Двигательная система с клапаном обратного потока - RU155447U1

Чертежи

Описание

Область техники

Раскрытое в настоящем документе относится к системе принудительной вентиляции картера двигателя и к способу ее эксплуатации.

Уровень техники

В некоторых двигателях масло и отработавшие газы могут проходить через цилиндры двигателя и попадать в негерметичный картер, увеличивая тем самым объем токсичных выбросов из автомобиля. Поэтому, для уменьшения объема токсичных выбросов автомобиля были разработаны системы принудительной вентиляции картера (ПВК). Системы ПВК могут включать в себя герметичный картер, который выводит газы в трубопровод впускной системы. Одновременно, в герметичный картер можно подавать свежий воздух. Таким образом, можно осуществлять циркуляцию воздуха через картер, и при этом просачивающиеся газы можно выводить во впускную систему, чтобы уменьшить объем этих газов, выбрасываемый из автомобиля.

В патентном документе US 8347865 раскрыта система ПВК, содержащая маслоотделитель, сообщающийся по текучей среде с дренажным масляным каналом, выпускающим масло, отделенное от просачивающихся газов, в поддон картера. Однако в системе ПВК согласно US 8347865 авторы полезной модели обнаружили несколько недостатков. При некоторых условиях работы выпускное отверстие дренажного масляного канала может быть не погружено в масло. Например, при поворотах или других маневрах автомобиля, масло может оттекать в сторону от выпускного отверстия дренажного масляного канала. Вследствие этого дренажный масляный канал может испытывать повышение давления, и масло может подниматься вверх по масляному каналу, проходить маслоотделитель и попадать во впускную систему, что увеличивает потребление масла двигателем и снижает эффективность горения топлива.

Раскрытие полезной модели

В настоящем документе авторы учли вышеуказанные проблемы и разработали двигательную систему. Двигательная система содержит дренажный масляный канал, сообщающийся по текучей среде с маслоотделителем. Двигательная система также содержит клапан обратного потока, расположенный у выпускного отверстия дренажного масляного канала. Клапан обратного потока имеет первую конфигурацию, при которой он обеспечивает заданную величину обратного потока масла в дренажный масляный канал, и вторую конфигурацию, при которой клапан блокирует обратный поток масла в дренажный масляный канал.

Таким образом, может быть достигнут технический результат, заключающийся в том, что при определенных рабочих режимах обратный поток масла в дренажном масляном канале может быть остановлен или подавлен, а при других рабочих режимах обратный поток масла может быть дозированным. Согласно одному примеру, первая и вторая конфигурации клапана обратного потока могут быть реализованы в зависимости от давления в герметичном картере. Вниз по дренажному масляному каналу может проходить маслощуп. Таким образом, когда клапан обратного потока находится в первой конфигурации, можно определять количество масла. Первая конфигурация может инициироваться, когда давление в картере ниже порогового значения, а вторая конфигурация может инициироваться, когда давление в картере выше порогового значения. Таким образом, при некоторых условиях масло может втекать в дренажный масляный канал, что позволяет использовать маслощуп в качестве указателя уровня масла, а при других условиях течение масла через указанный канал может быть заблокировано, чтобы уменьшить вероятность проникновения масла через дренажный канал во впускную систему. В результате может быть увеличена эффективность сгорания воздушно-топливной смеси. Технические результаты, которые достигаются за счет такой двигательной системы, включают в себя возможность использования дренажного масляного канала для определения уровня масла, а также для стока масла после его отделения от газов, и возможность увеличения эффективности сгорания воздушно-топливной смеси за счет уменьшения вероятности загрязнения воздуха на впуске.

Таким образом, настоящая полезная модель может быть осуществлена в виде клапана обратного потока двигательной системы, который содержит герметизирующий элемент, связанный с выпускным отверстием дренажного масляного канала в герметичном картере, причем герметизирующий элемент содержит канавку обратного потока и по меньшей мере одно отверстие, сообщающееся по текучей среде с выпускным отверстием дренажного масляного канала, и колпак, соединенный с герметизирующим элементом, причем канавка обратного потока заходит за пределы внешнего радиуса колпака и внутрь радиальной границы указанного по меньшей мере одного отверстия.

Клапан обратного потока по настоящей полезной модели может быть охарактеризован тем, что форма колпака является изменяемой в зависимости от давления в герметичном картере.

Клапан обратного потока по настоящей полезной модели может быть также охарактеризован тем, что колпак имеет первую конфигурацию, при которой поверхность сжатой части колпака контактирует по поверхности с герметизирующим элементом радиально снаружи радиальной границы указанного по меньшей мере одного отверстия, и проходит через промежуточный участок канавки обратного потока.

Клапан обратного потока по настоящей полезной модели может быть также охарактеризован тем, что колпак имеет вторую конфигурацию, при которой сжатая часть колпака герметично закрывает указанное по меньшей мере одно отверстие с формированием герметизирующей области контакта над указанным по меньшей мере одним отверстием.

