CN111005786A - 用于从气流中分离颗粒的装置、颗粒分离机和曲轴箱通风系统 - Google Patents

用于从气流中分离颗粒的装置、颗粒分离机和曲轴箱通风系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于在内燃机中从气流、优选从曲轴箱通风管的窜气中分离颗粒、如油粒的装置,包括:界定至少一个流通开口的阀座,气流沿主流方向至少部分地流过该流通开口;以及可动的阀件,该阀件能如此相对于阀座调节,即阀座和阀件的导流面使得气流偏转,以便由于颗粒撞击导流面而从气流中分离出颗粒,其中,阀座和/或阀件的至少一个导流面具有至少一个优选涡轮叶片状导向凸起和/或至少一个优选涡轮叶片状导向凹穴,以使气流处于涡流状态。

Description

用于从气流中分离颗粒的装置、颗粒分离机和曲轴箱通风 系统
技术领域
本发明涉及一种用于在内燃机中从气流、优选从曲轴箱通风管的窜气中分离颗粒、尤其是油粒的装置。本发明还涉及一种颗粒分离机,其包括至少两个用于在内燃机中从气流、优选从曲轴箱通风管的窜气中分离颗粒、如油粒的通用型装置。本发明又涉及一种内燃机的曲轴箱通风系统。
背景技术
现有技术中一般已公知分离机,特别是油分离机。通常存在两种类型的分离机,即主动分离机和被动分离机。主动分离机的特征在于消耗额外的能量作用于颗粒,特别是油粒,以实现提高分离效率。例如已公知一种电动分离系统,其中颗粒带电,使得它们能够被吸引到极性相反的表面,随后分离出来。在无源分离机中,系统中不会引入额外的能量。例如,无源分离机利用气流的动能。这里,例如通过迷宫或旋风引导颗粒,从而通过惯性能使颗粒与气流分开,这样就能从气流中引出颗粒,然后清除颗粒。特别是在油分离机中,油粒返回到油回路中,并且净化的气流返回到内燃机的进气中。
例如,WO 2016/184768揭示了一种用于从气流中分离颗粒的装置。气流在限定流入口的下侧流到分离机。流入口通到流动通道,这个流动通道由形成分离机下侧的导流元件以及可相对于该导流元件运动并伸入流入口的阀件限定。这里,导流元件和阀件设定规格并彼此相对布置,使得气流在通过流动通道偏转,以便提高分离度,即分离机的效率。然而,关于分离机的分离率和相关效率的法律和环境相关法规要求更为严格,因此该文件中描述的油分离机达到极限。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点,特别是提供分离率有所改进的用于从气流中分离颗粒的分离装置、颗粒分离机或曲轴箱。
本发明达成上述目的的解决方案在于权利要求1、12或13的特征。
根据本发明,提供一种用于在内燃机中从气流、优选从曲轴箱通风管的窜气中分离颗粒、如油粒的分离装置。在下文中,根据本发明的用于分离颗粒的装置又简称分离装置。对于油粒分离的具体用途,提出术语油分离机或油分离装置。在根据本发明的分离机用于机动车辆的示例性应用中,就内燃机而言,在内燃机的曲轴箱内室中,工作活塞与容纳工作活塞的气缸之间产生窜气。作为替代方案,内燃机、诸如往复活塞式发动机的气缸与气缸盖之间和/或气缸盖与气缸盖罩之间也发生所谓的窜气。除空气和油之外,窜气一般还包含燃烧气体和未燃烧的燃料组分,这会对内燃机的功能产生负面影响。例如,通过借助管路系统耦联到内燃机的新鲜空气进气管的曲轴箱通风系统,减少、优选避免因曲轴箱中的窜气流引起压升。在曲轴箱通气系统内的流动方向路线中,例如可以布置有根据本发明的分离装置,特别是使得包括燃烧气体和/或未燃烧燃料组分的窜气流供送到分离装置,其中进行分离颗粒,如油粒,特别是进行油分离,从而可以分开引离从气流中分离出的颗粒,并且优选净化的气流可以供送给新鲜空气进气管,而不会损伤内燃机。根据本发明的分离装置优选是无源(passive)分离装置,如上所述,其中没有额外的能量引入分离系统。
根据本发明的分离装置包括界定流通开口的阀座。通过至少一个流通开口,气流可以至少部分地沿主流方向流动,以便优选通过分离装置经历颗粒分离。阀座可以与阀件协作,以便闭合和/或打开至少一个流通开口,以阻止和/或确保气体流过至少一个流通开口。在此情形下,阀座相对于气流布置,使得气流可以至少部分地穿过流通开口。优选地,分离装置限定分离室,该分离室位于阀件或流通开口下游,并且气流可以通过流通开口进入该分离室。在此情形下,阀座面向气流的一侧可以例如具有平板形状。流通开口可以优选从面向气流的一侧通过阀座连续延伸到背离气流、优选面向分离室的一侧。例如,流通开口具有多边形、椭圆形或圆形,优选圆环形。
根据本发明的分离装置包括可动的阀件,该阀件能如此相对于阀座调节,优选能如此相对于阀座调节其在轴向调节方向上的位置,即阀座和/或阀件的导流面使得气流偏转,以便由于颗粒撞击导流面而从气流中分离出颗粒。导流面是指阀座和阀件的那些能与气流接触、优选能偏转和/或导引气流的表面。经证实,随着导流面的方向相对于气流的主流方向逐渐倾斜,即最大90°倾斜,分离装置的分离作用/分离度/分离效率显著提高。但随着导流面相对于主流方向的倾斜角度增大,导致动压增大,这会对分离装置的运行产生负面影响。动压一般是指在滞流点处,即在气流撞击相应导流面的那一点处,绕流体相对于气流静压的流体压升。阀件能在闭合位置与至少一个打开位置之间移位,在闭合位置中,阀件与阀座处于止动接触,在打开位置中,阀件离开止动接触并沿轴向调节方向运动。止动接触可以限定轴向止动点,其中应关于轴向调节方向来理解轴向。在阀件从打开位置运动到闭合位置期间,即与阀座止动接触时,这由轴向止动点来限定,阀件可以在与轴向调节方向相反的闭合方向上进行轴向运动。这基本上与调节方向平行且相反,其中,轴向调节方向和轴向闭合方向通常皆可称为轴向,但取向相反。特别是阀件相对于阀座的任何位置可以理解为打开位置,其中阀件与阀座之间未止动接触,即阀件不位于止动点。
