CN107489484A - 一种发动机油气分离器及发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机油气分离器及具有其的发动机。所述发动机油气分离器包括：壳体(1)，其限定一个腔室；分隔壁(4)，其设置在所述壳体(1)内，将所述腔室分隔为第一分离腔(21)和第二分离腔(22)，所述第一分离腔(21)和第二分离腔(22)在上部处相互隔离，在下部处相互连通；所述第一分离腔(21)设置有进气口(31)；所述第二分离腔(22)设置有排气口(33)，在从所述进气口(31)至所述排气口(33)的油气分离路径上设置有分离挡板(5)。本发明的发动机油气分离器具有结构简单、布置方便、制造成本低与油气分离效率高的优点；此外，省去了外接管路，能够很好地避免结冰风险。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别是涉及一种发动机油气分离器及具有其的发动机。
背景技术
现有发动机的油气分离器形式多样化，现有发动机的油气分离器存在空间布置困难，分离效果差的缺点。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机油气分离器来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
为实现上述目的，本发明提供一种发动机油气分离器，所述发动机油气分离器包括：
壳体，其限定一个腔室；
分隔壁，其设置在所述壳体内，将所述腔室分隔为第一分离腔和第二分离腔，所述第一分离腔和第二分离腔在上部处相互隔离，在下部处相互连通；
所述第一分离腔设置有进气口；所述第二分离腔设置有排气口，在从所述进气口至所述排气口的油气分离路径上设置有分离挡板。
优选地，所述腔室的竖直截面为方形(即宽度与高度大致相等)，所述进气口设置在所述第一分离腔的上部，所述排气口设置在所述第二分离腔的上部。
优选地，所述分离挡板的数量为多个，且相邻的分离挡板错位设置，在从所述进气口至所述排气口的油气分离路径上，相邻的分离挡板的错位量逐渐减小。
优选地，所述分离挡板包括：
第一连通挡板，其设置在所述第一分离腔的下部处；以及
第二连通挡板，其设置在第二分离腔的下部处，且从所述壳体的内侧壁延伸至所述分隔壁的下方，以及延伸至所述第二子板末端的上方，经过第一分离腔分离后的空气通过第二连通子板与分隔壁下端之间的间隙被引导至第二分离腔中。
优选地，所述第一连通挡板包括竖直延伸的第一子板，从所述第一子板的下端向第二分离腔一侧倾斜向下延伸的第二子板，以及从所述第一子板的下端向远离第二分离腔的一侧倾斜向下延伸的第三子板，其中，第二子板与第一子板之间的角度小于第三子板与第一子板之间的角度，在所述第一分离腔的宽度方向上，所述第一子板与所述分隔壁之间的距离大于所述第一子板与所述壳体的内侧壁之间的距离，在所述第一分离腔的宽度方向上，所述第一子板与所述分隔壁之间的距离大于所述第一子板与所述壳体的内侧壁之间的距离。
优选地，所述壳体包括相互连接的前壳与后壳，在所述前壳上集成设置有取气插管和回油插管，在所述后壳上集成设置有排气管，所述第一连通挡板和所述第二连通挡板设置在所述后壳上，且所述第一连通挡板和所述第二连通挡板与所述前壳内壁之间的距离小于等于1.5mm。
优选地，所述分离挡板包括：
两个交错设置的进气口前壳挡板，其设置在所述前壳上，且临近所述进气口；
两个交错设置的进气口后壳挡板，其设置在所述后壳上，且临近所述进气口，
其中，所述进气口前壳挡板与所述进气口后壳挡板部分地相互重叠。
优选地，所述壳体包括相互焊接在一起的前壳与后壳，在所述前壳上设置有焊接筋，在所述后壳上设置有与所述焊接筋相对应的焊接槽，其中，所述焊接筋与所述焊接槽包括沿着所述分隔壁延伸的部分。
优选地，所述壳体为扁平的方形壳体，其高度与宽度大致相等，而厚度小于等于宽度的二分之一，所述油气分离路径为U形，所述分隔壁沿着平行于所述壳体的厚度的方向延伸，其中，所述第一分离腔和第二分离腔具有相同的宽度。在本发明中，大致相等是指两者的相差不超过10％(两者的差/两者中的大者)。
优选地，所述发动机油气分离器进一步包括：
取气插管，其设置在所述壳体的第一分离腔侧的上部处，从所述壳体水平向外伸出且与所述壳体一体成型，且限定所述进气口；
