CN101634262A - 用于从漏气中分离燃油的装置 - Google Patents
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Abstract
用于从漏气中分离燃油的装置，包括设置到气缸盖罩上用来排出从发动机进入的漏气的漏气通道和连接到漏气通道以从漏气中分离燃油的分离器。所述用于从漏气中分离燃油的装置可以有效地从漏气中分离燃油。由于用来排出漏气的漏气通道设置在气缸盖罩上，所以不需要软管或导管来运送漏气，因此发动机可以设计得紧凑。
Description
有关申请的交叉引用
[0001]本申请要求2008年7月25日申请的韩国专利申请No.10-2008-0073090的优先权，其全文在此引用以供所有目的的参考。
技术领域
[0002]本发明涉及用于从漏气中分离燃油的装置，更特别地，本发明涉及用于分离燃油的装置，其整体地设置到发动机的气缸盖罩(headcover)上，从而使发动机紧凑并改善了燃油的分离效率。
背景技术
[0003]汽车的排放物一般根据其来源分为三种：燃油空气混合气在气缸内燃烧生成并通过排气系统排出的废气；燃油箱里的燃油蒸发生成的蒸气；漏气，比如一部分燃油空气混合气或未燃烧燃气，其从燃烧室泄漏到曲轴箱。
[0004]这里，漏气指燃气，其在压缩冲程和膨胀冲程过程中通过气缸和活塞之间的间隙从燃烧室泄漏到曲轴箱。在从燃烧室泄漏到曲轴箱后，漏气顺序地通过漏气通道、气缸盖和气缸体的盖罩。
[0005]漏气引起一些问题，其在柴油发动机里比在汽油发动机里更严重。这是因为，在具有高压缩比的柴油发动机的情况下，在高压下压缩的燃气通过气缸和活塞之间的间隙从气缸泄漏到曲轴箱。特别地，在使用涡轮增压器的柴油发动机里，当曲轴箱或者气缸盖的漏气出口直接连接到进气通道时，高的负进气压强增加流速，从而降低压强，因此快速地从曲轴箱吸收漏气到进气侧，从而使曲轴箱内的压强降到异常低。结果这将导致对发动机质量和耐久性严重的破坏。例如，机油的消耗会急速增加，燃油从各个密封处泄露，或灰尘进入发动机。
[0006]考虑到漏气对废气质量的反作用和当产生越多的漏气时发动机会消耗越多的机油，最重要的是在有效地循环漏气的同时从漏气中完全分离随着漏气的气流流动的机油。为此，阻隔漏气的气流从而通过碰撞从漏气中分离燃油。此外，为了当漏气通过过滤器时从漏气中分离有粘着力的油滴，在漏气的气流通路上安装过滤器或诸如此类。
[0007]为了从漏气中分离燃油，在气缸盖罩的外面附加地安装外部分离器或者在气缸盖罩的里面安装挡板或一片无纺布。
[0008]然而，用挡板或者无纺布分离机油的方法不能完全分离燃油，因此考虑到最近的排放标准，其变得越来越严格，该方法不适合使用。此外，安装在气缸盖罩上的外部分离器增加了发动机的尺寸，因此很难将发动机设计得紧凑。
[0009]在本发明背景部分公开的信息仅仅用来加强对本发明一般背景的理解，不应作为对本领域技术人员已公知的信息的确认或任何形式的意见。
发明内容
[0010]本发明的各个方面直接提供了用于从漏气中分离燃油的装置，其能够有效地从漏气中分离燃油，并整体地设置到发动机的气缸盖罩上使发动机紧凑。
[0011]本发明的一方面，用于分离燃油的装置包括设置到发动机气缸盖罩上并通过其排出从发动机进入的漏气的漏气通道，和/或连接到漏气通道并从漏气中分离燃油的分离器。
[0012]漏气通道是非线性地形成，使漏气在其中产生紊流。
[0013]漏气通道在其底部具有一个排油口来排出分离的燃油。乳头状突起(nipple)设置在排油口，其中排油口和乳头状突起之间形成间隙来接收排出的燃油到其中间，从而阻止排出的燃油流回。
