ДВИГАТЕЛЬ

Область техники, к которой относится полезная модель
Настоящая полезная модель относится к двигателям внутреннего сгорания.
Уровень техники
В процессе работы двигателей внутреннего сгорания могут образовываться картерные газы. То есть те газы, которые, образуясь в камере сгорания, через поршневые кольца просачиваются в картер. Если эти газы из герметичного картера не вентилировать, то это может послужить причиной ухудшения качества масла и развития других дефектов двигателя. Для выпуска картерных газов из картера в атмосферу были разработаны эжекционные трубки, проходящие из картера в нижнюю часть моторного отсека. Для вывода газов из картера в атмосферу через эжекционные трубки используется разрежение, возникающее в процессе движения автомобиля. Однако через эжекционные трубки в атмосферу могут поступать углеводороды. Кроме того, для работы эжекционной трубки необходимо движение автомобиля, что означает, что время ее полезного действия ограничено. Более того, в определенных дорожных условиях в эжекционные трубки может попадать вода. В результате могут развиваться дефекты двигателя.
Для решения, по меньшей мере, некоторых из указанных выше недостатков эжекционных трубок были разработаны системы принудительной вентиляции картера (PCV). Например, в патенте США №4790287, опубл. 13.12.1988, описывается система вентиляции картера двигателя. Воздух подается через проемы во впадине между противоположными цилиндрами V-образного двигателя к клапану PCV, который сообщается по текучей среде с системой впуска воздуха двигателя. Это позволяет направить поток газа, протекающего через картер, в систему впуска воздуха двигателя для сжигания, уменьшая, таким образом, выбросы в атмосферу. Система вентиляции картера также включает маслоотделитель для отделения масла от воздуха в системе вентиляции картера. Это позволяет не допустить того, чтобы воздух, выходящий из системы вентиляции картера, захватывал с собой масло из двигателя.
Были приняты во внимание некоторые из недостатков системы принудительной вентиляции картера данного типа. Прежде всего, геометрическая конфигурация впускного и выпускного каналов вентиляции картера, позволяющая развиваться такой схеме воздушных потоков, при которой может страдать способность системы вентиляции удалять из картера водяной пар и препятствовать ухудшению качества масла. В частности, воздух может не попадать в определенные области картерного пространства, такие как передняя и задняя его часть, ввиду чего в них может происходить ухудшение качества масла (например, огеливание).
Раскрытие полезной модели
Предложен двигатель, в котором устраняются, по меньшей мере, некоторые из ограничений вентиляции картера двигателя.
Двигатель согласно полезной модели содержит блок цилиндров, головку блока цилиндров, соединенную с блоком цилиндров, причем головка блока цилиндров включает в себя первый интегрированный выхлопной коллектор, по меньшей мере, с первым и вторым выхлопными каналами, и второй интегрированный выхлопной коллектор, по меньшей мере, с третьим и четвертым выхлопными каналами, впускной вентиляционный канал системы PCV, расположенный между первым и вторым выхлопными каналами и проходящий от верхней поверхности до нижней поверхности головки блока цилиндров, и выпускной вентиляционный канал системы PCV, расположенный между третьим и четвертым выхлопными каналами и проходящий от верхней поверхности до нижней поверхности головки блока цилиндров.
Согласно одному варианту впускной и выпускной вентиляционные каналы системы PCV расположены в разных рядах цилиндров.
Согласно еще одному варианту осуществления каждый из первого, второго, третьего и четвертого выхлопных каналов сообщается по текучей среде с разными цилиндрами.
Выпускной вентиляционный канал системы PCV сообщается по текучей среде с системой впуска воздуха двигателя ниже по потоку от дроссельной заслонки.
Первый выхлопной канал сообщается по текучей среде с первым цилиндром, а третий выхлопной канал сообщается по текучей среде со вторым цилиндром, причем первый и второй цилиндры расположены относительно друг друга под непрямым углом.
Впускной вентиляционный канал системы PCV проходит внутри первой наружной боковой стенки блока цилиндров, а выпускной вентиляционный канал системы PCV проходит внутри второй наружной боковой стенки блока цилиндров.
Двигатель содержит изолированный картер, расположенный под головкой блока цилиндров и, по меньшей мере, частично вмещающий коленчатый вал, причем впускной вентиляционный канал системы PCV имеет выходное отверстие в изолированный картер и входное отверстие, сообщающееся по текучей среде с системой впуска воздуха двигателя.
Согласно одному варианту осуществления головка блока цилиндров имеет впускную сторону и выпускную сторону, разграниченные по центру ряда камер сгорания; при этом впускной вентиляционный канал системы PCV расположен на выпускной стороне головки блока цилиндров.
Головка блока цилиндров и интегрированные выхлопные коллекторы предпочтительно выполнены в виде одной цельнолитой детали.
В этом варианте осуществления вентиляционные каналы PCV выполнены литьем внутри цельнолитой детали.
Согласно одному варианту осуществления первый выхлопной канал сообщается по текучей среде с первым цилиндром, а второй выхлопной канал сообщается по текучей среде со вторым цилиндром.
Еще одним вариантом осуществления предусмотрено, что первый и второй выхлопные каналы сообщаются по текучей среде с одним цилиндром.
Расположение тракта PCV между выхлопными каналами в интегрированном выхлопном коллекторе позволяет уменьшить размеры двигателя. Кроме того, такое расположение тракта PCV позволяет формироваться такой схеме движения воздуха, которая способствует увеличению объема проходящего через коллектор воздуха и равномерному распределению его потоков по картерному пространству. В результате можно уменьшить вероятность ухудшения качества масла, например, его огеливания. Таким образом, достигается улучшение работы двигателя. Помимо этого, выхлопные каналы могут давать тепло для подогрева картерных газов, проходящих через вентиляционные тракты, что снижает вероятность конденсации водяного пара в тракте PCV.
Данный раздел предназначен для ознакомления в упрощенной форме с некоторыми идеями, которые далее рассмотрены в подробном описании. Данный раздел не предназначен для формулирования ключевых или существенных признаков объекта полезной модели, а также для использования его в целях ограничения объема объекта. Более того, объект полезной модели не ограничен вариантами осуществления, которые решают проблему недостатков, упомянутых в любой части данного описания.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 схематически изображает двигатель.
Фиг.2 схематически изображает устройство двигателя, показанного на Фиг.1.
Фиг.3 показывает вид в перспективе примера двигателя, оборудованного системой принудительной вентиляцией картера (PCV), указанной на Фиг.2.
Фиг.4 показывает вид в поперечном разрезе первого впускного вентиляционного тракта PCV, входящего в систему PCV, указанную на Фиг.2.
Фиг.5 показывает вид в поперечном разрезе второго впускного вентиляционного тракта PCV, входящего в систему PCV, указанную на Фиг.2.
Фиг.6 и 7 показывают вид в поперечном разрезе первого и второго впускного вентиляционного тракта PCV, входящих в систему PCV, указанную на Фиг.2.
Фиг.8 показывает вид в поперечном разрезе первого и второго впускного вентиляционного тракта PCV и первого интегрированного выхлопного коллектора, входящего в систему PCV, а также и двигатель, указанные на Фиг.2.
