CN203796359U - 一种迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器，为了解决油气分离效率无法最优化，发动机机油和气体的混合物无法充分分离的问题，包括壳体，设置在壳体端面上的卡盖，其特征是所述的壳体是采用一次性注塑而成的扁平箱式结构，从油气混合物进口到回油腔及空气分离腔均具有光滑表面；油气混合物先通过迷宫式通道，再通过精分离器总成；所述的精分离器总成设有若干个具有旋转通道的油气分离孔；所述的卡盖与壳体配合处设有油气分离膜片。结构科学合理，具有良好的经济效益，分离物重复利用，环保式工作效果。

Description

一种迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器

技术领域

本实用新型涉及一种汽车发动机零部件技术领域，尤其是一种能提高发动机油气分离效率的迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器。

背景技术

目前，国内汽车发动机大部分采用铝制油气分离器，铝制油气分离器用铝合金材料浇铸成一整体，其优点是结构比较紧凑、强度高。但铝制油气分离器也存在着客观的缺陷，如重量较大；由于铝铸造的工艺特点，油气分离器的分离方式的设计局限性小，无法得到最优化的分离方式设计方案；铝合金铸造油气分离器内壁比较粗糙，导致油气分离的效率低下；另有小部分汽车发动机虽然采用了塑料油气分离器，但也只限于产品材料的更换，结构仍或与铝制油气分离器相同，或存在冷凝效果欠缺，对发动机升功率和扭矩的提高非常有限。如专利公开号为CN101900011A，提出的一种油气分离器，进气道与油气分离腔之间通过带有通孔的隔板分隔，油气分离腔内设置有挡板，挡板位于隔板的后方并正对隔板的通孔，油气分离腔通过一个内部设置有螺旋气体通道的圆筒与下方的出气道相通，圆筒垂直设置于挡板的后方，出气道的底部设置有回油槽，挡板下方的油气分离腔底板设置有通向回油槽的通孔，出气道通过一个PCV阀与出气口相通。这种结构在出气口冷凝方面存在效果欠佳的问题。又如专利公告号为CN201603627U，提出的一种具有螺旋式迷宫结构的旋风式油气分离器,其具有圆锥腔体，在圆锥腔体上部侧壁上设有混合油气入管，顶部有排气口，底部有回油口，这种结构仅在圆锥腔体内壁上由上至下设置有螺旋形迷宫分离道，且螺旋形迷宫分离道为间断式的，油气接触面积相对于整体装置偏小，分离效果同样不理想。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中采用金属制造油气分离器，内壁粗糙，油气分离效率无法得到最优化，或现有的PVC注塑油气分离器，结构单一，结凝面积小，导致发动机机油和气体的混合物无法充分分离的问题，提供一种结构设计合理的迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器，包括壳体，设置在壳体端面上的卡盖，其特征是所述的壳体是采用一次性注塑而成的扁平箱式结构，从油气混合物进口到回油腔及空气分离腔均具有光滑表面；油气混合物先通过迷宫式通道，再通过精分离器总成；所述的精分离器总成设有若干个具有旋转通道的油气分离孔；所述的卡盖与壳体配合处设有油气分离膜片。塑料油气分离器相对于合金油气分离器重量上平均轻三分之一，原材料成本也大大降低；而对于注塑工艺来说，本技术方案比金属材料铸造具有一次多模成型的特点，制造工艺相对灵活，效率高；由于注塑时材料流动性好，可完成金属材料无法达到的复杂结构及省去部分精加工工序，且油气分离器的迷宫分布及机构尺寸布置得更加合理，更佳的是能一次性得到光滑内壁表面，光滑内壁可以有效地降低了油气混合物的流动阻力，提高油气混合物的分离效率。

油气分离器壳体内部采用迷宫式结构，这种以最小体积获得最长油气行走路线的布置，可使机油、空气混合物在运行过程中，通过与内壁的撞击，利用机油比重大于空气比重的条件，进行粗分离。再通过本技术方案中设计的精分离器总成，利用空气流动学，使混合气体在油气分离也的螺旋通道中进行旋转，使机油和空气充分地分离，这种迷宫式油气分离，使油和气在自然运行过程中分离，节能环保。

本装置精确控制迷宫长度，合理地布置螺旋式精分离器的位置，在机油达到一定量的时候，金属弹片开启，让分离之后干净的机油重新回到发动机内部。并通过分离，使原先未完全燃烧的汽油和空气混合体再次回到进气歧管，使发动机活塞室内汽油能更充分燃烧，尾气排放时的污染也大大降低。

