CN114183218B - 一种发动机曲轴箱通风系统及其使用方法 - Google Patents

一种发动机曲轴箱通风系统及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发动机曲轴箱通风系统及其使用方法。它包括冷却型油气分离板、分流喷孔、抽气泵、处理模块、仪表盘、压力传感器、发动机曲轴箱、环境废气管、系统阀、集油槽;所述冷却型分离板为空腔结构,所述冷却型分离板设置有用于油气碰壁分离冷却介质进口和冷却介质出口,所述分流喷孔位于冷却介质进口前端,所述集油槽设置于冷却型油气分离板下方用于收集吸附在冷却型油气分离板上油滴;所述发动机曲轴箱、环境废气管输出端分别连接至分流喷孔,所述系统阀、抽气泵设置于发动机曲轴箱、环境废气管输出端与分流喷孔之间。本发明在发动机曲轴箱压力大时告警驾驶员发动机存在安全隐患,需停机检查。

Description

一种发动机曲轴箱通风系统及其使用方法
技术领域
本发明属于发动机曲轴箱技术领域,具体涉及一种发动机曲轴箱通风系统及其使用方法。
背景技术
现有发动机通风系统未对发动机曲轴箱压力进行监控管理,大多通过迷宫结构进行粗效分离,再进行油气分离细滤。系统阻力大,且分离效率有限。
现有发动机曲轴箱通风系统通风依靠系统累积压力驱动废气排出,当油气分离系统阻力大时,曲轴箱内压力也会增大,对曲轴箱密封压力较大,当曲轴箱内压力过大会造成发动机漏液、漏油等情况。通风系统废气如直接排出对环境影响较大;如不经处理直接送入缸内参与燃烧,废气中的残油与杂质沿途会污染增压器等部件,影响部件寿命。
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,提供一种发动机曲轴箱通风系统及其使用方法。
本发明采用的技术方案是:一种发动机曲轴箱通风系统,包括冷却型油气分离板、分流喷孔、抽气泵、处理模块、仪表盘、压力传感器、发动机曲轴箱、环境废气管、系统阀、集油槽;所述冷却型分离板为空腔结构,所述冷却型分离板设置有用于油气碰壁分离冷却介质进口和冷却介质出口,所述分流喷孔位于冷却介质进口前端,所述集油槽设置于冷却型油气分离板下方用于收集吸附在冷却型油气分离板上油滴;所述发动机曲轴箱、环境废气管输出端分别连接至分流喷孔,所述系统阀、抽气泵设置于发动机曲轴箱、环境废气管输出端与分流喷孔之间;
所述压力传感器用于采集发动机曲轴箱压力信号;
所述处理模块用于根据发动机曲轴箱压力信号控制抽气泵、仪表盘和系统阀动作;
所述仪表盘用于显示告警信号或报警信号。
所述分流喷孔内设置有油气通道。
所述油气通道包括多组第一油气通道、第二油气通道和第三油气通道。
所述第一油气通道、第二油气通道和第三油气通道沿着曲轴箱废气流方向分散布置。
所述第二油气通道、第三油气通道与曲轴箱废气流方向平行,所述第一油气通道、第二油气通道之间设有夹角。
所述集油槽连通至回油管。
经过分流喷孔的油气流相互交叉流动,废气中的残油相互黏附,使油滴直径变大,有助于油气分离。
所述抽气泵为电子泵,提供曲轴箱废气流驱动力,可对抽气泵上下游的系统压力进行调节。
所述系统阀用于控制曲轴箱废气流,在下游系统堵塞或抽气泵故障时可将曲轴箱废气临时切换至发动机进气管或外界环境,防止发动机曲轴箱因废气无法排出使得压力升高,最终引起发动机漏气/漏油问题发生。
一种发动机曲轴箱通风系统的使用方法,包括以下步骤:
第一步:根据不同发动机工况时的转速,采集相应的发动机曲轴箱压力值,获得发动机曲轴箱压力与转速关系曲线;
第二步:当发动机转速为V时,根据发动机曲轴箱压力与转速关系曲线得出发动机目标曲轴箱压力值P0,将发动机目标曲轴箱压力值P0乘以1.2所得值作为告警信号值P1,将发动机目标曲轴箱压力值P0乘以1.4所得值作为报警信号值P2
第三步:发动机以转速V运转时,根据采集的发动机曲轴箱实时压力值P实际,分别与告警信号值P1、报警信号值P2比较,当发动机曲轴箱实时压力值P实际高于告警信号值P1时,发告警信号提示驾驶员发动机曲轴箱压力过大存在安全隐患,需尽快停车检查;当发动机曲轴箱实时压力值P实际值高于报警信号值P2时,发报警信号提示驾驶员发动机曲轴箱内漏气严重,需靠边停车进行维修或救援。
