CN208686454U - 曲轴箱油气分离器及发动机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种曲轴箱油气分离器及发动机系统。曲轴箱油气分离器包括壳体、压力平衡阀、旁通阀及单向调节阀。壳体内的油气分离腔通过分隔板分隔成第一腔室和第二腔室，分隔板上设有气孔，壳体设有进气口、回油管路、出气管路及旁通管路。第一腔室内设有栅栏式油气分离通道，用于对自进气口进入第一腔室的气体进行初级油气分离；第二腔室对应气孔设有滤芯槽，滤芯槽内设有滤芯，用于对由第一腔室经气孔进入第二腔室的气体进行二次油气分离；回油管路的内端与第二腔室连通，回油管路的外端用于与曲轴箱的回油口相连，以通过回油管路将二次油气分离出的机油回流至曲轴箱内。本实用新型能够提高油气分离效率，并实现曲轴箱内外部压力平衡。

Description

曲轴箱油气分离器及发动机系统

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种曲轴箱油气分离器及发动机系统。

背景技术

汽车在运行过程中由于未完全燃烧的气体有一小部分不可避免的会从气缸体和活塞环之间串入汽车曲轴箱中，导致曲轴箱内部压力不断升高，为了控制曲轴箱内部压力，必须接入通风系统，老式的通风系统是直接将未燃烧的气体排入大气中，不但污染环境，还导致燃烧效率低下，不节能环保。

后来为了节能环保，将曲轴箱通风系统改为闭式结构，将曲轴箱串入的气体引入发动机的进气口，参与二次燃烧，即避免了未燃烧完全的废气排入大气造成污染，又能起到节能环保的作用。但是这样的闭式结构有以下缺点：

1，未经过滤的混合气含有机油，它会随着混合气被带入发动机进行燃烧，长期的结果就是导致发动机内部积碳严重，且大量的机油混入发动机内部之后还会导致火花塞的点火失灵，同时烧毁节气门；

2，由于现有通风系统缺少内外环境压力平衡系统，曲轴箱内部的压力无法得到有效的平衡，同样会导致再特殊工况下，机油被带入发动机内部燃烧，造成发动机的损坏。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种曲轴箱油气分离器及发动机系统，旨在提高油气分离效率，并实现曲轴箱内外部压力平衡。

为了达到上述目的，本实用新型提出一种曲轴箱油气分离器，所述曲轴箱油气分离器包括壳体、压力平衡阀、旁通阀及单向调节阀；

所述壳体包括结合在一起的上壳和下壳，并在上壳和下壳之间形成有油气分离腔，所述壳体内设有分隔板，所述油气分离腔通过所述分隔板分隔成第一腔室和第二腔室，所述分隔板上设有用于连通所述第一腔室和第二腔室的气孔，所述壳体设有进气口、回油管路、出气管路及旁通管路；

所述进气口与所述第一腔室连通，所述进气口用于与曲轴箱连接以供曲轴箱内的气体进入所述第一腔室；

所述第一腔室内设有栅栏式油气分离通道，用于对自所述进气口进入所述第一腔室的气体进行初级油气分离；

所述旁通管路的内端与所述油气分离腔连通，所述旁通管路的外端连通大气，所述旁通阀设于所述旁通管路上以控制旁通管路的打开与关闭；

所述第二腔室对应所述气孔设有滤芯槽，所述滤芯槽内设有滤芯，用于对由第一腔室经所述气孔进入第二腔室的气体进行二次油气分离；

所述出气管路的内端与所述第二腔室连通，所述出气管路的外端用于与发动机连接，以通过所述出气管路将二次油气分离出的气体送入发动机；所述单向调节阀设于所述出气管路上，用于控制所述出气管路中的气流朝向发动机单向流动并防止真空反吸；

