CN203962098U - 油气分离器和发动机 - Google Patents

Abstract

所公开的是一种用于发动机的油气分离器和发动机，所述油气分离器包括，气体入口、至少部分地由发动机罩盖限定的腔体、气体出口、以及排油孔，所述油气分离器还包括设置在所述腔体内的至少一个分离板组，所述至少一个分离板组包括限流孔板和挡板，所述限流孔板包括允许所述油气混合气体通过的若干个孔，而所述挡板靠近所述限流孔板设置在所述限流孔板下游，并面对所述限流孔板的孔。本实用新型具有结构简单，制造方便，分离效果良好的特点。

Description

油气分离器和发动机

技术领域

本实用新型涉及油气分离器技术领域，更具体地，涉及一种用于发动机的油气分离器。

本实用新型还涉及一种集成有上述油气分离器的发动机。

背景技术

在发动机运行期间，尽管活塞环的密封性非常好，但不可避免地，气缸内的气体(诸如燃气、空气以及燃烧产物等)会从活塞环和汽缸壁的间隙中窜出，进入曲轴箱内。如果这部分气体不能及时导出，则会增加曲轴箱的压力，并可能引起发动机的泄漏，而如果将这部分气体直接排入大气，则会污染环境。常规做法是，将这部分气体经由油气分离器来重新引入进气歧管，再引入气缸内燃烧。同时我们还将进气波纹管中的新鲜空气引入曲轴箱，来减少油底壳中的机油沉降。这些气体形成回路，该回路被称为发动机通风系统。

在发动机通风系统中，油气分离器是至关重要的部分。发动机曲轴箱内充满机油油雾，如果直接将曲轴箱气体引入发动机进气歧管，则大量机油会进入燃烧室，参与燃烧室中的燃烧，轻则破坏燃烧过程，引起发动机性能下降；重则引起淹缸，发动机熄火等；同时，排放的碳氢化合物也会增加。另外，过多的机油参加燃烧还可能导致发动机润滑不足。因此在曲轴箱气体进入气缸前，需要使其经过油气分离器，将机油从气体中分离出，使机油回流至油底壳，同时使过滤后的气体进入进气歧管。

本领域常用的油气分离器为迷宫式油气分离器，其一般结构复杂。

实用新型内容

本实用新型提供了一种油气分离器和发动机，其结构简单，分离效果良好，从而克服了现有技术的缺陷。

本实用新型采用以下技术方案：一种用于发动机的油气分离器，其包括，气体入口，其用于引入油气混合气体；至少部分地由发动机罩盖限定的腔体，所述油气混合气体由所述气体入口引入后流过所述腔体；气体出口，其与所述腔体连通并与发动机进气歧管连接；以及排油孔，其与所述腔体连通并用于排出从所述油气混合气体分离出的油；所述油气分离器还包括设置在所述腔体内的至少一个分离板组，所述至少一个分离板组包括限流孔板和挡板，所述限流孔板包括允许所述油气混合气体通过的若干个孔，而所述挡板靠近所述限流孔板设置在所述限流孔板下游，并面对所述限流孔板的孔。

可选地，在所述油气分离器中，所述腔体由所述发动机罩盖的一部分和附接在所述发动机罩盖上的通风板限定。

可选地，在所述油气分离器中，所述气体入口和所述排油孔设置在所述通风板上且所述限流孔板附接在所述通风板上。这样的设计提供了发动机罩盖内的结构简单制造方便的油气分离器。

可选地，在所述油气分离器中，所述油气分离器还包括在所述气体入口与所述至少一个分离板组的限流孔板之间从所述发动机罩盖的壁延伸出的多个筋条和附接在所述通风板上的节流板，从而对进入的油气混合气体进行预分离。

可选地，在所述油气分离器中，在每一个分离板组下游都对应地设置有具有深度和底部孔径的排油孔。

可选地，在所述油气分离器中，所述排油孔的深度和底部孔径尺寸定成在发动机运行中，能在所述排油孔中保持一定高度的油柱。排油孔中的一定高度的油柱防止了油气混合气体的反窜。

可选地，在所述油气分离器中，所述排油孔的形状为漏斗形。

可选地，在所述油气分离器中，所述排油孔的深度为13mm，而所述排油孔的底部孔径为3mm。

可选地，在所述油气分离器中，所述气体入口带有防止油直接甩入所述腔体的遮挡结构。

可选地，在所述油气分离器中，所述遮挡结构为在气体入口处从所述通风板向外延伸出的遮挡板。

可选地，在所述油气分离器中，所述限流孔板包括集中设置在其上半部的7个孔径为3mm的孔，从而使经过所述限流孔板的油气混合气体加速。

可选地，在所述油气分离器中，所述通风板由低碳钢制成，并且通过铆接来附接至由铝合金材料制成的所述发动机罩盖上，所述腔体通过室温硫化型硅橡胶(RTV胶)密封。

本实用新型还提供了一种发动机，所述发动机包括集成在所述发动机的罩盖内的如上文所记载的任一种油气分离器。

可选地，在所述发动机中，所述油气分离器的气体入口引入的是曲轴箱气体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是使得用于发动机的油气分离器的结构得到简化，同时保持良好的分离效果，因此集成有所述油气分离的发动机在各种工况下能保持高的油气分离效率，有效地防止机油油滴随曲轴箱气体进入气缸燃烧，减小机油的消耗，并保证发动机性能和排放。

