CN102128066A - 机油分离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有一个分离元件(10)的、用于内燃机曲轴箱油气的机油分离装置，其中，分离元件(10)至少部分布置在内燃机的气缸盖(12)上。

Description

机油分离装置
技术领域
本发明涉及一种带有分离元件的、用于内燃机曲轴箱油气的机油分离装置。
背景技术
在内燃机，特别是在内燃发动机的运行中，在活塞、活塞环和气缸滑动面之间，或许也在气门的进排气导引区域内存在泄漏气体流，即所谓的窜气(Durchblasegas)。在这种进入或漏泄至气缸盖上部的曲轴箱或者凸轮轴箱内的窜气中包含液态组成部分，主要是细微的小油滴或者发动机机油中的低沸点成分。同时由于移动的发动机零部件(即活塞、连杆、曲轴或者凸轮轴)的作用，曲轴箱油气或凸轮轴箱油气中也可能含有较大的油滴。这也是人们所说的混合油
Figure BDA0000044347270000011
为了将窜气引出，设置有大多延伸经过凸轮轴箱的曲轴箱通风装置。
这种被称为曲轴箱油气并且间歇性积累的气体/液体混合物通过一个机油分离装置，去除其中的液体成分，然后通常被导引到内燃机的进气区。通过油的分离可以避免污染后续区域，并且碳氢化合物的排放量也不会被以不希望的方式提高。
在此已知一种位于气缸盖罩中的机油分离装置，气缸盖罩布置在气缸盖上部以封闭气缸盖。例如DE 197 00 733 A1中就描述了一种用于曲轴箱油气的机油分离装置。该专利申请公开说明书公开并且描述了将开头所述的机油分离装置的组件集成布置在内燃机的气缸盖罩上。其中机油分离装置的预分离装置和旋流分离装置(Zyklonenabscheideeinrichtung)布置在气缸盖罩的内侧，也就是气缸盖罩的面向曲轴或凸轮轴箱的一侧上。机油分离装置的细微分离装置和阀门装置布置在气缸盖罩的两半机壳盖之间，并且布置在旋流分离装置的下游。但将这种机油分离装置布置在气缸盖罩内需要相对多的安装空间。此外，如果对机油分离装置的要求提高，对安装空间的需求也随之增大，而基于这种更高的要求，可供使用的结构高度减小。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于内燃机曲轴箱油气的机油分离装置，该设备可以在分离能力不变的条件下减少安装空间需求和/或在安装空间需求不变的条件下提高分离能力。
该技术问题按本发明通过一种用于内燃机曲轴箱油气的机油分离装置解决，其具有一个分离元件，其中，该分离元件至少部分布置在内燃机的气缸盖上。
按本发明现在相对于现有技术规定，该机油分离装置的分离元件不再布置在气缸盖罩中，而是至少部分布置在气缸盖本身上。由此可以提高机油分离装置的分离能力，而不必增大所需的安装空间需求或者扩大内燃机的结构尺寸。在分离能力不变的条件下甚至可以降低安装空间需求或者所需的发动机结构尺寸。此外，通过将分离元件布置在气缸盖中，还可以降低生产这种机油分离装置所需的成本，同时由于气缸盖内具有的较高温度也提高了系统的防冻安全性。将整个分离元件或者机油分离装置布置在气缸盖上或者集成在气缸盖中是非常有利的。
根据本发明的一个优选的设计方案，分离元件布置在气缸盖的上升管道或提升管道(Steigleitung)中。通过将分离元件直接布置在已经设置在气缸盖上的提升管道中，可以避免气缸盖的耗费的设计或改造。由此也可以降低这种机油分离装置的生产成本及花费。特别是由此不必在气缸盖内设置附加的钻孔。
此外优选地规定，分离元件可拆卸地固定在气缸盖上。分离元件优选可拆卸地固定在气缸盖的提升管道中。例如分离元件可以这样设计，即其可以悬置在气缸盖的提升管道中。例如分离元件可以配有挂钩元件，该挂钩可以挂在环绕提升管道的边缘上。由此可以特别简单地将分离元件安装到气缸盖或者气缸盖的提升管道上。例如分离元件也可以借助于螺栓固定在气缸盖上或者气缸盖提升管道上或者气缸盖提升管道的边缘区域上。通过该可拆卸的固定，也可以在需要时简单地更换分离元件。