所述压力平衡阀安装在所述壳体上用于平衡曲轴箱出气口的内外压差；

所述回油管路的内端与所述第二腔室连通，所述回油管路的外端用于与曲轴箱的回油口相连，以通过所述回油管路将二次油气分离出的机油回流至曲轴箱内。

优选地，所述压力平衡阀在曲轴箱的内外压差大于第一预设压强时开启，在曲轴箱的内外压差小于或等于所述第一预设压强时关闭；

所述旁通阀在曲轴箱的内部压强小于0KPa时打开以从外部大气导入新鲜空气，在曲轴箱的内部压强大于或等于0KPa且小于或等于第二预设压强时关闭，以及在曲轴箱的内部压强大于所述第二预设压强时打开泄压；

所述单向调节阀在曲轴箱的内部压强小于第三预设压强打开以防止真空反吸，所述第三预设压强为负值；

所述第一预设压强小于所述第二预设压强，且所述第一预设压强大于所述第三预设压强。

优选地，所述第一预设压强为1KPa，所述第二预设压强为4KPa，所述第三预设压强为-4KPa。

优选地，所述分隔板包括设于所述上壳内壁的上板体及设于所述下壳内壁的下板体，所述上板体和下板体相对接组成所述分隔板，所述气孔设于所述上板体上，所述滤芯槽设于所述上壳内壁，所述下壳对应所述滤芯槽设有用于支撑所述滤芯的支撑板。

优选地，所述上壳的内壁和下壳的内壁对应所述第一腔室均设有呈弯曲的多条油气分离栅栏板，相邻两条油气分离栅栏板之间形成一条所述油气分离通道。

优选地，所述油气分离挡板的侧面形成有挡条。

优选地，所述壳体内还设有中隔板，所述第一腔室通过所述中隔板分隔成第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道靠近所述进气口的一端相连通，所述第一通道连通所述进气口和所述气孔，所述第一通道和第二通道均设有所述油气分离挡板，所述旁通管对应所述第二通道设置。

优选地，所述下壳的内壁于所述进气口的边缘设有弧形挡板，所述上壳内壁正对所述进气口设有若干筋条。

优选地，所述压力平衡阀包括阀盖、阀膜及弹簧，所述阀膜采用氢化丁腈橡胶制成，所述弹簧采用阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝，所述滤芯采用化学纤维棉，所述上壳和下壳均采用耐高温阻燃玻纤增强材料制成，并通过超声波焊接成型工艺连接在一起。

为了达到上述目的，本实用新型还提出一种发动机系统，包括曲轴箱、发动机、及前述的曲轴箱油气分离器，所述曲轴箱油气分离器的进气口与所述曲轴箱的出气口连接，所述曲轴箱油气分离器的出气管路的外端与所述发动机的进气口连接。

本实用新型提出的一种曲轴箱油气分离器及发动机系统，通过在第一腔室中设置栅栏式油气分离通道，能够对自所述进气口进入所述第一腔室的气体进行初级油气分离，并通过在第二腔室设置滤芯，对由第一腔室经所述气孔进入第二腔室的气体进行二次油气分离，能够有效地提高油气分离效率。通过设置压力平衡阀、旁通阀及单向调节阀，能够有效地对曲轴箱内部压力进行调节，使曲轴箱内外部压力达到平衡，避免在特殊工况下将机油带入发动机，能够很好的达到了汽车的环保节能减排的目的。

附图说明

图1是本实用新型较佳实施例曲轴箱油气分离器的组装结构示意图。

图2是图1所示曲轴箱油气分离器由另一视角所视的组装结构示意图。

图3是图1所示曲轴箱油气分离器的分解示意图。

图4是图3所示曲轴箱油气分离器中上壳与压力平衡阀的分解示意图。

图5是图3所示曲轴箱油气分离器中上壳由底部所视的结构示意图。

为了使本实用新型的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。

具体实施方式

参照图1至图5，本实用新型较佳实施例提出一种曲轴箱油气分离器，在本实施例中，曲轴箱油气分离器包括壳体1、压力平衡阀2、旁通阀3及单向调节阀4。所述壳体1包括结合在一起的上壳11和下壳12，并在上壳11和下壳12之间形成有油气分离腔，所述壳体1内设有分隔板13，所述油气分离腔通过所述分隔板13分隔成第一腔室101和第二腔室102，所述分隔板13上设有用于连通所述第一腔室101和第二腔室102的气孔130，所述壳体1设有进气口14、回油管路15、出气管路16及旁通管路17。

