CN101865006B - 发动机液气分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机液气分离装置、发动机和汽车。该发动机液气分离装置包括：分离室安装板、螺旋通道、出口处挡板、出口处开孔和出口处容器。本发明提供的方案，通过安装板、螺旋通道、出口处挡板、出口处开孔和出口处容器的组合设计来实现液气混合物的分离，螺旋通道使得液气混合物可以在离心力的作用下很好地彼此分离，出口处挡板阻挡了从螺旋通道出口处流出的液气混合物，使得液气混合物中的液体在撞击到出口处挡板时实现与气体的二次分离，分离出的液体通过出口处开孔流入到出口处容器中，相较于现有技术而言，很好地实现了液气混合物的分离。

Description

发动机液气分离装置

技术领域

本发明涉及汽车结构技术，尤其涉及发动机液气分离装置、发动机和汽车。 

背景技术

汽车的发动机在运转时，发动机燃烧室内的混合气体具有很大的爆发力，会使得少量未燃烧的混合气体通过活塞环与气缸壁的间隙回窜到气缸体内，这些少量未燃烧的混合气体具有较高的温度，会使得气缸体内的少量润滑油、燃油等在高温的作用下气化成液气混合物，该液气混合物通常会通过发动机气缸盖罩上的出气口排出，进入大气中或者引入发动机的进气管。然而上述液气混合物中含有未燃尽的燃油次生有害物质、还有少量燃油和润滑油，使得上述液气混合物会对大气造成污染。 

图1为现有技术中提供的液气分离装置的俯视图，图2为图1所示的液气分离装置的剖视图。在现有技术中，对上述液气混合物一般是采用如图1和图2所示的液气分离装置进行处理。在气缸盖罩05上放置3块挡板02、03和04，使得从气缸盖通道01进入分离室的大量液体混合物经过这3块挡板的阻挡才能够从发动机气缸盖罩05上的出气口06排出，起到了一定的液气分离的作用，但是液气分离的效果并不明显；同时，使用图1和图2所示的液气分离装置进行液气混合物的处理，分离出的液态混合物直接从分离室的加工出孔(图中未示出)流回到气缸体内，造成液气回流的问题。 

发明内容

本发明提供一种发动机液气分离装置、发动机和汽车，用以解决现有技术中的缺陷，实现了气缸体内液气混合物的彻底分离，避免了对大气的污染。 

本发明提供一种发动机液气分离装置，包括： 

分离室安装板，所述分离室安装板与发动机的气缸盖罩组成发动机的液气分离室，所述分离室安装板上设有与气缸盖通道连通的进气口，所述汽缸盖通道中的液气混合物从所述进气口进入所述液气分离室； 

螺旋通道，所述螺旋通道为螺旋形状的通道，位于所述分离室安装板朝向所述液气分离室的一侧，其入口处与所述分离室安装板上的进气口相连； 

出口处挡板，所述出口处挡板位于所述分离室安装板朝向所述液气分离室的一侧，其第一端靠近所述螺旋通道的出口处； 

出口处开孔，所述出口处开孔设置在所述分离室安装板上，位于所述螺旋通道的出口处与所述出口处挡板的第一端之间，其设置位置相较于螺旋通道和出口处挡板的安装位置而言为低势； 

出口处容器，所述出口处容器设置在所述分离室安装板背离所述液气分离室一侧，与所述出口处开孔相连，用于容置从所述出口处开孔流出的液体。 

如上所述的发动机液气分离装置，还包括： 

至少一个通道挡板，所述通道挡板设置在所述分离室安装板朝向所述液气分离室一侧，多个所述通道挡板之间组成交错的液气混合物通道。 

如上所述的发动机液气分离装置，还包括： 

多个开孔，所述多个开孔设置在所述分离室安装板上，位于多个所述通道挡板与所述气缸盖罩的内壁形成的喉口处； 

多个容器，所述多个容器设置在所述分离室安装板背离所述液气分离室一侧，分别与所述多个开孔相连，用于容置从所述多个开孔流出的液体。 

如上所述的发动机液气分离装置，所述通道挡板表面上设有多个突起。 

如上所述的发动机液气分离装置，所述螺旋通道的内壁、所述出口处 挡板的表面上均设有多个突起。 

如上所述的发动机液气分离装置，所述突起为球形。 

如上所述的发动机液气分离装置，所述容器为U型管。 

本发明还提供了一种发动机，所述发动机包括如上所述的发动机液气分离装置；所述发动机液气分离装置与所述发动机的气缸盖罩固定相连，组成发动机的液气分离室。 

本发明还提供了一种汽车，所述汽车包括如上所述的发动机。 

本发明提供的技术方案，通过安装板、螺旋通道、出口处挡板、出口处开孔和出口处容器的组合设计来实现液气混合物的分离，螺旋通道使得液气混合物可以在离心力的作用下很好地彼此分离，出口处挡板阻挡了从螺旋通道出口处流出的液气混合物，使得液气混合物中的液体在撞击到出口处挡板时实现与气体的二次分离，分离出的液体通过出口处开孔流入到出口处容器中，相较于现有技术而言，很好地实现了液气混合物的分离。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为现有技术中提供的液气分离装置的俯视图； 