本发明解决现有技术系统阻力对油气分离效率影响问题,经抽气泵后的曲轴箱废气先进入分流喷孔,对废气进行混合处理后进入冷却型油气分离板进入油气分离。
发动机工作时,发动机曲轴箱通风系统可实时检测并记录发动机曲轴箱压力参数,用于发动机曲轴箱压力安全保护和曲轴箱压力故障参数分析。
本发明的有益效果是:
1、分离喷孔对油气进行分配管理,形成多个油气层,气流运动中促使油滴进行初步黏附形成较大液滴。
2、冷却介质进入分离板并对分离板进行冷却,有利于废气流所含残油吸附,油气分离效率更高,使废气更清洁。
3、可采集获得不同发动机工况下的曲轴箱压力数值,同时将该压力信号作为发动机安全管理参数,在发动机曲轴箱压力大时告警驾驶员发动机存在安全隐患,需停机检查。
附图说明
图1是发动机曲轴箱通风系统总成图;
图2是冷却型油气分离板结构示意图;
图3是分流喷孔结构示意图;
图4是分流喷孔结构剖面图(A-A);
图5是发动机曲轴箱压力与转速对应曲线示意图。
图中:1-冷却型油气分离板、2-冷却介质出口、3-冷却介质进口、4-分离喷孔(41-第一油气通道、42-第二油气通道、43-第三油气通道)、5-抽气泵、6-处理模块、7-仪表盘、8-压力传感器、9-发动机曲轴箱、10-环境废气管、11-系统阀、12-曲轴箱废气流、13-集油槽、14-回油管。
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。下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述,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发明的限制。
如图1-4所示,本发明包括冷却型油气分离板1、分流喷孔4、抽气泵5、处理模块6、仪表盘7、压力传感器8、发动机曲轴箱9、环境废气管10、系统阀11、集油槽13;所述冷却型分离板1为空腔结构,所述冷却型分离板1设置有用于油气碰壁分离冷却介质进口3和冷却介质出口2,所述分流喷孔4位于冷却介质进口3前端,所述集油槽13设置于冷却型油气分离板1下方用于收集吸附在冷却型油气分离板1上油滴;所述发动机曲轴箱9、环境废气管10输出端分别连接至分流喷孔4,所述系统阀11、抽气泵5设置于发动机曲轴箱9、环境废气管10输出端与分流喷孔4之间;
所述压力传感器8用于采集发动机曲轴箱压力信号;
所述处理模块6用于根据发动机曲轴箱压力信号控制抽气泵5、仪表盘7和系统阀11动作;
所述仪表盘7用于显示告警信号或报警信号。
所述分流喷孔4内设置有油气通道。
如图3-4所示,所述油气通道包括多组第一油气通道41、第二油气通道42和第三油气通道43。
所述第一油气通道41、第二油气通道42和第三油气通道43沿着曲轴箱废气流12方向分散布置。
所述第二油气通道42、第三油气通道43与曲轴箱废气流12方向平行,所述第一油气通道41、第二油气通道42之间设有夹角。
所述集油槽13连通至回油管14。
经过分流喷孔4的油气流相互交叉流动,废气中的残油相互黏附,使油滴直径变大,有助于油气分离。
所述抽气泵5为电子泵,提供曲轴箱废气流驱动力,可对抽气泵5上下游的系统压力进行调节。
所述系统阀11用于控制曲轴箱废气流12,在下游系统堵塞或抽气泵5故障时可将曲轴箱废气临时切换至发动机进气管或外界环境,防止发动机曲轴箱9因废气无法排出使得压力升高,最终引起发动机漏气/漏油问题发生。
一种发动机曲轴箱通风系统的使用方法,包括以下步骤:
第一步:根据不同发动机工况时的转速,采集相应的发动机曲轴箱压力值,获得发动机曲轴箱压力与转速关系曲线(如图5所示);
第二步:当发动机转速为V时,根据发动机曲轴箱压力与转速关系曲线得出发动机目标曲轴箱压力值P0,将发动机目标曲轴箱压力值P0乘以1.2所得值作为告警信号值P1,将发动机目标曲轴箱压力值P0乘以1.4所得值作为报警信号值P2
