[0001] 本发明涉及一种内燃机的盖罩结构，特别是涉及这样一种盖罩结构，该盖罩结构限定用于将曲柄箱室内的气体返回到进气通道的通道的一部分。

[0002] 将内燃机曲柄箱室中产生的窜气再循环到进气通道被广泛实践。例如参见US2016/0097355A1。该在先专利公报中公开的内燃机设置有连接曲柄箱内部(曲柄箱室)与进气通道的位于节流阀上游侧的部分的通风管(通气管线)，并且设置有用于连接曲柄箱室与进气通道的位于节流阀下游侧的部分连接的导管(PCV管线)。通气管线设置有压力传感器，并且压力传感器的输出转发给内燃机的控制单元。

[0003] 特别是，控制单元构造成计算由压力传感器获得的压力值与正常操作条件下的预测压力值的积分值之比。当该比值大于规定的阈值时，控制单元确定通风管已经从曲柄箱脱开。

[0004] 控制单元获得压力值不可避免地存在一定的时间延迟。主要由于压力传感器的零位偏移，由压力传感器获得的压力值可能不准确。因此，正确地检测构成PCV系统的一部分的管路或管子的意外脱离或移除而没有任何明显的时间延迟涉及到严重的困难。因此，期望防止将曲柄箱室中的诸如窜气之类的气体返回到进气通道的曲柄箱气体再循环系统中的管路或管子的任何意外脱离或移除的情况发生。

[0038] 下面参照附图描述根据本发明的一个实施方式的汽车内燃机。

[0039] 本实施方式的内燃机1是一种直列4缸往复式发动机。如图1所示，内燃机1包括：气缸体2；附接至气缸体2的上端的气缸盖3；附接至气缸盖3的上端以共同限定凸轮室的盖罩4；以及附接至气缸体2下端以限定曲柄箱室11的油底壳5。

[0040] 气缸体2形成有四个气缸8。气缸8的气缸轴线在一个假想平面上以相互平行的关系排列成单排。气缸8排列的方向称为气缸排方向。在本实施方式中，内燃机1安装在汽车上，气缸排方向与汽车的横向方向一致，并且气缸轴线略微向后倾斜。下文中，为了便于描述，可将气缸轴线方向称为竖直方向，并且可以将与气缸轴线正交且与汽车正常行驶方向一致的方向称为前方向或后方向(前后方向)。另外，可以将气缸排方向称为横向方向(左右方向)。

[0041] 每个气缸8的上端在气缸体2的上表面敞开，并且其下端与限定在气缸体2下部中的曲柄箱室11连通。每个气缸8均可滑动地接纳活塞14，该活塞经由连杆12与曲轴13连接。曲轴13的轴线在横向方向上延伸。

[0042] 气缸盖3在气缸排方向或横向方向上延伸，并且在其下表面上对应于相应的气缸8形成有燃烧室凹槽16。每个燃烧室凹槽16均与相应的气缸8共同限定燃烧室17。气缸盖3形成有：从相应的燃烧室凹槽16延伸至气缸盖3的后侧表面的进气口18；以及从相应的燃烧室凹槽16延伸至气缸盖3的前侧表面的排气口19。

[0043] 内燃机1设置有进气系统21，该进气系统21限定有进气通道20，该进气通道20则从上游侧依次设置有空气入口22、空气滤清器23、涡轮增压器压缩机24A、节流阀25和进气歧管。进气歧管与气缸盖3连接，并将进气通道20与进气口18连通。内燃机1附加地设置有排气系统31，该排气系统31限定内燃机1的排气通道30。排气通道30从上游侧依次包括排气歧管和涡轮增压器涡轮24B以及图中未示出的催化转换器、消声器和排气出口。排气歧管与气缸盖3连接，并与排气口19连通。

[0044] 油底壳5形成为向上敞开的箱形形状，并与气缸体2的下部连接以形成储存机油(润滑油)的储油器33。

[0045] 气缸体2和气缸盖3均设置有一对竖直贯通的通孔，以共同形成第一连通孔35和第二连通孔36(主体侧连通孔)，用于将曲柄箱室11中产生的窜气引导到曲柄箱室11的外部。因此，第一连通孔35和第二连通孔36限定在气缸体2和气缸盖3内部竖直延伸的通道，各个通道的下端朝曲柄箱室11敞开，并且其上端朝凸轮室敞开。

