CN107939479B - 油气分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气分离装置，包括凸轮轴罩盖和油气分离器，所述凸轮轴罩盖内部依次连通有由诸多挡板分割的窜气入口腔、初级分离腔、回油腔以及窜气出口腔，所述回油腔内位于储油槽上方设置有盖板，所述盖板上具有主回油口，所述主回油口的位于所述窜气出口腔方向一侧的边缘具有向上延伸的回油挡板。本发明能够克服窜气在回油腔内高速流动带走储油槽内机油的问题，具有油气分离效果好的优点，并且本发明的油气分离器有根据窜气的流量、压力大小变化进行自动调节气流通道的大小的优点，提高了油气分离效率。

Description

油气分离装置

技术领域

本发明属于汽车零部件技术领域，尤其涉及一种油气分离装置。

背景技术

油气分离装置是汽车动力总成中的重要部件，用于实现对曲轴箱窜气进行油气分离，让机油能够回流进曲轴箱，对凸轮轴及其它运动件进行润滑，减少机油的消耗。

油气分离装置由凸轮轴罩盖以及设置在凸轮轴罩盖中的油气分离器构成。

凸轮轴罩盖为夹层机构，内部具有回油腔，在回油腔的底部具有储油槽，储油槽底部连接有回油管，回油管内设置回油阀。通常情况下，回油阀由于下方曲轴箱内压力的作用，始终关闭，这样在凸轮轴罩盖里的窜气在进行油气分离后，机油就会先集聚在储油槽中，直至储油槽中的机油达到一定量后，使得回油阀上方的机油压力大于回油阀下方的曲轴箱内部压力，回油阀才开启，使得储油槽中的机油能够回到曲轴箱中。但是，在实际应用过程中发现，由于储油槽内的机油在流回曲轴箱之前会大量集聚在回油腔底部形成一定的液面，而在回油腔中分离过的窜气流速很快,快速流动的窜气会吹拂机油液面并带走液面机油，使得原先分离后获得的洁净气体重新又混有机油，并把机油带出凸轮轴罩盖，使得油气分离效果无法达到理想的状态。

油气分离器是通过螺旋结构来加速窜气并使得窜气高速冲击至周壁上的滤纸，利用滤纸吸附掉窜气的机油，从而实现窜气中油和气的分离。但是，现有技术的油气分离器中的螺旋结构中的气流通道是固定不变的，而窜气的流量、压力都是不断变化的，因此，现有技术的油气分离器无法根据窜气的流量、压力大小变化进行自动调节气流通道的大小，从而影响了油气分离效率，尤其是在流量大、压力大的情况下，油气分离效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种油气分离效果好的油气分离装置，以克服现有技术存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种油气分离装置，包括凸轮轴罩盖和油气分离器，所述凸轮轴罩盖内部依次连通有由诸多挡板分割的窜气入口腔、初级分离腔、回油腔以及窜气出口腔，所述窜气入口腔的底部具有窜气入口，所述窜气入口腔和所述初级分离腔之间具有第一挡板交错通道，所述初级分离腔底部具有初级回油管；所述油气分离器设置在回油腔中，所述回油腔的底部设有储油槽，储油槽的底部具有向下延伸的主回油管，所述主回油管内设置有回油阀，所述回油腔和所述窜气出口腔之间具有第二挡板交错通道，所述窜气出口腔上具有窜气出口；其特征在于：所述回油腔内位于所述储油槽上方设置有盖板，所述盖板上具有主回油口，所述主回油口的位于所述窜气出口腔方向一侧的边缘具有向上延伸的回油挡板。

在具体实施方式中，所述主回油口偏置在所述主回油管的靠近所述窜气出口腔一侧的后方位置。

采用上述技术方案，油气分离后的机油会首先滴落在盖板上，然后经主回油口流淌进储油槽中集聚，由于盖板覆盖在储油槽的上方，即使回油腔内的窜气流速快，也无法带走储油槽中的机油，并且在主回油口旁还设置有回油挡板，进一步确保位于在主回油口处的机油也不被窜气带走。

在具体实施方式中，所述窜气入口腔底部位于所述窜气入口后方具有向上竖直延伸的第一下挡板，所述初级分离腔的顶部具有向下竖直延伸的第一上挡板，所述第一上挡板位于所述第一下挡板的后方并且所述第一下挡板的上边缘高于位于所述第一上挡板的下边缘以形成所述第一挡板交错通道。这种结构的交错通道，窜气在经过时会与第一挡板交错通道中的挡板进行撞击，进而使得窜气中含有的机油会分离出来，滴落到窜气入口腔和初级分离腔的底部，回流进曲轴箱。

