CN115013117A - 通风管路接头、曲轴箱通风系统、发动机及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种通风管路接头、曲轴箱通风系统、发动机及车辆，通风管路接头用于连接气缸体和曲轴箱通风管，通风管路接头包括接头主体，接头主体内设有流通通道，流通通道具有相对的流通入口和流通出口，流通入口用于与气缸体连通，流通出口用于与曲轴箱通风管连通，其中，自流通入口至流通出口方向，流通通道至少部分向上延伸。该通风管路接头能够解决目前油气分离效果难以达到排放要求的问题。

Description

通风管路接头、曲轴箱通风系统、发动机及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别是涉及一种通风管路接头、曲轴箱通风系统、发动机及车辆。

背景技术

发动机运转过程中，燃烧室内的气体会进入曲轴箱，造成曲轴箱内压力升高，需要将进入曲轴箱的气体排出，以平衡曲轴箱内部的压力。由于曲轴箱内含有大量油气混合物，在将曲轴箱内的气体排出之前，需要进行油气分离。目前通常采用油气分离器进行油气分离，但在发动机运行时间较长的情况下，曲轴箱内的油气混合物含量较高，目前的油气分离效果难以达到排放要求。

发明内容

基于此，有必要针对油气分离效果难以达到排放要求的问题，提供一种通风管路接头、曲轴箱通风系统、发动机及车辆。

根据本申请的一个方面，提供一种通风管路接头，用于连接气缸体和曲轴箱通风管，所述通风管路接头包括接头主体；所述接头主体内设有流通通道，所述流通通道具有相对的流通入口和流通出口，所述流通入口用于与所述气缸体连通，所述流通出口用于与所述曲轴箱通风管连通；其中，自所述流通入口至所述流通出口方向，所述流通通道至少部分向上延伸。

在一些实施例中，所述流通通道包括向上延伸的第一流通段和向下延伸的第二流通段，所述第一流通段的上端和所述第二流通段的上端连通；所述流通入口位于所述第一流通段的下端；所述流通出口位于所述第二流通段的下端。

在一些实施例中，所述流通通道具有沿上下方向相对的顶壁和底壁；所述流通通道内设有至少部分向上延伸的挡板；所述挡板的下端与所述底壁连接，所述挡板的上端与所述顶壁之间间隔设置；其中，所述挡板的相对两侧分别形成所述第一流通段和所述第二流通段。

在一些实施例中，所述挡板的上端设有弯折部，所述弯折部从所述挡板朝向所述第一流通段的一侧表面向远离所述挡板的方向延伸。

在一些实施例中，所述挡板的延伸方向与第一方向平行；所述弯折部的延伸方向与第一方向垂直；和/或所述流通通道具有连接所述顶壁与所述底壁的侧壁；位于所述第一流通段内的所述侧壁，包括依次连接的第一子壁、第二子壁及第三子壁，所述第一子壁和所述第三子壁的延伸方向与第一方向平行，所述第二子壁连接所述第一子壁和所述第三子壁，且所述第二子壁的延伸方向与第一方向不平行。

在一些实施例中，所述流通通道具有连接所述顶壁与所述底壁的侧壁；位于所述第一流通段内的所述侧壁，包括依次连接的第一子壁、第二子壁及第三子壁，所述第一子壁和所述第三子壁的延伸方向与第一方向平行，所述第二子壁连接所述第一子壁和所述第三子壁，且所述第二子壁的延伸方向与第一方向不平行；其中，所述第一子壁位于所述第三子壁的下方，且所述第一子壁与所述挡板之间的间隔，小于所述第三子壁与所述挡板之间的间隔；所述第二子壁连接所述第一子壁的一端，低于所述第二子壁连接所述第三子壁的一端。

在一些实施例中，所述第一子壁位于所述第三子壁的下方，且所述第一子壁与所述挡板之间的间隔，小于所述第三子壁与所述挡板之间的间隔；所述第二子壁连接所述第一子壁的一端，低于所述第二子壁连接所述第三子壁的一端。