[0046] 气缸体2和气缸盖3均设置有竖直贯通的通孔，以共同形成第三连通孔37(油孔)，用于将润滑油从凸轮室传导至曲柄箱室11。与第一连通孔35和第二连通孔36类似，第三通孔37限定在气缸体2和气缸盖3内部竖直延伸的通道，该通道的下端朝曲柄箱室11敞开，并且其上端朝凸轮室敞开。

[0047] 内燃机1设置有PCV装置38，该PCV装置将曲柄箱室11中产生的窜气(曲柄箱气体)经由第一连通孔35和第二连通孔36返回到进气通道20。

[0048] PCV装置38设置有PCV通道39(PCV管线)，该PCV通道39经由第一连通孔35将曲柄箱室11与进气歧管连通。进气歧管是进气通道20在节流阀25下游侧的部分。PCV通道39的上游侧由第一连通孔35形成。第一连通孔35的下游侧设置有用于将油滴与窜气分离的油分离装置40。在本实施方式中，如图1所示，油分离装置40结合在盖罩4中。PCV通道39的下游部分由窜气排出管41形成，该窜气排出管41连接油分离装置40与进气歧管。

[0049] PCV装置38还设置有通气通道42(也可称为“通气管线”或“新鲜空气引入通道”)，该通气通道42经由第二连通孔36将进气通道20的在节流阀25上游的部分(或者特别是进气通道20的位于空气滤清器23和压缩机24A之间的部分)与曲柄箱室11连接。

[0050] 内燃机1设置有盖罩结构43，该盖罩结构43具有限定通气通道42的功能以及将润滑油与穿过通气通道42的窜气分离的功能。盖罩结构43除了包括盖罩4外，还包括附接至盖罩4上表面的辅助罩44。

[0051] 盖罩4由塑料材料制成，并覆盖气缸盖3的上表面以限定前面提及的凸轮室。盖罩4的上表面设置有盖凹槽45，该盖凹槽45向下凹进并在横向方向(曲柄轴线方向)上伸长。在本实施方式中，盖凹槽45在俯视图(平面图)中具有沿横向方向延伸的大致矩形形状。盖凹槽45的纵向端部设置有主体侧开口45A，该主体侧开口45A使盖凹槽45的内部与第二连通孔36连通。在本实施方式中，主体侧开口45A位于盖凹槽45的右端。

[0052] 盖罩4设置有大致圆形(或椭圆形)的油入口45B，该油入口45B与第三连通孔37连通。油入口45B竖直穿过盖罩4，并位于盖凹槽45的一端(右端)或距盖凹槽45的对应端一定距离。为了防止异物进入曲柄箱室11，油入口45B优选设置有本身已知的过滤器45C(还参见图6A和图6B)。

[0053] 如图2所示，辅助罩44在气缸排方向(横向方向)上延伸，并且包括：辅助罩主体47，其与盖罩4的上表面连接；圆柱形管状部分48(供油通道部分)，其从辅助罩主体47向上伸出；以及管状进气管49，其与管状部分48的自由端部连接。辅助罩主体47、管状部分48和进气管49彼此一体连接，以形成单件部件。

[0054] 管状部分48定位成与盖罩45的油入口45B基本对准。管状部分48优选定位成与气缸盖3的上表面处的第三连通孔37的开口端竖直对准或略微偏移。如图3A和图3B所示，管状部分48从辅助罩主体47的上表面向上伸出，并且具有以绕在竖直方向上延伸的中心轴线48A为中心的圆柱形形状。管状部分48在其上端处向上敞开。管状部分48的上端设置有用于封闭第三连通孔37的上开口的注油帽50。

[0055] 进气管49具有以中心轴线49A为中心的圆柱形形状，该中心轴线49A与前后方向和水平方向两者都成微小角度线性延伸。进气管49与前面提到的辅助罩44一体成型。相对于辅助罩主体47的长度方向，进气管49与管状部分48的侧部(右侧)或管状部分48的外侧部连接。如图2、图3B、图4和图5A所示，进气管49的轴线49A和管状部分48的轴线48A彼此成偏斜关系。如图1所示，进气管49的一端经由管51A与空气滤清器23连接，并且进气管49的另一端经由管51B与压缩机24A连接。因此，进气管49限定进气通道20的在空气滤清器23和压缩机24A之间的部分。

[0056] 辅助罩主体47在横向方向上延伸，并且具有大致矩形的箱形形状。辅助罩主体47由主体下半部52(上游形成部)和主体上半部53(下游形成部)构成，主体下半部52与盖罩4的上表面连接，并且主体上半部53与主体下半部52的上表面连接。

