CN107152324B - 一种油气分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油气分离器，属于汽车发动机技术领域，包括分离器本体、窜气聚集室、油气分离部分、调压阀、小负荷单向阀、大负荷单向阀、小负荷通道、大负荷通道，分离器本体的左部设置有窜气聚集室，窜气聚集室与油气分离部分连接，油气分离部分的后侧设置有调压阀，调压阀的后侧设置有小负荷通道与大负荷通道，小负荷通道与大负荷通道上分别设置有小负荷单向阀、大负荷单向阀。本发明通过将单向阀直接集成在分离器本体中，设置特殊结构的油气分离部分，使油气得到高效彻底地分离，提高其分离效率的同时，简化油气分离器的结构及降低其制造成本；并且，在保证油气分离效率的同时，保证整个油气分离器的压差在合理的范围内，降低机油消耗量。

Description

一种油气分离器

技术领域

本发明属于汽车发动机技术领域，具体地说，涉及一种油气分离器。

背景技术

汽车发动机在运转过程中会有可燃混合气和废气进入曲轴箱，溶解在机油中，使机油稀释，性能变差，废气中含有的颗粒等污染物与机油混合，使机油变质，腐蚀零部件；同时发动机运转产生热量，机油挥发，曲轴箱内部压力增大，机油会从曲轴箱油封等处渗出流失，机油流失会造成机油消耗量过大，机油挥发产生的蒸汽也会对大气造成污染。因此，发动机都采用曲轴箱通风系统来清除曲轴箱窜气、防止机油变质、渐少机油消耗、降低排放等。

目前，发动机曲轴箱通风系统中的油气分离器主要有以下几种：

第一，采用挡板构成的迷宫式油气分离器；该油气分离器为了使分离效果好，需要较多的挡板，占用空间大，不利于发动机小型化和总体布置；同时，挡板越多，在发动机高速运转时，曲轴箱内压力高，容易使回油不畅。

第二：滤芯式油气分离器；其通过过滤的方式将机油和气体分离，这种油气分离器的分离效率低，在需要分离的油气混合气较多时，油气分离不彻底，效果不好。

第三：旋风式油气分离器；其含有的零部件较多，拆装工艺复杂，维修困难，适用性差。

同时，这些采用挡板、旋风等结构构成或组成的常规油气分离器不能控制分离后气体的流向，需要外置单向阀来控制分离后气体的流向，成本较高。

并且，这些常规油气分离器在发动机窜气量增大时，压差急剧增加，分离效率进一步降低，导致发动机机油耗偏高。

因此，针对上述问题，有必要提供一种集成了单向阀的高分离效率的油气分离器。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提出了一种油气分离器，通过将单向阀直接集成在分离器本体中，同时设置特殊结构的粗分离结构与精分离结构，使油气得到高效彻底地分离，提高其分离效率的同时，简化油气分离器的结构以及降低其制造成本；并且，在保证油气分离效率的同时，保证整个油气分离器的压差在合理的范围内，以降低机油消耗量。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

所述的油气分离器包括分离器本体1、窜气聚集室2、油气分离部分3、调压阀4、小负荷单向阀5、大负荷单向阀6、小负荷通道7、大负荷通道8，所述的分离器本体1的左部设置有窜气聚集室2，窜气聚集室2与油气分离部分3连接，所述的油气分离部分3包括粗分离结构9、精分离结构10、盖板11，粗分离结构9的后侧设置有精分离结构10，粗分离结构9与精分离结构10的上方设置有盖板11，油气分离部分3的后侧设置有调压阀4，调压阀4的后侧设置有小负荷通道7与大负荷通道8，小负荷通道7与大负荷通道8上分别设置有小负荷单向阀5、大负荷单向阀6。

进一步地，所述的粗分离结构9由提速通道12、粗分离腔13、弧形挡板14组成，提速通道12与窜气聚集室2的窜气聚集腔15连通，窜气聚集腔15上设置有上盖16，提速通道12与粗分离腔13连通，提速通道12的出口处设置有弧形挡板14，弧形挡板14安装在粗分离腔13内，弧形挡板14的两侧开设有公气体通过的缺口17。