Фиг.9 показывает другой вид в перспективе примера двигателя, оборудованного системой принудительной вентиляцией картера (PCV) согласно Фиг.2.
Фиг.10 показывает вид в поперечном разрезе первого выпускного вентиляционного тракта PCV, входящего в систему PCV, указанную на Фиг.2.
Фиг.11 показывает вид в поперечном разрезе второго выпускного вентиляционного тракта PCV, входящего в систему PCV, указанную на Фиг.2.
Фиг.12 показывает вид в поперечном разрезе первого и второго выпускных вентиляционных трактов PCV, входящих в систему PCV, показанную на Фиг.2.
Фиг.13 показывает вид в поперечном разрезе первого и второго выпускных вентиляционных трактов PCV, и второго интегрированного выхлопного коллектора, входящего в систему PCV и двигатель, указанные на Фиг.2.
Фиг.14 показывает вид в поперечном разрезе впускного порта в крышке первого распределительного вала согласно Фиг.3.
Фиг.15 показывает вид в поперечном разрезе выпускного порта в крышке второго распределительного вала согласно Фиг.9.
Фиг.3-15 показывают изображения с сохранением пропорций.
Фиг.16 иллюстрирует способ управления системой вентиляции картера двигателя.
Осуществление полезной модели
Описывается система принудительной вентиляции картера (PCV), имеющая вентиляционный канал (тракт) PCV, проходящий между выхлопными каналами выхлопного коллектора, интегрированного в головку блока цилиндров. Вентиляционный тракт PCV может проходить от верхней до нижней поверхности головки блока цилиндров. Вентиляционный тракт PCV может также проходить через наружную боковую стенку блока цилиндров и открываться во внешнюю часть картера. В результате газы в картере могут перемещаться по схеме, улучшающей распределение потоков внутри картерного пространства. Что позволяет удалять из картера больше воды и паров. Помимо этого, снижается риск ухудшения качества масла, например, огеливания, в картере, масляном поддоне и т.д.
Как показано на Фиг.1, двигатель внутреннего сгорания 10, содержащий некоторое число цилиндров, один из которых показан на Фиг.1, работает под управлением контроллера 12 электронного управления двигателем. Двигатель 10 включает в себя цилиндр 30 и стенки 32 цилиндра с установленным внутри них поршнем 36, соединенным с коленчатым валом 40. Цилиндр 30 может также называться камерой сгорания. Цилиндр 30 показан сообщающимся с впускным коллектором 44 и выпускным каналом 48 через соответствующий впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Хотя изображенный цилиндр 30 имеет по одному впускному и выпускному клапану, следует понимать, что в некоторых примерах цилиндр 30 может включать два и более впускных клапана и два и более выпускных клапана. Каждый впускной и выпускной клапан может приводиться в движение впускным кулачком 51 и выпускным кулачком 53. В иных случаях один или несколько впускных и выпускных клапанов могут приводиться в движение узлом электромеханического привода с катушкой и якорем. Положение впускного кулачка 51 может определяться датчиком впускного кулачка 55. Положение выпускного кулачка 53 может определяться датчиком выпускного кулачка 57.
Канал 236 сообщается по текучей среде с впускным коллектором 44 и системой PCV, иллюстрируемой на Фиг.2 и детальной рассматриваемой в настоящей полезной модели. Конкретнее, из канала 236 газ может перетекать во впускной коллектор 44. Канал 238 также гидравлически сообщается с впускным воздуховодом 42 и системой 220 PCV, иллюстрируемой Фиг.2. Канал 238 может получать воздух из впускного воздуховода 42.
Впускной коллектор 44 также показан соединяющим впускной клапан 52 и впускной воздуховод 42 впуска воздуха. Топливо к топливной форсунке 66 доставляется топливной системой (не показана), включающей топливный бак, топливный насос и топливную рейку (не показано). Двигатель 10, изображенный на Фиг.1, выполнен с возможностью впрыска топлива непосредственно в цилиндр, что специалистам в данной области техники известно как прямой впрыск топлива. К топливной форсунке 66 рабочий ток подается от привода 68, работающего по командам контроллера 12. Кроме того, впускной коллектор 44 показан сообщающимся с опциональной дроссельной заслонкой 62 с электроприводом, регулирующей положение дроссельной шайбы 64. В одном варианте может использоваться система прямого впрыска низкого давления, когда давление топлива может подниматься примерно до 20-30 бар. В иных случаях для создания более высокого давления топлива может использоваться двухстадийная топливная система. В дополнение или взамен топливная форсунка может устанавливаться выше по потоку от впускного клапана 52 и выполняться с возможностью впрыска топлива во впускной коллектор, что специалистам в данной области техники известно как впрыск во впускные каналы.
По команде контроллера 12 свеча 92 зажигания бесконтактной системы 88 зажигания подает искру зажигания в цилиндр 30. Универсальный датчик 126 содержания кислорода в отработавших газах (UEGO, Universal Exhaust Gas Oxygen) показан подсоединенным к выпускному каналу 48 ниже по потоку от каталитического нейтрализатора 70. В ином варианте вместо датчика 126 UEGO может применяться датчик содержания кислорода в отработавших газах с двумя состояниями.
В одном варианте, каталитический нейтрализатор 70 может включать несколько блоков носителя. В другом варианте могут использоваться несколько устройств снижения токсичности отработавших газов, каждое с несколькими блоками носителя. В одном варианте каталитический нейтрализатор 70 может быть трехкомпонентным нейтрализатором.
Контроллер 12 на фиг.1 показан в виде обычного микрокомпьютера, содержащего: микропроцессорное устройство 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимое запоминающее устройство 110 и обычную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы отдатчиков, связанных с двигателем 10, дополнительно к тем сигналам, о которых говорилось выше, включая сигнал температуры хладагента двигателя (ЕСТ) от датчика 112, связанного с рубашкой 114 охлаждения; датчика 134 положения, связанного с педалью 130 акселератора для определения положения акселератора, изменяемого ногой 132; показания давления в коллекторе двигателя (MAP) от датчика 122 давления, связанного с впускным коллектором 44; сигнал положения коленчатого вала от датчика 118 на эффекте Холла, связанного с коленчатым валом 40; показания массы воздуха, входящего в двигатель от датчика 120; и показания положения дроссельной заслонки от датчика 58. Для обработки контроллером 12 может также измеряться барометрическое давление (датчик не показан). В предпочтительном варианте настоящей полезной модели датчик 118 положения коленчатого вала, работающий на эффекте Холла, подает заданное количество равноотстоящих импульсов на каждый оборот коленчатого вала, но которому рассчитывается частота вращения двигателя (RPM).
