CN112761754B - 一种高度集成的曲轴箱通风分离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高度集成的曲轴箱通风分离装置。它包括精分离装置、粗分离装置，所述精分离装置与粗分离装置通过管路连通；所述粗分离装置包括粗分离装置本体，所述粗分离装置本体包括上室和下室，所述下室设置缸体取气口，所述上室设置分离迷宫腔，所述上室和下室之间通过粗分离装置取气口连通，所述上室顶部开设粗分离装置出气口。本发明精分离装置、粗分离装置及连接管路共同组成一种高度集成的曲轴箱通风分离装置。活塞窜气直接从缸体引出，窜气流通途径大大缩短，在流通过程中窜气的温降减少，水汽凝结风险及由此导致的机油乳化风险大大降低。

Description

一种高度集成的曲轴箱通风分离装置
技术领域
本发明属于发动机曲轴箱通风系统技术领域，具体涉及一种高度集成的曲轴箱通风分离装置。
背景技术
随着排放法规的升级，发动机曲轴箱排放物控制也越来越严，国六阶段中、重型发动机曲轴箱通风系统一般采用两级分离，包括粗分离和精分离，对活塞窜气进行分离，以减少发动机机油消耗，降低对大气或增压器压端的污染。
粗分离装置一般采用气缸盖罩集成设计，也有采用飞轮壳集成设计，或者直接采用外挂式设计形式，粗分离装置中气体运动方向和回油方向一般垂直布置，互不影响，需要的布置空间较大。
精分离装置主要采用机油驱动或电驱动的离心式分离装置，也可以采用滤芯式分离器、高分离效率的旋风式分离装置，以及以泵为动力的撞击式分离装置，精分离装置一般采用缸体安装方式或者外挂式安装方式。
粗分离装置和精分离装置之间常采用长管路连接，窜气从曲轴箱引出后经粗分离装置分离，由长管路引入精分离装置分离。
曲轴箱通风系统可以是闭式的，精分离装置分离后的气体排入增压器压端进行增压后进入燃烧室进行循环，也可以是开式的，精分离装置分离后的气体直接排入大气。
现有的粗分离和精分离装置的布置常采用分离式设计形式，导致连接管路较长，比如最常采用的气缸盖罩集成粗分离装置，缸体安装精分离装置的设计形式，一般管路长度在500-1000mm，甚至更长，导致成本较高；
现有的曲轴箱通风系统设计中，活塞窜气在缸套下端产生，向上流动到气缸盖罩内部空间，经粗分离装置分离后，沿外接长管路向下流入精分离装置(安装在缸体)分离。不管是在发动机曲轴箱内部，还是在曲轴箱外部的长管路，窜气都经历了很长的流动路径。在寒冷地区，活塞窜气在流动过程中会发生温降，一旦达到凝点便会析出液态水，产生的液态水与发动机飞溅产生的液态机油颗粒混合，极易产生机油乳化物，该乳化物一般成乳白色或浅咖啡色，产生后不易清除，长时间累积会对发动机润滑系统形成严重威胁。
现有的曲轴箱通风系统设计中，窜气流通途径长，并且流通过程中接触到的飞轮壳、气缸盖罩等薄壁壳体件都是发动机温度较低的部位，窜气极易在其表面冷凝；外接长管路同样是发动机温度较低的零件。这些零件都是机油乳化高发的部位。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种高度集成的曲轴箱通风分离装置。
本发明采用的技术方案是：一种高度集成的曲轴箱通风分离装置，包括精分离装置、粗分离装置，所述精分离装置与粗分离装置通过管路连通；所述粗分离装置包括粗分离装置本体，所述粗分离装置本体包括上室和下室，所述下室设置缸体取气口，所述上室设置分离迷宫腔，所述上室和下室之间通过粗分离装置取气口连通，所述上室顶部开设粗分离装置出气口。
进一步优选的结构，所述缸体取气口与缸体内曲轴箱连通，所述粗分离装置取气口与缸体取气口连通，所述粗分离装置出气口与管路一端连接。
