CN107476851A - 一种发动机缸体及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机缸体及具有其的车辆，其中，发动机缸体包括油气分离部以及冷却部，其中油气分离部包括第一壳体及隔板，隔板设置于第一壳体中，在第一壳体中形成油气分离通道，油气分离通道的两端分别与油气混合气体的进气口及出气口连接；冷却部设置于油气分离部，使流经油气分离器的油气混合气体的温度降低。本发明提供的发动机缸体将曲轴通风腔排出的油气混合气中的机油分离出来回收利用，降低了发动机的机油消耗。装配有上述发动机缸体的车辆提高了机油的利用率，延长了车辆使用寿命，消除了机油大量损耗引起的潜在危险。

Description

一种发动机缸体及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及发动机结构设计技术领域，具体而言，涉及一种发动机缸体及具有其的车辆。

背景技术

现有技术中，燃油发动机在工作时，燃烧室的高压可燃混合气和已燃气体会部分通过活塞环与气缸之间的间隙漏入曲轴箱内，造成窜气。窜气的成分为未燃的燃油气、水蒸气和废气等，漏入曲轴箱内的串气会稀释机油，降低机油的使用性能，加速机油的氧化、变质。水气凝结在机油中，会形成油泥，阻塞油路；废气中的酸性气体混入润滑系统，会导致发动机零件的腐蚀和加速磨损；窜气还会使曲轴箱的压力过高而破坏曲轴箱的密封，使机油渗漏流失。为防止曲轴箱压力过高，延长机油使用期限，减少零件磨损和腐蚀，防止发动机漏油，必须实行曲轴箱通风。所以，为满足日益严格的排放要求和提高经济性，在汽车发动机设计过程中也必须进行曲轴箱通风系统设计，其技术难点在于油气分离器的设计。现有技术中除上述缺陷之外，燃油发动机的热负荷较大，气缸内表面机油温度较高，机油蒸发出的小油滴会大量随着曲通系统流入进气系统，然后进入气缸燃烧掉，造成机油的浪费，发动机的使用寿命降低并且对车辆的安全造成威胁。

现在亟需解决的技术问题是如何设计一种发动机缸体，该发动机可以将油气混合气体温度降低并回收油气混合气中机油被发动机重新利用，提高机油利用率，延长发动机的使用寿命。

发明内容

本发明的第一目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种可降低发动机中油气混合气体的温度的、充分回收油气混合气中的机油、提高机油利用率、延长发动机的使用寿命的发动机缸体。

本发明的第一目的通过如下技术方案实现：一种发动机缸体，包括：油气分离部，设置在所述发动机缸体上，所述油气分离部包括第一壳体，所述第一壳体内部设置有油气分离通道，所述油气分离通道的两端分别与油气混合气体的进气口及出气口连接；冷却部，用于降低流经所述油气分离部的油气混合气体的温度。

上述方案中优选的是，冷却部包括第二壳体，在第二壳体中形成供冷却液流通的第一封闭腔体，第一封闭腔体的两端分别与冷却液的进液口和出液口连接。

上述任一方案中优选的是，第二壳体与第一壳体形成第二封闭腔体，油气分离通道位于第二封闭腔体中，进液口和出液口设置于第二壳体上，进气口和出气口设置于第一壳体上。

上述任一方案中优选的是，第二壳体与第一壳体形成第二封闭腔体，油气分离通道位于第二封闭腔体中，进液口和出液口设置于第二壳体上，进气口和出气口贯穿第二壳体设置于第二壳体上。

上述任一方案中优选的是，第一壳体形成第二封闭腔体，油气分离通道位于第二封闭腔体中，第一壳体与第二壳体相邻设置。

上述任一方案中优选的是，第一壳体形成第二封闭腔体，油气分离通道位于第二封闭腔体中，冷却部设置于油气分离通道中，进气口和出气口设置于第一壳体上，进液口和出液口设置于第一壳体上。

