентиляции картера, содержащий: выходной штуцер, связанный по текучей среде с впускной трубкой;
маслоотделительную трубку, связанную с выходным штуцером посредством выхода маслоотделительной трубки и имеющую вход маслоотделительной трубки, связанный по текучей среде с маслосливной камерой; и
входную трубку и по меньшей мере одно отверстие входной трубки, при этом центральные оси указанных входной трубки и по меньшей мере одного отверстия входной трубки расположены под углом 90 градусов к центральной оси маслоотделительной трубки, причем указанное по меньшей мере одно отверстие входной трубки выходит в маслоотделительную трубку между входом и выходом маслоотделительной трубки.
18. Маслоотделитель по п. 17, в котором часть маслоотделительной трубки размещена над входной трубкой.
19. Маслоотделитель по п. 17, в котором маслоотделительная трубка и отверстие входной трубки имеют цилиндрическую форму.
20. Маслоотделитель по п. 17, в котором центральная ось маслоотделительной трубки расположена под углом от 110 до 160 градусов к вертикальной оси.
