CN101868287A - 机油分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机油分离器，根据本发明的机油分离器包括：导流板，其具有进气口，包含机油的窜缸混合气通过所述进气口进入；气缸盖，其与导流板连接以在气缸盖和导流板之间形成室，该气缸盖具有出气口，分离掉机油的窜缸混合气通过所述出气口排出；带孔板，其安装在导流板上并将所述室分隔成两个独立的室，该带孔板具有形成在其一侧的通孔；以及冲击构件，其安装在导流板上，该冲击构件与带孔板和气缸盖的内表面隔开一定的距离。

Description

机油分离器

技术领域

本发明涉及一种机油分离器，更具体地讲，本发明涉及一种在较低压力梯度条件下能使机油从窜缸混合气分离出来并具有较高的分离效率的机油分离器。

背景技术

通常，在车辆行驶过程中，从发动机的燃烧室中泄露出来并且通过活塞和气缸壁之间的间隙引入曲轴箱中的气体混合物和燃烧气体被称作“窜缸混合气”。

如果将窜缸混合气直接排放到大气中，窜缸混合气就成了污染源，因此一般是在发动机室中设置曲轴箱强制通风(下文称作“PCV”)系统用于将窜缸混合气再次供给到燃烧室以使窜缸混合气燃烧。

在上述PCV系统中，窜缸混合气借助于进气管的负压通过气缸盖从曲轴箱流入进气管中，然后窜缸混合气与通过进气管流入燃烧室的空气一起被送入燃烧室中。

然而，当窜缸混合气通过上述的PCV系统被再次供给到燃烧室时，一些储存于曲轴箱中的机油会和窜缸混合气一起流入燃烧室中。

也就是说，如果发动机中的温度升高，则储存于曲轴箱中的机油蒸发，蒸发的机油和窜缸混合气混合，因此和窜缸混合气混合的机油接着与燃料一起流入燃烧室并在燃烧室中燃烧。

如上所述，如果蒸发的机油流入燃烧室并接着燃烧，则机油的消耗就过度地增加了。因此，当驱动发动机时就会发生不便，由于机油的缺乏会使各构件间产生摩擦，而摩擦会产生噪音。

为了解决上述问题，已经开发了利用安装在气缸盖本体(cylinder coverbody)上的机油分离器来使机油和气体分离并且使分离的机油重回到曲轴箱中的技术。然而，仅仅使用机油分离器来完成上述功能而使机油和窜缸混合气分离是困难的，使得通过上述机油分离器不能降低机油的消耗。

而且，常规的用于提高机油分离效率的机油分离器存在结构复杂的问题，由于其复杂的结构，使得机油分离器里的压力梯度增加了，并且使由细粒组成的机油的分离效率变得更低。

另外，为了提高机油分离效率，常规的机油分离器具有许多设置在其间的隔壁。然而这种结构占据了太多的空间并且需要大量的材料。

发明内容

技术问题

本发明设想解决常规机油分离器的上述问题，本发明的目的是提供在较低的压力梯度条件下能有效地使机油从窜缸混合气中分离出来并具有较高的分离效率的机油分离器。

技术方案

为了达到上述目的，根据本发明的机油分离器包括：导流板，其具有进气口，包含机油的窜缸混合气通过所述进气口进入；气缸盖，其与导流板连接以在气缸盖和导流板之间形成室，该气缸盖具有出气口，分离掉机油的窜缸混合气通过所述出气口排出；带孔板(hole-in-plate)，其安装在导流板上并将所述室分隔成两个独立的室，该带孔板具有形成在其一侧的通孔；以及冲击构件，其安装在导流板上，该冲击构件与带孔板和气缸盖的内表面隔开一定的距离。

其中，通过导流板的进气口进入所述室的窜缸混合气通过带孔板的通孔被排出，从室被排出的窜缸混合气与冲击构件相碰撞，由此机油从窜缸混合气分离出来，而且窜缸混合气通过气缸盖的出气口进入燃烧室。

