CN108757098A - 曲轴箱通风系统及燃气发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种曲轴箱通风系统及燃气发动机，涉及燃气发动机曲轴箱油气处理技术领域，曲轴箱通风系统包括油气分离器、回气管、平衡管、回油管、调压阀、内燃机、曲轴箱和通风管；曲轴箱通过通风管与油气分离器连通，能够将油气混合物通入油气分离器；油气分离器箱通过回油管与曲轴箱连通，能够将分离出的油通入油气分离器；油气分离器箱通过回气管与内燃机连通，能够将分离出的混合气体通入内燃机；调压阀与回气管串接，曲轴箱通过平衡管与调压阀的膜片上腔室连通，能够调节回气管通入曲轴箱内混合气体的流量。缓解了现有技术中的曲轴箱通风系统对油量损耗大，排放恶化且在过滤气体的同时不能有效控制曲轴箱压力的技术问题。

Description

曲轴箱通风系统及燃气发动机

技术领域

本发明涉及燃气发动机曲轴箱油气处理技术领域，具体而言，涉及一种曲轴箱通风系统及燃气发动机。

背景技术

在内燃机运转期间，燃烧气体可在气缸和相应的活塞环之间渗漏，并且进入内燃机曲轴箱中。渗漏的气体通常包括CO、NOX、氮氢化合物、未燃烧燃料、油雾气和水蒸汽。这些气体中大部分都是有害气体，需要通过曲轴箱通风系统对其进行处理。

目前市面上运用的曲轴箱通风系统或装置一般为通过简易的油气分离器过滤气体，此种曲轴箱通风系统或装置对油气过滤精度效果不佳，并不能很好的分离曲轴箱内排出的油气混合物，且其过滤气体排出口或者与外界连通而直接排在大气中，增加了机油的消耗量，污染环境；或者连接在空气滤清器后面对混合气体中的油气进行再利用，但也不能有效地控制曲轴箱内压力，过低增加了内燃机的活塞环与缸套之间的漏气量，过高增加了曲轴箱内爆炸的可能性，也影响机油的温度及性能，不能满足发动机的正常运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种曲轴箱通风系统及燃气发动机，以缓解现有技术中的曲轴箱通风系统对油量损耗大，排放恶化且在过滤气体的同时不能有效控制曲轴箱压力的技术问题。

本发明提供一种曲轴箱通风系统，包括油气分离器、回气管、平衡管、回油管、调压阀、内燃机、曲轴箱和通风管；

所述曲轴箱通过所述通风管与所述油气分离器连通，能够将所述曲轴箱内的油气混合物通入所述油气分离器，所述油气分离器箱通过所述回油管与所述曲轴箱连通，能够将分离出的油通入所述油气分离器，所述油气分离器箱通过所述回气管与所述内燃机连通，能够将分离出的混合气体通入所述内燃机；

所述调压阀与所述回气管串接，所述曲轴箱通过所述平衡管与所述调压阀的膜片上腔室连通，能够根据所述曲轴箱内部压力的变化而调节所述回气管通入所述曲轴箱内混合气体的流量。

进一步的；所述油气分离器包括壳体、内滤芯、外滤芯；

所述内滤芯和所述外滤芯固设在所述壳体内，所述内滤芯套设在所述外滤芯内，所述内滤芯的内腔为内滤腔，所述内滤芯和所述外滤芯之间的空腔为中滤腔，所述壳体和所述外滤芯之间的空腔为外滤腔，所述壳体上设有与所述内滤腔连通的通风管接头，所述壳体侧壁设有与所述外滤腔连通的回气管接头，所述壳体底部设有与所述中滤腔和所述外滤腔连通的回油管接头。

进一步的；所述壳体包括上壳体、下壳体、环形卡箍；

所述上壳体和所述下壳体上均设有用于套接固定所述内滤芯和所述外滤芯的第一凸台和第二凸台，所述上壳体和所述下壳体通过所述环形卡箍卡接固定。

进一步的；还包括固定螺柱，所述上壳体顶部设有第一螺纹孔，所述下壳体底部设有第二螺纹孔，所述固定螺柱分别与所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔螺纹连接，所述固定螺柱的上下两端通过螺母固定。