所述上壳11和下壳12均采用耐高温阻燃玻纤增强材料例如PA66+GF20制成，并通过超声波焊接成型工艺连接在一起，不添加其他化学粘接剂，高效环保。

所述进气口14与所述第一腔室101连通，所述进气口14用于与曲轴箱连接以供曲轴箱内的气体进入所述第一腔室101。曲轴箱内的气体通常含有机油，在进入发动机之前需要进行油气分离，否则混合气被带入发动机进行燃烧，长期的结果就是导致发动机内部积碳严重，且大量的机油混入发动机内部之后还会导致火花塞的点火失灵，同时烧毁节气门。

所述第一腔室101内设有栅栏式油气分离通道103，用于对自所述进气口14进入所述第一腔室101的气体进行初级油气分离。

所述旁通管路17的内端与所述油气分离腔连通，所述旁通管路17的外端连通大气，所述旁通阀3设于所述旁通管路17上以控制旁通管路17的打开与关闭。

所述第二腔室102对应所述气孔130设有滤芯槽104，所述滤芯槽104内设有滤芯5，用于对由第一腔室101经所述气孔130进入第二腔室102的气体进行二次油气分离。所述滤芯5可以采用高效油气分离材料例如化学纤维棉，油气分离效率可达95％以上。

所述出气管路16的内端与所述第二腔室102连通，所述出气管路16的外端用于与发动机连接，以通过所述出气管路16将二次油气分离出的气体送入发动机；所述单向调节阀4设于所述出气管路16上，用于控制所述出气管路16中的气流朝向发动机单向流动并防止真空反吸。

所述压力平衡阀2安装在所述壳体1上用于平衡曲轴箱出气口的内外压差。在本实施例中，压力平衡阀2对应第二腔室102设置。

所述回油管路15的内端与所述第二腔室102连通，所述回油管路15的外端用于与曲轴箱的回油口相连，以通过所述回油管路15将二次油气分离出的机油回流至曲轴箱内。

所述压力平衡阀2在所述壳体1的内外压差大于第一预设压强例如时开启，在所述壳体1的内外压差小于或等于所述第一预设压强时关闭；

所述旁通阀3在曲轴箱的内部压强小于0KPa时打开以从外部大气导入新鲜空气，导入的新鲜空气经壳体1的进气口14进入曲轴箱，从而为曲轴箱内注入新鲜空气防止曲轴箱内机油老化变质。

所述旁通阀3在曲轴箱的内部压强大于或等于0KPa且小于或等于第二预设压强时关闭，此时主要通过压力平衡阀2来将多余气体通过管路导入发动机内二次燃烧，以达到节能环保的目的。

所述旁通阀3在曲轴箱的内部压强大于所述第二预设压强时打开泄压；此时主要是为了过压气体的排放，防止滤芯5堵塞导致曲轴箱内气压增大导致的曲轴箱油封泄露风险。因为旁通阀3内部设置有粗滤棉可以滤除一部分排入大气的油气混合物，从而降低环保风险，同时当旁通阀3过压开启后，内部设置了压力报警器，可以及时提醒司机更换相关配件。

所述单向调节阀4在曲轴箱的内部压强小于第三预设压强打开来补充曲轴箱内部真空损失，以防止真空反吸，所述第三预设压强为负值。单向调节阀4设置在出气管路16位置，目的是为了防止在特殊工况需要大量瞬间吸入空气时，进气通道真空，导致曲轴箱机油被吸入管路，流入发动机燃烧室参与燃烧，导致严重积碳，也会导致节气门烧坏。