第三步:发动机以转速V运转时,根据采集的发动机曲轴箱实时压力值P实际,分别与告警信号值P1、报警信号值P2比较,当发动机曲轴箱实时压力值P实际高于告警信号值P1时,发告警信号提示驾驶员发动机曲轴箱压力过大存在安全隐患,需尽快停车检查;当发动机曲轴箱实时压力值P实际值高于报警信号值P2时,发报警信号提示驾驶员发动机曲轴箱内漏气严重,需靠边停车进行维修或救援。
发动机曲轴箱9产生的废气在抽气泵5的作用下经油气管路进入系统阀11。系统正常时,系统阀11开启,经系统阀11的废气流进入抽气泵5,从而进入系统下游;而当系统异常时,系统阀11关闭,经系统阀11的废气流进入环境废气管10。
系统正常时,从抽气泵5出来的废气流进入分流喷孔4,经分流喷孔4处理后进入冷却型油气分离板1,废气与冷却型油气分离板1发生碰撞,废气经冷却型油气分离板1的出口流出系统外,而油滴黏附在冷却型油气分离板1上,随着残油累积越多,废油在自身重力作用下沿冷却型油气分离板1进入集油槽13,最后经废油管14流回到发动机油底壳内。
该系统以发动机安全应用情况工作时,压力传感器8测得发动机曲轴箱压力信号传给处理模块6,处理模块6接收到信号后,一方面将该信号储存起来用于系统故障分析,另一方面对该信号进行如下处理:当发动机曲轴箱实时压力大时,处理模块6可发指令给抽气泵5调整曲轴箱压力;对比分析告警信号设计值,对于发动机曲轴箱实时压力高于告警压力值时可发指令给仪表盘7,提示驾驶员发动机曲轴箱压力较大,存在内漏风险,可在后续运行时择机停车检查;对比分析报警信号设计值时,对于发动机曲轴箱实时压力高于报警压力值时可发指令给仪表盘7,提示驾驶员发动机曲轴箱内漏气严重,需立即停机检查。
应当指出,以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然,本发明不限于上述实施例,还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应认为属于本发明的保护范围。
在此,需要说明的是,上述技术方案的描述是示例性的,本说明书可以以不同形式来体现,并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反,提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的,并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外,本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。
用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例,因此,本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中,当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时,将省略详细描述。
在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下,除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分,所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。
应该指出,尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件,但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如,在不脱离本说明书的范围的情况下,第一部件可以被称为第二部件,并且类似地,第二部件可以被称为第一部件,顶部和底部的部件在一定情况下,也可以彼此对调或转换;一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。
此外,在构成部件时,尽管没有其明确的描述,但可以理解必然包括一定的误差区域。