排气管，其设置在所述壳体的第二分离腔侧的上部处，从所述壳体水平向外伸出且与所述壳体一体成型，且限定所述排气口；以及
回油插管，且其设置在所述壳体的第二分离腔侧的下部处，从所述壳体水平向外伸出且与所述壳体一体成型，且限定回油口，
其中，所述取气插管与所述回油插管从所述壳体伸出的方向相同，且在所述取气插管与所述回油插管上设置有用于安装O型圈的环形槽。
本发明还提供一种发动机，所述发动机包括如上所述的发动机油气分离器。
优选地，所述发动机油气分离器的数量为至少两个，且相互串联设置。也就是说，上游发动机油气分离器的排气口与下游发动机油气分离器的进气口所述相连接。
本发明的发动机油气分离器具有结构简单、布置方便、制造成本低与油气分离效率高的优点。此外，本发明的发动机油气分离器无外接管路，能够很好地避免结冰风险。
附图说明
图1a是根据本发明一实施例的油气分离器的示意性主视图。
图1b是图1a所示油气分离器的示意性侧视图。
图1c是沿图1b中A-A线的示意性剖视图。
图2a是图1a所示油气分离器的后壳的内侧的示意图。
图2b是图1a所示油气分离器的后壳的外侧的示意图。
图3a是图1a所示油气分离器的前壳的内侧的示意图。
图3b是图1a所示油气分离器的前壳的外侧的示意图。
附图标记：
具体实施方式
在附图中，使用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。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明保护范围的限制。
图1a是根据本发明一实施例的油气分离器的示意性主视图。图1b是图1a所示油气分离器的示意性侧视图。图1c是沿图1a中A-A线的示意性剖视图。图1a-1c所示的发动机油气分离器用于与发动机的相应接口插接，以接收油气混合物，并对油气混合物进行分离。例如，在一个实施例中，所述发动机油气分离器可以插接在发动机的缸盖上，在另一个实施例中，所述发动机油气分离器插接在发动机的缸体上。
图示的发动机油气分离器包括：壳体1和分隔壁4。壳体1，其限定一个腔室。具体地，壳体1可以采用任何适当的材料与适当的工艺制成。有利的是，壳体1以耐油气腐蚀的材料制成。更有利的是，壳体1包括前壳11与后壳12，且前壳11与后壳12采用振动摩擦焊的方式焊接在一起。
分隔壁4设置在壳体1内，将所述腔室分隔为第一分离腔21和第二分离腔22，第一分离腔21和第二分离腔22在上部处相互隔离，在下部处相互连通。从而，油气分离路径大体为U型(例如，参见图1b)。
可以理解的是，第一分离腔21和第二分离腔22被分隔为两个或更多个 相互连通的子腔。例如，第一分离腔21可以被分隔为相互连通的上子腔和下子腔。这也在本发明的保护范围之内。
在所述第一分离腔21的上部处设置有进气口31。在所述第二分离腔22的上部处设置有排气口33，在从所述进气口31至所述排气口33的油气分离路径上设置有分离挡板5。
分离挡板5的数量为多个，且相邻的分离挡板错位设置，在从所述进气口31至所述排气口33的油气分离路径上，相邻的分离挡板的错位量逐渐减小。相邻的分离挡板的错位量是指相邻的分离挡板在油气分离路径的宽度上的投影的重叠量，例如在图1c的左侧上部，油气分离路径的宽度为左右方向。可以理解的是，分离挡板的具体构造不限于图示的结构。整体而言，分离挡板平直延伸，全部或绝大部分分离挡板倾斜延伸。个别分离挡板(例如第一子板51)竖直延伸。
参加图1c，分离挡板5包括设置在第一分离腔和第二分离腔连通部处的第一连通挡板和第二连通挡板54。
第一连通挡板设置在所述第一分离腔21的下部处，包括：竖直延伸的第一子板51，从所述第一子板51的下端向第二分离腔一侧倾斜向下延伸的第二子板52，以及从所述第一子板51的下端向远离第二分离腔的一侧倾斜向下延伸的第三子板53。第二子板52与第一子板51之间的角度小于第三子板53与第一子板51之间的角度。从而，可以阻止分离后的油液再次被气流吹气，有利于提高油气分离的效率。
第二连通挡板54设置在第二分离腔22的下部处，且从所述壳体的内侧壁延伸至所述分隔壁4的下方，以及延伸至所述第二子板52末端的上方，经过第一分离腔分离后的空气通过第二连通子板21与分隔壁4下端之间的间隙被引导至第二分离腔22中。这可以将经过第一分离腔21初次分离后的较为洁净的气体引入第二分离腔中，进行二次分离。
