CN112824659A - 油分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的曲轴箱通风的油分离装置(10)，包括油分离器(20)，其具有带有出口端的气体入口管线(12)，以及间隙限定元件(15)，其中，用于窜气(13)流动的气体入口管线(12)具有内壁(3)和外壁(4)，其中，在间隙限定元件(15)和位于气体入口管线(12)的内壁(3)上的出口端之间形成或能够形成内部环形间隙(5)，并且在间隙限定元件(15)和位于气体入口管线(12)的外壁(4)上的出口端之间形成或能够形成外部环形间隙(6)，其中，在流动方向上，内挡板(7)被布置在内部环形间隙(5)后面，外挡板(8)被布置在外部环形间隙后面。

Description

油分离装置

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的曲轴箱通风的油分离装置，该油分离装置包括具有气体入口管线和间隙限定元件的油分离器，该气体入口管线具有出口端。本发明还涉及一种用于内燃机的曲轴箱通风的相应的系统。

背景技术

例如，DE 100 51 307 B4、EP 1 285 152 B1和WO 2016/015976 A1公开了一种油分离装置，其具有可抵抗弹簧力而位移的刚性板。

EP 3 192 987 A1公开了一种在开始提到的类型的油分离装置。在间隙限定元件与进入管之间的间隙是根据弹簧的预紧力和弹簧的刚度以及窜气流过的动力学压力来设定的。随后，获得了用于特定体积流量的相关压力损失。分离器必须被设计为兼顾现有负压水平、发生的窜气以及曲轴箱中所需的负压。因此，高负压水平不是能够总被排出的，而必须用附加的组件来调节或节流，特别是用压力调整阀，没有这个组件就不能利用该潜能进行更有效的分离。此外，该设计兼顾了可用的空间。

替代地，例如EP 1 273 335 B1公开了一种电驱动的板分离器。在这种主动分离器的情况下，穿过分离装置的压降能够被有利地调节。然而，电驱动的板分离器是复杂的，并且因此而价格昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种相对简单的油分离装置，该油分离装置具有较小的结构体积、提高的分离效率以及提高了对现有负压水平的利用率。

本发明的这一目的是通过独立权利要求的特征来实现的。本发明的进一步优选实施例能够在附图、从属权利要求和相关描述中找到。

为了实现目标，提出了一种用于内燃机的曲轴箱通风的油分离装置，其包括油分离器，所述油分离器具有气体入口管线和间隙限定元件，所述气体入口管线具有出口端。根据本发明，用于窜气流动的气体入口管线具有内壁和外壁，其中，在所述间隙限定元件与位于所述气体入口管线内壁上的出口端之间形成或能够形成内部环形间隙，并且在所述间隙限定元件与位于所述气体入口管线外壁上的出口端之间形成或能够形成外部环形间隙。在流动方向上，内挡板被布置在内部环形间隙后面，外挡板被布置在外部环形间隙后面。

经由气体入口管线，来自曲轴箱通风的窜气被引至气体入口管线的出口端。间隙限定元件通过气体入口管线与载有油的窜气一起供应。所述间隙限定元件被布置在距所述气体入口管线内壁和外壁上的出口端一定距离处，优选地对应于环形喷嘴，以便在所述气体入口管线和所述间隙限定元件之间形成两个间隙，尤其是两个环形间隙。两个环形间隙优选为不间断的，并且进一步优选为被形成为环形，尤其优选为圆形。此外，在替代实施例中，两个环形间隙也能够彼此独立地具有非圆形形状，例如椭圆形或卵形。

窜气高速流过内部环形间隙和外部环形间隙，气流在两个环形间隙之间被分离。内部环形间隙优选具有比外部环形间隙更小的周长和/或直径。

通过环形间隙流出的气体撞击下游挡板，通过内部环形间隙出现的部分按照气流的划分在内挡板的方向中流动。相反地，通过外部环形间隙出现的气流部分在外挡板的方向中流动。因此，对于内部环形间隙和外部环形间隙，所述出现的气流的流向是不同的，优选是相反的。因此有一个向内和向外的气流。从环形间隙中出现的两个气流几乎垂直于各自的挡板，并且被急剧地偏转。由于窜气中油和污垢颗粒的惯性，它们在两个挡板处被分离。

所提出的油分离装置的特点是对特定体积流量的所需空间小，具有较好程度的分离效率。这样，在较小的安装空间中能够获得与在一个油分离装置内使用多个较小的油分离器时相同的体积流量。此外，与相同体积流量下，以相同间隙分离原理相邻布置的多个较小的油分离器相比，由于只需设置一个油分离器的间隙，因此简化了生产并更容易适应生产公差。此外，利用所提出的油分离装置，能够在较小的面积或较小的结构体积内实现较大的间隙长度。

在优选实施例中，内部环形间隙和外部环形间隙被同心地布置。这在两个环形间隙的中心连接的情况下是有利的，并且改善了对整个间隙长度上压力变化的一致响应行为。在另一个特别有利的实施例中，两个被同心地布置的环形间隙之间的距离是恒定的，这允许在整个间隙长度上始终保持较高程度的分离效率。