Клапан обратного потока по настоящей полезной модели может быть также охарактеризован тем, что размер герметизирующей области контакта между колпаком и герметизирующим элементом в первой конфигурации меньше, чем размер герметизирующей области контакта во второй конфигурации.

Клапан обратного потока по настоящей полезной модели может быть также охарактеризован тем, что соотношение между шириной канавки обратного потока и ее глубиной равно 1.

Клапан обратного потока по настоящей полезной модели может быть также охарактеризован тем, что колпак обладает кривизной, при этом кривизна колпака является изменяемой в зависимости от давления в герметичном картере.

Клапан обратного потока по настоящей полезной модели может быть также охарактеризован тем, что дополнительно содержит множество отверстий, сообщающихся по текучей среде с дренажным масляным каналом.

Рассмотренные выше преимущества полезной модели, а также иные преимущества и отличительные признаки полезной модели должны быть понятны из последующего подробного описания полезной модели, взятой отдельно, либо вместе с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что содержащиеся в настоящем разделе сведения приведены с целью ознакомления в упрощенной форме с некоторыми идеями, которые далее рассмотрены в описании подробно. Данный раздел не предназначен для формулирования ключевых или существенных признаков объекта полезной модели, которые изложены в пунктах формулы полезной модели. Более того, объект полезной модели не ограничен вариантами осуществления, которые решают проблемы недостатков, упомянутых в данном описании или любой его части. Кроме того, вышеупомянутые проблемы приняты во внимание авторами полезной модели, но не подлежат разглашению.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 схематически изображает транспортное средство (автомобиль), содержащее двигательную систему.

Фиг. 2 изображает пример двигателя и двигательной системы.

Фиг. 3-7 в различных видах изображают пример клапана обратного потока, который может быть включен в состав двигательных систем, изображенных на фиг. 1 и 2.

Фиг. 8 и 9 иллюстрируют способы эксплуатации двигательной системы.

Фиг. 2-5 выполнены приблизительно в масштабе, однако, если требуется, можно использовать другие относительные размеры.

Подробное раскрытие полезной модели

Далее будет рассмотрена система ПВК. Система ПВК содержит клапан обратного потока, связанный с выпускным отверстием дренажного масляного канала в герметичном картере. Клапан обратного потока может работать в двух конфигурациях. Первая конфигурация позволяет маслу втекать обратно в дренажный канал, а вторая конфигурация не позволяет маслу входить в дренажный масляный канал. Указанные конфигурации могут быть задействованы в зависимости от давления в герметичном картере. Точнее, вторая конфигурация может быть задействована, когда давление в картере выше порогового значения, а первая конфигурация может быть задействована, когда давление в картере ниже порогового значения. Следует понимать, что в некоторых случаях указанные пороговые значения могут быть равными. Таким образом, масло может затекать в дренажный масляный канал при определенных условиях, что позволяет использовать маслощуп, проходящий через дренажный масляный канал, в качестве указателя уровня масла. Однако, при других условиях, обратное течение масла через дренажный масляный канал может быть подавлено, чтобы уменьшить вероятность прохождения масла через дренажный канал во впускную систему.

На фиг. 1 схематически изображен автомобиль 10, содержащий двигатель 12. Двигатель 12 предназначен для реализации процесса сжигания. Например, может быть осуществлен четырехтактный рабочий цикл, содержащий такт впуска, такт сжатия, такт расширения (рабочий такт) и такт выпуска. Однако в других примерах могут быть реализованы другие типы рабочих циклов.

Двигатель 12 содержит первую группу 14 цилиндров и вторую группу 16 цилиндров. Однако можно рассматривать и двигатели с другими конфигурациями цилиндров. Например, может быть рядное расположение цилиндров, при котором цилиндры расположены вдоль прямой линии, оппозитное расположение и т.п.Каждая группа из первой группы 14 цилиндров и второй групп 16 цилиндров содержит по меньшей мере один цилиндр 18. Цилиндры 18 механически связаны с коленчатым валом 20. Эта механическая связь обозначена стрелками 22. Механическая связь может быть реализована, например, через штоки поршней. Двигатель 12 может содержать головку 24 цилиндров, связанную с блоком 26 цилиндров, который образует цилиндры 18. Аналогично, двигатель также содержит выпускную систему, предназначенную для приема отработавшего газа из цилиндров 18. Стрелками 29 обозначены выпускные каналы, сообщающиеся по текучей среде с цилиндрами, и входящие в состав выпускной системы. Кроме того, впускная система 28 может содержать дроссель 30. Впускная система 28 может также содержать компрессор 32, расположенный перед дросселем 30. Однако в других примерах исполнения компрессор может и не входить в состав впускной системы 28. Кроме того, в других примерах, впускная система может содержать два или более компрессоров.