优选地，如图1c所示，在所述第一分离腔21的宽度方向上，所述第一子板51与所述分隔壁4之间的距离大于所述第一子板51与所述壳体1的内侧壁之间的距离。从而，允许在第一分离腔21上部分离后的油液直接在重力的作用下向第一分离腔21的底部(及壳体1的底部)汇聚。
优选地，所述壳体1包括相互连接的前壳11与后壳12，在所述前壳11上集成设置有取气插管6和回油插管7，在所述后壳12上集成设置有排气管8， 所述第一连通挡板和所述第二连通挡板54设置在所述后壳12上，且所述第一连通挡板和所述第二连通挡板54与所述前壳内壁之间的距离小于等于1.5mm。可以理解的是，此处的距离是指在壳体的厚度方向上的距离，即挡板的顶部与壳体内壁之间的距离。也就是说，该距离是指在壳体1厚度方向上的距离。具体地，壳体的厚度方向是指图1b中所示的左右方向。
优选地，所述分离挡板包括：进气口前壳挡板55和进气口后壳挡板56。具体地，两个交错设置的进气口前壳挡板55设置在所述前壳11上，且临近所述进气口31。两个交错设置的进气口后壳挡板56设置在所述后壳12上，且临近所述进气口31。进气口前壳挡板55与进气口后壳挡板56部分地相互重叠。也就是说，进气口前壳挡板55与进气口后壳挡板56在突起高度上部分地相互重叠，从而，避免从进气口进入的油气混合物通过挡板与壳体内壁之间的间隙流过，以提高分离效果。
有利的是，分离挡板的绝大部分设置在后壳上，在前壳上仅仅设置进气口前壳挡板55。这有利于降低前壳与后壳的整体制造加工成本。更有利的是，进气口前壳挡板55的凸起高度小于进气口后壳挡板56的凸起高度。所述凸起高度是指挡板从前壳或后壳的主体部分上凸起的高度。该高度的延伸方向即图1b中所示的左右方向。
优选地，所述壳体1包括相互焊接在一起的前壳11与后壳12，在所述前壳11上设置有焊接筋111，在所述后壳12上设置有与所述焊接筋111相对应与相配合的焊接槽112。焊接筋111与焊接槽112包括沿着所述分隔壁4延伸的部分。有利的是，通过焊接筋和焊接槽112的配合来进行焊接。进一步地，在一个优选实施例中，通过焊接筋与焊接槽112的壁的摩擦来进行焊接。
优选地，所述壳体1为扁平的方形壳体，其高度与宽度大致相等(例如，两者的相差不超过10％)，而厚度小于等于宽度的二分之一，所述油气分离路径为U形，所述分隔壁4沿着平行于所述壳体的厚度的方向延伸，其中，所述第一分离腔21和第二分离腔22具有相同的宽度。从而，有利于油气分离通道保持大体恒定的横截面积，有利于促进油气分离气流的稳定，进而提高分离效率。
参见图1a-1c，所述发动机油气分离器包括：取气插管6、排气管8和回油插管7。取气插管6设置在所述壳体1的第一分离腔侧的上部处，从所述壳体水平向外伸出且与所述壳体1一体成型，且限定进气口31。排气管8设置 在所述壳体1的第二分离腔侧的上部处，从所述壳体水平向外伸出且与所述壳体1一体成型，且限定排气口33。回油插管7设置在所述壳体1的第二分离腔侧的下部处，从所述壳体水平向外伸出且与所述壳体1一体成型，且限定回油口32。取气插管6与回油插管7从所述壳体伸出的方向相同，且在取气插管6与所述回油插管7上设置有用于安装O型圈的环形槽9，以实现密封插接。
本发明的发动机油气分离器具有结构简单、布置方便、制造成本低与油气分离效率高的优点。此外，本发明的发动机油气分离器无外接管路，能够很好地避免结冰风险。
本发明还提供一种发动机，所述发动机包括如上所述的发动机油气分离器。
在一个优选实施例中，所述发动机油气分离器的数量为至少两个(例如2个、3个或4个)，且相互串联设置。也就是说，上游发动机油气分离器的排气口与下游发动机油气分离器的进气口所述相连接。
可以理解的是，还可以采用多个发动机油气分离器并联连接，或者串并联连接。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：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；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)
1.一种发动机油气分离器，其特征在于，包括：
壳体(1)，其限定一个腔室；
分隔壁(4)，其设置在所述壳体(1)内，将所述腔室分隔为第一分离腔(21)和第二分离腔(22)，所述第一分离腔(21)和第二分离腔(22)在上部处相互隔离，在下部处相互连通；
