CN213510791U - 一种发动机闭式循环呼吸系统及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机闭式循环呼吸系统及发动机，发动机闭式循环呼吸系统包括与发动机曲轴箱连通的油气预分离器、与油气预分离器连通的油气主分离器和出气管路，油气预分离器和油气主分离器的回油口均与发动机油底壳连通；出气管路的一端与油气主分离器的出气口连通，另一端用于与增压器上游的空气进气管路交汇连通；出气管路上沿气体流向从上游到下游依次设置有用于消除气体中水汽的干燥收集装置、用于检测气体湿度的湿度传感器和微型电控风扇。发动机包括上述的发动机闭式循环呼吸系统。本实用新型可避免发生油气主分离器出气口结冰的故障，确保了发动机运行的安全可靠性。

Description

一种发动机闭式循环呼吸系统及发动机

技术领域

本实用新型属于发动机呼吸系统技术领域，尤其涉及一种发动机闭式循环呼吸系统及发动机。

背景技术

闭式呼吸系统是柴油机国六排放阶段的重要技术。由于发动机燃烧生成水、劣质燃油、进气水分等多种原因，导致呼吸器(油气分离器)出气中不可避免地存在一定水汽，在高寒环境下该水汽遇到低温进气，极易冷凝结冰并在呼吸器的出气口附近累积，最终导致出气口堵塞、发动机喷机油甚至飞车等严重事故，有较大的安全隐患。

鉴于此，亟需设计一种可从根本上解决呼吸器出气口结冰堵塞的闭式循环呼吸系统。

实用新型内容

旨在克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型解决的第一个技术问题是，提供一种发动机闭式循环呼吸系统，可避免发生油气主分离器出气口结冰的故障，确保了发动机运行的安全可靠性。

作为同一个技术构思，本实用新型解决的第二个技术问题是，提供一种发动机。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案是：一种发动机闭式循环呼吸系统，包括与发动机曲轴箱连通的油气预分离器和与所述油气预分离器连通的油气主分离器，所述油气预分离器和所述油气主分离器的回油口均与发动机油底壳连通；还包括出气管路，所述出气管路的一端与所述油气主分离器的出气口连通，另一端用于与增压器上游的空气进气管路交汇连通；所述出气管路上沿气体流向从上游到下游依次设置有用于消除气体中水汽的干燥收集装置、用于检测气体湿度的湿度传感器和微型电控风扇。

进一步，所述干燥收集装置包括迷宫式干燥结构和与所述迷宫式干燥结构连通的分离水收集结构。

进一步，所述迷宫式干燥结构包括壳体，所述壳体的侧部设置有进气端口和出气端口，所述进气端口位于所述出气端口的下方，所述壳体的底部设置有出水口；所述进气端口与所述出气端口之间的所述壳体的内壁上交错设置有多层挡板，多层所述挡板在所述壳体内形成迷宫式通道。

进一步，所述挡板上涂覆有疏水涂层。

进一步，所述分离水收集结构包括固定于所述迷宫式干燥结构底部的收集瓶，所述收集瓶由透明材料制成。

进一步，所述分离水收集结构包括固定于所述迷宫式干燥结构底部的收集瓶，所述收集瓶内设有液位报警器。

进一步，所述湿度传感器与发动机电控单元的输入端连接，所述微型电控风扇与所述发动机电控单元的输出端连接，且所述发动机电控单元的输出端连接湿度报警器。

进一步，所述油气预分离器为迷宫式分离器，所述油气主分离器为离心式分离器。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案是，提供一种发动机，包括所述的发动机闭式循环呼吸系统。

进一步，所述空气进气管路上设置有空气滤清器，所述出气管路与所述空气进气管路的交互处位于所述空气滤清器的下游。

由于采用了上述技术方案，取得的有益效果如下：

本实用新型的发动机闭式循环呼吸系统，在油气主分离器下游的出气管路上依次增加了用于消除气体中水汽的干燥收集装置、用于检测气体湿度的湿度传感器和微型电控风扇。利用干燥收集装置可消除油气主分离器出气中的水汽，有效避免出气口结冰堵塞；且可利用湿度传感器实时监测的气体湿度信息对干燥收集装置进行状态监控，以避免运行时间过长干燥收集装置出现堵塞、老化等功能劣化；同时，增加的微型电控风扇一方面可以消除干燥收集装置带来的压阻，另一面可以加速气体流速，使其快速与新鲜空气混合；湿度传感器与微型电控风扇的增设为避免出气口结冰提供了进一步保障。

附图说明

图1是本实用新型发动机闭式循环呼吸系统的结构原理图；

图2是图1中干燥收集装置的局部剖视图；

图3是本实用新型发动机闭式循环呼吸系统的控制原理图；

图中：1-发动机曲轴箱，2-发动机油底壳，3-增压器，4-空气进气管路，5-空气滤清器，6-中冷器，7-油气预分离器，8-油气主分离器，9-出气管路，91-干燥收集装置，92-迷宫式干燥结构，921-壳体，922-进气端口，923-出气端口，924-挡板，925-迷宫式通道，93-分离水收集结构，94-湿度传感器，95-微型电控风扇。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，本实用新型实施例仅仅是为了便于简化描述，不能理解为对本实用新型的限制。

由图1至图3共同所示，本实施例公开了一种发动机闭式循环呼吸系统，包括与发动机曲轴箱1连通的油气预分离器7和与油气预分离器7连通的油气主分离器8，油气预分离器7和油气主分离器8回油口均与发动机油底壳2连通。还包括出气管路9，出气管路9的一端与油气主分离器8的出气口连通，另一端用于与增压器3(压气机)上游的空气进气管路4交汇连通，以便于实现闭式循环；出气管路9上沿气体流向从上游到下游依次设置有用于消除气体中水汽的干燥收集装置91、用于检测气体湿度的湿度传感器94和微型电控风扇95。

