專利名稱：發動機曲軸箱呼吸閥及呼吸裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及發動機制造技術領域，更具體地講，涉及一種發動機(如雙缸風冷式發動機)曲軸箱呼吸閥及呼吸裝置。
背景技術：
由于發動機的活塞環與氣缸之間不可能完全密封，總有部分氣體因泄露而進入曲軸箱中，形成背壓。因此，通常在曲軸箱后蓋上設置一個呼吸閥，通過呼吸閥將氣體排出。但由于曲軸箱中的曲軸在高速旋轉時，勢必攪動曲軸箱內的潤滑油，在離心力作用下，潤滑油容易形成油霧，而油霧將與進入曲軸箱內的背壓氣體一起形成油氣混合物通過呼吸閥排出，既增加了機油消耗，也污染了環境。雙缸風冷式發動機曲軸箱呼吸閥的設計在國內很少，基本都是采用國外技術，其 結構形式一般與GX-670雙缸風冷式發動機曲軸箱呼吸閥相同。其中，雙缸風冷式發動機曲軸箱呼吸閥安裝在發動機氣缸體外殼的內腔中凸輪軸承孔的凸緣處，該凸緣周圍有三段圓弧凸臺，呼吸閥片置于其中并依靠凸輪軸承孔邊蓋內部凸起的三支點進行限位；呼吸腔由發動機氣缸體外殼的呼吸腔后蓋與氣缸體外殼的內腔共同形成，呼吸腔與進氣腔用一根軟管連通，其中呼吸腔包括有由多個直角急彎和狹窄通道形成的迷宮通道，迷宮通道可以很好的過濾油滴。雙缸風冷式發動機曲軸箱呼吸閥為一個圓形膠木薄板的呼吸片，呼吸片與凸輪軸承孔的凸緣相對應并彼此保持一定的間隙。當曲軸箱產生負壓時，呼吸片向凸輪軸承孔的凸緣端面移動并與其接觸產生密封作用，關閉氣道；當呼吸片內側氣體綜合壓力(即曲軸箱內綜合壓力)大于呼吸片外側壓力時，呼吸片向外側移動，打開氣道。該呼吸閥是利用活塞上下移動，讓曲軸箱內氣體脈動壓力控制呼吸閥的開閉。曲軸箱內的油氣混合物進入呼吸腔后，由于迷宮通道內截面積的劇烈變化及方向的不斷改變導致氣流速度的急劇變化，因為油氣混合物中的油霧的慣性質量遠大于氣體，由此在呼吸腔內急劇改變方向和速度的流動過程中逐漸與氣流分離，從而完成油氣分離，起到了降低曲軸箱排出氣體的含油量的作用，同時可以保證分離出的機油在曲軸箱獲得負壓時被其吸入。與此同時，利用曲軸箱內氣體脈動壓力讓汽油泵正常工作，使汽油泵對化油器供油。這種呼吸閥和呼吸裝置的結構形式簡單，常用于雙缸內燃機。但該種形式的呼吸閥和呼吸裝置在實際工作中的壽命較短，油氣分離效果不理想，機油消耗多，使用不可靠，對發動機的性能及環境產生不良影響。因此，亟需設計一種可靠性高、使用壽命長的發動機曲軸箱呼吸閥和呼吸裝置，以保證發動機的正常工作。

實用新型內容針對現有技術中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種新的發動機曲軸箱呼吸閥，以解決呼吸閥可靠性不高、使用壽命短等問題。本實用新型的另一個目的在于提供一種發動機曲軸箱呼吸裝置，通過使用上述呼吸裝置，有效地降低了排出氣體中的含油量并且保證了發動機的正常穩定工作。為了實現上述目的，本實用新型的一方面提供了一種發動機曲軸箱呼吸閥，所述發動機曲軸箱呼吸閥包括膜片彈簧、膜片彈簧定位套和膜片彈簧固定座，其中，膜片彈簧固定座包括圓柱體的大頭端和圓柱體的小頭端，小頭端為進氣端且大頭端為出氣端，大頭端的中部開有圓形的凹槽，小頭端的中部開有圓形的通孔，凹槽與通孔連通，凹槽的直徑大于通孔的直徑；膜片彈簧置于膜片彈簧固定座的凹槽的底部，膜片彈簧具有能夠蓋住通孔的頭部和能夠被膜片彈簧定位套壓住的尾部；膜片彈簧定位套置于膜片彈簧固定座的凹槽中并通過壓住膜片彈簧的尾部固定膜片彈簧，膜片彈簧定位套為圓環結構，膜片彈簧定位套的外環面緊貼凹槽的壁面，膜片彈簧定位套的內環的直徑大于通孔的直徑，膜片彈簧定位套不壓住膜片彈簧的頭部。