此外，分离元件可以优选借助于一个布置在气缸盖上的气缸盖罩固定在气缸盖上。在将分离元件放置在气缸盖或者气缸盖的提升管道上之后，可以例如将气缸盖罩装配在气缸盖上，其中，通过气缸盖罩的装配，或者通过将气缸盖罩安装在气缸盖上，可以同时对布置在气缸盖中的分离元件进行固定。这例如可以由此实现，即，分离元件借助于安装的气缸盖罩被夹紧在气缸盖和气缸盖罩之间并由此保持在这个位置中。由此可以在不需要其它辅助设备的情况下特别简单地把分离元件固定在气缸盖上，其中，分离元件借助于挂钩元件悬置在提升管道中是特别有利的。
在此可选择地优选规定，将分离元件浇铸在气缸盖内。由此可以直接在制造气缸盖时就将分离元件装配在气缸盖上的希望位置中。由此可以将分离元件特别准确地布置在气缸盖上的希望位置中。为此，分离元件可以例如由一个弯板件构成，因此可以在浇铸气缸盖的时候就将弯板件置入气缸盖铸模中，使得分离元件可以与气缸盖进行形状配合式连接。
在此，该分离元件可以优选与气缸盖一体式地设计。在此，分离元件优选与气缸盖浇铸为一个零件，其中，分离元件可以由与气缸盖相同的材料浇铸而成。为此，分离元件或者机油分离装置优选在曲轴箱油气提升管道的型芯中成型，以使分离元件由与气缸盖或者气缸盖的提升管道相同的材料构成。由此可以在一道加工工序中加工或制造带有这种机油分离装置或者分离元件的气缸盖，从而可以减少生产时间。由此还可以准确地预先规定分离元件在气缸盖上或者气缸盖提升管道中的位置。
根据本发明的另外一种有利的设计方案，该分离元件设计为转向导流装置。在此，流动通过分离元件的曲轴箱油气优选在分离元件中转向导流，其中，可以通过转向导流在分离元件上进行特别高效的油粒子分离，因为通过转向导流可以产生一种回弹效应(Abprallwirkung)。
设计为转向导流装置的分离元件优选具有由一个或者多个斜率大于5％的通道组成的第一排通道。在此，曲轴箱油气由这些通道导引经过分离元件。由于通道具有大于5％的斜率，这些通道具有弹回作用，其中，油粒子可以沉积在通道的内壁上。该曲轴箱油气由此被强制按一个特定的流动方向流动。在此，斜率优选为5％到90％之间，特别优选在20％到70％之间。
此外优选地规定，分离元件具有由一个或者多个斜率大于5％的通道组成的第二排通道，其中第一排通道和第二排通道彼此平行地布置。通过设置第二排通道，分离元件的分离能力由于较高的通流量而得以提高。
在此，第一排的通道的倾斜方向优选与第二排的通道的倾斜方向相反地设置。由于每行通道的倾斜方向不同，可以进一步提高分离能力，因为曲轴箱内油气在各排通道中的流动方向不一致。
作为对将分离元件设计为转向导流装置的替代，分离装置也可设计为旋流分离装置。设计为旋流分离装置的分离元件可以例如包括一个螺旋形的流动路径，其通过一个带有中心孔的螺旋线或螺旋环绕件构成，一个管状或圆柱状的内部构件穿过该螺旋线或螺旋环绕件，并且同该螺旋线或螺旋环绕件密封地连接在一起。螺旋线或螺旋环绕件的周向边缘在此设计为尽可能紧密地贴靠在所述提升管道的周向侧壁内侧。以此方式，通过内部构件，在螺旋线或螺旋环绕件和提升管道或分离元件的周向侧壁之间的螺旋状通道形成或限定了螺旋形的流动路径。螺旋形流动的曲轴箱油气中的液态成分由于惯性力作用径向向外地发生沉积，并由于其重力沿所述螺旋路径流下。该分离元件在此也可以设计为与旋流分离设备的功能原理不同的形式。
此外，本发明涉及一种内燃机，其包括一个如前所述设计或扩展设计的机油分离装置。
附图说明
本发明将参照如下图示借助优选的实施例进行进一步说明。在附图中：
图1是按本发明的机油分离装置布置在气缸盖上的示意图；
图2是按本发明的、图1中所示的机油分离装置的分离元件的示意图；
图3是按本发明的机油分离装置按第二种实施形式布置在气缸盖上的示意图；
图4是内部布置有分离元件的曲轴箱油气提升管道的型芯的示意图。
