CN101970815A - 用于回收燃烧气体中所含的油的改进效率的装置 - Google Patents

Abstract

用于回收离开发动机的燃烧气体中所含的油的装置，包括至少一个进入气体收集孔口(6)、用于所述进入气体的流道(10)、至少用于该气体的出口孔口、封闭所述流道(10)的壁(12)、用于回收沉积在所述壁(12)上的油的通道(14)和隔板，该隔板将所述回收通道(14)与进入气体的流道(10)分开，该流道(10)由第一缸体(16)限定，该油回收通道(14)由第一缸体(16)和环绕该第一缸体(16)的第二缸体(18)限定，该分离隔板由第一缸体(16)形成，该壁(12)形成第二缸体(18)的端壁。

Description

用于回收燃烧气体中所含的油的改进效率的装置

技术领域

本发明涉及用于回收燃烧气体中所含的油的改进效率的装置，并且涉及包括这种装置的内燃发动机。

背景技术

在内燃发动机的运行期间，燃烧气体尤其是通过活塞环、涡轮增压器轴的轴承和阀杆垫圈发生燃烧气体泄漏，也称为漏气。该气体被回收以用于再喷射到进气口中，以便保证它燃烧。

遗憾的是，这种气体充满油，尤其是用于润滑进气口和排气机构的油，所述排气机构由一个或多个凸轮轴和阀制成。

为了减少发动机的油耗和减少废气污染，将漏气所夹带的油以及另外通过发动机的活动部件所抛射的油大部分回收并返回集油池，其中已经与油分离的漏气返回到发动机进气口。

油是通过分离器装置从漏气中提取出来的，该分离器装置也叫做倾析器装置并且一般安置在气缸盖罩上。

作为例子，分离器装置由一个或两个包括挡板的室组成，漏气穿过该挡板流动，而由气体输送的油滴撞击形成挡板的壁。然后这些油滴在重力作用下沿所述壁流动，并被收集且返回到油路中。

该装置包括第一室以及较大尺寸的第二室，在第一室中实施第一油回收，在第二室中实施第二油回收。具有两个室使得能实现更好的分离效率。

油滴被漏气夹带加到分离器和回收装置中，或者油滴例如被在油中的飞溅润滑的凸轮轴投射到该装置中。

作为例子，从文献GB2441404中已知一种这样的装置。该文献描述了一种用于从漏气中分离和回收油的装置，在该装置中漏气被输到一室，该室在顶部通过挡板一方面与在所述室的顶壁中开口的漏气出口孔口连通，另一方面与用于回收气体中所含的油并在室的中心垂直延伸的通道连通。

该已知装置在总体上是令人满意的。

然而，由于机动车辆中专用于发动机舱或发动机本身的空间量减少，以便增加客舱的尺寸和/或以便在发动机舱中添加新的系统，尤其是安全系统，所以这些装置也占据愈来愈小的空间量。通过发动机和回收装置的交叉形成的漏气捕集部分因而与流量相比是小的。

因此，当气体以很高的速度穿过回收装置尤其是穿过第一室时，当在该第一室中回收的油滴通过重力下落时，所述油滴有可能被漏气重新夹带。然后，当这些油滴撞击第一室的壁时，它们会雾化成细小油滴。遗憾的是，这些细小油滴难以与漏气分离。它们的直径小到足以保证它们继续被气体夹带，而不撞击回收装置的壁，因此离开该装置并被再喷射到进气口的气体仍然带有油，因而导致发动机油耗增加。

因此，本发明的目的是提供改进效率的油分离器/回收装置，而结构仍然紧凑。

发明内容

上述目的通过用于回收漏气中所含的油(润滑油，机油)的装置实现，该装置包括第一和第二回收室，该第一室包括油回收机构，该油回收机构实施油与漏气的第一次分离。

所回收的油有利地在第一室的上游再喷射到发动机的油路中。

因此，至少所回收的油的大部分返回到发动机的油路中，而不被漏气夹带。

换句话说，为油提供一流道，该流道由于漏气撞击所述壁而在第一室的壁上形成，该通道实际上与用于直接离开发动机的漏气的流道分隔开。

以特别有利的方式，规定使漏气通过一定体积的油，该通道使气体所夹带的油滴保持在该体积的油中。有利地，该体积的油用回收的油供给。

因此，本发明主要提供一种装置，该装置用于回收离开发动机以及流向发动机的进气口的燃烧气体中所含的油，该装置包括：用于进入的气体的至少一个收集器孔口；用于所述进入气体的流道；用于已至少部分去油的所述燃烧气体的出口孔口；封闭所述用于进入气体的流道的壁；用于回收沉积在所述壁上的油的回收通道；隔板，该隔板将所述回收通道与该进入气体流道分开，其中，该进入气体流道由第一缸体(柱体，气缸)限定，该油回收通道由第一缸体和第二缸体限定，该第二缸体环绕该第一缸体，该分离隔板由第一缸体形成，该壁形成第二缸体的端壁，在所述端壁和第一缸体的面向所述端壁的一端之间限定有通道。

