CN115788621A - 一种油气分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气分离器，包括设有进气孔、出气孔的外壳体，进气孔通过管路与曲轴箱连接，外壳体内通过分隔板，分隔出第一分离腔、第二分离腔，外壳体上设有与第一分离腔连通的第一回油孔、与第二分离腔连通的第二回油孔，第一分离腔内设有一级油气分离结构，在分隔板上设有贯通第一分离腔、第二分离腔的精进气孔，第二分离腔内设有二级油气分离结构，二级油气分离结构包括覆盖精进气孔的纤维棉、交叉设置在第二分离腔左右两侧的挡板，从而在第二分离腔内的挡板之间形成蛇形流道，挡板在左右方向的宽度等于第二分离腔宽度的0.6‑0.8倍。本发明既可确保良好的油气分离效果，又可最大限度地简化结构、方便加工、控制成本。

Description

一种油气分离器

技术领域

本发明涉及发动机零件制造技术领域，具体涉及一种油气分离器。

背景技术

油气分离器是汽车发动机的重要组成部分，具体包括主动式、以及诸如碰撞式、旋风式之类的被动式，无论是主动式或者被动式，其基本的工作原理为：包含有油雾的气体通过和油雾析出体的碰撞、接触，其中的油雾逐渐与气体分离、并析出，从而可回收利用，同时减少排出气体对环境的污染。其中的主动式包括作为动力的电机、由电机驱动高速转动的油雾析出体，而被动式则是依靠气体自身的动能高速碰撞油雾析出体。

对于主动式油气分离器，油雾析出体主要是指可高速转动的叶片；对于被动式油气分离器，油雾析出体包括蛇形流道、过滤装置等。

然而现有的油气分离器仍然存在如下技术缺陷：当结构简单时，其具有方便加工制造、成本低的优点，但是油气分离效果差；当结构复杂时，其具有油气分离效果好的优点，但是存在不方便加工制造、成本高的问题。也就是说，现有技术的油气分离器难以在成本、价格和分离效果之间实现统一。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种油气分离器，既可确保良好的油气分离效果，又可最大限度地简化结构、方便加工、控制成本。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种油气分离器，包括外壳体，外壳体一端设有进气孔、另一端设有出气孔，所述进气孔通过管路与曲轴箱连接，外壳体上还设有通过管路与曲轴箱连接的回油孔，所述外壳体内设有分隔板，从而在外壳体内分隔出第一分离腔、第二分离腔，所述回油孔包括与第一分离腔连通的第一回油孔、与第二分离腔连通的第二回油孔，第一分离腔内设有一级油气分离结构，在分隔板上设有贯通第一分离腔、第二分离腔的精进气孔，第二分离腔内设有二级油气分离结构，所述二级油气分离结构包括覆盖精进气孔的纤维棉、交叉设置在第二分离腔左右两侧的挡板，所述挡板的上下两侧与第二分离腔连接，挡板在左右方向的宽度等于第二分离腔宽度的0.6-0.8倍，从而在挡板之间形成蛇形流道。

本发明在外壳体内设有分隔板，从而在外壳体内分隔出第一分离腔、第二分离腔，并在第一分离腔内设有一级油气分离结构，在第二分离腔内设有二级油气分离结构。这样，发动机在工作时排出的油气混合物从进气孔输入后可经过一级油气分离结构、二级油气分离结构的双重分离，以便使油气分离器具有良好的油气分离效果，并降低对一级油气分离结构、二级油气分离结构的要求，进而有利于简化结构、方便加工。

特别是，本发明在分隔板上设有贯通第一分离腔、第二分离腔的精进气孔，并且在第二分离腔的分隔板一侧设有覆盖精进气孔的纤维棉。这样，经过第一分离腔内一级油气分离结构初步分离的含油气雾可通过覆盖有纤维棉的精进气孔进入到第二分离腔内，此时，纤维棉可有效地使气雾中的油份过滤析出，而剩余的气雾则可经过由挡板形成的蛇形流道做最后的油气分离。

需要说明的是，一级油气分离结构可采用现有技术的油气分离结构。

特别地，本发明的挡板是交叉设置在第二分离腔左右两侧的，因此，在不增加提及的前提下，可有效地延长蛇形流道的长度。本发明创造性地将挡板在左右方向的宽度控制在第二分离腔宽度的0.6-0.8倍。这样，即可有效地延长蛇形流道的长度，又可使蛇形流道具有足够的流通截面积，以使气雾能尽量顺畅地通过。

