CN112283500A - 一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，属于柴油发动机技术领域，包括：柴油发动机，其后端固定连接有飞轮壳；油气粗分离迷宫，其位于飞轮壳接近所述柴油发动机的安装面内，油气粗分离迷宫设有与柴油发动机内腔连通的进气孔和回油孔，飞轮壳上设有与油气粗分离迷宫连通的排气孔；油气精分离器，其固定连接在飞轮壳上，且油气精分离器进气口与排气孔连通，油气精分离器的排气口设有排气管。本申请的飞轮壳集成了用于油气粗分离的油气粗分离迷宫，降低了柴油机高度；飞轮壳和油气粗分离迷宫可通过铸造一体成型，成本低。油气粗分离迷宫距离柴油发动机的曲轴箱较近，可以短时内降低曲轴箱压力，降低相关密封系统泄露风险。
Description
技术领域
本申请涉及柴油发动机技术领域，特别涉及一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统。
背景技术
柴油机工作时，燃烧形成的高压气体推动缸内活塞运动，从而驱动曲轴旋转，气缸内的运动副间隙造成高压气体漏入曲轴箱内，导致曲轴箱内压力增大，造成密封件损坏等故障。为解决曲轴箱内压力过高，发动机均通过加装呼吸器来降低曲轴箱内的气体压力，而呼吸器对曲轴箱内废气中的油气颗粒大小和密度都有严格的要求。当油气的含量大于呼吸器的功能限制时，就会有部分油气不能被分离，从呼吸器出气口排出。这样既带来了机油耗增大，同时又加重了环境污染。
相关技术中，柴油机油气粗、精分离分别是由气缸盖罩集成的粗分离迷宫结构和外接的油气分离器实现的。油气粗分离迷宫结构集成于气缸盖罩上，包括气缸盖罩和与气缸盖罩构成油气粗分离型腔的回油盖板，回流盖板和气缸盖罩间通过振动摩擦焊工艺连接,油气粗分离型腔内间隔设置多个挡板，挡板与油气粗分离型腔形成迷宫式油气通道。
气缸盖罩内含油气体由粗分离迷宫结构进气口进入油气粗分离型腔，气体撞击挡板实现油气粗分离，分离出的油由回油口重新流回气缸盖罩内，粗分离后的气体由出气口排出，并通过油气分离器进气管进入油气分离器。粗分离后气体进入油气分离器实现精分离，精分离后的气体通过油气分离器出气管排入大气，精分离后的油通过油气分离器回油管重新流入柴油机曲轴箱内。
但是，油气粗分离迷宫结构集成于气缸盖罩上，一方面需要占用一定气缸盖罩内部空间，另一方面需要与摇臂等运动零部件保持安全间隙，使得气缸盖罩高度增加，影响柴油机整体高度，增加柴油机在整车上布置难度。
燃烧室下排气首先到达曲轴箱，使曲轴箱压力升高，在压差作用下，曲轴箱气体由气缸体、气缸缸盖回油孔进入气缸盖罩内部空间，气缸盖罩内气体压力升高较曲轴箱压力升高具有迟滞性，增加曲轴箱相关密封系统承受高压力的时间(如油底壳等)，增加其泄露风险。
油气粗分离迷宫结构位于柴油机最顶部,油气由曲轴箱上升至气缸盖罩内,在寒冷地区较多的油气遇温度低的气缸盖罩,会形成冷凝水和机油乳化物。油气粗分离迷宫结构位于柴油机顶部，经粗分离后的气体温度较低，低温气体经油气分离器精分离后由油气分离器出气管排入大气，在寒冷地区存在油气分离器出气管结冰堵塞的风险。
发明内容
本申请实施例提供一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，以解决相关技术中油气粗分离迷宫结构集成于气缸盖罩上，使得气缸盖罩高度增加，影响柴油机整体高度，增加柴油机在整车上布置难度的问题。
本申请实施例提供了一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统包括：
柴油发动机，所述柴油发动机的后端固定连接有飞轮壳；
油气粗分离迷宫，所述油气粗分离迷宫位于所述飞轮壳接近所述柴油发动机的安装面内，所述油气粗分离迷宫设有与所述柴油发动机内腔连通的进气孔和回油孔，所述飞轮壳上设有与所述油气粗分离迷宫连通的排气孔；
油气精分离器，所述油气精分离器固定连接在所述飞轮壳上，且油气精分离器进气口与所述排气孔连通，所述油气精分离器的排气口设有排气管。
在一些实施例中：所述油气粗分离迷宫包括设置在所述飞轮壳上的油气粗分离室，所述油气粗分离室为一端开口的空心结构，所述油气粗分离室的开口端设有封闭其开口的端板，所述回油孔位于所述端板上，所述端板上还设有连通柴油发动机内腔和进气孔的通气孔。
在一些实施例中：所述油气粗分离室内设有分离油气中油液的油气挡板，所述油气挡板在所述油气粗分离室内形成油气分离通道，所述油气粗分离室和油气挡板与飞轮壳为一体铸造成型结构。