[0057] 如图4所示，主体下半部52由横向伸长的塑料件构成，并设置有：在其底侧向上凹进的下凹槽54；在其右端部分竖直穿过的下通孔55(参见图7)；以及在其顶侧向下凹进的上凹槽56。下凹槽54具有大致矩形的形状，并从主体下半部52的移位约主体下半部52的从其右端到左端的整个长度的四分之一的部分延伸。上凹槽56的宽度(前后尺寸)与盖凹槽45的宽度基本相等，并且占据主体下半部52的基本整个宽度(减去壁厚)，如图6A所示。

[0058] 如图4和图6A所示，上凹槽56与下凹槽54由大致水平(或与气缸轴线正交)延伸的平面分隔壁57分开。上凹槽56包括：上凹槽主部56A，其在横向方向上以大致矩形形状延伸；以及上凹槽延伸部56B，其具有大致小于上凹槽主部56A的宽度，并且沿大致曲柄轴线方向(横向方向)从上凹槽主部56A的右前角延伸到主体下半部52的右端部。主体下半部52的限定上凹槽56的部分的宽度比主体下半部52的限定下凹槽54的部分的宽度小，并且上凹槽主部56A占据主体下半部52的大致整个宽度(减去壁厚)。分隔壁57的与上凹槽主部56A的左端部相对应的部分形成有使上凹槽56与下凹槽54连通的下连通孔58(辅助罩侧连通孔)。上凹槽主部56A的中心轴线与油入口45B的中心基本对准。

[0059] 如图6A和图7所示，下通孔55竖直穿过主体下半部52的右端部。将下通孔55与上凹槽延伸部56B的右端部分开的壁弯曲成向前鼓起，并且主体下半部52的限定上凹槽延伸部56B的外壁也以相应的方式弯曲，使上凹槽延伸部56B的宽度在其整个长度(横向尺寸)上基本恒定。下通孔55整体设置有比上通孔59(将在下文论述)大的直径，但是在其与油入口45B对准的下端处直径减小。

[0060] 主体上半部53具有与主体下半部52的相对狭窄的上部基本共形的板状，以从上方覆盖和封闭上凹槽56。更具体地说，主体的主体上半部53从上方覆盖上凹槽主部56A、上凹槽延伸部56B和下通孔55。管状部48的下端与主体上半部53的右端部的上表面一体连接。主体上半部53设置有与管状部分48的内孔基本共形的上通孔59。因此，如图7所示，管状部分48的内部与下通孔55的内部在基本没有任何流动限制的情况下经由上通孔59连通。因此，下通孔55的内部经由上通孔59、下通孔55和油入口45B与第三连通孔37连通。

[0061] 当操作者移除注油帽50，并将润滑油从管状部分48的上端倒入管状部分48中时，如图7中的箭头所示，润滑油依次经由管状部分48的内孔、上通孔59、下通孔55、油入口45B和第三连通孔37流入曲柄箱室11中的储油器33中。因此，润滑油供给到曲柄箱室11的内部。因此，管状部分48形成了供油通道61的用于将润滑油引入到曲柄箱室11中的一部分。特别是，管状部分48形成为辅助罩44的一部分，并且限定供油通道61的用于将润滑油引入到曲柄箱室11中的一部分。

[0062] 如图4所示，壁体62从主体上半部53的上表面的右端向上延伸，并位于管状部分48的右侧。壁体62d的下端连接至主体上半部53的上表面，并且壁体62d的上端连接至管状部分48的右侧表面以及进气管49的下表面。换句话说，限定进气管49的进气通道20的一部分的壁和管状部分48的限定供油通道61的部分的壁借助壁体62相互连接。进气管49与壁体62的接合处设有贯穿其中的进气管通孔60。主体上半部53还设置有引入通道63(曲柄箱气体引入通道)，该引入通道63穿过壁体62与进气管通孔60和上凹槽延伸部56B连通。

[0063] 如图4和图6B所示，辅助罩44的主体下半部52覆盖盖凹槽45，并与盖罩4的上表面附接。在此配合下，进气管49位于盖罩4的正上方。此外，主体下半部52和盖凹槽45之间形成有在横向方向上延伸的下通道64。如图6A所示，主体上半部53覆盖上凹槽56，并且主体上半部53和主体下半部52相互连接。因此，由限定上凹槽主部56A以及主体上半部53的下表面的壁表面限定上通道主部65，并且由限定主体上半部53的下表面以及上凹槽延伸部56B的壁表面限定上通道延伸部66。上通道主部65和上通道延伸部66共同形成上通道68。