其中，油气预分离器7和油气主分离器8的结构很多；本实施例中的油气预分离器7为迷宫式分离器，油气主分离器8为离心式分离器。

本实施例中，干燥收集装置91包括迷宫式干燥结构92和与迷宫式干燥结构92连通的分离水收集结构93。其中，迷宫式干燥结构92包括壳体921，壳体921的一侧部设置有进气端口922，相对的另一侧部设置有出气端口923，进气端口922位于出气端口923的下方，壳体921的底部设置有出水口；进气端口922与出气端口923之间的壳体921的内壁上交错设置有多层挡板924，多层挡板924在壳体921内形成迷宫式通道925。为了确保水汽与挡板924碰撞液化后可顺利进入分离水收集结构93中，可在挡板924上涂覆一层疏水涂层。

本实施例中，分离水收集结构93包括固定于迷宫式干燥结构92底部的收集瓶，收集瓶由透明材料制成；便于检查水收集量，当水收集过多之后可及时进行处理、清理。

为了更加及时的对收集瓶进行清理，可在收集瓶内增加液位报警器或液位传感器(需要发动机电控单元ECU电连接)，无需再严格要求收集瓶的材质。

为了便于实现智能控制，湿度传感器94与发动机电控单元(ECU)的输入端连接，微型电控风扇95与发动机电控单元的输出端连接，且发动机电控单元的输出端连接湿度报警器。控制原理为：湿度传感器94将监测的气体湿度信息传送给发动机电控单元，发动机电控单元基于获得的湿度信息进行干燥收集装置91工作状态的判断，当湿度过大超过设置限值时，发动机电控单元向湿度报警器发动报警指令，湿度报警器报警，用户可及时对干燥收集装置91进行检修或更换。发动机电控单元基于发动机转速传感器、油门踏板位置传感器获得当前工况下发动机运行速度和负荷，并通过查找预先标定的MAP图获得微型电控风扇95的目标转速，调节微型电控风扇95的实际转速至目标转速。

本实施例还公开了一种发动机，包括上述的发动机闭式循环呼吸系统。且空气进气管路4上设置有空气滤清器5和中冷器6，出气管路9与空气进气管路4的交互处位于空气滤清器5的下游。除此之外，发动机还包括冷却系统、排气系统人、燃料供给系统等。

综上，本实用新型的发动机闭式循环呼吸系统，利用干燥收集装置可消除油气主分离器出气中的水汽，有效避免出气口结冰堵塞。且可利用湿度传感器实时监测的气体湿度信息对干燥收集装置进行状态监控，以避免运行时间过长干燥收集装置出现堵塞、老化等功能劣化；同时，增加的微型电控风扇一方面可以消除干燥收集装置带来的压阻，另一面可以加速气体流速，使其快速与新鲜空气混合；湿度传感器与微型电控风扇的增设为避免出气口结冰提供了进一步保障。

简言之，本实用新型相比现有技术，可从根本上解决油气主分离器(呼吸器)出气口结冰堵塞的问题，且可降低故障发生率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机闭式循环呼吸系统，包括与发动机曲轴箱连通的油气预分离器和与所述油气预分离器连通的油气主分离器，所述油气预分离器和所述油气主分离器的回油口均与发动机油底壳连通；其特征在于，还包括出气管路，所述出气管路的一端与所述油气主分离器的出气口连通，另一端用于与增压器上游的空气进气管路交汇连通；所述出气管路上沿气体流向从上游到下游依次设置有用于消除气体中水汽的干燥收集装置、用于检测气体湿度的湿度传感器和微型电控风扇。

2.根据权利要求1所述的发动机闭式循环呼吸系统，其特征在于，所述干燥收集装置包括迷宫式干燥结构和与所述迷宫式干燥结构连通的分离水收集结构。

3.根据权利要求2所述的发动机闭式循环呼吸系统，其特征在于，所述迷宫式干燥结构包括壳体，所述壳体的侧部设置有进气端口和出气端口，所述进气端口位于所述出气端口的下方，所述壳体的底部设置有出水口；所述进气端口与所述出气端口之间的所述壳体的内壁上交错设置有多层挡板，多层所述挡板在所述壳体内形成迷宫式通道。

4.根据权利要求3所述的发动机闭式循环呼吸系统，其特征在于，所述挡板上涂覆有疏水涂层。

5.根据权利要求2或3所述的发动机闭式循环呼吸系统，其特征在于，所述分离水收集结构包括固定于所述迷宫式干燥结构底部的收集瓶，所述收集瓶由透明材料制成。

6.根据权利要求2或3所述的发动机闭式循环呼吸系统，其特征在于，所述分离水收集结构包括固定于所述迷宫式干燥结构底部的收集瓶，所述收集瓶内设有液位报警器。

7.根据权利要求1所述的发动机闭式循环呼吸系统，其特征在于，所述湿度传感器与发动机电控单元的输入端连接，所述微型电控风扇与所述发动机电控单元的输出端连接，且所述发动机电控单元的输出端连接湿度报警器。

8.根据权利要求1所述的发动机闭式循环呼吸系统，其特征在于，所述油气预分离器为迷宫式分离器，所述油气主分离器为离心式分离器。

9.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的发动机闭式循环呼吸系统。

10.根据权利要求9所述的发动机，其特征在于，所述空气进气管路上设置有空气滤清器，所述出气管路与所述空气进气管路的交互处位于所述空气滤清器的下游。

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