进一步地，所述的精分离结构10由毛毡阀18、精分离腔19、喇叭口结构20、挡板21组成，所述的粗分离腔13的出口与精分离腔19的进口连通，精分离腔19的进口处设置有毛毡阀18，喇叭口结构20宽的一侧为进气口，将毛毡阀18出口完全包围，喇叭口结构20窄的一侧出气口，出气口的前侧设置有一块挡板21。

进一步地，所述的毛毡阀18包括毛毡阀支架30、毛毡阀本体31、毛毡阀阀座32、毛毡阀弹簧33、垫片34、螺母35，所述的毛毡阀本体31活动安装在毛毡阀阀座32内，毛毡阀弹簧33安装在毛毡阀支架30上，毛毡阀支架30的前端穿过毛毡阀本体31中部的通孔后通过垫片34及螺母35固定在毛毡阀本体31上。

进一步地，所述的挡板21垂直于分离器本体1底部的两侧边部向喇叭口结构20一侧倾斜设置。

进一步地，所述的调压阀4包括调压阀底座22、调压阀弹簧23、调压阀膜片24、调压阀上盖25，所述的调压阀底座22安装在油气分离部分3后侧的分离器本体1上，调压阀弹簧23安装在调压阀底座22内，调压阀弹簧23的上方安装有调压阀膜片24，调压阀上盖25与调压阀底座22通过卡扣匹配连接。

进一步地，所述的小负荷单向阀5通向发动机的进气歧管，大负荷单向阀6通向发动机的主进气管，小负荷单向阀5与大负荷单向阀6均由橡胶阀片26、塑料阀座27及塑料阀体28构成，所述的塑料阀体28安装在塑料阀座27上，塑料阀座27与塑料阀体28集成在分离器本体1中，小负荷单向阀5的橡胶阀片26安装在塑料阀体28的上侧，大负荷单向阀6的橡胶阀片26安装在塑料阀体28的下侧，小负荷单向阀5与大负荷单向阀6上安装有一体式盖板29。

本发明的有益效果：

本发明通过将单向阀直接集成在分离器本体中，以简化油气分离器的结构，降低其制造成本；并且两个单向阀的橡胶阀片的位置经过特别考虑，小负荷单向阀的橡胶阀片在塑料阀体的上侧，大负荷单向阀的橡胶阀片在塑料阀体的下侧，以保证在冬季橡胶阀片冻结的情况下，小负荷单向阀是关闭的，进气歧管的高压不会进入曲轴箱。设置特殊结构的粗分离结构与精分离结构，使油气得到高效彻底地分离，提高其分离效率；同时，在保证油气分离效率的同时，保证整个油气分离器的压差在合理的范围内，以降低机油消耗量。

附图说明

图1为本发明的轴测图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明的爆炸图；

图4为粗分离结构局部放大示意图；

图5为大负荷单向阀的结构示意图；

图6为毛毡阀的爆炸图。

图中，1-分离器本体、2-窜气聚集室、3-油气分离部分、4-调压阀、5-小负荷单向阀、6-大负荷单向阀、7-小负荷通道、8-大负荷通道、9-粗分离结构、10-精分离结构、11-盖板、12-提速通道、13-粗分离腔、14-弧形挡板、15-窜气聚集腔、16-上盖、17-缺口、18-毛毡阀、19-精分离腔、20-喇叭口结构、21-挡板、22-调压阀底座、23-调压阀弹簧、24-调压阀膜片、25-调压阀上盖、26-橡胶阀片、27-塑料阀座、28-塑料阀体、29-一体式盖板、30-毛毡阀支架、31-毛毡阀本体、32-毛毡阀阀座、33-毛毡阀弹簧、34-垫片、35-螺母。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，所述的油气分离器包括分离器本体1、窜气聚集室2、油气分离部分3、调压阀4、小负荷单向阀5、大负荷单向阀6、小负荷通道7、大负荷通道8，所述的分离器本体1的左部设置有窜气聚集室2，窜气聚集室2与油气分离部分3连接，所述的油气分离部分3包括粗分离结构9、精分离结构10、盖板11，粗分离结构9的后侧设置有精分离结构10，粗分离结构9与精分离结构10的上方设置有盖板11，油气分离部分3的后侧设置有调压阀4，调压阀4的后侧设置有小负荷通道7与大负荷通道8，小负荷通道7与大负荷通道8上分别设置有小负荷单向阀5、大负荷单向阀6。