[0064] 上通道主部65在俯视图中沿着在曲柄轴线方向(左右方向)延伸穿过油入口45B的中心的直线延伸。上通道主部65的与曲柄轴线方向正交的横截面积小于由主体下半部52和盖凹槽45限定的下通道64的与曲柄轴线方向正交的横截面积。更具体地说，如图5A和图4所示，上通道主部65的宽度(前后尺寸)小于由主体的主体下半部52和盖凹槽45限定的下通道64的宽度(前后尺寸)。上通道主部65的高度(竖直尺寸)也小于由主体的主体下半部52和气缸盖3的盖凹槽45限定的下通道64的高度(竖直尺寸)。上通道延伸部66连接到上通道主部
65的右端，并且弯曲成具有从上方看时朝向前方或远离油入口45B的中心轴线45D的凸侧。
因此，上通道延伸部66由凸后壁表面和凹前壁表面限定，并具有基本恒定的宽度(前后尺寸)。

[0065] 上通道延伸部66在其右端连接至引入通道63。在本实施方式中，在主体上半部53的右端部或主体上半部53的与上凹槽延伸部56B相对的部分中形成有向上凹进的上凹槽70。在本实施方式中，上凹槽70在俯视图中与上凹槽延伸部56B大致共形。因此，上通道延伸部66由主体上半部53的上凹槽70和上凹槽延伸部56B共同限定，并且上通道延伸部66与曲柄轴线方向(左右方向)正交的横截面积比上通道主部65的横截面积大，因此窜气倾向于停滞在上通道延伸部66中。结果，在上通道延伸部66中促进油雾的分离。

[0066] 在本实施方式中，盖凹槽45的底表面设置有直立壁71，该直立壁71朝主体下半部52的将上通道主部65和下通道64相互分开的部分伸出。直立壁71大致位于下通道64沿曲柄轴线方向的中点处，并设置有通孔72，该通孔72装配有用于将油雾与窜气分离的冲击器73。

[0067] 下面描述该盖罩结构43中的窜气的流动。

[0068] 如由图1和图4中的箭头所示，曲柄箱室11中产生的窜气经由第二连通孔36和主体侧开口45A流入主体下半部52和盖凹槽45之间限定的下通道64中。当流经下通道64时，窜气穿过冲击器73。因此，窜气中的一部分油雾被冲击器73分离。

[0069] 如由图4和图6B中的箭头所示，已经穿过冲击器73的窜气在限定在主体下半部52和盖凹槽45之间的下通道64中向左行进，并穿过形成在分隔壁57中的下连通孔58。如由图4和图6A中的箭头所示，已穿过下连通孔58的窜气进入上通道68的限定在上凹槽主部56A和主体上半部53之间的上通道主部65，并在上通道主部65中向右行进。然后，窜气前进到上通道延伸部66中，并在上通道延伸部66中向右行进。当窜气行进穿过上通道延伸部66时，窜气含有的油雾附着至限定上凹槽延伸部56B的壁表面，并与窜气分离。这样，窜气中的油雾在由主体下半部52和盖凹槽45限定的下通道64以及由主体下半部52和主体上半部53限定的上通道68中被分离。因此，这两个通道64、68起到进行气液分离的气液分离通道74的作用。

[0070] 气液分离通道74经由上通道延伸部66右端的引入通道63与进气管49的内孔连通。如由图4、图5A、图5B中的箭头所示，已到达上通道延伸部66右端的窜气经由引入通道63进入进气管49的内孔。这样，盖罩4和辅助罩44形成使来自曲柄箱室11的窜气能够被馈送到进气管49中的通气通道42。形成在主体下半部52和盖凹槽45之间的下通道64位于限定在主体上半部53和主体下半部52之间的上通道68的上游侧。换句话说，限定在主体下半部52和盖凹槽45之间的下通道64形成气液分离通道74的上游侧，并且限定在主体上半部53和主体下半部52之间的上通道68形成气液分离通道74的下游侧。在下面的论述中，限定在主体下半部52和盖凹槽45之间的下通道64可以称为上游通道64A，并且限定在主体上半部53和主体下半部52之间的上通道68可以称为下游通道68A。

[0071] 下面论述这种盖罩结构43的各种特征和优点。如图1和图2所示，进气管49与辅助罩44一体形成。如图4所示，在连接进气管49与辅助罩主体47的壁体62中形成有引入通道63。因此，在装配有该盖罩结构43的内燃机1中，气液分离通道74和进气管49可以相互连接，而不需要外部管。从而，能够可靠地避免窜气泄漏。与限定引入通道63的外部管经由合适的接头与进气管49连接的情况相比，更可靠地防止引入通道63意外脱离进气管49。因此，能够以可靠方式避免限定在进气管49内的进气通道20与气液分离通道74断开连接。

