CN105221213B - 一种汽油直喷增压发动机油气分离机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽油直喷增压发动机油气分离机构，上下壳体扣合在一起形成分离腔，分离腔分隔为主分离腔和副分离腔出气室，主分离腔再通过精分离器挡板分隔为主分离腔进气室和出气室，在精分离器挡板上设有若干过孔。在下壳体上设有进气口和回油口。在上壳体背面形成副分离腔进气室，并通过上壳体上的副分离腔进气口与主分离腔出气室连通；副分离腔进气室与副分离腔出气室通过中心管的中心孔连通。在中心管上套设有弹簧，卡盖通过橡胶膜片使弹簧始终处于压缩状态并和中心管口之间始终存在通气间隙；在上壳体上设有两出气口。本发明油气分离效果好，有利于改善发动机的排放；方便装配；同时体积小，对安装空间无特别要求。
Description
技术领域
本发明涉及汽油直喷增压发动机，具体来讲涉及一种汽油直喷增压发动机油气分离机构，属于汽车发动机技术领域。
背景技术
近年来，汽车逐渐成为人们生活中重要的交通工具，但随着全球对节约能源和环保等问题的要求越来越高，汽车排放问题也受到人们的高度重视。
发动机作为汽车的核心，其动力性决定了车辆的性能。发动机内部的活塞随连杆做往复运动时，高压油气和废气混合物会从活塞环的缝隙中窜入曲轴箱内，一旦遇到高温高压就可能会发生爆炸。为避免上述情况发生，保证发动机能正常工作，通常会给发动机进行强制性通风，而油气分离机构成为强制通风的关键，通过油气分离器将曲轴箱中的油雾、碳氢化合物等实现油气分离，气体回流到发动机配气机构中再次利用，使曲轴箱得以泄压，避免曲轴箱内压力过大造成的危害。增压发动机使用的油气分离器直接影响发动机性能，油气分离效率不好会影响发动机排放。现有的油气分离器体积较大，装配布置困难，且分离效果较差，会造成回油不畅、窜油的隐患。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种油气分离效果好、方便装配、体积小的汽油直喷增压发动机油气分离机构。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：
一种汽油直喷增压发动机油气分离机构，包括上壳体、下壳体和卡盖，上壳体和下壳体扣合在一起以在两者之间合围形成油气分离用分离腔，分离腔通过隔板分隔为主分离腔和副分离腔出气室，其中主分离腔再通过精分离器挡板分隔为主分离腔进气室和主分离腔出气室，在精分离器挡板上设有若干过孔以将主分离腔进气室和主分离腔出气室连通；在下壳体上设有用于曲轴箱中的油气进入到主分离腔进气室内的进气口，进气口靠近主分离腔进气室一端，在下壳体上设有与主分离腔出气室连通的用于分离后的机油流回油底壳的回油口，所述回油口设于远离进气口的主分离腔出气室一端；
在上壳体背面形成有筒状结构，所述卡盖罩在筒状结构上，卡盖、筒状结构和上壳体背面共同形成副分离腔进气室；在上壳体上设有副分离腔进气口，副分离腔进气口将副分离腔进气室与主分离腔出气室连通；在副分离腔进气室中部设有中心管，副分离腔进气室与副分离腔出气室通过中心管的中心孔连通；在中心管上套设有弹簧，在弹簧上端设有橡胶膜片，卡盖通过橡胶膜片使弹簧始终处于压缩状态并在自然状态下使橡胶膜片和中心管口之间始终存在通气间隙；在上壳体上设有分别与副分离腔出气室连通的两出气口，两出气口分别用于与进气歧管和进气管连通。
进一步地，在精分离器挡板上设有簧片，簧片盖在位于主分离腔出气室的过孔出口端以使气体只能从主分离腔进气室进入主分离腔出气室，而不能从主分离腔出气室进入主分离腔进气室。同时，油气混合气作用于簧片上，一方面降低了混合气流速，另一方面油液因簧片而改变方向，更容易实现油气分离。
上壳体上的两出气口都是由出气管和设于出气管内的单向阀组成，单向阀使气体只能从副分离腔出气室排出而不能进入副分离腔出气室。出气管便于与对应的进气歧管和进气管对接，单向阀则避免了气体通过进气歧管和进气管回流进入副分离腔出气室。
优选地，所述出气管与副分离腔出气室连接处设有用于使出气均匀的匀流板，匀流板上均匀分布有若干匀流孔。出气通过匀流孔进入出气管，这样可以使进入进气歧管和进气管的气流较为均匀。
