CN201843664U - 一种汽车发动机油气分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汽车发动机油气分离装置，属于汽车技术领域。它解决了现有的油气分离系统分离效率不高的问题。本汽车发动机油气分离装置包括内部为中空的本体，本体两侧分别具有混合气入口和出口，本体内设有第一外挡板，第一外挡板将本体分为初级分离腔和初级成品腔，初级分离腔内设有初级分离组件，混合气由入口进入初级分离腔内经初级分离组件分离后进入初级成品腔，混合气出口与初级成品腔相通。本汽车发动机油气分离装置在本体内设置初级分离组件和次级分离组件，对混合气进行多次油气分离，分离效果高；混合气流速度较快且正面撞击内挡板，分离效率进一步提高。

Description

一种汽车发动机油气分离装置

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，涉及一种汽车发动机的油气分离器，特别是一种应用于柴油机里的油气分离器。

背景技术

随着汽车保有量的增加，汽车尾气的排放对大气的污染越来越严重，且各国对汽车尾气的排放标准也日趋强化。

在汽车发动机工作时，活塞压缩和膨胀过程中，气缸内的燃气不可避免的会经过活塞环的间隙窜人曲轴箱内，窜入曲轴箱内的气体中含有HC及其他污染物，油底壳内的机油可能被漏气污染；当发动机在低温下工作时，还可能有液态燃油漏人曲轴箱，将油底壳内的机油稀释，再加上加热氧化作用，机油的使用寿命缩短；并且曲轴箱内的气体压力升高，当压力高于大气压时，就会引起机油从曲轴两端的油封处漏出。因此曲轴箱内一般都设有曲轴箱通风系统，将曲轴箱的混合气排出。曲轴箱通风系统内的油气分离系统就是将混合气中的机油分离，分离后的可燃气体重新进入燃烧室参与燃烧，但是如果油气分离系统的油气分离效果不佳，那么进入燃烧室的气体含有大量机油，机油的燃烧严重影响了发动机的排放指标，并且对发动机的寿命造成很大影响。因此，油气分离系统在曲轴箱通风系统中起到至关重要的作用。

中国专利(公开号CN101476500A)公开的一种曲轴箱通风系统用迷宫式油气分离装置，包括气门室罩盖和气门室罩盖盖板，在罩盖和盖板上分别形成挡板，挡板形成迷宫形。由于迷宫加大了挡板和油气的接触面积，挡板散热效果好，从而加速油气冷却速度，有利于大的机油颗粒的形成，从而提高油气分离效率。

上述专利中的油气分离系统具有使用寿命长、压力损失小的优点，但是其仅仅适用于汽油发动机中。对于柴油发动机，缸内压力和温度都明显高于汽油机，因而粘附在活塞和气缸上的机油雾化能力增强、油雾随活塞漏气量增多，因此对于柴油机中对油气分离器的分离能力提出了更高的要求。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种油气分离效率高的发动机油气分离器。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车发动机油气分离装置，包括内部为中空的本体，所述的本体两侧分别具有混合气入口和出口，其特征在于，所述的本体内设有第一外挡板，所述的第一外挡板将本体分为初级分离腔和初级成品腔，所述的初级分离腔内设有初级分离组件，所述的混合气由入口进入初级分离腔内经初级分离组件分离后进入初级成品腔，所述的混合气出口与初级成品腔相通。

本装置设置于气门室罩盖上方，混合气由本体的入口进入初级分离腔，通过初级分离组件进行油气分离，分离后的混合气进入初级成品腔进行下一步分离或直接沿出口流出，通过第一外挡板明确将分离前后的混合气分开，保证混合气的分离效率，防止撞击分离后的油滴继续与混合气混合导致油气分离不彻底。

在上述的汽车发动机油气分离装置中，所述的初级分离组件包括一端与第一外挡板连接的第一外筒，第一外筒的另一端开口且朝向混合气入口一侧，所述的第一外筒内正对第一外筒开口设有第一内挡板，所述的第一外挡板上位于第一内挡板后方处设有连通初级分离腔和初级成品腔的第一内筒。

混合气经入口进入第一外筒后，由于第一外筒内正对其开口处设有第一内挡板，因而混合气直接撞击于第一内挡板上，混合气内的油雾经撞击分离，分离后油滴在重力作用下下落，分离后的混合气由第一内挡板两侧流向第一内筒，经第一内筒向初级成品腔输送。

