CN216429724U - 一种油气分离机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种油气分离机构，属于发动机技术领域。它解决了现有的油气分离机构如何提高油气分离效率等问题。本油气分离机构，包括凸轮轴以及固定在凸轮轴一端上的离心阀，凸轮轴具有沿轴向设置的通气孔，通气孔包括呈圆锥形的配合段，配合段的孔径沿轴向从外到内逐渐变小，离心阀上具有与配合段对应的呈圆锥形的配合部，配合部插入到配合段中且配合部的外侧面与配合段的孔壁面之间具有锥面间隙，配合部的外侧面上开设有数个呈螺旋状的通风槽，通风槽的外端贯穿离心阀的外端面并形成进气口，通风槽的内端贯穿离心阀的内端面并形成出气口。本油气分离机构降低了油液被气体带走的可能性，提高了油气分离效率。

Description

一种油气分离机构

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，涉及一种油气分离机构。

背景技术

在发动机工作时，含有机油的油气混合物和废气在经过活塞环时容易泄漏到曲轴箱内，增大曲轴箱压力，威胁到发动机系统的稳定性。这样就需要在曲轴箱上设置排气装置用于将气体排出，而直接排气会将机油带出造成环境污染，因此在发动机系统的排气装置中设置油气分离机构。油气分离机构主要用于将油气混合物从曲轴箱内抽出，并利用离心力进行油气分离，分离后的气体重新进入缸内燃烧或者被排出，而分离后的油液重新返回油底壳，再次被利用。

如中国专利文献资料公开提出的一种车辆及其发动机[申请号：CN201710475627.6；公告号：CN 107084017 A]，其中公开了一种油气分离机构，包括凸轮轴、离心轮和出气过渡管，离心轮固定在凸轮轴的一端上，出气过渡管连接在凸轮轴的另一端上。凸轮轴的内部中空以形成分离区，离心轮上具有多个沿着其径向延伸的流通孔，流通孔与分离区的一端连通，出气过渡管与分离区的另一端连通，凸轮轴外部的气体能够经流通孔进入分离区。

凸轮轴转动的同时会带动离心轮转动，油气混合物从离心轮流通孔的一端进入流通孔，气体通过流通孔进入分离区，部分机油油滴由于离心作用，被阻止沿着流通孔进入分离区，实现油气的初步分离。但是由于机油油滴在离心轮中时都是附着在流通孔的孔壁面上，当气体快速通过时，油滴容易被气体带走进入到分离区，导致油气分离效率降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种油气分离机构，解决的技术问题是：如何提高油气分离效率。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种油气分离机构，包括凸轮轴以及固定在凸轮轴一端上的离心阀，所述凸轮轴具有沿轴向设置的通气孔，其特征在于，所述通气孔包括呈圆锥形的配合段，所述配合段的孔径沿轴向从外到内逐渐变小，所述离心阀上具有与配合段对应的呈圆锥形的配合部，所述配合部插入到配合段中且配合部的外侧面与配合段的孔壁面之间具有锥面间隙，所述配合部的外侧面上开设有数个呈螺旋状的通风槽，所述通风槽的外端贯穿离心阀的外端面并形成进气口，所述通风槽的内端贯穿离心阀的内端面并形成出气口。

油气分离机构工作时，凸轮轴转动带动离心阀同步转动。由于配合部呈圆锥形且通风槽呈螺旋状设置，离心阀转动产生离心力和轴向驱动力，油气混合物通过进气口进入到通风槽中，油液在离心力作用下被甩到配合段的孔壁面上并进入到锥面间隙中，气体则通过通风槽的出气口后进入到通气孔的内部空间中，实现了油气分离。由于配合段呈圆锥形且外大内小，油液被凸轮轴旋转产生的离心力向外输送并从进气口甩出，如果凸轮轴为水平设置时，油液还能够进一步利用重力作用向配合段的外端移动。本油气分离机构，锥面间隙的设置为油液的排出提供了不同的路径，降低了油液被气体带走的可能性，从而提高了油气分离效率。

在上述的油气分离机构中，所述离心阀外端面的外沿向离心阀内端倾斜形成倾斜面，所述进气口开设在倾斜面上。倾斜面的设置有利于将油液甩出，有利于提高油气分离效率。

在上述的油气分离机构中，所述通气孔还包括进气端，所述进气端位于配合段的外侧，所述进气端的孔壁面上开设有呈环形的嵌槽，所述离心阀的外端上具有与嵌槽对应的挡沿，所述挡沿凸出于配合部的外侧面，所述挡沿卡接于嵌槽，所述配合段的孔壁面上沿轴向开设有定位槽，所述配合部的外侧面上具有凸出的定位块，所述定位块嵌入到定位槽中。

通过挡沿与嵌槽形成卡接结构使离心阀轴向定位在凸轮轴中，通过定位块与定位槽的配合结构使离心阀周向固定在凸轮轴中，从而保证离合阀与凸轮轴同步转动，保证油气分离机构的油气分离效率。