上述任一方案中优选的是，第一壳体与第二壳体一体成型。

上述方案另一优选的是，第一壳体与第二壳体可拆卸地连接。

上述方案中进一步优选的是，第一壳体与第二壳体通过螺栓连接。

本发明提供的发动机缸体的有益效果在于，在发动机的油气分离部上设置冷却部用于冷却进入油气分离器中的油气混合气，使油气混合气中的机油小油滴温度降低并迅速凝结形成大油滴并受重力作用从油气混合气中脱离，形成液态机油，通过油气分离部的第一壳体回流至油底壳中被发动机重新利用，提高了发动机的机油利用率，延长了发动机的使用寿命，降低了发动机运转存在的潜在风险。

本发明的第二目的在于提供一种车辆，该车辆装配有上述任一优选技术方案中涉及的发动机缸体的车辆。

本发明提供的车辆的有益效果在于，通过在发动机缸体上设置用于降低油气混合气体温度的冷却部，将油气混合气体中的机油充分液化冷凝并回收被发动机重新利用，降低了车辆的润滑油的消耗量，避免了串气产生油泥对车辆发动机气体通道的堵塞，延长了车辆的使用寿命，提高了车辆的动力性能。

附图说明

图1为现有技术中发动机缸体的结构示意图；

图2为本发明的发动机缸体的组装结构示意图；

图3为本发明的发动机缸体图2所示实施例的油气分离部与冷却部的组装结构示意图；

图4为本发明的发动机缸体图3所示实施例的油气分离部中油气分离通道的结构示意图。

附图标记：

1-油气分离部； 11-第一隔板；12-第二隔板；13-精分离隔板；

14-终检隔板；

2-冷却部；21-进气口；22-出气口；23-进液口；

24-出液口；25-第一封闭腔体；26-螺栓。

具体实施方式

为克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种油气分离器及具有其的车辆。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，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。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例保护范围的限制。

实施例1

参照图1-图4，本实施例提供的发动机缸体包括设置在发动机缸体上的油气分离部1以及用于冷却油气分离部1内油气混合气温度的冷却部2，其中，油气分离部1包括第一壳体及隔板，隔板设置于第一壳体中，在第一壳体中形成油气分离通道，油气分离通道的两端分别与油气混合气体的进气口21及出气口22连接；冷却部2设置于油气分离部1，使流经油气分离器1的油气混合气的温度降低。

本实施例中提供的发动机缸体上设置有用于分离油气混合气体中机油与废气的油气分离部，油气分离部设置有油气分离腔，其中，油气分离腔包括第一壳体与隔板，隔板将第一壳体内部的空间分割形成油气混合气的油气分离通道，从曲轴通风箱排出的带有机油滴的油气混合气体通过油气分离通道将油气混合气中的机油滴从油气混合气中分离出来并回收至发动机的油底壳内被发动机重新利用。

冷却部2设置在油气分离部1上，冷却部1的外表面与油气分离部1内流通的油气混合气接触。由于从曲轴通风箱中排出的气体温度较高，油气混合气中的机油滴的直径非常小呈气体状态与废气混合，很难从其中分离出来。本实施例中发动机缸体在油气分离部1上还设置有冷却部2来降低进入油气分离部1的油气混合气的温度。油气混合气的温度降低，混合在油气混合气中的小油滴在油气分离通道中凝结成直径较大的油滴并从油气混合气中脱离出来形成液态的机油流并流入发动机的油底壳中。

油气分离部1的内部设置隔板形成油气分离通道，油气分离通道的两端连接油气混合气的进气口21以及出气口22，已保障流经油气分离部1的油气混合气能够顺利流通不被堵塞在油气分离部1的油气分离通道内。进气口21连接曲轴通风箱的油气混合气出口，出气口连接进气歧管，经过油气分离部1的油气混合气体被分离成气体和机油，机油被回收到油底壳中被发动机重新利用作润滑剂，气体传输至发动机的进气歧管中进而进入发动机燃烧室内，由于被分离出的气体本身还含有气油气以及未被分离的机油气，被重新输送至燃烧室后，该部分气体还可以作为燃料燃烧为发动机提供动力。

