CN103422942A - 一种油气分离器以及发动机缸盖护罩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气分离器以及发动机缸盖护罩，油气分离器包括八个腔室，混合气体顺次地经过此八个腔室进行油气分离，分离后的气体排出，分离后的油汇集至油底壳中。发动机缸盖护罩内部的进气侧挡油板和排气侧挡油板上分别设置有所述油气分离器；进气侧的油气分离器分离的气体通过PCV阀与进气歧管连通；排气侧的气体通过空气滤清器与进气歧管连通。应用本发明，能够实现油滴与空燃混合气有效分离的目的，能够有效及迅速地降低曲轴箱通风系统的机油携带量，使产品大大降低机油耗，并更具环保特征；本发明的结构简单实用。

Description

一种油气分离器以及发动机缸盖护罩

技术领域

本发明涉及汽车发动机技术领域，尤其涉及一种油气分离器以及发动机缸盖护罩。

背景技术

汽车的发动机缸盖护罩的作用是密封曲轴箱和承担曲轴箱的呼吸作用。现代汽油机发动机由于排放法规的要求一般都采用闭式的呼吸系统，而且随着发动机技术的发展以及现代人环保意识的不断加强，对于内燃机的机油携带量的要求也越发苛刻。这就需要运用现有技术在有限空间结构中快速、有效的将曲轴箱窜气进行分离，以满足产品的使用要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种油气分离器以及发动机缸盖护罩，在有限的空间内通过优化油气分离室的空间布局，不仅提升了加工工艺，而且提高了油气分离效率。

为实现上述目的，所述油气分离器，其特点是，所述油气分离器包括呈长方体形状的主体，以及将所述主体分隔成按照四行两列排布的预分离室、第一分离室、第二混合室、第二分离室、第一混合室、第一撞击室、第三混合室和第二撞击室的隔板总成；其中，所述预分离室、第一分离室、第二混合室和第二分离室顺次地位于第一列上，所述第一混合室、第一撞击室、第三混合室和第二撞击室顺次地位于第二列上，所述预分离室和第一混合室位于同一行上；其中，

所述预分离室通过其与第一混合室的公共侧壁上的多个第一通孔与所述第一混合室连通；所述第一混合室通过其与第一撞击室的公共侧壁上的多个第一通孔与所述第一撞击室连通；所述第一撞击室通过其与第一分离室的公共侧壁底部的第二通孔与所述第一分离室连通；所述第一分离室通过其与第二混合室的公共侧壁上的多个第一通孔与所述第二混合室连通；

所述第二混合室通过其与第三混合室的公共侧壁上的多个第一通孔与所述第三混合室连通；所述第三混合室通过其与第二撞击室的公共侧壁上的多个第一通孔与所述第二撞击室连通；所述第二撞击室通过其与第二分离室的公共侧壁底部的第二通孔与所述第二分离室连通；

所述第一分离室和第二分离室内分别设置有第一回油孔和第二回油孔，所述第一回油孔和第二回油孔均与油底壳连通；

所述第一混合室、第一撞击室、第二混合室、第三混合室和第二撞击室内设置有用于采集油滴并且将采集到的油滴分别一一对应地输送至第一撞击室、第一分离室、第三混合室、第二撞击室和第二分离室的油道；所述第一分离室和第二分离室内设置有用于采集油滴并且将采集到的油滴分别一一对应地输送至第一回油孔和第二回油孔内的油道。

优选的是，所述隔板总成包括三块彼此平行的横向隔板和一块分别与所述三块横向隔板垂直交叉的纵向隔板，所述纵向隔板的沿其长度方向的两个端面分别与所述主体固定连接。

优选的是，所述纵向隔板沿各个横向隔板的纵向中心线与所述各个横向隔板垂直交叉。

优选的是，所述纵向隔板与三块横向隔板一体成型。

优选的是，所述第二通孔为弧形孔，所述第一通孔的孔径小于所述弧形孔的圆弧半径。

优选的是，所述第一回油孔和第二回油孔均为沉头孔。

优选的是，所述预分离室、第一分离室、第二混合室、第二分离室、第一混合室、第一撞击室、第三混合室和第二撞击室的各个侧壁上分别设置有竖直的波纹结构。

所述发动机缸盖护罩，其特点是，所述发动机缸盖护罩包括护罩本体，以及均设置于所述护罩本体内部的进气侧挡油板和排气侧挡油板，所述进气侧挡油板和排气侧挡油板上分别设置有上述油气分离器；其中