根据本发明的一个方面,阀座和/或阀件的至少一个导流面包括至少一个优选涡轮叶片状引导凸起和/或至少一个优选涡轮叶片状引导凹穴,以使气流处于涡流状态。导向凸起和/或导向凹穴可以布置成实现提高分离作用,其中使得这里出现的动压尽量保持最低。在此情形下,导向凸起和/或导向凹穴最初与气流接触的前缘定向成使得前缘相对于气流的主流方向的倾斜角度可能较小并且优选沿着导向凸起和/或导向凹穴的伸长优选连续增大,特别是直到翼型后缘,气流在这个翼型后缘处脱离与导向凹穴和/或导向凸起的接触。
在根据本发明的分离装置的示例性实施方案中,至少一个导向凸起和/或至少一个导向凹穴成型为螺旋形。导向凸起或导向凹穴就能沿着导流面以恒定的螺距绕气流的主流方向盘绕。例如可以规定,在导向凸起或导向凹穴的路线中,盘绕半径减小。在本发明的改进方案中,至少一个导向凸起和/或至少一个导向凹穴的扭转延伸角度为至少30°、优选至少45°、60°、75°或至少90°。扭转延伸角度可以定义为导向凹穴和/或导向凸起的前缘与翼型后缘之间相对于基准点的角度,特别是该基准点可以理解为导向凹穴和/或导向凸起的螺旋形延伸的中心并就此确定盘绕半径。
在本发明的分离装置的另一种示例性实施方案中,当气流沿着至少一个导向凸起和/或至少一个导向凹穴流动期间,气流优选经历三维加速度分量,特别是角加速度分量,特别是沿着螺旋形状的角加速度分量,主流方向上的轴向加速度分量和/或垂直于主流方向的方向上、优选径向方向上的径向加速度分量。所得的加速度分量导致气流沿着导流面加速,促使颗粒分离效率提高。
根据本发明的示例性实施方案,气流通过沿着至少一个导向凸起和/或所述至少一个导向凹穴流动,从气流中分离出颗粒的分离时间增长至少10%、优选至少15%、20%、25%或至少30%。分离时间可以定义为气流通过本发明的分离方向经历颗粒分离的那个时间跨度,优选为气流与阀件和/或阀座的导流面接触和/或气流位于分离装置界定或限定的分离室中的那个时间,其中,特别须考虑到,即使气流逸出分离装置时仍能受到分离作用,例如通过在流出区域中布置至少一个导向凸起和/或至少一个导向凹穴。根据本发明,增长的分离时间取决于气流从其主流方向偏转,特别是随后在分离装置内延长的绕路,使得分离装置内存在延长的气流流动路径,这就引起分离时间增长。原则上应当考虑到,随着分离时间增长,根据本发明的分离装置的分离度提高。
在根据本发明的分离装置的另一种示例性实施方案中,至少一个导向凸起和/或至少一个导向凹穴包括翼型前端和翼型后缘,气流优选在该翼型前端处引入到导向凸起和/或导向凹穴中,而气流在该翼型后缘处又离开导向凸起和/或导向凹穴。翼型前缘与翼型后缘之间的假想连线、优选直线限定相对于主流方向扭转定向的弦线。据此,弦线、即翼型前缘与翼型后缘之间的假想连线不与主流方向相交,也不与主流方向平行。根据本发明,气流就能绕主流方向旋绕,以延长导向凸起和/或导向凹穴处的流动路径。
参照根据本发明的分离装置的示例性实施方案,至少部分地环绕至少一个流通开口的脊片使得气流偏转。这样尤其能够提高根据本发明的分离装置的分离作用。在此情形下,脊片如此使气流偏转,以便优选由于颗粒撞击脊片的导流面而从气流中分离出颗粒。例如,脊片可以构造为在主流方向上延伸的壁体,其轴向伸长的尺寸明显大于脊片的壁厚。例如,脊片呈环形围绕至少一个流通开口延伸。脊片不一定必须完全围绕流通开口延伸,即,它不必形成完全闭合。例如,脊片可以在圆周方向上的至少一个位置开口,即具有轴向间隙。可以设想,轴向间隙标定成使其相对于通过的气流由于撞击脊片边缘和/或由于作用于气流的横截面渐缩而实现分离作用。例如,可以设置多个轴向间隙,这些轴向间隙优选相对于流通开口在圆周方向上均匀分布。
根据本发明的一种改进方案,脊片包括面向阀件的边缘,分离出的颗粒能够在该边缘处滴落。如此形成的滴落边缘相应地促进根据本发明的分离装置的分离作用。另外,通过限定的滴落能够实现气流和颗粒有针对性地分离和/或引离已分离的颗粒。
在根据本发明的分离装置的示例性实施方案中,阀件的至少一个导流面具有至少一个气流通孔,其中,特别是在阀件相对于阀座的闭合位置中,允许流体通过。在闭合位置中,阀件与阀座处于止动接触,以阻止气流流过流通开口。由于至少一个通孔,即使在闭合位置中,气流也能通过流通开口。作为替代或补充方案,阀件和/或阀座的至少一个止动接触面(其在闭合位置中形成止动接触)的廓型和/或轮廓整成允许流体优选在闭合位置中也能通过。止动接触面的廓型或轮廓导致阀座和阀件的相互贴合的止动接触面形成不完全环绕的密封接触,以确保流体通过。根据一种改进方案,至少一个导向凸起和/或至少一个导向凹穴与止动接触面的至少一个通孔和/或廓型或轮廓可以彼此匹配,优选彼此相对布置,使得至少一个导向凸起和/或至少一个导向凹穴将气流导向至少一个通孔和/或廓型。这样就能提高根据本发明的分离装置的分离效率,特别是通过沿着至少一个导向凸起和/或至少一个导向凹穴导向气流,朝向的至少一个通孔和/或廓型引导气流,气流可以通过其中进入分离室,同时尽可能降低动压。
在本发明的示例性实施方案中,阀座和/或阀件呈旋转形式构造,并且一组多个导向凸起和/或导向凹穴在旋转方向上均匀地分布到阀座和/或阀件的相应导流面上。通过组中多个导向凸起和/或导向凹穴的数目,可以按比例调节闭合位置中的流体过流量,以设定期望的泄流过流量。
在示例性实施方案中,阀件在气流上游、特别是在阀件的轴向末端包括旋转形式的杯体。杯底可以轴向超出阀件与阀座之间的轴向止动点至少5mm,特别是至少10mm,优选阀件纵伸的至少10%、20%、30%、40%或50%,经证实有利的是,分离装置的总轴向尺寸保持较小,这特别有利于可用结构空间不大的分离装置。根据一种改进方案,至少一个导向凸起和/或至少一个导向凹穴布置在杯底上并且优选从杯底沿主流方向延伸出去,形成至少一个气流通孔。
根据另一种示例性实施方案,至少一个导向凸起和/或至少一个导向凹穴布置在从杯底沿主流方向延伸的杯胎上和/或止于杯胎的杯颈上和/或从杯底沿主流方向延伸的导引销上,用于特别是在分离装置的壳体上轴向导引阀件。因此,根据本发明的分离装置不限于导向凸起/导向凹穴的某些布置或位置。这些导向凸起/导向凹穴仅需布置在阀件和/或阀座的导流面上,使得它们能够触及撞击分离装置的气流,以便实现根据本发明通过引入涡流来提高分离效率的作用。