附图说明

参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1为发动机罩盖的结构透视图；

图2为本实用新型的示例性油气分离器的纵截面视图；

图3为本实用新型的示例性通风板的结构图。

具体实施方式

为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本实用新型要求保护的主题，下面结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式。

参考图1，其中示出了发动机罩盖10的结构透视图。发动机罩盖10中包括有脏空气侧油气分离器11和新鲜空气侧油气分离器12，它们都为发动机通风系统的一部分。

参考图2，其中示出了本实用新型的示例性油气分离器的纵截面视图。图中，油气分离器包括气体入口21，其用于引入油气混合气体；由发动机罩盖10和通风板30限定的腔体20，所述油气混合气体由所述气体入口21引入后流过所述腔体20；气体出口29，其与所述腔体20连通并与发动机进气歧管(未示出)连接；排油孔26，其与所述腔体20连通并用于排出从所述油气混合气体分离出的油；其中，油气分离器还包括设置在所述腔体20内的至少一个分离板组，所述至少一个分离板组包括限流孔板24和挡板25，所述限流孔板24包括允许所述油气混合气体通过的若干个孔，而所述挡板25靠近所述限流孔板24设置在所述限流孔板24下游，并面对所述限流孔板24的孔。油气混合气体的路径以实线箭头50示出。油气混合气体从油气分离器的气体入口21进入油气分离器腔体20并从油气分离器的气体出口29流出，通往发动机进气歧管。应当注意的是，本文中所提到的用语“下游”都是针对油气混合气体在腔体20内的流向而言的。从油气混合气体中分离出的油的路径以虚线箭头60示出。分离出的油通过排油孔26排出。在所示的实施例中，油气分离器腔体20由发动机罩盖10的一部分和附接在其上的通风板30共同限定，但在备选实施例中，油气分离器腔体20也可由发动机罩盖10整体地形成。

如图所示，气体入口21处具有遮挡结构，遮挡结构的作用是使油气混合气体如箭头50所示的那样从两侧进入油气分离器腔体20，同时挡住由曲轴直接甩出的油。图中遮挡结构为在气体入口21处从通风板30向外延伸出的遮挡板。在油气分离器腔体20内部、气体入口21与分离板组的限流孔板24之间设置有多个筋条23和节流板22，它们直接与油气混合气体接触，从而吸附油气混合气体中所包含的大的油滴，起到预分离的作用。如图所示，筋条23从发动机罩盖10的壁上延伸出而节流板22附接在通风板30上。

在气体入口21下游，布置有本实用新型的分离板组和排油孔。其中分离板组包括限流孔板24和靠近限流孔板24设置的挡板25，限流孔板24上布置有允许油气混合气体通过的若干个孔，而挡板25设置成面对着限流孔板24上的孔。已知的是，限流孔板24的作用是在限流孔板24两侧产生压降并使通过限流孔板24的流体加速。如图中箭头所示，油气混合气体经过限流孔板24后加速撞击挡板25，从而使其中所含有的油滴吸附在挡板25上，吸附在挡板25上的油滴由于重力而落下，从排油孔26排出。图示的实施例中，限流孔板24和挡板25为竖直地设置的，在备选实施例中，限流孔板24和挡板25也可倾斜地设置或成角度地设置，重要的是，通过限流孔板24而加速的油气混合气体撞击到挡板25。在所示的实施例中，限流孔板24的上半部集中设置有7个3mm直径的孔。在备选实施例中，可以改变限流孔板24上的孔的数量和直径来获得不同的分离效率和压降。减小孔径和孔的数量都会提高分离效率也会带来更大的压降。在所示的实施例中，限流孔板24和挡板25之间的间距为6mm。备选地，限流孔板24和挡板25之间的间距可根据实际情况而改变。

在分离板组下游处布置着排油孔26，其用于将由分离板组分离出的油排回曲轴箱。在该处的排油孔26采用了特殊的设计，其为具有一定深度的方漏斗形状的排油孔。在发动机运行过程中，分离出的油流入排油孔26，并且由于限流孔板24所产生的压降，使得限流孔板24下游处腔体20内的气压小于曲轴箱中的气体气压，因此由于排油孔26两侧的压差，在排油孔26中会形成了一定高度的油柱，排油孔26的深度使油柱能保持在排油孔26中。如果在排油孔26中没有油柱，则由于限流孔板24的存在，会使其下游处腔体20内的气压小于曲轴箱内的气压，从而导致油气混合气体从排油孔26反窜入腔体20中。所以具有一定深度的排油孔能使分离出的油顺利地排回曲轴箱同时避免油气混合气体的反窜问题。从图中可见，排油孔26设计成方漏斗形，在备选实施例中，排油孔26可设计成圆柱形、方柱形、圆漏斗形等等，只要其具有容纳油柱的一定深度，但是漏斗形的排油孔是优选的。在图中所示的实施例中，漏斗形排油孔26具有深度为13mm而底部孔径为3mm。取决于限流孔板24所产生的压降的大小，也可以选择其他适合的深度和底部孔径。