Согласно одному из примеров исполнения, компрессор 32 может входить в состав турбокомпрессора. Таким образом, двигатель может также содержать турбину, связанную (например, вращательно связанную) с компрессором.

Турбина может быть выполнена с возможностью приема отработавшего газа из цилиндра, и преобразования энергии отработавшего газа в энергию вращательного движения, и может быть связана с компрессором. Однако в других примерах компрессор 32 может быть механически связан с коленчатым валом, обеспечивая то, что называется наддувом. Компрессор 32 предназначен для подачи в цилиндры воздуха под давлением. В результате может быть увеличена эффективность сгорания воздушно-топливной смеси, и/или может быть увеличена мощность на выходе двигателя. Следует понимать, что перед дросселем 30 и компрессором 32 впускная система может также содержать один или более фильтров. Стрелка 34 показывает сообщение по текучей среде между компрессором 32 и дросселем 30. Однако предполагается возможность и другого построения впускной системы 28. Компрессор 32 может быть выполнен с возможностью приема воздуха из окружающей среды, что показывает стрелка 36. Стрелки 34 и 36 могут включать в себя один или более впускных каналов.

С блоком 26 цилиндров связан масляный резервуар 38. Масляный резервуар 38 выполнен с возможностью хранения подходящего смазочного средства (например, масла). Масло, хранящееся в масляном резервуаре 38, может подаваться к механическим элементам двигателя 12. В масляном резервуаре 38 может быть размещен масляный насос (не показан). Масляный насос может быть выполнен с возможностью подачи масла к смазываемым компонентам двигателя.

Двигатель 12 также содержит герметичный картер 40. Следует понимать, что часть границы герметичного картера 40 может быть образована корпусом масляного резервуара 38. Герметичный картер 40 включает в себя расположенный в нем коленчатый вал 20. Герметичный картер 40 может быть, по существу, изолированным от окружающей среды. Следует понимать, что во время работы двигателя герметичный картер 40 может принимать газы, просачивающиеся из цилиндров 18, когда осуществляются циклические акты сгорания воздушно-топливной смеси.

С головками 24 цилиндров связана первая крышка 42 кулачков и вторая крышка 44 кулачков. Крышки кулачков могут частично заключать в себе кулачковый вал, содержащий рабочие кулачковые поверхности, предназначенные для приведения в действие клапанов (например, впускного и/или выпускного клапанов) двигателя. Однако, предусмотрены и другие кулачковые конфигурации. Следует понимать, что внутренние области, внутри крышек (42 или 44) кулачков сообщаются по текучей среде с герметичным кратером 40.

Двигатель 12 также содержит двигательную систему 50, например, систему ПВК. Двигательная система 50 может быть выполнена с возможностью осуществления циркуляции воздуха через герметичный картер с целью уменьшения вероятности утечки просачивающихся газов в окружающую среду. Двигательная система 50 содержит впускной канал 52, обозначенный стрелкой, и выпускной канал 54, также обозначенный стрелкой. Впускной канал 52 и выпускной канал 54 можно называть впускным каналом ПВК и выпускным каналом ПВК.

Выпускной канал 54 сообщается по текучей среде с впускным каналом 56 после дросселя 30 и/или компрессора 32 и герметичного картера 40. Точнее, выпускной канал 54 содержит впускное отверстие 58 во внутренней области крышки 44 кулачкового вала. Впускное отверстие 58 может входить в состав маслоотделителя 60. Маслоотделитель 60 выполнен с возможностью удаления масла из газа, втекающего в выпускной канал 54. Таким образом, нежелательное масло может быть удалено из газа, втекающего во впускную систему. Как следствие, эффективность сгорания воздушно-топливной смеси увеличивается, а объем выбросов продуктов горения сокращается. В некоторых примерах выпускной канал 54 может проходить через головку 24 цилиндров и/или блок 26 цилиндров. Выпускной канал 54 содержит выпускное отверстие 62, которое открывается во впускной канал 56. Таким образом, просачивающиеся газы из герметичного кратера 40 могут быть введены во впускную систему 28.

Впускной канал 52 сообщается по текучей среде с впускным каналом 36 до дросселя 30 и/или компрессора 32. Впускной канал 52 также содержит выпускное отверстие 64, которое сообщается по текучей среде с герметичным картером 40 и открывается во внутреннюю область крышки 42 кулачкового вала. Как говорилось выше, внутренняя область крышки 42 кулачкового вала сообщается по текучей среде с герметичным картером 40. Впускной канал 52 также содержит впускное отверстие 66, которое открывается во впускной канал 36. Таким образом, свежий воздух из впускной системы можно подавать в картер. Благодаря этому, происходит подача в картер свежего воздуха, а просачивающиеся газы удаляются из картера, что создает циркуляцию воздуха в картере. В результате объем токсичных выбросов двигателя снижается.