在一些实施例中：所述回油孔位于所述油气粗分离室的各油气分离腔底部。
在一些实施例中：所述油气挡板设有多个，多个油气挡板将所述油气粗分离室分隔成多个相互连通的油气分离腔，所述端板上设有多个回油孔，各油气分离腔均连通所述回油孔。
在一些实施例中：所述油气粗分离室的开口端设有连接所述端板的安装孔，所述端板夹持在所述柴油发动机和飞轮壳之间，所述飞轮壳上设有依次穿过飞轮壳、挡板与柴油发动机固定连接的螺栓。
在一些实施例中：所述端板上设有多个减重孔，多个减重孔与所述油气粗分离室远离，所述端板上设有与所述飞轮壳上主轴孔连通的豁口。
在一些实施例中：所述飞轮壳与所述柴油发动机连接的安装面的四周设有与所述柴油发动机连接的多个安装孔，所述挡板的四周设有多个与所述安装孔连通的通孔，所述安装孔的直径与所述通孔的直径相同。
在一些实施例中：所述油气精分离器位于所述飞轮壳的顶部，所述排气管上设有将排气管固定在油气精分离器的排气口的环箍，所述排气管的管口朝下。
在一些实施例中：所述飞轮壳与所述柴油发动机连接的安装面内设有加强筋，所述加强筋呈辐射状或网格状。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供了一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，由于本申请设置了柴油发动机，在柴油发动机的后端固定连接有飞轮壳；油气粗分离迷宫，其位于飞轮壳接近柴油发动机的安装面内，油气粗分离迷宫设有与柴油发动机内腔连通的进气孔和回油孔，飞轮壳上设有与油气粗分离迷宫连通的排气孔；油气精分离器，其固定连接在飞轮壳上，且油气精分离器进气口与排气孔连通，油气精分离器的排气口设有排气管。
因此，本申请的飞轮壳集成了用于油气粗分离的油气粗分离迷宫，提高了空间利用率、降低柴油机高度；飞轮壳和集成的油气粗分离迷宫可通过铸造一体成型，成本低。油气粗分离迷宫距离柴油发动机的曲轴箱较近，可以短时内降低曲轴箱压力，降低相关密封系统泄露风险。油气粗分离迷宫的排气孔在飞轮壳上，排气孔的位置低、排出的油气温度较高，高温气体经油气精分离器精分离后由排气管排入大气，降低油气精分离器的排气管在寒冷地区结冰堵塞的风险；油气精分离器装配在飞轮壳上，可以节省外接油气精分离器所需的进气管、回油管和相应的卡箍，降低装配复杂性和柴油机成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例的结构示意图；
图2为本申请实施例的结构爆炸图；
图3为本申请实施例不含柴油发动机和端板的结构示意图；
图4为本申请实施例不含柴油发动机的结构示意图。
附图标记：
1、柴油发动机；2、飞轮壳；3、端板；4、油气精分离器；5、排气管；6、排气孔；7、油气粗分离室；8、油气挡板；9、加强筋；10、安装孔；11、进气孔；12、主轴孔；13、通气孔；14、回油孔；15、减重孔；16、豁口；17、通孔。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，其能解决相关技术中油气粗分离迷宫结构集成于气缸盖罩上，使得气缸盖罩高度增加，影响柴油机整体高度，增加柴油机在整车上布置难度的问题。
参见图1至图4所示，本申请实施例提供了一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，包括：
柴油发动机1，该柴油发动机1的后端固定连接有飞轮壳2。
油气粗分离迷宫，该油气粗分离迷宫位于飞轮壳2接近柴油发动机1的安装面内，油气粗分离迷宫设有与柴油发动机1内腔连通的进气孔11和回油孔14，在飞轮壳2上设有与油气粗分离迷宫连通的排气孔6。
油气精分离器4，该油气精分离器4固定连接在飞轮壳2上，且油气精分离器4进气口与飞轮壳2上的排气孔6连通，油气精分离器4的排气口设有排气管5。
油气粗分离迷宫集成在飞轮壳2接近柴油发动机1的安装面内，从柴油发动机1内腔排出的油气首先从进气孔11进入到油气粗分离迷宫内进行油气的粗分离。油气粗分离迷宫的油气粗分离是指油气经过油气粗分离迷宫内的迂回曲折的废气通道，油气撞击油气粗分离迷宫的内壁实现油气粗分离。油气粗分离迷宫的进气孔11与柴油发动机1的曲轴箱相接；油气粗分离迷宫的排气孔6与油气精分离器4连通。
柴油发动机1内高压的废气充满柴油发动机1的内腔，使得油气粗分离迷宫的进气孔11和排气孔6产生压力差，柴油发动机1的曲轴箱内废气进入油气粗分离迷宫后向外流动。油气混合物经过油气粗分离迷宫的内壁碰撞时，因冷凝和重力作用，吸附在油气粗分离迷宫的内壁上，废气会继续向压力相对较低的排气孔6流动，然后进入油气精分离器4，油气经油气精分离器4进一步过滤后从排气管5排出到大气。