本实施例提供的发动机缸体设置油气分离部1，将曲轴通风箱中排出的油气混合气进行油气分离操作，提高了发动机内的机油的利用率，延长了发动机的使用寿命；在油气分离部1上设置冷却部2，冷却部2对油气分离部油气分离通道内的油气混合气进行降温，进一步加强了油气混合气中油、气分离的程度。若只采用油气分离部进行油气分离，其只能通过油气分离通道碰撞分离出直径较大的机油滴，直径略小的机油滴仍会由于混合气温度过高混合在油气混合气中，被输送至进气歧管中并进入燃烧室燃烧掉，因此，只采用油气分离部1对油气混合气进行油气分离的情况下，机油不能全部或者大部分被回收利用，对机油产生浪费，对发动机的运行造成潜在风险，且必然会降低发动机的使用寿命。在油气分离部1上设置冷却部2，可提高油气分离部1内的机油回收率，从而降低了整个发动机机油的消耗量，避免了长时间未对发动机添加机油造成发动机产生磨损而导致的使用寿命降低以及潜在的危险性。

进一步地，冷却部2包括第二壳体，在第二壳体中形成供冷却液流通的第一封闭腔体25，第一封闭腔体25的两端分别与冷却液的进液口23和出液口24连接。本实施例提供的发动机中冷却部2为以液态流体为冷却液的装置，设置在油气分离部1上，在第一封闭腔体25上距离最远的两点处分别设置有冷却液的进液口23和出液口24，这样设计的原因在于使流经冷却部2的第一封闭腔体25内的冷却液能够达到进液口23处的温度最低，出液口24处的温度是第一封闭腔体25内温度最高的位置，这样第一封闭腔体25内的冷却液就能够与其表面接触的油气混合气充分进行热交换，最大程度降低油气分离通道内油气混合气的温度，使其中的机油滴受冷凝结成较大的机油滴从而脱离油气混合气体，回收至油底壳中。

根据油气分离部1与冷却部2的相对位置关系，可将冷却部2与油气分离部1按照三种方式设置：第一，冷却部2与油气分离部1为相互独立结构，二者相邻或者紧挨设置；第二，冷却部2的第二壳体与油气分离部1的第一壳体共用一个壳体板面将第一壳体与第二壳体连接，第一封闭腔体与第二封闭腔体之间只用一层壳体板面隔开；第三，冷却部2设置于油气分离部1的第二封闭空腔的油气分离通道内。

本实施例提供的发动机缸体中，第二壳体与第一壳体形成第二封闭腔体，油气分离通道位于第二封闭腔体中，进液口23和出液口24设置于第二壳体上，进气口21和出气口22设置于第一壳体上，油气分离部1中的第一壳体与冷却部2共用一个壳体板面，即油气分离部1与冷却部2为双层腔体结构，可以是油气分离部1未封闭，露出油气分离通道，冷却部2的第二壳体其中一面与油气分离部露出的形状相匹配，用冷却部2将第二封闭腔体封闭；也可以是冷却部2的第二壳体缺少与上述共用板面形状相同的一面，这样，第一封闭腔体与第二封闭腔体之间只隔一层壳体板面，在共用一个壳体板面的同时不影响油气分离部1与冷却部2各自的功能实现。冷却部2通过与油气分离部1共用的板面与第二封闭腔体中的油气混合气接触，使第二封闭腔内的油气分离通道中的油气混合气在从进入第二封闭腔开始至排出第二封闭腔体的过程中都能够与冷却部2中的冷却液进行热交换，在第二封闭腔中能够充分散热，使得油气混合气中的机油小油滴能够充分凝结成大油滴脱离油气混合气体中。