有益效果

如上所述，根据本发明的机油分离器具有对于压力梯度来说提高了机油分离效率的优点，使得机油能有效地从窜缸混合气中分离并恢复(recovered)。

附图说明

通过结合附图对给出的优选实施例的下列描述，本发明的上述和其他的目的、特征和优点将变得清晰，其中：

图1为根据本发明的第一个实施例的机油分离器的分解立体图；

图2为在图1所示的结构构件相互连接的状态下机油分离器的立体图；

图3为图2所示的机油分离器的横截面图；

图4为根据本发明的第二个实施例的机油分离器的分解立体图；

图5为在图4所示的结构构件相互连接的状态下机油分离器的立体图；

以及

图6为图5所示的机油分离器的横截面图。

具体实施方式

下面将结合附图对根据本发明的优选实施例的机油分离器作更加详细的描述。

第一个实施例

图1为根据本发明的第一个实施例的机油分离器的分解立体图，图2为在图1所示的结构构件相互连接的状态下机油分离器的立体图，以及图3为图2所示的机油分离器的横截面图。

根据本发明的第一个实施例的机油分离器包括具有形成在其上并与发动机的进气管(未示出)流体连通的出气口15的气缸盖10以及安装在气缸盖10下部的导流板20。

与发动机的曲轴箱(未示出)流体连通的进气口25形成在导流板20上，并且具有多个形成在其上的通孔35的带孔板30与同带孔板30隔开的冲击板40安装在导流板20上。

在构成根据本发明的第一个实施例的机油分离器的气缸盖10和导流板20相互连接的情况下，如图2所示在气缸盖10和导流板20之间形成了具有一定容积的室50。

其中，室50被带孔板30分隔成第一室50a和第二室50b，形成在导流板20上的进气口25对应于第一室50a，而形成在气缸盖10上的出气口15对应于第二室50b。另外，第一室50a和第二室50b相互之间通过形成在安装在导流板20上的带孔板30上的多个通孔35流体连通。

同时，当气缸盖10与导流板20相连接时，带孔板30和气缸盖10的内表面紧密接触，而冲击板40和气缸盖10的内表面之间形成一定的间隙。

下面将结合附图描述在根据上述构建的机油分离器中从窜缸混合气中分离机油的工艺。

首先，在发动机的燃烧室中产生的包含了很多机油的窜缸混合气通过形成在气缸盖10上的出气口15流入第一室50a。

然后，窜缸混合气穿过形成在带孔板30上的多个通孔35并流入第二室50b。在穿过通孔35期间，窜缸混合气的流动速率增加了。

穿过带孔板30上的通孔35的具有较高流动速率的窜缸混合气与同带孔板30隔开的冲击板40相碰撞。结果，机油从窜缸混合气中分离出来。

同时，如上所述，在气缸盖10的内表面与冲击板40的两个侧端中的至少一个侧端和顶端之间形成有一定的间隙h，因此已从其中分离出机油的窜缸混合气通过冲击板40和气缸盖10的内表面之间的间隙流入第二室50b。

流入第二室50b的窜缸混合气通过形成在气缸盖10上的出气口15被再次供给到发动机的燃烧室，然后在燃烧室中与燃料一起再次燃烧。

另一方面，从窜缸混合气中分离出的机油通过形成在导流板20上的开口(未示出)被引入到曲轴箱(未示出)中。

优选的是，在考虑了形成在带孔板30上的通孔35的全部横截面面积后，确定在冲击板40和气缸盖10之间的空间的横截面面积(也就是窜缸混合气的流动通道的横截面面积)。

如果在冲击板40和气缸盖10之间的空间的横截面面积小于形成在带孔板30上的所有的通孔35的横截面面积，则被引入到第一室50a的窜缸混合气就不能顺利地流入第二室50b。