进一步的；所述回气管接头设置在所述下壳体的侧壁上，所述通风管接头设置在所述下壳体的底部中心位置。

进一步的；还包括空气滤清器，所述空气滤清器通过滤清器连接管与所述内燃机连通；

所述滤清器连接管侧壁设有第一接口，所述回气管通过与所述第一接口连接来完成与所述内燃机的连通。

进一步的；所述滤清器连接管包括相互套设固定的外筒和内筒，所述内筒和所述外筒之间设有供混合气体流通的缝隙，所述第一接口设置在所述外筒上，所述内筒上设有透气孔。

进一步的；所述透气孔设置在所述内筒靠近所述内燃机的一端，且所述透气孔有多个并沿所述内筒周向均匀排列。

进一步的；所述通风管侧壁设有第二接口，所述平衡管远离所述调压阀的一端通过与所述第二接口连接来完成与所述曲轴箱的连通。

本发明还提供一种燃气发动机，包括如上述所述的曲轴箱通风系统。

相对于现有技术，本发明提供的曲轴箱通风系统及燃气发动机的有益效果如下：

本发明提供的曲轴箱通风系统，包括油气分离器、回气管、平衡管、回油管、调压阀、内燃机、曲轴箱和通风管，其中，曲轴箱通过通风管将内部的油气混合物通入油气分离器进行过滤，经过油气分离器过滤后的可燃混合气体通过回气管通入内燃机的燃烧室进行二次燃烧，降低了对环境的污染。同时，油气混合物在油气分离器内过滤出的机油还会通过回油管重新流入曲轴箱内，保证曲轴箱的正常机油量。

在上述操作中，曲轴箱内的压力略低于大气压，内燃机运行过程中进气管道中的气压远低于大气压，进而能够完成油气混合物和可燃混合气体的自动流动。同时，还通过在回气管上串接调压阀，并使曲轴箱通过平衡管与调压阀的膜片上腔室连通，调压阀能够根据内燃机进气管道内的真空度以及曲轴箱内部压力的变化而自动调节流入回气管中经过过滤后的曲轴箱内混合气体的流量，从而控制曲轴箱内的压力。具体的，当曲轴箱压力变大时，通过平衡管能够给予调压阀上的膜片上腔室更大的力，调压阀能够控制可燃混合气体通过的流量也更大，进而快速减少曲轴箱内的压力，使曲轴箱内的压力能够保持在一个合理的范围内，满足发动机的正常运行的需要。

本发明提供的内燃发动机组的技术优势与上述曲轴箱通风系统的技术优势相同，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的曲轴箱通风系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的曲轴箱通风系统中油气分离器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的曲轴箱通风系统中滤清器连接管的结构示意图。

图标：1－油气分离器；2－回气管；3－平衡管；4－回油管；5－调压阀；6－内燃机；7－曲轴箱；8－通风管；9－空气滤清器；10－滤清器连接管；11－上壳体；12－下壳体；13－内滤芯；14－外滤芯；15－回气管接头；16－回油管接头；17－通风管接头；18－环形卡箍；19－固定螺柱；101－外筒；102－内筒；103－第一接口；104－透气孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1－图3所示，本发明实施例提供一种曲轴箱7通风系统，包括油气分离器1、回气管2、平衡管3、回油管4、调压阀5、内燃机6、曲轴箱7和通风管8；曲轴箱7通过通风管8与油气分离器1连通，能够将曲轴箱7内的油气混合物通入油气分离器1，油气分离器1箱通过回油管4与曲轴箱7连通，能够将分离出的油通入油气分离器1，油气分离器1箱通过回气管2与内燃机6连通，能够将分离出的混合气体通入内燃机6；调压阀5与回气管2串接，曲轴箱7通过平衡管3与调压阀5的膜片上腔室连通，能够根据曲轴箱7内部压力的变化而调节回气管2通入曲轴箱7内混合气体的流量。

本发明提供的曲轴箱7通风系统，包括油气分离器1、回气管2、平衡管3、回油管4、调压阀5、内燃机6、曲轴箱7和通风管8，其中，曲轴箱7通过通风管8将内部的油气混合物通入油气分离器1进行过滤，经过油气分离器1过滤后的可燃混合气体通过回气管2通入内燃机6的燃烧室进行二次燃烧，降低了对环境的污染。同时，油气混合物在油气分离器1内过滤出的机油还会通过回油管4重新流入曲轴箱7内，保证曲轴箱7的正常机油量。

在上述操作中，曲轴箱7内的压力略低于大气压，内燃机6运行过程中进气管道中的气压远低于大气压，进而能够完成油气混合物和可燃混合气体的自动流动。同时，还通过在回气管2上串接调压阀5，并使曲轴箱7通过平衡管3与调压阀5的膜片上腔室连通，调压阀5能够根据内燃机6进气管道内的真空度以及曲轴箱7内部压力的变化而自动调节流入回气管2中经过过滤后的曲轴箱7内混合气体的流量，从而控制曲轴箱7内的压力。具体的，当曲轴箱7压力变大时，通过平衡管3能够给予调压阀5上的膜片上腔室更大的力，调压阀5能够控制可燃混合气体通过的流量也更大，进而快速减少曲轴箱7内的压力，使曲轴箱7内的压力能够保持在一个合理的范围内，满足发动机的正常运行的需要。