在本发明的另一种优选实施方案中,阀座形成旋转对称、特别是与杯体互补的中空体。特别是中空体在与调节方向相反的闭合方向上逐细,其中特别是在调节位置和闭合位置中,杯体能以伸缩方式在中空体中移位。作为替代或补充方案,中空体在沿调节方向和闭合方向移位时导引阀件,并且/或者中空体界定流通开口。优选地,中空体和/或杯胎在闭合方向上首先基本上呈圆柱形延伸,随后特别是在径向方向上呈漏斗形渐细。特别是,杯体的径向外表面、特别是杯胎的径向外表面以及阀件的径向内表面、特别是中空体的径向内表面形成导流面,载有颗粒的气流沿着这些导流面在阀件与阀座之间流动。特别优选地,中空体和杯胎的圆柱形区段和/或锥形区段构造成彼此形状互补,即在闭合位置中,杯胎与中空体之间的间隙具有基本上恒定的间隙宽度。优选地,杯胎与中空体之间的间隙在闭合方向上首先基本上呈圆柱形延伸,随后特别是在径向方向上呈漏斗形渐细。杯胎与中空体之间的间隙宽度特别是因阀件在调节方向上的位移而增大。当阀件在调节方向和闭合方向上移位时,它特别是以伸缩方式移入和移出中空体。根据本发明的实施方式,间隙宽度可以在闭合位置中扩大或缩小。随着间隙宽度缩小,流动阻力增加,这会阻止气流流过,反之亦然。通过缩小间隙宽度,特别是可以扩大阀座相对于阀件的导引功能。
在根据本发明的分离装置的示例性实施方案中,弹簧、优选螺旋弹簧将阀件沿轴向方向、优选沿闭合方向、特别是逆向轴向调节方向偏压到闭合位置。弹簧可以例如支撑在阀件上并促使阀件移位到闭合位置。弹簧可以例如设计成使其在阀件的闭合位置中处于未致动且未变形的静止状态或者偏压到一定量,特别是预变形到一定量,这样就以连续方式,即,即使在闭合位置中,弹簧力也能沿轴向闭合方向作用于阀件,由此例如能够设定和/或改进阀件的响应特性。响应特性一般是指阀件对气压波动的反应能力。
根据本发明的分离装置的改进方案,弹簧可以具有渐进式弹簧常数和/或另外一个弹簧与这个弹簧可以在轴向调节方向上串联。例如,至少一个弹簧可以渐进式盘绕。至少一个弹簧与至少一个另外的弹簧可以在轴向方向上串联,使得靠近阀件的上游弹簧的弹簧常数低于下游弹簧的弹簧常数。特别是,靠近阀件的弹簧支撑在阀件上,并且下游的弹簧支撑在靠近阀件的弹簧上和/或支撑在分离装置中与阀座相对的壳体部分上,如顶盖。
作为替代或补充方案,弹簧常数可以呈线性增长或呈指数增长。除使用逐进式盘绕的弹簧和串联弹簧之外,为此可以并联布置多个弹簧。但经证实有利的是,使用具有逐进式盘簧芯的弹簧和/或具有不同弹簧常数的串联弹簧并且将其套在导引销上,特别是能够避免多个并联弹簧在径向方向上的额外空间需求。关于渐进式弹簧特性,经证实有利的是,渐进选取成使得弹簧常数随着阀件在调节方向上的位移而增大。这样尤其可以确保,即使气流处于低流体压力下,阀件也能从闭合位置移位到打开位置,而仅在高流体压力下才达到最大打开位置。与具有恒定弹簧特性曲线的弹簧相比,特别是在弹簧的总轴向伸长相同的情况下,可以在气流的较大流体压力范围内调适阀件的响应特性。
在本发明的另一种实施方式中,所述装置包括优选多件式的壳体,其中,壳体特别是具有面向流通开口的迎流壳体部分和可与其连接的顶盖部分,其中,阀件和弹簧支承在壳体中,并且/或者壳体部分优选通过夹持连接彼此连接,并且/或者壳体、特别是迎流壳体部分能通过榫卯连接与曲轴箱连接。优选地,迎流壳体部分与阀座形成一体。
壳体特别是界定分离室,气流特别是通过流通开口流入该分离室,并且特别是通过分离喷嘴流出该分离室。下面进一步描述分离喷嘴的优选实施方案。分离室特别是包括阀座与迎流壳体部分、特别是阀件之间的流动空间和/或阀件与顶盖部分之间的旁路空间。优选地,流动空间与旁通空间在打开位置中通过阀件中的至少一个泄气开口、通过阀座和/或阀件的止动接触点、特别是止动点的轮廓和/或通过阀座与阀件之间的穿口连接。在下文中,流动空间又称阀座与阀件之间的间隙。
迎流壳体部分优选设计成紧固到具有流出开口的气流源,特别是具有流出开口的曲轴箱。优选地,气体从气流源的流出开口流入阀座的流通开口,该阀座特别是与迎流壳体部分形成一体。优选地,迎流壳体部分、特别是流通开口的径向外侧包括沿调节方向延伸的环状凹口,特别是环状空间,其特别是在调节方向上闭合并在闭合方向上开口。在闭合方向上开口的环状空间特别是在调节方向上超出止动点。
顶盖部分特别是包括用于导引销的穿口和/或弹簧在壳体侧的支撑点。特别是,顶盖部分中可以设置有至少一个、特别是正好一个的紧急通风口。
通过紧急通风口,特别是在阀件和/或阀座例如因结冰而阻塞的情况下,可以将气流引离分离装置和/或气流源,例如曲轴箱,这样特别是保持分离装置的通风功能。通过紧急通风口,特别是可以桥接流动空间和/或旁通空间,并且可以通过紧急通风口将气流引离阀件和/或阀座。在此情形下,气流优选通过迎流壳体部分进入壳体并通过紧急通风口离开壳体,其中,特别是通过旁路实现迎流壳体部分的入口,其中,气流特别是不经过阀座的流通开口。优选地,紧急通风口在顶盖部分中在径向方向上向内和/或向外延伸超出径向脊片和/或止动点。在圆周方向上,紧急通风口围绕阀件和/或阀座的旋转对称轴线延伸10°至150°,优选20°至120°,特别优选30°至90°。径向脊片特别是在紧急通风口的圆周位置处中断,特别是在迎流壳体部分中设置旁路通口,以便优选形成用于迎流壳体部分中的气流旁路。紧急通风口优选构造为环段形或多边形,特别是四边形。
本发明的另一方面可与前述方面和示例性实施方案组合,其中提供一种颗粒分离机。根据本发明的颗粒分离机包括至少两个用于在内燃机中从气流、优选从曲轴箱通风管的窜气中分离颗粒、如油粒的装置。在此情形下,至少两个分离装置特别是采用与结合前述方面和示例性实施方案描述的分离装置相似的构造。
所述至少两个装置均包括界定流通开口的阀座和可动的阀件。阀件能在闭合位置与至少一个打开位置之间移位,在闭合位置中,阀件与阀座处于止动接触,其中这种止动接触可以确定轴向止动点,在打开位置中,阀件从轴向止动点向轴向调节方向运动。
