CN106321192A - 集成式油气分离器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集成式油气分离器，分离器本体的一端设置有进气口，另一端设置有出气口，自进气口至出气口的气道内依次设置有第一交叉挡板、隔板、中间挡板、滤网、第二交叉挡板和固定板，在第一交叉挡板处的分离器本体底面设置有第一回油孔，隔板上设置有通孔，中间挡板与滤网之间的分离器本体底面设置有回油孔，第二交叉挡板处的分离器本体底面设置有第二回油孔，第二交叉挡板与设有进气孔的固定板之间为出气道，固定板上固定有PCV阀，固定板的进气孔连接PCV阀的入口，PCV阀的出口与出气口相通。本发明对进入集成式油气分离器的油气进行多次分离，使油气分离效率满足更高的要求。

Description

集成式油气分离器
技术领域
本发明属于汽车发动机技术领域，特别涉及一种汽车发动机的集成式油气分离器。
背景技术
目前发动机曲轴箱通风系统中的油气分离器有很多结构，例如迷宫撞击式、旋风式、滤网式等；比较常用的油气分离器是迷宫撞击式分离器和旋风式油气分离器：迷宫撞击式油气分离器主要利用油滴的惯性和撞击实现分离，当流速较高的油气混合气进入迷宫式分离器后，会撞击在迷宫内壁和挡板上，渐渐汇集成比较重的机油油滴，在重力作用下油滴沉淀到管壁上并在机油回流管中聚集，流回曲轴箱；迷宫撞击式油气分离器具有结构简单，制作方便，流量阻力低的优点，但是由于较小的油滴可能随气流一起被带出分离器，所以这种油气分离方法的效率相对较低，经处理后的油雾不够彻底。
旋风式油气分离器原理是油雾气体沿轴向进入旋风分离管后，气流受导向叶片的导流作用而产生强烈旋转，气流沿筒体呈螺旋形向下进入旋风筒体，密度大的油滴在离心力作用下被甩向分离器壁，并在重力作用下，沿分离器壁下落流出旋风管排油口至油底壳中；旋风式油气分离器具有结构最简单、性价比高的特点，但由于旋风式油气分离器采用的是通过窜气在圆柱体内旋转流动产生离心力，并且以此为动力将油滴分离的方法，所以其分离效率直接受到窜气流速的影响，而一台发动机的窜气量不是恒定不变的，它随着发动机的转速和负载的不同而变化。
发动机曲轴箱强制通风系统绝大部分采用迷宫撞击式分离器，随着发动机的升级以及更高的油气分离效率要求，迷宫撞击式分离器将无法满足要求；比较有效的解决方法是在现有迷宫撞击式油气分离器的基础上再增加一个旋风式油气分离器组合使用以实现更高的油气分离效率要求。很明显此方法会带来成本的增加和曲轴箱通风系统结构布置的复杂。
中国专利（公告号：CN 101900011 B）公开了一种油气分离器，有两种油气分离装置，它把迷宫撞击式油气分离装置和旋风式油气分离装置集成在一起，两种油气分离装置依次作用，对进入油气分离器的油气进行两次分离；虽然相比传统单一的迷宫撞击式分离器或旋风式油气分离器分离效率有所提高，但由于集成以及结构的限制，其油气分离效率相比单一的迷宫撞击式分离器和旋风式油气分离器组合叠加还相差不少，如果需要更高的油气分离效率，这种油气分离器将不能满足要求。
发明内容
本发明的目的就是解决单一迷宫撞击式分离器效率低、旋风式油气分离器分离效率不稳定以及迷宫和旋风组合式分离器效率不能完全叠加相对较低问题，提出一种油气分离效率更好的集成式油气分离器，改善分离效率受窜气流速影响效果不佳的问题，大大提高油气分离效率。
