CN108194165A - 发动机油气分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车配件技术领域，公开了一种发动机油气分离装置，包括分离箱，分离箱内转动连接有第一隔板和第二隔板，分离箱与第一隔板的转动连接处设有用于限制第一隔板转动的塑胶阻挡片，分离箱上转动连接有驱动第一隔板转动的齿轮，齿轮上啮合有齿条，分离箱上设有限位块，第一隔板与第二隔板将分离箱分为第一腔室、第二腔室和第三腔室；第一腔室内设有第一滤油板，第一隔板上设有第二滤油板，第一滤油板和第二滤油板交错排列，分离箱上设有与齿条相抵的气囊，第一腔室上连通有进料管，气囊与进料管连通，进料管上设有滑阀；第二腔室内设有第三滤油板，第二隔板上开有通孔。本发明能够充分分离发动机内机油与气体。

Description

发动机油气分离装置

技术领域

本发明涉及汽车配件技术领域，具体涉及了一种发动机油气分离装置。

背景技术

发动机包括汽缸体和曲轴箱，汽缸体与曲轴箱固定连接，其中，曲轴箱是发动机汽缸体用来安装曲轴的部位，且曲轴箱底部贮存有用于润滑、冷却及密封的机油。在发动机运作的过程中，由于可燃混合气在燃烧室内燃烧产生的压力过大，使一部分可燃混合气和废气经活塞环窜到曲轴箱内，从而增大了曲轴箱内的气压，容易造成曲轴箱内的机油泄漏等问题，因此需要对曲轴箱进行通风处理。传统的曲轴箱通风方式通常是自然通风，将曲轴箱内的气体直接排到大气中，可防止曲轴箱内的气压增大，但直接排放容易污染空气，对环境造成危害。

为了解决上述问题，现有技术中最常用的曲轴箱通风方式为强制通风，将从曲轴箱内抽出的气体导入发动机的进气管中，使该气体进入燃烧室再燃烧，循环使用。此方式不仅能够减少对环境的污染，还能够提高气体的燃烧率，达到循环利用资源的效果。但在强制通风系统中，从曲轴箱内抽出的气体通常混有机油蒸汽，此时需要通过油气分离机构对气体与机油进行分离，使分离后的气体进入发动机进气管中再利用，分离后的机油流回曲轴箱中，从而净化气体，提高气体的燃烧率，同时节约机油。

但是，现有的油气分离机构存在以下缺点：该机构中的油气分离器往往不能够将油气中的机油与气体充分分离，分离效果差，从而存在回油不畅、窜油的隐患。

发明内容

针对上述存在的不足，本发明的目的是提供一种能够充分分离发动机内机油与气体的发动机油气分离装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

发动机油气分离装置，包括分离箱，分离箱上开有出油口和出气口，分离箱内转动连接有竖向设置的第一隔板和横向设置的第二隔板，第一隔板与第二隔板固定连接，分离箱与第一隔板的转动连接处设有用于限制第一隔板转动的塑胶阻挡片，分离箱上转动连接有驱动第一隔板转动的齿轮，齿轮上啮合有齿条，齿条与分离箱之间连接有第一弹簧，分离箱上固定有与齿条相抵的限位块，第一隔板与第二隔板将分离箱分为第一腔室、第二腔室和第三腔室；

第一腔室内固定有多个第一滤油板，第一隔板一侧上固定有多个第二滤油板，第一滤油板和第二滤油板交错排列，分离箱上固定有与齿条相抵的气囊，第一腔室上连通有进料管，气囊与进料管连通，进料管上安装有滑阀，分离箱上设有用于驱动滑阀间歇性启闭进料管的驱动机构；第二腔室内固定有多个第三滤油板，第一隔板转动180度后，第二滤油板与第三滤油板交错排列；第二隔板位于第一腔室一侧上开有通孔。

本发明的原理：初始时，第一滤油板与第二滤油板交错排列，通孔将第一腔室和第三腔室连通。待分离的油气混合物从进料管一部分进入第一腔室，另一部分进入气囊内；油气混合物在第一腔室内流动的过程中将被交错排列的第一滤油板和第二滤油板阻挡，油气混合物中的机油将粘附在第一滤油板或者第二滤油板上，随着不断的积累，多个小油滴积聚在一起形成大油滴，在重力的作用下从第一滤油板或者第二滤油板上滴落，经通孔进入第三腔室，最后经出油口流出，而过程中油气混合物中的气体则直接通过通孔进入第三腔室里，从而对油气混合物进行一次分离；随着油气混合物不断进入，气囊的体积逐渐增大，此时气囊对齿条虽有一定作用力，但由于塑胶阻挡片对第一隔板的转动具有一定的限制作用，因此气囊无法推动齿条，第一隔板不会转动，保证进入第一腔室内的油气混合物能够充分地分离。