В процессе работы каждый цилиндр двигателя 10 типично проходит четырехтактный цикл, включающий: такт впуска, так сжатия, такт расширения и такт выпуска. На такте впуска обычно выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. В цилиндр 30 поступает воздух по впускному коллектору 44 и поршень 36 перемещается в нижнюю часть цилиндра для увеличения внутреннего объема цилиндра 30. Положение, в котором поршень 36 находится внизу цилиндра в конце своего хода (то есть когда объем цилиндра 30 максимален), специалистами в данной области техники характерно называется нижней мертвой точкой (НМТ). На такте сжатия закрываются впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Поршень перемещается к головке цилиндра, сжимая при этом воздух внутри цилиндра 30. Положение, в котором поршень 36 находится в конце своего хода вверху цилиндра (то есть когда объем цилиндра 30 минимален), специалистами в данной области техники характерно называется верхней мертвой точкой (ВМТ). В процессе, который здесь и далее называется впрыском, в камеру сгорания вводится топливо. В процессе, который здесь и далее называется зажиганием, впрыснутое топливо поджигается известными средствами и способами, такими как свеча 92 зажигания и/или сжатие, в результате чего происходит воспламенение. На такте расширения расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует перемещение поршня в момент вращения вала. Наконец, на такте выпуска открывается выпускной клапан 54, открывая отработавшей воздушно-топливной смеси путь в выпускной канал 48, а поршень возвращается в ВМТ. Следует отметить, что описание выше по тексту приведено только в качестве примера, и что моменты открытия или закрытия клапанов могут изменяться, например, для положительного или отрицательного перекрытия клапанов, позднего закрытия впускного клапана или по-другому.
Как таковой двигатель 10 может также включать в себя турбонагнетатель, имеющий компрессор 80, установленный во впускном коллекторе 44 и соединенный с турбиной 82, расположенной в выпускном канале 48. Компрессор с турбиной могут соединяться приводным валом 84. Таким образом, турбонагнетатель может включать в себя компрессор 80, турбину 82 и приводной вал 84. Отработавшие газы могут направляться через турбину, приводя в движение ротор, в свою очередь вращающий приводной вал. Сам приводной вал вращает рабочее колесо, имеющееся в компрессоре для повышения плотности воздуха, подаваемого в цилиндр 30. Таким образом может повышаться выходная мощность двигателя. В других примерах компрессор может приводиться в движение механически и турбина 82 в состав двигателя может не входить. Более того, в других примерах двигатель 10 может безнаддувным.
На Фиг.2 двигатель, изображенный на Фиг.1, представлен еще в одном схематическом виде. Следует понимать, что, несмотря на то, что некоторые из деталей и узлов, показанные на Фиг.1, отсутствуют на Фиг.2, они могут присутствовать в двигателе, показанном на Фиг.2. Иллюстрация показывает, что двигатель 10 может включать в себя головку 200 блока цилиндров, соединенную с блоком 202 цилиндров, первый ряд 203 цилиндров и второй ряд 204 цилиндров. Конкретно в иллюстрируемом примере двигатель может содержать 6 цилиндров, что означает, что каждый ряд может состоять из 3 цилиндров. Цилиндры могут быть расположены в V-образной конфигурации, в которой цилиндры противоположных рядов располагаются относительно друг друга не под прямым углом. Вместе с тем, в других примерах цилиндры могут не быть разделенными на ряды (то есть стоять в один ряд), могут быть расположены в иных конфигурациях (например, ряды цилиндров могут быть стоять друг напротив друга горизонтально), и/или ряды могут включать разное количество цилиндров. Кроме того, ряды цилиндров могут быть установлены с продольным смещением друг относительно друга, что рассматривается подробнее в настоящем описании со ссылкой на Фиг.3-15.
Масляный поддон 206 может быть присоединен к подрамнику 208. Масляный поддон 206 может быть расположен вертикально под подрамником 208, который может быть скреплен с блоком 202 цилиндров. Сборочный узел блока цилиндров может включать в себя сам блок 202 цилиндров, подрамник 208 и/или поддон 206. Пример скрепления блока 202 цилиндров и подрамника 208 описывается в предварительной заявке на патент США №61/428119 «CYLINDER BLOCK ASSEMBLY», содержание которого включено в настоящую полезную модель ссылкой. Масляный поддон 206 может получать масло из двигателя. С масляным поддоном 206 может быть соединена смазочная система 210. Смазочная система 210 может включать в себя насос, установленный в масляном поддоне 206, а также прочие компоненты, предназначенные для доставки масла или иного подходящего смазочного вещества к различным деталям и узлам двигателя, таким как ряды цилиндров (203 и 204), коленчатый вал 40 и т.д.
Блок 202 цилиндров может также включать в себя коленчатый вал 40, по меньшей мере, частично вмещаемый картером 214. То есть, коленчатый вал может проходить внутри картера 214. Коленчатый вал 40 может опираться на крышки подшипников в блоке 202 цилиндров. Картер может быть в значительной степени изолирован от атмосферного давления. Объем картера 214 может быть ограничен масляным поддоном 206, нижней частью блока 202 цилиндров и подрамником 208. Другими словами, периметр объема картера 214 может включать в себя части масляного поддона 206, блока 202 цилиндров и подрамника 208. Коленчатый вал 40 может иметь узел вращающегося соединения с трансмиссией 216. Стрелкой 218 показано направление передачи энергии вращения от коленчатого вала 40 к трансмиссии 216. Трансмиссия 216 может содержать некоторое число деталей и узлов, таких как зубчатые колеса, для передачи механической мощности.
Картер может быть в значительной степени изолирован от окружающей атмосферы. Однако, следует понимать, что газы, образующиеся при сгорании топлива, могут проникать в картер 214. Под картерными понимаются газы, проходящие через поршневые кольца в процессе работы двигателя внутреннего сгорания. Следует понимать, что картерные газы могут содержать водяной пар, а также другие газы, способные нанести вред различным деталям и узлам в картере. Следовательно, система 220 принудительной вентиляции картера (PCV) может находиться в пневматическом сообщении с картером 214. Система PCV может быть построена таким образом, чтобы выводить газы из картера в систему 222 впуска воздуха, находящуюся в пневматическом сообщении с рядами цилиндров (203 и 204), а также так, чтобы пропускать свежий воздух через картер. Следует понимать, что части системы 220 PCV могут быть интегрированы в головку 200 блока цилиндров и блок 202. Принципы этой интеграции более подробно описываются далее по тексту по ссылкой на Фиг.3-15. Кроме того, система 220 PCV позволяет удалять водяной пар и картерные газы из картера. Таким образом, уменьшается риск ухудшения качества масла, находящегося в картере и масляном поддоне, а также вероятность нанесения вреда различным деталям и узлам внутри картера, что способствует повышению долговечности двигателя.
В частности, система 220 PCV может включать впускной вентиляционный тракт 224 системы PCV и выпускной вентиляционный тракт 226 системы PCV. Стрелкой 250 показано направление потока газа из картера 214 к выпускному вентиляционному тракту 226 системы PCV. Аналогично, стрелкой 252 показано направление потока свежего воздуха из впускного вентиляционного тракта 224 системы PCV в картер 214. В некоторых примерах вместо впускного вентиляционного тракта 224 система PCV может иметь только один впускной вентиляционный канал. Впрочем, в других примерах система PCV может иметь два и более канала впускного вентиляционного тракта 224. Аналогичным образом, в некоторых примерах вместо выпускного вентиляционного тракта 226 система PCV может иметь только один выпускной вентиляционный канал. Впрочем, в других примерах выпускной вентиляционный тракт 226 системы PCV может иметь два и более канала. В примере, иллюстрируемом Фиг.3-15 имеется два канала в выпускном вентиляционном тракте 226 PCV и два канала во впускном вентиляционном тракте 224 системы PCV. Однако в других вариантах не исключается возможность того, что система 220 PCV может не иметь впускного вентиляционного тракта 224, и пропускать через себя только картерные газы.