С маслоотделителем 60 связан дренажный масляный канал 70, который предназначен для приема масла из маслоотделителя 60. Таким образом, масло, извлеченное из циркулирующего газа, может быть подано в масляный резервуар 38.

Дренажный масляный канал 70 проходит (т.е. пересекает) крышку 44 кулачков, головку 24 цилиндров, блок 26 цилиндров и попадает в масляный резервуар 38. Клапан обратного потока 72 связан (например, связан снаружи) с выпускным отверстием 74 дренажного масляного канала 70. Кроме того, через дренажный масляный канал 70 проходит маслощуп 76. Маслощуп 76 можно использовать для показания уровня масла в двигателе. Следует понимать, что потребитель может извлекать маслощуп 76 из дренажного масляного канала 70 и осматривать его, чтобы проверять количество масла в масляном резервуаре 38. Эту операцию можно выполнять во время остановок двигателя. Поэтому, во время выполнения указанной операции дренажный масляный канал и маслощуп могут быть частично погружены в масло в масляном резервуаре 38.

Клапан обратного потока 72 может иметь первую конфигурацию, при которой клапан обратного потока обеспечивает дозированный расход обратного потока масла в дренажный масляный канал, и вторую конфигурацию, при которой клапан обратного потока препятствует обратному потоку масла в дренажный масляный канал. Согласно некоторым примерам, указанные конфигурации клапана могут инициироваться пассивно в зависимости от давления в герметичном картере 40. Более подробно пример клапана обратного потока будет рассмотрен ниже со ссылками на фиг. 2.

Фиг. 2 изображает пример двигателя 200 и двигательной системы 202. Двигатель 200 может содержать компоненты, аналогичные компонентам двигателя 12, показанного на фиг. 1. Также двигательная система 202 может содержать компоненты, аналогичные компонентам двигательной системы 50, показанной на фиг. 1. Другими словами, двигатель 200 может быть аналогичен двигателю 12, представленному на фиг. 1. Также двигательная система 202 может быть аналогична двигательной системе 50, представленной на фиг. 1.

Двигатель 200 содержит блок 204 цилиндров и головку 206 цилиндров. Блок 204 цилиндров связан с головкой 206 цилиндров, образуя первый цилиндр 208 и второй цилиндр 210. Первый цилиндр 208 может входить в состав первой группы цилиндров, а второй цилиндр 210 может входить в состав второй группы цилиндров. Первая крышка 212 кулачков и вторая крышка 214 кулачков связаны с головкой 206 цилиндров. Точнее, крышки кулачков связаны, соответственно, с каждой группой цилиндров. Крышки кулачков могут заключать в себе кулачковые валы. Крышки (212 и 214) кулачков могут, по существу, герметично закрывать группы цилиндров.

Двигательная система 202 также содержит герметичный картер 216. В герметичном картере 216 размещен коленчатый вал 218. Штоки 220 поршней связывают цилиндры (208 и 210) с коленчатым валом 218.

Двигательная система 202 содержит дренажный масляный канал 222, такой же, какой рассматривался выше. Дренажный масляный канал 222 сообщается по текучей среде с маслоотделителем 223. Маслоотделитель 223 функционально может быть аналогичен маслоотделителю 60, изображенному на фиг. 1. Дренажный масляный канал 222 может быть разделен на участки. Так, дренажный масляный канал 222 содержит первый участок 224, проходящий через крышку 214 кулачков, второй участок 226, проходящий через головку 206 цилиндров, и третий участок 228, проходящий через блок 204 цилиндров. Кроме того, дренажный масляный канал 222 содержит четвертый участок 230, проходящий через корпус масляного резервуара 232. Корпус масляного резервуара 232 связан с блоком 204 цилиндров. На фиг. 2 также показан маслощуп 234. Маслощуп 234 проходит через дренажный масляный канал 222. Таким образом, маслощуп может быть использован в качестве указателя уровня масла. То есть при помощи маслощупа 234 можно определять количество масла в масляном резервуаре.

Клапан 240 обратного потока связан с выпускным отверстием 242 дренажного масляного канала 222. Клапан 240 обратного потока может быть аналогичен клапану 72 обратного потока, представленному на фиг. 1. Точнее, клапан 240 обратного потока может иметь первую конфигурацию, при которой клапан обратного потока обеспечивает дозированный расход обратного потока масла в дренажный масляный канал 222, и вторую конфигурацию, при которой клапан обратного потока препятствует обратному потоку масла в дренажный масляный канал. Согласно некоторым примерам, указанные конфигурации клапана могут инициироваться пассивно в зависимости от давления в герметичном картере 216. Таким образом, масло сможет втекать в дренажный масляный канал в определенных режимах работы, таких как выключение двигателя, чтобы можно было определять уровень масла посредством маслощупа 234, и не сможет втекать в дренажный масляный канал при других режимах работы, например, при работе на высоких оборотах и/или с большой нагрузкой, чтобы уменьшить вероятность движения масла, просачивания газов и т.п.через дренажный масляный канал, и их попадания во впускную систему через маслоотделитель. Таким образом, дренажный масляный канал играет двойную роль - обеспечивает размещение маслощупа и отекание масла, собранного в маслоотделителе. В результате двигатель становится более компактным, и снижается вероятность загрязнения воздуха маслом на впуске.