因此，第一室50a中的压力增加了，这样窜缸混合气就不能顺利地流入第一室50a。

相反，如果在冲击板40和气缸盖10之间的空间的横截面面积过度地大于形成在带孔板30上的所有的通孔35的横截面面积，则第一室50a中的压力降低了，这样引入到第一室50a的窜缸混合气的流动速率就降低了。

在这些情况下，当窜缸混合气与冲击板40碰撞时，机油就不能充分地从窜缸混合气中分离出来。

考虑到上述情况，优选的是冲击板40和气缸盖10之间的空间(也就是窜缸混合气的流动通道)的横截面面积比所有通孔35的横截面面积大3至4倍。

同时，考虑到窜缸混合气的流动速率和冲击，优选的是带孔板30和冲击板40之间的间隙A1在2mm-5mm的范围内。

如果带孔板30和冲击板40之间的间隙A1低于2mm，则形成在带孔板30上的通孔35和冲击板40之间的距离极其窄，使得第一室50a的压力将太高。

相反，如果带孔板30和冲击板40之间的间隙A1超过5mm，则窜缸混合气的流动速率在其流动过程中逐渐降低。因此，当窜缸混合气的流动速率到达冲击板40时，窜缸混合气的流动速率变得比获得充分的冲击所要求的流动速率要小。

构成根据本发明的第一个实施例的机油分离器的带孔板30的通孔35的数目、尺寸(截面积)和形状可以多方面地根据室50的容积和窜缸混合气的流动特性来决定。

例如，为了提高窜缸混合气的流动速率，优选的是每个通孔35具有喷嘴的形状。即优选的是每个通孔35的横截面面积从进气部到出气部逐渐变小。更优选地，每个通孔35的进气部的直径d1和出气部的直径d2之间的比值为1.5∶1。

如上所述，窜缸混合气流过通孔35，每个通孔35都具有喷嘴的形状，由于通孔35，窜缸混合气的流动速率可根据通孔35的出气部的直径d2来确定。另外，通过将进气部的直径d1和出气部的直径d2之间的比值设定为1.5∶1使室50中的压力梯度是降低的。

同时，形成在带孔板30上的通孔35的数目可以根据发动机中产生的窜缸混合气的最大量来确定。

第二个实施例

图4为根据本发明的第二个实施例的机油分离器的分解立体图，图5为在图4所示的结构构件相互连接的状态下机油分离器的立体图，图3为图5所示的机油分离器的横截面图。

象第一个实施例一样，根据第二个实施例的用于内燃机的机油分离器包括其上形成有出气口150的气缸盖110和安装在气缸盖110下部的导流板120，所述出气口和发动机的进气管(未示出)流体连通。

与发动机的曲轴箱(未示出)流体连通的进气口125形成在导流板120上，具有多个形成在其上的通孔135的带孔板130和同带孔板130隔开的冲击块145被安置在导流板120上。

同时，构成根据本发明的第二个实施例的机油分离器的气缸盖110和安装在气缸盖110下部的导流板120的详细结构和功能与参考图1至图3所描述的第一个实施例的详细结构和功能相同，因此省略了对其的详细描述。

根据第二个实施例的机油分离器的主要特征在于：同通过带孔板130的通孔135所排出的窜缸混合气相碰撞的冲击构件是由多个冲击块145所组成。

如图4、图5和图6所示，多个冲击块145被固定在导流板120上并且布置为使得冲击块与带孔板130隔开而且使得冲击块与相邻的冲击块隔开。

象关于图1至图3的描述的一样，窜缸混合气穿过形成在带孔板130上的多个通孔135，然后流入第二室150b。在穿过通孔135期间，窜缸混合气的流动速率增加了。

穿过带孔板130上的通孔135的具有较高流动速率的窜缸混合气与同带孔板130隔开的冲击块145碰撞。结果，机油从窜缸混合气中分离出来。

同时，从其中分离出机油的窜缸混合气通过每个最外端的冲击块145和气缸盖110的内表面之间的间隙以及两个相邻的冲击块145之间的每一个空间流入第二室150b。

因此，优选的是，在考虑了形成在带孔板130上的通孔135的全部横截面面积后，确定在每个最外端的冲击块145和气缸盖110之间的空间的横截面面积和两个相邻的冲击块145之间的空间的横截面面积(也就是窜缸混合气的流动通道的横截面面积)。