Канал(-ы) впускного вентиляционного тракта 224 системы PCV может проходить сквозь головку 200 блока цилиндров вблизи первого интегрированного в нее выхлопного коллектора 228. В первый интегрированный выхлопной коллектор 228 может входить один или несколько выхлопных каналов 234.
Канал(-ы) выпускного вентиляционного тракта 226 системы PCV может проходить сквозь головку 200 блока цилиндров вблизи второго интегрированного в нее выхлопного коллектора 232, включающего в себя один или несколько выхлопных каналов 234. Тем не менее, в других примерах первый и/или второй интегрированный выхлопной коллектор (228 и 232) могут включать два и более выхлопных канала. В таком примере впускной канал PCV, входящий во впускной вентиляционный тракт 224, может проходить между первым и вторым выхлопным каналом первого интегрированного выхлопного коллектора 228, а выпускной канал системы PCV, входящий в выпускной вентиляционный тракт 226, может проходить между третьим и четвертым выхлопным каналом второго интегрированного выхлопного коллектора 232.
Стрелкой 236 показано направление потока газа (то есть свежего воздуха) из системы 222 впуска воздуха в систему 220 PCV. Конкретно, свежий воздух может поступать от впускного воздуховода 42, показанного на Фиг.1, через систему 222 впуска воздуха в каналы впускного вентиляционного тракта 224 системы PCV. И наоборот, стрелкой 238 показано направление потока газа из системы 220 PCV в систему впуска воздуха 222. Точнее, газ может поступать из каналов выпускного вентиляционного тракта 226 системы PCV в систему 222 впуска воздуха в месте ниже по потоку от дроссельной заслонки 62 и/или компрессора 80, показанных на Фиг.1. Так может осуществляться циркуляция газа через картер посредством системы 220 PCV. Следует понимать, что картина потоков, образуемая компоновкой каналов вентиляционных трактов PCV, может способствовать увеличению расхода воздуха через картер, а также более равномерному распределению воздушных потоков по картерному пространству по сравнению с другими системами PCV, в которых каналы PCV проходят посередине блока цилиндров и головки блока цилиндров. Следовательно, уменьшается вероятность ухудшения качества масла, например, его огеливания, что улучшает эксплуатационные характеристики и долговечность двигателя. Кроме того, специфичное расположение вентиляционных каналов PCV может препятствовать конденсации водяного пара в двигателе за счет подогрева газов, проходящих по вентиляционным каналам системы PCV.
Система впуска воздуха 222 может быть скомпонована так, чтобы в ряды (203 и 204) цилиндров для сжигания подавался как свежий воздух, так и другие газы. Система 222 впуска воздуха может включать в себя впускной коллектор 44, впускной воздуховод 42, дроссельную заслонку 62, впускной клапан 52 и компрессор 80, показанные на Фиг.1. Система 240 выпуска отработавших газов может быть скомпонована таким образом, чтобы получать отработавшие газы из цилиндров рядов (203 и 204) цилиндров и выпускать газы в окружающую атмосферу. Система 240 выпуска отработавших газов может включать в себя выпускной клапан 54, выпускной канал 48, турбину 82 и устройство 70 снижения токсичности выбросов, показанные на Фиг.1. Система 240 выпуска отработавших газов может включать первый и второй интегрированные выхлопные коллекторы (228 и 232). Стрелкой 246 показано движение потока свежего воздуха от системы 222 впуска воздуха в ряды (203 и 204) цилиндров. Аналогично, стрелкой 248 показано направление движения отработавших газов из рядов (203 и 204) цилиндров в систему 240 выпуска отработавших газов.
Система 220 PCV может также оснащаться клапаном 242 PCV, предназначенным для регулирования подачи свежего воздуха в картер из системы 222 впуска воздуха двигателя и/или газа из картера 214 в систему 222 впуска воздуха двигателя. Система 220 PCV может также оборудоваться маслоотделителем 244, предназначенным для удаления масла из газа, направляемого из картера в систему 222 впуска воздуха двигателя. Маслоотделитель 244 может соединяться с выпускным вентиляционным трактом 226 системы PCV. Вместе с тем, в других вариантах, система 220 PCV может не иметь в своем составе маслоотделителя 244. Хотя на Фиг.2 система 220 PCV показана как внешняя система по отношению к другим деталям и узлам двигателя, следует понимать, что различные части системы 220 PCV могут составлять единое целое с различными деталями и узлами двигателя, такими как головка блока цилиндров и блок цилиндров, что подробнее рассматривается в настоящей полезной модели со ссылкой на Фиг.3-15.
На Фиг.3-15 показан пример двигателя 10, содержащего систему 220 PC с компоновкой каналов, создающей схему потоков, способствующую большему расходу воздуха через картер 214 и более равномерному распределению движения воздуха по картерному пространству относительно систем PCV, в которых вентиляционные каналы проходят посередине блока цилиндров и головки блока цилиндров. Путем увеличения расхода воздуха и лучшего распределения движения по картерному пространству 214 можно уменьшить содержание в картере 214 водяного пара и других газов. В частности, вентиляционные каналы PCV могут быть проложены в головке 200 блока цилиндров между выхлопными каналами интегрированных выхлопных коллекторов с выходом насквозь через наружную боковую стенку блока 202 цилиндров. Направляемый по этим маршрутам газ может подаваться в картер или выводиться из него у боковой периферии, а не через срединную впадину двигателя. Оси координат (продольная ось, поперечная ось и/или вертикальная ось) были добавлены на Фиг.3-15 для справки. Однако следует понимать, что двигатель 10 может устанавливаться на автомобиль во многих разных ориентациях.
На Фиг.3 двигатель 10 изображен в перспективе. Масляный поддон 206 показан присоединенным к подрамнику 208, который присоединен к блоку 202 цилиндров. Также к блоку 202 цилиндров прикреплена головка 200 блока цилиндров. Необходимо принять во внимание, что к передней части 300 двигателя 10 может быть прикреплена крышка двигателя (не показана), служащая для изоляции двигателя 10 в значительной степени. Двигатель имеет V-образную конфигурацию, в которой цилиндры стоят друг напротив друга под непрямым углом, что более подробно описывается в настоящем документе со ссылкой на Фиг.4. Первый ряд 203 цилиндров, показанный на Фиг.2, может располагаться на первой стороне 302 двигателя 10, а второй ряд 204 цилиндров, показанный на Фиг.2, может располагаться на второй стороне 304 двигателя 10.
