CN215890133U

CN215890133U - 涡轮增压发动机曲轴箱通风系统的全自动油气分离装置

Info

Publication number: CN215890133U
Application number: CN202122243428.7U
Authority: CN
Inventors: 金春夫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-09-16
Filing date: 2021-09-16
Publication date: 2022-02-22
Anticipated expiration: 2031-09-16

Abstract

本实用新型公开了涡轮增压发动机曲轴箱通风系统的全自动油气分离装置，包括曲轴箱、粗分离器、空气过滤器、涡轮、中冷器和进气歧管，所述空气过滤器、涡轮、中冷器和进气歧管依次连通，所述空气过滤器和曲轴箱通过第一管路连通且所述第一管路设有第一单向阀；所述粗分离器和空气过滤器通过第三管路连通，所述第三管路上引接出第四管路，所述第四管路的另一端连通进气歧管，所述第三管路上设有第三单向阀，所述第三单向阀位于引接点和空气过滤器之间，所述第四管路上设有PCV阀；还包括自动油气过滤器，所述自动油气过滤器设在第四管路上且位于PCV阀与进气歧管之间，所述自动油气过滤器和曲轴箱通过第二管路连通且所述第二管路上设有第二单向阀。

Description

涡轮增压发动机曲轴箱通风系统的全自动油气分离装置

技术领域

本实用新型涉及发动机辅助设备技术领域，尤其是涉及涡轮增压发动机曲轴箱通风系统的全自动油气分离装置。

背景技术

在运行工作中，发动机气缸燃烧产生的高压燃气中一小部分会通过活塞环的开口窜入曲轴箱、称之为废气，其成分里含有的可燃性气体、水蒸气等会污染发动机曲轴箱中的机油并导致机油润滑性能下降。由于环保的要求，曲轴箱的废气是不允许直接排入大气中而污染环境的，所以汽车发动机都必须设计曲轴箱强制通风系统，引入新鲜空气把曲轴箱的废气带出来到气缸做二次燃烧，再由三元催化器处理后排出，因为工作中的发动机曲轴箱内充满了雾状机油，强制通风会把机油带出来，因此强制通风系统还要有油气分离装置，把废气中的机油进行过滤并流回油底壳。

现有汽车涡轮增压发动机的曲轴箱强制通风普遍存在着油气分离效果差的问题。众所周知，发动机的活塞和缸套是靠曲轴旋转时连杆大头甩出来的机油做飞溅润滑的，工作中的发动机曲轴箱内部是充满了雾状机油，这些机油会随强制通风被带入进气系统，虽然每个曲轴箱强制通风系统都有油气分离装置，但都是迷宫挡板原理的，油气分离效果很一般。超标的机油被吸入进气歧管，最终到气缸参加与汽油的混合燃烧，导致进气道油泥污染和缸内及活塞油环回油孔早期积碳，而油环回油孔的积碳堵塞后果就是使发动机烧机油。

实用新型内容

为克服现有技术缺点，本实用新型目的在于提供涡轮增压发动机曲轴箱通风系统的全自动油气分离装置，以解决处理上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

涡轮增压发动机曲轴箱通风系统的全自动油气分离装置，包括曲轴箱、粗分离器、空气过滤器、涡轮、中冷器和进气歧管，所述曲轴箱和粗分离器通过窜气管路和回油管路构成连通，所述空气过滤器、涡轮、中冷器和进气歧管依次连通，所述空气过滤器和曲轴箱通过第一管路连通且所述第一管路设有第一单向阀；所述粗分离器和空气过滤器通过第三管路连通，所述第三管路上引接出第四管路，所述第四管路的另一端连通进气歧管，所述第三管路上设有第三单向阀，所述第三单向阀位于引接点和空气过滤器之间，所述第四管路上设有PCV阀；还包括自动油气过滤器，所述自动油气过滤器设在第四管路上且位于PCV阀与进气歧管之间，所述自动油气过滤器和曲轴箱通过第二管路连通且所述第二管路上设有第二单向阀。

