CN111997711B - 一种汽车发动机的被动式油气分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车发动机的被动式油气分离器，旨在解决现在的油液分离器较为笨重的不足。该发明包括有进油口、出油口、出气孔，气油混合物从进液孔中流入分离器，空气经出气孔排出，分流器中的油液经出油口流回至缸体和曲柄箱中。本发明结构轻量化，适应增程式汽车。

Description

一种汽车发动机的被动式油气分离器

技术领域

本发明涉及汽车部件领域，更具体地说，它涉及一种汽车发动机的被动式油气分离器。

背景技术

发动机工作时，燃烧室内的高压高温可燃混合气和已燃气体，会通过活塞环与缸套之间的间隙窜入曲轴箱内。这些燃油、水蒸气和燃烧废气组成的窜气会进入油底壳中的机油中，造成机油粘度下降、氧化变质加快等。当曲轴箱因为废气的进入而出现堵塞的情况时，曲轴箱就变成了一个密闭的空间。这时可燃气体就容易凝结在曲轴箱中，然后慢慢将机油完全的侵蚀，导致机油无法正常使用。

油气分离器出问题了，还很有可能导致涡轮无法介入，涡轮不能正常工作了，就会导致汽车加速无力。所以，油气分离器在汽车发动机通风系统中，相当重要。

中国专利公告号CN210360472U，名称为涡轮增压器废气阀体加工工装，该申请案公开了种涡轮增压器废气阀体加工工装，属于涡轮增压器领域，包括底板、定位板和夹紧装置；定位板安装于底板上，包括用于固定废气阀体的水平承载部，水平承载部与底板垂直，夹紧装置可拆卸固定于水平承载部上；夹紧装置包括左右夹具，左夹具和右夹具间隔相对设置，形成用于夹紧并放置废气阀体的空间；水平承载部上贯通设置有左右方向开设的腰型孔；废气阀体的阀座通过腰型孔可调固定于水平承载部上。它具有较为笨重，难以适应增程式汽车。

发明内容

本发明克服现在的油液分离器较为笨重的不足，提供了一种汽车发动机的被动式油气分离器，它体积较小，满足了汽车轻量化的目的。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种汽车发动机的被动式油气分离器，分离器安装在缸体和曲柄箱上，包括有进油口、出油口、出气孔，气油混合物从进液孔中流入分离器，空气经出气孔排出，分流器中的油液经出油口流回至缸体和曲柄箱中。

气油分离器安装在缸体和曲柄箱上，其前部连接有将大油液分离的分离装置，油气分离器连接涡轮，将出气孔将废气输入涡轮中，推动涡轮转动。分离出的小油滴汇聚在一起后流出至出油口。

作为优选，还包括有压力控制阀，所述压力控制阀连通大气压，所述压力控制阀包括控制阀模片、控制阀盖板、控制阀弹簧、控制阀挡板，油气分离器设有对应压力控制阀的气压平衡凸嘴上套装有控制阀弹簧，控制阀弹簧抵接有控制阀挡板，所述控制阀挡板抵接在控制阀模片的底部，控制阀模片外缘固定连接在控制阀盖板上。气压平衡凸嘴一端将整个分离器分隔成两个空间，只有经过气压平衡凸嘴才可以联通两个空腔。压力控制阀用于控制分离器中的流量大小，当流量过大，内部的气压也会产生相应的变化。控制阀盖板压装在控制阀模片的外缘，控制阀模片与气压平衡凸嘴之间形成一个腔体。当内部气压变小时，在外部大气压的作用下，控制阀模片克服控制阀弹簧的弹力，抵接在气压平衡凸嘴上，气体无法通过。当流速变慢时，内部的气压变化，在控制阀弹簧的作用下，控制阀模片与气压平衡凸嘴分离，分离器中的空间变大，气体从气压平衡凸嘴中经过。通过控制阀对分离器的调节，将系统中的流速控制在合理范围内，保证驱动装置的稳定工作。

作为优选，所述出气孔连接出气管嘴，所述出气管嘴上分别设有导气孔和检测孔，导气孔径单向阀连通出气孔，检测孔与分离器内部连通。导气孔通过单向阀连接外部的管路。气体只能喷出而不能进入。

作为优选，检测孔用于安装odm检测器。该检测器安装在检测孔中，检测内部的气体的流量、各个特定污染检测指标的气体含量。

作为优选，所述出油口连接有单向阀。出油口曲柄箱，设置单向阀，可以避免曲柄箱中的气体反向窜入分离器中。出油口除了流出油液，也可以将空气通入曲柄箱中，保持曲柄箱的强制通风。

作为优选，出气气嘴一端轴向伸出有连接轴，出气口轴心伸出有对应的伸出轴，所述伸出轴抵接连接轴，连接轴上套装有分隔膜环。连接轴的端部具有一个凹坑，当抵接伸出轴时定位伸出轴，出气口呈圆形状，围绕其圆心等间距分布有若干通孔，分隔膜环可以在伸出轴上来回滑动，当从分离器内部向外吹气时，分隔膜环向外吹出，处于通气状态。当管道向内吹气时，分隔膜环被吹到出气口表面，将通孔遮盖，处于分隔状态。同样的，出油口连接有对应的伸出轴，出油口同样具有若干通孔，伸出轴上同样套装分隔膜环，分隔膜环滑动连接在伸出轴上。与出气孔工作同理，分隔膜环实现单向导通作用。

