CN103557042B - 气液分离装置及曲轴箱通风结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气液分离装置及曲轴箱通风结构。气液分离装置包括本体，具有中空的中央流道、处于中央流道底端的底端开口、处于中央流道顶端的顶端开口以及处于中央流道的周向侧壁上的周向侧壁开口；离心件布置于中央流道内，且被设置成使得通入中央流道内的废气在离心件处凝结出液滴，液滴被离心件产生的离心力径向向外甩出到所述中央流道的周向侧壁。曲轴箱通风结构包括曲轴箱、气缸盖罩及气液分离装置；废气通道将曲轴箱与气缸盖罩连通，气液分离装置布置于废气通道内。离心件将各液滴甩出到周向侧壁，绝大部分液滴经周向侧壁开口排离本体，少部分的液滴经底端开口排离本体，从而本发明的气液分离装置基本完成本体内废气的气液分离。

Description

气液分离装置及曲轴箱通风结构

技术领域

本发明涉及一种气液混合体的分离技术，特别是涉及一种气液分离装置及曲轴箱通风结构。

背景技术

发动机燃烧产生的绝大部分废气通过排气管排离车外，少部分废气通过活塞环与汽缸壁之间的间隙窜入到曲轴箱中。窜入到曲轴箱中的废气中包含气相和液相，这些物质如不及时清除将会加速机油的变质并使机件受到腐蚀或锈蚀。另外，由于废气窜入到曲轴箱内会导致曲轴箱内的压力增大，当压力增加到一定程度时，机油会从曲轴油封和曲轴箱衬垫处渗漏。

因此有必要提供一种能将窜入到曲轴箱中的废气进行气液分离的技术。

发明内容

本发明的一个目的是对窜入到曲轴箱中的废气进行油气分离。

本发明一个进一步的目的是要减轻气缸盖罩气液分离的负荷，降低气缸盖罩的设计难度。

特别地，本发明提供了一种气液分离装置，包括：

本体，具有中空的中央流道、处于所述中央流道底端的底端开口、处于所述中央流道顶端的顶端开口以及处于所述中央流道的周向侧壁上的周向侧壁开口；和

离心件，布置于所述中央流道内，且被设置成使得通入所述中央流道内的废气在所述离心件处凝结出液滴，所述液滴被所述离心件产生的离心力径向向外甩出到所述中央流道的周向侧壁。

进一步地，所述周向侧壁开口的数量为多个，且多个所述周向侧壁开口布置在所述周向侧壁不同高度处排列成行，相邻两行所述周向侧壁开口之间对齐排列或交错排列。

进一步地，所述周向侧壁具有外翻边，所述外翻边与所述周向侧壁形成通道，由所述离心件甩出到所述周向侧壁的部分所述液滴依次经所述周向侧壁开口及所述通道而排离所述本体。

进一步地，所述离心件由扇杆和至少六片均匀分布于所述扇杆顶端的扇叶组成，所述扇杆的下部安装在所述本体的底壁上的中央安装孔内；

所述底端开口为多个布置在所述底壁上、与所述中央安装孔间隔开且贯通所述底壁的通孔。

进一步地，所述底壁上形成所述底端开口的部分处于所述底壁内表面的局部凹陷区域的中心。

本发明还提供一种曲轴箱通风结构，包括曲轴箱、气缸缸体、气缸盖罩及气液分离装置；

一废气通道穿过缸体将所述曲轴箱与所述气缸盖罩连通，所述气液分离装置布置于所述废气通道内，且所述气液分离装置的本体的顶端开口朝向所述气缸盖罩。

进一步地，所述废气通道具有扩大部，所述气液分离装置整体置于所述扩大部内，所述气液分离装置通过所述外翻边与所述扩大部的内壁相抵靠来固定于所述废气通道内。

进一步地，所述气缸盖罩内布置有与所述气液分离装置的本体的顶端开口连通的迷宫式通道。

废气经中央流道进入本体内，在离心件处废气的温度高于从顶端开口进入的空气的温度，从而使得废气在离心件处凝结出液滴，此液滴包括气相冷凝产生的液滴及液相聚集产生的液滴。本发明的离心件将各液滴向外甩出到中央流道的周向侧壁，绝大部分所述液滴经所述周向侧壁开口排离本体，少部分的所述液滴经底端开口排离本体，从而本发明的气液分离装置基本完成本体内废气的气液分离。