优选的，当发动机处于低负荷状态时，进气歧管负压，废气从所述空气过滤器的滤芯外向内过滤；当发动机处于中大负荷状态时，进气歧管正压，压力空气反向从所述自动油气过滤器的滤芯内往外冲洗。

优选的，所述自动油气过滤器的底端设有截流孔。

更优选的，所述截流孔的直径为0.5mm。

更优选的，所述第二单向阀的开启力为0.05公斤。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型对发动机曲轴箱强制通风系统进行改进，在低负荷工况时与普通发动机一样，通过节气门前后压力差，引入新鲜空气强制通风；而中高负荷时，利用进气歧管处的压力，通过小流量的压力空气把临时过滤的机油压入曲轴箱，并把空气对曲轴箱强制通风换气；

此外还在进气歧管前的废气管段设计自动油气过滤器，自动油气过滤器底部设有截流孔，并由管路经第二单向阀连接至发动机曲轴箱；

发动机在低负荷时，进气歧管负压，第一单向阀和PCV阀开启，第二单向阀和第三单向阀关闭，废气经空气分离器、PCV阀、进气歧管进入气缸。含有机油的废气由滤芯外向内过滤后进入进气歧管，过滤的机油囤积在自动油气过滤器底部；

发动机中大负荷时，进气歧管正压，第一单向阀和PCV阀关闭，第二单向阀和第三单向阀打开，压力空气由从滤芯内向外反冲洗，使第二单向阀打开，过滤器底部囤积的机油经截流孔、第二单向阀被压回发动机。发动机在负荷变化中，废气中的机油不断地被过滤、回收。

和现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型是专门针对汽车涡轮增压发动机开发的一个减少发动机积碳的环保产品，增加了发动机中大工况曲轴箱的强制通风功能，它能把原厂进入进气歧管含有较多机油的废气再一次精细过滤，使机油分离率达90％以上；还能自动把机油回收至发动机，既减少了进气系统的油泥和缸内积碳，又降低了机油消耗。

本实用新型能有效降低发动机的机油消耗，减少进气道油泥污染和缸内积碳，增大中大负荷时曲轴箱的强制通风还能防止机油过早变质、老化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对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为本实用新型实施例的系统图。

图2为本实用新型实施例的结构示意图。

图3为本实用新型实施例的曲轴箱的窜气走向示意图。

图4为本实用新型实施例的发动机低负荷时的气体走向示意图。

图5为本实用新型实施例在低负荷时的空气过滤器的油气走向示意图。

图6为本实用新型实施例的发动机中高负荷时的气体走向示意图。

图7为本实用新型实施例在中高负荷时的空气过滤器的油气走向示意图。

图中，各附图标记为：

1-空气过滤器；2-涡轮；3-中冷器；4-进气歧管；5-粗分离器；6-油底壳； 7-活塞；8-第一单向阀；9-第二单向阀；10-第三单向阀；11-PCV阀；12-自动油气过滤器；121-滤芯；122-截流孔；13-第一管路；14-第二管路；15-第三管路；16-第四管路；17-窜气管路；18-回油管路；19-曲轴箱。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”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装置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实用新型的限制。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

如图1-6所示，涡轮增压发动机曲轴箱通风系统的全自动油气分离装置，包括曲轴箱19、粗分离器5、空气过滤器1、涡轮2、中冷器3和进气歧管4，曲轴箱19和粗分离器5通过窜气管路17和回油管路18构成连通；发动机气缸燃烧产生的高压燃气中一小部分会通过活塞7的开口处窜入曲轴箱19，窜气管路 17将窜气通往粗分离器5，废气经粗分离器5的分离后，机油顺回油管路18回到油底壳6内。