在一些实施例中，所述流通入口的中心轴的延伸方向与所述第一流通段的延伸方向垂直。

根据本申请的另一个方面，提供一种曲轴箱通风系统，包括如前述的通风管路接头。

根据本申请的另一个方面，提供一种发动机，包括如前述的曲轴箱通风系统。

根据本申请的另一个方面，提供一种车辆，包括如前述的发动机。

本申请实施例提供的通风管路接头，通过将接头主体内的流通通道设置为至少部分向上延伸，使得从气缸体出来的油气混合物通过流通入口进入流通通道，再通过流通出口进入曲轴箱通风管的过程中，至少需要经过一段向上延伸的流通路段。由于气体较轻、油滴较重，使得油气混合物在流通通道内流动的过程中，气体更容易通过向上延伸的流通路段并进入曲轴箱通风管，而油滴则容易在重力作用下下沉回流，或者汇聚在流通通道的内壁面上并回流。该通风管路接头能够在发挥管路连接作用的同时，充分利用重力作用进行油气预分离，结构简单，生产、加工及安装方便，油气预分离效率高，经过该通风管路接头进行油气预分离后，再结合下游的油气分离装置进行油气分离，最终的油气分离效果能够更好地满足排放要求。

附图说明

图1为本申请一实施例中通风管路接头连接气缸体和曲轴箱通风管的装配结构示意图；

图2为本申请一实施例中通风管路接头、气缸体和曲轴箱通风管的爆炸图；

图3为本申请一实施例中通风管路接头连接气缸体和曲轴箱通风管的剖面结构示意图；

图4为本申请一实施例中通风管路接头和曲轴箱通风管的结构示意图。

附图标号说明：

10、气缸体；11、出气口；12、安装孔；

20、曲轴箱通风管；

30、通风管路接头；

31、接头主体；

310、流通通道；310a、第一流通段；310b、第二流通段；

311、流通入口；

312、流通出口；

313、顶壁；

314、底壁；

315、侧壁；315a、第一子壁；315b、第二子壁；315c、第三子壁；

316、挡板；

317、弯折部；

32、取气法兰；321、垫片；322、螺栓；

33、出气接头；331、卡箍；

Z、第一方向。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在曲轴箱内的油气混合物中，若含油量太高，即使经过油气分离系统分离后，气体中的含油量也会比较高。对于开式系统，直接排到大气将对环境造成污染，达不到排放法规的要求；对于闭式系统，排到发动机进气系统，将对增压器造成损坏，影响增压器的可靠性。

在相关技术中，通常采用延长油气分离器内部的油气分离通道的方式提升油气分离效率。但延长油气分离通道，可能会增加油气分离器的占用空间，或者，会使油气分离器的结构复杂化，这与发动机紧凑化、模块化、轻量化、简单化的要求背道而驰。

为解决上述问题，本申请提供一种通风管路接头，通过在该通风管路接头内设置一段向上延伸的流通段，使得利用该通风管路接头连接气缸体和曲轴箱通风管时，气缸体的出气口排出的油气混合物进入曲轴箱通风管之前，需要先经过一段向上延伸的流通段，基于液态的油滴重力大于气体重力的特点，使油气混合物向上流动的过程中，气体顺利通过，而油滴在重力作用下回流，从而使油气混合物进入曲轴箱通风管之前即可进行油气预分离。基于此，当该通风管路接头与油气分离系统结合时，能够在发挥管路连接作用的同时实现油气预分离，提升整体的油气分离效率，使得最终的油气分离效果能够更好地满足排放要求。且结构简单，无需对油气分离器的结构进行特殊设计，能够节约生产成本，并延长油气分离器的使用寿命。

图1示出了本申请一实施例中通风管路接头连接气缸体和曲轴箱通风管的装配结构示意图。图2示出了本申请一实施例中通风管路接头、气缸体和曲轴箱通风管的爆炸图。图3示出了本申请一实施例中通风管路接头连接气缸体和曲轴箱通风管的剖面结构示意图。