进一步地，废气经过气缸盖罩内的挡板组成的迷宫式通道，气相和液相冷却在迷宫式通道的挡板间凝结出液滴，从而产生气液分离的效果。本发明的气液分离装置配合气缸盖罩内的迷宫式通道使用，能够减少迷宫式通道内挡板的数量或者减小挡板的高度，从而可以减少挡板对气缸盖罩设计的影响，降低气缸盖罩的设计难度。本发明的气液分离装置配合气缸盖罩内的迷宫式通道使用还能减轻气缸盖罩气液分离的负荷。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的一部分气液分离装置的示意图；

图2是图1所示气液分离装置与废气通道的位置关系示意图；

图3是图1所示气液分离装置与扩大部的位置关系示意图；

图4是图2的示意性侧视图。

图5是本发明一个实施例的相邻两行周向侧壁开口对齐排列的示意图；

图6是本发明一个实施例的相邻两行周向侧壁开口交错排列的示意图；

图7是根据本发明一个实施例的曲轴箱通风结构的示意图。

附图中使用的附图标记如下：

10-本体，10a-周向侧壁，10b-外翻边，10c-底壁，11-底端开口，12-顶端开口，13-周向侧壁开口，14-通道，15-中央流道，16-中央安装孔；

20-离心件，21-扇叶，22-扇杆；

30-曲轴箱；

40-气缸盖罩，41-挡板；

50-废气通道，51-扩大部；

60-PCV阀；

70-缸体；

100-气液分离装置。

图5中的实心箭头示出了废气依次经曲轴箱、废气通道、气液分离装置及气缸盖罩的流动方向，空心箭头示出了液滴依次经周向侧壁开口及通道而排离本体的流动方向。

具体实施方式

如图1-图4所示，本发明的气液分离装置100一般性地可包括本体10和离心件20。

其中，本体10具有中空的中央流道15、处于所述中央流道15底端的底端开口11、处于所述中央流道15顶端的顶端开口12以及周向侧壁开口13。所述周向侧壁开口13处于所述中央流道15的周向侧壁10a上。

其中，离心件20布置于所述中央流道15内，离心件20被设置在所述中央流道15内的适当高度处来成使得通入所述中央流道15内的废气在所述离心件20处凝结出液滴。所述液滴被所述离心件20产生的离心力径向向外甩出到所述中央流道15的周向侧壁10a。绝大部分所述液滴经所述周向侧壁开口13排离本体10，少部分的所述液滴经底端开口11排离本体10，从而本发明的气液分离装置100基本完成本体10内废气的气液分离。

所述周向侧壁开口13的数量为多个，布置在所述周向侧壁10a不同高度处排列成行，相邻两行所述周向侧壁开口13之间对齐排列或交错排列。这样，液滴在从周向侧壁10a流下的过程中能流入不同的高度的周向侧壁开口13内。图5是图2-图4中周向侧壁开口的示意图，其中相邻两行周向侧壁开口13对齐排列。考虑到离心件20的转动，从而被离心件20甩出的液滴首先在周向侧壁10a上斜向下运动，所以图6示出了两行周向侧壁开口13交错排列的一种优选方案。

如图2-图4所示，所述周向侧壁10a具有外翻边10b，所述外翻边10b与所述周向侧壁10a形成通道14，由所述离心件20甩出到所述周向侧壁10a的部分所述液滴依次经所述周向侧壁开口13及所述通道14而排离所述本体10。如上所述，另一部分所述液滴经底端开口11排离本体10，为了便于该部分液滴排离本体10，所述底壁10c上形成所述底端开口11的部分处于所述底壁10c内表面的局部凹陷区域的中心，在这种情况下，底壁10c内表面具有与底端开口11数量相同的局部凹陷区域。