具体实施方式
图1示意性示出了按本发明的用于内燃机曲轴箱油气的机油分离装置，其中，机油分离装置的分离元件10布置在内燃机气缸盖12上。在此，分离元件10布置在气缸盖12的提升管道14内。
图1示出的分离元件10可拆卸地布置在气缸盖12的提升管道14内，其中，分离元件10在此悬置在提升管道14内。在图2中再一次单独示出的分离元件10具有两个挂钩元件16，通过将挂钩元件16平放在提升管道14的边缘18上，挂钩元件16可悬置在提升管道14的边缘18上。分离元件10自身形成第一排20和第二排22，每排各自有四个通道，曲轴箱油气可由这些通道流经分离元件10。通道24分别具有大于5％的斜率，其中，第一排20的通道24的倾斜方向与第二排22的通道24的倾斜方向相反地设置。在此，通道24由与提升管道14的边缘18成一定角度布置的隔片元件26构成，由此形成通道24的倾斜。在图1至3示出的实施形式中，分离元件10设计为转向导流装置。分离元件10可以由塑料或金属制成，其中，在使用金属的情况下分离元件10例如可以由板材折弯而成或由金属浇铸而成。
图3示出按本发明的机油分离装置的第二种实施形式，其中分离元件10浇铸在气缸盖12内。这要么可以由此实现，即，在浇铸气缸盖12或气缸盖12的提升管道14时将分离元件10一同置入铸模中，因此提升管道14环绕分离元件10浇铸而成，要么也可以将分离元件10成型或设计在如图4所示的提升管道14的型芯28中，这样分离元件10便可以与气缸盖12或者气缸盖12的提升管道14一体地浇铸而成。分离元件10在图3示出的实施形式中设计为单排，并且同样具有四个通道，其中，在图3所示的气缸盖12上前后设置有两个分离元件10。
附图标记清单
10    分离元件
12    气缸盖
14    提升管道
16    挂钩元件
18    边缘
20    第一排
22    第二排
24    通道
26    隔片元件
28    型芯

Claims (12)

1.一种用于内燃机的曲轴箱油气的机油分离装置，包括一个分离元件(10)，其特征在于，该分离元件(10)至少部分布置在所述内燃机的气缸盖(12)上。
2.根据权利要求1所述的机油分离装置，其特征在于，所述分离元件(10)布置在所述气缸盖(12)的提升管道(14)内。
3.根据权利要求1或2所述的机油分离装置，其特征在于，所述分离元件(10)可拆卸地固定在所述气缸盖(12)上。
4.根据权利要求1至3之一所述的机油分离装置，其特征在于，所述分离元件(10)可借助一个布置在所述气缸盖(12)上的气缸盖罩固定在所述气缸盖(12)上。
5.根据权利要求1或2所述的机油分离装置，其特征在于，所述分离元件(10)浇铸在所述气缸盖(12)内。
6.根据权利要求5所述的机油分离装置，其特征在于，所述分离元件(10)与所述气缸盖(12)一体式地设计。
7.根据权利要求1至6之一所述的机油分离装置，其特征在于，所述分离元件(10)设计为转向导流装置。
8.根据权利要求7所述的机油分离装置，其特征在于，所述分离元件(10)具有由一个或多个斜率大于5％的通道(24)组成的第一排(20)通道。
9.根据权利要求8所述的机油分离装置，其特征在于，所述分离元件(10)具有由一个或多个斜率大于5％的通道(24)组成的第二排(22)通道，其中，所述第一排(20)与所述第二排(22)彼此平行地布置。
10.根据权利要求9所述的机油分离装置，其特征在于，所述第一排(20)的通道(24)的倾斜方向与所述第二排(22)的通道(24)的倾斜方向相反地设置。
11.根据权利要求1至6之一所述的机油分离装置，其特征在于，所述分离元件(10)设计为旋流分离装置。
12.一种内燃机，包括一个根据权利要求1至11之一所述的机油分离装置。
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