作为优选，还连接有补气管，所述补气管与分离器之间连接有伞降阀。当内部空气不足时，通过补齐管进行补气。伞降阀具有两个作用，第一是产生分散的气流，避免扰乱内部气流。另一个作用是提供新鲜的富含氧气的空气，提高引擎燃烧效率。

作为优选，分离器包括上壳体和下壳体，下壳体经密封圈固定连接缸体上的缸盖上，气压平衡凸嘴、出气孔设置在上壳体上，进油口、出油孔设置在下壳体上。上壳体还具有机油注入口。补气管也设置在上壳体上。密封圈沿下壳体的外缘布置，并在下壳体底部对应进油口和出油口位置设有对应的连接条。连接条与密封圈的外缘形成了对应的次级密封圈，避免进油口和出油口漏油。

作为优选，所述上壳体和下壳体对应进油口位置设有液化腔，下壳体对应液化腔设有若干依次抬高的台阶。上述设置可以通过空间的压缩，实现了对空气和油滴的分离。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）更为轻便，适应增程式汽车；（2）充分利用燃废气，减少污染气体的产生，更为环保。

附图说明

图1是本发明的俯视图；

图2是图1A-A的剖视图；

图3是图2B-B的剖视图；

图4是本发明上壳体的示意图；

图5是实施例2中的压力控制阀的示意图；

图6是本发明的密封圈的示意图；

图中：进油口1、出油口2、出气孔3、控制阀模片4、控制阀盖板7、控制阀弹簧6、控制阀挡板5、气压平衡凸嘴8、出气管嘴9、导气孔10、检测孔11、单向阀12、连接轴13、伸出轴14、分隔膜环15、补气管16、伞降阀17、上壳体18、下壳体19、液化腔20、密封圈21、台阶22、磁环23、贴合段24，机油注入口25。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：

如图1、2、3所示，一种汽车发动机的被动式油气分离器，分离器安装在缸体和曲柄箱上，包括有进油口1、出油口2、出气孔3，气油混合物从进液孔中流入分离器，空气经出气孔3排出，分流器中的油液经出油口2流回至缸体和曲柄箱中。如图5所示，还包括有压力控制阀，所述压力控制阀连通大气压，所述压力控制阀包括控制阀模片4、控制阀盖板7、控制阀弹簧6、控制阀挡板5，油气分离器设有对应压力控制阀的气压平衡凸嘴8上套装有控制阀弹簧6，控制阀弹簧6抵接有控制阀挡板5，所述控制阀挡板5抵接在控制阀模片4的底部，控制阀模片4外缘固定连接在控制阀盖板7上。气压平衡凸嘴8一端将整个分离器分隔成两个空间，只有经过气压平衡凸嘴8才可以联通两个空腔。压力控制阀用于控制分离器中的流量大小，当流量过大，内部的气压也会产生相应的变化。控制阀盖板7压装在控制阀模片4的外缘，控制阀模片4与气压平衡凸嘴8之间形成一个腔体。当内部气压变小时，在外部大气压的作用下，控制阀模片4克服控制阀弹簧6的弹力，抵接在气压平衡凸嘴8上，气体无法通过。当流速变慢时，内部的气压变化，在控制阀弹簧6的作用下，控制阀模片4与气压平衡凸嘴8分离，分离器中的空间变大，气体从气压平衡凸嘴8中经过。通过控制阀对分离器的调节，将系统中的流速控制在合理范围内，保证驱动装置的稳定工作。所述出气孔3连接出气管嘴9，所述出气管嘴9上分别设有导气孔10和检测孔11，导气孔10径单向阀12连通出气孔3，检测孔11与分离器内部连通。导气孔10通过单向阀12连接外部的管路。气体只能喷出而不能进入。检测孔11用于安装odm检测器。该检测器安装在检测孔11中，检测内部的气体的流量、各个特定污染检测指标的气体含量。所述出油口2连接有单向阀12。出油口2曲柄箱，设置单向阀12，可以避免曲柄箱中的气体反向窜入分离器中。出油口2除了流出油液，也可以将空气通入曲柄箱中，保持曲柄箱的强制通风。出气气嘴一端轴向伸出有连接轴13，出气口轴心伸出有对应的伸出轴14，所述伸出轴14抵接连接轴13，连接轴13上套装有分隔膜环15。连接轴13的端部具有一个凹坑，当抵接伸出轴14时定位伸出轴14，出气口呈圆形状，围绕其圆心等间距分布有若干通孔，分隔膜环15可以在伸出轴14上来回滑动，当从分离器内部向外吹气时，分隔膜环15向外吹出，处于通气状态。当管道向内吹气时，分隔膜环15被吹到出气口表面，将通孔遮盖，处于分隔状态。同样的，出油口2连接有对应的伸出轴14，出油口2同样具有若干通孔，伸出轴14上同样套装分隔膜环15，分隔膜环15滑动连接在伸出轴14上。与出气孔3工作同理，分隔膜环15实现单向导通作用。还连接有补气管16，所述补气管16与分离器之间连接有伞降阀17。当内部空气不足时，通过补齐管进行补气。伞降阀17具有两个作用，第一是产生分散的气流，避免扰乱内部气流。另一个作用是提供新鲜的富含氧气的空气，提高引擎燃烧效率。