Двигатель 200 также содержит впускные каналы 250, каждый из которых сообщается по текучей среде с одним из цилиндров (208 и 210). Двигатель 200 также содержит выпускные каналы 252, каждый из которых сообщается по текучей среде с одним из цилиндров (208 и 210). Следует понимать, что маслоотделитель 223 может сообщаться по текучей среде с одним или более впускным каналом 250.

На фиг. 3 изображен пример масляного резервуара 300. Масляный резервуар 300 может быть аналогичен масляному резервуару 232, изображенному на фиг. 2, и масляному резервуару 38, изображенному на фиг. 1. Масляный резервуар 300 содержит устройства 302 крепления для присоединения масляного резервуара 300 к блоку цилиндров, такому, как блок цилиндров, изображенный на фиг. 2. Устройства 302 крепления входят в состав соединительной контактной области 304. Соединительная контактная область в рассматриваемом примере представляет собой плоскую поверхность. Однако можно рассматривать возможность и другого профиля контактной области. Дренажный масляный канал 306 также изображен на фиг. 3. Дренажный масляный канал 306 может быть аналогичен дренажному масляному каналу 222, показанному на фиг. 2, и дренажному масляному каналу 70, показанному на фиг. 1. Как показано, к выпускному отверстию дренажного масляного канала 306 присоединен клапан 308 обратного потока. Клапан 308 обратного потока может быть аналогичен клапану 240 обратного потока, показанному на фиг. 2 и клапану 72 обратного потока, показанному на фиг. 1. Клапан 308 обратного потока имеет первую конфигурацию, при которой клапан обратного потока обеспечивает дозированный расход обратного потока масла в дренажный масляный канал 306, и вторую конфигурацию, при которой клапан обратного потока препятствует обратному потоку масла в дренажный масляный канал. Как говорилось ранее, эти конфигурации могут быть реализованы (например, пассивно реализованы) в зависимости от давления в герметичном картере 312. Следует понимать, что герметичный картер 312 может быть аналогичен герметичному картеру 216, показанному на фиг. 2, и герметичному картеру 40, показанному на фиг. 1. Таким образом, блок цилиндров может быть соединен с масляным резервуаром 300, чтобы обеспечить, по существу, герметичную камеру 312 картера.

В рассматриваемом примере клапан 308 обратного потока ориентирован в поперечном направлении. Однако можно предположить возможность обеспечения другой ориентации клапана. Кроме того, клапан 308 обратного потока при определенных режимах работы может быть погружен в масло. На фиг. 3 также показан клапан 350. Клапан 350 может представлять собой обратный клапан. По меньшей мере, часть элементов, изображенных на фиг. 3, может входить в состав двигательной системы 202 (например, системы ПВК), показанной на фиг. 2.

Кроме того, клапан 308 обратного потока расположен на боковой стороне масляного резервуара 300. Также, согласно одному примеру, клапан 308 обратного потока может быть расположен ниже коленчатого вала. И еще, согласно некоторым примерам, клапан 308 обратного потока может быть расположен между задним кожухом двигателя и передним кожухом двигателя.

На фиг. 4 и 5 более подробно изображен клапан 308 обратного потока, представленный на фиг. 3. Фиг. 4 изображает колпак 400, входящий в состав клапана 308 обратного потока. У колпака 400 имеется центральный участок 402. Колпак 400 связан с герметизирующим элементом 404. Герметизирующий элемент 404 связан с выпускным отверстием 310 дренажного масляного канала 306. В изображенном примере клапан 308 обратного потока в осевом направлении заходит за пределы выпускного отверстия 310. Колпак 400 может содержать эластичный материал (например, резину, эластомер и т.п.), способный изменять свою геометрию в зависимости от давления, которое приложено к обратному клапану 308. При изменении геометрии колпака 400 может изменяться и количество масла, которое может втекать в дренажный масляный канал из масляного резервуара. Точнее, когда геометрическая форма колпака изменяется на первую величину, масло может втекать в дренажный масляный канал с дозированным расходом, а когда геометрическая форма колпака изменяется на вторую величину, втекание масла в дренажный масляный канал может быть, по существу, заблокировано. Точнее, согласно одному примеру, колпак 400 может обладать кривизной, при этом кривизна колпака может изменяться при изменении давления в герметичном картере. Колпак 400 также содержит периферийную кромку 410, которая проходит по окружности колпака. Указанная кромка может придавать колпаку требуемую конструктивную целостность. В некоторых примерах часть герметизирующего элемента 404, окружающего колпак 400, может быть приподнята, и в силу этого, частично заключать в себе колпак.

