CN109505679A - 一种具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机，包括发动机本体以及设置在发动机本体上的通风系统，所述通风系统包括设置在发动机本体上气缸盖罩内安装槽的初分离装置和预分离装置，以及固定在发动机本体上的气驱式油气分离器；所述初分离装置由至少两个隔板组成，所述气缸盖罩的安装槽上开设有用于接收曲轴箱中油气混合物的进气孔，所述气缸盖罩还设有用于将分离后的废气排出的排气孔，所述排气孔上设有连接气驱式油气分离器废气入口的出气管；本发明能够同时实现被动式与主动式分离，形成通风闭式循环；此外，还能够根据分离装置内部压力，自适应控制流速，提升分离效率，能满足国六发动机要求。

Description

一种具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机

技术领域

本发明属于发动机领域，具体涉及一种具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机。

背景技术

发动机在工作时产生的高温燃气会通过活塞组与气缸之间的间隙窜入曲轴箱内，造成窜气。窜气的成分为未燃烧的燃油气、水蒸气和废气等。水蒸气凝结在机油中稀释机油，降低机油的使用性能；废气中的二氧化硫遇到空气氧化生成硫酸，加速机油的氧化变质，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；加速机油的老化，降低可靠性。因此，需要采用曲轴箱通风系统对窜气进行控制。窜气在流经曲轴箱通风系统时，会携带大量的油气，造成机油损耗，同时恶化排放，因此必须对油气进行分离，减小机油损耗。通过在气缸盖罩中集成油气分离器来对发动机排除的油气进行分离，传统发动机的气缸盖罩只能进行单次分离，效果并不能达到预期。

如公开号为CN205559013U的中国实用新型专利“一种气缸盖罩”， 包括气缸盖罩本体，气缸盖罩本体内侧形成有油气预分离腔室，该油气预分离腔室设有预分离进气口和预分离出气口，在油气预分离室内从所述预分离进气口到所述预分离出气口依次设有沿垂直方向间隔排列的多个横向隔板和沿水平方向呈迷宫式间隔排列的多个纵向隔板，横向隔板与纵向隔板之间形成连通预分离进气口和预分离出气口的迷宫式的油气通道，并在气缸盖罩外侧壁集成有油气分离器。通过以上内容可以发现，现有技术中气缸盖罩油气预分离的核心在于横向隔板与纵向隔板之间形成的迷宫式的油气通道，但其单层结构油气分离能力差，无法分离细小油滴，并且在分离装置内有压差波动时，无法保证流速的稳定性，也无法实现被动式分离与主动式分离的结合，无法满足发动机国六排放的要求。

如公开号为CN102705040B的中国发明专利“独立外挂式多级油气分离器总成”，是一种气驱式主动分离器，能够对曲轴箱中的油气混合物进行主动分离，但仅采用主动式分离装置无法满足国六排放标准，也无法分级处理超大油滴、大油滴和细小油滴。

如公开号为CN108049937A的中国发明专利申请“气缸盖罩内置油气分离系统”，内置油气分离器，包括：盖罩本体以及设置在该盖罩本体一侧的迷宫腔体和底盖，所述迷宫腔体的一端设置有延伸至盖罩外部的出气接管，顶部开设有呼吸器插口；该迷宫腔体内设有粗滤孔板、迂回式整流结构、精滤孔板和隔位板。通过以上内容可以发现，现有技术中气缸盖罩油气预分离装置设有粗滤孔板和迂回式整流结构，其可以用于油气分离，但超大油滴（直径大于10um的油滴）与大油滴（指油滴直径为2～10um）容易混杂，且不具有油滴吸附和导流效果，会导致进入精滤孔板的油滴直径仍然很大，对于处理小油滴（指油滴直径为0.1～2um）有非常大的影响；现有技术所公开的迂回式整流结构无法解决油气混合物在高速碰撞时产生的油滴二次破碎（碰撞飞溅）问题，油滴流经碰撞迂回式整流结构后无法吸附回收，仍会随着油气混合物流向出口，分离效率低下。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机，既能分级分离超大油滴、大油滴和细小油滴，而且分离效率高，还能解决油滴吸附回收以及碰撞飞溅的问题，亦不需要定期维护更换滤芯，能够同时实现被动式与主动式分离，形成通风闭式循环；此外，还能够根据分离装置内部压力，自适应控制流速，提升分离效率，能满足国六发动机要求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机，包括发动机本体以及设置在发动机本体上的通风系统，所述通风系统包括设置在发动机本体上气缸盖罩内安装槽的初分离装置和预分离装置，以及固定在发动机本体上的气驱式油气分离器；所述初分离装置由至少两个隔板组成，所述气缸盖罩的安装槽上开设有用于接收曲轴箱中油气混合物的进气孔，所述气缸盖罩还设有用于将分离后的废气排出的排气孔，所述预分离装置包括：