本发明采用以下技术方案实现上述目的。集成式油气分离器，包括分离器本体，所述分离器本体为两端封闭的腔体，其一端的外侧壁设置有进气口，另一端的中间设置有出气口，自进气口至出气口的气道内依次设置有第一交叉挡板、隔板、中间挡板、滤网、第二交叉挡板和固定板；两相邻的第一交叉挡板的一侧相互交错连接分离器本体的内壁，两相邻的第一交叉挡板之间气道处的分离器本体底面设置有第一回油孔，并构成第一迷宫撞击式油气分离单元；两相邻的第二交叉挡板一侧相互交错连接分离器本体的内壁，两相邻的第二交叉挡板之间气道处的分离器本体底面设置有第二回油孔，并构成第二迷宫撞击式油气分离单元；隔板、中间挡板和滤网依次固定于分离器本体的内壁，中间挡板和滤网之间气道处的分离器本体底面设置有回油孔，并构成带滤网式油气分离单元；带滤网式油气分离单元位于第一迷宫撞击式油气分离单元与第二迷宫撞击式油气分离单元之间；第一迷宫撞击式油气分离单元的外侧设置有进气道，第二迷宫撞击式油气分离单元与固定板之间为出气道，固定板上固定有PCV阀，固定板的进气孔连接PCV阀的入口，PCV阀的出口与出气口相通。
进一步，所述带滤网式油气分离单元根据不同的油气分离效率需要设置，且设置的数量至少为一个。
本发明集成式油气分离器由迷宫撞击式油气分离单元和带滤网式油气分离单元组合而成，两种油气分离装置依次作用，对进入集成式油气分离器的油气进行多次分离，具有多重分离作用，不仅可以对大油滴有分离效果，而且对小油滴也能做到很好的分离效果，使油气分离能满足更高的要求，且结构相对简单、成本低、适用性好，大大提升了油气分离效率。
附图说明
图1是本发明结构的剖面示意图。
图中：100.分离器本体，1.进气口，2.进气道，3.第一交叉挡板，4.第一回油孔，5.隔板，6.通孔，7.中间挡板，8.滤网，9.回油孔，10.第二交叉挡板，11.第二回油孔，12.出气道，13.PCV阀，14.出气口，15.带滤网式油气分离单元，16.固定板，17.第一迷宫撞击式油气分离单元，18.第二迷宫撞击式油气分离单元。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。参见图1，集成式油气分离器，包括分离器本体100，所述分离器本体100为两端封闭的腔体，其一端的外侧壁设置有进气口1，另一端的中间设置有出气口14，自进气口1至出气口14的气道内依次设置有第一交叉挡板3、隔板5、中间挡板7、滤网8、第二交叉挡板10和固定板16；两相邻的第一交叉挡板3的一侧相互交错连接分离器本体100的内壁，两相邻的第一交叉挡板3之间气道处的分离器本体100底面设置有第一回油孔4，并构成第一迷宫撞击式油气分离单元17；两相邻的第二交叉挡板10一侧相互交错连接分离器本体100的内壁，两相邻的第二交叉挡板10之间气道处的分离器本体100底面设置有第二回油孔11，并构成第二迷宫撞击式油气分离单元18；隔板5、中间挡板7和滤网8依次固定于分离器本体100的内壁，中间挡板7和滤网8之间气道处的分离器本体100底面设置有回油孔9，并构成带滤网式油气分离单元15；带滤网式油气分离单元15位于第一迷宫撞击式油气分离单元17与第二迷宫撞击式油气分离单元18之间；第一迷宫撞击式油气分离单元17的外侧设置有进气道2，第二迷宫撞击式油气分离单元18与固定板16之间为出气道12，固定板16上固定有PCV阀13，固定板16的进气孔连接PCV阀13的入口，PCV阀13的出口与出气口14相通。
所述带滤网式油气分离单元15根据不同的油气分离效率需要设置，且设置的数量至少为一个。
集成式油气分离器，进气道2与带滤网式油气分离单元15之间设置有第一迷宫撞击式油气分离单元17，带滤网式油气分离单元15内设置有带通孔6的隔板5、中间挡板7、滤网8、回油孔9，中间挡板7位于隔板5的后面并正对隔板5的通孔6，滤网8设置在中间挡板7的后面并与第二迷宫撞击式油气分离单元18相连，中间挡板7和滤网8之间设置有回油孔9，第二迷宫撞击式油气分离单元18连接出气道12，出气道12通过一个PCV阀13与出气口14相通，第一回油孔4、回油孔9和第二回油孔11与发动机曲轴箱相通。