该壁有利地是凹形，并连续地与第二缸体的至少一部分连接，因而保证油滴的良好流动。

本发明的回收装置可以包括沟槽，该沟槽环绕收集器孔口并从第一缸体沿径向向外延伸，该通道相对于第二缸体的远离端壁的一端设置。

在一种变型实施例中，沟槽可以包括用于所收集的油的排放孔洞，该排放孔洞能使油在气体收集器孔口的上游返回到发动机。

有利地，沟槽适合于装有一定体积的油，所述一定体积的油足以约束燃烧气体通过所述体积，该通道用于实现附加的油回收。

第一和第二缸体可以被形成第一室的外壁的第三缸体环绕，所述第三缸体连接到第一缸体以形成沟槽，所述装置还包括第二室，该第二室通过油收集器通道和沟槽连接到进入气体流道，所述主室包括用于燃烧气体的挡板(导流板，障板，曲折道路的路障，chicane)，并连接到发动机的进气口。

在一种实施例中，该装置包括三个第一室，这三个第一室并行地连接到一个主室。

有利地，该装置包括两个部分，这两个部分通过模塑塑料制成，第一部分包括第一和第三缸体、第一贮存器和主贮存器之间的连接导管(输送道)的底部和主贮存器的底部，第二部分包括第二缸体、连接导管的顶部、主贮存器的顶部和挡板，在这两个部分之间插置有密封机构。

本发明还提供一种内燃发动机，该内燃发动机包括本发明的用于回收离开发动机并流向发动机的进气口的燃烧气体中所含的油的装置，该装置以密封的方式紧固在气缸盖罩上，所述装置这样连接到发动机，即，使得可收集离开发动机的燃烧气体并使从所述气体中收集的油返回，以及使得可将所述气体在所述装置的出口处重新喷射到所述发动机的进气口。

附图说明

本发明可借助于下面的说明和附图更好地理解，在附图中：

图1A和1B分别是整体示出的本发明的回收装置的一个实施例的从上面看的透视图和平面图；

图2A和2B分别是图1A和1B的回收装置的从下面看的透视图和平面图；

图3是与图2B相同的从下面看的视图，其中除去第二室的底部部分；

图4是示出本发明的图3的装置在平面4A上的部分的剖视图；以及

图5以放大的比例示出图4的部分，其中该装置处在运行中。

具体实施方式

在图4和5中，可以看到本发明的回收装置的实施例的剖视图，该回收装置包括第一油分离/回收室2和第二油分离/回收室4，所述第二油分离/回收室4也称为主室。

在下面的说明中，分离/回收装置仅称为回收装置。

本发明的回收装置安放在气缸盖罩8的下方，并包括至少一个孔口6以用于捕集通过活塞环逸出的漏气。该孔口6形成本发明的装置的入口。

在图1A-3所示的实施例中，该装置具有三个气体捕集孔口6、106、206，这三个孔口并行设置并用来收集沿着气缸盖罩8流动的所有气体。

孔口6、106、206各自连接到相互区别开的第一室2、102、202，这三个第一室2、102、202在结构上相似，因此只对其中一个室详细说明。

第一室2包括第一导管10、壁12和第二导管14，该第一导管10用于形成进入漏气的通道，该壁12在气体流动方向上与捕集孔口6相对，气体撞击该壁，尤其至少部分地在该壁12上沉积油滴，该第二导管14用于形成沉积在壁12上的油的通道，同时将该油与进入的气流隔开。

为此，第一导管由比该装置更靠近内侧的第一缸体16的内表面限定，该第一缸体从捕集孔口6朝向撞击壁12延伸。第二导管14由第一缸体16的外表面和环绕该第一缸体的第二缸体18的内表面限定，该第二缸体从撞击壁12延伸，并与该壁配合以形成基本连续的朝向捕集孔口的表面。第三缸体19设置在第二缸体外部，环绕该第二缸体，并形成第一室2的外壁。