[0014]分离器包括漏气进入其中并从漏气中分离燃油的预分离器(pre-separator)。所述预分离器包括进气孔和在其内壁形成的螺旋导流片，所述螺旋导流片为了增加漏气的流速而配置为扭转(twist)通过螺旋导流片的漏气。预分离器布置在基本上平行于进入漏气通道的漏气的气流方向。分离器进一步包括从漏气中分离燃油的主分离器。所述主分离器由具有与进入主分离器的漏气的气流方向成预定角度排列的通孔的挡块组成。预分离器和主分离器布置为进入漏气通道的漏气顺序地通过预分离器和主分离器的形式。预分离器和主分离器布置为通过预分离器的漏气的气流方向与通过主分离器的漏气的气流方向成预定角度倾斜的形式。
[0015]漏气通道具有在主分离器的下游的冲击屏蔽板(impactshield)，漏气碰撞该冲击屏蔽板。
[0016]分离器包括从漏气中分离燃油的主分离器。所述主分离器由具有与进入主分离器的气流方向成预定角度排列的通孔的挡块组成。漏气通道可以具有位于主分离器的下游的冲击屏蔽板，漏气碰撞该冲击屏蔽板。
[0017]漏气通道包括进口，其中，进入气缸盖罩的漏气向上流至进入进口，在气缸盖罩里形成的用来排出进入的漏气出口，和/或连接进口和出口的气流通路，其中气流通路至少弯折一次。
[0018]为了从漏气中分离燃油，突起在漏气通道的内壁形成。突起向漏气前进的方向倾斜，使得与气流的接触面增加并且因此达到层流。
[0019]在本文的附图中，本发明的方法和装置具有的其他特征和优点更显而易见，并阐明了更多细节，下面关于本发明的细节描述将结合附图共同解释本发明的一些原理。
附图说明
[0020]图1是阐明根据本发明的用于分离燃油的示范性装置的分解透视图。
[0021]图2是阐明根据本发明的用于分离燃油的示范性装置的漏气通道构造的透视图。
[0022]图3是阐明根据本发明的用于分离燃油的示范性装置的俯视图。
[0023]图4是阐明根据本发明的用于分离燃油的示范性装置的后面横截面透视图。
[0024]图5是阐明根据本发明的用于分离燃油的示范性装置的侧面横截面透视图。
具体实施方式
[0025]以下将提供本发明的不同实施例的详细依据，本发明的实施例将在附图中阐述并在下面描述。虽然是结合示范性实施例描述本发明，但应了解该描述不希望局限本发明于所述的示范性实施例。相反地，本发明希望不仅仅涵盖所述示范性实施例，还应涵盖包括在本发明附加权利要求所定义的实质和范围里的各种替代、改进、等效以及其他实施例。
[0026]图1是阐明根据本发明各个方面的用于分离燃油的装置的分解透视图。图2是阐明根据本发明各个方面的用于分离燃油的装置的漏气通道构造的透视图。
[0027]如图1和2所示，根据本发明各个方面的用于分离燃油的装置包括漏气通道10，其在气缸盖罩里形成从而使从发动机进来的漏气流出，以及分离器200，其为了从漏气中分离燃油而与漏气通道100相连接。
[0028]当漏气通道100由在气缸盖罩上打孔而形成时，这样很难构成漏气通道100。优选地，漏气通道100形成为在气缸盖罩10的上部的凹槽和固定在漏气通道100上部的通道盖300，因此漏气能够在漏气通道100的凹槽里流动。通道盖300可以具有旁通阀310，如果需要使漏气能够从漏气通道100分流(bypass)。
[0029]如上所述的根据本发明各个方面的用于分离燃油的装置不需要将从发动机泄露的漏气运送到分离器200的软管(hose)或者导管(pipe)，因此可以使发动机更紧凑。
[0030]如果漏气通道100线性地形成，漏气将不是紊流的，因此将不会活跃地发生由漏气碰撞漏气通道100的内壁而产生的燃油分离。
[0031]优选地，漏气通道100包括：设置为进入气缸盖罩的漏气向上流入进口的形式的进口，在气缸盖罩里形成用来排出进入的漏气的出口120，以及连接进口到出口120并弯折一次或者更多的气流通路130。在如上所构造的该实施例的漏气通道100里，漏气在进口里向上流动，在气流通路130中水平方向形成U形转弯，并在出口120里向一旁弯曲，因此导致燃油分离更活跃。