平行布置在底板上的第一滤孔板和第一滤挡板、底板上的第一回油腔和其下的第一回油管组成的粗分离装置，所述粗分离装置位于初分离装置后方，用于对油气混合物进行加速碰撞进一步分离大油滴；平行布置在底板上的第二滤孔板、滤芯和第二滤挡板、底板上的第二回油腔和其下的第二回油管、以及设置在第二滤孔板上的单向阀组成的细分离装置，由于单向阀的设置，在内部气压较小时单向阀不导通，内部气压过大时单向阀导通缓解内部气压保障分离效果，使得预分离装置具有自适应调压的特性；所述细分离装置位于粗分离装置后方，用于对油气混合物进行再次加速碰撞进一步分离小油滴，所述排气孔设置在细分离装置后方，所述排气孔通过出气管将分离后的废气输送至气驱式油气分离器；

所述排气孔上设有连接气驱式油气分离器废气入口的出气管；所述气驱式油气分离器的压缩气体入口通过取气管与发动机本体上的增压中冷管路相连接, 用于吸入发动机增压后的压缩气体以推动喷射泵产生负压来克服碰撞分离所需要的阻力；所述气驱式油气分离器的混合气体出口通过通气管与发动机本体上的压气机的进气口相连接，用以实现从进气到排气的闭式循环；所述气驱式油气分离器的回油口通过回油总管连接至发动机本体的油底壳。

所述粗分离装置中的第一滤孔板上设置有用于对油气混合物进行加速的粗滤孔，在一个实施例中，所述第一滤挡板上设置有用于导流油滴到第一回油腔的一滤筋条，在又一个实施例中，所述第一滤挡板上设置有用于增加油气碰撞接触面积的针状凸起部，所述针状凸起部能够有效防止油滴由于高速碰撞造成二次破碎，提高了油气分离效率；所述第一回油腔设置在第一滤挡板的下方，所述第一滤挡板为非封闭的开口结构以便油气混合物的流动，所述第一回油管设置在第一回油腔的底部。

在一个实施例中，所述细分离装置中的第二滤孔板、滤芯和第二滤挡板彼此紧贴地布置在底板上；所述第二滤孔板上设置有用于对油气混合物进行二次加速的细滤孔；所述单向阀的出口端固定在第二滤孔板上，由于第二滤孔板上设有细滤孔，因此单向阀的出口端会覆盖部分细滤孔，在预分离装置内部压力较小时，气压不足以冲击打开单向阀，油气混合物可以通过单向阀未覆盖的细滤孔进行加速，在预分离装置内部压力大到一定程度时，气压足以冲击打开单向阀，部分油气混合物会流经单向阀覆盖的细滤孔，达到了自适应调节预分离装置内部压力的效果；所述第二滤挡板上设置有用于碰撞分离小油滴并导流小油滴到第二回油腔的二滤筋条，所述第二回油腔设置在第二滤挡板后方，所述第二滤挡板为非封闭的开口结构，所述第二回油管设置在第二回油腔的底部。

在一个实施例中，所述预分离装置还包括凹形挡板，所述凹形挡板为开口结构便于形成油气通道，所述凹形挡板还设置有用于碰撞分离油滴并导流到第二回油腔的三滤筋条；油气混合物对凹形挡板进行撞击，油滴通过三滤筋条流入第二回油腔，其余油气混合物流经凹形挡板的开口结构（油气通道）进入排气孔。

在一个实施例中，在所述第一回油管和第二回油管还设有防止废气反冲进入预分离装置的伞形回油阀，可以有效防止因废气反冲而影响油气预分离效率。

在一个实施例中，所述滤芯的材质为无纺布、毛毡、玻璃纤维和合成纤维中的任意一种。

在一个实施例中，第一滤孔板和第一滤挡板的间距为2～5mm，根据进气孔的进气量大小，所述粗滤孔的孔径可以设置为3～6mm，所述粗滤孔的个数设置为10～45个，使通过第一滤孔板的流速控制在5～8m/s，流经第一滤孔板油气混合物在该流速范围内与第一滤挡板撞击分离大油滴的效果好。

