HK1060611B - 四冲程内燃机 - Google Patents

Description

四冲程内燃机

技术领域

本发明涉及一种四冲程内燃机，该内燃机带有至少一个气缸；和曲轴箱，该曲轴箱形成曲轴泵，并且该曲轴箱分别通过阀一方面连接至用于新鲜空气的空气岐管，另一方面连接至将曲轴箱和气缸的进气口连接在一起的进气岐管；带有布置在用于润滑油的传送装置上、储存润滑油的油箱；并带有包括曲轴箱和设置在进气岐管内的机油分离器的油循环；并带有用以将燃油喷入进气岐管或气缸的燃烧室中的装置。

背景技术

为了借助于曲轴箱泵给吸入四冲程内燃机中的空气增压，已知的(EP O631 040)是为曲轴箱提供富含润滑油的燃油-空气混合气，所述润滑油在其经过曲轴箱泵增压后被提供给气缸的燃烧室。但是，这些已知的四冲程内燃机存在以下的缺点：和燃油-气体混合气一起被传送到气缸燃烧室内的润滑油被燃烧，导致废气中有更高的污染物负载。而且，由于燃油进入曲轴箱，结果使曲轴箱内的润滑效果和纯粹的油润滑相比有所下降。在其他一些已知结构(US 5,785,610A)中，避免了这些缺点，其中，仅有新鲜空气被吸入曲轴箱，而仅仅在气缸进气口中经进气岐管和曲轴箱相连的区域内发生燃油喷射。由于机油分离器沿着增压的燃烧空气在燃油喷射前流动的方向布置在曲轴箱和进气端之间的进气岐管内，又因为燃烧空气夹带的来自曲轴箱的润滑油经过机油分离器与燃烧空气流分离并经过进气岐管回流到曲轴箱中，所以，可以假设将不带润滑油的燃油-空气混合气从曲轴箱供应给燃烧室。传统油润滑的配置需要在曲轴箱内具有足够量的润滑油。因此，在曲轴箱的容积和活塞的排量之间的比应该尽可能地小的情况下，这为曲轴箱泵提出了不利的结构性的前提条件。

为了改进曲轴箱泵的传统条件，最近的已知技术(DE 37 31 250 C1)将曲轴箱与接收润滑油的油底壳分开，该润滑油被以传统的强制油润滑的形式从油底壳泵送到各个的轴承点。带有来自曲轴箱的润滑油的增压燃烧气体通过单向阀送到油底壳，在单向阀处，由于空气围绕挡板发生偏转，故发生机油分离。剩余的油在插入油底壳和气缸的进气口之间的进气歧管内的油分离器中与燃烧空气分离。作为强制油润滑的结果，相对大量的油被加入燃烧空气流中，这增大了施加在所需的机油分离上的负担。因此，随之而来的在损害燃烧空气增压情况下的压力损失。额外的因素是：通过在燃烧空气的导引中加入油底壳，用于增压燃烧气体的总容积增大，因此，内燃机的加速度性能受到不利的影响。由于对于随后的机油分离，应该尽可能快地将润滑油从曲轴箱中除去，以避免润滑油的涡流以及避免由此引起经去除的燃烧气体带有润滑油，所以，必须确保在油路中具有相对较大的油循环速度。

发明内容

所以，本发明基于以如下方式提供一种上述类型的四冲程内燃机的目的，其中，除了对曲轴箱泵的有利的结构性前提条件外，可以用相对少量的油在曲轴箱内确保有利的油润滑，而不用担心会对内燃机的加速度特性有任何不利的影响。

本发明由以下方式实现发明目的：即，提供一种四冲程内燃机，其具有：至少一个气缸；曲轴箱，该曲轴箱形成曲轴泵，并分别通过阀一方面连接至用于新鲜空气的空气岐管，另一方面连接至进气岐管，该进气岐管将曲轴箱和气缸的进气口连接在一起；并具有布置在用于润滑油的传送装置上的润滑油的油箱；具有包括曲轴箱和设置在进气岐管内的机油分离器的油循环回路；以及，具有用以将燃油喷入进气岐管或气缸的燃烧室中的装置，其中连接至油箱的传送装置包括用以将润滑油喷入曲轴箱的导管，和进气岐管通过环绕油箱而通向机油分离器。

由于润滑油将被喷射到曲轴箱中去，所以能够无需油路或任何强制油润滑就将确保向移动部件提供足够的润滑油。这意味着，需要较少量的油，油是借助于吸入曲轴箱的新鲜空气而分布在曲轴箱内。由于曲轴箱区域内的润滑点润滑所需的润滑油涡流，润滑油可以在曲轴箱内驻留较长的时间，这将再次减小所需的油流通量。由于较低的油量，仍然可以获得有利的分离状况，这样，可以在曲轴箱和气缸进气口之间的空气岐管中仅设置一个机油分离器。通过环绕储存润滑油的油箱，从曲轴箱经机油分离器到气缸的进气口的进气岐管的简单导引避免了较高的压力损失，并由于受增压燃烧空气的有限的总体积，还确保了内燃机的有利的加速度特性。

来自机油分离器的机油分离室的润滑油能够经过再循环管线再循环到用于润滑油的油箱，从而，油循环经过所述油箱封闭。另一可能性是将机油分离器经始于机油分离室的再循环管线与曲轴箱本身相连，通向仅仅包括曲轴箱和机油分离器的油循环管线。连接至油箱并包括用以将润滑油喷射到曲轴箱中的导管的传送装置在这种情况下仅用来补偿润滑油的损失。由于必须希望在曲轴箱内使润滑油轻微带有从气缸经过活塞环(piston gasket)到达曲轴箱的燃油，因此，这样的油循环通过环绕油箱提供了如下优点，即，由燃油携带的油循环中润滑油连续被供给以新鲜的、未夹带的油，而在经过油箱的油循环中，需要希望在油箱中使润滑油带有燃油。