参阅图1至图3,，本申请一实施例提供了的通风管路接头30，用于连接气缸体10和曲轴箱通风管20。通风管路接头30包括接头主体31，接头主体31内设有流通通道310，流通通道310具有相对的流通入口311和流通出口312，流通入口311用于与气缸体10连通，流通出口312用于与曲轴箱通风管20连通；自流通入口311至流通出口312方向，流通通道310至少部分向上延伸。

通常，曲轴箱与一个或者多个气缸铸造在一起，该组合结构简称气缸体10。流通通道310至少部分向上延伸，包括流通通道310整体均向上延伸，以及流通通道310部分向上延伸而其余部分水平延伸或向下延伸。其中，向上延伸包括竖直向上延伸和倾斜向上延伸。

本申请实施例提供的通风管路接头30，通过将接头主体31内的流通通道310设置为至少部分向上延伸，使得从气缸体10出来的油气混合物通过流通入口311进入流通通道310，再通过流通出口312进入曲轴箱通风管20的过程中，至少需要经过一段向上延伸的流通路段。由于气体较轻、油滴较重，使得油气混合物在流通通道310内流动的过程中，气体更容易通过向上延伸的流通路段并进入曲轴箱通风管20，而油滴则容易在重力作用下下沉回流，或者汇聚在流通通道310的内壁面上并回流。该通风管路接头30能够在发挥管路连接作用的同时，充分利用重力作用进行油气预分离，结构简单，生产、加工及安装方便，油气预分离效率高，经过该通风管路接头30进行油气预分离后，再结合下游的油气分离装置进行油气分离，最终的油气分离效果能够更好地满足排放要求。

图4示出了本申请一实施例中通风管路接头和曲轴箱通风管的结构示意图。

参阅图4，在一些实施例中，通风管路接头30包括接头主体31，接头主体31设有流通通道310，流通通道310具有相对的流通入口311和流通出口312，流通入口311处设有取气法兰32，流通出口312处设有出气接头33。其中，取气法兰32通过螺栓322连接于气缸体10的出气口11，具体地，取气法兰32与气缸体10的出气口11之间设有形状与取气法兰32的形状相匹配的垫片321，取气法兰32的相对两侧各设有一凸耳，通过螺栓322穿过取气法兰32的凸耳、垫片321并插入气缸体10的出气口11旁的安装孔12，实现通风管路接头30与气缸体10之间的密封连接，使气缸体10内的油气混合物能够进入通风管路接头30。出气接头33通过卡箍331与曲轴箱通风管20紧固连接，具体地，出气接头33套设于曲轴箱通风管20外，然后将卡箍331卡紧在出气接头33与曲轴箱通风管20的重合部位，或者曲轴箱通风管20套设于出气接头33外，然后将卡箍331卡紧在出气接头33与曲轴箱通风管20的重合部位。

进一步地，接头主体31、取气法兰32及出气接头33为一体成型式工艺接头，其材质可以是铸铝、铸铁等金属铸造材料，也可以是塑料等非金属材料。

参阅图2和图3，在一些实施例中，流通通道310包括向上延伸的第一流通段310a和向下延伸的第二流通段310b，第一流通段310a的上端和第二流通段310b的上端连通；流通入口311位于第一流通段310a的下端；流通出口312位于第二流通段310b的下端。其中，第一流通段310a向上延伸，包括直线向上延伸、曲线向上延伸、折线向上延伸；第二流通段310b向下延伸，包括直线向下延伸、曲线向下延伸、折线向下延伸。

由于流通通道310包括向上延伸的第一流通段310a和向下延伸的第二流通段310b，第一流通段310a的上端和第二流通段310b的上端连通；流通入口311位于第一流通段310a的下端，流通出口312位于第二流通段310b的下端，通过使第一流通段310a和第二流通段310b沿左右方向或者前后方向并列，能够在保障通风管路接头30占用空间较小的前提下，延长流通通道310的总长度，从而增加油气混合物经过流通通道310所需的时间，提升油气分离效率。并且，由于第一流通段310a向上延伸，流通入口311位于第一流通段310a的下端，使得油气混合物通过流通入口311进入流通通道310后，需要先向上流动，而向上流动时油气混合物中的油更容易在重力作用下与气体分离并回流，从而进一步提升油气分离效率。