在本发明的具体实施方式中，所述盖板靠近的主回油口的位置具有向下倾斜段。该向下倾斜段一方面可以促进滴落在盖板上的机油流进储油槽，另一方面，该向下倾斜段还可以进一步压迫及阻挡住储油槽中的机油不被带出。在本发明的具体实施方式中，所述向下倾斜段延伸至接近所述回油挡板的位置与所述回油挡板下端形成所述主回油口。

在在本发明的具体实施方式中，所述回油腔顶部具有向下竖直延伸第二上挡板，所述第二上挡板位于所述回油挡板后方并与回油挡板将所述回油腔分割成靠近所述初级分离腔的主回油腔和靠近所述窜气出口腔的副回油腔，所述副回油腔底部还具有连通至所述储油槽的第一副回油口。

所述副回油腔和所述窜气出口腔由从所述窜气出口腔底部向上竖直延伸的第二下挡板进行分割并形成所述第二挡板交错通道，所述第二交错通道位置还设有压力调节阀，所述窜气出口腔底部还具有连通至所述副回油腔的第二回油口。

为实现能够根据窜气的流量、压力大小变化进行自动调节气流通道的大小，以提高油气分离效率，在本发明的进一步改进中，所述油气分离器包括进气口端板、连接在进气口端板后方的包围型框架、包裹在所述包围型框架外的滤纸，以及固定在所述进气口端板的进气口中的螺旋结构，所述螺旋结构上分布有具有气流导向面的气流通道，所述油气分离器的进气口端板封堵住连通所述初级分离腔和回油腔之间的窜气通道，所述进气口端板由外固定板和内活动板构成，所述外固定板开设有门洞，所述进气口设置在所述内活动板上，所述内活动板能够封堵所述门洞；所述包围型框架的后端固定有后端支架，所述螺旋结构的后端连接有滑动杆，所述后端支架中心具有导孔，所述滑动杆插入所述导孔中，所述滑动杆上还套设有弹簧且位于所述螺旋结构和所述后端支架之间。

采用这样的结构，当窜气在流量小、压力小的情况下，在弹簧弹力作用下，这时内活动板封堵住外固定板的门洞，窜气仅能从螺旋结构的气流通道进入包围型框架内部并且在螺旋结构气流导向面的作用下，窜气形成旋流，使得窜气加速冲到滤纸上，由滤纸吸附机油，实现油气的分离；当窜气流量、压力增大，足以克服弹簧的弹力时，窜气会推动内活动板与外固定板分离，使得外固定板的门洞边缘与内活动板边缘之间的通道打开，窜气一部分会经该通道进入包围型框架内部，由于该通道更接近包围型框架及滤纸，因此，这部分窜气也会冲到滤纸上，使得滤纸能够吸附机油，实现油气分离。并且，窜气流量越大、压力越大，该通道越大，具有根据窜气的流量、压力大小变化进行自动调节气流通道的大小的优点，提高了油气分离效率。

以上就是发明的技术方案，本发明通过在回油腔的储油槽上方设置盖板，并在盖板上开设与主回油管错开的主回油口，可以克服窜气在回油腔内高速流动带走储油槽内机油的问题，具有油气分离效果好的优点，并且采用的油气分离器有根据窜气的流量、压力大小变化进行自动调节气流通道的大小的优点，提高了油气分离效率。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为图1中A-A向剖视图。

图3为油气分离器的结构示意图；

图4为窜气流量小、压力小时油气分离器的工作状态示意图；

图5为窜气流量大、压力大时油气分离器的工作状态示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的一种凸轮轴罩盖，其内部依次包括有由诸多挡板分割的窜气入口腔100、初级分离腔200、回油腔300以及窜气出口腔400。

其中，窜气入口腔100的底部具有窜气入口101，窜气入口腔100底部位于窜气入口101后方具有向上竖直延伸的第一下挡板102并与窜气入口腔100的顶部之间具有间距。初级分离腔200的顶部具有向下延伸的第一上挡板201并与初级分离腔200的底部之间具有间距，该第一上挡板201位于第一下挡板102的后方，与第一挡板102有间距并且第一下挡板102的上边缘高于第一上挡板201的下边缘进而形成位于窜气入口腔100和初级分离腔200之间的第一挡板交错通道110。初级分离腔200底部具有初级回油管202。

