CN201738985U - 发动机的油气分离装置 - Google Patents

Abstract

一种发动机的油气分离装置，该油气分离装置包括进气口、出气口、回油口，其中该油气分离装置还包括上壳体、下壳体、冷凝管，所述进气口和回油口与所述下壳体连通，所述出气口与所述上壳体连通，所述上壳体下端具有上端板，所述下壳体上端具有下端板，所述冷凝管设置在所述上端板和所述下端板之间，所述上壳体和所述下壳体通过该冷凝管连通。由于该油气分离装置通过下壳体的下腔和冷凝管，对混合油气进行了较为彻底的油气分离，使经过分离的油液流回油底壳继续利用，气体进入气缸内再次参与燃烧。因此，提高了油气分离的效率，同时降低了发动机机油消耗水平，从而进一步防止了机油变质，提高了发动机的经济性。

Description

发动机的油气分离装置

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，具体涉及一种发动机的油气分离装置。

背景技术

在发动机工作时，总有一部分可燃混合气和废气经活塞环窜到曲轴箱内，窜到曲轴箱内的燃油蒸气凝结后将使机油变稀，性能变坏。废气内含有水蒸气和二氧化硫，水蒸气凝结在机油中形成泡沫，破坏机油供给；二氧化硫遇水生成亚硫酸，亚硫酸遇到空气中的氧生成硫酸，这些酸性物质的出现不仅使机油变质，而且也会使零件受到腐蚀。由于可燃混合气和废气窜到曲轴箱内，曲轴箱内的压力将增大，机油会从曲轴油封、曲轴箱衬垫等处渗出而流失，从而加大发动机对大气的污染。

为了减轻上述现象的发生，目前大多数发动机都配备有油气分离装置(或油气分离器)，其主要作用是从曲轴箱内抽吸混合油气，通过离心力等作用将油、气分离，分离后的可燃气体经出气口、通过进气通道、提供给发动机的进气系统，再次进入气缸内燃烧，而经过分离的油液在重力作用下流到回油口、经回流通道流入油底壳，再次被发动机所使用。

传统的油气分离装置有迷宫式、滤网式、离心式等多种形式，这些形式的油气分离装置均为单级分离。因此，传统油气分离装置的油气分离效率低，分离效果不明显，不能满足高档发动机的工作需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种油气分离效率较高的发动机的油气分离装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种油气分离装置，该油气分离装置包括进气口、出气口、回油口，其中该油气分离装置还包括上壳体、下壳体、冷凝管，所述进气口和回油口与所述下壳体连通，所述出气口与所述上壳体连通，所述上壳体下端具有上端板，所述下壳体上端具有下端板，所述冷凝管设置在所述上端板和所述下端板之间，所述上壳体和所述下壳体通过该冷凝管连通。

由于本实用新型提供的油气分离装置通过下壳体的下腔和冷凝管对混合油气进行了较为彻底的油气分离，使经过分离的油液流回油底壳继续利用，气体进入气缸内再次参与燃烧。因此，提高了油气分离的效率，同时降低了发动机机油消耗水平，从而进一步防止了机油变质，提高了发动机的经济性。

附图说明

图1是本实用新型提供的油气分离装置的截面示意图。

图2是本实用新型提供的油气分离装置的冷凝管沿剖面线A-A的横截面示意图。

附图标记说明

1     上壳体    2    下壳体  3     冷凝管

4     上端板    5    下端板  6     进气口

7     出气口    8    回油口  9     隔板

10    上腔      11   下腔    12    第一管

13    第二管    14   安装孔  15    顶盖

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型的一种实施方式提供的发动机的油气分离装置包括进气口6、出气口7、回油口8，其中，该油气分离装置还包括上壳体1、下壳体2、冷凝管3，所述进气口6和回油口8与所述下壳体2连通，所述出气口7与所述上壳体1连通，所述上壳体1下端具有上端板4，所述下壳体上端具有下端板5，所述冷凝管3设置在所述上端板4和所述下端板5之间，所述上壳体1和所述下壳体2通过该冷凝管3连通。

所述下壳体2还包括隔板9，该隔板9将所述下壳体2的内部分隔成上腔10和下腔11，所述冷凝管3与所述上腔10连通，所述进气口6与所述下腔11的上部连通，所述回油口8位于所述下腔11的底部，所述隔板9的下侧具有第一管12，所述上腔10和下腔11通过该第一管12连通。

所述隔板9优选形成为从周缘向中心下凹的漏斗形，这样有利于通过冷凝管3分离出来的油液的回流，使油液回流的速度加快，降低油液的堆积，提高油液的利用率和油气分离的效率。

所述隔板9设置在进气口6的上端，将下壳体2的内部分隔成上下两个腔，即上腔10和下腔11。上腔10可以设置地尽量小，下腔11可以设置地尽量大，使得在下腔11内对混合油气的离心分离作用更强，分离效果更好。