作为优选，在第二分离腔上侧间隔地设有若干竖直向下的抑沸挡板，所述抑沸挡板的高度由靠近分隔板的近侧至远离分隔板的远侧逐渐变高。

可以理解的是，进入第二分离腔的油气混合物会具有一定的压力，当油气混合物中的油液被分离并沉淀到第二分离腔下侧时，被分离出来的气体以及刚刚进入具有一定压力的会对下侧的油液形成一个“搅动”作用，而车辆在行驶过程中的震动也会对，下侧的油液形成一个“搅动”作用，继而使油液形成类似“沸腾”的效果而粘附在第二分离腔的整个侧壁上，降低油液的回流速度和油气分离效率。而竖直向下设置在第二分离腔上侧的抑沸挡板则可有效阻挡“沸腾”的油液在第二分离腔内的弥漫、扩散，粘附在竖直向下设置的抑沸挡板上的油液则可在自身重力的作用下快速地下流而滴回到第二分离腔的下侧。

特别是，油气混合物的压力自靠近分隔板的近侧至远离分隔板的远侧会逐渐降低，相应地，油液的“沸腾”高度也会逐渐降低。为此，本发明抑沸挡板的高度由靠近分隔板的近侧至远离分隔板的远侧逐渐变高，继而使第二分离腔内所有“沸腾”的油液均可得到有效的抑沸效果。

作为优选，在所述挡板两侧面上分别设有若干竖直布置的阻流筋片，阻流筋片在挡板侧面上间隔设置，相邻挡板相对的侧面上的阻流筋片错位设置，阻流筋片的高度为h，相邻挡板之间的距离为s，并且，0.2s≤h≤0.4s。

本发明创造性地在挡板两侧面分别设置竖直布置的阻流筋片，并且相邻挡板相对的侧面上的阻流筋片错位设置。从而在相邻挡板之间的“一次蛇形流道”上形成“二次蛇形流道”，进一步提升蛇形流道的油气分离效果。

由于阻流筋片的高度h与相邻挡板之间的距离s之间构成如下关系：0.2s≤h≤0.4s，既可有效的提升“二次蛇形流道”的曲折度，有利于油气分离，又不会使蛇形流道形成过大的流体阻力。

作为优选，在阻流筋片表面包覆有纤维棉。

纤维棉可有效地吸附油液，从而提升油漆分离效果。特别是，包覆在阻流筋片表面的纤维棉可方便地更换维护，以便使油气分离器可长时间维持良好的运行状态。

作为优选，阻流筋片悬空侧边与相对的挡板之间的距离与左右方向上相邻阻流筋片之间的距离相适配。

这样，由阻流筋片形成的“二次蛇形流道”既有曲折延长、提升油气分离效果的作用，又可使“二次蛇形流道”的流通横截面保持基本一致，尽量减小油气的流通阻力。

作为优选，所述一级油气分离结构包括由下往上呈螺旋状环绕的油气盘管，在油气盘管外面同轴套设有油气外管，油气外管的上、下两端与油气盘管密封连接，从而在油气盘管和油气外管之间形成排气通道，油气外管的上端设有通过管路与精进气孔相连接的旁通接头，在油气盘管的上侧等间距设有排气孔，油气盘管下端与回油孔相连接，油气盘管上端封闭，油气盘管下端上侧面设有外露于油气外管并通过管路与进气孔相连接的旁通接头。

螺旋状环绕的油气盘管在不增加第一分离腔、以及整个外壳体尺寸的前提下，可最大限度地增加长度。

特别是，在油气盘管的上侧等间距设有排气孔，并且油气盘管下端上侧面设有外露于油气外管并通过管路与进气孔相连接的旁通接头。这样，曲轴箱排出的油气混合物通过旁通接头进入油气盘管内并向上流动，其中的油液会逐渐粘附在油气盘管内侧壁上并向下回流，继而从油气盘管下端、经回油孔流回到曲轴箱内重复利用。而剩余的油气则可通过排气孔向外排出并进入形成在油气盘管和油气外管之间的排气通道内，具有压力的油气通过设置在油气外管上端的旁通接头、精进气孔进入第二分离腔内，以进行二次油气分离。

也就是说，在本方案中，一根油气盘管（包括同轴套设在外面的油气外管）既可输送油气混合物，又可输送分离后的油液和油气。

作为优选，在连接回油孔和曲轴箱的管路上设有抽油泵，在外壳体上设有至少连通第一分离腔的泄压阀。

可以知道的是，外壳体是通过管路与曲轴相连通的，因此，外壳体内会形成一定的气压。由于在外壳体上设有至少连通第一分离腔的泄压阀，因此，可精确限定外壳体内的气压，而抽油泵可加速分离出来的油液回流到曲轴箱内。

因此，本发明具有如下有益效果：既可确保良好的油气分离效果，又可最大限度地简化结构、方便加工、控制成本。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是本发明的一种侧视图。