在一些实施例中，流通通道310具有沿上下方向相对的顶壁313和底壁314；流通通道310内设有至少部分向上延伸的挡板316；挡板316的下端与底壁314连接，挡板316的上端与顶壁313之间间隔设置；挡板316的相对两侧分别形成第一流通段310a和第二流通段310b。其中，挡板316的横截面可以是直线型、折线型、曲线型或者其结合，即挡板316为平面板、平面板弯折形成的非平面板、曲面板或者其结合。由于挡板316的下端与流通通道310的底壁314连接，上端与流通通道310的顶壁313之间间隔设置，使得油气混合物从位于第一流通段310a下端的流通入口311进入流通通道310后，需要先沿着第一流通段310a向上流动，然后在靠近顶壁313处转弯，绕过挡板316的上端，并流动至第二流通段310b。油气混合物沿着第一流通段310a向上流动的过程中，较重的油滴在重力作用下回流，气体绕过挡板316而流动至第二流通段310b，实现油气分离。

在一些实施例中，挡板316的上端设有弯折部317，弯折部317从挡板316朝向第一流通段310a的一侧表面向远离挡板316的方向延伸。其中，弯折部317的延伸方向与挡板316的表面垂直，或者弯折部317与挡板316之间的夹角为锐角。当油气混合物在第一流通段310a内向上流至延伸部附近时，会受到延伸部的阻挡，在延伸部的阻挡下，油气混合物需要先平移一段距离才能继续向上流动，从而绕过延伸部而进入第二流通段310b，这个过程增加了油气混合物在第一流通段310a内停留的时间，即提升了油气分离的效率。并且，部分油滴会因延伸部的阻挡而汇聚在延伸部的表面继而回流，进一步提升了油气分离的效率。

进一步地，挡板316的延伸方向与第一方向Z平行，弯折部317的延伸方向与第一方向Z垂直，从而使弯折部317与挡板316之间的拐角为直角，增强弯折部317对经过该处的流体的阻挡效果，进而提升油气分离效率。其中，第一方向Z与竖直方向平行或者相对竖直方向倾斜。

在一些实施例中，流通通道310具有连接顶壁313与底壁314的侧壁315；位于第一流通段310a内的侧壁315包括依次连接的第一子壁315a、第二子壁315b及第三子壁315c，第一子壁315a和第三子壁315c的延伸方向与第一方向Z平行，第二子壁315b连接第一子壁315a和第三子壁315c，且第二子壁315b的延伸方向与第一方向Z不平行。其中，第一方向Z与竖直方向平行或者相对竖直方向倾斜。作为优选，第一方向Z与竖直方向平行，即第二子壁315b的延伸方向与水平方向平行或相对水平方向倾斜。由于第二子壁315b与第一方向Z垂直或相对第一方向Z倾斜，使得油气混合物中的油滴与气体分离后，油滴能够汇聚在第二子壁315b上，形成更大的油滴后回流，大油滴回流过程中，会带走停留在侧壁315上的小油滴，从而使流通通道310的侧壁315更干净。

其中，第二子壁315b与弯折部317的高度可以相同或者不同。作为优选，第二子壁315b位于弯折部317的下方，如此，被弯折部317阻挡而平移的油气混合物中分离出来的油滴能够汇聚在下方的第二子壁315b上，并沿着第二子壁315b的表面回流，由于该回流过程是贴着流通通道310的侧壁315进行的，能够减少回流的油滴与气体的接触面积，从而降低气体与油滴二次混合的几率，进而提升油气分离效率。