位于进气侧挡油板上的油气分离器的预分离室和位于排气侧挡油板上的油气分离器的预分离室均与用于排出油气混合气体的进气口相连通；所述位于进气侧挡油板上的油气分离器的第二分离室通过曲轴箱强制通风阀与进气歧管连通；所述位于进气侧挡油板上的油气分离器的第二分离室通过空气滤清器与所述进气歧管连通。

优选的是，所述护罩本体由PA66-GF35工程塑料制成。

优选的是，所述护罩本体的后端布设有凸轮轴位置传感器。

本发明的有益效果在于，本发明利用油气混合气中空气与油滴的密度不同，在混合气体流动的过程中分别通过预分离室、第一混合室、第一撞击室、第一分离室、第二混合室、第三混合室、第二撞击室和第二分离室，从而达到油滴与空燃混合气有效分离的目的，能够有效及迅速地降低曲轴箱通风系统的机油携带量，使产品大大降低机油耗，并更具环保特征；本发明结构简单实用。

附图说明

图1示出了本发明所述的油气分离器的结构示意图。

图2示出了组成图1中所示的隔板总成的纵向隔板和横向隔板的结构示意图。

图3示出了本发明所述的发动机缸盖护罩的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

图1示出了本发明所述的油气分离器的结构示意图，如图1所示，所述油气分离器包括呈长方体形状的主体，以及将所述主体分隔成按照四行两列排布的预分离室5、第一分离室8a、第二混合室6b、第二分离室8b、第一混合室6a、第一撞击室7a、第三混合室6c和第二撞击室7b的隔板总成。

具体地，图2示出中了组成图1中所示的隔板总成的纵向隔板16和横向隔板15的结构示意图，如图2所示，所述隔板总成包括三块彼此平行的横向隔板15和一块分别与所述三块横向隔板15垂直交叉的纵向隔板16，所述纵向隔板16的沿其长度方向的两个端面分别与所述主体固定连接。特别地，所述纵向隔板16沿各个横向隔板15的纵向中心线与所述各个横向隔板15垂直交叉；并且，所述纵向隔板16优选地和三块横向隔板15一体成型。

上述八个腔室的具体分布为：预分离室5、第一分离室8a、第二混合室6b和第二分离室8b顺次地位于第一列上，第一混合室6a、第一撞击室7a、第三混合室6c和第二撞击室7b顺次地位于第二列上，预分离室5和第一混合室6a位于第一行上，第一分离室8a和第一撞击室7a位于第二行上，第二混合室6b和第三混合室6c位于第三行上，第二分离室8b和第二撞击室7b位于第四行上。

混合气体是通过以下结构顺次在上述八个腔室之间贯穿的：预分离室5与第一混合室6a的公共侧壁的上半部设置有多个第一通孔14（圆孔），在本实施例中，设置有三行六列共十八个第一通孔14，预分离室5通过此十八个第一通孔14与第一混合室6a相连通；

第一混合室6a与第一撞击室7a的公共侧壁的上半部设置有多个第一通孔14（圆孔），在本实施例中，设置有三行六列共十八个第一通孔14，第一混合室6a通过此十八个第一通孔14与第一撞击室7a相连通；

第一撞击室7a与第一分离室8a的公共侧壁的底部设置有一个第二通孔17，所述第二通孔17为弧形孔，所述弧形孔的圆弧半径大于第一通孔14的孔径，第一撞击室7a通过此第二通孔17与第一分离室8a相连通；

第一分离室8a与第二混合室6b的公共侧壁的上半部设置有多个第一通孔14（圆孔），在本实施例中，设置有三行六列共十八个第一通孔14，第一分离室8a通过此十八个第一通孔14与第二混合室6b相连通；

第二混合室6b与第三混合室6c的公共侧壁的上半部设置有多个第一通孔14（圆孔），在本实施例中，设置有三行六列共十八个第一通孔14，第二混合室6b通过此十八个第一通孔14与第三混合室6c相连通；

第三混合室6c与第二撞击室7b的公共侧壁的上半部设置有多个第一通孔14（圆孔），在本实施例中，设置有三行六列共十八个第一通孔14，第二混合室6b通过此十八个第三混合室6c与第二撞击室7b相连通；

第二撞击室7b与第二分离室8b的公共侧壁的上半部设置有多个第一通孔14（圆孔），在本实施例中，设置有三行六列共十八个第一通孔14，第二撞击室7b通过此十八个第三混合室6c与第二分离室8b相连通。

分离出来的油滴是通过以下结构顺次在各个腔室之间贯穿的：所述第一分离室8a和第二分离室8b内分别设置有第一回油孔91和第二回油孔92，所述第一回油孔91和第二回油孔92均与油底壳连通；