进一步优选的结构，所述精分离装置设置精分离装置下底壳、精分离装置上壳体、精分离装置取气口和精分离装置出气口，所述精分离装置取气口与管路另一端连接。
进一步优选的结构，所述管路与精分离装置取气口、粗分离装置出气口之间分别采用卡箍连接。
进一步优选的结构，所述分离迷宫腔内设有多个分离迷宫隔板，所述多个分离迷宫隔板倾斜向下布置。
进一步优选的结构，所述上室一侧设有粗分离装置盖板密封。
进一步优选的结构，所述粗分离装置盖板通过螺钉固定在粗分离装置本体上，并涂胶密封。
进一步优选的结构，所述曲轴箱通风分离装置安装在缸体上。
进一步优选的结构，所述精分离装置与粗分离装置之间通过第一密封垫密封；所述粗分离装置与缸体之间通过第二密封垫密封。
进一步优选的结构，所述精分离装置和粗分离装置采用同一组螺栓进行固定。
在粗分离装置内活塞窜气经分离迷宫腔分离后的机油沿着窜气进入途径返回油底壳，即分离迷宫腔分离产生的机油沿分离隔板向下运动，经粗分离装置取气口进入缸体取气口(同时也是缸体回油口)后和精分离装置内的分离机油(油驱式精分离装置包括驱动油)一起经缸体回油口流回油底壳。
本发明精分离装置、粗分离装置及连接管路共同组成一种高度集成的曲轴箱通风分离装置。活塞窜气直接从缸体引出，窜气流通途径大大缩短，在流通过程中窜气的温降减少，水汽凝结风险及由此导致的机油乳化风险大大降低。
取消长管路布置后，发动机布置成本降低。粗分离装置内气体流通途径与分离机油回流途径相反，并且回油口与取气口共用，简化设计复杂度，降低零件成本。
粗分离装置和精分离装置下壳体可以进行一体式的集成设计，简化零件布置。
附图说明
图1为该高度集成的曲轴箱通风分离装置与缸体安装的示意图；
图2为该高度集成的曲轴箱通风分离装置结构示意图；
图3为粗分离装置本体结构示意图。
图中：1-缸体、2-精分离装置(21-精分离装置下底壳、22-精分离装置上壳体、23-精分离装置取气口、24-精分离装置出气口)、3-粗分离装置(31-粗分离装置本体、311-缸体取气口(同时作为缸体回油口)、312-粗分离装置取气口、313-分离迷宫腔、314-分离迷宫隔板、315-粗分离装置出气口、32-粗分离装置盖板、33-螺钉)、4-管路、5-第一密封垫、6-第二密封垫。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1-3所示，本发明包括精分离装置2、粗分离装置3，所述精分离装置2与粗分离装置3通过管路4连通；所述粗分离装置3包括粗分离装置本体31，所述粗分离装置本体31包括上室和下室，所述下室设置缸体取气口311，所述上室设置分离迷宫腔313，所述上室和下室之间通过粗分离装置取气口312连通，所述上室顶部开设粗分离装置出气口315。
所述缸体取气口311与缸体1内曲轴箱连通，所述粗分离装置取气口312与缸体取气口311连通，所述粗分离装置出气口315与管路4一端连接。
所述精分离装置2设置精分离装置下底壳21、精分离装置上壳体22、精分离装置取气口23和精分离装置出气口24，所述精分离装置取气口23与管路4另一端连接。
所述管路4与精分离装置取气口23、粗分离装置出气口315之间分别采用卡箍连接。
所述分离迷宫腔313内设有多个分离迷宫隔板314，所述多个分离迷宫隔板314倾斜向下布置。
所述上室一侧设有粗分离装置盖板32密封。
所述粗分离装置盖板32通过螺钉33固定在粗分离装置本体31上，并涂胶密封。
所述曲轴箱通风分离装置安装在缸体1上。
所述精分离装置2与粗分离装置3之间通过第一密封垫5密封；所述粗分离装置3与缸体1之间通过第二密封垫6密封。