由于第一内挡板正对着第一外筒的开口，因此混合气流正对着撞击于第一内挡板上，气流冲击力大，混合气的内油雾撞击分离效率高。若少量混合气未撞击于第一内挡板上，沿第一内挡板与第一外筒之间的间隙流过，则该部分混合气仍能撞击于第一外筒的底部，即第一外挡板上进行油气分离，分离完成的混合气回流至第一内筒的开口处，并有第一内筒流进初级成品腔。

在上述的汽车发动机油气分离装置中，所述的第一外筒的开口呈缩口状，所述的第一内档板面积大于等于第一外筒开口的面积。第一外筒的开口呈缩口状，则混合气流进入第一外筒时由于开口流通面积的急剧缩小，气流速度增大，在较大的惯性力作用下，进一步增加混合气撞击第一内挡板的力度。第一内挡板面积大于第一外筒的开口，因此进入第一外筒的混合气均能撞击于第一内挡板上。

在上述的汽车发动机油气分离装置中，所述的第一外筒开口一侧向内倾斜，所述的第一内挡板面积大于等于第一外筒开口的面积。同样，将第一外筒设置成开口向内倾斜，类似于锥形，使得第一外筒的开口较小，便于增大混合气流的流速，同时第一内挡板面积大于第一外筒的开口面积，使大部分混合气都能撞击在第一内挡板上，少部分沿着第一内挡板与第一外筒之间的间隙流过，由于这部分间隙的面积较小，混合气流的流速进一步加大，混合气撞击与第一外挡板上同样能进行油气分离，分离后的混合气回流至第一内筒的开口处。

在上述的汽车发动机油气分离装置中，所述的第一内挡板通过若干根肋片连接于第一内筒的靠近第一内挡板的一端，所述第一内筒的开口面积小于第一内挡板的面积。第一内挡板固定于第一外筒内，通过第一内筒上设置与第一内挡板连接的肋片将其固定，第一内筒上可设置三个互成120的肋片，保证第一内挡板与第一内筒的连接强度，同时又不影响混合气体沿各肋片之间的间隙流入第一内筒。

在上述的汽车发动机油气分离装置中，所述的本体内壁正对混合气入口处设有导向斜面，所述的混合气在导向斜面的导向作用下能从第一外筒的开口处流入。

在上述的汽车发动机油气分离装置中，所述的初级成品腔内还设有第二外挡板，所述的第二外挡板将初级成品腔分为次级分离腔和次级成品腔，所述的次级分离腔内设有次级分离组件，所述的次级分离腔与第一内筒的出口相通，所述的次级成品腔与混合气出口相通。

在初级成品腔内设置次级分离腔和次级成品腔，可对混合气进行二次分离，使得混合气的油气分离更为彻底，次级分离的结构原理与初级分离的结构原理完全相同。

在上述的汽车发动机油气分离装置中，所述的次级分离组件包括一端与第二外挡板连接的第二外筒，第二外筒的另一端开口朝向第一内筒，所述的第二外筒内正对第二外筒开口处设有第二内挡板，所述的第二外挡板位于第二内挡板后方处设有连通次级分离腔和次级成品腔的第二内筒。

在上述的汽车发动机油气分离装置中，所述的第二外筒的开口呈缩口状，所述的第二内档板面积大于等于第二外筒开口的面积。

在上述的汽车发动机油气分离装置中，所述的第二外筒开口二侧向内倾斜，所述的第二内挡板面积大于等于第二外筒开口的面积。

在上述的汽车发动机油气分离装置中，所述的第二内挡板通过若干根肋片连接于第二内筒的靠近第二内挡板的一端，所述第二内筒的开口面积小于第二内挡板的面积。

在上述的汽车发动机油气分离装置中，所述的次级分离腔内壁具有凸起的导向斜面，混合气在导向斜面的导向作用下能从第二外筒的开口处流入。

在上述的汽车发动机油气分离装置中，所述的次级成品腔内壁正对混合气出口处设有导向斜面，所述的混合气在导向斜面的作用下向混合气出口流出。

在上述的汽车发动机油气分离装置中，所述的本体底部开设有若干个回油孔。混合气撞击分离后形成的油滴在重力作用下由回油孔内流回油底壳。

与现有技术相比，本汽车发动机油气分离装置在本体内设置初级分离组件和次级分离组件，对混合气进行多次油气分离，分离效果高；混合气流速度较快且正面撞击内挡板，分离效率进一步提高。

