CN103244237A - 油气分离器、发动机和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车结构技术领域，公开了一种油气分离器、发动机和汽车，该油气分离器包括密闭连通的第一分离腔体和第二分离腔体。在第一分离腔体内设置有多个迷宫挡板组，形成迷宫分离区；第二分离腔体包括旋风分离区，从而形成二级油气分离结构。其中，在第一分离腔体上形成第一出液口和油气分离器的进气口，在第二分离腔体上形成第二出液口和油气分离器的出气口，使得油气混合气首先进入迷宫分离区进行粗分离，然后再进入旋风分离区进行精分离，大大提高了油气分离器的油气分离效率，减小了发动机曲轴箱内的油气引起的排放问题，进而减小了汽车的排放问题。

Description

油气分离器、发动机和汽车

技术领域

本发明涉及汽车结构技术领域，特别是涉及一种油气分离器、发动机和汽车。

背景技术

近年来，全球对汽车产业解决环保、能源等问题要求越来越高，尤其是排放问题。其中，在汽车运行过程中，从发动机气缸中窜入曲轴箱内的油气（包括油雾颗粒、碳氢化合物废气）引起的排放问题也越来越受到人们的关注。

目前，主要通过油气分离器对从曲轴箱内排出的油气进行油气分离，故为了减小曲轴箱内油气引起的排放问题，油气分离器的分离效率至关重要，而现有技术中的油气分离器为单分离腔体结构，只有一级分离结构，油气分离效率较低。因此，如何有效的提高油气分离器的油气分离效率，成为影响整机排放的主要因素。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明提供一种油气分离器，通过设置两个分离腔体形成二级油气分离结构，用以提高油气分离器的油气分离效率。

本发明还提供一种发动机，该发动机的油气分离器采用上述的油气分离器，由于提高了油气分离器的油气分离效率，从而减小了曲轴箱内的油气引起的排放问题。

同时，本发明还提供一种汽车，该汽车的发动机采用上述的发动机，由于减小了发动机曲轴箱内的油气引起的排放问题，从而减小了汽车的排放问题。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种油气分离器，包括分离腔体，所述分离腔体上形成有进气口和出气口，其中，所述分离腔体包括密闭连通的第一分离腔体和第二分离腔体；所述第一分离腔体内设置有迷宫挡板组，所述迷宫挡板组所在的区域形成迷宫分离区；所述第二分离腔体包括旋风分离区；在所述第一分离腔体上形成第一出液口和所述进气口；在所述第二分离腔体上形成第二出液口和所述出气口。

本发明还提供一种发动机，所述发动机的油气分离器采用如上所述的油气分离器。

同时，本发明还提供一种汽车，所述汽车的发动机采用如上所述的发动机。

（三）有益效果

本发明所提供的油气分离器大大提高了油气分离器的油气分离效率，减小了发动机曲轴箱内的油气引起的排放问题，进而减小了汽车的排放问题。进一步地，将第二分离腔体的出液口与独立的回油管道密闭连通，由于其内部压力不受曲轴箱内部压力的影响，保证了回油的通畅，提高了回油效率。

附图说明

图1为本发明实施例中油气分离器的结构示意图；

其中，1：第一分离腔体；2：第二分离腔体；3：膜片阀；4：进气口；5：出气口；6：迷宫挡板组；7：第一回油管道；8：第二回油管道；81：回油腔；82：连接管道；83：正时罩盖回油管道；9：第二出液口；10：曲轴箱取气口；11：缓冲气孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