在一个实施例中，根据进气孔的进气量大小，所述细滤孔的孔径可以设置为2～3mm，所述细滤孔的个数设置为10～54个，使通过第二滤孔板的流速控制在15～30m/s，流经第二滤孔板油气混合物在该流速范围内与第二滤挡板撞击分离小油滴的效果好。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

该具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机能够对油气混合物进行两次加速，分别分离大油滴和小油滴并通过回油腔流出，分离效率高；在小油滴的吸附上，滤芯由于二次加速的冲击力不会有残留物堵塞，因此无需定期更换滤芯，能够解决定期更换维护问题；此外，该具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机通过设置单向阀达到了自适应调节预分离装置内部压力的效果，实现了单向阀与第二滤孔板结合产生自适应调压的新效果；该具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机还可以根据进气量的大小预设粗滤孔与细滤孔的规格，以此保障一次加速和二次加速后的流速，提升撞击分离油滴的效率。

附图说明

以下参照附图对本发明的实施例作进一步说明，其中：

图1为根据本发明一个实施例的发动机结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的通风系统结构示意图；

图3为根据本发明一个实施例的气缸盖罩内部结构示意图；

图4为根据本发明一个实施例的气缸盖罩安装槽的三维结构示意图；

图5为根据本发明一个实施例的气缸盖罩安装槽的截面示意图；

图6为根据本发明一个实施例的预分离装置的三维结构示意图；

图7为根据本发明一个实施例的第一滤孔板和第一滤挡板的三维结构示意图；

图8为根据本发明一个实施例的第一滤挡板设有针状凸起部的三维结构示意图；

图9为根据本发明一个实施例的第二滤孔板、滤芯、第二滤挡板和单向阀的三维结构示意图；

图10为根据本发明一个实施例的单向阀的出口端覆盖细滤孔的结构示意图；

图11为根据本发明一个实施例的凹形挡板的三维结构示意图；

图12为根据本发明一个实施例的两个隔板初的分离结构示意图；

图13为根据本发明一个实施例的四个隔板初的分离结构示意图；

图14为根据本发明一个实施例的气缸盖罩出气管的结构示意图；

图15为根据本发明一个实施例的气驱式油气分离器的结构示意图；

图16为根据本发明一个实施例的单向阀导通状态下的工作原理图。

图中，100为发动机本体，101为固定架，200为气缸盖罩，201为进气孔，202为安装槽，203为排气孔，204为出气管，205为取气管，206为回油总管，207为通气管，300为气驱式油气分离器，301为废气入口，302为压缩气体入口，303为混合气体出口，304为回油口，400为初分离装置，401为第一隔板，402为第二隔板，403为第三隔板，404为第四隔板，500为预分离装置，501为底板，504为凹形挡板，505为第一滤孔板，506为第一滤挡板，507为第一回油腔，508第一回油管，509为第二滤孔板，510为滤芯，511为第二滤挡板，512为第二回油腔，513为第二回油管，514为单向阀，515为粗滤孔，516为一滤筋条，517为细滤孔，518为二滤筋条，519为三滤筋条，520为针状凸起部。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的实施例中提供了一种具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机，如图1、图2所示，包括发动机本体100以及设置在发动机本体100上的通风系统，所述通风系统包括设置在发动机本体100上气缸盖罩200内安装槽202的初分离装置400和预分离装置500（如图3、图4所示），以及通过固定架101固定在发动机本体100上的气驱式油气分离器300；所述初分离装置400由至少两个隔板组成；如图4所示，所述气缸盖罩200的安装槽202上开设有用于接收曲轴箱中油气混合物的进气孔201，所述气缸盖罩200还设有用于将分离后的废气排出的排气孔203；

所述初分离装置400设置于进气孔501后方用于将油气混合物进行初步分离，分离油气混合物中直径大于10um的油滴，如图5、图6所示，所述预分离装置500包括平行布置在底板501上的第一滤孔板505和第一滤挡板506、底板501上的第一回油腔507和其下部的第一回油管508组成的粗分离装置，所述粗分离装置位于初分离装置400后方，用于处理油气混合物中的大油滴（指油滴直径为2～10um）；第二滤孔板509、滤芯510和第二滤挡板511、底板501上的第二回油腔512和其下部的第二回油管513、以及设置在第二滤孔板509上的单向阀514组成的细分离装置，所述细分离装置位于粗分离装置后方，用于处理油气混合物中的小油滴（指油滴直径为0.1～2um）；所述气缸盖罩200上的排气孔203设置在细分离装置后方用于排出分离油滴后的废气，