附图说明

图1是本汽车发动机油气分离装置的剖视结构示意图；

图2是图1中的A-A向剖视图；

图3是图2中的B-B向剖视图。

图中，1、本体；11、入口；12、出口；13、导向斜面；14、回油孔；1a、初级分离腔；1b、次级分离腔；1c、次级成品腔；1d、初级成品腔；2、第一外挡板；3、第二外挡板；4、第一外筒；5、第一内挡板；6、第一内筒；61、肋片；7、第二外筒；8、第二内挡板；9、第二内筒。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1～图3所示，本汽车发动机油气分离装置设置于气门室罩盖上方，包括内部为中空的本体1，本体1两侧分别具有混合气入口11和出口12，本体内设有第一外挡板2，第一外挡板2将本体1分为初级分离腔1a和初级成品腔1d，初级分离腔1a内设有初级分离组件，混合气由入口11进入初级分离腔1a内经初级分离组件分离后进入初级成品腔1d。初级成品腔1d内还设有第二外挡板3，第二外挡板3将初级成品腔1d分为次级分离腔1b和次级成品腔1c，次级分离腔1b内设有次级分离组件，次级分离腔1b与初级分离腔1a相通，混合气经初级分离腔1a分离后进入次级分离腔1b进行二次分离，分离完成后进入次级成品腔1c，次级成品腔1c与混合气出口12相通。

利用第一外挡板2和第二外挡板3将本体1分成初级分离腔1a、次级分离腔1b和次级成品腔1c，混合气经入口11进入初级分离腔1a后通过初级分离组件进行油气分离，分离后的混合气进入次级分离腔1b，在次级分离腔1b内利用次级分离组件进一部进行油气分离。通过第一外挡板2和第二外挡板3将本体1分成三个相互独立的腔体，混合气经逐步分离，有效提高了混合气的分离效率。

初级分离组件包括一端与第一外挡板2连接的第一外筒4，第一外筒4的另一端开口且朝向混合气入口11一侧，第一外筒4内正对第一外筒4开口设有第一内挡板5，第一外挡板2上位于第一内挡板5后方处设有连通初级分离腔1a和次级分离腔1b的第一内筒6，第一内挡板5通过三根互成120°的肋片61连接于第一内筒6的靠近第一内挡板5的一端。混合气经入口11进入第一外筒4后，由于第一外筒4内正对其开口处设有第一内挡板5，混合气正面撞击于第一内挡板5上，混合气内的油雾经撞击分离，分离后油滴在重力作用下下落，分离后的混合气由第一内挡板5两侧流向第一内筒6，经第一内筒6向次级分离腔1b输送。

第一外筒4开口一侧向内倾斜，第一内挡板5面积大于等于第一外筒4开口的面积。第一外筒4呈锥形筒状，因而第一外筒4的开口较小，则混合气流进入第一外筒4时由于开口流通面积的急剧缩小，气流速度增大，在较大的惯性力作用下，混合气撞击第一内挡板5的力度较大，有利于混合气中油雾的撞击分离。第一内挡板5面积大于第一外筒4的开口，因此进入第一外筒4的绝大部分混合气能撞击在第一内挡板5上进行油气分离，少部分沿着第一内挡板5与第一外筒4之间的间隙流过，由于这部分间隙的面积较小，混合气流的流速进一步加大，混合气撞击于第一外挡板2上同样能进行油气分离，分离后的混合气经三个肋片61的间隙回流至第一内筒6的开口处，由第一内筒6流向次级分离腔1b。

次级分离组件设置于次级分离腔1b内，其结构原理与初级分离组件的结构原理完全相同，包括一端与第二外挡板3连接的第二外筒7，第二外筒7的另一端开口朝向第一内筒6，第二外筒7内正对第二外筒7开口处设有第二内挡板8，第二外挡板3位于第二内挡板8后方处设有连通次级分离腔1b和次级成品腔1c的第二内筒9。第二外筒7开口一侧向内倾斜，第二内挡板8面积大于等于第二外筒7开口的面积。第二内挡板8通过三根互成120°的肋片61连接于第二内筒9的靠近第二内挡板8的一端，第二内筒9的开口面积小于第二内挡板8的面积。