箭头20示出穿过该装置的气体的行进路线。

气体所夹带的油滴撞击壁12并粘附于该壁12上，此后在重力作用下沿第二缸体进入第二导管。这些油滴通过第一缸体16与进入的气体隔开。

至少部分去油的气体首先通过由第一、第二和第三缸体16、18和19限定的挡板24，然后通过连接导管22到达主室4。

撞击壁有利地形成半拱顶，由此确保通过重力进行的朝向第二缸体18的内表面外部的流动，并有利地避免油滴垂直地落到进入的气流中。当然，水平壁或形式为完整的拱顶的壁也不会超出本发明的范围，只要与现有技术的装置相比垂直地直接落到进气流中的油滴减少即可。

一般，撞击壁有利地是凹面形状，并与第二缸体18的至少一部分连接，以便形成连续的表面，该连续的表面有助于油滴沿该表面流动。

各缸体可以具有任意形状的截面。在所示的实施例中，各缸体的截面基本为矩形。

然而，这三个缸体有利地选择成具有几何形状类似的剖面，以便保证油和气体在流向主室4的途中被均匀地收集。

在所示的实施例中，实际上有两个串联连接的室，然而，自然应该理解，也可以只设一个室，其中本发明的装置安放在该室的入口，并且形成迷宫的常规隔板沿气流方向安放在分离器机构的下游。

第一和第三缸体在底端接合在一起以便形成沟槽26，所收集的油贮存在该沟槽26中。

在所示的实施例中，沟槽26包括孔洞28，以使油能排向发动机。这些孔洞28邻近漏气流动通道，因此防止所收集的油直接被漏气重新夹带。

随着孔洞28的尺寸和发动机运行速度的变化，可在沟槽26中贮存一定体积的油，而被排向主室的漏气经过该体积的油。随着漏气的经过，仍包含在该漏气中的油被捕集。

可以不在沟槽26的底部穿孔，由此保证永久地存在油的体积V。

在第一室中如此倾析(滗析)的油以油流或油包的形式穿过倾析装置的主体。然后将这种形式的油通过常规挡板倾析装置合适地处理。

在所示的实施例中，内缸体的右侧比它的左侧低。因而漏气往往会从该缸体的较低侧离开，因为该侧是压头损失较少的一侧。由于拱顶的坡度，所回收的油往往会从缸体的最高侧流动。利用这种构造，油与漏气接触的危险减小，因此同样减小了已分离的油被夹带的危险。

下面说明本发明的分离装置的操作。

经由活塞环从发动机逸出的如箭头20所示的漏气载有用于润滑发动机的活动部件的油，所示漏气经由孔口6通过气缸盖罩，并进入第一室2中，更具体地说，进入第一缸体16中。

此后，该漏气撞击半拱顶12，而油以油滴的形式沉积在该半拱顶上。

然后油滴通过重力沿半拱顶12流动，随后在第二缸体18的内表面上流动，以便到达沟槽26。

然后该油经由排放孔洞28返回到发动机。

由此部分去油的漏气也在第一和第二缸体16和18之间通过，并途经由沟槽26形成的挡板。

如果沟槽含有油，则通过该体积的漏气进一步释放它所携带的油。

然后该气体沿着限定在第二和第三缸体18和19之间的通道行进，然后沿着连接导管22行进，以便到达主室4。在主室4中，该气体经过一系列挡板23，所述挡板用于使气体更多地释放它所携带的剩余的油。

可以看出，油收集和气体流动在第一室2的整个周边上进行。

如可从图1A-3所示的实施例中看出的，油回收装置具有并行的三个第一室2、102、202，这三个第一室都沿着其长度安置在气缸盖罩上。然而，该数目绝非限制性的，而是可以随着发动机特性的变化而修改。

这三个第一室2、102、202经由各自的连接导管22、122、222连接到单个主室4，其中该主室4的内部-尤其是它的用于回收剩余油的多个挡板23-在图3中可见。

主贮存器4包括用于已完全或部分去油的漏气的出口孔口30以及用于所收集的油的出口孔口34，该出口孔口30设置在主贮存器4的顶部部分内并包括端件30，该端件32用于连接到发动机的进气口-气体在该处燃烧，该出口孔口34位于管道36的端部，所述管道36穿过气缸盖罩和气缸盖以便使所收集的油返回发动机。

作为例子，油回收装置由塑料材料制成，有利地通过模塑法制成。为此，设想该装置由两个部分构成：底部部分38，该底部部分包括第一和第三缸体16和19、连接导管22的底部和主贮存器4的底部；第二部分，该第二部分包括第二缸体、连接导管的顶部、主贮存器4的顶部和挡板23。