所述排气孔203上还设置有用于排出油气混合物的出气管204（如图14所示），所述出气管204连接排气孔203并穿出气缸盖罩200，所述出气管204的设置可以将预分离后的油气混合物导入气驱式油气分离器300的废气入口301，所述的气驱式油气分离器300是采用现有的常规设备（如旋风分离器），如图15、图2所示，所述气驱式油气分离器300的压缩气体入口302通过取气管205与发动机本体100上的增压中冷管路相连接, 用于吸入发动机增压后的压缩气体以推动喷射泵产生负压来克服碰撞分离所需要的阻力；所述气驱式油气分离器300的混合气体出口303通过通气管207与发动机本体100上的压气机的进气口相连接(图中未示出)，用以实现从进气到排气的闭式循环；所述气驱式油气分离器的回油口304通过回油总管206连接至发动机本体100的油底壳，最终实现对于曲轴箱油气混合物的被动式与主动式分离，同时也实现了通风系统的闭式循环，使分离效果达到国六发动机排放标准。

在一个实施例中，如图12所示，所述初分离装置400由第一隔板401与第二隔板402组成，所述第一隔板401与第二隔板402分别与安装槽202两端的内壁固定，以便形成弯曲的迷宫式油气通道; 在又一个实施例中，如图13所示，所述初分离装置400由第一隔板401、第二隔板402组成、第三隔板403和第四隔板404组成，所述第一隔板401、第二隔板402、第三隔板403和第四隔板404分别交错地与安装槽202两端的内壁固定，以便形成弯曲的迷宫式油气通道。

如图6所示，所述粗分离装置中的第一滤孔板505和第一滤挡板506平行布置在底板501上，所述第一滤孔板505上设置有用于对油气混合物进行一次加速的粗滤孔515（如图7所示）。在一个实施例中，所述第一滤挡板506上设置有用于碰撞分离大油滴（指油滴直径为2～10um）并导流大油滴到第一回油腔507的一滤筋条516，所述第一回油腔507设置在第一滤挡板506的下方，所述第一滤挡板506为非封闭的开口结构（便于形成油气通道），所述第一回油管508设置在第一回油腔507的底部；油气混合物流经第一滤孔板505的加速后与第一滤挡板506进行撞击，大油滴通过一滤筋条516流入第一回油腔507，其余的油气混合物流经第一滤挡板506的开口部分（油气通道）流出；在又一个实施例中，如图8所示，所述第一滤挡板506上设置有用于增加油气碰撞接触面积的针状凸起部520，所述针状凸起部520能够有效吸附高速碰撞第一滤挡板506的大油滴并将油滴导流到第一回油腔507，防止大油滴由于高速碰撞造成二次破碎（大油滴碰撞容易产生飞溅），提高了油气分离效率，大油滴通过针状凸起部520流入第一回油腔507，其余的油气混合物流经第一滤挡板506的开口部分（油气通道）流出。在一个实施例中，如进气孔201的进气量为60L/min，所述粗滤孔515的孔径设置为3mm，所述粗滤孔515的个数设置为27个，所述第一滤孔板505和第一滤挡板506的间距设置为2mm，使通过第一滤孔板505的流速控制在约5m/s，此时，流经第一滤孔板505油气混合物在该流速和间距的设置下与第一滤挡板506撞击分离大油滴的效果好；在又一个实施例中，如进气孔201的进气量为100L/min，所述粗滤孔515的孔径设置为6mm，所述粗滤孔515的个数设置为10个，所述第一滤孔板505和第一滤挡板506的间距设置为3mm，使通过第一滤孔板505的流速控制在约6m/s，此时，流经第一滤孔板505油气混合物在该流速和间距的设置下与第一滤挡板506撞击分离大油滴的效果好；在又一个实施例中，如进气孔201的进气量为150L/min，所述粗滤孔515的孔径设置为5mm，所述粗滤孔515的个数设置为25个，所述第一滤孔板505和第一滤挡板506的间距设置为5mm，使通过第一滤孔板505的流速控制在约5m/s，此时，流经第一滤孔板505油气混合物在该流速和间距的设置下与第一滤挡板506撞击分离大油滴的效果好；在又一个实施例中，如进气孔201的进气量为270L/min，所述粗滤孔515的孔径设置为6mm，所述粗滤孔515的个数设置为20个，所述第一滤孔板505和第一滤挡板506的间距设置为4mm，使通过第一滤孔板505的流速控制在约8m/s，此时，流经第一滤孔板505油气混合物在该流速和间距的设置下与第一滤挡板506撞击分离大油滴的效果好；在又一个实施例中，如进气孔201的进气量为270L/min，所述粗滤孔515的孔径设置为3mm，所述粗滤孔515的个数设置为45个，所述第一滤孔板505和第一滤挡板206的间距设置为4mm，使通过第一滤孔板505的流速控制在约8m/s，此时，流经第一滤孔板505油气混合物在该流速和间距的设置下与第一滤挡板506撞击分离大油滴的效果好。