在另一优选实施例中，内部环形间隙和外部环形间隙被布置在同一平面中。将环形间隙设置在同一平面上，允许使生产更简单，并且使内部环形间隙和外部环形间隙的分离效率相同。

内挡板和外挡板被优选地彼此同心地布置，这同样确保在两个环形间隙的整个长度上始终保持较高程度的分离效率。在有利的实施例中，内部环形间隙和内挡板之间的距离在圆周上是恒定的，并且外部环形间隙和外挡板之间的距离是恒定的。在优选实施例中，两个距离是相同的，其中，在替代的有利实施例中，能够使内部距离大于外部距离，以补偿向内定向流相对于向外定向流的径向变窄。这使得气流的两部分都能同样地扩张。

内挡板和外挡板最好具有环形设计。挡板能够特别优选地被形成为圆形。然而，环形挡板的替代有利实施例也是可能的，例如其被形成为卵形或椭圆形或圆形。

在一个有利的实施例中，间隙限定元件的承载件能够与间隙限定元件一起被插入和连接到挡板承载件中。在这种情况下，“能够被插入”是指部件相对于彼此被以特定方式定位。所述连接能够实现为例如形状配合连接(例如夹紧)，或物质对物质的结合(例如焊接)。与挡板承载件、用于间隙限定元件的承载件和间隙限定元件被整体生产的一体式实施例相比，本实施例在生产方面具有优势，因为在气体出口开口区域中的承载件与挡板之间只有一个具有相对较大深度的窄间隙。与一体式生产相比，这种方式能够忽略窄间隙的生产。

在另一个实施例中，间隙限定元件的承载件和挡板承载件是一体式的，其中，间隙限定元件能够被插入并连接到承载件中。本实施例还避免了挡板和间隙限定元件之间的间隙的生产问题。

在一个有利的实施例中，油分离装置包括弹簧、弹簧预紧元件和附接到气体入口管线的承载件，该承载件被设计成使弹簧预紧力相对于气体入口管线作用于间隙限定元件上，其中，在弹簧预紧元件和承载件之间提供栓锁装置。通过在弹簧的弹簧预紧下旋转载体上的弹簧预紧元件，栓锁装置能够被用于简单的装配。

在一个实施例中，在弹簧预紧元件和承载件之间设置有至少两个阶梯式栓锁装置。阶梯式栓锁装置允许不同的弹簧预紧力；即弹簧预紧元件上的弹簧接触面与附接至气体入口管线的承载件之间的距离，并且因此也能够根据步骤改变空载状态下间隙限定元件上的距离。根据弹簧预紧力的不同，能够对油分离器的特性进行不同的设置，特别是考虑了压力损失方面。所设置的多个阶梯式栓锁装置允许在组装期间通过不同强度的弹簧预紧力来设置油分离器的特性。因此，能够用相同的部件生产不同的油分离器，也能够对弹簧或附件的公差进行补偿。

在一个特别有利的实施例中，油分离装置具有驱动执行器，以用于相对于气体入口管线的出口端来调节间隙限定元件。

由于油分离装置具有驱动执行器(用于调节相对于气体入口管线的间隙限定元件)，因此能够根据需要随时主动设置油分离器的分离行为和/或通过油分离器的(负)压力调节。例如，这允许取决于发动机负载(例如还取决于发动机控制参数图、和/或取决于现有和可能测量的压力条件)的控制和/或调节油分离和/或(负)压力调节。

通过执行器的主动间隙控制和基于(压差)压力(如曲轴箱压力或穿过油分离装置的压力损失)来调节间隙的有利控制装置，能够显著提高在未使用“负压能量”区域中的油分离装置的效力。这种有利的控制装置还能够用于实施控制参数图控制的曲轴箱压力调节或控制参数图控制的压降(该压降超过油分离装置的压降)。

执行器最好是电驱动的。在一个优选实施例中，执行器是电磁铁(因为它反应迅速)，因此可以快速设置或调节。

执行器优选地根据弹簧的力调整间隙限定元件。弹簧能够将间隙限定元件保持在闲置状态，即电气执行器在断电状态的情况下，将其保持在环形间隙最大间隙宽度的位置。在这种情况下，在发动机怠速和低负载状态下不必操作执行器，这种状态节省能量。

气体入口管线被优选地附接到固定在外壳上的承载件上。在这种情况下，有利地能够将用于调节间隙限定元件的轴或车轴可位移地和/或可旋转地安装在承载件的通孔中。为了防止污垢或油通过通孔，有利地设置了环形密封元件，以用于相对于通孔密封轴或车轴。

执行器被有利地附接到承载件上。这样就允许了在承载件上预装配执行器。特别地，所述承载件能够被连接到所述油分离装置的外壳上，尤其能够将其推入或插入所述外壳中。然后，有利地将执行器与承载件一起布置，以将其保护在油分离装置的外壳内。在这个实施例中，电接触点，特别是绝缘位移接触点，被特别有利地设置在承载件和外壳上，由于承载件被连接至外壳，所以所述接触点自动地彼此连接。在这种情况下，无需任何进一步的工作步骤，就能够可靠地自动建立电执行器的电气接触。