根據本實用新型的發動機曲軸箱呼吸閥的一個實施例，所述膜片彈簧的材料為50CrVA。本實用新型的另一方面提供了一種發動機曲軸箱呼吸裝置，所述發動機曲軸箱呼·吸裝置包括呼吸閥和呼吸腔，其中，呼吸腔由發動機氣缸體外殼的呼吸腔后蓋與氣缸體外殼的內腔共同形成，氣缸體外殼的內腔中還設置有凸輪軸承孔；呼吸閥通過呼吸閥的小頭端安裝在凸輪軸承孔中，呼吸閥具有前述發動機曲軸箱呼吸閥的結構；呼吸腔與呼吸閥的大頭端連通，呼吸腔還包括用于過濾油滴的迷宮通道并且迷宮通道設置于呼吸腔及呼吸腔后蓋中，呼吸腔通過管道與進氣腔連通，呼吸腔的下部設有與曲軸箱連通的小孔。根據本實用新型的發動機曲軸箱呼吸裝置的一個實施例，所述呼吸腔內還設置有不銹鋼絲濾網。本實用新型與現有技術相比，其工作可靠性和使用壽命同原呼吸閥相比均得到大大提高，從而保證了發動機正常工作性能。

圖I是本實用新型示例性實施例的發動機曲軸箱呼吸閥的主視剖視示意圖。圖2是本實用新型示例性實施例的發動機曲軸箱呼吸閥的俯視示意圖。圖3是本實用新型示例性實施例的發動機曲軸箱呼吸閥的膜片彈簧的俯視示意圖。圖4是本實用新型示例性實施例的發動機曲軸箱呼吸閥的膜片彈簧定位套的主視剖視示意圖。圖5是本實用新型示例性實施例的發動機曲軸箱呼吸閥的膜片彈簧固定座的主視剖視示意圖。附圖標記說明I-膜片彈簧、2-膜片彈簧定位套、3-膜片彈簧固定座、4-凹槽、5-通孔。
具體實施方式
在下文中，將結合附圖來詳細描述本實用新型示例性實施例的發動機曲軸箱呼吸閥。圖I是本實用新型示例性實施例的發動機曲軸箱呼吸閥的主視剖視示意圖，圖2是本實用新型示例性實施例的發動機曲軸箱呼吸閥的俯視示意圖。如圖I和圖2所示,根據本實施例的發動機曲軸箱呼吸閥包括膜片彈簧I、膜片彈簧定位套2和膜片彈簧固定座3。圖3是本實用新型示例性實施例的發動機曲軸箱呼吸閥的膜片彈簧的俯視示意圖，圖4是本實用新型示例性實施例的發動機曲軸箱呼吸閥的膜片彈簧定位套的主視剖視示意圖，圖5是本實用新型示例性實施例的發動機曲軸箱呼吸閥的膜片彈簧固定座的主視剖視示意圖。如圖5所示，本實施例的膜片彈簧固定座3包括圓柱體的大頭端和圓柱體的小頭端，小頭端為進氣端且大頭端為出氣端，大頭端的中部開有圓形的凹槽4,小頭端的中部開有圓形的通孔5，凹槽4與通孔5連通，凹槽4的直徑大于通孔5的直徑。膜片彈簧固定座3用于放置膜片彈簧1，起支承底座的作用。其中，凹槽4用于承載膜片彈簧I和膜片彈簧定位套2，凹槽4的尺寸需與該兩構件的尺寸相適應。通孔5作為油氣混合物的通道，其尺寸只需滿足排氣的速率要求即可。如圖3所示，膜片彈簧I置于膜片彈簧固定座3的凹槽4的底部，膜片彈簧I具有能夠蓋住通孔5的頭部和能夠被膜片彈簧定位套2壓住的尾部。膜片彈簧I相當于呼吸閥的閥芯，膜片彈簧I打開即打開呼吸閥，膜片彈簧I閉合即關閉呼吸閥。在本實施例中，膜片彈簧I具有如圖3所示的結構，即膜片彈簧的頭部具有第一圓弧，第一圓弧的曲率半徑略大于通孔5的半徑，則膜片彈簧的頭部可以蓋住整個通孔5 ;膜片彈簧的尾部具有第二圓弧，第二圓弧的曲率半徑可以等于膜片彈簧固定座3的凹槽4的半徑，這樣便于設置和固定膜片彈簧I ;第一圓弧的兩端與第二圓弧的兩端通過直線連接，以便于加工和成型，但膜片彈簧I的結構不限于此。