所述精分离装置2和粗分离装置3采用同一组螺栓进行固定。
本发明工作原理：窜气流通途径分别为缸体取气口311、粗分离装置取气口312、分离迷宫腔313、粗分离装置出气口315、精分离装置取气口23，之后进入精分离装置2进行精分离后，经精分离装置出气口24排入大气或经增压器加压后进入燃烧室循环。
窜气分离产生的机油回流途径分别为分离迷宫隔板314、分离迷宫腔313、粗分离装置取气口312和缸体回油口(缸体取气口311)，和精分离装置产生的分离机油(油驱式精分离装置包括驱动油)汇合后，最终流入油底壳。
活塞窜气引出发动机曲轴箱的位置由气缸盖罩转移到缸体部位，活塞窜气从缸套下端产生后直接从缸体引出。窜气流通途径大大缩短，在流通过程中窜气的温降减少，水汽凝结风险降低，布置成本降低。
活塞窜气缸体取气口和精分离装置的缸体回油口为同一接口，大大简化了缸体设计。
在精分离装置和缸体之间增加粗分离装置，粗分离装置和精分离装置使用同一组螺栓固定，降低了零部件的布置成本。
窜气在粗分离装置内的流通路径分别为粗分离装置取气口、分离迷宫腔、粗分离装置出气口。
粗分离装置的粗分离装置出气口和精分离装置的精分离装置取气口之间采用较短的管路4(软管)连接。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种高度集成的曲轴箱通风分离装置，其特征在于：包括精分离装置(2)、粗分离装置(3)，所述精分离装置(2)与粗分离装置(3)通过管路(4)连通；所述粗分离装置(3)包括粗分离装置本体(31)，所述粗分离装置本体(31)包括上室和下室，所述下室设置缸体取气口(311)，所述上室设置分离迷宫腔(313)，所述上室和下室之间通过粗分离装置取气口(312)连通，所述上室顶部开设粗分离装置出气口(315)；
所述缸体取气口(311)与缸体(1)内曲轴箱连通，所述粗分离装置取气口(312)与缸体取气口(311)连通，所述粗分离装置出气口(315)与管路(4)一端连接。
2.据权利要求1所述的一种高度集成的曲轴箱通风分离装置，其特征在于：所述精分离装置(2)设置精分离装置下底壳(21)、精分离装置上壳体(22)、精分离装置取气口(23)和精分离装置出气口(24)，所述精分离装置取气口(23)与管路(4)另一端连接。
3.据权利要求2所述的一种高度集成的曲轴箱通风分离装置，其特征在于：所述管路(4)与精分离装置取气口(23)、粗分离装置出气口(315)之间分别采用卡箍连接。
4.据权利要求1所述的一种高度集成的曲轴箱通风分离装置，其特征在于：所述分离迷宫腔(313)内设有多个分离迷宫隔板(314)，所述多个分离迷宫隔板(314)倾斜向下布置。
5.据权利要求1所述的一种高度集成的曲轴箱通风分离装置，其特征在于：所述上室一侧设有粗分离装置盖板(32)密封。
6.据权利要求5所述的一种高度集成的曲轴箱通风分离装置，其特征在于：所述粗分离装置盖板(32)通过螺钉(33)固定在粗分离装置本体(31)上，并涂胶密封。
7.据权利要求1所述的一种高度集成的曲轴箱通风分离装置，其特征在于：所述曲轴箱通风分离装置安装在缸体(1)上。
8.据权利要求1所述的一种高度集成的曲轴箱通风分离装置，其特征在于：所述精分离装置(2)与粗分离装置(3)之间通过第一密封垫(5)密封；所述粗分离装置(3)与缸体(1)之间通过第二密封垫(6)密封。
9.据权利要求1所述的一种高度集成的曲轴箱通风分离装置，其特征在于：所述精分离装置(2)和粗分离装置(3)采用同一组螺栓进行固定。
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