在一个实施例中，如图6所示，所述细分离装置中的第二滤孔板509、滤芯510和第二滤挡板511彼此紧贴地布置在底板501上，所述第二滤孔板509上设有单向阀514；所述第二滤孔板509上设置有用于对油气混合物进行二次加速的细滤孔517，油气混合物流经第二滤孔板509时，在细滤孔517的作用下油气混合物进行了二次加速，油气混合物会对所述滤芯510进行高速冲击，所述滤芯510下部为开口结构便于形成油气通道，所述滤芯510用于吸附油气混合物二次加速后的小油滴（指油滴直径为0.1～2um），其中滤芯510的材质可以为无纺布、毛毡、玻璃纤维或合成纤维，滤芯510采用这些材质吸附油滴效果佳，并且滤芯510在二次加速的高速冲击作用下，其表面不会聚集残留物，因此可以免除定期更换维护（现有技术中直接采用滤棉进行油气分离，其效率虽高，但是需定期更换维护滤棉，其维护成本较高）；如图9、图10所示，所述单向阀514的出口端固定在第二滤孔板509上，由于第二滤孔板509上设有细滤孔517，因此单向阀514的出口端会覆盖部分细滤孔517，在预分离装置500内部压力较小时，气压不足以冲击打开单向阀514，油气混合物可以通过单向阀514未覆盖的细滤孔517进行加速，在预分离装置500内部压力大到一定程度时（油气混合物流速大于18.2m/s时），气压足以冲击打开单向阀514，部分油气混合物会流经单向阀514覆盖的细滤孔517，达到了自适应调节预分离装置500内部压力的效果；所述单向阀514的原理是初始状态下，其顶盖依靠弹簧弹力顶住入口端，只有在入口端压力大于一定程度后，顶盖压缩弹簧使单向阀导通（如图16所示），此时介质可经入口端进入从出口端覆盖的细滤孔流出；所述第二滤挡板511上设置有用于碰撞分离小油滴并导流小油滴到第二回油腔512的二滤筋条518，所述第二滤挡板511的下部为非封闭的开口结构（形成油气通道），便于油气混合物的流动，油气混合物流经滤芯510后在第二滤挡板511的撞击作用下，小油滴通过二滤筋条518流入第二回油腔，其余油气混合物通过第二滤挡板511的开口结构（油气通道）进入下一级分离装置；在一个实施例中，如进气孔201的进气量为60L/min，所述细滤孔517的孔径设置为2mm，所述细滤孔517的个数设置为22个（其中单向阀514的出口端覆盖4个，未被单向阀514的出口端覆盖有18个，油气混合物可以通过未被覆盖的18个细滤孔517），此时预分离装置500内部气压不足以使单向阀514导通，通过第二滤孔板509的流速控制在约18m/s，流经第二滤孔板509油气混合物在该流速下冲击滤芯510，滤芯510吸附小油滴后油气混合物在该流速下继续撞击第二滤挡板511，可以获得较好的小油滴分离效果；当进气孔201的进气量从60L/min提升至78L/min时，预分离装置500内部气压增加，单向阀514在气体压力冲击下导通（油气混合物可以通过22个细滤孔517），此时通过第二滤孔板509的流速控制在约18.8m/s，流经第二滤孔板509油气混合物在该流速下冲击滤芯510，滤芯510吸附小油滴后油气混合物在该流速下继续撞击第二滤挡板511，可以获得较好的小油滴分离效