[0032]此外，曲轴箱强制通风(PCV)阀400安装在出口120上用来调整漏气的排出，并且PCV阀盖410连接到PCV阀400的上部。PCV阀400是应用弹性体420的力隔断朝向出口120的通路的部件，但如果漏气的压力增加到预置的水平或更多时则打开朝向出口120的通路。PCV阀400基本上与已知的PCV阀具有相同的构造，因此将不会详细地描述。
[0033]如果分离器200以相关的技术中的比如简单挡板或者一片无纺布的结构实现，燃油不能被有效地分离。为此，分离器200包括预分离器210和主分离器220，其以进入漏气通道100的漏气可以顺序地通过预分离器210和主分离器220的形式布置。
[0034]预分离器210和主分离器220还以漏气流过预分离器210的方向与漏气流过主分离器220的方向相交的形式布置。如该实施例所述，预分离器210安装在进口上，漏气在其中向上流动，主分离器220安装在气流通路130上，漏气在其中水平地流动，因此在流过预分离器210和主分离器220时漏气改变方向，从而使燃油更有效地从漏气中分离。
[0035]这里，排油孔132在漏气通道100的底部形成，用来排出通过预分离器210和主分离器220分离的燃油。排油孔132的数目和位置可以根据发动机和气缸盖罩的形状和特性自由地改变。
[0036]图3是阐明根据本发明各个方面的用于分离燃油的装置的俯视图，图4是阐明根据本发明各个方面的用于分离燃油的装置的后面横截面透视图，图5是阐明根据本发明各个方面的用于分离燃油的装置的侧面横截面透视图。这里，点状线箭头指示漏气的气流方向，实线箭头指示从漏气中分离出的燃油的气流方向。
[0037]当使用根据本发明各个方面的用来分离燃油的装置时，如图3所示，发动机里产生的漏气通过安装在进口上的预分离器210向上流动，进入漏气通道100，然后通过主分离器220水平地流动(在图3中向左流动)。当漏气通过预分离器210和主分离器220时燃油从漏气中分离，然后通过位于气流通路130底部的排油孔132被收集到燃油盘。
[0038]这里，预分离器210具有多个通过其漏气进入预分离器210的进气孔212，和在各个进气孔212的内壁形成的螺旋导流片214。在进气孔212内壁上的螺旋导流片214使通过进气孔212的漏气气流扭转，从而增加漏气的流速。当漏气的流速增加时，由于燃油和气体成分的比重差异，燃油从纯气体成分中分离。可以了解到该装置进一步改进了从漏气中分离燃油的效果。
[0039]此外，主分离器220由其上具有多个通孔222的挡块形成(见图1)。由于通孔222形成为具有很小的直径，所以当漏气通过孔222时接触通孔222的内壁，从而帮助燃油从其中分离。通孔222的数目、尺寸、构造以及诸如此类可根据一些需要(例如漏气的特性及漏气通道100的形状)自由地改变。
[0040]一方面，通孔222可以平行于气流通道130的纵向方向而排列。然而，为了增加流体阻力，通孔222可以与气流通道130的纵向方向成预定角度排列。
[0041]在通过了主分离器220后，漏气形成U形转弯并从出口120排出。
[0042]为了在漏气通过主分离器220后立即再一次从漏气中分离燃油，在漏气通道100里的主分离器220的后端设置冲击屏蔽板136。通过该构造，当漏气通过了主分离器220后碰撞冲击屏蔽板136时再一次从漏气中分离燃油。为了排出由冲击屏蔽板136分离的燃油，燃油出口134在气流通路130的底部形成。
[0043]此外，为了有效的从流过燃油通路130内壁的漏气中分离燃油，多个突起138在漏气通道100的内壁形成。突起可以向气流前进的方向倾斜，因此增加了与气流的接触面并进一步达到层流。
[0044]突起138执行与用于分离燃油的传统装置的挡板相似的功能，因此将不详细描述。
[0045]如图5所示，乳头状突起500用来阻止分离出的燃油流回排油孔132。每个乳头状突起500围绕排油孔132的开口安装在各个排油孔132上，其向下突出。在乳头状突起500内表面和排油孔132的开口的外表面之间定义预定间隙。然后由于渗透压，通过排油孔132排出的燃油20进入在乳头状突起500内表面和排油孔132的开口的外表面之间的间隙。因此，即使乳头状突起500中填充有一定量的燃油20，由于其之间的封闭效应燃油不会通过排油孔132流回。
