CN111051657A - 用于内燃机的汽缸盖油分离器（流动受控的油分离器） - Google Patents

用于内燃机的汽缸盖油分离器（流动受控的油分离器） Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种设置在内燃机的汽缸盖中的汽缸盖油分离器。为了减少维护并简化油分离器，该汽缸盖油分离器包括构造为特斯拉阀的流动通道，该流动通道设计为使得：空气‑油的气溶胶从第一开口处的气溶胶入口沿第一流动方向(分离方向)到第二开口处的空气出口流动通过较长的流动路径，而空气‑油的气溶胶从第二开口处的入口沿相反于分离方向的通风方向到第一开口处的流体出口流动通过较短的流动路径。

Description

用于内燃机的汽缸盖油分离器(流动受控的油分离器)
技术领域
本发明涉及一种用于对从内燃机曲轴箱中排出的窜气(空气-油的气溶胶)进行油分离的装置，该装置通常也被称为用于曲轴箱通风的油分离器。窜气通常包括油蒸气、废气、未燃烧的燃料和/或水蒸气。曲轴箱通风旨在在曲轴箱中保持轻微的负压，以便例如以这种方式提供最佳的发动机运行并符合现行的环境保护要求。分离器装置中分离出的油返回到油路中。剩余的窜气混合物可以通过进气侧给送到发动机进行燃烧。
背景技术
现有技术
这种油分离器早已在发动机构造的实践中被知晓。它们通常包括隔膜阀(也称为压力控制阀，缩写为PCV)，用于控制曲轴箱中的轻微负压，以防止含油空气不必要地被排放到环境中。窜气(空气-油的气溶胶)通过给送管路被给送入油分离器，在油分离器中与油分离，随后分离出的油通过返回管路返回到集油槽或曲轴箱中。然后可以将已经去除油的空气(在某种程度上也称为“洁净空气”)再次给送至内燃机的进气。
这种被动分离油的装置利用了惯性分离原理，其中，由于油自身的质量惯性，在油分离器的至少一个冲击壁(impact wall)处，较重的油落下而较轻的空气偏转，使得油与气溶胶流分离。这种油分离器通常也被称为“惯性分离器”。
例如从本申请人的DE 10 2008 044 857 A1中已知，惯性分离器例如可以呈旋风分离器或冲击分离器的形式。这种冲击分离器包括壳体，该壳体具有供空气-油的气溶胶流入的入口开口。
更具体地，本发明涉及一种可以布置在内燃机的汽缸盖中的汽缸盖油分离器。内燃机在汽缸中容纳至少一个可相对移动的活塞，该活塞通过活塞的下端驱动以可旋转的方式安装在内燃机的曲轴箱中的曲轴。曲轴的下方设置有用于收集油的集油槽。汽缸盖油分离器具有第一开口、油分离装置和第二开口，该第一开口用于给送从曲轴箱通过给送管路给送的空气-油的气溶胶，该油分离装置流体连接到第一开口用以将油从空气-油的气溶胶中分离，该第二开口与油分离装置邻接并流体连接到油分离装置，并且该第二开口流体连接到或可流体连接到返回管路以便已经去除油的空气返回。
现有技术由DE 10 2014 011 355 A1、EP 2 532 850 B1、DE 10 2010 004910 A1、DE 198 20 384 A1、DE 39 10 559 A1和DE 38 32 013 C2已知。
现有技术的弊端
尽管这种汽缸盖油分离器已经实现了将包含在气溶胶中的油与空气进行高度令人满意的分离，但它们结构复杂并具有数量众多的部件。
在某些内燃机中，曲轴箱需要额外的通风，而现有的惯性分离器(例如，迷宫式分离器)由于其构造不能实现这样的通风，因此需要另外的部件。
发明内容
技术问题(目的)
以现有技术为基本出发点，本发明涉及至少部分地克服这些弊端的技术问题，特别是提供一种适于安装在内燃机的汽缸盖中的油分离器，该油分离器具有更简单的结构并具有改进的功能，特别是根据需要也可以使用该油分离器实现对曲轴箱的通风。
根据本发明，该目的在本说明书的开始部分中所述类型的汽缸盖油分离器中通过权利要求1的特征来实现；有利的但非强制性的进一步改进记载在从属权利要求中。