Первая крышка 306 распределительного вала может изолировать часть двигателя вокруг кулачков (не показаны) первого ряда 203 цилиндров. Первая крышка 306 распределительного вала может частично определять границу первой камеры 404 распределительного вала, показанной на Фиг.4. Тем же самым образом вторая крышка 900 распределительного вала, показанная на Фиг.9, соответствующая второму ряду цилиндров, может располагаться с другой стороны двигателя 10. Каждый ряд цилиндров может иметь интегрированный выхлопной коллектор, сообщающийся по текучей среде с цилиндрами двигателя, как было описано выше. Первая крышка 306 распределительного вала может иметь впускной порт 308. Впускной порт 308 может сообщаться по текучей среде с системой 222 впуска воздуха двигателя, показанной на Фиг.2. В частности, впускной порт 308 подходящим для этой цели воздуховодом может соединяться по текучей среде с впускным воздуховодом 42 в системе 222 впуска воздуха двигателя, расположенным выше по потоку от дроссельной заслонки 62. Таким образом, свежий воздух из системы 222 впуска воздуха двигателя может подаваться в первую камеру 404 распределительного вала, показанную на Фиг.4. В некоторых вариантах впускной порт 308 может оборудоваться фильтром (не показан).
Вид в поперечном сечении, показанный на Фиг.4, определен секущей плоскостью 310. Вид в поперечном сечении, показанный на Фиг.5, определен секущей плоскостью 312. Вид в поперечном сечении, показанный на Фиг.6, определен секущей плоскостью 316. Вид в поперечном сечении, показанный на Фиг.7, определен секущей плоскостью 314, а вид в поперечном сечении, показанный на Фиг.8, определен секущей плоскостью 318.
На Фиг.4 показано поперечное сечение первого впускного вентиляционного канала 400 впускного вентиляционного тракта PCV, показанного на Фиг.2. Первый впускной канал 400 системы PCV в некоторой части вертикально проходит через двигатель 10. На иллюстрации видно, что первый впускной канал 400 системы PCV имеет входное отверстие 402, открывающееся в первую камеру 404 распределительного вала. Следует понимать, что первая камера 404 распределительного вала может быть в значительной мере изолирована от впускного порта 308, первого впускного вентиляционного канала 400 системы PCV и второго впускного вентиляционного канала 500 системы PCV, показанных на Фиг.5.
Первый впускной вентиляционный канал 400 системы PCV может проходить насквозь через головку 200 блока цилиндров в месте вблизи первого интегрированного выхлопного коллектора 228, более подробно рассматриваемого здесь со ссылкой на Фиг.7 и 8. В частности, первый впускной канал 400 системы PCV может проходить от верхней поверхности 430 головки 200 блока цилиндров до нижней поверхности 432 головки 200 блока цилиндров. Первый впускной канал 400 системы PCV может также проходить насквозь через блок 202 цилиндров. В частности, первый впускной канал 400 системы PCV проходит через первую наружную стенку 406 блока 202 цилиндров вблизи цилиндра 408. Помимо всего прочего, первая наружная боковая стенка 406 может простираться от посадочной поверхности 416 подрамника к опоре коленчатого вала (не показана) в составе блока 202 цилиндров. Цилиндр 408 может входить в состав первого ряда 403 цилиндров, показанного на Фиг.2. С другой стороны, цилиндр 410 может быть входить в состав второго ряда 204 цилиндров, показанного на Фиг.2. Согласно иллюстрации, оси цилиндров 408 и 410 могут располагаться друг относительно друга под непрямым углом 412. Таким образом, цилиндры противостоящих рядов могут стоять в V-образной конфигурации. Что не исключает, что в других примерах цилиндры могут стоять и в иных положениях.
Первый впускной вентиляционный канал 400 системы PCV также имеет выходное отверстие 414, ведущее в картер 214. Таким образом, газ, например, картерный, из системы 222 впуска воздуха двигателя, показанной на Фиг.2, может перетекать в первую камеру 404 распределительного вала, проходить по первому впускному вентиляционному каналу 400 системы PCV и попадать в картер 214.
Дополнительно, блок 202 цилиндров может включать посадочную поверхность 416 под подрамник. Посадочная поверхность двигателя под подрамник может быть подготовлена для соединения с посадочной поверхностью 418 под блок цилиндров на подрамнике 208, соединяемом с блоком 202 цилиндров. Посадочная поверхность 416 под подрамник и посадочная поверхность 418 под блок цилиндров могут быть соединены в месте выше осевой линии 420 опоры 422 коленчатого вала, имеющейся на блоке 202 цилиндров. Пример скрепления посадочных поверхностей блока цилиндров и подрамника раскрывается в предварительной заявке на патент США №61/428119 «CYLINDER BLOCK ASSEMBLY».
Показанная на Фиг.2 первая часть 434 двигателя 10, включающая в себя первый ряд 203 цилиндров, может быть разделена на впускную сторону 436 и выпускную сторону 438. Впускная сторона 436 и выпускная сторона 438 первой части 434 двигателя 10 разделяются плоскостью, проходящей через оси цилиндров (то есть, цилиндра 408, показанного на Фиг.4, и цилиндра 504, показанного на Фиг.5) первого ряда 203 цилиндров. В другом примере впускная и выпускная стороны головки блока цилиндров могут разделяться по продольной оси ряда камер сгорания головки блока цилиндров. Подразумевается, что плоскость 440 проходит перпендикулярно плоскости чертежа. Первый впускной вентиляционный канал 400 системы PCV может располагаться на выпускной стороне 438. Кроме того, следует понимать, что и головка 200 блока цилиндров и блок цилиндров 202 могут иметь свои впускную и выпускную стороны, соответствующие впускной и выпускной сторонам (436 и 438) первой части 434 двигателя 10.
Аналогичным образом, показанная на Фиг.4 вторая часть 442 головки 200 блока цилиндров со вторым рядом 204 цилиндров может быть разделена на впускную сторону 444 и выпускную сторону 446. Впускная сторона 444 и выпускная сторона 446 второй части 442 разделяются плоскостью, проходящей через оси цилиндров второго ряда 204 цилиндров, например, цилиндров 410 и 508, показанных на Фиг.5. В другом примере впускная и выпускная стороны головки блока цилиндров могут разделяться по оси ряда камер сгорания головки блока цилиндров. Подразумевается, что плоскость 448 проходит перпендикулярно плоскости чертежа. Кроме того, в других примерах в двигателе 10 может содержаться только один ряд цилиндров. То есть, двигатель 10 может иметь одну сторону, одновременной являющейся впускной и выпускной.
На Фиг.5 показан вид в поперечном разрезе второго впускного канала 500 системы PCV, входящий во впускной вентиляционный тракт 224 системы PCV. Второй впускной канал 500 системы PCV частично проходит через двигатель 10 вертикально. Второй впускной канал 500 системы PCV может располагаться на выпускной стороне 438 первой части 434 двигателя 10.