所述第一预设压强小于所述第二预设压强，且所述第一预设压强大于所述第三预设压强。

在本实施例中，优选地，所述第一预设压强为1KPa，所述第二预设压强为4KPa，所述第三预设压强为-4KPa。

所述曲轴箱油气分离器中，通过在第一腔室101中设置栅栏式油气分离通道103，能够对自所述进气口14进入所述第一腔室101的气体进行初级油气分离，并通过在第二腔室102设置滤芯5，对由第一腔室101经所述气孔130进入第二腔室102的气体进行二次油气分离，能够有效地提高油气分离效率，整体油气分离效率可达99％以上。通过设置压力平衡阀2、旁通阀3及单向调节阀4，能够有效地对曲轴箱内部压力进行调节，使曲轴箱内外部压力达到平衡，避免在特殊工况下将机油带入发动机，能够很好的达到了汽车的环保节能减排的目的。

所述分隔板13包括设于所述上壳11内壁的上板体131及设于所述下壳12内壁的下板体132，所述上板体131和下板体132相对接组成所述分隔板13，所述气孔130设于所述上板体131上，所述滤芯槽104设于所述上壳11内壁，所述下壳12对应所述滤芯槽104设有用于支撑所述滤芯5的支撑板121。

所述上壳11的内壁和下壳12的内壁对应所述第一腔室101均设有呈弯曲的多条油气分离栅栏板18，相邻两条油气分离栅栏板18之间形成一条所述油气分离通道103。通过采用弯曲的多条油气分离栅栏板18，能够增加油气分离栅栏板18与气体的接触面积，使气体中混合的机油尽可以多地附着在油气分离栅栏板18上，以提高油气分离的效率。所述油气分离栅栏板18的侧面形成有挡条181，挡条181能阻止分离出的机油沿气体流动方向流向滤芯5。

第一腔室101中分离出来的机油可以是通过进气口14回流到曲轴箱中，或者单独设置与曲轴箱连接的回流管道。

所述壳体1内还设有中隔板，所述第一腔室101通过所述中隔板19分隔成第一通道105和第二通道106，所述第一通道105和第二通道106靠近所述进气口14的一端相连通，所述第一通道105连通所述进气口14和所述气孔130，所述第一通道105和第二通道106均设有所述油气分离栅栏板，所述旁通管对应所述第二通道106设置。在本实施例中，所述中隔板19包括位于所述上壳11的内壁上的第一板体和位于所述下壳12的内壁的和第二板体，所述第一板体和第二板体对接组成所述中隔板19。

所述下壳12的内壁于所述进气口14的边缘设有弧形挡板122，所述上壳11内壁正对所述进气口14设有若干筋条111。通过设置筋条111，一方面可以增加上壳11内壁正对所述进气口14位置的强度，另一方面，可以能够增与气体的接触面积，使气体中混合的机油尽可以多地附着在筋条111，以提高油气分离的效率。

所述压力平衡阀2包括阀盖21、阀膜22及弹簧23。所述阀膜22采用氢化丁腈橡胶(HNBR)制成，可在150摄氏度的高温中长期使用，抗疲劳，耐油，耐化学性能稳定。所述弹簧23采用阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝，此材质弹簧弹性系数稳定，长期使用后，稳定性能好。

本实用新型的实施例还提出一种发动机系统，所述发动机系统包括曲轴箱、发动机、以及前述的曲轴箱油气分离器，所述曲轴箱油气分离器的进气口14与所述曲轴箱的出气口连接，所述曲轴箱油气分离器的出气管路16的外端与所述发动机的进气口连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种曲轴箱油气分离器，其特征在于，所述曲轴箱油气分离器包括壳体、压力平衡阀、旁通阀及单向调节阀；

所述壳体包括结合在一起的上壳和下壳，并在上壳和下壳之间形成有油气分离腔，所述壳体内设有分隔板，所述油气分离腔通过所述分隔板分隔成第一腔室和第二腔室，所述分隔板上设有用于连通所述第一腔室和第二腔室的气孔，所述壳体设有进气口、回油管路、出气管路及旁通管路；