随后启动驱动机构，待油气混合物进入一定量后，驱动机构将驱动滑阀，使进料管不再与第一腔室连通，此时进料管内的油气混合物将全部进入气囊内，使气囊内的压强瞬间增大，此时气囊对齿条的作用力将克服塑胶阻挡片对第一隔板的限制，气囊将推动齿条移动，第一弹簧发生形变，齿条将带动齿轮转动，从而使第一隔板和第二隔板转动；当第一隔板转动180度后，齿条刚好与限位块相抵，停止移动，防止第一隔板过度转动，此时第二滤油板与第三滤油板交错排列，通孔将第二腔室和第三腔室连通，第三腔室内的气体将经通孔进入第二腔室，第二滤油板和第三滤油板将对气体进行阻挡，使气体中含有的机油沉降，实现油气的二次分离；经过二次分离的机油将通过通孔回流到第三腔室，最后经出油口流出，而气体将从出气口流出，即可完成第一批油气混合物的分离；待分离后的机油和气体排出分离箱后，驱动机构将再次驱动滑阀，使进料管与第一腔室连通，气囊内的压强迅速减小，气囊内的油气混合物将进入第一腔室，同时第一弹簧将推动齿条复位，齿条带动齿轮反转，从而带动第一隔板和第二隔板反转复位，重复上述过程，即可进行下一批油气混合物的分离；多次循环重复，即可完成油气混合物的分离。

本发明的有益效果：与现有技术相比，1、通过设置第一腔室和第二腔室，对油气混合物进行两次分离，同时设置第一滤油板、第二滤油板和第三滤油板，减缓油气的行进过程，进一步达到充分分离的效果；2、设置滑阀，间歇性地控制进料，确保每批次进入第一腔室的油气混合物充分分离后，再进下一批油气混合物，在一定程度上有效地控制了油气混合物在分离箱内流动的速度，延长了油气混合物在分离箱内停留的时间，从而能够达到充分分离的效果；3、通过设置气囊，利用气囊带动齿条移动，从而带动第一隔板和第二隔板转动，使通孔能够随第二隔板转动，进而连通第一腔室或者第二腔室，对油气混合物进行两次分离，达到充分分离的效果。

进一步，所述驱动机构包括固定在分离箱上的电机，电机的输出端上固定有与滑阀相抵的凸轮，滑阀的阀杆与进料管外壁之间连接有第二弹簧。通过电机带动凸轮转动，凸轮将间歇性地抵滑阀，同时在第二弹簧的作用下复位，从而使滑阀控制油气混合物间隙性地进入第一腔室内。

进一步，所述第一滤油板和第二滤油板均向下倾斜，倾斜角度为45度至60度。向下倾斜的设置，既能够通过阻挡油气混合物，减缓其流动的速度，对其进行充分的分离，又能够使第一滤油板和第二滤油板上的机油在重力作用下顺利滴落，最后经出油孔流出。

进一步，所述倾斜角度为60度。设置成60度，能够更好地对机油进行导流。

进一步，所述第一滤油板与第二滤油板之间的间隙为0.3mm。通过设置第一滤油板与第二滤油板之间的间隙，以达到控制油气混合物流动的速度，使机油和气体能够充分分离，提高油气分离的效果。

进一步，所述出油口上设有单向油膜。设置单向油膜，仅允许机油从出油口流出，避免气体从出油口流出，导致气体再次进入分离后的机油中。

附图说明

图1为本发明发动机油气分离装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：分离箱1、出油口2、出气口3、第一隔板4、第二隔板5、齿轮6、齿条7、第一弹簧8、塑胶阻挡片9、限位块10、第一腔室11、第二腔室12、第三腔室13、第一滤油板14、第二滤油板15、气囊16、进料管17、滑阀18、电机19、凸轮20、第二弹簧21、第三滤油板22、通孔23。

本实施例基本如附图1所示：

发动机油气分离装置，包括分离箱1，分离箱1上开有出油口2和出气口3，出油口2上安装有单向油膜，仅允许机油通过，防止气体通过与分离后的机油发生混合；分离箱1内转动连接有竖向设置的第一隔板4和横向设置的第二隔板5，第一隔板4底部焊接在第二隔板5中部上，分离箱1与第一隔板4的转动连接处设有用于限制第一隔板4转动的塑胶阻挡片9，分离箱1上转动连接有驱动第一隔板4转动的齿轮6，齿轮6上啮合有齿条7，齿条7与分离箱1之间焊接有第一弹簧8，分离箱1上焊接有与齿条7相抵的限位块10，第一隔板4与第二隔板5将分离箱1分为第一腔室11、第二腔室12和第三腔室13；

第一腔室11内焊接有两个第一滤油板14，第一隔板4左侧上焊接有三个第二滤油板15，第一滤油板14和第二滤油板15交错排列，第一滤油板14和第二滤油板15均向下倾斜，倾斜角度优选为60度，且第一滤油板14与第二滤油板15之间的间隙为0.3mm；分离箱1上粘接有与齿条7相抵的气囊16，第一腔室11上连通有进料管17，气囊16与进料管17连通，进料管17上安装有滑阀18，分离箱1上设置有用于驱动滑阀18间歇性启闭进料管17的驱动机构，驱动机构包括通过螺栓固定在分离箱1外壁的电机19，电机19的输出端上焊接有与滑阀18相抵的凸轮20，滑阀18的阀杆与进料管17外壁之间焊接有第二弹簧21；第二腔室12内焊接有两个第三滤油板22，第一隔板4转动180度后，第二滤油板15与第三滤油板22交错排列；第二隔板5位于第一腔室11左侧上开有两个通孔23。