特别是,所述至少两个装置彼此流体连通,使得气流能在颗粒分离机上游分入两个装置,并且/或者使得气流能从一个装置进入另一个装置。例如,所述至少两个装置可以彼此并行布置,其中,并行可以理解为撞击到颗粒分离机上的气流可以流入至少两个装置这二者中,即,例如分入这两个装置。特别是在根据本发明的颗粒分离机中,根据本发明的至少两个装置的布置可以显著提高分离率。特别是,气流在一个装置中分离颗粒之后离开这个装置,还进入至少两个装置中的另一个装置进行再一次分离颗粒,从而产生明显更净化的气流,随后可以例如将其又供送到内燃机的新鲜空气进气管。
参阅前述方面或示例性实施方案,同样适用于分离装置的其他示例性实施方案。
在本发明的另一方面,提供一种内燃机的曲轴箱通风系统。通用型曲轴箱通风系统一般用于避免曲轴箱内的压升,这尤其可能起因于内燃机的燃烧循环中的窜气。曲轴箱通风系统包括具有流出开口的曲轴箱,窜体可以通过该流出开口逸出曲轴箱。例如,管路系统可以连接到曲轴箱的流出开口。根据本发明,曲轴箱通风系统包括与流出开口流体连通的用于从窜气中分离颗粒、如油粒的装置,其中,分离装置根据前述方面之一或根据前述示例性实施方案之一来设计。
优选实施方案参阅从属权利要求。
附图说明
下面结合示范的附图说明本发明的优选实施方案,从而本发明的其他特点、特征和优点将显而易见,图中:
图1示出根据本发明的曲轴箱通风系统的原理图,说明用于产生窜体以及根据本发明的分离装置和颗粒分离机的安装位置的实例;
图2示出分离装置的阀座的透视图;
图3示出图2中阀座的另一种实施方案的仰视图;
图4示出图2中阀座沿图3中剖面线A-A剖取的剖视图;
图5示出分离装置的阀件的侧视图;
图6示出图5中阀件的仰视图;
图7示出图5中阀件沿图6中剖面线C-C剖取的剖视图;
图8示出分离装置的阀件的另一种实施方式的局部剖面侧视图;
图9示出图8中阀件的仰视图;以及
图10示出具有两个分离装置的颗粒分离机的剖视图,图中左分离机处于闭合位置而右分离机处于打开位置。
具体实施方式
在下文示例性实施方案的描述中,总体用附图标记51表示根据本发明的用于分离颗粒的装置(下文又简称为分离装置)。参照图10整体图示并详细描述了分离装置,其中绘出总体用附图标记53表示的根据本发明的颗粒分离机。
图1示出下文用附图标记29表示的根据本发明的内燃机的曲轴箱通风系统的实施方式。曲轴箱通风系统29包括具有流出开口25的曲轴箱15,窜气可以通过该流出开口逸出曲轴箱15,并包括与流出开口25流体连通的根据本发明的分离装置51(在图2中示意性示出)。显然,作为根据本发明的分离装置51的替代方案,根据本发明的颗粒分离机53也可以流体耦合到出口,以便形成根据本发明的曲轴箱通风系统29。如图1所示,分离装置51与流出开口25之间的流体连通可以通过管路系统、例如排出管路135来实现,其使曲轴箱的流出开口25与分离装置51的流通开口27流体连通。替代地,分离装置51可以安装在曲轴箱15(未示出)上,使得分离装置51的流通开口27对应于曲轴箱15的流出开口25。
此外,图1示出产生窜气以及分离装置51和颗粒分离机53的总体安装位置的实例。图中示出与新鲜空气进气管3、废气排放管5和曲轴箱通风管7流体耦合的内燃机1。内燃机1包括气缸盖罩9、气缸盖11、气缸13和曲轴箱15。在气缸中导引活塞17,该活塞17界定相对于曲轴箱内腔21的工作容积19。为了相对于曲轴箱内腔21密封工作容积19,在活塞17与气缸13之间设置密封圈(未示出)。尽管如此,燃烧气体和/或未燃烧气体从工作容积19在活塞17与气缸13之间流入球壳内腔21。这里所得的气流23又称窜气流并且除空气和油之外还包括燃烧气体和未燃烧的燃油组分。
为了防止曲轴箱15中的压升,气流23通过曲轴箱通风管7从曲轴箱15排出并供入新鲜空气进气管3。这里,曲轴箱通风管7特别是包括曲轴箱15的流出开口25与分离装置51的流通开口27的流体耦合。分离装置29还通过回流管路31流体连通到曲轴箱15,用于回流分离的颗粒,如油。特别是回流管路31将分离装置29的回流出口33流体连通到曲轴箱15上的回流入口35。另外,在分离装置29上游,回流管路37将分离装置51流体连通到新鲜空气进气管3,以便向新鲜空气进气管3供应清除颗粒(如油)的气流。所得的新鲜空气流41通过压缩机叶轮39来压缩并通过增压空气冷却器43经由气缸盖11供送到内燃机1。未在活塞17与气缸13之间进入曲轴箱15的燃烧气体作为废气45经由废气排放管供送到涡轮增压器47,该涡轮增压器47经由轴杆49驱动新鲜空气进气管3中的压缩机叶轮39。
显然,在内燃机中用作油分离机的情况下,根据本发明的分离装置51的安装位置不限于如图1所示的安装位置也不限于用在曲轴箱通风系统29中。例如,分离装置51也可用于从在气缸13与气缸盖11之间和/或气缸盖11与气缸盖罩9之间排出内燃机1的气流中分离颗粒。另外可能应用到新鲜空气进气管3和/或废气排放管5中,它们特别是可以经由连接压缩机叶轮39与涡轮47的轴杆49而彼此流体耦合。如图2至图10所示的阀件55和/或阀座73包括用于使气流偏转的导流面99、171,以便由于颗粒撞击导流面99、171而从气流中分离出颗粒。这里,阀件55和阀座73的这种表面是指与气流接触并偏转和/或导引气流导流面99、171。导流面99、171特别是构造在阀件55背离轴向调节方向A的外表面100上。导流面99优选由杯体57、特别是杯胎61和阀件颈套67形成。阀件55的导流面99界定向闭合方向S敞开的环状空间69,由此偏转和/或导引沿调节方向A流到阀件55上的气流。