因此，该目的已经以最简单的构型实现了，这是因为该油分离装置包括流动通道，该流动通道被设计成使得：在第一开口处沿分离方向(SR1)进入的空气-油的气溶胶必须比从第二开口处流入并沿与分离方向相反的通风方向(SR2)流动到第一开口的流体流动通过更长的流动路径来流动到第二开口处的已清除油的空气的空气出口。该流动通道在分离方向(SR1)上呈用于提供流动受控的油分离的几何构型。
汽缸盖油分离器中的油分离装置的流动通道、即使第一开口和第二开口流体连通的流动通道被设计为使得：在从气溶胶入口到空气出口的流动方向(根据本发明也被称为“分离方向”)上，必须流动通过较长的流动路径，在分离方向上流动通道至少部分地呈用于实现油分离的几何构型，并且同时流动通道被设计为使得：在与分离方向相反的流动方向(根据本发明也被称为“通风方向”)上，进入的流体(尤其是空气)仅流动通过较短的流动路径。
在这方面，流动通道被设计成使得：在“通风方向”上，空气流发生最小可能的偏转，也就是说，确保尽可能为层流的流动，而在相反的“分离方向”上，通道被设计成使得：空气-油的气溶胶必须流动通过明显较长的流动路径，以实现仅通过惯性分离来提供所需的分离效果。根据本发明，流动通道的所有部分在分离方向上以及在通风方向上都彼此以流动关系连接(流体连接)。
因此，可仅借助于油分离装置的构型来实现油分离，因此油分离器完全可在没有呈弹簧、阀的形式的可移动部件的情况下起作用，并且油分离器可以集成或安装在显著减小的结构空间中。尤其是，由于没有密封件，该油分离器不易发生故障，因此与现有的具有可移动部件的油分离器相比，其具有相当长的使用寿命。
因此，通过汽缸盖油分离器，借助于沿通风方向的流体流动(特别是空气流动)，首次实现了通过同一油分离器来根据需要实现曲轴箱或其他发动机部件的通风。由于空气在通风方向上沿中央主通道尽可能直线地流动，因此通风方向上的压降明显小于分离方向上的压降。
优选地，汽缸盖油分离器适于使得：沿分离方向(SR1)从第一开口处的空气-油气溶胶的入口到第二开口处的空气出口的压降比流体(尤其是空气)沿与分离方向呈相反关系的通风方向(SR2)流动通过相同开口时的压降更大。
优选地，流动通道被设计成使得：随着体积流量的增加，在分离方向上的压力比在通风方向上的压力下降更多。
根据特斯拉原理设计的汽缸盖油分离器的流动通道优选地包括优选地大致中央的主通道，该主通道从第一开口延伸至第二开口，并且从主通道的多个分支位置处分出与主通道流体连接的侧通道，这些侧通道在偏转后沿分离方向向下游再次通向主通道。优选地，在侧通道从主通道分支的每个分支位置处进入到侧通道的排出部分的过渡部分尽可能直线地或直地延伸，而同时在分支位置处主通道沿分离方向稍微横向地分支，随后，侧通道的相反的返回部分在分支位置的下游再次通向主通道。这样，在主通道处可以有多个侧通道，尤其是在分离方向上在主通道的相反侧交替的多个侧通道。
在分离方向上的流动阻力以及所带来的分离效果可以根据需要通过侧通道的几何构型和/或数量进行调整。例如，侧通道可以根据各自的发动机功率具有不同的长度、曲率半径和尺寸。尤其是，宽度、高度和横截面可以与各自所需的空气质量流量匹配。
已证明提供5到10个侧通道是适当的。
特别优选地，流动通道在分离方向上的长度是通风方向上的长度的1.5倍至5倍。然而，根据本发明，也可通过通道几何形状的变化以及通过长度和通道几何形状的组合来实现分离作用的变化。
优选的实施例设置为，每个侧通道包括排出部分、偏转部分和返回部分，其中，排出部分大致直线地延伸，偏转部分设置在排出部分的端部处，偏转部分尤其是呈弧形构型并且优选地实现空气-油的气溶胶的180度偏转，返回部分与偏转部分邻接，并且返回部分进而优选地平行于排出部分延伸并通向主通道。
为了减小壳体中用于容纳油分离器所需的结构空间，可取的是，侧通道在分离方向上相对于中央纵向轴线倾斜。优选地，壳体包括上壳体部分或壳体罩，其可以连接至下壳体部分。优选地，流动通道设置在下壳体部分处，另外，该下壳体部分优选地可以具有板状构型或是平的且具有基板，并且流动通道呈从该基板向上或向下突出的支柱或壁的形式。