图中所示的实施例中仅存在一个分离板组和一个排油孔，但可以构思，取决于所要求的分离效率、发动机罩盖的内部空间等因素，可以布置若干个这样的分离板组和若干个排油孔，在每一个分离板组下游都对应地设置有具有深度和底部孔径的排油孔，从而可分离出更纯净的气体。所分离出的气体通过气体出口29流出，并提供至发动机以供燃烧。

再参考图3，图3中示出了本实用新型的优选实施例的通风板30。如图所示，将气体入口21、节流板22、限流孔板24以及排油孔26整合在通风板30上使得本实用新型的油气分离器生产更方便，结构更紧凑。整块通风板30可通过铆接、螺栓、焊接、粘合等方法附接至发动机罩盖10的对应位置上，并且由通风板30和发动机罩盖10限定的腔体20可采用室温硫化型硅橡胶等来密封。

通过发动机台架实验发现，采用本实用新型的发动机在各种工况下，随曲轴箱强制通风(PCV)系统带出的油量不超过0.3克每小时，具有良好的分离效果。

以上所描述的具体实施例仅为了更清楚地描述本实用新型的原理，其中将各个部件具体化而使本实用新型的原理更容易理解。在不脱离本实用新型的范围的情况下，本领域的技术人员可容易地对本实用新型进行各种修改。故应当理解的是，本实用新型的范围不应由以上具体实施例限制，而仅由所附的权利要求书限制。

Claims (14)

1. 一种用于发动机的油气分离器，其包括：

气体入口(21)，其用于引入油气混合气体；

至少部分地由发动机罩盖(10)限定的腔体(20)，所述油气混合气体由所述气体入口(21)引入后流过所述腔体(20)；

气体出口(29)，其与所述腔体(20)连通并与发动机进气歧管连接；以及

排油孔(26)，其与所述腔体(20)连通并用于排出从所述油气混合气体分离出的油；

其特征在于，所述油气分离器还包括设置在所述腔体(20)内的至少一个分离板组，所述至少一个分离板组包括限流孔板(24)和挡板(25)，所述限流孔板(24)包括允许所述油气混合气体通过的若干个孔，而所述挡板(25)靠近所述限流孔板(24)设置在所述限流孔板(24)下游，并面对所述限流孔板(24)的孔。

2. 根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述腔体(20)由所述发动机罩盖(10)的一部分和附接在所述发动机罩盖(10)上的通风板(30)限定。

3. 根据权利要求2所述的油气分离器，其特征在于，所述气体入口(21)和所述排油孔(26)设置在所述通风板(30)上且所述限流孔板(24)附接在所述通风板(30)上。

4. 根据权利要求3所述的油气分离器，其特征在于，所述油气分离器还包括在所述气体入口(21)与所述至少一个分离板组的限流孔板(24)之间从所述发动机罩盖(10)的壁延伸出的多个筋条(23)和附接在所述通风板(30)上的节流板(22)。

5. 根据权利要求1、2或3所述的油气分离器，其特征在于，在每一个分离板组下游都对应地设置有具有深度和底部孔径的排油孔(26)。

6. 根据权利要求5所述的油气分离器，其特征在于，所述排油孔(26)的深度和底部孔径尺寸定成在发动机运行期间，能在所述排油孔(26)中保持一定高度的油柱。

7. 根据权利要求6所述的油气分离器，其特征在于，所述排油孔(26)的形状为漏斗形。

8. 根据权利要求7所述的油气分离器，其特征在于，所述排油孔(26)的深度为13mm，而所述排油孔(26)的底部孔径为3mm。

9. 根据权利要求2所述的油气分离器，其特征在于，所述气体入口(21)带有防止油直接甩入所述腔体(20)的遮挡结构。

10. 根据权利要求9所述的油气分离器，其特征在于，所述遮挡结构为在气体入口(21)处从所述通风板(30)向外延伸出的遮挡板。

11.根据权利要求1或2所述的油气分离器，其特征在于，所述限流孔板(24)包括集中设置在其上半部的7个孔径为3mm的孔，从而使经过所述限流孔板(24)的油气混合气体加速。

12. 根据权利要求2所述的油气分离器，其特征在于，所述通风板(30)由低碳钢制成，并且通过铆接来附接至由铝合金材料制成的所述发动机罩盖(10)上，所述腔体(20)通过室温硫化型硅橡胶来密封。

13. 一种发动机，其特征在于，其包括集成在所述发动机的罩盖内的如权利要求1-12中任一项所述的油气分离器。

14. 根据权利要求13所述的发动机，其特征在于，所述油气分离器的气体入口(21)引入的是曲轴箱气体。