所述第一管12从所述隔板9的中心向下延伸，且延伸的长度优选超过所述进气口6的位置，所述上腔10和下腔11之间由所述第一管12连通。为了提高油气分离效果，可以尽量延长油气通过路径，即延长所述第一管12的长度。但是所述第一管12长度太长会增加油气阻力。因此，所述第一管12优选设置为其下端稍微低于进气口6的下端。这样有利于从所述进气口6进入的混合油气在所述下腔11内发生旋转流动，则油液在离心力的作用下被分离出来。同时，由所述上腔10分离出来经过所述第一管12回流的油液，不会被所述进气口6进入的混合油气吹动而再次发生旋转，使油液回流效率提高。

所述进气口6与所述下壳体2内的下腔11连通，且位于所述油气分离装置的所述下壳体2的侧壁上，优选的，所述进气口6沿着所述下壳体2的切向与所述下壳体2内的下腔11连通，使进入所述油气分离装置的混合油气易发生旋转流动。所述进气口6位于所述下腔11的上部，且可以通过管路(未图示)与发动机曲轴箱连接，其中心轴线优选垂直于所述油气分离装置的中心轴线，有利于混合油气的旋转流动，且结构相对简单。

所述冷凝管3的数量和外径设置为使得所述冷凝管3的外圆周长度之和大于所述上壳体1和下壳体2的外圆周长度，使得油气分离装置与外界的换热面积增大，加速了混合油气的冷凝分离，提高了混合油气的冷凝效果，使得油气分离的效率提高，效果增强。所述冷凝管3可以设置在所述上端板11和下端板12的外圆周上，其数量不做特别的限定，例如图2中所示设置为8个，且均匀分布在所述上端板11和下端板12的外圆周上，使得所述冷凝管3散热均匀且冷凝充分。

所述冷凝管3优选为金属冷凝管，更优选地，所述冷凝管3为铜质冷凝管、铁质冷凝管或者钢材冷凝管。所述冷凝管3的材料并不仅限于金属，也可采用其它高热导率、易制成管件的材料。所述冷凝管3设置在上壳体1的上端板4和下壳体2的下端板5之间，通过所述上端板4和下端板5固定。经过所述下壳体2的下腔11一次分离后的混合油气通过第一管12、上腔10进入所述冷凝管3，由于所述冷凝管3直接与外部空气接触，并且其材料热导率较高，混合油气在所述冷凝管3内易发生冷凝分离，一次分离后混合油气中残留的部分油液也被分离出来，提高了油气分离的效果，使得分离更彻底。

为了提高油气分离效果，可以尽量延长油气通过路径，即延长所述冷凝管3的长度。但是受油气分离装置安装空间的尺寸限制以及上壳体1和下壳体2与冷凝管3的材料差异，所述冷凝管3的长度太长会导致油气分离装置的刚性降低，因此，所述冷凝管3的长度优选设置为与所述下腔圆柱体部分的长度接近。

所述冷凝管3可以与所述上端板4和下端板5为一体成形，使得油气分离装置的制造简单，并且保证了装置的气密性，避免了配合装配的油气泄漏问题。

所述上壳体1内具有第二管13，在所述油气分离装置工作时，该第二管13与所述出气口7连通，在所述第二管13上端可以设置弹簧挡件。当曲轴箱压力大于大气压力与弹簧挡件的预紧力的压力差时，即油气分离装置处于工作状态，则所述挡件处于开启状态，从而所述第二管13与所述出气口7连通；当曲轴箱压力小于大气压力与弹簧挡件的预紧力的压力差时，即油气分离装置处于不工作状态，则所述挡件处于关闭状态，从而所述第二管13与所述出气口7不连通。所述出气口7位于所述上壳体1的上部，且可以通过管路(未图示)与发动机的进气系统的进气管连接，其中心轴线优选垂直于所述油气分离装置的中心轴线。

所述第二管13优选设置为略高于所述上端板4，这样有利于经过冷凝管3的气体通过该第二管13从所述出气口7排出，进入发动机的进气系统，与新鲜空气混合后进入气缸内燃烧。同时，混合油气中的油液经过冷凝管3时发生冷凝，然后经过所述第一管12回流，并最终通过所述回油口8流回油底壳再次被发动机所利用。

所述回油口8可以设置在所述下壳体2的下腔11的底部的中心位置，且可以通过回油管路(未图示)与油底壳连接。所述上壳体1、下壳体2、第一管12、第二管13和回油口8优选设置为共轴线，即所述油气分离装置的中心轴线，使得所述油气分离装置的结构简单，便于制造和加工。而且，所述第一管12、第二管13和回油口8之间相互对齐，使油液回流的路径变短，阻力减小，从而容易回流。

所述进气口6和出气口7优选设置在所述壳体的不同高度，因此混合油气在油气分离装置中易发生旋转流动，油液易在离心力的作用下被分离出来。所述进气口6和出气口7的具体朝向可根据所述油气分离装置的具体使用要求和安装位置来确定。