在第一部分38和第二部分40之间插置一个或多个密封垫42。在回收装置和气缸盖罩之间，尤其是在沟槽26的底部和气缸盖罩之间也设置密封垫44。例如，贯穿沟槽26的底部在其外侧设置凹槽46，该槽46环绕通向第一贮存器1的漏气入口孔口。

第一和第二部分例如通过将塑料材料熔化或通过卡扣连接相互固定。

通过模塑法制造能降低装置的生产成本。作为例子，该装置可以用聚酰胺、聚丙烯制成，并且加有或者没有玻璃纤维。

用于回收漏气中所含的油的装置已经可以成功地避免所收集的油被进入装置的气体直接重新夹带，因此避免形成难以从气流中分离的细小油滴。

Claims (9)

1.用于回收离开发动机以及流向发动机的进气口的燃烧气体中所含的油的装置，该装置包括：用于进入气体的至少一个收集器孔口(6、106、206)；用于所述进入气体的流道(10)；出口孔口(30)，用于已至少部分地去油的所述燃烧气体；壁(12)，该壁封闭所述用于进入气体的流道(10)；回收通道(14)，该回收通道用于回收已沉积在所述壁上的油；隔板，该隔板将所述回收通道(14)与用于进入气体的流道(10)分离，其中，用于进入气体的流道(10)由第一缸体(16)限定，油回收通道(14)由第一缸体(16)和环绕该第一缸体(16)的第二缸体(18)限定，分离隔板由第一缸体(16)形成，该壁(12)形成第二缸体(18)的端壁，以及，在所述端壁与第一缸体(16)的面向所述端壁的一端之间限定一通道。

2.按照权利要求1所述的用于回收离开发动机以及流向发动机的进气口的燃烧气体中所含的油的装置，其特征在于，该壁(12)是凹形的，并连续地与第二缸体(18)的至少一部分连接。

3.按照权利要求1或2所述的用于回收离开发动机以及流向发动机的进气口的燃烧气体中所含的油的装置，其特征在于，该装置包括沟槽(26)，该沟槽环绕收集器孔口(6)并从第一缸体(16)沿径向向外延伸，相对于第二缸体(18)的远离该端壁的一端设有通道。

4.按照权利要求3所述的用于回收离开发动机以及流向发动机的进气口的燃烧气体中所含的油的装置，其特征在于，该沟槽(26)包括用于所收集的油的排放孔洞(28)，该排放孔洞(28)使得该油能从气体收集器孔口(6)返回发动机的上游。

5.按照权利要求3或4所述的用于回收离开发动机以及流向发动机的进气口的燃烧气体中所含的油的装置，其特征在于，该沟槽(26)适于装有一定体积(V)的油，该体积的油足以约束燃烧气体通过所述体积(V)。

6.按照权利要求3-5之一所述的用于回收离开发动机以及流向发动机的进气口的燃烧气体中所含的油的装置，其特征在于，第一和第二缸体(16、18)被第三缸体(19)环绕，该第三缸体(19)形成第一室(2)的外壁，该第三缸体(19)连接到第一缸体(16)上以形成该沟槽(26)，所述装置还包括第二室(4)，该第二室通过油收集通道(14)和沟槽连接到用于进入气体的流道(10)，所述主室(4)包括用于燃烧气体的挡板(23)，并连接到发动机的进气口上。

7.按照权利要求6所述的用于回收离开发动机以及流向发动机的进气口的燃烧气体中所含的油的装置，其特征在于，所述装置包括三个第一室(2、102、202)，这三个第一室并行地连接到一个主室(4)。

8.按照权利要求6或7所述的用于回收离开发动机以及流向发动机的进气口的燃烧气体中所含的油的装置，其特征在于，该装置包括两个部分(38、40)，这两个部分通过模塑塑料制成，第一部分(38)包括第一和第三缸体(16、19)、第一贮存器(2)和主贮存器(4)之间的连接导管(22)的底部以及该主贮存器(4)的底部，第二部分(40)包括第二缸体(18)、连接导管(22)的顶部、主贮存器(4)的顶部和挡板(23)，在这两个部分(38、40)之间插置有密封机构(42)。

9.一种内燃发动机，包括按照前述权利要求之一所述用于回收离开发动机以及流向发动机的进气口的燃烧气体中所含的油的装置，该装置密封地紧固在气缸盖罩(8)上，所述装置连接到发动机，以便收集离开发动机的燃烧气体并返回从所述气体中收集的油，以及将所述气体在所述装置的出口处重新喷射到所述发动机的进气口。

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