Как показано на иллюстрации, второй впускной вентиляционный канал 500 системы PCV имеет входное отверстие 502, открывающееся в первую камеру 404 распределительного вала у ее края рядом со стенкой первой крышки 306 распределительного вала. Второй впускной вентиляционный канал 500 системы PCV может располагаться на выпускной стороне 438 первой части 434 двигателя 10. Кроме того, второй впускной канал 500 системы PCV может проходить через головку 200 блока цилиндров в области рядом с первый интегрированным выхлопным коллектором 228, иллюстрируемым на Фиг.2 и Фиг.8 и описываемым более подробно в настоящей полезной модели. Второй впускной вентиляционный канал 500 системы PCV может также проходить через блок 202 цилиндров. Как видно из иллюстрации, второй впускной канал 500 системы PCV проходит рядом с наружной боковой стенкой 406 блока 202 цилиндров вблизи цилиндра 504. К тому же, впускной канал системы PCV располагается между каналами выхлопного коллектора. Цилиндр 504 может быть включен в состав первого ряда 203 цилиндров, показанного на Фиг.2. Второй впускной канал 500 системы PCV может также иметь выходное отверстие 506, ведущее в картер 214. При этом свежий воздух из системы 222 впуска воздуха, показанной на Фиг.2 может подаваться в картер 214. Точнее, воздух может проходить от впускного воздуховода 42, показанного на Фиг.2, через впускной порт 308, показанный на Фиг.3 в первую камеру 404 распредвала, показанную на Фиг.5, через второй впускной канал 500 системы PCV, показанный на Фиг.5 в картер, показанный на Фиг.5. Цилиндр 508, входящий в состав второго ряда 204 цилиндров, показанного на Фиг.2, также показан на Фиг.5. Следует понимать, что второй цилиндр 508 установлен под непрямым углом 510 к цилиндру 504.
Следует понимать, что на двигателе с V-образной установкой цилиндров, система PCV с первым и вторым впускными вентиляционными каналами (400 и 500) способна создавать в картере картину потоков, более благоприятствующую удалению водяного пара и других газов из большей части картера, нежели система PCV, в которой впускные каналы проходят в ложбине между рядами цилиндров.
На Фиг.6 и 7 показан еще один вид в поперечном разрезе первого и второго впускных вентиляционных каналов (400 и 500) системы PCV, входящих во впускной вентиляционный тракт 224 системы PCV, показанный на Фиг.2. Как видно на иллюстрации, первый впускной канал 400 системы PCV может проходить сквозь головку 200 блока цилиндров между первым выхлопным каналом 600 и вторым выхлопным каналом 602. Аналогично, второй канал системы PCV может проходить сквозь головку 200 блока цилиндров между третьим выхлопным каналом 604 и четвертым выхлопным каналом 606. Выхлопной канал 602 может быть включен в боковой набор 608 выхлопных каналов, также включающий выхлопной канал 610. Подобным образом, выхлопные каналы 600 и 604 могут быть включены в центральный набор 612 выхлопных каналов. Кроме того, выхлопные каналы 606 и 614 могут быть включены в другой боковой набор 616 выхлопных каналов.
Следует понимать, что если впускные вентиляционные каналы (400 и 500) системы PCV проходят вблизи выхлопных каналов (600, 602, 604 и 606) первого интегрированного выхлопного коллектора 228, то они могут охлаждать первый интегрированный выхлопной коллектор 228. В результате может ослабляться термическое разрушение первого интегрированного выхлопного коллектора 228, а также деталей и узлов, стоящих за ним ниже по потоку в системе выпуска отработавших газов. Кроме того, следует понимать, что если впускные вентиляционные каналы (400 и 500) системы PCV проходят сквозь головку 200 блока цилиндров, а точнее - между выхлопными каналами первого выхлопного коллектора 228, то двигатель может быть компактнее других двигателей, в которых вентиляционные каналы PCV проходят через головку блока цилиндров и/или блок цилиндров, обходя указанные выхлопные каналы снаружи. Более того, упрощается процесс сборки двигателя, если вентиляционные каналы PCV проходят через головку блока цилиндров вблизи интегрированного выхлопного коллектора. В результате может быть снижена стоимость двигателя.
На Фиг.6 показаны входные отверстия 402 и 502 первого и второго впускных вентиляционных каналов (400 и 500) системы PCV. На Фиг.7 показаны выходные отверстия 414 и 506 первого и второго впускных каналов (400 и 500) системы PCV. Следует понимать, что выходные отверстия (414 и 506) могут быть смещены относительно входных отверстий (402 и 502) в поперечном направлении. Однако, в других вариантах возможны и другие конфигурации.
На Фиг.8 показан еще один поперечный разрез первого и второго впускных каналов (400 и 500) впускного вентиляционного тракта 224 системы PCV, а также первого интегрированного выхлопного коллектора 228. Как обсуждалось выше, у первого и второго впускных вентиляционных каналов (400 и 500) системы PCV имеется по выходному отверстию, которые показаны соответственно позиционными номерами 414 и 516 на Фиг.4 и 5, причем эти отверстия открываются в картер 214.
Боковые наборы (616 и 608) выхлопных каналов показаны на Фиг.8. Боковой набор 616 включает в себя выхлопные каналы 606 и 614. Боковой набор 608 включает в себя выхлопные каналы 602 и 610. Также показан центральный набор 612 выхлопных каналов, включающий в себя выхлопные каналы 600 и 604. Каждый набор выхлопных каналов сообщается по текучей среде с отдельным цилиндром. Точнее, каждый выхлопной канал набора может соединяться со своим выпускным клапаном цилиндра. То есть, каждый цилиндр может иметь два выпускных клапана. Однако это не исключает возможности иных конфигураций в других примерах. К примеру, в другом варианте каждый набор может включать в себя только один выхлопной канал или же более двух выхлопных каналов.
Как показано, первый впускной вентиляционный канал 400 системы PCV проходит между выхлопными каналами 602 и 600. То есть первый впускной канал 400 системы PCV проходит между первым выхлопным каналом, сообщающимся по текучей среде с первым цилиндром, и вторым выхлопным каналом, сообщающимся по текучей среде со вторым цилиндром. Вместе с тем, в других примерах первый впускной вентиляционный канал 400 системы PCV может проходить между двумя выхлопными каналами, сообщающимися по текучей среде с одним и тем же цилиндром. Кроме того, второй впускной вентиляционный канал 500 системы PCV проходит между выхлопными каналами 604 и 606. То есть, второй впускной канал 500 системы PCV проходит между третьим выхлопным каналом, сообщающимся по текучей среде со вторым цилиндром, и четвертым выхлопным каналом, сообщающимся по текучей среде с третьим цилиндром. Вместе с тем, в других примерах второй впускной вентиляционный канал 500 системы PCV может проходить между двумя выхлопными каналами, сообщающимися по текучей среде с одним и тем же цилиндром.
Центральный и боковые наборы (608, 612 и 616) выхлопных каналов могут сходиться в газосборнике 800 первого интегрированного выхлопного коллектора 228. Газосборник 800 может быть сообщающийся по текучей среде соединен с системой 240 выпуска отработавших газов, показанной на Фиг.2. Например, газосборник 800 может быть соединен с выхлопной трубой, турбиной турбонагнетателя и т.д.
Кроме того, первые впускные вентиляционные каналы (400 и 500) PCV находятся вблизи газосборника 800. Это позволяет охлаждать газосборник 800 потоком газа, проходящего через впускные вентиляционные каналы системы PCV. Вдобавок, снижается риск термического разрушения первого интегрированного выхлопного коллектора, особенно его газосборника 800. В результате можно увеличить долговечность двигателя 10.