图2至图4绘出根据本发明的分离装置51的示例性阀座73。阀座73成型为基本上扁平的横截面呈矩形的平板,其壁厚尺寸明显小于其平面延伸尺寸。阀座73大致居中具有流通开口109,撞击到阀座73上的气流至少部分地沿主流方向H流过该流通开口109,以便能够进入分离装置51的分离室115(图10)。此外,阀座在指向主流方向H的表面173上具有紧固突起175,其可以例如与分离装置51的另一壳体部分借助榫卯连接而相互协作。流通开口109具有基本上圆形的横截面。阀座73的导流面171位于与折流表面177相反的表面173上涡轮叶片状导向凸起102从折流表面177延伸穿过流通开口109,以形成另外的导流面171。涡轮叶片状导向凸起102就布置成使得流经流通开口109的气流借助导向凸起102偏转,以便产生涡流,这会提高根据本发明的分离装置51的分离效率。通过在阀座73上设置根据本发明的导向凸起102,在早期阶段就能实现分离装置51的分离作用。导向凸起102在流通开口109中相对于主流方向H基本上呈螺旋形延伸。这里,导向凸起102均具有翼型前缘103和翼型后缘105,使得撞击到阀座73上的气流首先接触到翼型前缘103,通过导向凸起102沿着导流面171导向形成涡流,并通过翼型后缘105离开导向凸起102。翼型前缘103与翼型后缘105之间的假想连线形成相对于主流方向H扭转定向的弦线107(在图2中以虚线表示)。例如,导向凸起102的扭转延伸角度在30°至90°的范围内。这里,扭转延伸角度是指导向凸起102从翼型前缘103到翼型后缘105相对于基准点(未示出)的廓型纵伸,导向凸起102围绕该基准点呈螺旋形盘绕。当气流沿着至少一个导向凸起102流过时,气流经历角加速度分量和/或轴向加速度分量和/或径向加速度分量,其中,轴向加速度分量的方向是主流方向H,而径向加速度分量的方向是径向方向R。这样就能显著增长通过分离装置51分离颗粒的分离时间,特别是相对于不带至少一个导向凸起102和/或至少一个导向凸起101的分离装置的分离时间增长至少10%(图5至图7)。
图3示出阀座73的示例性实施方案,其中设置两个并置的流通开口109,这两个流通开口109均可与阀件55相互协作,以便实现根据本发明的分离装置51。这种阀座73也可以例如应用于根据本发明的颗粒分离机53(图10)。并置的流通开口109基本上构造相同。就此可以称之为并行布置,因为撞击到阀座73上的气流可以分入两个并置的流通开口109,使得一部分气体可以进入图3中左侧的流通开口109,而一部分气流可以进入图3中右侧的流通开口109。在两个流通开口109处,气流处于涡流状态,以提高分离作用。
图4示出按照图3中标记的线A-A穿过两个流通开口109之一的剖视图。由于涡轮叶片状的螺旋形导向构型101,在图4的剖视图中可以看出沿径向方向R突出的凸鼻179。由此,可以看出导向凸起102绕轴向方向A或主流方向H呈螺旋形延伸的三维延伸。环绕流通开口109的颈套121从阀座73的表面173沿轴向方向A延伸远离这个表面。颈套121用于使气流偏转,将参照图3详细描述这一点。图4中还可看出,颈套121未完全环绕流通开口109。参照图4,在流通开口109的左侧可见颈套,而在流通开口109的右侧,没有颈套121从表面173延伸出来。就此,在部分环绕阀座颈套区段121之间形成间隙,气流可以流过该间隙,当流经阀座颈套区段121时,特别是由于颗粒冲击阀座颈套121而从气流中分离出颗粒。特别是如图10所示,阀座颈套121与阀件颈套配合,用于导引并偏转气流。沿主流方向H进入流通开口109的气流首先被阀件55的导流面99部分地偏转,并导向阀件颈套的导流面99的方向,这就引起气流偏转180°,即逆向于主流方向H。这里,将气流导入在阀座颈套121与脊片127之间形成的环状间隙126中,具体方式是,气流首先导向止动点77的方向,以便撞击此处进行进一步分离,最后气流通过脊片127再次偏转180°到主流方向H。在经过脊片127之后,气流例如可以通过分离喷嘴133离开分离装置51(图10)。
在面向阀件55的边缘181处,通过在边缘181处滴落分离的颗粒,可以引起额外的颗粒分离。
在图2至图4的示例性实施方案中,导向凸起102布置在阀座73的径向内侧的导流面上。但也可设想,导向凸起102布置在阀座颈套121的径向外侧的导流面171上,这样就使气流在环状空间126中处于涡旋状态。
显然,关于阀座73的导向凸起102描述的具体细节同样可能关系到如下所述的阀件55的导向凸起101,为了更易于理解本申请,对此不再赘述。
图5至图7示出根据本发明的分离装置51的阀件55的示例性实施方式的侧视图(图5)、仰视图(图6)和沿剖面线C-C的剖视图(图7)。阀件55包括杯体57,该杯体57具有基本上沿径向方向R特别是呈盘形延伸的杯底59。杯胎61从杯底59基本上沿调节方向A延伸。杯胎61和杯底59形成沿调节方向A朝向侧面58敞开的杯体57。在与调节方向A相反取向的闭合方向S上,杯胎61渐细并止于优选盘形的杯底59。优选地,杯底59和杯胎61呈旋转形式构造,其中,杯胎61的渐细限制成使得杯胎61的最大内径63比杯胎61的最小内径65大至多30%、50%、70%或110%。
阀件颈套67连接到杯胎61,特别是杯胎61指向调节方向A的一端,或者止于该端。阀件颈套67优选呈旋转方式设计并且从杯胎61开始首先基本上沿径向方向R并随后基本上沿闭合方向S特别是呈弧形延伸。阀件颈套67和杯体57、特别是杯胎61限定阀件55在闭合方向S上敞开的环状空间69。
优选地,颈套67指向闭合方向S的一端形成阀件57的基本上环绕的止动接触面71,用于阀件57与阀座73之间的止动接触。参照图2左侧所示的分离装置55可以看出阀件55与阀座73之间的止动接触。下面用附图标记U表示圆周方向。
如图5至图9所示,阀件57的止动接触面71和/或阀座73的止动接触面77的轮廓整成允许流体在分离装置51的闭合位置、即在止动接触中通过。总体由附图标记74表示轮廓,至少一个止动接触面71可以包括至少一个凸起和/或至少一个凹穴75。这里,轮廓74例如促使闭合位置中在阀件55与阀座73之间存在至少部分地环绕圆周方向U的间隙(未示出)。根据在闭合位置中应允许的预定泄气体积流量,可以标定圆周方向U上的间隙延伸度和/或轴向方向上的间隙尺寸。在所示的实施方式中,轮廓包括阀件颈套67的止动接触面71上的多个凹穴75(凹口)。多个凹穴75沿周向特别是以彼此等距的间隔分布在轮廓74上,特别是阀座颈套67上。在本实施方式中,轮廓74包括十三个凹穴75。但也可以设置更多或更少的凹穴75。在所示的实例中,凹穴75例如呈现矩形横截面。但它们可能具有其他横截面形状,例如圆形、椭圆形、三角形、五边形等。经证实有利的是,凹穴75从径向方向R上延伸的平面开始沿闭合方向S向下游倾斜,以便引导通过轮廓在阀座73的止动接触面77上发生的过流,由此提高分离装置51的分离度,即其分离效率。