图2为图1所示的液气分离装置的剖视图； 

图3为本发明实施例一提供的发动机液气分离装置的俯视图； 

图4为图3所示的发动机液气分离装置的剖视图； 

图5为本发明实施例二提供的发动机液气分离装置的俯视图； 

图6为图5所示的发动机液气分离装置的剖视图。 

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

图3为本发明实施例一提供的发动机液气分离装置的俯视图，图4为图3所示的发动机液气分离装置的剖视图。结合图3和图4所示，该发动机液气分离装置包括：分离室安装板1、螺旋通道2、出口处挡板3、出口处开孔4以及出口处容器5。 

其中，分离室安装板1与发动机气缸盖罩12组成发动机的液气分离室，分离室安装板1上设有与气缸盖通道连通的进气口6，该汽缸盖通道中的液气混合物从进气口6进入发动机的液气分离室。螺旋通道2位于分离室安装板1上朝向液气分离室的一侧，其入口处与分离室安装板1上的进气口6相连；出口处挡板3位于分离室安装板1朝向液气分离室的一侧，其第一端靠近螺旋通道2的出口处，可以选择与发动机气缸盖罩12的内壁相连；出口处开孔4设置在分离室安装板1上，位于螺旋通道2的出口处与出口处挡板3的第一端之间；出口处容器5设置在分离室安装板1背离液气分离室的一侧，与出口处开孔4相连，用于容置从出口处开孔4中流出的被分离出来的液体。 

其中，螺旋通道2具体的形状规格在此不做限定。使用螺旋形状的通道的好处在于：可以使液气混合物的气流大大加速，在撞击出口处挡板3时液气分离效果大大提高；而且可以使液气混合物的气流产生离心力，从而加速液气的分离。螺旋通道2的内壁上设有多个突起，突起的形状不做具体的限定，优选可以为球形或者半球形。设置突起的好处在于：当气流 撞击在突起上面时，可以形成漫反射，从而加速液气混合物的分离。 

其中，用于容置从出口处开孔4流出的液体的出口处容器5的形状不做具体限定，优选可以为U型管。使用U型管的好处在于：既可以保证液体回流至气缸体内，又可以阻挡液气混合物中的气体由液气分离室再回窜到汽缸体内。U型管的一端与分离室安装板1上的出口处开孔4之间的连接方式可以为多种，如焊接、粘黏等。 

其中，发动机气缸体内的液气混合物通过汽缸盖通道经由分离室安装板1上的进气口6进入螺旋通道2，液气混合物被螺旋通道2加速，从螺旋通道2的出口处流出，撞击在出口处挡板3上。由于离心力和突起的漫反射的作用，液气混合物的部分液态分子在螺旋通道2即被分离出来，留存在球形突起之间或者落在分离室安装板1上；再由于撞击力和重力的作用，液气混合物的又一部分液态分子在出口处挡板3处被分离出来，落在分离室安装板1上。位于螺旋通道2出口处与出口处挡板3的第一端之间的出口处开孔4在分离室安装板1的设置位置相较于螺旋通道2和出口处挡板3的安装位置而言为低势，所以被分离出来的液态分子会流向出口处开孔4，并从出口处开孔4处流入出口处容器5，并被容置在出口处容器5中。当出口处容器5为U型管时，存储在U型管底部的液体可以进一步阻挡液气混合物中气体回流至汽缸体，使得气体可以通过出气阀部件7流向大气或者发动机的进气管；当U型管中的液体充满U型管时，液体可以从U型管的另一端出口流回到汽缸体内。 

图5为本发明实施例二提供的发动机液气分离装置的俯视图；图6为图5所示的发动机液气分离装置的剖视图。结合图5和图6所示，如上所述的发动机液气分离装置中，还可以包括：多个通道挡板，本实施例中以还包括2个通道挡板8和9为例。通道挡板8和通道挡板9设置在分离室安装板1朝向液气分离室一侧，多个通道挡板(8和9)之间组成交错的液气混合物通道。其中，相邻通道挡板之间可以成一定的角度或者相互平行设 置。多个通道挡板与分离室安装板1之间的连接方式可以为多种，优选使用焊接、螺接或铆接等连接方式。多个通道挡板的一侧或者两侧表面都可以设置突起，以达到增强液气分离的效果。 