在上述的油气分离机构中，所述进气端的孔壁面上位于嵌槽的内侧还具有挡肩，所述挡肩与挡沿之间设置有密封圈，所述密封圈弹性抵靠在挡沿上使挡沿抵靠在嵌槽的外壁面上。密封圈产生的弹力对挡沿具有轴向定位作用，防止离心阀产生轴向窜动而影响锥面间隙，保证油气分离机构的油气分离效率。同时密封圈还具有密封作用，避免油气进入到嵌槽中而影响分离。

在上述的油气分离机构中，所述离心阀的外端面上具有呈圆锥状的盲孔，所有进气口绕设在盲孔的外周侧并依次排列，所述离心阀的内端面为平面，所有出气口间隔设置在离心阀内端面的外沿处。盲孔的设置减轻了离心阀的重量，有利于发动机的轻量化设计和节能减排。出气口的位置使气体能够有序通过出气口，便于气体顺利通过通气孔排出。

在上述的油气分离机构中，油气分离机构还包括排气接管，所述通气孔还包括位于凸轮轴另一端的连接段，所述排气接管具有与连接段配合的连接端，所述连接段的孔壁面上具有凸出的呈环形的插接环，所述连接端插入到插接环中，所述插接环的内端凸出于连接端的内端面。排气接管与凸轮轴为插接关系，凸轮轴转动时排气接管不动，排气接管不转动则不会产生离心力，插接环对油液具有阻挡作用，插接环的内端凸出于连接端的内端面，则能够避免油液接触到连接端而混入气体，保证油气分离效率。

在上述的油气分离机构中，所述连接端的外侧面上具有凸出的呈环形的接触环，所述接触环的外侧面为外凸的弧形面，所述接触环的外侧面贴靠在插接环的内侧面上。接触环具有密封效果，避免气体从接触环与连接端之间的缝隙处漏出而需要重新进行油气分离，保证油气分离效率。同时接触面的外侧面为外凸的弧形面，避免接触环与连接端之间卡住影响凸轮轴的正常转动，保证发动机正常工作。

在上述的油气分离机构中，所述接触环有数个并沿轴向依次分布。多个接触环形成多道密封，更好的防止气体泄漏，保证油气分离效率。

在上述的油气分离机构中，所述通气孔的孔壁面上位于配合段与连接段之间具有凸出的呈环形的凸环。凸环具有阻挡油液的作用，降低油液向排气接管移动而混入到气体中的可能性，有利于提高油气分离效率。

在上述的油气分离机构中，所述凸环有数个并沿轴向依次排列。数个凸环形成数个阻挡部位，有利于油气分离。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

配合段和配合部呈圆锥形，配合部插入到配合段中且配合部的外侧面与配合段的孔壁面之间具有锥面间隙，通风槽螺旋设置在配合部的外侧面上，通风槽的外端贯穿离心阀的外端面并形成进气口，通风槽的内端贯穿离心阀的内端面并形成出风口，提高了油气分离效率。进气口设置在倾斜面上，有利于油液排出。通过嵌槽与挡沿形成轴向定位，通过定位块和定位槽形成周向定位，使离心阀固定在凸轮轴上同步转动，有利于保证油气分离效率。在挡肩与挡沿之间设置具有弹性的密封圈，避免离心阀发生轴向窜动，保证锥面间隙的存在，有利于保证油气分离效率。通气孔中凸环与插接环的设置，具有阻挡油液的作用。

附图说明

图1是本油气分离机构的立体图；

图2是本油气分离机构的剖视图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是图2中B处的放大图；

图5是本油气分离机构中凸轮轴的立体图；

图6是本油气分离机构中离心阀的立体图一；

图7是本油气分离机构中离心阀的立体图二。

图中，1、凸轮轴；2、通气孔；2a、进气端；2a1、嵌槽；2a2、挡肩；2b、配合段；2b1、定位槽；2c、凸环；2d、连接段；2d1、插接环；3、密封圈；4、排气接管；4a、连接端；4a1、接触环；5、离心阀；5a、挡沿；5b、倾斜面；5c、配合部；5d、盲孔；5e、通风槽；5f、进气口；5g、出气口；5h、定位块；6、锥面间隙。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1-图7所示，一种油气分离机构，包括凸轮轴1、离心阀5和排气接管4，离心阀5固定在凸轮轴1的一端上，排气接管4插接于凸轮轴1的另一端上。离心阀5和排气接管4均由塑料制成。凸轮轴1具有沿轴向设置的通气孔2，通气孔2包括进气端2a、配合段2b和连接段2d，进气端2a和配合段2b设置在凸轮轴1固定有离心阀5的一端上，进气端2a位于配合段2b的外侧，连接段2d设置在凸轮轴1固定有排气接管4的另一端上。通气孔2的孔壁面上位于配合段2b与连接段2d之间具有凸出的呈环形的凸环2c。凸环2c有数个并沿轴向依次排列，本实施例中，凸环2c设置有两个，也可以根据需要适当增加或者减少凸环2c的数量。