油分离装置优选具有油回路，以用于将分离的油返回曲轴箱中。在油回路中有利地布置有中间储油器。此外，在中间储油器的油回路上游和/或下游布置有单向阀。

中间储油器能够有利地具有压缩空气连接件，以便通过向压缩空气连接件供应压缩空气将油排出中间油箱。在另一个实施例中，中间储油器能够具有泵连接件和与其相连的膜，以便通过对泵连接件施加压力波动将油排出中间储油器。

由于在某些区域油分离装置上方的压力损失能够是相当大的，而且储油器的安装空间往往有限，传统的油回路(其由于累积的流体静力学压力而导致分离的油返回曲轴箱)可能已经不能再满足于需求。尽管在本发明的范围内这种回路也是可能的，但它们不能够再在每个操作点返回分离的油。通过方便地确定两个组合回路的尺寸，泵连接件的波动能够被用于泵回油。这种效果能够通过膜来增强。经由压力接头件进入中间储油器的定向压力波动也适用于排空中间储油器。

本发明还提供了一种内燃机的曲轴箱通风系统，该系统具有上述油分离装置以及电子控制装置，所述电子控制装置用于通过对执行器进行相应地触发来调整、控制和/或调节油分离器的间隙宽度s。

有利地，控制装置基于来自至少一个压力传感器、压差传感器的信号和/或基于发动机控制参数图来调整、控制和/或调节间隙宽度。

一般来说，控制装置有利地控制间隙宽度s，使得间隙宽度s随着发动机负载的增加而减小(单调地)。

在任何情况下，控制装置有利地控制间隙宽度，以确保在发动机的所有工作状态下，曲轴箱中相对于大气压力是负压，从而防止有害气体在任何情况下逸出到环境中。

在特别有利的实施例中，曲轴箱通风系统具有喷射泵，所述喷射泵与气流中的油分离装置串联连接，并且具有能够提供推进气体的推进气体连接件以及连接到推进气连接件的喷嘴，其中，从喷嘴中流出的推进气体有利地提升了通过油分离装置的气体流动。这种喷射泵允许补偿油分离装置上的压力损失，特别是当发动机负载较高时。喷射泵的吸入连接件能够被连接到油分离装置的气体出口(吸入装置)，或者喷射泵的压力连接件能够被连接到油分离装置(压力装置)的气体入口。

可以在短时间内放弃高分离效率，并将压力损失降低到一个值，所述值在洁净空间中设定的压力(包括回路管线中可能的流体静力学的水压增量)大于曲轴箱中的压力。在这种情况下，喷射泵的布置能够是非常重要的。例如，对于上游喷射泵(压力装置)，能够设置压力损失，使其仅略低于喷射泵的负压增益，然后自动满足返回条件。

附图说明

下面将参照附图在优选实施例的基础上对本发明进行说明，其中：

图1是在油分离器区域中穿过主动油分离装置的剖面图；

图2是穿过主动油分离装置的剖面图；

图3是来自洁净空间侧的油分离装置的透视图；

图4是穿过图3的油分离装置的剖面图；

图5是油分离装置的分解图；

图6从进入侧示出了油分离装置的承载件；

图7示出了具有可位移的轴和弹簧的油分离装置；

图8-10是在不同实施例中的用于使内燃机的曲轴箱通风的系统的示意图；以及

图11和图12是在不同实施例中的用于油分离装置的储存器油回路的示意图。

具体实施方式

根据图1至图7所示意性示出的油分离装置10包括油分离器20，该油分离器被保持在承载件11上，该承载件被有利地固定至外壳。承载件11承载有圆形的气体入口管线12，用于从内燃机的曲轴箱通风中窜气13。油分离装置10具有可调节的承载件17，该承载件形成了或承载有间隙限定元件15。另一方面，承载件11被固定至外壳，即，相对于周围的油分离装置10的外壳41被布置成固定不动地。外壳41能够是油分离装置10的外壳或更大功能单元(例如缸盖罩)的外壳。可调节的承载件17相对于承载件11是可调节的，将会更详细地对该承载件进行解释。

间隙限定元件15被布置成其距出口端为距离S，所述出口端位于气体入口管线12的内壁3和外壁4上，以便在气体入口管线12和间隙限定元件15之间形成两个间隙，特别是形成内部环形间隙5和外部环形间隙6。在这个有利的实施例中，两个环形间隙5、6是始终不间断地形成的，并且是圆形环的形状。

在替代地实施例中，内部环形间隙5和外部环形间隙6能够偏离圆形形状并且具有其它闭合曲线，尤其是环。另外，间隙限定元件15和内壁3以及外壁4的出口端具有彼此相对应的曲线。

窜气13高速流过内部环形间隙5和外部环形间隙6，气流被在两个环形间隙5、6之间分开。内部环形间隙5的周长和/或直径小于外部环形间隙6。

通过环形间隙5、6流出的窜气13撞击下游挡板7、8，其中通过内部环形间隙5出现的部分按照窜气气流13的划分在内挡板7的方向中流动。相反地，通过外部环形间隙6出现的气流部分在外挡板8的方向中流动。因此，对于内部环形间隙和外部环形间隙5、6，所述出现的气流的流向是相反的。因此存在向内定向的气流和向外定向的气流。通过环形间隙5、6出现的两个气流大致垂直于各自的挡板7、8行进，并且被急剧地偏转。由于窜气13中油和污垢颗粒的惯性，它们被在两个挡板7、8处分离。挡板7、8优选为圆柱形，内挡板7与缸的外表面相关联，外挡板8与缸的内表面相关联。