初始时，第一滤油板14与第二滤油板15交错排列，通孔23将第一腔室11和第三腔室13连通。待分离的油气混合物从进料管17一部分进入第一腔室11，另一部分进入气囊16内；油气混合物在第一腔室11内流动的过程中将被交错排列的第一滤油板14和第二滤油板15阻挡，由于机油分子粒径远大于气体分子粒径，因此油气混合物中的机油将粘附在第一滤油板14或者第二滤油板15上，随着不断的积累，多个小油滴积聚在一起形成大油滴，在重力的作用下从第一滤油板14或者第二滤油板15上滴落，经通孔23进入第三腔室13，最后经出油口2流出，而过程中油气混合物中的气体则直接通过通孔23进入第三腔室13里，从而实现了油气混合物的初次分离；随着油气混合物不断进入，气囊16的体积逐渐增大，气囊16将沿水平方向膨胀，此时气囊16对齿条7虽有一定作用力，但由于塑胶阻挡片9对第一隔板4的转动具有一定的限制作用，因此气囊16无法推动齿条7，第一隔板4不会转动，保证进入第一腔室11内的油气混合物能够通过第一滤油板14和第二滤油板15进行充分分离。

待油气混合物进入一定量后，启动电机19，电机19将带动凸轮20转动；当凸轮20的凸部远离滑阀18的阀杆后，第二弹簧21将向下推动阀杆，使滑阀18向下移动，将进料管17堵住，从而使进料管17不再与第一腔室11连通，此时进料管17内的油气混合物将全部进入气囊16内，使气囊16内的压强瞬间增大，此时气囊16对齿条7的作用力将克服塑胶阻挡片9对第一隔板4的限制，气囊16将推动齿条7向右移动，第一弹簧8被压缩，齿条7将带动齿轮6转动，从而使第一隔板4和第二隔板5转动；当第一隔板4转动180度后，齿条7刚好与限位块10相抵，停止移动，此时第二滤油板15与第三滤油板22交错排列，通孔23将第二腔室12和第三腔室13连通，第三腔室13内的气体将经通孔23进入第二腔室12，第二滤油板15和第三滤油板22将对气体进行阻挡，使气体中含有的机油沉降，实现油气的二次分离；经过二次分离的机油将通过通孔23回流到第三腔室13，最后经出油口2流出，而气体将从出气口3流出，即可完成第一批油气混合物的分离；待分离后的机油和气体排出分离箱1后，凸轮20的凸部刚好与阀杆相抵，推动滑阀18向上移动，第二弹簧21被压缩，此时滑阀18将进料管17与第一腔室11连通，气囊16内的压强将迅速减小，气囊16内的油气混合物将进入第一腔室11，同时第一弹簧8将推动齿条7向左复位，齿条7带动齿轮6反转，从而带动第一隔板4和第二隔板5反转复位，重复上述过程，即可进行下一批油气混合物的分离；多次循环重复，即可完成油气混合物的分离。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进。这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.发动机油气分离装置，包括分离箱，分离箱上开有出油口和出气口，其特征在于：分离箱内转动连接有竖向设置的第一隔板和横向设置的第二隔板，第一隔板与第二隔板固定连接，分离箱与第一隔板的转动连接处设有用于限制第一隔板转动的塑胶阻挡片，分离箱上转动连接有驱动第一隔板转动的齿轮，齿轮上啮合有齿条，齿条与分离箱之间连接有第一弹簧，分离箱上固定有与齿条相抵的限位块，第一隔板与第二隔板将分离箱分为第一腔室、第二腔室和第三腔室；

第一腔室内固定有多个第一滤油板，第一隔板一侧上固定有多个第二滤油板，第一滤油板和第二滤油板交错排列，分离箱上固定有与齿条相抵的气囊，第一腔室上连通有进料管，气囊与进料管连通，进料管上安装有滑阀，分离箱上设有用于驱动滑阀间歇性启闭进料管的驱动机构；第二腔室内固定有多个第三滤油板，第一隔板转动180度后，第二滤油板与第三滤油板交错排列；第二隔板位于第一腔室一侧上开有通孔。

2.如权利要求1所述的发动机油气分离装置，其特征在于：所述驱动机构包括固定在分离箱上的电机，电机的输出端上固定有与滑阀相抵的凸轮，滑阀的阀杆与进料管外壁之间连接有第二弹簧。

3.如权利要求2所述的发动机油气分离装置，其特征在于：所述第一滤油板和第二滤油板均向下倾斜，倾斜角度为45度至60度。

4.如权利要求3所述的发动机油气分离装置，其特征在于：所述倾斜角度为60度。

5.如权利要求1-4中任一项所述的发动机油气分离装置，其特征在于：所述第一滤油板与第二滤油板之间的间隙为0.3mm。

6.如权利要求5所述的发动机油气分离装置，其特征在于：所述出油口上设有单向油膜。