所述第一混合室6a内设置有用于采集分离出来的油滴并且将采集到的油滴输送至第一撞击室7a的油道13；所述第一撞击室7a内设置有用于采集分离出来的油滴并且将采集到的油滴输送至第一分离室8a的油道13；所述第二混合室6b内设置有用于采集分离出来的油滴并且将采集到的油滴输送至第三混合室6c的油道13；所述第三混合室6c内设置有用于采集分离出来的油滴并且将采集到的油滴输送至第二撞击室7b的油道13；所述第二撞击室7b内设置有用于采集分离出来的油滴并且将采集到的油滴输送至第二分离室8b的油道13。上述油道13包括嵌入式的油槽通道，以及用于将各腔室的各个侧面流下的油滴导引至油槽通道的倾斜面，这里，需要注意的是，沿着混合气体流动的方向，由各个油道13连接组成的油道13总成具有连续的倾斜角度，以使油槽通道内的油滴能够顺利地导引至第一回油孔91或第二回油孔92内。所述第一回油孔91和第二回油孔92均为回油沉头孔。

另外，为了更有效地收集分离出来的油滴，所述预分离室5、第一分离室8a、第二混合室6b、第二分离室8b、第一混合室6a、第一撞击室7a、第三混合室6c和第二撞击室7b的各个侧壁上分别设置有竖直的波纹结构。

本发明的所述的油气分离器的工作原理为：油气混合气及油滴经进气口4进入油气分离器的；首先进入油气分离器的预分离室5，预分离室5的作用是将混合油气中的大颗粒油滴直径进行过滤；混合油气经过初次过滤后，经过纵向隔板16上的撞击孔14进入第一混合室6a中进行混合；混合后的混合器油滴凝聚力大大加强，通过撞击孔14进入第一撞击室7a使小油滴凝聚成大油滴，油滴在横向隔板15附近形成汇集，并通过嵌入式油道13进入第一分离室8a，混合气通过弧形孔进入第一分离室8a内进行油气分离；第一分离室8a内混合气通过撞击在侧板波纹结构再次进行油滴汇集，油滴由沉头形状的第一回油孔91回流到油底壳，初级油气分离到此结束。经过初级过滤后，油气混合气中的机油含量大大降低，然后混合气通过第二混合室6b、第三混合室6c再次使机油液滴浓度进行提升，依次进入第二撞击室7b与第二分离室8b使油气再一次进行分离，机油液体由第二回油孔92回流到油底壳。分离后的机油携带量小于1.0g/h，满足欧Ⅴ排放要求。

图3示出了本发明所述的发动机缸盖护罩的结构示意图，如图3所示，所述发动机缸盖护罩包括护罩本体1，以及均设置于所述护罩本体内部的进气侧挡油板2和排气侧挡油板3，所述进气侧挡油板2和排气侧挡油板3上分别设置有上述油气分离器。特别地，所述进气侧挡油板2、排气侧挡油板3与护罩本体1采用摩擦焊进行可靠连接；所述进气侧挡油板2与其上布设的油气分离器一体成型；同样地，排气侧挡油板3与其上布设的油气分离器一体成型。

具体地，所述护罩本体1优选地由PA66-GF35工程塑料制成。

位于进气侧挡油板2上的油气分离器的预分离室5和位于排气侧挡油板3上的油气分离器的预分离室5均与用于排出油气混合气体的进气口4相连通；所述位于进气侧挡油板2上的油气分离器的第二分离室8b通过曲轴箱强制通风（PCV，Positive Crankcase Ventilation）阀10与进气歧管连通；所述位于进气侧挡油板2上的油气分离器的第二分离室8b通过呼吸器通风口1与空气滤清器的进风口连通，所述空气滤清器的出风口与所述在进气歧管连通。

进一步地，所述护罩本体1的后端布设有凸轮轴位置传感器12，用于实时检测凸轮轴的位置。

本发明所述的发动机缸盖护罩的工作原理是：利用油气混合气中空气与油滴的密度不同，在混合气体流动的过程中分别通过预分离室5、第一混合室6a、第一撞击室7a、第一分离室8a、第二混合室6b、第三混合室6c、第二撞击室7b和第二分离室8b，从而达到油滴与空燃混合气有效分离的目的。分离后的气体通过PCV阀10或呼吸器通风口11回到燃烧室燃烧掉，以免直接排放到大气中污染环境。