如图1中的箭头所示，本实施例的集成式油气分离器前面部分和后面部分分别设置有第一迷宫撞击式油气分离单元17和第二迷宫撞击式油气分离单元18，当油气从进气道2或带滤网式油气分离单元15过来时，油滴会不断地与第一迷宫撞击式油气分离单元17的内壁和第一交叉挡板3以及第二迷宫撞击式油气分离单元18的内壁和第二交叉挡板10撞击，并附着在内壁和第一交叉挡板3以及第二交叉挡板10上被分离出来，渐渐汇集成比较重的机油油滴，在重力作用下油滴通过第一回油孔4和第二回油孔11流回曲轴箱；集成式油气分离器中间部分设置带滤网式油气分离单元15，根据分离效率需要可设置一个或多个带滤网式油气分离单元15，带滤网式油气分离单元15前面部分是带有通孔6的隔板5及正对通孔6的中间挡板7，形成一个类迷宫式的气体通道，当油气通过通孔6的时候会冲击到后面的中间挡板7，油滴与中间挡板7撞击，并附着在内壁和中间挡板7上被分离出来，最后油滴通过回油孔9流回曲轴箱；通孔6可以对油气进行一定的加速，使撞击在中间挡板7上的油滴更多更快，从而改善油气分离效果；带滤网式油气分离单元15后面部分是滤网8，滤网8不仅可以对大油滴有分离效果，而且对小油滴也能做到很高的分离效果，分离效率将进一步提升。油气分离后剩余部分经过PCV阀13到达出气口14，最后进入到进气歧管内部，再随燃气混合气进入到发动机内燃烧掉。
第一交叉挡板3和第二交叉挡板10在集成式油气分离器中需要交叉设置，这样可以使油气在交叉通道内撞击分离效果更佳，同时能减缓油气的速度，改善窜气流速对分离效率的影响。
带滤网式油气分离单元15的滤网8针对较小的油滴起到很好的分离效果，当油气经过前面层层分离后，较大油滴将逐渐被分离出来，剩余较小油滴再经过滤网8的深层分离，分离效率得到进一步提升。
本发明集成式油气分离器最好跟缸头盖（气门室罩盖）集成在一起，曲轴箱内的气体从缸头盖进入到集成式油气分离器内部，经过分离后的气体经过PCV阀及连接管路进入到进气歧管内部，再随燃气混合气进入到发动机内燃烧掉。
本发明集成式油气分离器具有多重分离作用，对进入集成式油气分离器的油气进行多次分离，可以改善油气分离效率低下、分离效率受窜气流速影响效果不佳等多种问题，使油气分离效率能够满足更高的设计要求。据初步推算，本发明集成式油气分离器油气分离效率可达到70%以上。

Claims (2)

1.集成式油气分离器，包括分离器本体，其特征在于，所述分离器本体为两端封闭的腔体，其一端的外侧壁设置有进气口，另一端的中间设置有出气口，自进气口至出气口的气道内依次设置有第一交叉挡板、隔板、中间挡板、滤网、第二交叉挡板和固定板；两相邻的第一交叉挡板的一侧相互交错连接分离器本体的内壁，两相邻的第一交叉挡板之间气道处的分离器本体底面设置有第一回油孔，并构成第一迷宫撞击式油气分离单元；两相邻的第二交叉挡板一侧相互交错连接分离器本体的内壁，两相邻的第二交叉挡板之间气道处的分离器本体底面设置有第二回油孔，并构成第二迷宫撞击式油气分离单元；隔板、中间挡板和滤网依次固定于分离器本体的内壁，中间挡板和滤网之间气道处的分离器本体底面设置有回油孔，并构成带滤网式油气分离单元；带滤网式油气分离单元位于第一迷宫撞击式油气分离单元与第二迷宫撞击式油气分离单元之间；第一迷宫撞击式油气分离单元的外侧设置有进气道，第二迷宫撞击式油气分离单元与固定板之间为出气道，固定板上固定有PCV阀，固定板的进气孔连接PCV阀的入口，PCV阀的出口与出气口相通。
2.根据权利要求1所述的集成式油气分离器，其特征在于，所述带滤网式油气分离单元根据不同的油气分离效率需要设置，且设置的数量至少为一个。
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