使润滑油的低消耗的相关方面是：润滑油从增压燃烧空气流中有利地分离。当机油分离器由一个旋风式分离器组成时，可以有利地确保所要求的高分离率。

尽管润滑油可以在不同地方被喷射到曲轴箱中，以便以优选的方式向具有高润滑需求的各部件供应，尤其是当用于润滑油的导管至少连接至设置在用于新鲜空气的供应岐管的开口区域内的喷嘴时，可获得有利的喷射状况。对于润滑油，可通过流入曲轴箱的新鲜空气实现润滑油的额外分布效果。

附图说明

参照附图对本发明作详细的说明，附图中：

图1示出根据本发明的四冲程内燃机的简要剖视图；以及

图2示出对应于图1中的四冲程内燃机的一个实施例。

具体实施方式

在根据本发明的四冲程内燃机的所示实施例中，气缸组件1形成曲轴箱3的一个部件2，曲轴箱的另一个部件被布置成缸盖4。至少一个气缸9的活塞8的连杆7固定在曲轴箱3中固定的曲轴6的曲轴销5上，气缸9的缸头10包括至少一个带有进气气门12的进气口11和带有排气气门14的排气口13。

曲轴箱3与活塞8相结合形成曲轴泵，新鲜空气通过曲轴泵吸入并压缩。为此，曲轴箱3经过单向阀15连接至用以新鲜空气的空气岐管16。在与空气岐管16相对的周边侧上，经过单向阀18连接到曲轴箱3上的是用于在曲轴箱3内增压的燃烧空气的进气岐管17。油分离器19插入与进气口11相连的进气岐管17中，该油分离器被布置成带有分离室20的旋风式分离器，进气岐管17的支路21沿切线开口到该分离室中，该支路21从曲轴箱3引出，而通向进气口11的连接支路22确保中部的空气从油分离室20排出。在进气岐管17的连接支路22通向进气口11的接合区域内，设置用于燃油的喷射装置23，这样，经过进气口11吸入增压的燃油-空气混合物。

根据如图1所示的实施例，再循环管线24从机油分离室20通向用于润滑油的油箱25，所述润滑油在包括管线27的油循环回路内循环，管线27由传送装置26供给并为喷嘴28供应润滑油，该喷嘴在补给线16的孔口区域内伸出到曲轴箱3中。经过几个喷嘴喷射到曲轴箱中、且其在曲轴箱3中的分布是由吸入的新鲜空气所支配的润滑油确保在曲轴箱3中有足够的油润滑。由于经过喷嘴28喷射的润滑油的一部分和增压的燃烧空气一起经过空气岐管的支路21从曲轴箱中除去，并在油分离器19中分离，所以，确保了曲轴箱内的油润滑，这除了对泵压条件有利的紧密填充的状况外，还确保曲轴箱3内的有利的油润滑。

与根据图1的实施例相反，根据图2的实施例的再循环管线24没有开放到油箱25中，而是进入曲轴箱3本身中，因此，油循环通过经过油分离器19环绕油箱25而经曲轴箱3封闭，而具有使从油箱25喷射到曲轴箱3内的润滑油不带有从气缸9到达曲轴箱的燃油的优点。

应该明白，本发明并不限于所说明的实施例。因此，可以不在进气岐管17的区域内设置燃油喷射，而直接设置在燃烧室29内。而且，在用于新鲜空气的空气岐管16的孔口区域内喷射润滑油不是强制性的。用于润滑油的油箱25可以是内燃机的进一步油循环回路的一部分。用于润滑油的传送装置26也可以不使用油泵而形成。在这种情况中，通过压力脉动可以确保油的传送。

Claims (6)

1.一种四冲程内燃机，具有：至少一个气缸(9)；曲轴箱(3)，该曲轴箱形成曲轴泵，并分别通过阀(15，18)一方面连接至用于新鲜空气的空气岐管(16)，另一方面连接至进气岐管(17)，该进气岐管将曲轴箱(3)和气缸(9)的进气口(11)连接在一起；并具有布置在用于润滑油的传送装置(26)上的润滑油的油箱(25)；具有包括曲轴箱(3)和设置在进气岐管(17)内的机油分离器(19)的油循环回路；以及，具有用以将燃油喷入进气岐管(17)或气缸(9)的燃烧室(29)中的装置(23)，

其特征在于，连接至油箱(25)的传送装置(26)包括将润滑油喷射到曲轴箱(3)中的导管(27)，且进气岐管通过环绕油箱(25)而通向机油分离器(19)。

2.如权利要求1所述的四冲程内燃机，其中，机油分离器(19)通过始于机油分离室(20)的再循环管线(24)与油箱(25)相连。

3.如权利要求1所述的四冲程内燃机，其中，机油分离器(19)通过始于机油分离室(20)的再循环管线(24)与曲轴箱(3)相连。

4.如权利要求1到3中任一项所述的四冲程内燃机，其中，机油分离器(19)由旋风式分离器组成。

5.如权利要求1到3中任一项所述的四冲程内燃机，其中，用于润滑油的导管(27)至少和设置在用于新鲜空气的空气岐管(16)的孔口区域内的一个喷嘴(28)相连。

6.如权利要求4所述的四冲程内燃机，其中，用于润滑油的导管(27)至少和设置在用于新鲜空气的空气岐管(16)的孔口区域内的一个喷嘴(28)相连。