如图2所示，所述的粗分离结构9由提速通道12、粗分离腔13、弧形挡板14组成，提速通道12与窜气聚集室2的窜气聚集腔15连通，窜气聚集腔15上设置有上盖16，提速通道12与粗分离腔13连通，提速通道12的出口处设置有弧形挡板14，弧形挡板14安装在粗分离腔13内，弧形挡板14的两侧开设有公气体通过的缺口17。弧形挡板14近似半圆结构，将呈隧道状结构的提速通道12的出口包围住，经过提速通道12提速的气体撞击在弧形挡板14上，以分离出气体中尺寸比较大的机油颗粒，从而达到油气粗分离的目的，这种特殊结构的粗分离结构的不仅结构简单，而且，还具有分离效率高的优点。

如图2所示，所述的精分离结构10由毛毡阀18、精分离腔19、喇叭口结构20、挡板21组成，所述的粗分离腔13的出口与精分离腔19的进口连通，精分离腔19的进口处设置有毛毡阀18，喇叭口结构20宽的一侧为进气口，将毛毡阀18出口完全包围，喇叭口结构20窄的一侧出气口，出气口的前侧设置有一块挡板21，所述的挡板21垂直于分离器本体1底部的两侧边部向喇叭口结构20一侧倾斜设置。如图6所示，所述的毛毡阀18包括毛毡阀支架30、毛毡阀本体31、毛毡阀阀座32、毛毡阀弹簧33、垫片34、螺母35，所述的毛毡阀本体31活动安装在毛毡阀阀座32内，毛毡阀弹簧33安装在毛毡阀支架30上，毛毡阀支架30的前端穿过毛毡阀本体31中部的通孔后通过垫片34及螺母35固定在毛毡阀本体31上。毛毡阀本体31由疏松的，内部通透的毛毡材质制成，毛毡阀18主要有两个作用：在发动机窜气量较小时毛毡阀18两端的压差较小，毛毡阀18此时处于关闭状态，气体全部穿过毛毡阀本体31，在此过程中气体中的机油，水汽等杂质被毛毡阀本体31阻挡，在毛毡阀本体31中逐渐累积，最终由于重力的作用滴落在分离器本体1的腔体内，从而起到分离的目的，保证只有干净的气体通过毛毡阀本体31，提高油气分离效率；当发动机窜气量增加时，毛毡阀18两端的压差相应增加，当压差大于毛毡阀18中毛毡阀弹簧33的压力时，毛毡阀18自动打开，打开的程度取决于两侧的压差和毛毡阀弹簧33的压力，此时毛毡阀18起到了泄压阀的作用，保证整个油气分离器的压差在合理的范围内，而此时分离效率并没有显著的降低，从而不影响发动机整体的功能，兼顾了分离效率和压差这两个最重要的指标要求。第二部分是特殊的喇叭口结构20，喇叭口结构20宽的一侧将毛毡阀18的出口完全包住，喇叭口结构20窄的一侧正对着挡板21，经过毛毡阀18过滤的气体，经过喇叭口结构20后流速得到提升，以较高的流速撞击到挡板21上，气体中的机油被挡板21拦截，最终由于重力作用低落在分离器本体1的腔体内，从而起到进一步分离的作用。此种精分离结构10还有另外一个优势是只需要通过更换不同弹力的毛毡阀弹簧33以及安装不同数量的毛毡阀18，就能适用于不同发动机的要求，其通用性高，适配能力强。