进一步地，第一子壁315a位于第三子壁315c的下方，且第一子壁315a与挡板316之间的间隔，小于第三子壁315c与挡板316之间的间隔；第二子壁315b连接第一子壁315a的一端，低于第二子壁315b连接第三子壁315c的一端。由于第二子壁315b连接第一子壁315a的一端低于第二子壁315b连接第三子壁315c的一端，使得油滴汇聚在第二子壁315b上后，能够更好地沿着第二子壁315b的回流，提升回流的效率。

进一步地，第二子壁315b与第一子壁315a的连接处设有倒圆角，从而使得油滴沿着第二子壁315b回流至第二子壁315b与第一子壁315a的连接处时，能够更顺利地转移至第一子壁315a。

在一些实施例中，流通入口311的中心轴的延伸方向与第一流通段310a的延伸方向垂直，使得油气混合物在进入流通通道310后立即向向逆重力方向上升，从而充分利用重力作用进行油气分离，提升油气分离效率。

基于同样的发明目的，本申请还提供一种曲轴箱通风系统，该曲轴箱通风系统包括上述实施例中的通风管路接头。

基于同样的发明目的，本申请还提供一种发动机，该车辆包括上述曲轴箱通风系统。

基于同样的发明目的，本申请还提供一种车辆，该车辆包括上述发动机。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种通风管路接头，用于连接气缸体和曲轴箱通风管，其特征在于，所述通风管路接头包括接头主体；

所述接头主体内设有流通通道，所述流通通道具有相对的流通入口和流通出口，所述流通入口用于与所述气缸体连通，所述流通出口用于与所述曲轴箱通风管连通；

其中，自所述流通入口至所述流通出口方向，所述流通通道至少部分向上延伸。

2.根据权利要求1所述的通风管路接头，其特征在于，所述流通通道包括向上延伸的第一流通段和向下延伸的第二流通段，所述第一流通段的上端和所述第二流通段的上端连通；

所述流通入口位于所述第一流通段的下端；

所述流通出口位于所述第二流通段的下端。

3.根据权利要求2所述的通风管路接头，其特征在于，所述流通通道具有沿上下方向相对的顶壁和底壁；

所述流通通道内设有至少部分向上延伸的挡板；所述挡板的下端与所述底壁连接，所述挡板的上端与所述顶壁之间间隔设置；

其中，所述挡板的相对两侧分别形成所述第一流通段和所述第二流通段。

4.根据权利要求3所述的通风管路接头，其特征在于，所述挡板的上端设有弯折部，所述弯折部从所述挡板朝向所述第一流通段的一侧表面向远离所述挡板的方向延伸。

5.根据权利要求4所述的通风管路接头，其特征在于，所述挡板的延伸方向与第一方向平行；所述弯折部的延伸方向与第一方向垂直；和/或

所述流通通道具有连接所述顶壁与所述底壁的侧壁；位于所述第一流通段内的所述侧壁，包括依次连接的第一子壁、第二子壁及第三子壁，所述第一子壁和所述第三子壁的延伸方向与第一方向平行，所述第二子壁连接所述第一子壁和所述第三子壁，且所述第二子壁的延伸方向与第一方向不平行。

6.根据权利要求3所述的通风管路接头，其特征在于，所述流通通道具有连接所述顶壁与所述底壁的侧壁；位于所述第一流通段内的所述侧壁，包括依次连接的第一子壁、第二子壁及第三子壁，所述第一子壁和所述第三子壁的延伸方向与第一方向平行，所述第二子壁连接所述第一子壁和所述第三子壁，且所述第二子壁的延伸方向与第一方向不平行；

其中，所述第一子壁位于所述第三子壁的下方，且所述第一子壁与所述挡板之间的间隔，小于所述第三子壁与所述挡板之间的间隔；所述第二子壁连接所述第一子壁的一端，低于所述第二子壁连接所述第三子壁的一端。

7.根据权利要求2至6任一项所述的通风管路接头，其特征在于，所述流通入口的中心轴的延伸方向与所述第一流通段的延伸方向垂直。

8.一种曲轴箱通风系统，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的通风管路接头。

9.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求8所述的曲轴箱通风系统。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的发动机。

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