在一些可选实施例中：参见图3和图4所示，本申请实施例提供了一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，该系统的油气粗分离迷宫包括设置在飞轮壳2上的油气粗分离室7，该油气粗分离室7为一端开口的空心结构。在油气粗分离室7的开口端设有封闭其开口的端板3，回油孔14位于端板3上，在端板3上还设有连通柴油发动机1内腔和进气孔11的通气孔13。
在油气粗分离室7内设有分离油气中油液的油气挡板8，油气挡板8在油气粗分离室7内形成流通油气的分离通道，油气粗分离室7和油气挡板8与飞轮壳2为一体铸造成型结构。油气挡板8设有多个，油气挡板8的具体数量根据实际需要具体设定。多个油气挡板8将油气粗分离室7分隔成多个相互连通的油气分离腔，在端板3上设有多个回油孔14，各油气分离腔均连通有回油孔14，每个油气分离腔内集聚的油液分别从各自的回油孔14回流到柴油发动机1的油底壳内。回油孔14位于每个油气分离腔的底部，以将每个油气分离腔内集聚的油液从每个油气分离腔的底部回流到柴油发动机1的油底壳内。
在一些可选实施例中：参见图3和图4所示，本申请实施例提供了一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，该系统的油气粗分离室7的开口端设有连接端板的安装孔10，端板3夹持在柴油发动机1和飞轮壳2之间。在飞轮壳2上设有依次穿过飞轮壳2、端板3与柴油发动机1固定连接的螺栓。
在飞轮壳2与柴油发动机1连接的安装面的四周设有与柴油发动机1连接的多个安装孔10，端板3的四周设有多个与安装孔10连通的通孔17，安装孔10的直径与通孔17的直径相同，以实现飞轮壳2和端板3与柴油发动机1的后端固定连接。
在一些可选实施例中：参见图3和图4所示，本申请实施例提供了一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，该系统的端板3上设有多个减重孔15，多个减重孔15与油气粗分离室7远离，以保证端板3与油气粗分离室7之间形成封闭的油气粗分离迷宫，在端板3上设有与飞轮壳2上主轴孔12连通的豁口16。方便端板3的安装和拆卸，在拆卸端板3无需完全拆卸下飞轮壳2。
在飞轮壳2与柴油发动机1连接的安装面内设有加强筋9，加强筋9呈辐射状或网格状，提高飞轮壳2的整体结构强度。
在一些可选实施例中：参见图3和图4所示，本申请实施例提供了一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，该系统的油气精分离器4位于飞轮壳2的顶部，排气管5上设有将排气管5固定在油气精分离器4的排气口的环箍，排气管5的管口朝下，以避免雨水进入油气精分离器4内。
工作原理
本申请实施例提供了一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，由于本申请设置了柴油发动机1，在柴油发动机1的后端固定连接有飞轮壳2；油气粗分离迷宫，其位于飞轮壳2接近柴油发动机1的安装面内，油气粗分离迷宫设有与柴油发动机1内腔连通的进气孔11和回油孔14，飞轮壳2上设有与油气粗分离迷宫连通的排气孔6；油气精分离器4，其固定连接在飞轮壳2上，且油气精分离器4进气口与排气孔6连通，油气精分离器4的排气口设有排气管5。
本申请的飞轮壳2集成了用于油气粗分离的油气粗分离迷宫，提高了空间利用率、降低柴油机高度；飞轮壳2与集成的油气粗分离迷宫可通过铸造一体成型，成本低。油气粗分离迷宫距离柴油发动机1的曲轴箱较近，可以短时内降低曲轴箱压力，降低相关密封系统泄露风险。油气粗分离迷宫的排气孔6在飞轮壳2上，排气孔6的位置低、排出的油气温度较高，高温气体经油气精分离器4精分离后由排气管5排入大气，降低油气精分离器4的排气管5在寒冷地区结冰堵塞的风险；油气精分离器4装配在飞轮壳2上，可以节省外接油气精分离器4所需的进气管、回油管和相应的卡箍，降低装配复杂性和柴油机成本。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，其特征在于，包括：
柴油发动机(1)，所述柴油发动机(1)的后端固定连接有飞轮壳(2)；
油气粗分离迷宫，所述油气粗分离迷宫位于所述飞轮壳(2)接近所述柴油发动机(1)的安装面内，所述油气粗分离迷宫设有与所述柴油发动机(1)内腔连通的进气孔(11)和回油孔(14)，所述飞轮壳(2)上设有与所述油气粗分离迷宫连通的排气孔(6)；