优选的实施例在至少一个侧通道中包括用于提高分离效果的结构。重要的是，用于提高分离方向(SR1)上的分离效果的那些措施不会影响或仅会轻微地影响沿着中央主通道的通风方向(SR2)上的流动型态。在这方面，用于提高分离效果的所述结构优选地设置在侧通道内或侧通道处。
用于提高分离效果的那些结构例如可以包括相对于侧通道优选地横向延伸的缩窄部和在侧通道内延伸的肋。这些肋例如可以呈分隔肋的形式，其具有相对于侧通道延伸所沿的纵向方向横向地延伸的至少一个部分。侧通道的两个或单个侧壁的肋状构型或波纹构型也可以用于提高分离效果。
用于在侧通道中、优选地在偏转部分的区域中或邻接偏转部分的区域中提高分离效果的实施例包括冲击壁，该冲击壁相对于流动方向大致横向地延伸并且适于实现体积流的特别强烈的或急剧的偏转，由此，在该冲击壁处夹带在气溶胶中的油借助于质量惯性更好地被分离。
优选地，冲击壁至少部分地呈直线构型。
实施例可设置为，冲击壁包括与侧通道的邻接部分(特别是外壁)形成的约70度至85度的锐角，以便以此方式实现特别急剧的偏转从而改善分离效果。
分离效果的提高还可以通过侧通道的下述壁来实现：该壁具有至少部分地和完全地扩大的表面区域，例如通过肋、波纹等，从而为相同长度的侧通道提供更大的表面区域。
流动通道中分离效果的提高还可以通过设置用于提高流速的装置来实现。已经证明，在主通道的在分离方向上的末端处布置流速提高装置是特别有利的。例如，流速提高装置可以呈文丘里喷嘴的形式，其中，流动通道或流动通道部分中的油分离的末端作为抽吸管通向文丘里喷嘴。
可取的是，具有文丘里喷嘴的实施例的流动通道是双臂构造，因此包括通向文丘里喷嘴的两个流动通道部分。这些流动通道部分中的每个流动通道部分都可以根据本发明设计，并且因此可以包括至少一个主通道和至少一个侧通道。在这方面，可以设置成：一个流动通道部分仅有沿分离方向SR1通过其的流动，而第二流动通道部分仅有沿通风方向SR2通过其的流动，因此带有文丘里喷嘴的流动通道具有用于介质进入和流出的3个开口。
为了使分离作用适应于相应的发动机特性/使用情形，可以根据需要将用于提高分离效果的各种结构彼此组合，也就是说，在一个侧通道中、在一些侧通道中或在全部侧通道中彼此组合。
侧通道可以具有不同的构型或具有统一的构型(也就是说，设计为具有相同的构型)，其中，统一的构型已经被证明是特别可取的。
优选地，汽缸盖油分离器优选地在侧通道的至少一个偏转部分的区域中或下方包括至少一个排油口。然而，将多个排油口集成在汽缸盖油分离器的壳体中也是可行的，例如集成在壳体的最低点处。可替代地，壳体可以在一侧呈倾斜设计或者可以倾斜地安装，在这种情况下，所述至少一个排油口则设置在壳体的最低点处。
特别地，在结构空间方面或适合所需方面进行优化的实施例设置为使得：汽缸盖油分离器的入口开口和出口开口从入口开口至出口开口以相同的弧形或半弧形延伸。在集成在壳体中时，用于给送空气或空气-油的气溶胶的开口则因此设置在汽缸盖油分离器的一侧。
汽缸盖油分离器可以设计成在曲轴箱中实现约负2mbar的负范围内的最佳曲轴箱空间压力或曲轴箱空间负压。优选地，汽缸盖油分离器设计成使得汽缸盖油分离器提供在分离方向上从第一开口到第二开口的限定压降，特别地该压降为负2mbar。
优选地，侧通道在分离方向上沿纵向轴线以交替地相互移位的关系设置在主通道处。
为了减小所需的结构空间，在这方面可取的是，侧通道与汽缸盖油分离器的纵向轴线形成一角度，尤其是约45度的锐角。
优选地，在分离方向上相继连接的多个侧通道具有相同的构型。然而，根据本发明，用于提高侧通道中分离效果的上述各个措施可根据需要组合在一起。
在下文的具体描述中参考了附图，这些附图形成了本发明说明书的一部分并且为了说明目的示出了可以实施本发明的具体实施方式。在这方面，方向性术语诸如“向上”、“向下”、“向前”、“向后”、“正方”、“后方”等的使用是与所描述的一个或多个附图的取向相关的。由于实施例的部件可以以许多不同的取向定位，因此方向性术语是用于说明性的而绝不是限制性的。应当理解，在不脱离本发明保护范围的情况下，可以使用其他实施例，并且可以进行结构或逻辑上的变型。以下描述不应以限制性的意义来解释。