值得注意的，油气分离器1需要高于曲轴箱7设置，以保证油气分离器1内的机油能够在重力作用下流入至曲轴箱7内。

具体的，本实施例还对曲轴箱7通风系统的具体结构做以下详细介绍。

首先，本实施例设置油气分离器1包括壳体、内滤芯13、外滤芯14；内滤芯13和外滤芯14固设在壳体内，内滤芯13套设在外滤芯14内，内滤芯13的内腔为内滤腔，内滤芯13和外滤芯14之间的空腔为中滤腔，壳体和外滤芯14之间的空腔为外滤腔，壳体上设有与内滤腔连通的通风管接头17，壳体侧壁设有与外滤腔连通的回气管接头15，壳体底部设有与中滤腔和外滤腔连通的回油管接头16。

如图2所示，具体的，本实施例中的壳体为圆筒形结构，内滤芯13和外滤芯14也均为圆筒形结构，通风管8通过通风管接头17连接，使油气混合物首先进入内滤腔内，其经过内滤芯13粗过滤和外滤芯14精过滤的双重过滤后，几乎能够将油气混合物中的机油全部过滤出来，进而在外滤腔内形成过滤精度更高的可燃混合气体，随后可燃混合气体通过与回油管接头16连接的回油管4流入至内燃机6内，过滤出来的机油则通过回油管4流入至曲轴箱7内，保证内部的正常机油量。

本实施例中，壳体包括上壳体11、下壳体12、环形卡箍18；上壳体11和下壳体12上均设有用于套接固定内滤芯13和外滤芯14的第一凸台和第二凸台，上壳体11和下壳体12通过环形卡箍18卡接固定。

具体的，内滤芯13的两端分别套设在上壳体11和下壳体12的第一凸台上，外滤芯14的两端分别套设在上壳体11和下壳体12的第二凸台上，上壳体11的下沿和下壳体12的上沿相互抵接并通过卡箍固定，完成两者在上壳体11和下壳体12内的相对固定。

值得注意的，本实施例还在上壳体11和下壳体12之间设有密封圈，以进一步保证壳体内部空腔的密封性。

本实施例中，还包括固定螺柱19，上壳体11顶部设有第一螺纹孔，下壳体12底部设有第二螺纹孔，固定螺柱19分别与第一螺纹孔和第二螺纹孔螺纹连接，固定螺柱19的上下两端通过螺母固定。

固定螺柱19贯穿上壳体11和下壳体12，并通过螺母固定在固定螺柱19的两端，以完成上壳体11和下壳体12在竖直方向的相对固定。

本实施例中，回气管接头15设置在下壳体12的侧壁上，通风管接头17设置在下壳体12的底部中心位置。

具体的，回气管接头15、回油管接头16、和通风管接头17均为钢制接头，三个接头与对应的管道通过卡箍固定连接。

或者，回气管接头15也可以设置在上壳体11的侧壁上。

本实施例中，还包括空气滤清器9，空气滤清器9通过滤清器连接管10与内燃机6连通；滤清器连接管10侧壁设有第一接口103，回气管2通过与第一接口103连接来完成与内燃机6的连通。

具体的，空气滤清器9的作用是为内燃机6提供清洁的空气，以防内燃机6在工作中吸入带有杂质颗粒的空气而增加磨蚀和损坏的机率。而内燃机6一般只设置一个空气进口，在空气进口与滤清器连接管10连接后，通过回气管2与滤清器连接管10的第一接口103连接，来完成油气分离器1与内燃机6的连通。

如图3所示，本实施例中，滤清器连接管10包括相互套设固定的外筒101和内筒102，内筒102和外筒101之间设有供混合气体流通的缝隙，第一接口103设置在外筒101上，内筒102上设有透气孔104。

具体的，内筒102和外筒101之间的缝隙在两端封闭设置，在滤清器连接管10的长度方向上，透气孔104远离第一接口103设置，此时，回气管2内的可燃混合气体先通过外筒101和内筒102之间的缝隙，减缓可燃混合气体的流速，随后由透气孔104进入内筒102，进而随着空气滤清器9内的空气进入内燃机6内，防止了可燃混合气体进入内筒102内具有一定的流速而妨碍空气向内燃机6内的流动。

本实施例中，透气孔104设置在内筒102靠近内燃机6的一端，且透气孔104有多个并沿内筒102周向均匀排列。

具体的，第一接口103可以设置在滤清器连接管10的中间位置或设置在滤清器连接管10远离内燃机6的一端，以保证可燃混合气体最终进入内筒102内后流速减缓，保证内筒102内气体的均匀，顺畅。