油气混合气在第二封闭腔体中的流动过程如图4所示，首先油气混合气通过进气口21进入第二封闭腔体中，即图4中左下方的腔体位置，油气混合气进入第二封闭腔体后气流受到第一隔板11限制作用，只能沿着第一壳体边缘位置运动，由于油气混合气中存在较大油滴的机油，油气混合气碰撞第一隔板11的过程中，油气混合气中的较大直径的油滴会脱离油气混合气。脱离了大直径机油油滴的油气混合气顺着第一壳体的边缘运动，由于速度较大，会直接碰撞第二隔板12，经第二隔板12的油气混合气来回碰撞进一步分离油气混合气中的较大直径的机油油滴，使油气混合气中较大直径的机油油滴从油气混合气中脱离出来。油气混合气经第二隔板12后其中的较大直径的机油油滴基本完全脱离油气混合气。经第二隔板12后的油气混合气体沿着油气分离通道流动至精分离隔板13，精分离隔板13处设置有过滤装置，经过过滤装置的油气混合气体中较小直径的机油油滴被从油气混合气中分离出来凝结成大油滴留在过滤装置中，然后顺着第一壳体被回收至机油的油底壳中。经过精分离隔板13的油气混合气沿油气分离通道流动至最后一道用于分离油气混合气的隔板-终检隔板14。终检隔板14设置于油气混合气的出气口22附近，对油气混合气中的机油油滴做最终的分离程序，经过精分离隔板13后的油气混合气中仍然存在小直径机油油滴混合在油气混合气体中，终检隔板14对其中的小直径机油油滴进行最终的分离，使油气混合气中机油的含量达到最低甚至将油气混合气中的机油过滤干净，避免机油沿油气混合气进入燃烧室中燃烧，造成发动机内机油量的损失。经过终检隔板14的油气混合气沿油气分离通道流至出气口22处并进入进气歧管后输送至燃烧室进行燃烧，为发送机提供动力燃料。

在油气混合气进入进气口21开始与冷却部2进行热交换，在油气分离通道运动的过程中同样时时与冷却部进行着热交换，无论油气混合气中的机油油滴的直径大小，机油油滴在进行热交换后温度降低，迅速凝结/液化，形成大直径的机油油滴，大直径的机油油滴由于碰撞隔板或者自身重力的作用会从油气混合气中脱离出来，进而得到回收被发动机重新利用。在发动机的油气分离部1上设置冷却部2，大大提高了油气混合气中机油的回收率，降低了发动机中机油的消耗速率，延长了发动机的使用寿命。

实施例2

参照实施例1，本实施例提供的发动机与之不同之处在于，进气口21和出气口22贯穿第二壳体设置于第二壳体上。即在冷却部2上不仅设置有用于冷却液进出的进液口23、出液口24，还在冷却部2的第二壳体上开设有贯穿冷却部2的两个通孔，形成用于油气混合气进入第二封闭腔体的进气口21和用于油气混合气输出第二封闭腔体的出气口22。进气口21与出气口22贯穿第一封闭腔体25，并与第一封闭腔体25密封隔离，使油气混合气进入第二封闭腔体之前就与冷却部2的冷却液进行热交换，降低油气混合气的温度。

实施例3

参照实施例1提供的参照实施例1提供的油气分离器，与之不同之处在于，第一壳体形成第二封闭腔体，油气分离通道位于第二封闭腔体中，第一壳体与所述第二壳体相邻设置。即油气分离部1与冷却部2为相互独立的结构，油气分离部1与冷却部2可以分别安装在发动机缸体上，第一封闭腔体与第二封闭腔体紧贴设置或者第一封闭腔体与第二封闭腔体之间设置有预设距离，使油气混合气体和冷却液可以通过第一壳体和第二壳体进行热交换。该种方式设计可一定程度上通过冷却液降低油气混合气体的温度，使油气混合气体中的机油小油滴迅速液化并凝结成直径较大的机油油滴，脱离油气混合气体并回收利用。

实施例4

参照实施例1提供的参照实施例1提供的油气分离器，与之不同之处在于，冷却部2设置于油气分离通道中，进气口21和出气口22设置于第一壳体上，进液口23和出液口24设置于第一壳体上。上述结构设计即是将冷却部2设置在油气分离通道内，通过焊接或者支架固定或者其他任何方式将冷却部2固定在油气分离通道内，这样油气分离通道内的油气混合气与冷却部2的外表接触的面积更大，更有利于油气混合气体的温度降低，从而提高油气混合气中机油油滴的液化凝结从油气混合气中脱离出来。