在本说明书的上下文中，术语“连接”、“接合”和“集成”既用于描述直接连接，也用于描述间接连接。只要合适，在图中相同或相似的部件用相同的附图标记表示。
附图说明
附图标记线将附图标记联系到所讨论的部件。相反，未触及任何部件的箭头涉及其指向的整个单元。此外，附图不一定按比例绘制。为了说明细节，某些区域可能被放大地示出。另外，可以简化附图以提高清晰度，并且不包含实际构造中可能存在的每个细节。术语“向上”和“向下”与附图中的视角有关。在附图中：
图1示出了根据本发明的具有汽缸盖油分离器的内燃机的示意性正视截面图；
图2示出了汽缸盖油分离器的流动通道的第一实施例的示意性平面图；
图3示出了汽缸盖油分离器的流动通道的第二实施例的示意性平面图；
图4示出了汽缸盖油分离器的流动通道的第三实施例的示意性平面图；
图5示出了汽缸盖油分离器的流动通道的第四实施例的示意性平面图；
图6示出了汽缸盖油分离器的流动通道的第五实施例的示意性平面图；
图7示出了汽缸盖油分离器的流动通道的第六实施例的示意性平面图，其中流体沿分离方向流动；
图8示出了图7的实施例，其中流体沿通风方向流动；
图9示出了汽缸盖油分离器的流动通道的第七实施例的示意性平面图；
图10示出了带有集成的汽缸盖油分离器的汽缸盖罩的平面图；
图11示出了移除罩帽的汽缸盖罩的正面立体图；以及
图12示出了图10所示的汽缸盖罩沿图9的线A-A的放大截面图。
具体实施方式
参照示意性示出的图1，内燃机大体上包括发动机机体2，该发动机机体2具有能够在其中相对移动的多个活塞4，每个活塞具有各自的活塞上端和活塞下端。活塞4以已知的方式通过连杆以可旋转的方式连接至曲轴6并驱动曲轴6。用于收集油的集油槽10布置在曲轴6的下方并容纳在曲轴箱8中。特别地，汽缸盖油分离器集成到呈注塑成型件形式的汽缸盖罩9中，汽缸盖油分离器包括壳体，汽缸盖油分离器中设置有流动通道12、14、16、18、20、22。
图2至图8以示意性平面图示出了这些流动通道12、14、16、18、20、22的不同构型，这些流动通道集成在汽缸盖油分离器中，每个流动通道呈特斯拉阀的形式，并且在图1的视角下这些流动通道分别在汽缸盖油分离器中沿其纵向轴线L延伸。
每个流动通道12、14、16、18、20、22包括从油分离装置的第一开口(入口开口)延伸至第二开口(出口开口)的中央主通道12.1、14.1、16.1、18.1、20.1、22.1，从中央主通道分支出多个侧通道12.2、14.2、16.2、18.2、20.2、22.2，这些侧通道流体连接到中央主通道，并且对于每个附图仅详细描述了其中一个侧通道。
这些流动通道12、14、16、18、20、22中的每个流动通道具有这样的构造使得：沿各自的箭头SR1进入各自的第一开口的具有空气-油的气溶胶的体积流(volume flow)(该体积流各自以虚线示出)必须流动通过从各自的中央主通道12.1、14.1、16.1、18.1、20.1、22.1以相对于各自的纵向轴线L成锐角的方式延伸的多个相继连接的侧通道12.2、14.2、16.2、18.2、20.2、22.2到达第二开口，由此通过在这些侧通道12.2、14.2、16.2、18.2、20.2、22.2中正偏转来实现油与空气-油的气溶胶的惯性分离。
在相反的流动方向上，即在通风方向上，相比之下，沿各自的箭头SR2进入各自的第二开口的体积流(该体积流各自以黑色实线示出)仅通过各自大致居中设置的主通道12.1、14.1、16.1、18.1、20.1和22.1到达各自的第一开口。在这种情况下，流体(优选地空气)流动通过明显更短的流动路径，并且与相反的分离方向相比压力损失更小。