象上述第一个实施例一样，优选的是两个相邻的冲击块145之间所有流动通道的横截面面积与气缸盖110和最外端的冲击块145之间的流动通道的横截面面积的总和比形成在带孔板130上的所有通孔135的横截面面积的总和大3至4倍。

同时，考虑到窜缸混合气的流动速率和冲击，优选的是带孔板130和冲击块145之间的间隙A2在2mm-5mm的范围内。而且，为了增加穿过通孔135的窜缸混合气的流动速率，优选的是每个通孔135具有喷嘴的形状。也就是优选的是每个通孔135的横截面面积从进气部到出气部逐渐变小。更优选地，每个通孔135的进气部的直径d1和出气部的直径d2之间的比值为1.5∶1。

另外，为了提高窜缸混合气的机油分离效率，施加于窜缸混合气的冲击应最大化。为了获得上述状态，优选的是设置冲击块145以使冲击块和通孔135一一对应。

其中，虽然图4至图6显示为最外端的冲击块145与气缸盖110的内表面是隔开的，但本发明并不局限于此。即，如果全部空间(每个空间形成在两个相邻冲击块145之间)足够的话，可以设置冲击块145使得最外端冲击块与气缸盖110的内表面紧密接触。

虽然参照多个示例性的实施例对实施方式进行了描述，但是应该理解，本领域技术人员所能设计出的许多其它的修正和实施方式都将落入本公开的原理的实质和范围内。更具体地讲，在公开、附图和所附权利要求的范围内在组成构件和/或主题组合排列的布置的各种改变和修正都是可能的。除了在组成构件和/或布置的改变和修正以外，可选择性用途对于本领域技术人员也是明显的。

Claims (8)

1.一种机油分离器，包括：

导流板，其具有进气口，包含机油的窜缸混合气通过所述进气口进入；

气缸盖，其与所述导流板连接以在所述气缸盖和所述导流板之间形成室，所述气缸盖具有出气口，分离掉机油的窜缸混合气通过所述出气口排出；

带孔板，其安装在所述导流板上并将所述室分隔成两个独立的室，所述带孔板具有形成在其一侧的通孔；以及

冲击构件，其安装在所述导流板上，所述冲击构件与所述带孔板和所述气缸盖的内表面隔开一定的距离，

其中通过所述导流板的进气口进入所述室的窜缸混合气通过所述带孔板上的通孔被排出，从所述室中被排出的窜缸混合气与所述冲击构件碰撞，由此机油从窜缸混合气分离出来而且窜缸混合气通过所述气缸盖的出气口进入燃烧室。

2.根据权利要求1所述的机油分离器，其中，所述冲击构件为冲击板，所述气缸盖与所述冲击板的两个侧端中的至少一个侧端和顶端隔开，所述冲击板和所述气缸盖之间的空间被用作窜缸混合气的流动通道。

3.根据权利要求1所述的机油分离器，其中，所述冲击构件由相互隔开的多个冲击块组成，两个相邻的冲击块之间的空间和冲击块与气缸盖之间的空间用作窜缸混合气的流动通道。

4.根据权利要求2或3所述的机油分离器，其中，所述流动通道具有的横截面面积比所有通孔的横截面面积大三到四倍。

5.根据权利要求3所述的机油分离器，其中，所述冲击块和所述通孔一一对应。

6.根据权利要求1所述的机油分离器，其中，所述带孔板和所述冲击构件隔开2mm-5mm的距离。

7.根据权利要求1所述的机油分离器，其中，所述通孔形成为使得从进气部到出气部的横截面面积是减小的。

8.根据权利要求7所述的机油分离器，其中，所述通孔形成为使得所述进气部的直径和所述出气部的直径之间的比值为1.5∶1。

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