CN214366278U - 一种闭式循环呼吸系统的发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种闭式循环呼吸系统的发动机，包括发动机，所述发动机的排气管上依次设置有增压器和后处理装置，还包括旁通管，所述旁通管的一端与曲轴箱连通，另一端与所述后处理装置连通，所述旁通管上设置有油气分离器和泵，所述泵靠近所述后处理装置设置。本实用新型的闭式循环呼吸系统的发动机，避免了机油或油气倒吸及呼吸系统结冰的情况，保护了增压器。

Description

一种闭式循环呼吸系统的发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种闭式循环呼吸系统的发动机。

背景技术

呼吸系统是通过将曲轴箱内的气体引出，从而维持曲轴箱内的压力等于或小于大气压力，利于发动机更好工作的系统。

现有发动机呼吸系统可以采用开式循环系统或闭式循环系统。所述开式循环系统，是将发动机下排气经过油气分离器处理后，直接排入大气，存在漏油、冒白烟问题，同时将下排气中PN、NOx、CO、HC等污染物排入大气，占用排放指标。所述闭式循环系统，是将油气分离之后的曲轴箱窜气重新引入发动机进气系统参与燃烧，使曲轴箱窜气完全封闭在发动机燃烧过程当中，不会对环境造成污染的曲轴箱窜气处理系统。如图1所示，将发动机01下排气经过油气分离器02过滤后引到空滤03后，与进气一同通过增压器04后进入发动机01。

目前的闭式循环系统，过滤后的下排气进入进气管，而进气管内负压较大，很容易导致机油或油气倒吸，降低增压器04的效率，甚至导致增压器04受损，且在低温的情况下可能引起呼吸系统结冰的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种闭式循环呼吸系统的发动机，避免了机油或油气倒吸及呼吸系统结冰的情况，保护了增压器。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种闭式循环呼吸系统的发动机，包括发动机，所述发动机的排气管上依次设置有增压器和后处理装置，还包括旁通管，所述旁通管的一端与曲轴箱连通，另一端与所述后处理装置连通，所述旁通管上设置有油气分离器和泵，所述泵靠近所述后处理装置设置。

可选地，所述后处理装置包括依次设置的DOC、DPF和SCR，所述DOC靠近所述增压器设置。

可选地，所述旁通管与所述排气管的连接端设置在所述DOC的前端。

可选地，所述旁通管与所述排气管的连接端设置在所述DOC和DPF之间。

可选地，所述油气分离器包括入口、第一出口和第二出口，所述入口用于与所述曲轴箱连通，所述第一出口用于与所述泵的入口连通，所述第二出口用于与油底壳连通。

可选地，所述旁通管上还设置有单向阀，所述单向阀设置在所述泵的靠近所述发动机的排气管的一侧。

可选地，所述增压器包括同轴设置的涡轮机和压气机，所述涡轮机设置在所述发动机的排气管上，所述压气机设置在所述发动机的进气管上，所述旁通管与所述排气管的连通位置设置在所述涡轮机的后端。

可选地，所述单向阀为耐高温阀门。

可选地，所述旁通管上靠近所述曲轴箱的连接端设置有压力传感器，所述压力传感器和所述泵均与发动机ECU通信连接。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的闭式循环呼吸系统的发动机，通过设置所述旁通管，所述旁通管上设置有油气分离器和泵，从而将所述曲轴箱内的窜气经过分离后输送到所述后处理装置位置，而不是将所述曲轴箱内的窜气输送到发动机的进气管的所述增压器前，从而避免了由于进气管内的负压导致的机油或油气倒吸，避免了机油或油气污染所述增压器，提高了所述增压器的效率，延长了所述增压器的使用寿命。发动机的排气管内压力较高，设置了泵在所述旁通管上，以便所述曲轴箱内的窜气顺利排出。所述旁通管内的窜气通过油气分离器分离后经过所述后处理装置处理，避免了所述曲轴箱内的窜气中的PN、NOx、CO、HC等污染物引起排放超标的问题。由于排气管中的气体温度较高，从而避免了呼吸系统结冰的情况，规避了低温情况下呼吸器出气口结冰。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的闭式循环呼吸系统的发动机的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的闭式循环呼吸系统的发动机的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的闭式循环呼吸系统的发动机的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种闭式循环呼吸系统的发动机，避免了机油或油气倒吸及呼吸系统结冰的情况，保护了增压器。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图2和图3，本实用新型提供了一种闭式循环呼吸系统的发动机，包括发动机1，发动机1的排气管上依次设置有增压器和后处理装置，还包括旁通管，所述旁通管的一端与曲轴箱连通，另一端与所述后处理装置连通，所述旁通管上设置有油气分离器2和泵3，泵3靠近所述后处理装置设置。

发动机1工作过程中，燃烧室的高压可燃混合气和已燃气体，会通过活塞组与气缸之间的间隙漏入曲轴箱内，造成窜气，其主要成分为未燃的燃油气、水蒸气和废气等。其中，所述旁通管用于将所述曲轴箱内的窜气经过油气分离器2分离后输送到所述后处理装置位置，所述后处理装置用于对油气分离器2分离后的气体进行后处理。所述旁通管与所述后处理装置连通的位置设置于所述增压器的后端的所述排气管上。上述的后端是以气流的方向界定的，气流先流过的地方定义为前端，后流过的地方定义为后端。