在图2所示的流动通道12的第一实施例中，侧通道的连接部分别呈具有180度偏转的弧形构型。每个流动通道12包括具有直线构型并且连接到主通道12.1的排出部分12.2.1，在排出部分12.2.1的端部处发生180度偏转，接着排出部分12.2.1延伸到又一个直线的排出部分12.2.2，排出部分12.2.2进而又通向中央主通道12.1，更具体地，排出部分12.2.2平行于排出部分12.2.1延伸。以此方式，在主通道12.1上沿分离方向交替地横向地设置有总共5个相继的侧通道12.2，这些侧通道12.2各自以相对于纵向轴线成锐角的方式倾斜以优化结构空间。优选地，倾斜角度大约为45度。
另外，在图3所示的第二实施例中，在分离方向SR1上总共有5个相继设置的侧通道14.2，但这里偏转结构的构型是不同的。它不是完全和谐的弧型构型，而是侧通道14.2也具有从主通道14.1延伸出的直线的排出部分14.2.1，排出部分14.2.1的端部到达冲击壁14.2.3，冲击壁14.2.3相对于排出部分14.2.1的纵向轴线横向地延伸，冲击壁14.2.3先是直的并与排出部分14.2.1的外壁成锐角，接着通过和谐的弧形部分到达返回部分14.2.2，返回部分14.2.2进而以与排出部分14.2.1平行设置的关系通向中央主通道14.1。
图4所示的第三实施例与图3所示的实施例相对应，不同之处在于侧通道16.2的相应排出部分16.2.1中设置了分隔肋16.2.5，分隔肋16.2.5代表干扰几何结构并具有大致沿通道的纵向方向延伸的纵向肢，该纵向肢在其端部处具有相对于纵向肢横向延伸的成角度的延伸部。除了在排出部分16.2.1中构造这样的分隔肋16.2.5，还可以附加地或替代地在每个侧通道12.2、14.2、16.2、18.2、20.2、22.2的返回部分16.2.2中设置分隔肋。
图4的第三实施例和图5的第四实施例还包括在侧通道16.2和18.2的偏转部处的相应的冲击壁16.2.3和18.2.3，以提高分离效果。
另外，图4和图5中所示的用于提高分离效果的返回部分16.2.2和18.2.2在其过渡到主通道16.1、18.1的端部处还各自具有向内突出的缩窄部16.2.4、18.2.4。缩窄部16.2.4、18.2.4大约延伸到返回部分16.2.2和18.2.2的横截面的一半，并使横截面减小大约三分之一。
图6所示的第五实施例基本上与图2所示的第一实施例对应，不同之处在于，侧通道20.2的内壁和外壁具有波纹构型，以提高分离效果。
图7和图8的实施例示出了在结构空间上优化的构型，其中，汽缸盖油分离器的流动通道22的入口侧或第一开口与出口侧或第二开口布置在同一端，这里是指下端，因此中央主通道22.1在纵向方向上并非呈大致直线构型，而是大致弯曲成具有角部分的180度的弧形构型，总共5个侧通道22.2则从中央主通道22.1延伸出。
图9所示的第七实施例的汽缸盖油分离器包括具有两个流动通道部分的流动通道24，流动通道24的第一流动通道部分24.1沿主流动方向轴向地通向文丘里喷嘴24.2，流动通道24的第二流动通道部分24.3径向地横向地形成文丘里喷嘴24.2的排出管。因此，文丘里喷嘴24.2在分离方向SR1上设置在流动通道部分24.1、24.3的末端。文丘里喷嘴24.2增大了文丘里喷嘴24.2与第一流动通道部分24.1之间的压力差，从而提高了分离方向SR1上的分离效果。
文丘里喷嘴24.2可以单独设置，或者与其他措施组合设置以提高分离效果。
与先前的实施例相比，流动通道24总共包括三个开口，即设置在文丘里喷嘴24.2右侧下游的第一开口24.4和左侧的两个分开的开口24.5、24.6，其中第一流动通道部分24.1与第二开口24.5邻接，第一流动通道部分24.1具有带有三个侧通道的主通道，并且第一流动通道部分24.1作为排出管径向地通向文丘里喷嘴24.2。第二流动通道部分24.3包括具有两个侧通道的主通道并且在主流动方向上轴向地通向文丘里喷嘴24.2，使得第二流动通道部分24.3形成用于文丘里喷嘴24.2的控制通道。在第二流动通道部分24.3中，侧通道用作止回阀以防止进入第一开口24.4的流体通过文丘里喷嘴24.2。如果希望沿通风方向SR2通风，可以省去第二流动通道部分24.3中的侧通道。