在挡板7、8处分离的油通过内油出口元件和外油出口元件被从两个撞击器排出，并且通过设置在外壳41中的油出口从油分离装置10排出，并且在重力作用下通过油回路94返回发动机油路。

由于环形间隙5、6在挡板承载件16的环与气体入口管线12之间延伸约360°，因此油分离器20的每个环形间隙5、6都具有较高的分离性能。因此，油分离器20也能够被称为间隙撞击器或环形间隙撞击器，由于内部环形间隙和外部环形间隙5、6，也可以将油分离器20称为双环形间隙撞击器。

在另一实施例中，内挡板7和外挡板8与间隙限定元件15一体地形成，或被固定在其上或被附接其上(见图4)，并与间隙限定元件15一起调整。

例如，间隙限定元件15的外径能够与气体入口管线12的外径相一致；见图1。间隙限定元件15的外部形状能够与气体入口管线12的形状相一致，并且例如被形成为圆形或环形，或者替代地被形成为椭圆形或卵形。

承载件11和/或外壳41例如由塑料材料组成，尤其是增强或非增强热塑性材料。承载件11被有利地布置为外壳41中的中间壁，并将外壳41的内部划分为两个空间区域，即在流动方向中，在油分离器20上游的预分离空间29，以及在流动方向中，在油分离器20下游的清洁空间28；见图2。

油分离装置10能够被集成到缸盖罩或油分离模块中。或者，油分离装置10能够是一个单独的部件，例如经由软管被连接到其他发动机部件。

进入内部环形间隙和外部环形间隙5、6的气体入口是有利的圆形。例如，通过在间隙限定元件15上的圆形延伸件60来实现这一点，该圆形延伸件反向于气体入口方向地延伸到气体入口管线12中；见图1。

来自曲轴箱通风的窜气13经由气体入口42送入外壳41的内部，进入预分离空间29(见图8)。经由气体入口管线12将载有油的窜气13供应给间隙限定元件15。间隙限定元件15被布置成其距环形气体入口管线12的出口端为距离s，使得在气体入口管线12与间隙限定元件之间形成具有间隙宽度为s的两个环形间隙5、6；见图1。在优选实施例中，在内部环形间隙5处和外部环形间隙6处的间隙宽度s相同，即两个环形间隙5、6优选具有相同的最小和最大间隙宽度s。在可能的替代实施例中，内部环形间隙和外部环形间隙5、6的不同间隙宽度s能够通过调整间隙限定元件15来实现，或者通过使用相对于外壁4具有不同深度的内壁3的出口端来实现。

内挡板7和外挡板8被有利地布置成与气体入口管线12同心，特别是与内壁3和外壁4同心，并且，如图1所见，在气体入口管线12的出口端上方，所述内挡板和外挡板能够被布置成内外轴向重叠。内挡板7和外挡板8具有相互对准的表面。因此，在撞击器中，存在径向向内定向的撞击器功能(内挡板7)和径向向外定向的撞击器功能(外挡板8)，这导致油从窜气13分离。此外，挡板7、8有利地具有环形设计并且被布置在距承载件11一定距离处。

在图1和图2的实施例中，挡板7、8在两侧上有开口，这意味着在挡板7、8处偏转的气流有可能在两侧流出。在挡板7、8处偏转的气流一方面以与通过气体入口管线12相同的流动方向通过相应的内部气体出口开口22和外部气体出口开口25，另一方面以相反的方向通过挡板7、8与气体入口管线12之间的径向空间，并且通过相反的内部气体出口开口23和相反的外部气体出口开口26。与已知分离器相比，油分离器20的效率能够通过在挡板7、8处偏转的气流的两侧流出而提高，特别是通过使用两个环形挡板7、8而提高。如上所述，位于间隙限定元件15或其可调节的承载件17与由挡板承载件16形成的挡板7、8之间的开口是功能性气体出口开口22、25。位于气体入口管线12或其承载件11与由挡板承载件16形成的挡板7、8之间的开口也是功能性气体出口开口22、25。

来自撞击器的两侧流出能够在气体出口开口22、23、25、26的区域的内部和外部包括一种扩散器，该扩散器降低了出口处的气体速度，并防止分离的油一直被携带。

在这个有利的实施例中，通过气体入口管线12，气体进入撞击器发生在挡板承载件16的内部。

图1和图2中的实施例示出了被设置用于主动间隙控制的油分离装置10。为此目的，在图1中，可位移的轴43被连接至间隙限定元件15，在图2的实施例中，该轴被连接至执行器46。

图3至图6所示实施例示出了无主动间隙控制的被动油分离装置10。被动油分离装置10因此不具有主动调节间隙或环形间隙5、6的电磁铁或电动机。因此，被动油分离装置10没有执行器46。

在替代有利实施例中，图3至图6中的实施例能够能够根据图1、图2和图7中的实施例，通过主动间隙控制来改变。为此，例如，承载件11能够被设计为具有用于轴43的通孔44，其中，轴43被连接到间隙限定元件15，并且能够相应地主动控制两个环形间隙5、6。