本实用新型的闭式循环呼吸系统的发动机，通过设置所述旁通管，所述旁通管上设置有油气分离器2和泵3，从而将所述曲轴箱内的窜气经过分离后输送到所述后处理装置位置，而不是将所述曲轴箱内的窜气输送到发动机1的进气管的所述增压器前，从而避免了由于进气管内的负压导致的机油或油气倒吸，避免了机油或油气污染所述增压器，提高了所述增压器的效率，延长了所述增压器的使用寿命。发动机1的排气管内压力较高，设置了泵3在所述旁通管上，以便所述曲轴箱内的窜气顺利排出。所述旁通管内的窜气通过油气分离器2分离后经过所述后处理装置处理，避免了所述曲轴箱内的窜气中的PN、NOx、CO、HC等污染物引起排放超标的问题。由于排气管中的气体温度较高，从而避免了呼吸系统结冰的情况，规避了低温情况下呼吸器出气口结冰。

具体的，所述后处理装置包括依次设置的DOC5、DPF6和SCR7，DOC5靠近所述增压器设置。DOC5为氧化型催化器，指安装在排气系统中，能通过各种物理化学作用来降低排气中污染物排放量的装置。DPF6为柴油颗粒过滤器，指安装在柴油车排气系统中，通过过滤来降低排气中的颗粒物的装置。SCR7为选择性催化还原系统，它能把发动机尾气中的NOx减少大半。

在一具体实施例中，所述旁通管与所述排气管的连接端设置在DOC5的前端。所述旁通管内的窜气通过油气分离器2分离后经过DOC5、DPF6和SCR7处理后排出，避免了窜气中的PN、NOx、CO、HC等污染物引起排放超标问题。窜气不需要经过所述增压器，避免了窜气对所述增压器的污染。同时避免了开式循环呼吸系统的排气冒白烟、漏油等问题。

在另一具体实施例中，所述旁通管与所述排气管的连接端设置在DOC5和DPF6之间。

进一步的，油气分离器2包括入口、第一出口和第二出口，所述入口用于与所述曲轴箱连通，所述第一出口用于与泵3的入口连通，所述第二出口用于与油底壳连通，所述第二出口用于将分离的油回流到所述油底壳内。

为了避免发动机1的排气管内的高压气体进入所述旁通管内，所述旁通管上还设置有单向阀，所述单向阀设置在泵3的靠近发动机1的排气管的一侧。所述单向阀的打开方向时，所述旁通管内的气流流向发动机1的排气管内。泵3为所述旁通管内的气流提供流向发动机1的排气管的动力。由于发动机1的排气管内的气流为高温气体，因此，所述旁通管上的所述单向阀为耐高温阀门。

具体的，所述增压器包括同轴设置的涡轮机4和压气机9，涡轮机4设置在发动机1的排气管上，压气机9设置在发动机1的进气管上，所述旁通管与所述排气管的连通位置设置在涡轮机4的后端，避免了窜气对所述增压器的涡轮机4的污染。

为了方便监测所述曲轴箱的压力，从而判断所述曲轴箱内的窜气情况，所述旁通管上靠近所述曲轴箱的连接端设置有压力传感器，所述压力传感器和泵3均与发动机ECU通信连接。当所述压力传感器检测到所述曲轴箱内的压力大于设定压力阈值时，表示所述曲轴箱内窜气过多，所述发动机ECU控制泵3开启，将窜气引出。

本实用新型的闭式循环呼吸系统的发动机，避免了所述曲轴箱的窜气中的PN、NOx、CO、HC等污染物引起排放超标问题，杜绝了采用开式循环呼吸系统的情况下冒白烟、漏油的问题。本实用新型的闭式循环呼吸系统的发动机对油气分离器2的过滤能力要求低，有效解决现有闭式循环采用昂贵的主动式油气分离器的问题。本实用新型的闭式循环呼吸系统的发动机的所述旁通管的出口连通的是排气管，而所述排气管排放的是高温气体，因此避免了呼吸器出气口结冰的现象。

在本方案的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本方案的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本方案的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种闭式循环呼吸系统的发动机，包括发动机，所述发动机的排气管上依次设置有增压器和后处理装置，其特征在于，还包括旁通管，所述旁通管的一端与曲轴箱连通，另一端与所述后处理装置连通，所述旁通管上设置有油气分离器和泵，所述泵靠近所述后处理装置设置。

2.根据权利要求1所述的闭式循环呼吸系统的发动机，其特征在于，所述后处理装置包括依次设置的DOC、DPF和SCR，所述DOC靠近所述增压器设置。

3.根据权利要求2所述的闭式循环呼吸系统的发动机，其特征在于，所述旁通管与所述排气管的连接端设置在所述DOC的前端。

4.根据权利要求2所述的闭式循环呼吸系统的发动机，其特征在于，所述旁通管与所述排气管的连接端设置在所述DOC和DPF之间。

5.根据权利要求1所述的闭式循环呼吸系统的发动机，其特征在于，所述油气分离器包括入口、第一出口和第二出口，所述入口用于与所述曲轴箱连通，所述第一出口用于与所述泵的入口连通，所述第二出口用于与油底壳连通。

6.根据权利要求1所述的闭式循环呼吸系统的发动机，其特征在于，所述旁通管上还设置有单向阀，所述单向阀设置在所述泵的靠近所述发动机的排气管的一侧。

7.根据权利要求1所述的闭式循环呼吸系统的发动机，其特征在于，所述增压器包括同轴设置的涡轮机和压气机，所述涡轮机设置在所述发动机的排气管上，所述压气机设置在所述发动机的进气管上，所述旁通管与所述排气管的连通位置设置在所述涡轮机的后端。

8.根据权利要求6所述的闭式循环呼吸系统的发动机，其特征在于，所述单向阀为耐高温阀门。

9.根据权利要求1所述的闭式循环呼吸系统的发动机，其特征在于，所述旁通管上靠近所述曲轴箱的连接端设置有压力传感器，所述压力传感器和所述泵均与发动机ECU通信连接。

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