图1所示为本发明实施例中油气分离器的结构示意图。如图1所示，本发明实施例中的油气分离器包括分离腔体，在该分离腔体上形成有进气口4和出气口5，油气混合气从进气口4进入分离腔体中进行油、气的分离，分离后的气体从出气口5排出，而油滴通过回油管道回流至油底壳。其中，该分离腔体包括密闭连通的第一分离腔体1和第二分离腔体2，在第一分离腔体1内设置有迷宫挡板组6，迷宫挡板组6所在的区域形成迷宫分离区；第二分离腔体2包括旋风分离区，从而形成二级油气分离结构。在第一分离腔体1上形成第一出液口（图中未示出）和进气口4，在第二分离腔体2上形成第二出液口9和出气口5，使得油气混合气首先进入第一分离腔体1：由于第一分离腔体1的空间较大，会使油气混合气减速，直径较大的油滴进行聚集、沉淀，与气体分离，从第一出液口回流至油底壳；而在迷宫分离区，油气混合气在迷宫挡板组6的各挡板之间的间隙处会再次加速，油滴在惯性的作用下撞击腔体壁，实现油、气的分离，分离后的油滴同样通过第一出液口回流至油底壳，从而实现油气混合气的粗分离。剩余的油气混合气沿第二分离腔体2内的旋风分离区的壁面切线进入旋风分离区，在旋风分离区内旋转，使得油滴在重力与离心力的作用下与气体分离，达到了精分离的效果。本技术方案中的油气分离器有效结合了迷宫粗分离和旋风精分离两种方式，大大提高了对油气混合气的分离效率。

为了保证第一分离腔体1和第二分离腔体2回油的通畅，优选第一分离腔体1的第一出液口与第一回油管道7密闭连通；第二分离腔体2的第二出液口9与第二回油管道8密闭连通。通过给第二分离腔体2设计独立的回油管道，使得第二回油管道8的内部压力不受曲轴油箱内部压力的影响，保证了回油的通畅，提高了回油效率。本实施例中的第二回油管道8可以由依次密闭连通的回油腔81、连接管道82和正时罩盖回油管道83组成，其中，回油腔81的另一端与第二出液口9密闭连通，精分离后的油滴在回油腔81内汇集，在重力作用下，流入连接管道82，然后经过正时罩盖回油管道83回流至油底壳。

进一步地，本实施例中设置第一回油管道7的一端与进气口4密闭连通，即进气口4还同时作为第一分离腔体1的第一出液口，而另一端作为曲轴箱取气口10，还可以在第一回油管道7的侧壁上设置有多个曲轴箱取气口10，从而加长了油气混合气流通的气道（如图1中的箭头方向所示），使得直径较大的油滴可以在此气道中直接沉淀，提高油气分离效率。同时，曲轴箱取气口10还可以避开曲轴的甩油区域，避免曲轴甩油对油气分离器的分离效果造成影响。

为了控制油气分离器中油气混合气的流速，优选在出气口5处设置膜片阀3，用以调节曲轴箱内部的压力，防止由于曲轴箱内部的压力过大而导致的窜油现象。进一步地，还可以设置出气口5包括多个缓冲气孔11，减少单位时间内从出气口5排出的气体体积，在发动机突然急速打开或关闭时，可以缓解膜片阀3的打开或关闭速度，防止膜片阀3的急速打开和关闭对曲轴箱内部的压力造成影响。

本实施例中油气分离器的具体工作过程为：

如图1所示，油气混合气经曲轴箱取气口10进入第一回油管道7（即进气气道），如图中的箭头方向所示，然后进入油气分离器的第一分离腔体1，由于第一分离腔体1的空间较大，会使油气混合气减速，直径较大的油滴首先聚集、沉淀，经第一回油管道7回流至油底壳；剩余的油气混合气经过迷宫挡板组6的各挡板之间的间隙时再次加速，油滴会在惯性的作用下撞击腔体壁，实现油、气的分离，分离出的油滴同样经第一回油管道7回流至油底壳。从而实现对油气混合气的粗分离。

剩余的油气混合气体沿第二分离腔体2的旋风分离区的壁面切线进入旋风分离区，在旋风分离区内旋转，使得油滴在重力与离心力的作用下与气体分离，达到精分离的效果。分离出的油滴经第二出液口9汇集到回油腔81中，然后在重力的作用下，依次经连接管道82和正时罩盖回油管道83回流至油底壳；在膜片阀3的压力调解下，分离出的气体通过出气口5，以一定的速度排出。