其中，膜片彈簧I需具有良好的回彈性和密封性，膜片彈簧I的材料優選為50CrVA。如圖4所示，膜片彈簧定位套2置于膜片彈簧固定座3的凹槽4中并通過壓住膜片彈簧I的尾部固定膜片彈簧1，膜片彈簧定位套2為圓環結構，膜片彈簧定位套2的外環面緊貼凹槽4的壁面以保證呼吸閥的穩固性并防止膜片彈簧I異位，膜片彈簧定位套2的內環的直徑大于通孔5的直徑并且膜片彈簧定位套2不壓住膜片彈簧I的頭部，這樣可以保證膜片彈簧定位套2不會影響膜片彈簧I的打開和閉合，也不會影響油氣混合物的流動。本實用新型的呼吸閥的尺寸可以根據需要安裝呼吸閥的位置進行具體設定。例如，在不例性實施例中，I旲片彈黃固定座3的大頭端的直徑為31mm且大頭端的聞度為7mm,小頭端的直徑為24mm且小頭端的高度為4mm，膜片彈簧固定座3的高度為11mm，凹槽4的直徑為24mm且凹槽4的深度為5mm,通孔5的直徑為IOmm且通孔5的長度為6mm。膜片彈簧I的第一圓弧的曲率半徑為12mm，膜片彈簧I的第二圓弧的曲率半徑為24mm。膜片彈簧定位套2的外環直徑為24mm，內環直徑為19mm。安裝時，將膜片彈簧I放入膜片彈簧固定座3的凹槽4內，調整好膜片彈簧I的位置，使其蓋住通孔5 ;然后，將膜片彈簧定位套2壓入膜片彈簧固定座3的凹槽4內并將膜片彈簧I固定，組成單向呼吸閥；最后，再將此呼吸閥壓入發動機氣缸體外殼內腔的凸輪軸承孔內至適當位置，呼吸閥安裝完畢。本實用新型采用膜片彈簧組件后，依靠膜片彈簧自身的彈力即能實現良好關閉，響應速度快，關閉時密封效果好，膜片彈簧工作時基本不存在磨損，因此可靠性強，壽命長。而原呼吸閥工作時，閥片會不停地前后移動，閥片兩端面也不斷地與密封面和限位凸點產生撞擊而發生磨損，因此可靠性和壽命不如本實用新型。[0025]為了利用上述發動機曲軸箱呼吸閥，本實用新型還公開了一種發動機曲軸箱呼吸裝置。本實用新型示例性實施例的發動機曲軸箱呼吸裝置包括呼吸閥和呼吸腔。呼吸腔由發動機氣缸體外殼的呼吸腔后蓋與氣缸體外殼的內腔共同形成，氣缸體外殼的內腔中還設置有凸輪軸承孔；呼吸閥通過呼吸閥的小頭端安裝在凸輪軸承孔中，呼吸閥具有上述結構；呼吸腔與呼吸閥的大頭端連通，呼吸腔還包括用于過濾油滴的迷宮通道并且迷宮通道設置于呼吸腔及呼吸腔后蓋中，呼吸腔通過管道與進氣腔連通，呼吸腔的下部設有與曲軸箱連通的小孔。呼吸腔及迷宮通道的結構為現有技術，在此不作贅述。本實用新型示例性實施例的發動機曲軸箱呼吸裝置實施時，當發動機活塞向下運動時，曲軸箱內的壓力增加，當壓力大于呼吸閥中膜片彈簧I的彈力時，膜片彈簧I打開，曲軸箱內的油氣混合物進入呼吸腔內并且在迷宮通道中進行油氣分離，經分離后的氣體經過呼吸腔與進氣腔相連的管道而進入進氣腔，分離出的機油則流入迷宮通道的下部并聚集起來。當發動機活塞向上運動時，曲軸箱內的壓力逐漸減小，呼吸閥的膜片彈簧I處于關閉狀態，當曲軸箱內的壓力低于外部壓力時便形成負壓，此時停留在迷宮通道下部的機油便從 呼吸腔下部的小孔被吸入曲軸箱內。與此同時，汽油泵也在一呼一吸中完成泵油過程并對化油器進行供油，完成一個工作循環，如此循環往復。