На фиг. 5 изображен клапан 308 обратного потока, показанный на фиг. 4, при этом колпак 400 не показан, чтобы был виден герметизирующий элемент 404. У герметизирующего элемента 404 имеется уплотняющая поверхность 500. В представленном примере уплотняющая поверхность плоская. Однако, подразумевается, что уплотняющая поверхность может иметь иной профиль. На фиг. 5 показана наружная граница 502 колпака 400, показанного на фиг. 4. Показан крепежный участок 504 уплотняющей поверхности. На фиг. 5 крепежный участок 504 расположен в центре. Крепежный участок 504 может быть соединен с крепежным элементом в колпаке 400, показанном на фиг. 4. Крепежный элемент в колпаке может выступать в осевом направлении в сторону крепежного участка 504.

Герметизирующий элемент 404 также содержит ряд отверстий 506, которые сообщаются по текучей среде с дренажным масляным каналом 306. Как говорилось выше, дренажный масляный канал 306 может содержать проходящий через него маслощуп, и при этом сообщается по текучей среде с маслоотделителем. Указанные отверстия 506 расположены по окружности. То есть центры всех отверстий имеют одинаковый радиус. Все отверстия 506 идентичны по форме и размеру. Кроме того, в представленном примере имеется шесть отверстий. Однако подразумевается, что можно выполнить клапаны с другим числом отверстий, другим расположением отверстий, другими размерами отверстий и/или их другой геометрической формой. Например, может изменяться размер отверстий. Кроме того, герметизирующий элемент 404 может иметь больший диаметр, чем выпускное отверстие 310.

Герметизирующий элемент 404 содержит канавку 508 обратного потока. Канавка 508 обратного потока расположена радиально. Кроме того, канавка 508 обратного потока сужается по длине и доходит до наружного края 550 герметизирующего элемента 404. Следовательно, площадь поперечного сечения канавки на входе может быть больше соответствующей площади на выходе. Помимо этого, в некоторых примерах глубина канавки может изменяться в поперечном направлении или по ее длине. Однако в других примерах глубина канавки может быть постоянной. Канавка 508 обратного потока позволяет маслу протекать через нее с дозированным расходом при определенных режимах работы в герметичном картере, что будет более подробно рассмотрено ниже применительно к фиг. 6 и 7. Выход канавки 508 обратного потока расположен между двумя отверстиями 506. Следует понимать, что данная канавка в герметизирующем элементе может быть выполнена станочной обработкой, литьем, штамповкой и т.п.

На фиг. 6 и 7 клапан обратного потока 308 изображен при различных режимах работы двигателя. Точнее, к обратному клапану 308, изображенному на фиг. 6, приложено давление, которое меньше порогового значения, а к обратному клапану 308, изображенному на фиг. 7, приложено давление, превышающее пороговое значение. Следует понимать, что приложенное к клапану давление - это давление в герметичном картере 312, показанном на фиг. 3. Кроме того, давление в герметичном картере может изменяться в зависимости от частоты вращения двигателя, форсировки двигателя и т.п.В некоторых примерах вышеуказанные пороговые значения могут быть одинаковыми. Однако в других примерах эти пороговые значения могут быть разными. Величина порогового давления может составлять от -20 кПа до +20 кПа. Следует понимать, что приложенное к клапану 308 обратного потока давление - это давление внутри герметичного картера 312, показанного на фиг. 3. Колпак 400 на фиг. 6 и 7 не показан, чтобы был виден герметизирующий элемент 404. Герметизирующий элемент 404 содержит уплотняющую поверхность 500. В представленном примере уплотняющая поверхность 500 плоская. Однако следует иметь в виду, что имеется возможность использования уплотняющей поверхности иного профиля. На фиг. 6 и 7 также показаны: крепежный участок 504, отверстия 506 и канавка 508 обратного потока.

На фиг. 6 и 7 также показана герметизирующая область 620 контакта. Герметизирующая область 620 контакта - это область контакта по поверхности между внутренней поверхностью колпака 400, изображенного на фиг. 4, и уплотняющей поверхностью 500. Следует понимать, что течение масла через герметизирующую область 620 контакта может быть практически перекрыто. Следует понимать, что величина сжатия колпака клапана может определять размер герметизирующей области контакта. Герметизирующая область контакта показана имеющей форму диска. Поэтому внутренняя область колпака не находится в контакте с уплотняющей поверхностью. Следует понимать, что возможны и другие формы герметизирующей области контакта.

Размер герметизирующей области 620 контакта изменяется между величинами, показанными на фиг. 6 и 7. Точнее, герметизирующая область 620 контакта, изображенная на фиг. 7, больше области контакта, показанной на фиг. 6. Следует понимать, что увеличенное давление, приложенное к клапану на фиг. 7, увеличивает величину сжатия колпака, и, следовательно, увеличивает размер герметизирующей области контакта.