图3示出了例如来自与清洁空间28相关联的一侧的被动油分离装置10的透视图。其示出了用于气体入口管线12(从这一侧看不到)的承载件11，以及用于间隙限定元件15的承载件17、挡板承载件16和弹簧预紧元件14。

然后，间隙限定元件15的承载件17被有利地与其一体地形成。此外，在该有利实施例中，承载件17还被与挡板承载件16一体地形成。因此，与气体入口管线12具有相同流动方向的气体出口开口22、25设置有保持腹板21，在该有利实施例中，所述保持腹板在间隙限定元件15与用于内挡板和外挡板7、8的挡板承载件之间建立连接。

图4示出了油分离装置10的剖面图。挡板承载件16和承载件17的一体式部分被与环形气体入口管线12同心地布置并且在其上方滑动。

承载件11实质上是平面或壁的形状，并且具有环形通孔27，该环形通孔形成气体入口管线12的入口开口。有利地，气体入口管线12被与承载件11一体地形成，并且被与承载件11一体地形成。在入口侧，通孔27和在本实施例中的气体入口管线12在内壁3与外墙4之间具有多个保持腹板21，该保持腹板与承载件11的中心部分建立连接；见图5。

提供一种行程引导装置19，其在间隙限定元件15的承载件17相对于气体入口管线12的出口端位移期间引导所述间隙限定元件的支撑件。这种位移能够通过相对于弹簧54的弹簧力施加窜气13的气体压力来实现，或者也能够在替代实施例中通过由执行器46施加的力进行主动间隙控制来实现。在一个有利的实施例中，行程引导装置19被居中地引导通过预紧元件14中的开口，从而使行程运动稳定。

优选地，被动油分离装置10具有弹簧54，该弹簧引起的弹簧力使间隙或环形间隙5、6减小至最小间隙宽度s，或在可能的实施例中，使环形间隙5、6完全封闭，其中，随着窜气13施加的气体压力的增加，环形间隙5、6被压至最大间隙宽度。在主动油分离装置10的情况下，弹簧53被优选地设计为弹簧力影响环形间隙5、6的间隙宽度s的最大开口，其中，执行器46优选地减小间隙宽度s。

在特别有利的实施例中，行程引导装置19被与间隙限定元件15的挡板承载件16和/或承载件17一体地制成，这意味着所需的安装空间和装配力能够被保持得特别小；见图3至图6。

在另一个特别有利的实施例中，行程引导装置19和挡板承载件16被一体地制成。间隙限定元件15的承载件17能够被插入到挡板承载件16中，并且通过形状配合连接(例如通过夹紧)，或通过整体接合(例如通过焊接)将其约束在该挡板承载件中。在生产方面，本实施例具有特定的优点，因为在气体出口开口22、25的区域中，承载件17与挡板7、8之间只有很小的间隙，与一体式生产相比，能够通过这种方式忽视该间隙的产生。

能够在引导装置的一侧和/或两侧或部件之一上涂有聚四氟乙烯，在本实施例中，预紧元件14或行程引导装置19能够由含有聚四氟乙烯的材料组成，或者也能够由具有良好滑动性能的另一种润滑和/或防污材料组成。

在替代的有利实施例中，行程引导装置19能够被设置为与承载件11和/或挡板承载件16中的轴43相互作用；见图1和图2。

图5示出了示例性被动油分离装置10的分解图，其中，能够看到弹簧预紧元件14的栓锁装置24和承载件11，在弹簧54的弹簧预紧力下，该栓锁装置将承载件11和弹簧预紧元件14连接起来。弹簧54的一侧支撑在弹簧预紧元件14上，另一侧支撑在间隙限定元件15的承载件17上，从而使弹簧预紧力朝向气体入口管线12的出口端。

间隙限定元件15和气体入口管线12之间的两个环形间隙5、6的间隙宽度s是根据弹簧预紧力和弹簧54的弹簧刚度以及流经的窜气13的动态压力来设定的。这会导致特定体积流量的相关压力损失。

在另一个有利的实施例中，栓锁装置24是多级的，即在承载件11中设置布置在不同深度的多个栓锁装置，并且经由弹簧预紧元件14相对于承载件11的旋转位置来选择。不同深度会导致不同的弹簧预紧力，从而相应地改变油分离器10的特性。

此外，阶梯式栓锁装置24适于允许弹簧54的公差补偿，从而能够以简单的方式相应地调节油分离装置10。

在另一个替代实施例中，能够使用具有不同弹簧刚度的弹簧54，以允许不同的弹簧预紧力。

图6示出了被动油分离装置10的入口侧，例如，具有通孔27，并且在本实施例中，气体入口管线12在内壁3和外壁4之间具有多个保持腹板21。在被动油分离装置10的该实施例中，没有为可位移的轴43设置通孔44。

与在图3至图6中的前一实施例相比，在图7中的实施例示出了位于承载件11中的用于可位移的轴43的的通孔44，因此能够主动设置和/或改变间隙限定元件15和气体入口管线12之间的间隙宽度s。为此目的，间隙限定元件15相对于气体入口管线12是可调节的或可位移的，尤其是轴向可位移的(即沿着由气体入口管线12限定的轴)。有利地，这是通过附接间隙限定元件15的可调节的承载件17的轴向调节来实现的。为此，轴向承载件17被有利地附接到轴向可位移的轴43。