所述进气口与所述第一腔室连通，所述进气口用于与曲轴箱连接以供曲轴箱内的气体进入所述第一腔室；

所述第一腔室内设有栅栏式油气分离通道，用于对自所述进气口进入所述第一腔室的气体进行初级油气分离；

所述旁通管路的内端与所述油气分离腔连通，所述旁通管路的外端连通大气，所述旁通阀设于所述旁通管路上以控制旁通管路的打开与关闭；

所述第二腔室对应所述气孔设有滤芯槽，所述滤芯槽内设有滤芯，用于对由第一腔室经所述气孔进入第二腔室的气体进行二次油气分离；

所述出气管路的内端与所述第二腔室连通，所述出气管路的外端用于与发动机连接，以通过所述出气管路将二次油气分离出的气体送入发动机；所述单向调节阀设于所述出气管路上，用于控制所述出气管路中的气流朝向发动机单向流动并防止真空反吸；

所述压力平衡阀安装在所述壳体上用于平衡曲轴箱出气口的内外压差；

所述回油管路的内端与所述第二腔室连通，所述回油管路的外端用于与曲轴箱的回油口相连，以通过所述回油管路将二次油气分离出的机油回流至曲轴箱内。

2.如权利要求1所述的曲轴箱油气分离器，其特征在于，所述压力平衡阀在曲轴箱的内外压差大于第一预设压强时开启，在曲轴箱的内外压差小于或等于所述第一预设压强时关闭；

所述旁通阀在曲轴箱的内部压强小于0KPa时打开以从外部大气导入新鲜空气，在曲轴箱的内部压强大于或等于0KPa且小于或等于第二预设压强时关闭，以及在曲轴箱的内部压强大于所述第二预设压强时打开泄压；

所述单向调节阀在曲轴箱的内部压强小于第三预设压强打开以防止真空反吸，所述第三预设压强为负值；

所述第一预设压强小于所述第二预设压强，且所述第一预设压强大于所述第三预设压强。

3.如权利要求2所述的曲轴箱油气分离器，其特征在于，所述第一预设压强为1KPa，所述第二预设压强为4KPa，所述第三预设压强为-4KPa。

4.如权利要求1所述的曲轴箱油气分离器，其特征在于，所述分隔板包括设于所述上壳内壁的上板体及设于所述下壳内壁的下板体，所述上板体和下板体相对接组成所述分隔板，所述气孔设于所述上板体上，所述滤芯槽设于所述上壳内壁，所述下壳对应所述滤芯槽设有用于支撑所述滤芯的支撑板。

5.如权利要求1所述的曲轴箱油气分离器，其特征在于，所述上壳的内壁和下壳的内壁对应所述第一腔室均设有呈弯曲的多条油气分离栅栏板，相邻两条油气分离栅栏板之间形成一条所述油气分离通道。

6.如权利要求5所述的曲轴箱油气分离器，其特征在于，所述油气分离挡板的侧面形成有挡条。

7.如权利要求5所述的曲轴箱油气分离器，其特征在于，所述壳体内还设有中隔板，所述第一腔室通过所述中隔板分隔成第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道靠近所述进气口的一端相连通，所述第一通道连通所述进气口和所述气孔，所述第一通道和第二通道均设有所述油气分离挡板，所述旁通管对应所述第二通道设置。

8.如权利要求1至7项中任意一项所述的曲轴箱油气分离器，其特征在于，所述下壳的内壁于所述进气口的边缘设有弧形挡板，所述上壳内壁正对所述进气口设有若干筋条。

9.如权利要求1所述的曲轴箱油气分离器，其特征在于，所述压力平衡阀包括阀盖、阀膜及弹簧，所述阀膜采用氢化丁腈橡胶制成，所述弹簧采用阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝，所述滤芯采用化学纤维棉，所述上壳和下壳均采用耐高温阻燃玻纤增强材料制成，并通过超声波焊接成型工艺连接在一起。

10.一种发动机系统，包括曲轴箱和发动机，其特征在于，所述发动机系统还包括如权利要求1至9项中任意一项所述的曲轴箱油气分离器，所述曲轴箱油气分离器的进气口与所述曲轴箱的出气口连接，所述曲轴箱油气分离器的出气管路的外端与所述发动机的进气口连接。