阀件55的导流面99包括至少一个涡轮叶片状导向凸起101,其中作为替代或补充方案,也可以设置至少一个涡轮叶片状导向凹穴,其使气流处于涡流状态以提高分离装置51的分离度。根据图5至图10的实施方式,提供多个导向凸起101以增强它们的作用。涡轮叶片状导向凸起101沿着阀件55的杯体57延伸,特别是沿着阀件55的杯胎61延伸。经证实有利的是,导向凸起101设计在杯体57的杯胎61上。作为替代或补充方案,导向凸起101也可以设置在阀件颈套67上和/或阀件55的杯底59上。
根据示例性实施方案,导向凸起101成型为螺旋形。这里,导向凸起101特别是设计为连续延伸的材料脊片,其绕阀件55的旋转对称轴线B呈螺旋形延伸。导向凸起101均包括翼型前缘103和翼型后缘105,其中,撞击到阀座55上的气流首先接触到翼型前缘103,通过导向凸起101沿着导流面99导向以形成涡流,最后通过翼型后缘105离开导向凸起101。翼型前缘103与翼型后缘105之间的连线形成借由基准线107表示的弦线,其相对于主流方向、特别是调节方向A扭转定向。在导向凸起101呈螺旋形构造在杯胎61上的实施方案中,弦线107可以从前缘103开始描绘为这样一个矢量,即其具有径向方向R的分量、轴向调节方向A的分量和圆周方向U的分量,特别是圆周方向U上的角度偏移。但描绘弦线107的矢量不必具有任何这些方向分量。也可以设想,弦线例如仅具有径向方向R和径向方向U上的分量,径向方向R和调节方向A上的分量,或者圆周方向U和调节方向A的分量。在图8至图10所示的阀件55的实例中,设置八个呈旋转形式构造的导向凸起101。导向凸起101沿圆周方向U均匀地分布在阀件55的相应导流面99上。
阀件55的导向凸起101以及阀座73的导向凸起102具有弯曲表面,沿着这些弯曲表面导引气流。这里,不仅沿着导向凸起101、102的螺旋形延伸方向存在曲率,而且相对于横向于其延伸方向的导向凸起维度也具有涡轮叶片状曲率,这样的曲率赋予气流额外的加速分量,从而能够提高分离作用。
图8至图9示出根据本发明的分离装置51的阀件55的示例性实施方式的侧视图(图8)和仰视图(图9),其中流体通过元件159布置成允许流体在闭合位置中通过。显然,作为泄气元件85或轮廓74的补充或替代,可以设置如图8和图9所示的流体通过元件159。为了更易于理解本申请,相应的特征标有相同的附图标记。
流体通过元件159布置在阀件55的导流面99上。流体通过元件159布置成使得导流面99上构成流体通路开口161,允许流体在闭合位置中通过该流体通路开口161。流体通过元件159可以例如设计为涡轮叶片状导向凸起101和/或涡轮叶片状导向凹穴,它/它们另外使气流处于涡流状态以提高分离装置51的分离度。根据图8至图9的实施方式,提供多个导向凸起101以增强它们的作用。涡轮叶片状导向凸起101布置在从径向方向R观察靠内的阀件颈套内表面163上。作为补充或替代方案,导向凸起101和/或导向凹穴还能附接到阀座73的导流面(未示出),以进一步提高分离度。
根据示例性实施方案,导向凸起101成型为螺旋形,以形成流体通路开口161。这里,导向凸起101特别是设计为连续延伸的材料脊片,其绕阀件55的旋转轴线B'呈螺旋形延伸,其中,导向凸起101连接到导流面99或连接到阀件颈套内表面163,使得流体通路开口161保持开放以允许流体通过。
图10示出根据本发明的颗粒分离机的示例性实施方案,该颗粒分离机例如具有两个彼此流体连通的根据本发明的分离装置51,其中,左侧的分离装置51处于闭合位置而右侧的分离装置51处于打开位置。如图10所示的分离装置51的阀件55基本上对应于如图5至图7所示的阀件。
颗粒分离机53的分离装置51彼此并行布置并且彼此流体连通。彼此并行布置表明分离装置51布置成使得撞击到颗粒分离机53上的气流可以同时到达两个分离装置51或者可以分入两个分离装置51。每个分离装置51具有流通开口109,通过该流通开口109能将撞击到颗粒分离机53上的气流分入两个分离装置51。即使图10中仅示出颗粒分离机53形式的两个分离装置51耦联,但显然关于分离装置51的前后描述既适于具有两个分离装置51的颗粒分离机53,也适于单个分离装置53,而且适于具有两个以上彼此并行的分离装置51的颗粒分离机53。
分离装置51包括特别是两件式壳体110。该壳体包括迎流壳体部分111以及能与其连接或与其连接的顶盖部分113。迎流壳体部分111和顶盖部分113特别是可以通过夹持连接(未示出)而以能断开的方式彼此连接。迎流壳体部分111特别是可以通过榫卯连接(未示出)连接到曲轴箱。在优选实施方式中,迎流壳体部分111可以通过榫卯连接与曲轴箱连接。分离装置51包括限定流通开口109的阀座73。阀座73是壳体110的一部分,特别是迎流壳体部分111的一部分优选地,阀座73与迎流壳体部分111制成一体。在所示的颗粒分离机53中,两个分离装置51的阀座73与迎流壳体部分111制成一体。两个分离装置51的顶盖部分113同样制成一体。例如,可以采用注塑成型工艺。
壳体110限定用于从气流中分离颗粒并支撑与导引阀件55的分离室115。阀件55安装在分离室115中。在闭合位置中,阀件55与阀座73处于止动接触。在止动接触中,阀件55的止动接触面71与阀座73的止动接触面77彼此接触。这里,阀件55通过弹簧83压靠在阀座73上,该弹簧83例如构造为螺旋弹簧并以轴向末端84支撑在阀件55上。弹簧83以与轴向末端82相反的轴向末端82支撑在壳体的顶盖部分113上。如果气流以足够高的压力抵靠阀件55,则使其从闭合位置沿调节方向A运动到打开位置。这里,气流抵抗弹簧83的弹力,其中,例如也可以设置多弹簧布置,例如先后联接至少两个弹簧83。当阀件55沿调节方向A移位时,支撑在阀件55与壳体顶盖113之间的弹簧83受到压缩。随着阀件55沿调节方向A的位移增大,抵抗阀件55的位移运动作用的弹簧力增大。通过使用具有渐进式盘簧特性曲线的弹簧和/或通过使用多个串联的弹簧,弹簧特性曲线可以匹配于阀件55的期望响应特性。