本装置使得废气不会产生冲淡、污染机油，腐蚀引擎机件的现象，特别是在高转速下，避免严重窜气造成活塞环与汽缸体之间的缺机油现象。

作为优选，所述的精分离器总成包括一次性注塑件的分离插板，该分离插板具有光滑表面，油气分离孔平行分布在分离插板上。分离插板的光滑表面同样可以对油水混合物进行撞击分离，通过平行分布的多个油气分离孔大大增加了油气接触面积。

作为优选，所述的每个油气分离孔均具有切线边部进气口。油气混合物从切线边部进气口入，经旋转通道后出，既不增加油气通行阻力，又能充分使油气混合物“沿途”分离。

作为优选，所述的油气分离孔具有光滑表面的锥形孔体。分离后的油会通过锥形体聚集。

作为优选，所述的精分离器总成的油气分离孔出油孔端部设有金属弹片。当油滴存储到一定量之后，金属弹片才会打开，液体之间存在吸引力，聚集于精分离器总成内的油会对后继分离的油具有“拉力”，油在一定量时才会成滴流动和快速流动。

作为优选，所述的精分离器总成的油气分离孔内设有螺旋槽，所述的螺旋槽上端口与切线边部进气口相连。螺旋槽不仅增大了油气接触面，而且在油、气密度的差异下引导油向下流动，使气体向上分离。

作为优选，所述的壳体内部通过隔板和精分离器总成分成粗分离室和精分离室，粗分离室内设有金属阀片。粗分离室基本以迷宫结构方式引导油气分离，精分离室通过精分离器总成中的分离排孔充分分离，然后油、气按不同隔离室排出。

作为优选，所述的粗分离室内设有形成密宫路径的舌片；精分离室内设有回油腔，回油腔内设有回油孔。舌片结构简单，却有着长距离分隔起迷宫的功能，布置灵活，可充分利用分离室空间。

作为优选，所述的金属阀片为圆形片，金属阀片幅面上设有若干条由外向内回旋的曲线槽孔。止回阀部位的金属阀片作为初步分离的油集聚点，曲线槽孔形成了一种具有弹性的开合片，助于聚油、集中排出，当油量集中到一定量后，再全部排出。

作为优选，所述的油气分离膜片为一次性注塑的圆盘形结构，油气分离膜片的幅面上设有若干个几何凸起。几何凸起增大零部件结构强度，且增大最后排出有气体接触面，使油气分离后的气体部分最后再次受到分离作用，使可能存在的微量油得到再分离。

本实用新型的有效效果是：相对金属的油气分离器，不仅具有良好的经济效益，而且具有光滑表面的集油效果；迷宫式设计，使混合物不断地充分得到撞击，并使机油在自身重力下，沿分离器壁下滑到分离器底部，经排油口排出再次进入发动机内部。机油和空气混合物经过粗分离后，再进行精分离器的分离，具有双重分离的效果。气体因密度小而上升，经内部各膜片集中向上改变流动方向，并将气体中的小颗粒油滴粘在膜片上，聚集后进入发动机。脱油后的气体经过分离器的隔腔进入至进气歧管处，重新利用。

附图说明

图1是本实用新型的一种爆炸结构示意图。

图2是本实用新型的一种作业状态结构主视示意图。

图3是本实用新型图2的左视结构示意图。

图4是本实用新型的一种壳体内部结构示意图。

图5是本实用新型的一种精分离器总成结构示意图。

图6是本实用新型的一种分离插板部位结构示意图。

图7是本实用新型的一种油气分离孔部位剖视结构示意图。

图8是本实用新型的一种油气分离膜片结构示意图。

图9是本实用新型的一种止回阀金属阀片结构示意图。

图10是本实用新型的一种止回阀锁片结构示意图。

图11是本实用新型的一种金属弹片结构示意图。

图中：1. 卡盖，2. 油气分离膜片，3. 弹簧，4. 壳体，401. 舌片，402. 止回阀孔，403. 回油孔，404. 排气口，405. 精分离器固定座，406. 安装孔，5. 精分离器总成，501. 油气分离孔，502. 油气分离孔，503. 切线边部进气口，504. 螺旋槽，6. 金属阀片，601. 曲线通槽孔，7. 锁片，701. 芯止推，8. 金属弹片，801. 弹性体。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

本实施例如图1、图2、图3所示，一种迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器，壳体4是采用一次性注塑而成的扁平箱式结构，壳体4内部具有光滑表面，表面粗糙度值Ra≤0.08μm（本技术方案提到的光滑表面均相同）。壳体外端面上的圆形卡盖1，卡盖1与壳体4配合处装有油气分离膜片2，油气分离膜片2也为一次性注塑的圆盘形结构，其幅面上设有分布在圆心周围的12长条形，截面为半圆形的几何凸起，油气分离膜片2下方装有弹簧3，卡盖1与壳体4通过旋转卡扣式结构锁紧。