最后，本实施例中，通风管8侧壁还设有第二接口，平衡管3远离调压阀5的一端通过与第二接口连接来完成与曲轴箱7的连通。

通过平衡管3与通风管8第二接口的连接，在完成平衡管3与曲轴箱7连通的同时，进一步减少平衡管3的长度，减少设备投入，节省曲轴箱7通风系统的总空间，满足发动机的正常运行的需要。。

实施例二

本发明实施例提供一种燃气发动机，包括如上述所述的曲轴箱7通风系统。

本发明实施例提供的燃气发动机，通过采用上述实施例的曲轴箱7通风系统，经过油气分离器1过滤后的可燃混合气体通过回气管2通入内燃机6的燃烧室进行二次燃烧，降低了对环境的污染。同时，油气混合物在油气分离器1内过滤出的机油还会通过回油管4重新流入曲轴箱7内，保证曲轴箱7的正常机油量。最后，还通过在回气管2上串接调压阀5，并使曲轴箱7通过平衡管3与调压阀5的膜片上腔室连通，使曲轴箱7内的压力能够保持在一个合理的范围内，满足发动机的正常运行的需要。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种曲轴箱通风系统，其特征在于，包括油气分离器、回气管、平衡管、回油管、调压阀、内燃机、曲轴箱和通风管；

所述曲轴箱通过所述通风管与所述油气分离器连通，能够将所述曲轴箱内的油气混合物通入所述油气分离器，所述油气分离器箱通过所述回油管与所述曲轴箱连通，能够将分离出的油通入所述油气分离器，所述油气分离器箱通过所述回气管与所述内燃机连通，能够将分离出的混合气体通入所述内燃机；

所述调压阀与所述回气管串接，所述曲轴箱通过所述平衡管与所述调压阀的膜片上腔室连通，能够根据所述曲轴箱内部压力的变化而调节所述回气管通入所述曲轴箱内混合气体的流量。

2.根据权利要求1所述的曲轴箱通风系统，其特征在于，所述油气分离器包括壳体、内滤芯、外滤芯；

所述内滤芯和所述外滤芯固设在所述壳体内，所述内滤芯套设在所述外滤芯内，所述内滤芯的内腔为内滤腔，所述内滤芯和所述外滤芯之间的空腔为中滤腔，所述壳体和所述外滤芯之间的空腔为外滤腔，所述壳体上设有与所述内滤腔连通的通风管接头，所述壳体侧壁设有与所述外滤腔连通的回气管接头，所述壳体底部设有与所述中滤腔和所述外滤腔连通的回油管接头。

3.根据权利要求2所述的曲轴箱通风系统，其特征在于，所述壳体包括上壳体、下壳体、环形卡箍；

所述上壳体和所述下壳体上均设有用于套接固定所述内滤芯和所述外滤芯的第一凸台和第二凸台，所述上壳体和所述下壳体通过所述环形卡箍卡接固定。

4.根据权利要求3所述的曲轴箱通风系统，其特征在于，还包括固定螺柱，所述上壳体顶部设有第一螺纹孔，所述下壳体底部设有第二螺纹孔，所述固定螺柱分别与所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔螺纹连接，所述固定螺柱的上下两端通过螺母固定。

5.根据权利要求3所述的曲轴箱通风系统，其特征在于，所述回气管接头设置在所述下壳体的侧壁上，所述通风管接头设置在所述下壳体的底部中心位置。

6.根据权利要求2所述的曲轴箱通风系统，其特征在于，还包括空气滤清器，所述空气滤清器通过滤清器连接管与所述内燃机连通；

所述滤清器连接管侧壁设有第一接口，所述回气管通过与所述第一接口连接来完成与所述内燃机的连通。

7.根据权利要求6所述的曲轴箱通风系统，其特征在于，所述滤清器连接管包括相互套设固定的外筒和内筒，所述内筒和所述外筒之间设有供混合气体流通的缝隙，所述第一接口设置在所述外筒上，所述内筒上设有透气孔。

8.根据权利要求7所述的曲轴箱通风系统，其特征在于，所述透气孔设置在所述内筒靠近所述内燃机的一端，且所述透气孔有多个并沿所述内筒周向均匀排列。

9.根据权利要求2所述的曲轴箱通风系统，其特征在于，所述通风管侧壁设有第二接口，所述平衡管远离所述调压阀的一端通过与所述第二接口连接来完成与所述曲轴箱的连通。

10.一种燃气发动机，其特征在于，包括如权利要求1－9中任一项所述的曲轴箱通风系统。