开口24.5形成驱动文丘里喷嘴24.2的流体的入口开口，并因此流体在文丘里喷嘴24.2中轴向流动，并经由开口24.4流出。
相比之下，在第一流动通道部分24.1的起始处的开口24.6形成了单独的气溶胶入口，含油的空气-油的气溶胶经由该入口沿分离方向SR1进入，并且洁净空气通过第一开口24.4流出。
图10至图12则示出了根据本发明设计的带有集成式油分离器的汽缸盖罩26的构型。
图10示出了汽缸盖罩26的平面图，汽缸盖罩26可以通过多个固定孔固定在发动机机体的顶侧上，这些固定孔设置在边缘处并且在每一侧上沿着汽缸盖罩26延伸所沿的纵向方向设置。汽缸盖罩26包括罩构件26.1，该罩构件弯曲成圆顶或罩状的构型，并且注油接头26.2在罩构件26.1的一端从上方竖向地延伸到罩构件26.1中，空气出口开口26.3以相对于侧面成角度的方式从罩构件26.1稍微倾斜地横向地延伸，洁净空气经由该空气出口开口26.3流出。
根据图12的放大截面图，在安装位置上，罩构件26.1在其外围边缘处连接至板状壳26.4，这两个部件例如被焊接或胶粘在一起。用于形成流动通道的壁26.5一体形成于板状壳26.4的顶侧。因此，在汽缸盖罩26的组装状态，汽缸盖罩26包括罩构件26.1和壳26.4，在这两个部件之间形成有流动通道，罩构件26.1在顶侧覆盖并封闭流动通道。
在图11中，在作为前端的端部处、在右侧设置了气溶胶入口开口26.6，含油的空气经由该气溶胶入口开口26.6流动通过流动通道，随后通过流动通道的端部处的空气出口开口26.3流出。
本领域技术人员将理解，本发明不限于5个侧通道，而是可以具有适合于各自使用情形的任意数量的侧通道。
本领域技术人员还将理解，图7所示的构型可以与另外的装置结合，以增加单个或所有侧通道中的在分离方向上的流动路径，例如结合有图4的第三实施例或图5的第四实施例的缩窄部16.2.4、18.2.4、图4的第三实施例的分隔肋16.2.5或图6的第五实施例的侧通道的波纹壁。
集成有特斯拉流量阀的构思在特斯拉流量阀配装在汽缸盖中的安装情形下被描述。然而，本领域技术人员将理解，根据本发明，该构思可以集成在发动机的其他位置处。在本文中公开的所有特征和细节，特别是在附图中示出的空间构型，对本发明而言均是重要的，因为它们单独地或相结合地相对于现有技术是新颖的。
用于内燃机的汽缸盖油分离器(流动受控的油分离器)
附图标记列表
2 发动机机体
4 活塞
6 曲轴
8 曲轴箱
9 汽缸盖罩
10 集油槽
12 流动通道
12.1 主通道
12.2 侧通道
12.2.1 排出部分
12.2.2 返回部分
14 流动通道
14.1 主通道
14.2 侧通道
14.2.1 排出部分
14.2.2 返回部分
14.2.3 冲击壁
16 流动通道
16.1 主通道
16.2 侧通道
16.2.1 排出部分
16.2.2 返回部分
16.2.3 冲击壁
16.2.4 缩窄部
16.2.5 分隔肋
18 流动通道
18.1 主通道
18.2 侧通道
18.2.1 排出部分
18.2.2 返回部分
18.2.3 冲击壁
18.2.4 缩窄部
20 流动通道
20.1 主通道
20.2 侧通道
20.2.1 排出部分
20.2.2 返回部分
22 流动通道
22.1 主通道
22.2 侧通道
L 汽缸盖罩的纵向轴线
24 流动通道
24.1 第一流动通道部分
24.2 文丘里喷嘴
24.3 第二流动通道部分
24.4 第一开口
24.5、24.6 开口
26 汽缸盖罩
26.1 罩
26.2 注油接头
26.3 空气出口开口
26.4 壳
26.5 壁
26.6 气溶胶入口开口

Claims (21)