具体地，发动机在不同的工况下，缸盖护罩内的混合气体的流动方向不同。在发动机低速低负荷时，混合气体通过位于进气侧挡油板2上布设的油气分离器进行油气分离，分离后的气体经PCV阀10直接进入进气歧管，然后进入燃烧室，而同时在呼吸器通风口11处补充新鲜空气。当发动机高速大负荷时，由于PCV阀10单向通气的作用，混合气体通过排气侧挡油板3上布设的油气分离器进行油气分离，分离后的气体通过呼吸器通风口11进入空气滤清器之后，然后通过进气歧管进入燃烧室。

另外，第一回油孔91和第二回油孔92处的油的自重压力又可以阻止曲轴箱的气体倒流进入发动机缸盖护罩。

本发明专利结构简单实用，可以有效及迅速地降低曲轴箱通风系统的机油携带量，使产品大大降低机油耗，并更具环保特征。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种油气分离器，其特征在于：所述油气分离器包括呈长方体形状的主体，以及将所述主体分隔成按照四行两列排布的预分离室、第一分离室、第二混合室、第二分离室、第一混合室、第一撞击室、第三混合室和第二撞击室的隔板总成；其中，所述预分离室、第一分离室、第二混合室和第二分离室顺次地位于第一列上，所述第一混合室、第一撞击室、第三混合室和第二撞击室顺次地位于第二列上，所述预分离室和第一混合室位于同一行上；其中，

所述预分离室通过其与第一混合室的公共侧壁上的多个第一通孔与所述第一混合室连通；所述第一混合室通过其与第一撞击室的公共侧壁上的多个第一通孔与所述第一撞击室连通；所述第一撞击室通过其与第一分离室的公共侧壁底部的第二通孔与所述第一分离室连通；所述第一分离室通过其与第二混合室的公共侧壁上的多个第一通孔与所述第二混合室连通；

所述第二混合室通过其与第三混合室的公共侧壁上的多个第一通孔与所述第三混合室连通；所述第三混合室通过其与第二撞击室的公共侧壁上的多个第一通孔与所述第二撞击室连通；所述第二撞击室通过其与第二分离室的公共侧壁底部的第二通孔与所述第二分离室连通；

所述第一分离室和第二分离室内分别设置有第一回油孔和第二回油孔，所述第一回油孔和第二回油孔均与油底壳连通；

所述第一混合室、第一撞击室、第二混合室、第三混合室和第二撞击室内设置有用于采集油滴并且将采集到的油滴分别一一对应地输送至第一撞击室、第一分离室、第三混合室、第二撞击室和第二分离室的油道；所述第一分离室和第二分离室内设置有用于采集油滴并且将采集到的油滴分别一一对应地输送至第一回油孔和第二回油孔内的油道。

2.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于：所述隔板总成包括三块彼此平行的横向隔板和一块分别与所述三块横向隔板垂直交叉的纵向隔板，所述纵向隔板的沿其长度方向的两个端面分别与所述主体固定连接。

3.根据权利要求2所述的油气分离器，其特征在于：所述纵向隔板沿各个横向隔板的纵向中心线与所述各个横向隔板垂直交叉。

4.根据权利要求3所述的油气分离器，其特征在于：所述纵向隔板与三块横向隔板一体成型。

5.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于：所述第二通孔为弧形孔，所述第一通孔的孔径小于所述弧形孔的圆弧半径。

6.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于：所述第一回油孔和第二回油孔均为沉头孔。

7.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于：所述预分离室、第一分离室、第二混合室、第二分离室、第一混合室、第一撞击室、第三混合室和第二撞击室的各个侧壁上分别设置有竖直的波纹结构。

8.一种发动机缸盖护罩，其特征在于：所述发动机缸盖护罩包括护罩本体，以及均设置于所述护罩本体内部的进气侧挡油板和排气侧挡油板，所述进气侧挡油板和排气侧挡油板上分别设置有如权利要求1至7中任意一项所述的油气分离器；其中

位于进气侧挡油板上的油气分离器的预分离室和位于排气侧挡油板上的油气分离器的预分离室均与用于排出油气混合气体的进气口相连通；所述位于进气侧挡油板上的油气分离器的第二分离室通过曲轴箱强制通风阀与进气歧管连通；所述位于进气侧挡油板上的油气分离器的第二分离室通过空气滤清器与所述进气歧管连通。

9.根据权利要求8所述的发动机缸盖护罩，其特征在于：所述护罩本体由PA66-GF35工程塑料制成。

10.根据权利要求8或9所述的发动机缸盖护罩，其特征在于：所述护罩本体的后端布设有凸轮轴位置传感器。

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