Как показано, канавка 508 обратного потока проходит через внутреннюю границу 610 и внешнюю границу 612 герметизирующей области 620 контакта. Внешняя граница 612 может быть внешним радиусом колпака 400, показанного на фиг. 4. Канавка 508 обратного потока также заходит внутрь радиальной границы 621 одного из отверстий 506. Таким образом, масло можно передавать с дозированным расходом от входа 622 канавки 508 обратного потока к выходу 624 указанной канавки, и далее в отверстия 506. Общее направление потока масла через канавку 508 обратного потока указано стрелкой 626. Таким образом, при определенных режимах работы, например, при выключении двигателя, масло имеет возможность проходить в дренажный масляный канал. Таким образом, можно определять уровень масла посредством маслощупа, проходящего через дренажный масляный канал. Согласно одному примеру, канавка 508 обратного потока выполнена с возможностью ограничения скорости обратного потока до величины менее 30 см³/мин. Согласно одному примеру, изображенный на фиг. 4 колпак 400 имеет первую конфигурацию, при которой поверхность сжатой области колпака имеет контакт с уплотняющим элементом 404 радиально снаружи радиальной границы 621 и пересекает промежуточный участок 623 канавки 508 обратного потока.

Изображенная на фиг. 7 герметизирующая область 620 контакта по размеру больше герметизирующей области контакта, изображенной на фиг. 6. Точнее, изображенная на фиг. 7 герметизирующая область 620 контакта расширена в радиальном направлении внутрь. Герметизирующая область контакта, показанная на фиг. 7, перекрывает конец (т.е. выход 624) канавки 508 обратного потока. Таким образом, в одном из примеров, изображенный на фиг. 4 колпак 400 имеет вторую конфигурацию, при которой поверхность сжатой области колпака герметично закрывает отверстия 506, и образует герметизирующую область 620 контакта, перекрывающую отверстия. Таким образом, при определенных условиях работы, например, при высоких оборотах, высокой нагрузке и/или при форсировке двигателя, прохождение масла через канавку 508 обратного потока, по существу, блокируется. Вследствие этого уменьшается вероятность обратного движения масла по дренажному масляному каналу и его попадания во впускную систему из маслоотделителя, и тем самым увеличивается эффективность сгорания воздушно-топливной смеси.

Отношение длины канавки 508 обратного потока к ее ширине в одном из примеров исполнения может составлять 4:1. Также в некоторых примерах исполнения максимальный допуск на размеры канавки может составлять ±0,10 миллиметров (мм). Также, еще в одном примере исполнения, отношение ширины канавки обратного потока к ее глубине равно 1. Согласно другим примерам исполнения, уплотняющий элемент 404 может содержать полимерный материал и/или металлический материал.

На фиг. 8 иллюстрирует способ 800 способа эксплуатации двигательной системы. Способ может быть реализован двигательной системой, рассмотренной по отношению к фиг. 1-7, или какой-либо другой подходящей двигательной системой.

На шаге 802 способ включает в себя приведение клапана обратного потока в первую конфигурацию, чтобы обеспечить дозированное сообщение по текучей среде между герметичным картером и дренажным масляным каналом, который сообщается по текучей среде с маслоотделителем, причем клапан обратного потока соединен с выпускным отверстием дренажного масляного канала в герметичном картере.

Затем, на шаге 804 способ включает в себя приведение клапана обратного потока во вторую конфигурацию, чтобы перекрыть сообщение по текучей среде между герметичным картером и дренажным масляным каналом. Шаг 802 выполняют при первом режиме работы, а шаг 804 выполняют при втором режиме работы, который отличается от первого режима. Согласно одному примеру, первый режим работы может иметь место, когда давление в камере картера ниже порогового значения. Согласно другому примеру, второй режим работы может иметь место, когда давление в камере картера выше порогового значения. Согласно еще одному примеру, маслощуп может проходить через часть дренажного масляного канала. Согласно еще одному примеру, клапан обратного потока может приходить в первое состояние и во второе состояние пассивным образом.

На фиг. 9 показан способ 900 эксплуатации двигательной системы. Данный способ может быть реализован двигательной системой, рассмотренной выше со ссылками на фиг. 2-7, или какой-либо другой подходящей двигательной системой.

На шаге 900 способ включает в себя приведение клапана обратного потока, расположенного в герметичном картере, в первую конфигурацию, при которой клапан обратного потока обеспечивает обратное течение масла в дренажный масляный канал с дозированным расходом, причем клапан обратного потока соединен с выпускным отверстием дренажного масляного канала, а дренажный масляный канал сообщается по текучей среде с маслоотделителем.

Затем, на шаге 904 способ включает в себя приведение клапана обратного потока во вторую конфигурацию, при которой клапан обратного потока препятствует обратному течению масла в дренажный масляный канал.

