[发明专利]PCV阀与污染控制系统

说明书

技术领域

本发明一般是关于控制污染的系统。更具体而言，本发明是有关于一种系统，其过滤引擎燃料副产物以供通过PCV阀组件来进行循环再利用(recycling)，以便减少废气排放及改善引擎性能。

背景技术

标准内燃机的基本操作有些变化是基于燃烧过程的类型、汽缸的数量以及所期望的用途/功能性而定。例如，在传统的二冲程引擎中，油在进入曲轴箱之前，是与燃料及空气预先混合。该油/燃料/空气混合物在吸入过程中被由活塞产生的真空吸进该曲轴箱。该油/燃料混合物为在该曲轴箱中的汽缸壁、曲轴以及连杆轴承提供润滑作用。在标准汽油引擎中，该燃料接着在燃烧室中被压缩并且被火星塞点燃而使该燃料燃烧。在柴油引擎中没有火星塞，所以在柴油引擎中的燃烧仅为该燃烧室中的热与压缩所导致的结果。该活塞接着被向下推压，从而允许当该活塞暴露出该排气口时让排出的废气离开汽缸。该活塞运动会加压在该曲轴箱中的剩余的油/燃料，并且允许额外的新鲜的油/燃料/空气急速进入该汽缸中，从而同时推动该剩余的废弃排出该排气口。当该过程重复进行时，动量会驱动该活塞回到该压缩行程。

或者，在一四冲程引擎中，该曲轴与连杆轴承之润滑油是从该燃料/空气混合物中分离出。在此，该曲轴箱主要填充空气和油。它是进气歧管，用以接收和混合来自不同来源的燃料和空气。在该进气歧管中的燃料/空气混合物被汲取到该燃烧室中，其中该燃料/空气混合物被火星塞点燃(在标准汽油引擎中)并燃烧。在柴油引擎中，该燃料/空气混合物被在该燃烧室中的热与压力点燃。藉由一组布置在该活塞汽缸内之活塞外径周围的活塞环，大规模地封闭该燃烧室而与曲轴箱分隔开来。这会使油保存在该曲轴箱中，而不会让它作为如在二冲程引擎中的燃烧行程的一部分来燃烧。不幸地，该活塞环无法完全封闭该活塞汽缸。因此，意图润滑该汽缸的曲轴箱油反而会被吸进该燃烧室并且在燃烧过程中燃烧。另外，燃烧废气包括在汽缸中未燃烧的燃料和废气，它们同时通过该活塞环然后进到该曲轴箱中。进到该曲轴箱的废气通常称为”渗漏(blow-by)”或”漏气(blow-by gas)”。

漏气主要是由污染物，像是烃(未燃烧的燃料)、二氧化碳或水蒸气，所有这些都会对该引擎曲轴箱造成损害。该漏气在该曲轴箱中的量可能是烃在进气歧管内的浓度的数倍。单纯地排放出这些气体到大气中会增加空气中的污染。但是捕集(trapping)该曲轴箱中的漏气又会使这些污染物从空气中冷凝出来并且随着时间累积在其中。所冷凝出的污染物在该曲轴箱内部形成腐蚀性酸物质及污泥，会稀释掉润滑油。这会降低油润滑该汽缸与该曲轴的能力。未能适当润滑该曲轴箱组件(例如，该曲轴和该连杆)的劣化油可能是使引擎性能变差的一个因素。不足够的曲轴箱润滑会造成该活塞环不必要的磨损，同时降低该燃烧室与该曲轴箱之间的密封件的品质。随着引擎老化，该活塞环与该汽缸壁之间的间隙会增加，造成大量的漏气进入该曲轴箱中。太多的漏气进到该曲轴箱中会造成功率损耗，甚至会使引擎故障。而且，在该漏气中的冷凝水可能会造成引擎元件生锈。

这些问题对于柴油引擎特别明显。柴油引擎燃烧柴油燃料，其比汽油更油腻且更重。当燃烧时，柴油燃料会产生致癌物质、颗粒状物质(烟灰)、以及NOx(氮污染物)。这就是为什么大多数的柴油引擎与大钻机卡车从其排气管吐出黑烟的印象相关联。同样地，在柴油引擎之曲轴箱中产生的漏气比汽油产生的漏气更加油腻且更重。因此，研发出针对柴油引擎的曲轴箱通风系统，来补救存在于该曲轴箱中的漏气。通常，曲轴箱通风系统把漏气从曲轴箱强制通风(PCV)阀排出，并且引入到该进气歧管进行重新燃烧。在柴油引擎中，该柴油漏气比在汽油引擎中更重且更油腻。因此，该柴油漏气必须在它们能通过该进气歧管进行循环再利用之前先被过滤。