实施例5

参照实施例1-实施例3，本实施例提供的发动机中油气分离部1的第一壳体与冷却部2的第二壳体一体成型，即油气分离部1与冷却部2一体成型，有利于发动机整体结构的稳定性。

实施例6

参照实施例4，本实施例提供的发动机与之不同之处在于，油气分离部1的第一壳体与冷却部2的第二壳体为可拆卸固定连接。进一步优选的是第一壳体与第二壳体通过螺栓26连接。将油气分离部1与冷却部2分别设计并通过连接件固定连接，可使油气分离部1内的油气分离通道堵塞的时候可以将冷却部从油气分离部1上拆卸下来进行清理，避免油气分离通道堵塞时将油气分离部1与冷却部2全部更换，节约资源，避免浪费。

实施例7

本实施例提供一种车辆，该车辆上安装有发动机，发动机为实施例1至实施例5中任一实施例的发动机。通过在车辆上安装上述发动机，可将曲轴通风箱排出的油气混合气中的机油油滴从油气混合气中分离出来，并回收至油底壳中被发动机重新利用，降低了发动机润滑机油的消耗量，延长了发动机的使用寿命，进而使车辆使用寿命延长且避免了机油被输送至进气歧管被发动机燃烧掉，节约资源，提高了车辆的机油的利用率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种发动机缸体，其特征在于，包括：

油气分离部(1)，设置在所述发动机缸体上，所述油气分离部(1)包括第一壳体，所述第一壳体内部设置有油气分离通道，所述油气分离通道的两端分别与油气混合气体的进气口(21)及出气口(22)连接；

冷却部(2)，用于降低流经所述油气分离部(1)的油气混合气体的温度。

2.如权利要求1所述的发动机缸体，其特征在于，所述冷却部(2)包括第二壳体，在所述第二壳体中形成供冷却液流通的第一封闭腔体(25)，所述第一封闭腔体(25)的两端分别与冷却液的进液口(23)和出液口(24)连接。

3.如权利要求2所述的发动机缸体，其特征在于，所述第二壳体与所述第一壳体形成第二封闭腔体，所述油气分离通道位于所述第二封闭腔体中，所述进液口(23)和所述出液口(24)设置于所述第二壳体上，所述进气口(21)和所述出气口(22)设置于所述第一壳体上。

4.如权利要求2所述的发动机缸体，其特征在于，所述第二壳体与所述第一壳体形成第二封闭腔体，所述油气分离通道位于所述第二封闭腔体中，所述进液口(23)和所述出液口(24)设置于所述第二壳体上，所述进气口(21)和所述出气口(22)贯穿所述第二壳体设置于所述第二壳体上。

5.如权利要求2所述的发动机缸体，其特征在于，所述第一壳体形成第二封闭腔体，所述油气分离通道位于所述第二封闭腔体中，所述第一壳体与所述第二壳体相邻设置。

6.如权利要求2所述的发动机缸体，其特征在于，所述第一壳体形成第二封闭腔体，所述油气分离通道位于所述第二封闭腔体中，所述冷却部(2)设置于所述油气分离通道中，所述进气口(21)和所述出气口(22)设置于所述第一壳体上，所述进液口(23)和所述出液口(24)设置于所述第一壳体上。

7.如权利要求3至6任意一项所述的发动机缸体，其特征在于，所述第一壳体与所述第二壳体一体成型。

8.如权利要求3至6任意一项所述的发动机缸体，其特征在于，所述第一壳体与所述第二壳体(25)可拆卸地连接。

9.如权利要求8所述的发动机缸体，其特征在于，所述第一壳体与所述第二壳体通过螺栓(26)连接。

10.车辆，其特征在于，所述车辆装配有如权利要求1-9任意一项所述的发动机缸体。