在描述位置关系时,例如,当位置顺序被描述为“在...上”、“在...上方”、“在...下方”和“下一个”时,除非使用“恰好”或“直接”这样的词汇或术语,此外则可以包括它们之间不接触或者接触的情形。如果提到第一元件位于第二元件“上”,则并不意味着在图中第一元件必须位于第二元件的上方。所述部件的上部和下部会根据观察的角度和定向的改变而改变。因此,在附图中或在实际构造中,如果涉及了第一元件位于第二元件“上”的情况可以包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。在描述时间关系时,除非使用“恰好”或“直接”,否则在描述“之后”、“后续”、“随后”和“之前”时,可以包括步骤之间并不连续的情况。本发明的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接,并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本发明的实施方案可以彼此独立地执行,或者可以以相互依赖的关系一起执行。
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 (4)

1.一种发动机曲轴箱通风系统,其特征在于:包括冷却型油气分离板(1)、分流喷孔(4)、抽气泵(5)、处理模块(6)、仪表盘(7)、压力传感器(8)、发动机曲轴箱(9)、环境废气管(10)、系统阀(11)、集油槽(13);所述冷却型油气分离板(1)为空腔结构,所述冷却型油气分离板(1)设置有用于油气碰壁分离冷却介质进口(3)和冷却介质出口(2),所述分流喷孔(4)位于冷却介质进口(3)前端,所述集油槽(13)设置于冷却型油气分离板(1)下方用于收集吸附在冷却型油气分离板(1)上油滴;所述发动机曲轴箱(9)、环境废气管(10)输出端分别连接至分流喷孔(4),所述系统阀(11)、抽气泵(5)设置于发动机曲轴箱(9)、环境废气管(10)输出端与分流喷孔(4)之间;
所述压力传感器(8)用于采集发动机曲轴箱压力信号;
所述处理模块(6)用于根据发动机曲轴箱压力信号控制抽气泵(5)、仪表盘(7)和系统阀(11)动作;
所述仪表盘(7)用于显示告警信号或报警信号;
所述的发动机曲轴箱通风系统的使用方法,包括以下步骤:
第一步:根据不同发动机工况时的转速,采集相应的发动机曲轴箱压力值,获得发动机曲轴箱压力与转速关系曲线;
第二步:当发动机转速为V时,根据发动机曲轴箱压力与转速关系曲线得出发动机目标曲轴箱压力值P0,将发动机目标曲轴箱压力值P0乘以1.2所得值作为告警信号值P1,将发动机目标曲轴箱压力值P0乘以1.4所得值作为报警信号值P2
第三步:发动机以转速V运转时,根据采集的发动机曲轴箱实时压力值P实际,分别与告警信号值P1、报警信号值P2比较,当发动机曲轴箱实时压力值P实际高于告警信号值P1时,发告警信号提示驾驶员发动机曲轴箱压力过大存在安全隐患,需尽快停车检查;当发动机曲轴箱实时压力值P实际值高于报警信号值P2时,发报警信号提示驾驶员发动机曲轴箱内漏气严重,需靠边停车进行维修或救援;
所述分流喷孔(4)内设置有油气通道;
所述油气通道包括多组第一油气通道(41)、第二油气通道(42)和第三油气通道(43);
所述第一油气通道(41)、第二油气通道(42)和第三油气通道(43)沿着曲轴箱废气流(12)方向分散布置;
所述第二油气通道(42)、第三油气通道(43)与曲轴箱废气流(12)方向平行,所述第一油气通道(41)、第二油气通道(42)之间设有夹角;
经过分流喷孔(4)的油气流相互交叉流动,废气中的残油相互黏附,使油滴直径变大。
2.根据权利要求1所述的一种发动机曲轴箱通风系统,其特征在于:所述集油槽(13)连通至回油管(14)。
3.根据权利要求1所述的一种发动机曲轴箱通风系统,其特征在于:所述抽气泵(5)为电子泵。
4.根据权利要求1所述的一种发动机曲轴箱通风系统,其特征在于:所述系统阀(11)用于控制曲轴箱废气流(12),在下游系统堵塞或抽气泵(5)故障时将曲轴箱废气临时切换至发动机进气管或外界环境。
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