所述上壳体在部分主分离腔所在部位向背面隆起，以形成较其他主分离腔更深的型腔，所述精分离器挡板安装于该型腔中。该结构保证精分离器挡板有足够的安装深度，该安装深度以能够匹配精分离器挡板需要的高度。
在上壳体和下壳体扣合面设有相互配合的卡槽和凸筋，凸筋卡于卡槽内以增加两者扣合面的密封性；在隔板和精分离器挡板朝向下壳体的端面设有凸筋，在下壳体对应位置设有与隔板和精分离器挡板上的凸筋匹配的卡槽，隔板和精分离器挡板上的凸筋卡于对应的卡槽内以增加两者扣合面的密封性。
相比现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过多方面结构改进，油气分离效果好，有利于改善发动机的排放，避免了回油不畅、窜油的隐患。
2、本发明直接通过螺栓安装于气缸盖罩上，方便装配；同时体积小，对安装空间无特别要求。
附图说明
图1-本发明油气分离机构侧视图。
图2-本发明油气分离机构俯视图。
图3-本发明油气分离机构仰视图。
图4-本发明油气分离机构剖面图。
图5-上壳体下表面结构示意图。
图6-本发明精分离器挡板结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1-6，本发明汽油直喷增压发动机油气分离机构，包括上壳体1、下壳体2和卡盖3，上壳体1和下壳体2扣合在一起以在两者之间合围形成油气分离用分离腔，分离腔通过隔板6分隔为主分离腔和副分离腔出气室17。其中主分离腔再通过精分离器挡板7分隔为主分离腔进气室10和主分离腔出气室12，在精分离器挡板上设有若干过孔以将主分离腔进气室10和主分离腔出气室12连通。参见图3，在下壳体2上设有用于曲轴箱中的油气进入到主分离腔进气室内的进气口14，进气口14靠近主分离腔进气室一端，在下壳体2上设有与主分离腔出气室12连通的用于分离后的机油流回油底壳的回油口13，所述回油口13设于远离进气口的主分离腔出气室12一端。
在上壳体1背面形成有筒状结构，所述卡盖3罩在筒状结构上，卡盖、筒状结构和上壳体背面共同形成副分离腔进气室16。在上壳体1上设有副分离腔进气口15，副分离腔进气口15将副分离腔进气室16与主分离腔出气室12连通。在主分离腔出气室12上靠近副分离腔进气口处设有一栏板18，该栏板18一端与隔板6连接，另一端与上壳体内壁形成窄的间隙，该间隙构成气流通道，主分离腔出气室通过该气流通道与副分离腔进气口连通，即气流只能通过该窄的气流通道进入副分离腔进气口，使气流流动更可控。在副分离腔进气室中部设有中心管，副分离腔进气室与副分离腔出气室通过中心管的中心孔连通。在中心管上套设有弹簧5，在弹簧5上端设有橡胶膜片4，卡盖3通过橡胶膜片4使弹簧5始终处于被压缩状态并在自然状态下（没有气体进出下）使橡胶膜片4和中心管口之间始终存在通气间隙。在上壳体1上设有分别与副分离腔出气室17连通的两出气口11，两出气口11分别用于与进气歧管和进气管连通。
进一步地，在精分离器挡板上设有簧片，簧片盖在位于主分离腔出气室的过孔出口端以使气体只能从主分离腔进气室进入主分离腔出气室，而不能从主分离腔出气室进入主分离腔进气室。同时，油气混合气作用于簧片上，一方面降低了混合气流速，另一方面油液因簧片而改变方向，更容易实现油气分离。
参见图4，上壳体上的两出气口11都是由出气管8和设于出气管内的单向阀9组成，单向阀9使气体只能从副分离腔出气室排出而不能进入副分离腔出气室。出气管便于与对应的进气歧管和进气管对接，单向阀则避免了气体通过进气歧管和进气管回流进入副分离腔出气室。
本发明下壳体2与上壳体相对的那面整体为平面，因此形成腔室主要靠上壳体1实现，下壳体2更多地相当于下盖板，因此本结构的分离腔、分隔分离腔的隔板及精分离器挡板均设于上壳体上。参见图5，从右至左依次为主分离腔进气室10、主分离腔出气室12和副分离腔出气室17。图5中圆形虚线即为上壳体背面的圆筒，即构成副分离腔进气室16。为了方便两出气管的布设，副分离腔出气室靠近边缘位置下沉形成更深的型腔，出气管就设在与该更深的型腔对应的上壳体外壁上。
优选地，所述出气管与副分离腔出气室连接处设有用于使出气均匀的匀流板，匀流板上均匀分布有若干匀流孔。出气通过匀流孔进入出气管，这样可以使进入进气歧管和进气管的气流较为均匀。
所述上壳体在部分主分离腔所在部位向背面隆起，以形成较其他主分离腔更深的型腔，所述精分离器挡板安装于该型腔中，见图5。该结构保证精分离器挡板有足够的安装深度，该安装深度以能够匹配精分离器挡板需要的高度。