Согласно одному из примеров исполнения, первая конфигурация и вторая конфигурация реализуются, соответственно, при первом режиме работы и при втором режиме работы. Также, согласно одному из примеров исполнения, первый режим работы имеет место, когда давление в герметичном картере ниже порогового значения. Также, согласно одному из примеров исполнения, второй режим работы имеет место, когда давление в герметичном картере выше порогового значения. Согласно еще одному примеру исполнения, клапан обратного потока устанавливают после маслощупа, расположенного в дренажном масляном канале. Также, согласно одному из примеров, клапан обратного потока присоединяют к выпускному отверстию дренажного масляного канала снаружи. И согласно еще одному примеру, первая конфигурация клапана обратного потока ограничивает скорость обратного потока масла до величины менее 30 кубических сантиметров в минуту (см³/мин).

Следует отметить, что включенные в описание примеры алгоритмов управления и оценки могут быть использованы с различными конструкциями двигателей и/или систем автомобиля. Конкретные процедуры, приведенные в данном описании, могут представлять одну или более стратегий обработки, которые инициируются событием, прерыванием, являются многозадачными, многопотоковыми, и т.п.Как таковые, различные представленные действия, операции или функции можно выполнять в той последовательности, какая указана на схеме, можно выполнять параллельно или в некоторых случаях опускать. Аналогично, указанный порядок обработки не обязателен для решения вышеупомянутых задач полезной модели, реализации отличительных признаков и преимуществ, но приведен в целях упрощения описания. Одно или более представленных действий, операций и/или функций могут быть выполнены повторно в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия, операции и/или функции могут графически представлять код, подлежащий занесению в виде программы в считываемую среду хранения данных, в компьютер системы управления двигателем.

Следует понимать, что раскрытые в настоящем описании алгоритмы и конструкции по своей сути являются примерами, при этом конкретные варианты осуществления не следует рассматривать, как ограничивающие идею полезной модели ввиду возможности многочисленных вариантов и модификаций. Например, вышеописанная технология может быть применена в двигателях со схемами V-6, I-4, I-6, V-12, двигателях с 4 оппозитными цилиндрами и в двигателях иных типов. Предмет настоящей полезной модели включает в себя весь объем новых и неочевидных комбинаций и сочетаний различных систем и конструкций, а также другие отличия, функции и/или свойства, раскрытые в настоящем описании.

Пункты нижеприведенной формулы полезной модели конкретно указывают на определенные комбинации и подкомбинации отличительных признаков, которые расцениваются как новые и неочевидные. Эти пункты могут относиться к «одному из» элементов или к «первому» элементу, или к их эквивалентам. Следует понимать, что такие пункты содержат включение одного или более таких элементов, не требуя при этом и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и производные комбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть включены в формулу полезной модели путем изменения пунктов настоящей формулы или путем представления новых пунктов формулы полезной модели в рамках данной или родственной заявки. Такие пункты формулы полезной модели также считаются включенными в предмет настоящей полезной модели независимо от того, являются они более широкими, более узкими, равными или отличающимися в отношении границ идеи полезной модели, установленных исходной формулой полезной модели.

Реферат

1. Клапан обратного потока двигательной системы, содержащий: герметизирующий элемент, связанный с выпускным отверстием дренажного масляного канала в герметичном картере, причем герметизирующий элемент содержит канавку обратного потока и по меньшей мере одно отверстие, сообщающееся по текучей среде с выпускным отверстием дренажного масляного канала, иколпак, соединенный с герметизирующим элементом, причем канавка обратного потока заходит за пределы внешнего радиуса колпака и внутрь радиальной границы указанного по меньшей мере одного отверстия.2. Клапан обратного потока по п. 1, в котором форма колпака является изменяемой в зависимости от давления в герметичном картере.3. Клапан обратного потока по п. 1, в котором колпак имеет первую конфигурацию, при которой поверхность сжатой части колпака контактирует по поверхности с герметизирующим элементом радиально снаружи радиальной границы указанного по меньшей мере одного отверстия, и проходит через промежуточный участок канавки обратного потока.4. Клапан обратного потока по п. 1, в котором колпак имеет вторую конфигурацию, при которой сжатая часть колпака герметично закрывает указанное по меньшей мере одно отверстие с формированием герметизирующей области контакта над указанным по меньшей мере одним отверстием.5. Клапан обратного потока по п. 4, в котором размер герметизирующей области контакта между колпаком и герметизирующим элементом в первой конфигурации меньше, чем размер герметизирующей области контакта во второй конфигурации.6. Клапан обратного потока по п. 1, в котором соотношение между шириной канавки обратного потока и ее глубиной равно 1.7. Клапан о

Формула

8. Клапан обратного потока по п. 1, дополнительно содержащий множество отверстий, сообщающихся по текучей среде с дренажным масляным каналом.