1.一种汽缸盖油分离器，所述汽缸盖油分离器布置在内燃机的汽缸盖中，其中，所述内燃机在发动机机体中以能够相对移动的关系容纳至少一个活塞，所述至少一个活塞具有活塞下端，所述活塞下端驱动以可旋转的方式安装在曲轴箱(8)中的曲轴(6)，其中，在所述曲轴(6)的下方设置有用于收集油的集油槽(10)，其中，所述汽缸盖油分离器具有：第一开口，所述第一开口用于给送从所述曲轴箱(8)通过给送管路给送的空气-油的气溶胶；油分离装置，所述油分离装置流体连接到所述第一开口以用于将油从所述空气-油的气溶胶中分离；以及流体连接的第二开口，所述第二开口与所述油分离装置邻接并能够以流动关系与返回管路连接以便已清除油的空气返回，其特征在于，所述油分离装置包括流动通道(12、14、16、18、20、22)，所述流动通道(12、14、16、18、20、22)设计成使得：从所述第一开口处沿分离方向(SR1)进入到第二开口处的已清除油的空气的空气出口的空气-油的气溶胶流动通过的流动路径比从所述第二开口处进入并沿与所述分离方向呈相反关系的通风方向(SR2)流到所述第一开口的流体流动通过的流动路径更长，并且所述流动通道(12、14、16、18、20、22)在所述分离方向(SR1)上呈用于实现流动受控的油分离的几何构型。
2.根据权利要求1所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，所述流动通道适于在所述分离方向(SR1)上产生比所述通风方向(SR2)上的压降更大的压降。
3.根据权利要求1或2所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，所述流动通道(12、14、16、18、20、22)包括优选地居中设置的主通道(12.1、14.1、16.1、18.1、20.1)和从所述主通道(12.1、14.1、16.1、18.1、20.1)以流体连接关系延伸的多个侧通道(12.2、14.2、16.2、18.2、20.2)。
4.根据权利要求3所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，所述侧通道(12.2、14.2、16.2、18.2、20.2)分别包括排出部分(12.2.1、14.2.1、16.2.1、18.2.1、20.2.1)、弧形部分和返回部分(12.2.2、14.2.2、16.2.2、18.2.2、20.2.2)，所述排出部分(12.2.1、14.2.1、16.2.1、18.2.1、20.2.1)从所述主通道(12.1、14.1、16.1、18.1、20.1)延伸，所述弧形部分邻接所述排出部分(12.2.1、14.2.1、16.2.1、18.2.1、20.2.1)并适用于油分离，所述返回部分(12.2.2、14.2.2、16.2.2、18.2.2、20.2.2)邻接所述弧形部分并与所述主通道(12.1、14.1、16.1、18.1、20.1)流体连接。
5.根据权利要求4所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，所述排出部分(12.2.1、14.2.1、16.2.1、18.2.1、20.2.1)和/或所述返回部分(12.2.2、14.2.2、16.2.2、18.2.2、20.2.2)是大致直线的。
6.根据权利要求5所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，至少一个排出部分(12.2.1、14.2.1、16.2.1、18.2.1、20.2.1)和至少一个返回部分(12.2.2、14.2.2、16.2.2、18.2.2、20.2.2)彼此大致平行地延伸。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，至少一个侧通道(12.2、14.2、16.2、18.2、20.2)具有用于提高分离效果的结构。
8.根据权利要求7所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，用于提高分离效果的所述结构包括在所述弧形部分中的至少部分直线的冲击壁(14.2.3；16.2.3；18.2.3)。