实施例二

基于同一发明构思，本发明实施例中提供一种发动机，该发动机的油气分离器采用实施例一中的油气分离器，由于提高了油气分离器的油气分离效率，从而减小了发动机曲轴箱内的油气引起的排放问题。

其中，通过有效利用发动机气缸体的内部空间，可以将第一回油管道形成在发动机气缸体的内壁上，具体可以通过铸造工艺与发动机气缸体一次成型，有利于减小发动机的占用空间。进一步地，通过将第一回油管道的一端与油气分离器的进气口密闭连通，而另一端作为曲轴箱取气口，能够大大增加油气分离器的进气气道的长度，使得直径较大的油滴在此进气气道中直接沉淀，回流至油底壳，提高了油气分离效率。同时，由于曲轴箱取气口避开了曲轴的甩油区，避免了曲轴甩油对油气分离器的分离效果造成影响。

优选油气分离器可拆卸安装在发动机的气缸体上，具有拆装方便，通用性强和集成度高的优点，而且还有利于实现横置发动机的降高要求。

本实施例中的正时罩盖回油管道可以形成在发动机的正时罩盖的内壁上，具体可以通过铸造工艺与发动机的正时罩盖一次成型。

实施例三

同时，本发明实施例中还提供一种汽车，该汽车的发动机采用实施例二中的发动机，由于减小了发动机曲轴箱内的油气引起的排放问题，进而减小了汽车的排放问题。

由以上实施例可以看出，本发明所提供的油气分离器包括连通的第一分离腔体和第二分离腔体。在第一分离腔体内设置有多个迷宫挡板组，形成迷宫分离区；第二分离腔体包括旋风分离区，从而形成二级油气分离结构。其中，在第一分离腔体上形成第一出液口和油气分离器的进气口，在第二分离腔体上形成第二出液口和油气分离器的出气口，使得油气混合气首先进入迷宫分离区进行粗分离，然后再进入旋风分离区进行精分离，大大提高了油气分离器的油气分离效率，减小了发动机曲轴箱内的油气引起的排放问题，进而减小了汽车的排放问题。进一步地，将第二分离腔体的出液口与独立的回油管道密闭连通，由于其内部压力不受曲轴箱内部压力的影响，保证了回油的通畅，提高了回油效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种油气分离器，包括分离腔体，所述分离腔体上形成有进气口和出气口，其特征在于，所述分离腔体包括密闭连通的第一分离腔体和第二分离腔体；所述第一分离腔体内设置有迷宫挡板组，所述迷宫挡板组所在的区域形成迷宫分离区；所述第二分离腔体包括旋风分离区；在所述第一分离腔体上形成第一出液口和所述进气口；在所述第二分离腔体上形成第二出液口和所述出气口。

2.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述第一出液口与第一回油管道密闭连通；所述第二出液口与第二回油管道密闭连通。

3.根据权利要求2所述的油气分离器，其特征在于，所述第一回油管道的一端与所述进气口密闭连通；所述第一回油管道的侧壁上设置有多个曲轴箱取气口。

4.根据权利要求2所述的油气分离器，其特征在于，所述第二回油管道由依次密闭连通的回油腔、连接管道和正时罩盖回油管道组成；且所述回油腔的另一端与所述第二出液口密闭连通。

5.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述出气口处设置有膜片阀，用于控制所述油气分离器中油气混合气的流速；

所述出气口包括多个缓冲气孔。

6.一种发动机，其特征在于，所述发动机的油气分离器采用权利要求1～5任一项所述的油气分离器。

7.根据权利要求6所述的发动机，其特征在于，所述油气分离器可拆卸安装在所述发动机气缸体上。

8.根据权利要求6或7所述的发动机，其特征在于，所述第一回油管道形成在所述发动机气缸体的内壁上。

9.根据权利要求6或7所述的发动机，其特征在于，所述正时罩盖回油管道形成在所述发动机的正时罩盖的内壁上。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车的发动机采用权利要求6～9任一项所述的发动机。

Images