相应的，如上所述的液气分离装置还包括：多个开孔，以还包括2个开孔为例，2个开孔设置在分离室安装板1上、通道挡板与气缸盖罩12的内壁形成的喉口处。相应的，还包括：与多个开孔数量相同的多个容器，多个容器设置在分离室安装板1背离液气分离室的一侧，分别与上述多个开孔相连，用于容置从多个开孔中流出的被分离出来的液体。 

其中，如图5和图6所示，气流经过出口处挡板3和分离室安装板1上的出口处开孔4所形成的喉口后被加速，再通过通道挡板8和气缸盖罩12的内壁所形成的喉口，被第二次加速，撞击在通道挡板8上，液气混合物的部分液态分子被分离出来，并通过设置在出口处挡板3和通道挡板8之间的开孔10流入U型管13中，进而流回到汽缸体内；接着气流经过通道挡板8与气缸盖罩12的内壁形成的喉口再一次被加速，并与通道挡板9撞击，剩余部分的液态分子被分离出来，通过设置在通道挡板8与通道挡板9之间的开孔11流入U型管14中，进而流回到汽缸体内，最终洁净的气体通过出气阀部件7流向大气或者发动机的进气管中，完成液气分离的全过程。这里仅以两块通道挡板为例进行了说明，但并不用以限制本发明所使用通道挡板的数量。 

本实施例提供了一种发动机液气分离装置，通过安装板、螺旋通道、出口处挡板、出口处开孔、出口处容器的组合设计来实现液气混合物的分离，螺旋通道使得液气混合物可以在离心力的作用下很好地彼此分离，出口处挡板阻挡了从螺旋通道出口处流出的液气混合物，使得液气混合物中的液体在撞击到出口处挡板时实现与气体的二次分离，分离出的液体通过出口处开孔流入到出口处容器中，相较于现有技术而言，很好地实现了液气混合物的分离。 

螺旋通道的内壁、挡板的表面均具有小突起的设置，使得液气混合物的分离更加彻底，通过该液气分离装置达到一个良好的液气分离的效果，从而避免了对大气造成的污染。 

通道挡板的设计延长了液气混合物在液气分离室中的分离时间，更进一步地加强了液气分离的效果。 

本发明实施例还提供了一种发动机，该发动机中包括如上所述的发动机液气分离装置，该发动机液气分离装置与发动机的气缸盖罩固定相连，组成发动机的液气分离室。 

本发明实施例还提供了一种汽车，该汽车的发动机中包括如上所述的发动机。 

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 

Claims (4)

1.一种发动机液气分离装置，其特征在于，包括：

分离室安装板，所述分离室安装板与发动机的气缸盖罩组成发动机的液气分离室，所述分离室安装板上设有与气缸盖通道连通的进气口，所述汽缸盖通道中的液气混合物从所述进气口进入所述液气分离室；

螺旋通道，所述螺旋通道为螺旋形状的通道，位于所述分离室安装板朝向所述液气分离室的一侧，其入口处与所述分离室安装板上的进气口相连；

出口处挡板，所述出口处挡板位于所述分离室安装板朝向所述液气分离室的一侧，其第一端靠近所述螺旋通道的出口处；

出口处开孔，所述出口处开孔设置在所述分离室安装板上，位于所述螺旋通道的出口处与所述出口处挡板的第一端之间，其设置位置相较于螺旋通道和出口处挡板的安装位置而言为低势；

出口处容器，所述出口处容器设置在所述分离室安装板背离所述液气分离室一侧，与所述出口处开孔相连，用于容置从所述出口处开孔流出的液体。

2.根据权利要求1所述的发动机液气分离装置，其特征在于，还包括：

至少一个通道挡板，所述通道挡板设置在所述分离室安装板朝向所述液气分离室一侧，多个所述通道挡板之间组成交错的液气混合物通道。

3.根据权利要求2所述的发动机液气分离装置，其特征在于，还包括：

多个开孔，所述多个开孔设置在所述分离室安装板上，位于多个所述通道挡板与所述气缸盖罩的内壁形成的喉口处；

多个容器，所述多个容器设置在所述分离室安装板背离所述液气分离

室一侧，分别与所述多个开孔相连，用于容置从所述多个开孔流出的液体。

4.根据权利要求2所述的发动机液气分离装置，其特征在于，所述通道挡板表面上设有多个突起。

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