如图3所示，所述的调压阀4包括调压阀底座22、调压阀弹簧23、调压阀膜片24、调压阀上盖25，所述的调压阀底座22安装在油气分离部分3后侧的分离器本体1上，调压阀弹簧23安装在调压阀底座22内，调压阀弹簧23的上方安装有调压阀膜片24，调压阀上盖25与调压阀底座22通过卡扣匹配连接，调压阀4中的橡胶调压阀膜片24在其两面压差与调压阀弹簧23的共同作用下可与调压阀底座22形成开闭的效果，从而达到调节曲轴箱压力的作用，保持曲轴箱压力总体上为负压。

如图2、图5所示，所述的小负荷单向阀5通向发动机的进气歧管，大负荷单向阀6通向发动机的主进气管，小负荷单向阀5与大负荷单向阀6均由橡胶阀片26、塑料阀座27及塑料阀体28构成，所述的塑料阀体28安装在塑料阀座27上，塑料阀座27与塑料阀体28集成在分离器本体1中，小负荷单向阀5的橡胶阀片26安装在塑料阀体28的上侧，大负荷单向阀6的橡胶阀片26安装在塑料阀体28的下侧，小负荷单向阀5与大负荷单向阀6上安装有一体式盖板29。小负荷单向阀5、大负荷单向阀6的塑料阀体28上开设有若干蜂窝状的小孔，用于通气，塑料阀座27及塑料阀体28集成在分离器本体1中，结构简单，成本低。小负荷单向阀5、大负荷单向阀6的开闭取决于进气歧管及主进气管的压力，当发动机处于小负荷状态时，气体只通向进气歧管，当发动机处于大负荷状态时，气体只通向主进气管。小负荷单向阀5、大负荷单向阀6的橡胶阀片26的位置经过特别考虑，小负荷侧小负荷单向阀5的橡胶阀片26在塑料阀体28的上侧，大负荷侧大负荷单向阀6的橡胶阀片26在塑料阀体28的下侧，保证在冬季橡胶阀片26冻结的情况下，小负荷侧是关闭的，进气歧管的高压不会进入曲轴箱。

实施例

曲轴箱窜气从窜气聚集室2的入口进入，经过提速通道12的气体撞击在弧形挡板14上，气体中尺寸比较大的机油颗粒附着在弧形挡板14上，最终由于重力作用低落在分粗分离腔13内，而分离较大机油颗粒的气体则从弧形挡板14两侧的缺口17溢出，然后通过毛毡阀18进入精分离腔19。

在发动机窜气量较小时，毛毡阀18两端的压差较小，毛毡阀18此时处于关闭状态，气体全部穿过毛毡阀本体31，在此过程中气体中的机油，水汽等杂质被毛毡阀本体31阻挡，在毛毡阀本体31中逐渐累积，最终由于重力的作用滴落在分离器本体1的腔体内，经过毛毡阀18过滤的气体，经过喇叭口结构20后流速得到提升，以较高的流速撞击到挡板21上，气体中的机油被挡板21拦截，最终由于重力作用低落在分离器本体1的腔体内，从而起到进一步分离的作用，过精分离的气体再经过调压阀4，最后窜气从进入小负荷通道7后经过小负荷单向阀5进入进气歧管。

当发动机窜气量增加时，毛毡阀18两端的压差相应增加，当压差大于毛毡阀18中毛毡阀弹簧33的压力时，毛毡阀18自动打开，打开的程度取决于两侧的压差和毛毡阀弹簧33的压力，此时毛毡阀18起到了泄压阀的作用，保证整个油气分离器的压差在合理的范围内。经过毛毡阀18过滤的气体，经过喇叭口结构20后流速得到提升，以较高的流速撞击到挡板21上，气体中的机油被挡板21拦截，最终由于重力作用低落在分离器本体1的腔体内，从而起到进一步分离的作用，经过精分离的气体再经过调压阀4，最后窜气从大负荷通道8排出经过大负荷单向阀6，进入主进气管。