在上壳体和下壳体扣合面设有相互配合的卡槽和凸筋，凸筋卡于卡槽内以增加两者扣合面的密封性；在隔板和精分离器挡板朝向下壳体的端面设有凸筋，在下壳体对应位置设有与隔板和精分离器挡板上的凸筋匹配的卡槽，隔板和精分离器挡板上的凸筋卡于对应的卡槽内以增加两者扣合面的密封性。
本油气分离机构的腔体包括串连接通的主分离腔和副分离腔，其中主、副分离腔均由进气室和出气室两部分组成。主分离腔的两室分别位于精分离器挡板的两侧，且与带中空腔的上壳体构成主分离腔。副分离腔的两室分别位于上壳体1的上、下两部分，副分离腔进气室通过副分离腔进气口15与主分离腔出气室12相连通。
本发明气流走向及油气分离过程介绍如下：曲轴箱内的废气经进气口14进入到主分离腔进气室10，废气经精分离器挡板7后，实现油气分离，部分机油通过回油口13落入到曲轴箱内，分离后的气体进入主分离腔出气室12，经副分离腔进气口15进入副分离腔进气室16。当曲轴箱内的压力为负且低于临界值时，膜片4会压缩弹簧5但通道未全部关闭，混合气经副分离腔进气室16进入副分离腔出气室17，此时进气歧管内的压力为负压，接进气歧管的出气口11开启、接进气管的出气口关闭，混合气经对应出气口11进入进气歧管。当曲轴箱内的负压高于临界值时，弹簧压缩量最大，膜片4会将副分离腔进气室和出气室的通道堵住，两出气口11都完全关闭；当曲轴箱内的压力为正时，进气歧管内为正压，膜片4打开，曲轴箱内的气体经副分离腔出气室17由对应到出气口11进入进气管中。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种汽油直喷增压发动机油气分离机构，其特征在于：包括上壳体、下壳体和卡盖，上壳体和下壳体扣合在一起以在两者之间合围形成油气分离用分离腔，分离腔通过隔板分隔为主分离腔和副分离腔出气室，其中主分离腔再通过精分离器挡板分隔为主分离腔进气室和主分离腔出气室，在精分离器挡板上设有若干过孔以将主分离腔进气室和主分离腔出气室连通；在下壳体上设有用于曲轴箱中的油气进入到主分离腔进气室内的进气口，进气口靠近主分离腔进气室一端，在下壳体上设有与主分离腔出气室连通的用于分离后的机油流回油底壳的回油口，所述回油口设于远离进气口的主分离腔出气室一端；
在上壳体背面形成有筒状结构，所述卡盖罩在筒状结构上，卡盖、筒状结构和上壳体背面共同形成副分离腔进气室；在上壳体上设有副分离腔进气口，副分离腔进气口将副分离腔进气室与主分离腔出气室连通；在副分离腔进气室中部设有中心管，副分离腔进气室与副分离腔出气室通过中心管的中心孔连通；在中心管上套设有弹簧，在弹簧上端设有橡胶膜片，卡盖通过橡胶膜片使弹簧始终处于压缩状态并在自然状态下使橡胶膜片和中心管口之间始终存在通气间隙；在上壳体上设有分别与副分离腔出气室连通的两出气口，两出气口分别用于与进气歧管和进气管连通。
2.根据权利要求1所述的汽油直喷增压发动机油气分离机构，其特征在于：在精分离器挡板上设有簧片，簧片盖在位于主分离腔出气室的过孔出口端以使气体只能从主分离腔进气室进入主分离腔出气室，而不能从主分离腔出气室进入主分离腔进气室。
3.根据权利要求1所述的汽油直喷增压发动机油气分离机构，其特征在于：上壳体上的两出气口都是由出气管和设于出气管内的单向阀组成，单向阀使气体只能从副分离腔出气室排出而不能进入副分离腔出气室。
4.根据权利要求1所述的汽油直喷增压发动机油气分离机构，其特征在于：所述出气管与副分离腔出气室连接处设有用于使出气均匀的匀流板，匀流板上均匀分布有若干匀流孔。
5.根据权利要求3所述的汽油直喷增压发动机油气分离机构，其特征在于：所述上壳体在部分主分离腔所在部位向背面隆起，以形成较其他主分离腔更深的型腔，所述精分离器挡板安装于该型腔中。
6.根据权利要求3所述的汽油直喷增压发动机油气分离机构，其特征在于：在上壳体和下壳体扣合面设有相互配合的卡槽和凸筋，凸筋卡于卡槽内以增加两者扣合面的密封性；在隔板和精分离器挡板朝向下壳体的端面设有凸筋，在下壳体对应位置设有与隔板和精分离器挡板上的凸筋匹配的卡槽，隔板和精分离器挡板上的凸筋卡于对应的卡槽内以增加两者扣合面的密封性。
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