Впускные вентиляционные каналы (400 и 500) системы PCV в определенных условиях могут обеспечивать охлаждение первого интегрированного выхлопного коллектора 228 путем передачи тепла от выхлопного коллектора воздуху, находящемуся в вентиляционных каналах PCV. То есть, по вентиляционным каналам (400 и 500) системы PCV может быть отведено тепло от первого интегрированного выхлопного коллектора 228 и головки 200 блока цилиндров. В результате может быть снижен риск термического разрушения головки 200 блока цилиндров и первого интегрированного выхлопного коллектора 228. Более того, тепло, передаваемое во впускные вентиляционные каналы (400 и 500) системы PCV может подавлять конденсацию в вентиляционных трактах PCV.
В других вариантах двигатель 10 может содержать дополнительные или иные впускные вентиляционные каналы системы PCV. К примеру, впускной вентиляционный канал 820 системы PCV может располагаться между выхлопными каналами (602 и 610) и/или впускной вентиляционный канал 822 системы PCV может располагаться между выхлопными каналами (606 и 614). Более того, впускные вентиляционные каналы 824 и/или 826 системы PCV могут располагаться у края головки блока цилиндров рядом с газосборником 800. Впускные вентиляционные каналы 820, 822, 824 и/или 826 могут проходить от верхней поверхности 430 до нижней поверхности 432 головки 200 блока цилиндров и насквозь блока цилиндров 202, выходя в картер, как показано на Фиг.4. Впускные вентиляционные каналы 820, 822, 824 и/или 826 могут также выходить в первую камеру 404 распределительного вала, показанную на Фиг.4.
На Фиг.9 показан еще один вид в перспективе двигателя 10. Показана вторая крышка 900 распределительного вала. Во второй крышке 900 распределительного вала имеется выходной порт 902. Выходной порт 902 может открываться во вторую камеру 1006 распределительного вала, показанную на Фиг.10. Начинаясь с Фиг.9, выходной порт 902 может иметь пневматическое сообщение с системой 222 впуска воздуха, показанной на Фиг.2. В частности, выпускной порт 902 может сообщаться по текучей среде с впускным воздуховодом 42, показанным на Фиг.1, соединяясь с ним выше по потоку от дроссельной заслонки 62, показанной на Фиг.1.
Кроме того, вторая крышка 900 распределительного вала может содержать щуп 906, вставленный в нее. Щуп 906 может проходить через первый выпускной вентиляционный канал 1000 системы PCV, показанный на Фиг.10, пересекая головку 200 блока цилиндров и блок 202 цилиндров. Вторая крышка 900 распределительного вала может также включать в себя крышку 908 маслоналивной горловины, выполненную так, чтобы водитель автомобиля мог доливать масло в двигатель 10.
Поперечный разрез Фиг.10 образован секущей плоскостью 910. Поперечный разрез Фиг.11 образован секущей плоскостью 912. Поперечный разрез Фиг.12 образован секущей плоскостью 914. Поперечный разрез Фиг.13 образован секущей плоскостью 913.
На Фиг.10 показан вид в поперечном разрезе первого выпускного вентиляционного канала 1000, входящего в выпускной вентиляционный тракт 226 системы PCV, показанный на Фиг.2. Следует понимать, что щуп 906 может, по меньшей мере, частично заходить в первый выпускной канал 1000 системы PCV, a также в значительной степени закупоривать верхнюю часть первого вентиляционного канала 1000 системы PCV. Следует понимать, что щуп не препятствует протоку газа через первый выпускной канал 1000 системы PCV. Первый выпускной канал 1000 системы PCV расположен на выпускной стороне 446 второй части 442 двигателя 10, соответствующей второму ряду 204 цилиндров, показанному на Фиг.2
Как показано на иллюстрации, первый выпускной вентиляционный канал 1000 системы PCV проходит от верхней плоскости 430 до нижней плоскости 432 головки 200 блока цилиндров и далее через наружную стенку 1002 второго блока цилиндров. Первый выпускной вентиляционный канал 1000 системы PCV имеет входное отверстие 1004, ведущее в картер 214 и выходное отверстие 1005, ведущее во вторую камеру 1006 распределительного вала. Периметр второй камеры 1006 распределительного вала, по меньшей мере, частично образован второй крышкой 900 распределительного вала. На Фиг.10 также показан цилиндр 408, входящий в первый ряд 203 цилиндров, и цилиндр 1008, входящий во второй ряд 204 цилиндров.
На Фиг.11 показан вид в поперечном разрезе второго выпускного вентиляционного канала 1100, входящего в выпускной вентиляционный тракт 226, показанный на Фиг.2. В данном примере выпускной вентиляционный тракт 226 системы PCV содержит два выпускных канала (1000 и 1100). Однако, в других вариантах, количество каналов, входящих в состав выпускного вентиляционного тракта системы PCV может быть иным. Второй выпускной вентиляционный канал 1100 системы PCV расположен на выпускной стороне 446 второй части 442 двигателя 10, соответствующей второму ряду 204 цилиндров, показанному на Фиг.2.
Кроме того, второй выпускной вентиляционный канал 1100 системы PCV проходит от верхней поверхности 430 до нижней поверхности 432 головки 200 блока цилиндров и через наружную боковую стенку второго блока цилиндров. То есть, второй выпускной канал 1100 системы PCV может быть интегрирован в двигатель 10. Второй выпускной канал 1100 системы PCV также имеет выходное отверстие 1102, ведущее во вторую камеру 1006 распределительного вала. Периметр второй камеры 1006 распределительного вала может быть, по меньшей мере, частично, образован второй крышкой 900 распределительного вала. Кроме того, второй выпускной канал 1100 системы PCV имеет входное отверстие 1104, ведущее в картер 214. То есть газ может направляться из картера 214 через второй выпускной вентиляционный канал 1100 системы PCV во вторую камеру 1006 распределительного вала. Газ может подаваться из второй камеры распределительного вала в показанную на Фиг.2 систему 222 впуска воздуха двигателя. На Фиг.11 также показан цилиндр 1108, который может быть включен в состав второго ряда 204 цилиндров, показанного на Фиг.2.
Вид в поперечном разрезе двигателя 10 на Фиг.12 детально показывает второй выпускной вентиляционный канал 1100 системы PCV и первый выпускной вентиляционный канал 1000 системы PCV. Видно, что второй выпускной канал 1100 системы PCV располагается между выхлопными каналами 1200 и 1202, входящими во второй интегрированный выхлопной коллектор 232. Первый выпускной канал 1000 системы PCV располагается между выхлопными каналами 1204 и 1206, входящими во второй интегрированный выхлопной коллектор 232. Второй интегрированный выхлопной коллектор 232 также включает в себя выхлопные каналы 1208 и 1210. Выхлопные каналы 1206 и 1208 входят в боковой набор 1214 выхлопных каналов. Выхлопные каналы 1202 и 1202 входят в другой боковой набор 1216 выхлопных каналов, а выхлопные канал 1200 и 1204 входят в центральный набор 1218 выхлопных каналов. Каждый из двух боковых наборов 1214 и 1216, а также центральный набор 1218 выхлопных каналов сообщается по текучей среде с отдельным цилиндром. Кроме того, каждый выхлопной канал сообщается по текучей среде с выпускным клапаном соответствующего цилиндра. Следует понимать, что второй интегрированный выхлопной коллектор 232 в других вариантах может иметь иную конфигурацию. К примеру, второй интегрированный выхлопной коллектор 232 может содержать только один выхлопной канал, сообщающийся по текучей среде с каждым цилиндром, или же более двух выхлопных каналов, сообщающихся по текучей среде с каждым цилиндром.