图3是二级油气分离结构的一种结构示意图。

图4是一级油气分离结构的一种结构示意图。

图5是抑沸挡板的一种结构示意图。

图中：1、外壳体 11、进气孔 12.出气孔 13、回油孔 131、第一回油孔 132、第二回油孔 14、第一分离腔 15、第二分离腔 16、抑沸挡板 2、分隔板 21、精进气孔 3、纤维棉 4、挡板 41、阻流筋片 5、蛇形流道 6、油气盘管 61、排气通道 7、油气外管 8、旁通接头。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1、图2所示，一种油气分离器，包括外壳体1，外壳体一端设有进气孔11、另一端设有出气孔12，进气孔通过管路与汽车的曲轴箱（图中未示出）连接，外壳体上还设有通过管路与曲轴箱连接的回油孔13，外壳体内设有分隔板2，从而在外壳体内分隔出第一分离腔14、第二分离腔15，进气孔与第一分离腔连通，出气孔与第二分离腔连通，回油孔包括与第一分离腔连通的第一回油孔131、与第二分离腔连通的第二回油孔132，第一分离腔内设有一级油气分离结构，在分隔板上设有贯通第一分离腔、第二分离腔的若干精进气孔21，第二分离腔内设有二级油气分离结构。如图2、图3所示，二级油气分离结构包括覆盖精进气孔的纤维棉3、交叉设置在第二分离腔左右两侧的挡板4，挡板的上下两侧与第二分离腔连接，挡板在左右方向的宽度等于第二分离腔宽度的0.6-0.8倍，从而在挡板之间形成蛇形流道5。

发动机的曲轴箱在工作时排出的油气混合物从进气孔输入第一分离腔后先经过一级油气分离结构的分离，然后通过分隔板上的精进气孔进入第二分离腔，此时，覆盖精进气孔的纤维棉可有效地使气雾中的油份过滤析出，而剩余的气雾则可经过由挡板形成的蛇形流道做最后的油气分离。从而达到油气的二级双重分离，使油气分离器具有良好的油气分离效果，继而可降低对一级油气分离结构、二级油气分离结构的要求，进而有利于简化结构、方便加工。

需要说明的是，一级油气分离结构可采用现有技术的油气分离结构。

作为一种优选方案，如图4所示，一级油气分离结构包括由下往上呈螺旋状环绕的油气盘管6，也就是说，油气盘管呈轴线竖直设置的螺旋状。此外，在油气盘管外面同轴套设有油气外管7，油气外管的上、下两端与油气盘管密封连接，从而在油气盘管和油气外管之间形成排气通道61，当然，我们可在油气盘管和油气外管之间设置支撑筋，既可使油气盘管和油气外管之间的距离保持稳定，又可使支撑筋两侧的排气通道相互连通。另外，在油气外管的上端设置旁通接头，旁通接头通过管路与所有的精进气孔并联连接。在油气盘管的上侧等间距设有若干排气孔（图中未示出），油气盘管的下端外露于油气外管，并与回油孔相连接，油气盘管的上端封闭，油气盘管下端上侧面设有外露于油气外管并通过管路与进气孔相连接的旁通接头。

由于油气盘管的上侧等间距设有若干排气孔，并且油气盘管下端上侧面设有外露于油气外管并通过管路与进气孔相连接的旁通接头。这样，当曲轴箱排出的油气混合物通过旁通接头进入油气盘管内并向上流动时，其中的油液会逐渐粘附在油气盘管内侧壁上并向下回流，继而从油气盘管下端、经回油孔流回到曲轴箱内重复利用。而剩余的油气则可通过排气孔向外排出并进入形成在油气盘管和油气外管之间的排气通道内，此时，具有压力的油气通过设置在油气外管上端的旁通接头、精进气孔进入第二分离腔内，以进行二次油气分离。

也就是说，在本方案中，一根油气盘管连同套设在外面的油气外管既可输送油气混合物，又可输送分离后的油液和油气。当然，设置在油气盘管上的排气孔可尽量靠近上端。

进一步地，如图5所示，我们还可在第二分离腔上侧间隔地设置若干自靠近分隔板的近侧向靠近出气孔的远侧排列的竖直抑沸挡板16，并且抑沸挡板自第二分离腔上侧竖直向下布置，抑沸挡板的高度自近侧至远侧逐渐变高。也就是说，抑沸挡板与第二分离腔上侧的间距自近侧至远侧逐渐变小。这样，当通过精进气孔进入第二分离腔的油气混合物首先在蛇形流道内进行二次油气分离，分离出来的油液沉淀到第二分离腔下侧，此时被分离出来、且仍然具有一定压力的气体会对下侧的油液形成一个“搅动”作用，而车辆在行驶过程中的震动也会对油液形成一个“搅动”作用，继而使油液形成类似“沸腾”的效果重新与气体混合成为混合气雾、或者粘附在第二分离腔的整个侧壁上，降低油液的回流速度和油气分离效率。而竖直向下设置的抑沸挡板则可有效阻挡“沸腾”的油液在第二分离腔内的弥漫、扩散，对混合气雾形成类似蛇形通道的油气分离效果。此时，粘附在竖直向下设置的抑沸挡板上的油液则可在自身重力的作用下快速地下流而滴回到第二分离腔的下侧。