本實用新型的呼吸閥具有兩個作用，當發動機正常工作時，隨著活塞的上下運動，曲軸箱的壓力在呼吸閥的控制下呈現周期性的脈動變化，一方面使曲軸箱內的壓力保持正常的脈動，讓曲軸箱內溢出的油氣在呼吸腔內進行分離，分離出的機油和氣體再分別進入曲軸箱和進氣腔；而另一方面又利用此脈動壓力讓汽油泵工作，實現正常供油，保證發動機的正常工作。優選地，可以在呼吸腔內增加不銹鋼絲濾網，以促進油氣的進一步分離。綜上所述，本實用新型的發動機曲軸箱呼吸閥及呼吸裝置的工作可靠性和使用壽命同原呼吸閥相比均得到大大提高，從而保證了發動機正常工作性能。盡管上面已經結合示例性實施例描述了本實用新型的發動機曲軸箱呼吸閥及呼吸裝置，但是本領域普通技術人員應該清楚，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可以對上述示例性實施例進行調整或修改。
權利要求1.一種發動機曲軸箱呼吸閥，其特征在于，所述發動機曲軸箱呼吸閥包括膜片彈簧、膜片彈簧定位套和膜片彈簧固定座，其中， 膜片彈簧固定座包括圓柱體的大頭端和圓柱體的小頭端，小頭端為進氣端且大頭端為出氣端，大頭端的中部開有圓形的凹槽，小頭端的中部開有圓形的通孔，凹槽與通孔連通，凹槽的直徑大于通孔的直徑； 膜片彈簧置于膜片彈簧固定座的凹槽的底部，膜片彈簧具有能夠蓋住通孔的頭部和能夠被膜片彈簧定位套壓住的尾部； 膜片彈簧定位套置于膜片彈簧固定座的凹槽中并通過壓住膜片彈簧的尾部固定膜片彈簧，膜片彈簧定位套為圓環結構，膜片彈簧定位套的外環面緊貼凹槽的壁面，膜片彈簧定位套的內環的直徑大于通孔的直徑，膜片彈簧定位套不壓住膜片彈簧的頭部。
2.根據權利要求I所述的發動機曲軸箱呼吸閥，其特征在于，所述膜片彈簧的材料為50CrVA。
3.一種發動機曲軸箱呼吸裝置，其特征在于，所述發動機曲軸箱呼吸裝置包括呼吸閥和呼吸腔，其中， 呼吸腔由發動機氣缸體外殼的呼吸腔后蓋與氣缸體外殼的內腔共同形成，氣缸體外殼的內腔中還設置有凸輪軸承孔； 呼吸閥通過呼吸閥的小頭端安裝在凸輪軸承孔中，呼吸閥具有如權利要求I或2所述的結構； 呼吸腔與呼吸閥的大頭端連通，呼吸腔還包括用于過濾油滴的迷宮通道并且迷宮通道設置于呼吸腔及呼吸腔后蓋中，呼吸腔通過管道與進氣腔連通，呼吸腔的下部設有與曲軸箱連通的小孔。
4.根據權利要求3所述的發動機曲軸箱呼吸裝置，其特征在于，所述呼吸腔內還設置有不銹鋼絲濾網。
專利摘要本實用新型涉及發動機曲軸箱呼吸閥及呼吸裝置，發動機曲軸箱呼吸閥包括膜片彈簧、膜片彈簧定位套和膜片彈簧固定座，膜片彈簧固定座包括圓柱體的大頭端和圓柱體的小頭端，小頭端為進氣端且大頭端為出氣端，大頭端的中部開有圓形的凹槽，小頭端的中部開有圓形的通孔，凹槽與通孔連通，凹槽的直徑大于通孔的直徑；膜片彈簧置于膜片彈簧固定座的凹槽的底部，膜片彈簧具有能夠蓋住通孔的頭部和能夠被膜片彈簧定位套壓住的尾部；膜片彈簧定位套置于膜片彈簧固定座的凹槽中并通過壓住膜片彈簧的尾部固定膜片彈簧，膜片彈簧定位套為圓環結構，膜片彈簧定位套的外環面緊貼凹槽的壁面，膜片彈簧定位套的內環的直徑大于通孔的直徑，膜片彈簧定位套不壓住膜片彈簧的頭部。
文檔編號F01M13/04GK202645676SQ201220199008
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月4日 優先權日2012年5月4日
發明者曹渝平, 朱鑒, 羅伯清 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司