轴43被有利地安装在分离装置10中，通过承载件11更精确地安装在通孔44中，以便轴向位移。有利地，一个安装点或所述安装点由穿过承载件11的通孔44形成。另一个安装点能够由穿过外壳41壁的通孔45形成；见图2。然而，有利地省去了通过外壳41到外部的通孔45，这简化了分离装置10的装配。因此，从清洁空间28将轴43有利地引导通过承载件11进入预分离空间29，其中该清洁空间附接可位移的承载件17。

为了防止从预分离空间29出来的污垢或油通过通孔44进入清洁空间28，优选地将轴43相对于具有环形密封元件106的承载件11进行密封，尤其是密封环，其具有由弹性体或聚四氟乙烯(PTFE)制成的弹簧负载或自由(非环形弹簧加载)密封唇；见图1和图2。

执行器46也能够被替代地设置在承载件11的另一侧上，即清洁空间28的一侧上。在这种情况下，能够省去通过承载件11和/或密封元件106的通孔44。

轴43的调节通过执行器46进行，该执行器有利地是具有线圈47的电磁铁。

轴43有利地由铁、铁合金或其他铁磁性材料制成，并且作为电枢或磁芯被引导穿过电磁铁46的线圈47。向线圈47施加电压会导致电流流过线圈47，并且以已知的方式产生沿轴向作用在轴43上的磁力。电执行器46(特别是通过线圈47的电流)由电子控制装置55(见图8至图10)控制或调节，以便根据测量的负压水平设置适当的间隙宽度s。下面将对此进行更详细的解释。

执行器46也能够替代地是电机而不是电磁铁。在替代实施例(未示出)中，能够提供可旋转轴或轮轴来代替轴向位移的轴43，，其中，轴/轮轴的旋转运动以适当的方式(例如通过螺纹连接或齿轮)转换为可位移的承载件17或间隙限定元件15的轴向位移。

在一个可能的实施例(未示出)中，执行器46被布置在油分离装置10的预分离空间29中，并且被有利地附接到承载件11。在另一个实施例中，轴43通过外壳41延伸到外部，执行器46能够被布置在外壳41外部，如图2所示。

在执行器46被附接到承载件11的有利实施例中，承载件11有利地是与外壳41分离的部件，并且能够被推入或插入外壳41中，或者能够被以某种其他方式连接至外壳41。为此目的，外壳41有利地具有中间壁，该中间壁与插入的承载件11一起在清洁空间28和预分离空间29之间形成连续的隔墙。形成承载件11的隔墙能够例如具有腹板，并且中间壁能够具有凹槽，隔板的腹板能够被插入该凹槽中，反之亦然。

在上述实施例中，执行器46被预先组装在承载件11上，并且其被连接至外壳41，承载件11和外壳41有利地具有接触点。在操作状态下，承载件11被连接到外壳41以便准备用于操作，在承载件11和外壳41上的接触点进行接触，以便能够从在外壳41外部的(也未显示)电气连接(插头或插座)向执行器46传导电流，这种连接被以导电方式连接到外壳41的接触点并且能够被连接到机动车辆的电源。所述接触点被有利地设计和布置成使得所述触点在不采取任何进一步措施的情况下，由于将承载件11插入或推入外壳41而接触。为此目的，接触点能够被特别有利地设计为绝缘位移的接触点。

借助执行器46，能够在所需的工作范围内设置、控制或调节油分离器20的间隙宽度s。下面将对此进行更详细的解释。调节的工作范围能够通过在轴43上合适的止动器57(见图2)、可调节的承载件17和/或间隙限定元件15和/或固定至外壳上的部分(例如承载件11)的相应止动器57来限制。

执行器46调节可调节的承载件17和/或间隙限定元件15，优选地克服弹簧53的力，尤其是螺旋弹簧的力。弹簧53有利地将可调节的承载件17或间隙限定元件15保持在最大打开状态，即，当执行器46不运转时，间隙宽度s是最大的。这种状态能够由止动器57限定；参见图2。选择最大间隙宽度，以便在清洁空间28中出现轻微负压的情况下，例如在怠速或低负载范围内，压力损失保持较低，而曲轴箱56中的压力保持为负值。一般来说，在低负载范围内比在部分负载和全负载范围内需要更大的间隙宽度，以便能够可靠地补偿压力损失。

随着发动机负载的增加，间隙宽度s被有利地减小，以实现油分离器20的更好分离程度。这是通过控制或调整执行器46来实现的，在这种情况下，更准确地说是由机动车辆的电子控制装置55经由控制线108控制或调节通过线圈47的电流强度。随着发动机负载的增加，从而增加了负压水平，在这种情况下，通过增加通过电磁铁46的电流强度使执行器46对抗着弹簧53的力(以及窜气施加的压力)沿减小间隙宽度s的方向调节轴43、承载件17和间隙限定元件15。在附图的实施例中，执行器46将承载件17和间隙限定元件15朝向其牵引，以减小间隙宽度s。