所述第一分离腔(21)设置有进气口(31)；所述第二分离腔(22)设置有排气口(33)，在从所述进气口(31)至所述排气口(33)的油气分离路径上设置有分离挡板(5)。
2.如权利要求1所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述腔室的竖直截面为方形，所述进气口(31)设置在所述第一分离腔(21)的上部，所述排气口(33)设置在所述第二分离腔(22)的上部。
3.如权利要求1所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述分离挡板(5)的数量为多个，且相邻的分离挡板错位设置，在从所述进气口(31)至所述排气口(33)的油气分离路径上，相邻的分离挡板的错位量逐渐减小。
4.如权利要求1所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述分离挡板(5)包括：
第一连通挡板，其设置在所述第一分离腔(21)的下部处；以及
第二连通挡板(54)，其设置在第二分离腔(22)的下部处，且从所述壳体的内侧壁延伸至所述分隔壁(4)的下方，以及延伸至所述第二子板(52)末端的上方，经过第一分离腔分离后的空气通过第二连通子板(21)与分隔壁(4)下端之间的间隙被引导至第二分离腔(22)中。
5.如权利要求4所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述第一连通挡板包括竖直延伸的第一子板(51)，从所述第一子板(51)的下端向第二分离腔一侧倾斜向下延伸的第二子板(52)，以及从所述第一子板(51)的下端向远离第二分离腔的一侧倾斜向下延伸的第三子板(53)，其中，第二子板(52)与第一子板(51)之间的角度小于第三子板(53)与第一子板(51)之间的角度，在所述第一分离腔(21)的宽度方向上，所述第一子板(51)与所述分隔壁(4)之间的距离大于所述第一子板(51)与所述壳体(1)的内侧壁之间的距离。
6.如权利要求3所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述壳体(1)包括相互连接的前壳(11)与后壳(12)，在所述前壳(11)上集成设置有取气插管(6)和回油插管(7)，在所述后壳(12)上集成设置有排气管(8)，所述第一连通挡板和所述第二连通挡板(54)设置在所述后壳(12)上，且所述第一连通挡板和所述第二连通挡板(54)与所述前壳内壁之间的距离小于等于1.5mm。
7.如权利要求1-6中任一项所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述分离挡板包括：
两个交错设置的进气口前壳挡板(55)，其设置在前壳(11)上，且临近所述进气口(31)；
两个交错设置的进气口后壳挡板(56)，其设置在后壳(12)上，且临近所述进气口(31)，
其中，所述进气口前壳挡板(55)与所述进气口后壳挡板(56)部分地相互重叠。
8.如权利要求1-6中任一项所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述壳体(1)包括相互焊接在一起的前壳(11)与后壳(12)，在所述前壳(11)上设置有焊接筋(111)，在所述后壳(12)上设置有与所述焊接筋(111)相对应的焊接槽(112)，其中，所述焊接筋(111)与所述焊接槽(112)包括沿着所述分隔壁(4)延伸的部分。
9.如权利要求1-6中任一项所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述壳体(1)为扁平的方形壳体，其高度与宽度大致相等，而厚度小于等于宽度的二分之一，所述油气分离路径为U形，所述分隔壁(4)沿着平行于所述壳体的厚度的方向延伸，其中，所述第一分离腔(21)和第二分离腔(22)具有相同的宽度。
10.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的发动机油气分离器。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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