可以理解的是，油气混合物的压力自靠近分隔板的近侧至远离分隔板的远侧会逐渐降低，相应地，油液的“沸腾”高度也会逐渐降低。为此，本发明抑沸挡板的高度由靠近分隔板的近侧至远离分隔板的远侧逐渐变高，继而使第二分离腔内所有“沸腾”的油液均可得到有效的抑沸效果。

进一步地，在挡板两侧面上分别设有若干竖直布置的阻流筋片41，阻流筋片在挡板侧面上间隔设置，并且相邻挡板相对的侧面上的阻流筋片错位设置，从而在相邻挡板之间的“一次蛇形流道”上形成“二次蛇形流道”，进一步提升蛇形流道的油气分离效果。

还有，我们可使阻流筋片的高度h与相邻挡板之间的距离s之间构成如下关系：0.2s≤h≤0.4s，既可有效的提升“二次蛇形流道”的曲折度，有利于油气分离，又不会使蛇形流道形成过大的流体阻力。

更进一步地，我们还可在阻流筋片表面包覆一层纤维棉，以有效地吸附油液，从而提升油漆分离效果，并方便后续更换维护，以便使油气分离器可长时间维持良好的运行状态。

另外，我们可使阻流筋片悬空侧边与相对的挡板之间的距离与左右方向上相邻阻流筋片之间的距离相适配，以便使由阻流筋片形成的“二次蛇形流道”的流通横截面保持基本一致，尽量减小因流通横截面的突变增加油气的流通阻力。

为了便于分离后的油液的回流，我们可在连接回油孔和曲轴箱的管路上设置抽油泵（图中未示出），在外壳体上设置至少连通第一分离腔的泄压阀（图中未示出）。泄压阀可精确限定外壳体内的气压。

当然，我们也可使泄压阀连通第二分离腔。

Claims (7)

1.一种油气分离器，包括外壳体，外壳体一端设有进气孔、另一端设有出气孔，所述进气孔通过管路与曲轴箱连接，外壳体上还设有通过管路与曲轴箱连接的回油孔，其特征是，所述外壳体内设有分隔板，从而在外壳体内分隔出第一分离腔、第二分离腔，所述回油孔包括与第一分离腔连通的第一回油孔、与第二分离腔连通的第二回油孔，第一分离腔内设有一级油气分离结构，在分隔板上设有贯通第一分离腔、第二分离腔的精进气孔，第二分离腔内设有二级油气分离结构，所述二级油气分离结构包括覆盖精进气孔的纤维棉、交叉设置在第二分离腔左右两侧的挡板，所述挡板的上下两侧与第二分离腔连接，挡板在左右方向的宽度等于第二分离腔宽度的0.6-0.8倍，从而在挡板之间形成蛇形流道。

2.根据权利要求1所述的一种油气分离器，其特征是，在第二分离腔上侧间隔地设有若干竖直向下的抑沸挡板，所述抑沸挡板的高度由靠近分隔板的近侧至远离分隔板的远侧逐渐变高。

3.根据权利要求2所述的一种油气分离器，其特征是，在所述挡板两侧面上分别设有若干竖直布置的阻流筋片，阻流筋片在挡板侧面上间隔设置，相邻挡板相对的侧面上的阻流筋片错位设置，阻流筋片的高度为h，相邻挡板之间的距离为s，并且，0.2s≤h≤0.4s。

4.根据权利要求3所述的一种油气分离器，其特征是，在阻流筋片表面包覆有纤维棉。

5.根据权利要求3所述的一种油气分离器，其特征是，阻流筋片悬空侧边与相对的挡板之间的距离与左右方向上相邻阻流筋片之间的距离相适配。

6.根据权利要求1所述的一种油气分离器，其特征是，所述一级油气分离结构包括由下往上呈螺旋状环绕的油气盘管，在油气盘管外面同轴套设有油气外管，油气外管的上、下两端与油气盘管密封连接，从而在油气盘管和油气外管之间形成排气通道，油气外管的上端设有通过管路与精进气孔相连接的旁通接头，在油气盘管的上侧等间距设有排气孔，油气盘管下端与回油孔相连接，油气盘管上端封闭，油气盘管下端上侧面设有外露于油气外管并通过管路与进气孔相连接的旁通接头。

7.根据权利要求1所述的一种油气分离器，其特征是，在连接回油孔和曲轴箱的管路上设有抽油泵，在外壳体上设有至少连通第一分离腔的泄压阀。

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