能够通过在进气管12上放置间隙限定元件15来限定或归零最小可能的间隙宽度s。最小可能的间隙宽度s能够大于零，并且能够例如通过一个或更多个止动器57来限定义。

基于压差的间隙宽度s的控制或调节将在下面参考图8到图10进行更详细的说明。其中分别都示出了用于使内燃机的曲轴箱56通风的系统90。油分离装置10通常被连接在内燃机的曲轴箱56和进气道79之间。更精确地说，经由窜气管线78，载有油的窜气13被从曲轴箱56输送到油分离装置10，并通过气体入口42引入到油分离装置10的预分离空间29中，并且通过至少一个油分离器20释放其中的液体组分，并且经由清洁气体管线76将被净化的气体77送入内燃机的进气道79。

为了确定操纵或控制变量，使用压力传感器80、81、82测量一个或更多个压力，和/或使用至少一个压差传感器83测量至少一个压差。特别地，能够提供用于测量曲轴箱56中压力的压力传感器80、用于测量大气压力的压力传感器81和/或用于测量油分离装置10中压力(特别是测量清洁空间28中的压力)的压力传感器82。在根据图10的特别简单的实施例中，仅提供一个压差传感器83，用于测量油分离装置10的气体入口侧的相对于大气压力的压力(压差Δp)。

测量信号被发送到电子控制装置55。基于来自压力传感器80-83的测量信号(例如基于曲轴箱56中的压力)或基于穿过油分离装置10的压力损失，电子控制装置55经由控制管路108控制和/或调节油分离装置10。具体而言，如上所述，通过调整间隙限定元件15，根据内燃机的可用负压水平来控制和/或调节间隙限定元件15和进气管12之间的间隙宽度s。

使用在曲轴箱56与进气道79之间与油分离装置10串联的喷射泵84，能够有利地补偿油分离装置10上的压力损失，特别是在发动机高负载水平下。喷射泵84具有吸入连接件85、压力连接件86和推进气体连接件87。

图8和图10示出了喷射泵84的吸入装置。在这种情况下，吸入连接件85被连接到油分离装置10的气体出口40，通过该吸入连接件，清洁的气体被从油分离装置10的清洁空间28排出。压力连接件86与内燃机的进气道79相连。在这种情况下，喷射泵84被设置在油分离装置10的吸入侧。油分离装置10被连接在曲轴箱56与喷射泵84之间。

作为替代，图9示出了喷射泵84的压力装置。在这种情况下，吸入连接件85与曲轴箱56相连。压力连接件86被连接到油分离装置10的气体入口42，通过该压力连接件，窜气13流入油分离装置10的预分离空间29。在这种情况下，喷射泵84被设置在油分离装置10的压力侧。喷射泵84被连接在曲轴箱56与油分离装置10之间。

经由推进空气管线91，推进气体连接件87被外部连接到内燃机的压缩空气源88，例如通过强制引入。例如，推进空气源提供0bar到2bar之间的推进压力。在喷射泵84中，推进气体被引导至设置在喷射泵84中的喷嘴89，以使从喷嘴89高速排出推进气体，并且使所述推进气体在从曲轴箱56到进气道79的窜气流13的流动方向上有效。这样，进气道79在油分离装置10的吸入作用被支持，例如(在吸入装置中)由吸入连接件40处的较高负压支持，并且相应地在压力装置中也是如此。

在推进空气管线91中能够设置由电子控制装置55控制的阀92。然后，在发动机的特定工作状态下，特别是在发动机高负载或满负载的情况下，或根据测量的压力或压差，控制装置55能够打开阀92，以便向喷射泵84的推进空气连接件87施加压缩空气，从而激活喷射泵84的泵送动作，并且在发动机的其他工作状态下，特别是在怠速或部分负载时，或根据测得的压力或压差，能够关闭阀92，以便对喷射泵84的推进空气连接件87进行减压，从而使喷射泵84的泵送动作失效，进而使喷射泵84的作用仅限于从吸入连接件85到压力连接件86的简单流管。

在推进空气管线91中没有可控阀92的实施例是可能的；参见例如图10。在这些实施例中，无论发动机的工作状态如何，喷射泵84始终处于泵送操作模式。由于从低发动机负载到更高的发动机负载的过程中，在强制引入中的增压空气压力通常从零bar稳定地增加，因此在这些实施例中存在间接负载控制，其对分离具有有利的效果，这是因为入射窜气和其中包含的颗粒浓度也增加了。

然后有利地将单向阀93设置在推进空气管线91中，以便根据压力条件，防止喷射泵84在反向流动方向上的故障。在图8和图9的实施例中，也能够在推进空气管线91中设置单向阀93。

为了能够在更长的时间内，即能可靠地将分离的油返回曲轴箱56，又能使分离装置10的分离效率很高，并且避免油回流到油分离装置10中，有利地在油回路94中提供具有中间储油器96的储存器装置95。中间储油器96的入口被有利地设置在其上端，并且具有单向阀97，例如以球形或弹簧舌形单向阀的形式。中间储油器96的出口被有利地设置在其下端，并且具有单向阀98，例如以球形或弹簧舌形单向阀的形式。