所述上壳体1的顶端固接有或可拆卸地设置有顶盖15。优选的，固接可以采用焊接或粘接的方法，有利于保证装置的气密性；可拆卸的连接可以采用螺纹或螺钉连接，从而便于检查、维护和清洁所述上壳体1内的管路和腔室等。

所述油气分离装置的外侧设置有安装孔14，通过所述安装孔14可以将该装置固定在发动机机体的外侧。所述安装孔14的位置、高度等可以根据实际需要进行选择，具体可以根据所述油气分离装置的安装位置来确定。尽量将安装孔布置在壳体的两侧，使得安装稳固，结构稳定。

下面将结合本实用新型的优选实施方式对油气分离装置的工作过程进行描述。

在发动机工作时，窜到曲轴箱内的混合油气在进气管真空度的作用下，进入与进气口相连的管路并通过所述油气分离装置进行油气分离。油气分离装置的进气口6和出气口7设置在壳体的不同高度，其内的气体的流动方向不同，因此混合油气在油气分离装置中发生旋转流动。由于油液与气体的密度不同，油液在离心力的作用下被分离出来，滴落在油气分离装置下壳体的下腔11的内壁上。由于重力的作用，油液沿内壁滑落到回油口8，通过与回油口8相连的回油管路流回油底壳。经过下腔11一次分离后的混合油气通过第一管12、上腔10进入冷凝管3。由于所述冷凝管3直接与外部空气接触，并且其材料热导率较高，与外界的换热面积较大，混合油气在所述冷凝管3内易发生冷凝分离，一次分离后混合油气中残留的部分油液也被分离出来，通过隔板9、第一管12、回油口8和与回油口相连的回油管路流回油底壳，再次被发动机利用。经过二次分离的气体通过第二管13由出气口7排出，进入进气通道与新鲜空气混合后进入气缸内再次燃烧。

由于本实用新型提供的油气分离装置通过下壳体的下腔和冷凝管对油气混合物进行了较为彻底的油气分离，使经过分离的油液流回油底壳继续利用，气体进入气缸内再次参与燃烧。因此，提高了油气分离的效率，同时降低了发动机机油消耗水平，从而进一步防止了机油变质，提高了发动机的经济性。

需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，可以通过任何合适的方式进行任意组合，其同样落入本实用新型所公开的范围之内。另外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种发动机的油气分离装置，该油气分离装置包括进气口(6)、出气口(7)和回油口(8)，其特征在于：该油气分离装置还包括上壳体(1)、下壳体(2)和冷凝管(3)，所述进气口(6)和回油口(8)与所述下壳体(2)连通，所述出气口(7)与所述上壳体(1)连通，所述上壳体(1)下端具有上端板(4)，所述下壳体(2)上端具有下端板(5)，所述冷凝管(3)设置在所述上端板(4)和所述下端板(5)之间，所述上壳体(1)和所述下壳体(2)通过该冷凝管(3)连通。

2.根据权利要求1所述的发动机的油气分离装置，其特征在于：所述下壳体(2)包括隔板(9)，该隔板(9)将所述下壳体(2)的内部分隔成上腔(10)和下腔(11)，所述冷凝管(3)与所述上腔(10)连通，所述进气口(6)与所述下腔(11)的上部连通，所述回油口(8)位于所述下腔(11)的底部，所述隔板(9)的下侧具有第一管(12)，所述上腔(10)和下腔(11)通过该第一管(12)连通。

3.根据权利要求2所述的发动机的油气分离装置，其特征在于：所述隔板(9)形成为从周缘向中心下凹的漏斗形。

4.根据权利要求2所述的发动机的油气分离装置，其特征在于：所述第一管(12)从所述隔板(9)的中心向下延伸，且延伸的长度超过所述进气口(6)的位置。

5.根据权利要求2所述的发动机的油气分离装置，其特征在于：所述进气口(6)沿着所述下壳体(2)的切向与所述下壳体(2)内的下腔(11)连通。

6.根据权利要求1所述的发动机的油气分离装置，其特征在于：所述冷凝管(3)的数量和外径设置为使得所述冷凝管(3)的外圆周长度之和大于所述上壳体(1)和下壳体(2)的外圆周长度。

7.根据权利要求1所述的发动机的油气分离装置，其特征在于：所述冷凝管(3)为金属冷凝管。

8.根据权利要求2所述的发动机的油气分离装置，其特征在于：所述上壳体(1)内具有第二管(13)，所述第二管(13)设置为略高于所述上端板(4)，在所述油气分离装置工作时，该第二管(13)与所述出气口(7)连通。

9.根据权利要求8所述的发动机的油气分离装置，其特征在于：所述上壳体(1)、下壳体(2)、第一管(12)、第二管(13)和回油口(8)共轴线。

10.根据权利要求1所述的发动机的油气分离装置，其特征在于：所述上壳体(1)的顶端固接有或可拆卸地设置有顶盖(15)。

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