果；在又一个实施例中，如进气孔201的进气量为60L/min，所述细滤孔517的孔径设置为3mm，所述细滤孔517的个数设置为10个（其中单向阀514的出口端覆盖2个，未被单向阀514的出口端覆盖有8个，油气混合物可以通过未被覆盖的8个细滤孔517），使通过第二滤孔板509的流速控制在约17.7m/s，此时预分离装置500内部气压不足以使单向阀514导通，流经第二滤孔板509油气混合物在该流速下冲击滤芯510，滤芯510吸附小油滴后油气混合物在该流速下继续撞击第二滤挡板511，可以获得较好的小油滴分离效果；当进气孔201的进气量从60L/min提升至80L/min时，预分离装置500内部气压增加，单向阀514在气体压力冲击下导通（油气混合物可以通过10个细滤孔517），使通过第二滤孔板509的流速控制在约18.9m/s，流经第二滤孔板509油气混合物在该流速下冲击滤芯510，滤芯510吸附小油滴后油气混合物在该流速下继续撞击第二滤挡板511，可以获得较好的小油滴分离效果；在又一个实施例中，如进气孔201的进气量为120L/min，所述细滤孔517的孔径设置为2.5mm，所述细滤孔517的个数设置为30个（其中单向阀514的出口端覆盖6个，未被单向阀514的出口端覆盖有24个，油气混合物可以通过未被覆盖的24个细滤孔517），使通过第二滤孔板509的流速控制在约17m/s，此时预分离装置500内部气压不足以使单向阀514导通，流经第二滤孔板509油气混合物在该流速下冲击滤芯510，滤芯510吸附小油滴后油气混合物在该流速下继续撞击第二滤挡板511，可以获得较好的小油滴分离效果；当进气孔201的进气量从120L/min提升至165L/min时，预分离装置500内部气压增加，单向阀514在气体压力冲击下导通（油气混合物可以通过30个细滤孔517），使通过第二滤孔板509的流速控制在约18.7m/s，流经第二滤孔板509油气混合物在该流速下冲击滤芯510，滤芯510吸附小油滴后油气混合物在该流速下继续撞击第二滤挡板511，可以获得较好的小油滴分离效果；在又一个实施例中，如进气孔201的进气量为200L/min，所述细滤孔517的孔径设置为2.4mm，所述细滤孔517的个数设置为54个（其中单向阀514的出口端覆盖12个，未被单向阀514的出口端覆盖有42个，油气混合物可以通过未被覆盖的42个细滤孔517），使通过第二滤孔板509的流速控制在约17.5m/s，此时预分离装置500内部气压不足以使单向阀514导通，流经第二滤孔板509油气混合物在该流速下冲击滤芯510，滤芯510吸附小油滴后油气混合物在该流速下继续撞击第二滤挡板511，可以获得较好的小油滴分离效果；当进气孔201的进气量从200L/min提升至270L/min时，预分离装置500内部气压增加，单向阀514在气体压力冲击下导通（油气混合物可以通过54个细滤孔517），使通过第二滤孔板509的流速控制在约18.4m/s，流经第二滤孔板509油气混合物在该流速下冲击滤芯510，滤芯510吸附小油滴后油气混合物在该流速下继续撞击第二滤挡板511，可以获得较好的小油滴分离效果。