初级分离腔200与回油腔300之间的通道上设有油气分离器600，油气分离器600的主体设置在回油腔300，其入口封堵该处通道的口部。

回油腔300的底部设有储油槽311，储油槽311的底部具有向下延伸的主回油管312，主回油管312内设置有回油阀313。回油腔300内位于储油槽311上方设置有盖板314，该盖板314盖住整个储油槽311。该盖板314上具有主回油口315，主回油口315的位于窜气出口腔方向一侧边缘具有向上延伸的回油挡板316，该回油挡板316的高度大致占回油腔高度1/6到1/4。在本实施例中，主回油口315偏置在主回油管312的靠近窜口出口腔400的一侧的后方位置。采用这种结构，油气分离后的机油会首先滴落在盖板314上，然后经主回油口315流淌进储油槽311中集聚，由于盖板314覆盖在储油槽311的上方，即使回油腔内的窜气流速快，也无法带走储油槽311中的机油，并且在主回油口315旁还设置有回油挡板316，进一步确保位于在回油口处的机油也不被窜气带走。

盖板314靠近的主回油口315的位置具有向下倾斜段317。该向下倾斜段317一方面可以促进滴落在盖板上的机油流进储油槽，另一方面，该向下倾斜段317也可以进一步压迫及阻挡住储油槽311中的机油不被带出。在本实施例中，向下倾斜段317延伸至接近回油挡板316的位置与回油挡板316下端形成上述主回油口315。

另外，回油腔300顶部具有向下竖直延伸的第二上挡板319，该第二上挡板319位于回油挡板316后方与回油挡板316有间距，第二上挡板319与回油挡板316将回油腔300分割成靠近初级分离腔200的主回油腔301和靠近窜气出口腔400的副回油腔302，在本实施例中，第二上挡板319的下边缘略高于回油挡板316的上边缘。

副回油腔301底部靠近回油挡板316的位置还具有连通至储油槽311的第一副回油口318。

副回油腔302和窜气出口腔400由从窜气出口腔400底部向上竖直延伸的第二下挡板401进行分割，第二下挡板401与窜气入口腔400的顶之间具有间距形成第二挡板交错通道410，第二交错通道位置410还设有压力调节阀420，窜气出口腔400底部接近第二下挡板401的位置还具有连通至副回油腔302的第二副回油口402。在窜气出口腔400上还具有窜气出口403。

如图3和图4所示，油气分离器600包括进气口端板610、连接在进气口端板610后方的包围型框架620、包裹在包围型框架620外的滤纸630，以及固定在进气口端板610中心的进气口611中的螺旋结构640。

螺旋结构640上分布有具有气流导向面的气流通道641，在导向面的导向下，能使流经气流通道的窜气形成旋流。油气分离器600的主体位于回油腔300中，其进气口端板610固定封堵住连通初级分离腔200和回油腔300之间的窜气通道。

进气口端板611由外固定板612和内活动板613构成，进气口611设置在内活动板613上。外固定板612开设有门洞6120，内活动板613的边缘与门洞的边缘交错重叠，使得内活动板能够封堵住门洞6120。

在本实施例中，内活动板613与螺旋结构640一体成型，包围型框架620与外固定板612一体成型。

包围型框架620的后端通过卡接方式固定有后端支架650，后端支架650中心具有导孔651。另外，还包括有滑动杆660，该滑动杆660前端具有连接支架661，该连接支架661通过卡接方式固定在螺旋结构640的后端，该连接支架661上具有通孔以避免封堵螺旋结构的气流通道641。滑动杆660则后端插入导孔651中。滑动杆660上还套设有弹簧670，该弹簧670一端抵顶在连接支架661，另一端抵顶在后端支架650上。

以上就是本发明的凸轮轴罩盖，其工作原理如下：

在凸轮轴罩盖下方的曲轴箱内压力作用下，主回油管312中回油阀313处于关闭状态，曲轴箱内产生的窜气从窜气入口101进入凸轮轴罩盖，依次经过窜气入口腔100、初级分离腔200、回油腔300以及窜气出口腔400，在经过的过程中，窜气中的油与气会逐级分离，使得最终排出的窜气是纯净的气体，而分离出来的机油则又流回曲轴箱。

在窜气流经过程中，首先窜气会与第一挡板交错通道110中挡板撞击，分离出部分机油，一部分滴落至窜气入口腔100的底部并通过窜气入口101流回曲轴箱，另一部分滴落至初级分离腔200底部经初级回油管202流回曲轴箱。然后，窜气经过油气分离器600分离，油气分离器600能够将窜气中的绝大部分机油分离出来，滴落至盖板314上并经主回油口315流入储油槽311中集聚，当储油槽311中的机油集聚到一定量后，储油槽中机油压力大于回油阀的开启压力时(即高于曲轴箱内气体从回油阀下方给予回油阀的压力)，回油阀打开，储油槽311中的机油则流进曲轴箱。在本发明中，由于盖板314覆盖在储油槽311的上方，即使回油腔内的窜气流速快，也无法带走储油槽311中的机油，并且在主回油口315旁还设置有回油挡板316，进一步确保位于在回油口处的机油也不被窜气带走。