弹簧83套在导引销79上,该导引销79从杯体57、特别是从杯底59沿调节方向A延伸。在调节方向A上与杯底59相反的壳体部分上,特别是顶盖部分113的部分上,设置用于导引销79的穿口131,导引销79伸入或伸过该穿口131。穿口131的规格设定成使其导引阀件55沿调节A和/或闭合方向S移位。
导引销79在调节方向A上介于阀件55的止动面71与杯底59之间的轴向伸长93可以按比例匹配于阀件55在调节方向A上的总轴向伸长95,以减小调节方向A上所需的结构空间,特别是沿着与调节方向相反的闭合方向S移位。经证实有利的是,在阀件57的止动面71与杯底59之间设置导向销79的轴向伸长93,其为阀件55的总轴向伸长95的至少10%、20%、30%、40%或50%。这样,阀件55和使用阀件的分离装置51的轴向伸长就能在闭合方向S上移置,因此能够减小调节方向A上的轴向伸长。至少一个导引凸鼻97沿径向方向R延伸到从调节方向A观察的导引销79的上端80,其中,例如设置多个导引凸鼻97,这些导引凸鼻97基本上沿圆周方向U分布在导引销79上。导引凸鼻97特别是用于导引导引销79,优选导入分离装置51的壳体,其中,导引凸鼻97特别是可以卡合到为此设置的导引槽(未示出)。
这样减小弹簧83特别是在调节方向A上所需的空间:弹簧83支撑在杯体57上,特别是支撑在杯底59上,其中,支撑点117位于指向调节方向A的杯侧从调节方向A观察的最深位置。作为替代或补充方案,这样减小弹簧83所需的空间:在阀件55的闭合位置中,弹簧83的支撑点117和/或杯底59逆向于调节方向A轴向上超出止动点71、77。这样,特别是弹簧83的调节行程所需的分离装置51总伸长可以沿闭合方向S部分地移位,有利于在调节方向A上的延伸度。这样,特别是能够减小布置的总轴向伸长,尤其是曲轴箱通风系统29,其包括分离装置51和分离装置51上游的气流源,如曲轴箱,来自其中的窜气流入分离装置。这里利用的是,有利于调节方向A上的轴向伸长,向闭合方向S转移的伸长伸入气流源本已可用的结构空间中,从而能增大弹簧83的调节行程而不会减小该布置的总轴向伸长。
阀座73呈旋转对称的方式构造。阀座73特别是包括与阀件55的杯体57互补成型的中空体119。杯体57和/或中空体119在闭合方向S上逐细。这里,杯体57与中空体119彼此互补成型。为了使阀件55向闭合位置和/或打开位置移位,杯体57能以伸缩方式滑动到中空体119中。通过杯体57与中空体119的互补构型,在阀座73、特别是中空体119沿调节方向A和闭合方向S移位期间,在调节方向A和闭合方向S上导引阀件55。显然,实现所导引的阀件55在横向于、特别是垂直于调节方向A/闭合方向S的方向上的相对运动。确切而言,导引尤指所导引的部分、即阀件55在其他方向上的运动至少受限于这种导引,或者对中该部分,即阀件55。
如图10所示,根据分离装置51(在右侧示出),在杯体57与中空体119之间的当前布置中,在径向方向R上存在游隙s,使得导引中空体119允许某种径向方向R上的运动。相比之下,在图10中,在处于闭合位置的分离装置51(在左侧示出)中,杯体57与中空体119之间存在明显更小的游隙。
阀座73还包括止于中空体119的阀座颈套121。这里,阀座颈套121从中空体119在调节方向A观察的末端122首先在径向方向R上并随后基本上在闭合方向S上呈弧形延伸。这里,中空体119和阀座颈套121界定朝向闭合方向S敞开的环状空间123。中空体119和阀座颈套121突出到由阀件55界定环状空间115中。中空体119和阀座颈套121特别是由阀件55在径向方向R上封闭在闭合位置。
轴向止动点77(阀座73的止动接触面)由径向脊片125形成,阀座颈套121止于该径向脊片125。在径向方向R上,轴向脊片127连接到径向脊片125并基本上沿调节方向A和闭合方向S延伸。阀座颈套121、径向脊片125和轴向脊片127界定朝调节方向A敞开的环状间隙126,其特别是导引阀件55沿调节方向A和闭合方向S移位。
如图10所示的阀件55和阀座73呈颈套状构造,特别是能呈伸缩方式相互移位,使得阀件55与阀座73之间特别是在闭合位置中形成颈套状间隙128。颈套状间隙128特别是形成在阀座73的导流面129与阀件55的导流面99之间。阀座73的导流面129特别是由中空体119在径向方向R上靠内并与气流接触的表面形成并且由阀座颈套121在径向方向R上靠外的表面形成。颈套状间隙128引起气流偏转至少130°、140°、150°、160°、170°或180°,其中,气流在阀件55与阀座73的导流面99、129之间流动。
由壳体110界定的分离室115被阀件55分成阀件55与阀座73之间的流动空间和阀件55与顶盖部分113之间的旁路空间141。通过流动空间,气流沿着阀座73与阀件55之间的导流面99、129流动。通过阀件55中的泄气元件85、轮廓74或流体通过元件159,即使在阀件55的闭合位置中,气流也能进入旁通空间141,其中同样可以分离出颗粒。通过止动面71、77的轮廓74、泄气元件85或流体通过元件159,在两个阀件55的闭合位置中,气流可以从一个分离装置51流入另一个分离装置,反之亦然。
在图10中,旁路空间141中设置有无纺织物87,可以在其上分离颗粒这里,不必流过无纺织物87。流到无纺织物87就足以在其上分离颗粒。无纺织物87构造呈圆盘形,特别是环形,优选紧固到壳体110的顶盖部分113。
在阀件55下游设置具有恒定过流横截面的分离喷嘴133,用于溅射和/或以定义方式排放气流。在组装状态下,分离喷嘴特别是在壳体顶盖113与迎流壳体部分111之间形成至少一个间隙。通过壳体顶盖113与迎流壳体部分111之间基本上不可动的紧固,间隙的横截面以及分离喷嘴133的过流横截面基本上保持恒定,与阀件55的位置无关。由于恒定的过流横截面,即使阀件55完全打开,也能通过至少一个分离喷嘴133的确保最低限度的颗粒分离。分离喷嘴133在下游形成阀件55与阀座73之间的止动接触。在最大打开位置中,阀件55的止动接触面71与阀座73的止动接触面77之间形成环状间隙。该环状间隙的过流横截面、特别是从调节方向A观察的阀件55与阀座73之间的止动接触面71、77的间距大于最大过流横截面,特别是大于分离喷嘴133在壳体顶盖113与迎流壳体部分111之间的间隙的轴向伸长,特别是大至少20%、40%、60%、80%或100%。