油气精分离器(4)，所述油气精分离器(4)固定连接在所述飞轮壳(2)上，且油气精分离器(4)进气口与所述排气孔(6)连通，所述油气精分离器(4)的排气口设有排气管(5)。
2.如权利要求1所述的一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，其特征在于：
所述油气粗分离迷宫包括设置在所述飞轮壳(2)上的油气粗分离室(7)，所述油气粗分离室(7)为一端开口的空心结构，所述油气粗分离室(7)的开口端设有封闭其开口的端板(3)，所述回油孔(14)位于所述端板(3)上，所述端板(3)上还设有连通柴油发动机(1)内腔和进气孔(11)的通气孔(13)。
3.如权利要求2所述的一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，其特征在于：
所述油气粗分离室(7)内设有分离油气中油液的油气挡板(8)，所述油气挡板(8)在所述油气粗分离室(7)内形成油气分离通道，所述油气粗分离室(7)和油气挡板(8)与飞轮壳(2)为一体铸造成型结构。
4.如权利要求3所述的一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，其特征在于：
所述油气挡板(8)设有多个，多个油气挡板(8)将所述油气粗分离室(7)分隔成多个相互连通的油气分离腔，所述端板(3)上设有多个回油孔(14)，各油气分离腔均连通所述回油孔(14)。
5.如权利要求4所述的一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，其特征在于：
所述回油孔(14)位于所述油气粗分离室(7)的各油气分离腔底部。
6.如权利要求2所述的一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，其特征在于：
所述油气粗分离室(7)的开口端设有连接所述端板(3)的安装孔(10)，所述端板(3)夹持在所述柴油发动机(1)和飞轮壳(2)之间，所述飞轮壳(2)上设有依次穿过飞轮壳(2)、端板(3)与柴油发动机(1)固定连接的螺栓。
7.如权利要求2所述的一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，其特征在于：
所述端板(3)上设有多个减重孔(15)，多个减重孔(15)与所述油气粗分离室(7)远离，所述端板(3)上设有与所述飞轮壳(2)上主轴孔(12)连通的豁口(16)。
8.如权利要求2所述的一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，其特征在于：
所述飞轮壳(2)与所述柴油发动机(1)连接的安装面的四周设有与所述柴油发动机(1)连接的多个安装孔(10)，所述端板(3)的四周设有多个与所述安装孔(10)连通的通孔(17)，所述安装孔(10)的直径与所述通孔(17)的直径相同。
9.如权利要求1所述的一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，其特征在于：
所述油气精分离器(4)位于所述飞轮壳(2)的顶部，所述排气管(5)上设有将排气管(5)固定在油气精分离器(4)的排气口的环箍，所述排气管(5)的管口朝下。
10.如权利要求1所述的一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统，其特征在于：
所述飞轮壳(2)与所述柴油发动机(1)连接的安装面内设有加强筋(9)，所述加强筋(9)呈辐射状或网格状。
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| CN202011077776.5A CN112283500A (zh) | 2020-10-10 | 2020-10-10 | 一种集成油气粗、精分离功能的柴油机飞轮壳系统 |
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2020
- 2020-10-10 CN CN202011077776.5A patent/CN112283500A/zh active Pending
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