窜气在流经副回油腔302和窜气出口腔400的过程中，窜气会进一步与二者中的挡板进行撞击，可以对窜气进一步分离，分离出来的机油则通过第一副回油口318和第二副回油口402流进储油槽311中。

最终，经过分离过机油后的窜气从窜气出口403排出。

如图4所示，在本发明中，当窜气在流量小、压力小的情况下，在弹簧弹力作用下，这时内活动板613封堵住外固定板612的门洞，窜气仅能从螺旋结构640的气流通道进入包围型框架620内部并且在螺旋结构640气流导向面的作用下，窜气形成旋流，使得窜气加速冲到滤纸上(图中标号701显示了通过螺旋结构640的窜气流经路线)，由滤纸吸附机油，实现油气的分离；

如图5所示，当窜气流量、压力增大，足以克服弹簧的弹力时，窜气会推动内活动板613与外固定板612分离，使得外固定板612的门洞边缘与内活动板613边缘之间的通道打开，形成边侧通道800，窜气一部分会经该边侧通道800进入包围型框架620内部，由于该边侧通道800更接近包围型框架620及滤纸630(图中标号702显示了通过边侧通道800的窜气流经路线)，因此，这部分窜气也会冲到滤纸630上，使得滤纸630能够吸附机油，实现油气分离。并且，窜气流量越大、压力越大，该通道越大，具有根据窜气的流量、压力大小变化进行自动调节气流通道的大小的优点，提高了油气分离效率。

通过上述详细描述，可以看出，本发明的凸轮轴罩盖通过在回油腔的储油槽上方设置盖板，并在盖板上开设与主回油管错开的主回油口，可以克服窜气在回油腔内高速流动带走储油槽内机油的问题，具有油气分离效果好的优点。

但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (7)

1.一种油气分离装置，包括凸轮轴罩盖和油气分离器，所述凸轮轴罩盖内部依次连通有由诸多挡板分割的窜气入口腔、初级分离腔、回油腔以及窜气出口腔，所述窜气入口腔的底部具有窜气入口，所述窜气入口腔和所述初级分离腔之间具有第一挡板交错通道，所述初级分离腔底部具有初级回油管；所述油气分离器设置在回油腔中，所述回油腔的底部设有储油槽，储油槽的底部具有向下延伸的主回油管，所述主回油管内设置有回油阀，所述回油腔和所述窜气出口腔之间具有第二挡板交错通道，所述窜气出口腔上具有窜气出口；所述回油腔内位于所述储油槽上方设置有盖板，所述盖板上具有主回油口，其特征在于：所述主回油口的位于所述窜气出口腔方向一侧的边缘具有向上延伸的回油挡板，所述回油腔顶部具有向下竖直延伸第二上挡板，所述第二上挡板位于所述回油挡板后方并与回油挡板将所述回油腔分割成靠近所述初级分离腔的主回油腔和靠近所述窜气出口腔的副回油腔，所述副回油腔底部还具有连通至所述储油槽的第一副回油口，所述副回油腔和所述窜气出口腔由从所述窜气出口腔底部向上竖直延伸的第二下挡板进行分割并形成所述第二挡板交错通道，所述第二挡板交错通道位置还设有压力调节阀。

2.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于：所述主回油口偏置在所述主回油管的靠近所述窜气出口腔一侧的后方位置。

3.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于：所述窜气入口腔底部位于所述窜气入口后方具有向上竖直延伸的第一下挡板，所述初级分离腔的顶部具有向下竖直延伸的第一上挡板，所述第一上挡板位于第一下挡板的后方并且所述第一下挡板的上边缘高于位于所述第一上挡板的下边缘以形成所述第一挡板交错通道。

4.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于：所述盖板靠近的主回油口的位置具有向下倾斜段。

5.根据权利要求4所述的油气分离装置，其特征在于：所述向下倾斜段延伸至接近所述回油挡板的位置与所述回油挡板下端形成所述主回油口。

6.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于：所述窜气出口腔底部还具有连通至所述副回油腔的第二回油口。

7.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于：所述油气分离器包括进气口端板、连接在进气口端板后方的包围型框架、包裹在所述包围型框架外的滤纸，以及固定在所述进气口端板的进气口中的螺旋结构，所述螺旋结构上分布有具有气流导向面的气流通道，所述油气分离器的进气口端板封堵住连通所述初级分离腔和回油腔之间的窜气通道，所述进气口端板由外固定板和内活动板构成，所述外固定板开设有门洞，所述进气口设置在所述内活动板上，所述内活动板能够封堵所述门洞；所述包围型框架的后端固定有后端支架，所述螺旋结构的后端连接有滑动杆，所述后端支架中心具有导孔，所述滑动杆插入所述导孔中，所述滑动杆上还套设有弹簧且位于所述螺旋结构和所述后端支架之间。