如图2和图3所示，本发明的所述底端开口11布置在所述本体10的底壁10c上，且贯通所述底壁10c。如图2-图4所示，所述离心件20由扇杆22和扇叶21组成。为了保证废气在扇叶21处凝结出足够多的液滴，至少应该具有六片扇叶。在图1中，八片扇叶21均匀分布于所述扇杆22的顶端，所述扇杆22的下部安装在所述本体10的底壁10c上的中央安装孔16内，从而所述底壁10c将所述离心件20支撑。

图7是根据本发明一个实施例的曲轴箱通风结构的示意图。如图7所示，一种曲轴箱通风结构，包括曲轴箱30、气缸盖罩40及气液分离装置100。一废气通道50穿过缸体70将所述曲轴箱30与所述气缸盖罩40连通，所述气液分离装置布置于所述废气通道50内，且所述气液分离装置的本体10的顶端开口12朝向所述气缸盖罩40。

参见图2-图4，所述废气通道50具有扩大部51，所述气液分离装置整体置于所述扩大部51内，所述气液分离装置通过所述外翻边10b与所述扩大部51的内壁相抵靠来固定于所述废气通道50内。

在图7中，所述气缸盖罩40内布置有由多个上下交错排列的挡板41组成的迷宫式通道，顶端开口12连通所述迷宫式通道。迷宫式通道用于对依次经曲轴箱、废气通道、气液分离装置及气缸盖罩的废气进行第二次的气液分离。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (7)

1.一种气液分离装置，包括：

本体(10)，具有中空的中央流道(15)、处于所述中央流道(15)底端的底端开口(11)、处于所述中央流道(15)顶端的顶端开口(12)以及处于所述中央流道(15)的周向侧壁(10a)上的周向侧壁开口(13)；和

离心件(20)，布置于所述中央流道(15)内，且被设置成使得通入所述中央流道(15)内的废气在所述离心件(20)处凝结出液滴，所述液滴被所述离心件(20)产生的离心力径向向外甩出到所述中央流道(15)的周向侧壁(10a)；

其中，所述周向侧壁(10a)具有外翻边(10b)，所述外翻边(10b)与所述周向侧壁(10a)形成通道(14)，由所述离心件(20)甩出到所述周向侧壁(10a)的部分所述液滴依次经所述周向侧壁开口(13)及所述通道(14)而排离所述本体(10)。

2.根据权利要求1所述的气液分离装置，其中，

所述周向侧壁开口(13)的数量为多个，且多个所述周向侧壁开口(13)布置在所述周向侧壁(10a)不同高度处排列成行，相邻两行所述周向侧壁开口(13)之间对齐排列或交错排列。

3.根据权利要求1所述的气液分离装置，其中，

所述离心件(20)由扇杆(22)和至少六片均匀分布于所述扇杆(22)顶端的扇叶(21)组成，所述扇杆(22)的下部安装在所述本体(10)的底壁(10c)上的中央安装孔(16)内；

所述底端开口(11)为多个布置在所述底壁(10c)上、与所述中央安装孔间隔开且贯通所述底壁(10c)的通孔。

4.根据权利要求3所述的气液分离装置，其中，

所述底壁(10c)上形成所述底端开口(11)的部分处于所述底壁(10c)内表面的局部凹陷区域的中心。

5.一种曲轴箱通风结构，包括曲轴箱(30)、缸体(70)、气缸盖罩(40)及权利要求1-4之一所述的气液分离装置(100)；

一废气通道(50)穿过缸体(70)将所述曲轴箱(30)与所述气缸盖罩(40)连通，所述气液分离装置布置于所述废气通道(50)内，且所述气液分离装置的本体(10)的顶端开口(12)朝向所述气缸盖罩(40)。

6.根据权利要求5所述的曲轴箱通风结构，其中，

所述废气通道(50)具有扩大部(51)，所述气液分离装置整体置于所述扩大部(51)内，所述气液分离装置通过所述外翻边(10b)与所述扩大部(51)的内壁相抵靠来固定于所述废气通道(50)内。

7.根据权利要求5所述的曲轴箱通风结构，其中，

所述气缸盖罩(40)内布置有与所述气液分离装置的本体(10)的顶端开口(12)连通的迷宫式通道。