单向阀(即单向阀97的大横截面和小接触面以及单向阀98的小横截面和大接触面)的有利地尺寸允许了利用压力脉动将机油泵回曲轴箱56。

在根据图11的实施例中，中间储油器96还具有压缩空气连接件99，该连接件例如被连接至推进空气管线91，或者能够以其他方式提供压缩空气。通过使有针对性的压力波动通过压缩空气连接件99进入中间储油器96，能够排空所述中间储油器。

替代地，在根据图12的实施例中，设置了连接到膜101的单独泵连接件100。泵连接件100经由管线102被连接到在内燃机操作期间产生压力波动的空间，例如进气道57或曲轴箱56。由于压力波动，膜101对油施加的冲击也有助于将油排出中间储油器96。

用于油回路的喷射泵84和/或储存器装置95被有利地集成到油分离器装置10中并与其形成结构单元。喷射泵84能够被有利地集成到盖中，该盖封闭外壳41中的外壳开口，和/或所述喷射泵能够被永久连接到其中。中间储存器96和具有排油开口的封闭盖被有利地设计用于与外壳41的油密连接件。

系统90的优点是不需要传统设计的压力调节阀。相反，由于能够调节间隙宽度s，油分离装置10在功能上能够被视为压力调节阀。然而，额外的压力调节阀能够是有利的，特别是在奥托发动机，在该奥托发动机中可能有非常高的负压。在这种情况下，额外的压力调节阀仍能保证油分离器10/喷射泵84下游有足够的能够被用于分离的负压。

在一个可能的实施例中，分离装置10具有多个彼此并联连接的分离器20，这些分离器各自与所述执行器或执行器46相关联。分离器20能够例如以环的形式被布置在穿过承载件11的中心通孔44的周围。

Claims (14)

1.一种用于内燃机的曲轴箱通风的油分离装置(10)，包括

油分离器(20)，其具有

气体入口管线(12)和间隙限定元件(15)，所述气体入口管线具有出口端，

其特征在于

用于窜气(13)流动的所述气体入口管线(12)具有内壁(3)和外壁(4)，其中，在所述间隙限定元件(15)与位于所述气体入口管线(12)的内壁(3)上的出口端之间形成或能够形成内部环形间隙(5)，并且在所述间隙限定元件(15)与位于所述气体入口管线(12)的外壁(4)上的出口端之间形成或能够形成外部环形间隙(6)，其中，

在流动方向上，内挡板(7)被布置在所述内部环形间隙(5)后面，外挡板(8)被布置在所述外部环形间隙后面。

2.根据权利要求1所述的油分离装置(10)，其特征在于，所述内部环形间隙(5)和所述外部环形间隙(6)被同心地布置。

3.根据前述任一权利要求所述的油分离装置(10)，其特征在于，所述内部环形间隙(5)和所述外部环形间隙(6)被布置在同一平面上。

4.根据前述任一权利要求所述的油分离装置(10)，其特征在于，所述内挡板(7)和所述外挡板(8)被彼此同心地布置。

5.根据前述任一权利要求所述的油分离装置(10)，其特征在于，所述内挡板(7)和所述外挡板(8)具有环形设计。

6.根据前述任一权利要求所述的油分离装置(10)，其特征在于，所述间隙限定元件(15)的承载件(17)能够与所述间隙限定元件(15)一起被插入并连接到挡板承载件(16)中。

7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的油分离装置(10)，其特征在于，所述承载件(17)和所述挡板承载件(16)为一体式的，其中，所述间隙限定元件(15)能够被插入并连接到所述承载件(17)中。

8.根据前述任一权利要求所述的油分离装置(10)，其特征在于，所述油分离装置(10)包括弹簧(53、54)、弹簧预紧元件(14)和附接至所述气体入口管线(12)的承载件(11)，其设计目的是使弹簧预紧力相对于气体入口管线(12)作用于间隙限定元件(15)上。

9.根据权利要求8所述的油分离装置(10)，其特征在于，在所述弹簧预紧元件(14)和所述承载件(11)之间设置有栓锁装置(24)。

10.根据权利要求9所述的油分离装置(10)，其特征在于，在所述弹簧预紧元件(14)和所述承载件(11)之间设置有至少两个阶梯式栓锁装置(24)。

11.根据前述任一权利要求所述的油分离装置(10)，其特征在于，所述油分离装置(10)具有驱动执行器(46)，所述驱动执行器用于相对于所述气体入口管线(12)的出口端来调节所述间隙限定元件(15)。

12.一种用于内燃机的曲轴箱通风的系统(90)，其包括根据权利要求7所述的油分离装置(10)以及电子控制装置(55)，所述电子控制装置用于通过对执行器(46)进行相应地触发来调整、控制和/或调节油分离器(20)的间隙宽度s。

13.根据权利要求12所述的系统(90)，其特征在于，所述控制装置(55)基于来自至少一个压力传感器(80-82)、压差传感器(83)的信号和/或基于发动机控制参数图来调整、控制和/或调节间隙宽度s。

14.根据权利要求12或13所述的系统，其特征在于，所述控制装置(55)控制所述间隙宽度s，使得所述间隙宽度s随着发动机负载的增加而减小。

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