9.根据权利要求8所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，所述冲击壁(14.2.3；16.2.3；18.2.3)与所述排出部分(12.2.1、14.2.1、16.2.1、18.2.1、20.2.1)的壁成特别是在70度与85度之间的锐角。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，用于提高分离效果的所述结构包括在至少一个侧通道(18.2)处的至少一个波纹壁。
11.根据权利要求7至9中任一项所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，用于提高分离效果的所述结构包括至少一个缩窄部(16.2.4、18.2.4)。
12.根据权利要求11所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，所述至少一个缩窄部(16.2.4；18.2.4)设置在至少一个返回部分(16.2.2、18.2.2)到所述主通道(16.1、18.1)的过渡部分处。
13.根据权利要求11或12所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，所述缩窄部(16.2.4；18.2.4)延伸到所述返回部分(16.2.2、18.2.2)的横截面中并且使所述横截面减小约三分之一。
14.根据权利要求7至13中任一项所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，用于提高分离效果的所述结构包括至少一个分隔肋(16.2.5)。
15.根据权利要求7至14中任一项所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，用于提高分离效果的所述结构包括至少一个侧通道(14.2、16.2、18.2)、至少一个具有冲击壁(14.2.3、16.2.3、18.2.3)的弧形部分和/或至少一个波纹壁和/或至少一个分隔肋(16.2.5)和/或至少一个缩窄部(16.2.4、18.2.4)。
16.根据权利要求3至15中任一项所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，所述侧通道(12.2、14.2、16.2、18.2、20.2)沿所述分离方向倾斜，并且在所述分离方向上与纵向轴线(L)成锐角。
17.根据权利要求2至16中任一项所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，所述流动通道包括喷嘴。
18.根据权利要求17所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，所述喷嘴呈文丘里喷嘴(24.2)的形式，并且至少一个流动通道部分(24.1)形成所述文丘里喷嘴(24.2)的抽吸管。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，所述汽缸盖油分离器被集成在壳体中，所述壳体优选地呈注塑成型件的形式。
20.根据权利要求19所述的汽缸盖油分离器，其特征在于，所述汽缸盖油分离器被集成在汽缸盖罩(9)中。
21.一种内燃机，所述内燃机包括发动机机体，所述发动机机体以能够相对移动的方式容纳至少一个活塞(4)，所述至少一个活塞(4)驱动曲轴箱(8)中的曲轴(6)，所述曲轴(6)以可旋转的方式安装在所述至少一个活塞(4)的下方，其中，在所述曲轴(6)的下方设置有用于收集油的集油槽(10)，并且其中，在所述至少一个活塞(4)的上方、在汽缸盖中设置有汽缸盖油分离器，其特征在于，所述汽缸盖油分离器为根据前述权利要求中任一项所述的汽缸盖油分离器。
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