本发明通过将单向阀直接集成在分离器本体中，以简化油气分离器的结构，降低其制造成本；并且两个单向阀的橡胶阀片的位置经过特别考虑，小负荷单向阀的橡胶阀片在塑料阀体的上侧，大负荷单向阀的橡胶阀片在塑料阀体的下侧，以保证在冬季橡胶阀片冻结的情况下，小负荷单向阀是关闭的，进气歧管的高压不会进入曲轴箱。设置特殊结构的粗分离结构与精分离结构，使油气得到高效彻底地分离，提高其分离效率；同时，在保证油气分离效率的同时，保证整个油气分离器的压差在合理的范围内，以降低机油消耗量。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种油气分离器，其特征在于：所述的油气分离器包括分离器本体（1）、窜气聚集室（2）、油气分离部分（3）、调压阀（4）、小负荷单向阀（5）、大负荷单向阀（6）、小负荷通道（7）、大负荷通道（8），所述的分离器本体（1）的左部设置有窜气聚集室（2），窜气聚集室（2）与油气分离部分（3）连接，所述的油气分离部分（3）包括粗分离结构（9）、精分离结构（10）、盖板（11），粗分离结构（9）的后侧设置有精分离结构（10），粗分离结构（9）与精分离结构（10）的上方设置有盖板（11），油气分离部分（3）的后侧设置有调压阀（4），调压阀（4）的后侧设置有小负荷通道（7）与大负荷通道（8），小负荷通道（7）与大负荷通道（8）上分别设置有小负荷单向阀（5）、大负荷单向阀（6）；

所述的粗分离结构（9）由提速通道（12）、粗分离腔（13）、弧形挡板（14）组成，提速通道（12）与窜气聚集室（2）的窜气聚集腔（15）连通，窜气聚集腔（15）上设置有上盖（16），提速通道（12）与粗分离腔（13）连通，提速通道（12）的出口处设置有弧形挡板（14），弧形挡板（14）安装在粗分离腔（13）内，弧形挡板（14）的两侧开设有公气体通过的缺口（17）；

所述的精分离结构（10）由毛毡阀（18）、精分离腔（19）、喇叭口结构（20）、挡板（21）组成，所述的粗分离腔（13）的出口与精分离腔（19）的进口连通，精分离腔（19）的进口处设置有毛毡阀（18），喇叭口结构（20）宽的一侧为进气口，将毛毡阀（18）出口完全包围，喇叭口结构（20）窄的一侧出气口，出气口的前侧设置有一块挡板（21）；

所述的小负荷单向阀（5）通向发动机的进气歧管，大负荷单向阀（6）通向发动机的主进气管，小负荷单向阀（5）与大负荷单向阀（6）均由橡胶阀片（26）、塑料阀座（27）及塑料阀体（28）构成，所述的塑料阀体（28）安装在塑料阀座（27）上，塑料阀座（27）与塑料阀体（28）集成在分离器本体（1）中，小负荷单向阀（5）的橡胶阀片（26）安装在塑料阀体（28）的上侧，大负荷单向阀（6）的橡胶阀片（26）安装在塑料阀体（28）的下侧，小负荷单向阀（5）与大负荷单向阀（6）上安装有一体式盖板（29）。

2.根据权利要求1所述的一种油气分离器，其特征在于：所述的挡板（21）垂直于分离器本体（1）底部的两侧边部向喇叭口结构（20）一侧倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的一种油气分离器，其特征在于：所述的调压阀（4）包括调压阀底座（22）、调压阀弹簧（23）、调压阀膜片（24）、调压阀上盖（25），所述的调压阀底座（22）安装在油气分离部分（3）后侧的分离器本体（1）上，调压阀弹簧（23）安装在调压阀底座（22）内，调压阀弹簧（23）的上方安装有调压阀膜片（24），调压阀上盖（25）与调压阀底座（22）通过卡扣匹配连接。