混合气的入口11位于本体1的下方，混合气的出口12位于本体1另一侧的上方，本体1内壁正对混合气入口11处设有导向斜面13，有入口11进入的混合气在导向斜面13的导向作用下能从第一外筒4的开口处流入。次级分离腔1b内壁同样具有凸起的导向斜面13，流入次级分离腔1b内的混合气在导向斜面13的导向作用下能从第二外筒7的开口处流入。次级成品腔1c内壁正对混合气出口12处也设有导向斜面13，位于次级成品腔1c内的混合气在导向斜面13的作用下向混合气出口12流出。因此，在上述各个导向斜面13的作用下，混合气能顺利的从入口11经初级分离组件和次级分离组件的分离作用后由出口12流出。混合气出口12连接有进气歧管，分离后的混合气直接进入进气歧管。

混合气经过初级分离组件和次级分离组件分离后，机油油滴在重力作用下下落至本体1的底部，因而在本体1底部开设有若干个回油孔14，经撞击分离后形成的油滴在重力作用下由回油孔14流回油底壳。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种汽车发动机油气分离装置，包括内部为中空的本体(1)，所述的本体(1)两侧分别具有混合气入口(11)和出口(12)，其特征在于，所述的本体(1)内设有第一外挡板(2)，所述的第一外挡板(2)将本体(1)分为初级分离腔(1a)和初级成品腔(1d)，所述的初级分离腔(1a)内设有初级分离组件，所述的混合气由入口(11)进入初级分离腔(1a)内经初级分离组件分离后进入初级成品腔(1d)，所述的混合气出口(12)与初级成品腔(1d)相通。

2.根据权利要求1所述的汽车发动机油气分离装置，其特征在于，所述的初级分离组件包括一端与第一外挡板(2)连接的第一外筒(4)，第一外筒(4)的另一端开口且朝向混合气入口(11)一侧，所述的第一外筒(4)内正对第一外筒(4)开口设有第一内挡板(5)，所述的第一外挡板(2)上位于第一内挡板(5)后方处设有连通初级分离腔(1a)和初级成品腔(1d)的第一内筒(6)。

3.根据权利要求2所述的汽车发动机油气分离装置，其特征在于，所述的第一外筒(4)开口一侧向内倾斜，所述的第一内挡板(5)面积大于等于第一外筒(4)开口的面积。

4.根据权利要求2或3所述的汽车发动机油气分离装置，其特征在于，所述的第一内挡板(5)通过若干根肋片(61)连接于第一内筒(6)的靠近第一内挡板(5)的一端，所述第一内筒(6)的开口面积小于第一内挡板(5)的面积。

5.根据权利要求2或3所述的汽车发动机油气分离装置，其特征在于，所述的初级成品腔(1d)内还设有第二外挡板(3)，所述的第二外挡板(3)将初级成品腔(1d)分为次级分离腔(1b)和次级成品腔(1c)，所述的次级分离腔(1b)内设有次级分离组件，所述的次级分离腔(1b)与第一内筒(6)的出口(12)相通，所述的次级成品腔(1c)与混合气出口(12)相通。

6.根据权利要求5所述的汽车发动机油气分离装置，其特征在于，所述的次级分离组件包括一端与第二外挡板(3)连接的第二外筒(7)，第二外筒(7)的另一端开口朝向第一内筒(6)，所述的第二外筒(7)内正对第二外筒(7)开口处设有第二内挡板(8)，所述的第二外挡板(3)位于第二内挡板(8)后方处设有连通次级分离腔(1b)和次级成品腔(1c)的第二内筒(9)。

7.根据权利要求6所述的汽车发动机油气分离装置，其特征在于，所述的第二外筒(7)开口二侧向内倾斜，所述的第二内挡板(8)面积大于等于第二外筒(7)开口的面积。

8.根据权利要求7所述的汽车发动机油气分离装置，其特征在于，所述的第二内挡板(8)通过若干根肋片(61)连接于第二内筒(9)的靠近第二内挡板(8)的一端，所述第二内筒(9)的开口面积小于第二内挡板(8)的面积。

9.根据权利要求8所述的汽车发动机油气分离装置，其特征在于，所述的本体(1)内壁正对混合气入口(11)处设有导向斜面(13)，所述的混合气在导向斜面(13)的导向作用下能从第一外筒(4)的开口处流入，所述的次级分离腔(1b)内壁具有凸起的导向斜面(13)，位于次级分离腔(1b)内的混合气在导向斜面(13)的导向作用下能从第二外筒(7)的开口处流入，所述的次级成品腔(1c)内壁正对出口(12)处设有导向斜面(13)，位于次级成品腔(1c)内的混合气能在导向斜面(13)的作用下由出口(12)流出。

10.根据权利要求1或2或3所述的汽车发动机油气分离装置，其特征在于，所述的本体(1)底部开设有若干个回油孔(14)。

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