如图4和6所示，分离器包括上壳体18和下壳体19，下壳体19经密封圈21固定连接缸体上的缸盖上，气压平衡凸嘴8、出气孔3设置在上壳体18上，进油口1、出油孔设置在下壳体19上。上壳体18还具有机油注入口25。补气管16也设置在上壳体18上。密封圈21沿下壳体19的外缘布置，并在下壳体19底部对应进油口1和出油口2位置设有对应的连接条。连接条与密封圈21的外缘形成了对应的次级密封圈21，避免进油口1和出油口2漏油。所述上壳体18和下壳体19对应进油口1位置设有液化腔20，下壳体19对应液化腔20设有若干依次抬高的台阶22。上述设置可以通过空间的压缩，实现了对空气和油滴的分离。

气油分离器安装在缸体和曲柄箱上，其前部连接有将大油液分离的分离装置，油气分离器连接涡轮，将出气孔3将废气输入涡轮中，推动涡轮转动。分离出的小油滴汇聚在一起后流出至出油口2。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上还具有以下特征：

如图6所示，控制阀挡板5底部还连接有磁环23，控制阀弹簧6的两端分别伸出有贴合段24，控制阀弹簧6在自然状态下，贴合段24分离，控制阀弹簧6在压缩状态下，贴合段24贴合并使得弹簧形成闭合回路。

实施例1中控制流速的办法为气流足够大，然后气压平衡凸嘴8封闭，流速为零后气压平衡凸嘴8再次张开，气流恢复。当气流过大时，就可能形成脉冲式的气流，这种顿挫会造成引擎中真空度上升，汽车动力不足。为了避免这种情况，在控制阀挡板5的底部设置了磁环23。当大气压压下控制阀模片4，控制阀弹簧6受到压缩，贴合段24就会贴合，整个弹簧形成了闭合的回路，磁环23（即磁铁）在进入时，会导致闭合的回路的磁通量变化。对应的，弹簧会抵挡磁环23的进入。于是，整个控制阀模片4受到较大的向上支撑的力。磁环23变慢了控制阀模片4贴合气压平衡凸嘴8的速度，避免了脉冲式的气流。

以上所述的实施例只是本发明的较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种汽车发动机的被动式油气分离器，其特征是，分离器安装在缸体和曲柄箱上，包括有进油口、出油口、出气孔，气油混合物从进油口 中流入分离器，空气经出气孔排出，分离器中的油液经出油口流回至缸体和曲柄箱中，还包括有压力控制阀，所述压力控制阀连通大气压，所述压力控制阀包括控制阀模片、控制阀盖板、控制阀弹簧、控制阀挡板，油气分离器设有对应压力控制阀的气压平衡凸嘴上套装有控制阀弹簧，控制阀弹簧抵接有控制阀挡板，所述控制阀挡板抵接在控制阀模片的底部，控制阀模片外缘固定连接在控制阀盖板上，控制阀挡板底部还连接有磁环，控制阀弹簧的两端分别伸出有贴合段，控制阀弹簧在自然状态下，贴合段分离，控制阀弹簧在压缩状态下，贴合段贴合并使得弹簧形成闭合回路。

2.根据权利要求1所述的一种汽车发动机的被动式油气分离器，其特征是，所述出气孔连接出气管嘴，所述出气管嘴上分别设有导气孔和检测孔，导气孔径单向阀连通出气孔，检测孔与分离器内部连通。

3.根据权利要求2所述的一种汽车发动机的被动式油气分离器，其特征是，检测孔用于安装odm检测器。

4.根据权利要求1所述的一种汽车发动机的被动式油气分离器，其特征是，所述出油口连接有单向阀。

5.根据权利要求4所述的一种汽车发动机的被动式油气分离器，其特征是，出气气嘴一端轴向伸出有连接轴，出气口轴心伸出有对应的伸出轴，所述伸出轴抵接连接轴，连接轴上套装有分隔膜环。

6.根据权利要求1所述的一种汽车发动机的被动式油气分离器，其特征是，还连接有补气管，所述补气管与分离器之间连接有伞降阀。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种汽车发动机的被动式油气分离器，其特征是，分离器包括上壳体和下壳体，下壳体经密封圈固定连接缸体上的缸盖上，所述气压平衡凸嘴、出气孔设置在上壳体上，进油口、出油孔设置在下壳体上。

8.根据权利要求7所述的一种汽车发动机的被动式油气分离器，其特征是，所述上壳体和下壳体对应进油口位置设有液化腔，下壳体对应液化腔设有若干依次抬高的台阶。

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