Вид в поперечном разрезе двигателя 10 на Фиг.13 детально показывает второй интегрированный выхлопной коллектор 232. Показаны боковые наборы 1214 и 1216 выхлопных каналов, к которым относятся выхлопные каналы (1202, 1206, 1208 и 1210). Также показан центральный набор 1218, к которому относятся выхлопные каналы (1200 и 1204). Видно, что первый выпускной вентиляционный канал 1000 системы PCV проходит между выхлопными каналами 1204 и 1206. Выхлопные каналы 1204 и 1206 сообщаются по текучей среде с разными цилиндрами двигателя 10. Тем не менее, в других примерах выпускной вентиляционный канал 1000 может проходить между выхлопными каналами, сообщающимися по текучей среде с одним цилиндром двигателя 10.
Кроме того, второй выпускной вентиляционный канал 1100 системы PCV проходит между выхлопными каналами 1200 и 1202. Выхлопные каналы 1200 и 1202 сообщаются по текучей среде с разными цилиндрами двигателя 10. Тем не менее, в других примерах выпускной вентиляционный канал 1100 может проходить между выхлопными каналами, сообщающимися по текучей среде с одним цилиндром двигателя 10.
Боковые наборы (1214 и 1216) и центральный набор (1218) могут сходиться в газосборнике 1300. Газосборник 1300 может быть соединен с системой выпуска отработавших газов, показанной на Фиг.2. К примеру, газосборник может быть соединен по текучей среде с выхлопной трубой, турбиной турбонагнетателя, устройством снижения токсичности отработавших газов и т.д.
Выпускные вентиляционные каналы (1000 и 1100) системы PCV в определенных условиях могут обеспечивать охлаждение второго интегрированного выхлопного коллектора 232 путем передачи тепла от выхлопного коллектора газу, находящемуся в вентиляционных каналах PCV. То есть может быть отведено тепло от второго интегрированного выхлопного коллектора 232 и головки 200 блока цилиндров. В результате может быть снижен риск термического разрушения головки 200 блока цилиндров и второго интегрированного выхлопного коллектора 232. Более того, тепло, передаваемое в выпускные вентиляционные каналы (1000 и 1100) системы PCV может подавлять конденсацию в вентиляционных каналах PCV.
В других примерах двигатель 10 может содержать дополнительные или другие выпускные вентиляционные каналы системы PCV. К примеру, выпускной вентиляционный канал 1320 системы PCV может располагаться между выхлопными каналами (1202 и 1210) и/или выпускной вентиляционный канал 1322 системы PCV может располагаться между выхлопными каналами (1206 и 1208). Более того, выпускные вентиляционные каналы 1324 и/или 1326 системы PCV могут располагаться у края головки блока цилиндров рядом с газосборником 1300. Выпускные вентиляционные каналы 1320, 1322, 1324 и/или 1326 могут проходить от верхней поверхности 430 до нижней поверхности 432 головки 200 блока цилиндров и проходить насквозь блок цилиндров 202, выходя в картер 214, как показано на Фиг.4. Выпускные вентиляционные каналы 1320, 1322, 1324 и/или 1326 системы PCV могут также выходить во вторую камеру 1006 распределительного вала, показанную на Фиг.10.
На Фиг.14 показан вид в поперечном разрезе впускного порта 308, ведущего в первую камеру 404 распределительного вала. Как уже было указано, впускной порт 308 может сообщаться по текучей среде с системой 222 впуска воздуха выше по потоку от дроссельной заслонки 62, показанной на Фиг.1. В одном варианте впускной порт 308 может сообщаться по текучей среде с впускным воздуховодом 42, показанным на Фиг.1. Однако в других варианта впускной порт 308 может сообщаться по текучей среде с окружающей атмосферой. То есть впускной порт 308 может служить для пневматического соединения в значительной степени изолированной первой камеры 404 распределительного вала с системой 222 впуска воздуха. Видно, что в первой камере 404 в точке под впускным портом 308 может быть установлена пластина 1400. Пластина 1400 уменьшает количество масла, поступающего во впускной порт 308.
На Фиг.15 показан вид в поперечном разрезе выпускного порта 902, ведущего во вторую камеру 1006 распределительного вала. Как уже было указано, выпускной порт 902 может сообщаться по текучей среде с системой 222 впуска воздуха ниже по потоку от дроссельной заслонки 62, показанной на Фиг.1. В одном варианте впускной порт 308 может сообщаться по текучей среде с впускным коллектором 44, показанным на Фиг.1. То есть выпускной порт 902 может служить для пневматического соединения в значительной степени изолированной второй камеры 1006 распределительного вала с системой 222 впуска воздуха. Видно, что во второй камере 1006 распределительного вала в точке под выпускным портом 902 может быть установлена пластина 1500. Пластина 1500 уменьшает количество масла, поступающего в выпускной порт 902.
Следует понимать, что головка 200 блока цилиндров и/или блок 202 цилиндров могут быть выполнены в виде отдельных цельнолитых деталей. Кроме того, в головке блоке цилиндров и/или в блоке цилиндров могут быть сформированы в процессе литья или механически проделаны после литья первый впускной вентиляционный канал 400 системы PCV, второй впускной вентиляционный канал 500 системы PCV, первый выпускной вентиляционный канал 1000 системы PCV и/или второй выпускной вентиляционный канал 1100 системы PCV.
Фиг.16 иллюстрирует способ 1600 работы системы PCV в двигателе. Способ 1600 может быть применен на двигателе 10 и деталях и узлах двигателя, описанных выше со ссылкой на Фиг.1-15, или же может быть применен иначе на других подходящих для этого системах, деталях и узлах.
На этапе 1602 способа свежий воздух подают из системы впуска воздуха двигателя во впускной вентиляционный канал системы PCV выше по потоку от дроссельной заслонки. Далее на этапе 1604 способа свежий воздух из впускного вентиляционного канала системы PCV подают в картер. На этапе 1606 способа газ из картера подают в выпускное вентиляционное отверстие системы PCV. На этапе 1608 способа газ из выпускного вентиляционного отверстия подают в систему впуска воздуха двигателя в месте ниже по потоку от дроссельной заслонки.
Следует понимать, что конфигурации и/или подходы, описанные в настоящей полезной модели, имеют сугубо иллюстративный характер, и что приведенные примеры общего плана и конкретные примеры не должны считаться ограничивающими ввиду возможности существования многочисленных вариантов. Объект полезной модели включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации признаков, функций, действий и/или свойств, раскрываемых в полезной модели, равно как их любых и всех их эквивалентов.
На этом описательная часть завершена. Ее прочтение специалистами в данной области техники стимулирует внесение многих изменений и модификаций, не выходящих за рамки замысла и охвата настоящего описания. Например, настоящее описание может быть с пользой применено на одноцилиндровых двигателях, а также на двигателях конфигураций I2, I3, I4, I5, V6, V8, V10, V12 и V16, работающих на природном газе, бензине, дизельном или альтернативном топливе.