壳体4内部分为两个区间，即通过中间筋板、隔板、精分离器总成5分成粗分离室和精分离室。壳体4上自带9个螺钉安装孔406，如图4所示。

其中，粗分离室以迷宫结构为主，其内设有油气混合腔、舌片401，油气混合腔与进气口相接，舌片为单片体结构，在室内可弯曲布置。粗分离室内设有止回阀孔402，用来装配止回阀。止回阀包括金属阀片6，金属阀片6为圆形薄片，金属阀片幅面上设有3条由外向内回旋、且向心的曲线通槽孔601，如图9所示，金属阀片6由锁片7固定在壳体4内，锁片7中心有通孔，通孔部位设有芯止推701。

精分离器总成5安装在壳体4中的精分离器固定座405中，精分离室内包括干净空气分离腔和回油腔，干净空气分离腔与排气口404相连，回油腔内设有回油孔403，回油孔403与发动机缸体相通。

精分离器总成5包括一次性注塑件的分离插板502，如图5、图6所示，该分离插板具有光滑表面，分离插板502上分布着24个油气分离孔501，油气分离孔501成管状平行分布在分离插板上。油气分离孔501中具有旋转通道，且每个油气分离孔501均具有切线边部进气口503，位于精分离器总成分离体上相邻的油气分离孔501，具有共同的进气挡边，以节省内部空间。油气分离孔501的上段为圆柱孔，下段为锥形孔体，圆柱孔和锥形孔体均具有螺旋槽504且光滑表面，螺旋槽504上端口与切线边部进气口503平滑相接，如图7所示。

精分离器总成5的油气分离孔501出油孔端部设有金属弹片8，金属弹片8为光滑具有刚性的薄片，厚度小于0.5mm。在金属弹片8上开设环形通槽，由环形通槽形成弹性体801，如图11所示，弹性体801与油气分离孔501配合。

工作时，油气混合物通过气压进入壳体4内的油气混合腔，然后经过迷宫式途径的流动，油气混合物不断地撞击壳体4的各筋板、舌片、侧壁，使机油依靠重力沿分离器壁下滑到分离器底部。经粗分离之后，进入精分离器总成5，通过螺旋式的气流运动，使机油和空气再次分离。然后空气进入油气分离器的干净空气分离腔内，经分离腔再次回到发动机的进气歧管中，重新燃烧利用。而经过分离的机油则通过油气分离器的回油腔从回油孔403回到发动机的缸体中，重新润滑相关部件，以减少机油的损耗，保护发动机部件的磨损等。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型的简单变换后的结构均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1. 一种迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器，包括壳体（4），设置在壳体端面上的卡盖（1），其特征是所述的壳体是采用一次性注塑而成的扁平箱式结构，从油气混合物进口到回油腔及空气分离腔均具有光滑表面；油气混合物先通过迷宫式通道，再通过精分离器总成（5）；所述的精分离器总成设有若干个具有旋转通道的油气分离孔（501）；所述的卡盖（1）与壳体（4）配合处设有油气分离膜片（2）。

2.根据权利要求1所述的一种迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器，其特征在于，所述的精分离器总成（5）包括一次性注塑件的分离插板（502），该分离插板具有光滑表面，油气分离孔（501）平行分布在分离插板上。

3.根据权利要求1或2所述的一种迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器，其特征在于每个油气分离孔（501）均具有切线边部进气口（503）。

4.根据权利要求1或2所述的一种迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器，其特征在于所述的油气分离孔（501）具有光滑表面的锥形孔体。

5.根据权利要求1或2所述的一种迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器，其特征在于所述的精分离器总成（5）的油气分离孔（501）出油孔端部设有金属弹片（8）。

6.根据权利要求3所述的一种迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器，其特征在于所述的精分离器总成（5）的油气分离孔（501）内设有螺旋槽（504），所述的螺旋槽上端口与切线边部进气口（503）相连。

7. 根据权利要求1或2所述的一种迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器，其特征在于所述的壳体（4）内部通过隔板和精分离器总成（5）分成粗分离室和精分离室，粗分离室内设有金属阀片（6）。

8. 根据权利要求7所述的一种迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器，其特征在于所述的粗分离室内设有形成密宫路径的舌片（401）；精分离室内设有回油腔，回油腔内设有回油孔（403）。

9.根据权利要求7所述的一种迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器，其特征在于，所述的金属阀片（6）为圆形片，金属阀片幅面上设有若干条由外向内回旋的曲线通槽孔（601）。

10.根据权利要求1或2所述的一种迷宫式和螺旋式相结合的塑料油气分离器，其特征在于所述的油气分离膜片（2）为一次性注塑的圆盘形结构，油气分离膜片的幅面上设有若干个几何凸起。