在一个实施例中，如图5和图6所示，所述的预分离装置500还包括凹形挡板504，所述凹形挡板504为开口结构便于形成油气通道，如图11所示，所述凹形挡板504还设置有用于碰撞分离油滴并导流到第二回油腔512的三滤筋条519；油气混合物对凹形挡板504进行撞击，油滴通过三滤筋条519流入第二回油腔512，其余油气混合物流经凹形挡板504的开口结构进入排气孔203，所述凹形挡板504开口向上的固定在底板501上，以便油气混合物直接撞击凹形挡板504下部，油滴在重力作用下通过三滤筋条519流入第二回油腔212。

在一个实施例中，继续参考图6，在所述第一回油管508和第二回油管513还设有防止废气反冲进入预分离装置500的伞形回油阀（图中未示出），可以有效防止因废气反冲而影响油气预分离效率。

该天然气发动机的其他结构请参考现有技术，在此不再赘述。

从上述实施例可以看出，与现有技术相比，根据本发明实施例的具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机能够在油气混合物进气阶段分离部分油滴，然后对油气混合物进行两次加速，分别分离大油滴和小油滴并通过回油腔流出，分离效率高；还可以根据进气量的大小预设粗滤孔与细滤孔的规格（包括孔径大小和滤孔个数），以此保障一次加速和二次加速后的流速，提升撞击分离油滴的效率，此外，该具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机通过设置单向阀达到了自适应调节预分离装置内部压力的效果，能够应对进气量增加后预分离装置内部气压过大的问题，最终能满足国六排放的标准。

本说明书中针对“一些实施例”、“一个实施例”、或“实施例”等的参考指代的是结合所述实施例所描述的特定特征、结构、或性质包括在至少一个实施例中。因此，短语“在各个实施例中”、“在一些实施例中”、“在一个实施例中”、或“在实施例中”等在整个说明书中各地方的出现并非必须指代相同的实施例。此外，特定特征、结构、或性质可以在一个或多个实施例中以任何合适方式组合。因此，结合一个实施例中所示出或描述的特定特征、结构或性质可以整体地或部分地与一个或多个其他实施例的特征、结构、或性质无限制地组合，只要该组合不是非逻辑性的或不能工作。另外，本申请附图中的各个元素仅仅为了示意说明，并非按比例绘制。

由此描述了本发明的至少一个实施例的几个方面，可以理解，对本领域技术人员来说容易地进行各种改变、修改和改进。这种改变、修改和改进意于在本发明的精神和范围内。

Claims (8)

1.一种具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机，包括发动机本体以及设置在发动机本体上的通风系统，所述通风系统包括设置在发动机本体上气缸盖罩内安装槽的初分离装置和预分离装置，以及固定在发动机本体上的气驱式油气分离器；所述初分离装置由至少两个隔板组成，其特征在于：

所述气缸盖罩的安装槽上开设有进气孔，所述气缸盖罩上还设有排气孔，所述预分离装置包括：

平行布置在底板上的第一滤孔板和第一滤挡板、底板上的第一回油腔和其下的第一回油管组成的粗分离装置，所述粗分离装置位于初分离装置后方；

第二滤孔板、滤芯和第二滤挡板、底板上的第二回油腔和其下的第二回油管、以及设置在第二滤孔板上的单向阀组成的细分离装置，所述细分离装置位于粗分离装置后方，所述排气孔设置在细分离装置后方；

所述排气孔上设有连接气驱式油气分离器废气入口的出气管，所述气驱式油气分离器的压缩气体入口通过取气管与发动机本体上的增压中冷管路相连接，所述气驱式油气分离器的混合气体出口通过通气管与发动机本体上的压气机的进气口相连接，所述气驱式油气分离器的回油口通过回油总管连接至发动机本体的油底壳。

2.如权利要求1所述的具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机，其特征在于：所述粗分离装置中的第一滤孔板上设置有粗滤孔，所述第一滤挡板上设置有一滤筋条或针状凸起部，所述第一回油腔设置在第一滤挡板的下方，所述第一滤挡板为非封闭的开口结构，所述第一回油管设置在第一回油腔的底部。

3.如权利要求1所述的具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机，其特征在于：所述细分离装置中的第二滤孔板、滤芯和第二滤挡板彼此紧贴地布置在底板上；所述第二滤孔板上设置有细滤孔，所述单向阀的出口端固定在第二滤孔板上，所述第二滤挡板上设置有二滤筋条，所述第二回油腔设置在第二滤挡板后方，所述第二滤挡板为非封闭的开口结构，所述第二回油管设置在第二回油腔的底部。

4.如权利要求1所述的具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机，其特征在于：所述预分离装置还包括凹形挡板，所述凹形挡板还设置有三滤筋条。

5.如权利要求1所述的具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机，其特征在于：所述滤芯的材质为无纺布、毛毡、玻璃纤维或合成纤维中的任意一种。

6.如权利要求1所述的具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机，其特征在于：在所述第一回油管和第二回油管还设有防止废气反冲进入预分离装置的伞形回油阀。

7.如权利要求2所述的具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机，其特征在于：第一滤孔板和第一滤挡板的间距为2～5mm，所述粗滤孔的孔径为3～6mm，所述粗滤孔的个数为10～45个。

8.如权利要求3所述的具有隔板式自适应通风系统的天然气发动机，其特征在于：所述细滤孔的孔径为2～3mm，所述细滤孔的个数为10～54个。