如图10所示,至少两个分离装置51可以流体连通到颗粒分离机53,使得气流能够从一个分离装置51进入另一个分离装置51。分离装置51特别是在分离喷嘴133下游彼此流体连通。图10示出这种流体连通的示例性实施方案。其中,气流通过一个分离装置51的分离喷嘴133离开其分离室115并通过另一个分离装置51的分离喷嘴133进入其分离室115。在阀件55与分离喷嘴133之间,特别是在分离喷嘴133与阀件颈套67之间,设置有分离室接隙143,气流可以通过这个分离室接隙从流动空间进入旁通空间141,反之亦然。
说明书、权利要求书和附图中披露的特征既能以单独形式又能以任意组合形式采用各种重要实施方式实现本发明。

Claims (13)

1.一种用于在内燃机(1)中从气流、优选从曲轴箱通风管(7)的窜气中分离颗粒、如油粒的装置(51),包括:
-界定至少一个流通开口(27、109)的阀座(73),气流沿主流方向(H)至少部分地流过所述流通开口(27、109);以及
-可动的阀件(55),所述阀件(55)能如此相对于所述阀座调节,即所述阀座和所述阀件的导流面(99、129)使气流偏转,以便由于颗粒撞击所述导流面(99、129)而从气流中分离出颗粒,
其特征在于,
所述阀座和/或所述阀件的至少一个导流面(99、129)具有至少一个优选涡轮叶片状导向凸起(101、102)和/或至少一个优选涡轮叶片状导向凹穴,以使气流处于涡流状态。
2.根据权利要求1所述的装置(51),其特征在于,所述至少一个导向凸起(101、102)和/或所述至少一个导向凹穴成型为螺旋形,其中,特别是所述至少一个导向凸起和/或所述至少一个导向凹穴的扭转延伸角度为至少30°、优选至少45°、60°、75°或至少90°。
3.根据权利要求1或2所述的装置(51),其特征在于,当气流沿着所述至少一个导向凸起(101、102)和/或所述至少一个导向凹穴流动时,气流经历角加速度分量和/或所述主流方向(H)上的轴向加速度分量和/或垂直于所述主流方向(H)的方向上的径向加速度分量。
4.根据上述权利要求中任一项所述的装置(51),其特征在于,气流通过沿着所述至少一个导向凸起(101、102)和/或所述至少一个导向凹穴流动,从气流中分离出颗粒的分离时间增长至少10%、优选至少15%、20%、25%或至少30%。
5.根据上述权利要求中任一项所述的装置(51),其特征在于,所述至少一个导向凸起(101、102)和/或所述至少一个导向凹穴包括翼型前缘(103)和翼型后缘(105),它们的连线定义相对于所述主流方向(H)扭转定向的弦线(107)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的装置(51),其特征在于,至少部分地环绕所述阀座(73)的脊片使气流偏转,以便优选由于颗粒撞击脊片的导流面而从气流中分离出颗粒。
7.根据权利要求6所述的装置(51),其特征在于,所述脊片包括面向所述阀件(55)的边缘,分离出的颗粒能够在该边缘处滴落。
8.根据上述权利要求中任一项所述的装置(51),其特征在于,所述阀件的至少一个导流面(99)具有至少一个气流通孔,并且/或者所述阀件和/或所述阀座的至少一个止动接触面的廓型整成允许流体通过,其中,所述至少一个导向凸起(101、102)和/或所述至少一个导向凹穴与所述至少一个通孔和/或所述止动接触面的廓型(74)彼此匹配,以便优选彼此相对布置,使得所述至少一个导向凸起(101、102)和/或所述至少一个导向凹穴朝向所述至少一个通孔和/或所述廓型(74)导引气流。
9.根据上述权利要求中任一项所述的装置(51),其特征在于,所述阀座(73)和/或所述阀件(55)呈旋转形式构造,并且一组多个导向凸起和/或导向凹穴在旋转方向上均匀地分布到所述阀座和/或所述阀件的相应导流面(99、129)上。
10.根据上述权利要求中任一项所述的装置(51),其特征在于,所述阀件(55)在气流上游具有旋转形式的杯体(57),其中,杯底(59)轴向超出所述阀件(55)与阀座(73)之间的止动点至少5mm,特别是至少10mm,优选阀件纵伸的至少10%、20%、30%、40%或50%,其中,特别是所述至少一个导向凸起(101)和/或所述至少一个导向凹穴布置在所述杯底(59)上并从所述杯底(59)沿所述主流方向延伸开来,以优选形成所述至少一个气流通孔。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,所述至少一个导向凸起(101)和/或所述至少一个导向凹穴布置在从所述杯底(59)沿所述主流方向(H)延伸的杯胎(61)上和/或止于所述杯胎(61)的杯颈上和/或从所述杯底(59)沿所述主流方向(H)延伸的导引销(79)上,用于特别是在所述分离装置的壳体上轴向导引所述阀件。
12.一种颗粒分离机(53),包括至少两个特别是根据上述权利要求中任一项构造的用于在内燃机(1)中从气流、优选从曲轴箱通风管(7)的窜气中分离颗粒、如油粒的装置,其中,至少两个装置包括:
-界定流通开口(27、109)的阀座;以及
-可动的阀件,
其中,所述至少两个装置特别是流体连通,使得气流能在所述颗粒分离机(53)上游分入两个装置,并且/或者使得气流能从一个装置进入另一个装置。
13.一种内燃机(1)的曲轴箱通风系统(29),包括:
-具有流出开口(25)的曲轴箱(15),窜气能通过所述流出开口(25)逸出所述曲轴箱(15);以及
-与所述流出开口(25)流体连通并且根据上述权利要求中任一项构成的用于从窜气中分离颗粒、如油粒的装置。
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