[0046]如上所述的阻止燃油流回的构件并不局限于本实施例所述的乳头状突起500，其可以由任意可以阻止液体流回的构造或构件代替。
[0047]根据本发明的各个方面，用于从漏气中分离燃油的装置可以有效地从漏气中分离燃油。由于用来排出漏气的漏气通道设置在气缸盖罩上，不需要软管或者导管来运送漏气，因此发动机可以设计得更紧凑。
[0048]为了在附加的权利要求中方便解释和准确定义，“上部”或“后面”，“内”或“外”等术语依据图中显示的该特征位置来描述示范性实施例的该特征。
[0049]前述本发明的特定示范性实施例的目的是阐明和描述。它不是无遗漏的，也不局限本发明于所揭示的具体形式，并且按照上述材料明显地本发明可能存在许多改进和变化。选择和描述示范性实施例是为了解释本发明的一些原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员制造和使用本发明的各种示范性实施例及其各种替代和改进。本发明的范围由随附的权利要求及其等效方式确定。
Claims (20)
1、一种用于分离燃油的装置，包括：
设置到发动机气缸盖罩上并通过其排出从发动机进入的漏气的漏气通道；以及
连接到漏气通道并从漏气中分离燃油的分离器。
2、如权利要求1所述的装置，其中，漏气通道非线性地形成，使漏气在其中产生紊流。
3、如权利要求1所述的装置，其中，漏气通道在其底部具有一个排油口来排出分离的燃油。
4、如权利要求3所述的装置，进一步包括设置在排油口的乳头状突起，其中排油口和乳头状突起之间形成间隙来接收排出的燃油到其中间，从而阻止排出的燃油流回。
5、如权利要求1所述的装置，其中，分离器包括漏气进入其中并从漏气中分离燃油的预分离器。
6、如权利要求5所述的装置，其中，所述预分离器包括进气孔和在其内壁形成螺旋导流片，所述螺旋导流片为了增加漏气的流速而配置为扭转通过螺旋导流片的漏气。
7、如权利要求5所述的装置，其中，预分离器布置在基本上平行于进入漏气通道的漏气的气流方向。
8、如权利要求5所述的装置，其中，分离器进一步包括从漏气中分离燃油的主分离器。
9、如权利要求8所述的装置，其中，所述主分离器由具有与进入主分离器的漏气的气流方向成预定角度排列的通孔的挡块组成。
10、如权利要求8所述的装置，其中，预分离器和主分离器布置为进入漏气通道的漏气顺序地通过预分离器和主分离器的形式。
11、如权利要求8所述的装置，其中，预分离器和主分离器布置为通过预分离器的漏气的气流方向与通过主分离器的漏气的气流方向成预定角度倾斜的形式。
12、如权利要求8所述的装置，其中，漏气通道具有在主分离器的下游的冲击屏蔽板，漏气碰撞该冲击屏蔽板。
13、如权利要求5所述的装置，其中，分离器包括从漏气中分离燃油的主分离器。
14、如权利要求13所述的装置，其中，所述主分离器由具有与进入主分离器的气流方向成预定角度排列的通孔的挡块组成。
15、如权利要求13所述的装置，其中，漏气通道具有主分离器的下游的冲击屏蔽板，漏气碰撞该冲击屏蔽板。
16、如权利要求1所述的装置，其中，漏气通道包括：
进口，其中，进入气缸盖罩的漏气向上流至进入进口；
在气缸盖罩里形成的用来排出进入的漏气出口；以及
连接进口和出口的气流通路，其中气流通路至少弯折一次。
17、如权利要求1所述的装置，其中，为了从漏气中分离燃油，在漏气通道的内壁形成突起。
18、如权利要求17所述的装置，其中，突起向漏气前进的方向倾斜，使得与气流的接触面增加并且因此达到层流。
19、一种发动机，其包括气缸盖罩和如权利要求1所述的用于分离燃油的装置。
20、一种乘用车，其包括如权利要求19所述的发动机。
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