[0072] 通过将进气管49的内孔与辅助罩44中的气液分离通道74连通，能够缩短连接这两个部分的引入通道63的长度。通过缩短引入通道63的长度，能够将内燃机1的热量有效地传递到引入通道63的整个区域。因此，有利地防止窜气中含有的水分等在引入通道63内冻结。

[0073] 窜气穿过由主体下半部52和盖罩4限定的上游通道64A以及由主体下半部52和主体上半部53限定的下游通道68A而到达进气管49。因此，与窜气仅经过上游通道64A或仅经过下游通道68A到达进气管49的内孔的情况相比，窜气到达进气管49的内孔的路径长度较长，从而能够更有效地将润滑油与窜气分离。通过在上游通道64A和下游通道68A之间的接合处反转窜气的流动方向，对于给定的辅助罩44的长度，窜气的流路长度可以被最大化。

[0074] 上游通道64A的横截面积大于上通道主部65的横截面积。因此，在下游通道68A中，特别是在上游通道主部65中，窜气的流速增加。因此，窜气中包含的油滴更容易附着至上通道主部65的壁表面，从而润滑油能够更有效地与窜气分离。

[0075] 此外，穿过上通道主部65的窜气流入上通道延伸部66中，并且窜气沿着上通道延伸部66的弯曲形状流动。窜气中含有的油滴由于其惯性较大而倾向于相比气体更加线性行进。因此，与气体在线性通道中流动的情况相比，在上通道延伸部66中能够有效地进行气液分离。通过以这种方式在气液分离通道74中设置弯曲的流路(上通道延伸部66)，能够有效地将润滑油与窜气分离。另外，通过将限定下通孔55的前缘的壁表面在远离油入口45B的轴线45D的方向上弯曲，润滑油能够以相对较小的阻力穿过第三通孔37进入曲柄箱室。

[0076] 另外，由于上通道主部65与上通道延伸部66之间的接合部包括流动方向弯折约90度的部分，因此，流动方向在接合处急剧改变，从而在接合处促进窜气的气液分离。

[0077] 在本实施方式中，由于盖凹槽45设置在盖罩4与主体下半部52相对的部分中，因此，在不引起辅助罩44从盖罩4的外轮廓不适当地向上突出的情况下，可以使由主体下半部52和盖凹槽45共同限定的下通道64的在与曲柄轴线方向(左右方向)正交的平面中的横截面积最大化。另外，由于盖凹槽45的存在，与上通道主部65的在与曲柄轴线方向正交的平面中的横截面积相比，可以增大下通道64的在与曲柄轴线方向正交的平面中的横截面积。由于上凹槽主部56A大致设置在辅助罩44的整个宽度(前后尺寸)上，因此上游通道64A可以以空间高效方式形成在辅助罩主体47的内部。

[0078] 在本实施方式中，限定用于引入润滑油的供油通道61的管状部分48从辅助罩44整体地伸出。因此，仅仅通过将辅助罩44附接至盖罩4，就能够除了进气管49和通气通道42之外还形成引入润滑油的供油通道61。

[0079] 通过这样将辅助罩44组装至盖罩4，能够形成通气通道42，并且进一步可以设置有进气管49和供油通道61。因此，不需要分别设置用于形成通气通道42、进气通道20和供油通道61的各个部件，从而能够减少部件的数量。通过将进气管49定位在盖罩4的上方，特别是就与内燃机1的气缸轴线方向(或左右方向)正交的方向来说，能够以紧凑方式形成进气系统21。由于辅助罩主体47、进气管49以及管状部分48与壁体62一体连接，因此能够使辅助罩44的刚度最大化。

[0080] 此外，由于管状部分48的轴线48A和进气管49的轴线49A彼此成偏斜关系(例如，参见图3A和图3B)，因此与管状部分48的轴线48A与进气管49平行或正交的情况相比，能够简化管51A和51B与进气管49的连接。

[0081] 已经根据具体实施方式描述了本发明，但本发明并不因这样的实施方式而在范围上受到限制，并且在不脱离本发明思想的前提下，可以用各种方式进行变型。例如，在前述实施方式中，盖罩结构43限定通气通道42，而盖罩结构43还可以限定用于将PCV气体(另一种曲柄箱气体)引入到进气管49中的PCV通道39。

[0082] 管状部分48具有大致圆形的横截面，但也可以具有矩形或其它多边形的横截面，或椭圆形或跑道形的横截面。