空气过滤器1、涡轮2、中冷器3和进气歧管4依次连通，空气过滤器1和曲轴箱19通过第一管路13连通且第一管路13设有第一单向阀8；粗分离器5 和空气过滤器1通过第三管路15连通，第三管路15上引接出第四管路16，第四管路16的另一端连通进气歧管4，第三管路15上设有第三单向阀10，第三单向阀10位于引接点和空气过滤器1之间，第四管路16上设有PCV阀11；还包括自动油气过滤器12，自动油气过滤器12设在第四管路16上且位于PCV阀11 与进气歧管4之间；自动油气过滤器12和曲轴箱19通过第二管路14连通且第二管路14上设有第二单向阀9；第二管路14是自动油气过滤器12底部连接发动机曲轴箱19的中大工况的强制通风管。自动油气过滤器12的底端设有截流孔 122，截流孔122的直径为0.5mm，截流孔122用于防止空气流量过大，造成曲轴箱19正压，正常情况下自动油气过滤器12的底部临时囤积的机油很少，机油回收后就是空气进入曲轴箱强制通风。

发动机在低负荷时，进气歧管4负压，第一单向阀8和PCV阀11开启，第二单向阀9和第三单向阀10关闭；废气经粗分离器5、PCV阀11、进气歧管4 进入气缸。其中，含有机油的废气由滤芯121外向内过滤后进入进气歧管4，过滤的机油囤积在自动油气过滤器12的底部。

发动机中大负荷时，进气歧管4正压，第一单向阀8和PCV阀11关闭，第二单向阀9和第三单向阀10打开；压力空气由从滤芯121内向外反冲洗，使第二单向阀9打开，自动油气过滤器12的底部囤积的机油经截流孔122、第二单向阀9被压回发动机，第二单向阀9的开启力为0.05公斤。发动机在负荷变化中，废气中的机油不断地被过滤、回收。

现有的大众EA888发动机的曲轴箱强制通风只在怠速和低负荷起作用，中高负荷时歧管端单向阀反向截止，废气通过其它阀转向涡轮压气机进口，但新鲜空气是无法引入，不能实现曲轴箱强制通风的全工况有效。而本实施例在低负荷工况时与普通发动机一样，通过节气门前后压力差，引入新鲜空气强制通风；而中高负荷时，利用进气歧管处的压力，通过小流量的压力空气把临时过滤的机油压入曲轴箱，并把空气对曲轴箱强制换气通风。

丰田的2.0T发动机机油消耗极其稳定，每一万公里消耗200毫升(0.2升)，但是经过多公里测试发现，200毫升中的约100毫升的机油是往进气歧管烧掉的，相当于消耗的机油中，大约一半的量没被过滤出来。采用本装置后，35目的滤芯能过滤出90％的机油，并回收到发动机里，对机油的回收和二次利用效果是很可观的。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为更清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方法予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims

1.涡轮增压发动机曲轴箱通风系统的全自动油气分离装置，包括曲轴箱、粗分离器、空气过滤器、涡轮、中冷器和进气歧管，所述曲轴箱和粗分离器通过窜气管路和回油管路构成连通，其特征在于，所述空气过滤器、涡轮、中冷器和进气歧管依次连通，所述空气过滤器和曲轴箱通过第一管路连通且所述第一管路设有第一单向阀；所述粗分离器和空气过滤器通过第三管路连通，所述第三管路上引接出第四管路，所述第四管路的另一端连通进气歧管，所述第三管路上设有第三单向阀，所述第三单向阀位于引接点和空气过滤器之间，所述第四管路上设有PCV阀；还包括自动油气过滤器，所述自动油气过滤器设在第四管路上且位于PCV阀与进气歧管之间，所述自动油气过滤器和曲轴箱通过第二管路连通且所述第二管路上设有第二单向阀。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压发动机曲轴箱通风系统的全自动油气分离装置，其特征在于，当发动机处于低负荷状态时，进气歧管负压，废气从所述自动油气过滤器的滤芯外向内过滤；当发动机处于中大负荷状态时，进气歧管正压，压力空气反向从所述自动油气过滤器的滤芯内往外冲洗。

3.根据权利要求1所述的涡轮增压发动机曲轴箱通风系统的全自动油气分离装置，其特征在于，所述自动油气过滤器的底端设有截流孔。

4.根据权利要求3所述的涡轮增压发动机曲轴箱通风系统的全自动油气分离装置，其特征在于，所述截流孔的直径为0.5mm。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的涡轮增压发动机曲轴箱通风系统的全自动油气分离装置，其特征在于，所述第二单向阀的开启力为0.05公斤。