配合段2b呈圆锥形，配合段2b的孔径沿轴向从外到内逐渐变小，离心阀5上具有与配合段2b对应的呈圆锥形的配合部5c，配合部5c插入到配合段2b中，且配合部5c的外侧面与配合段2b的孔壁面之间具有呈环形的锥面间隙6。配合部5c的外侧面上开设有数个呈螺旋状的通风槽5e，通风槽5e沿周向均匀排列，通风槽5e的数量根据离合阀的大小设置，本实施例中设置有十个，也可以适当增加或者减少通风槽5e的数量，如设置八个、九个或者十一个、十二个等。通风槽5e的外端贯穿离心阀5的外端面并形成进气口5f，通风槽5e的内端贯穿离心阀5的内端面并形成出气口5g。离心阀5外端面的外沿向离心阀5内端倾斜形成倾斜面5b，进气口5f开设在倾斜面5b上。离心阀5的外端面上具有呈圆锥状的盲孔5d，所有进气口5f绕设在盲孔5d的外周侧并依次排列，离心阀5的内端面为平面，所有出气口5g间隔设置在离心阀5内端面的外沿处。

进气端2a的孔壁面上开设有呈环形的嵌槽2a1，离心阀5的外端上具有与嵌槽2a1对应的呈环形的挡沿5a，挡沿5a凸出于配合部5c的外侧面，挡沿5a卡接于嵌槽2a1。挡沿5a的外端面上开设有呈环形的变形槽，挡沿5a能够利用变形槽进行弹性变形以通过嵌槽2a1的外侧壁而嵌入到嵌槽2a1中。进气端2a的孔壁面上位于嵌槽2a1的内侧还具有挡肩2a2，挡肩2a2与挡沿5a之间设置有具有弹性的密封圈3，密封圈3压紧在挡沿5a与挡肩2a2之间，密封圈3弹性抵靠在挡沿5a上使挡沿5a抵靠在嵌槽2a1的外壁面上。配合段2b的孔壁面上沿轴向开设有定位槽2b1，配合部5c的外侧面上具有凸出的与定位槽2b1对应的定位块5h，定位块5h嵌入到定位槽2b1中使离心阀5在通气孔2中形成周向定位。密封圈3将嵌槽2a1与锥面间隙6隔开，避免油气进入到嵌槽2a1中，同时密封圈3的内侧部贴靠在配合部5c的外侧面上，密封圈3不会将锥面间隙6与进气口5f隔断，锥面间隙6与进气口5f保持连通，使油液能够从进气口5f被离心力甩出。

排气接管4固定在发动机缸盖上。排气接管4具有与连接段2d配合的连接端4a，连接段2d的孔壁面上具有凸出的呈环形的插接环2d1，连接端4a插入到插接环2d1中，插接环2d1的内端凸出于连接端4a的内端面。连接端4a的外侧面上具有凸出的呈环形的接触环4a1，接触环4a1的外侧面为外凸的弧形面，接触环4a1的外侧面贴靠在插接环2d1的内侧面上。接触环4a1有数个并沿轴向依次分布，本实施例中，接触环4a1设置有两个，也可以根据需要适当增加或者减少接触环4a1的数量。

油气分离机构工作时，凸轮轴1转动带动离心阀5同步转动，由于配合部5c呈圆锥形且通风槽5e呈螺旋状设置，离心阀5转动产生离心力和轴向驱动力，油气混合物通过进气口5f进入到通风槽5e中，油液在离心力作用下被甩到配合段2b的孔壁面上并进入到锥面间隙6中，气体则通过通风槽5e的出气口5g后进入到通气孔2的内部空间中，实现了油气分离。由于配合段2b呈圆锥形且外大内小，油液被凸轮轴1旋转产生的离心力向外输送并从进气口5f甩出，如果凸轮轴1为水平设置时，油液还能够进一步利用重力作用向配合段2b的外端移动。本油气分离机构中，锥面间隙6的设置为油液的排出提供了不同的路径，降低了油液被气体带走的可能性，从而提高了油气分离效率。凸环2c与插接环2d1均具有阻挡作用，接触环4a1具有密封作用，减少油气重新混合，有利于保证油气分离效率。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种油气分离机构，包括凸轮轴(1)以及固定在凸轮轴(1)一端上的离心阀(5)，所述凸轮轴(1)具有沿轴向设置的通气孔(2)，其特征在于，所述通气孔(2)包括呈圆锥形的配合段(2b)，所述配合段(2b)的孔径沿轴向从外到内逐渐变小，所述离心阀(5)上具有与配合段(2b)对应的呈圆锥形的配合部(5c)，所述配合部(5c)插入到配合段(2b)中且配合部(5c)的外侧面与配合段(2b)的孔壁面之间具有锥面间隙(6)，所述配合部(5c)的外侧面上开设有数个呈螺旋状的通风槽(5e)，所述通风槽(5e)的外端贯穿离心阀(5)的外端面并形成进气口(5f)，所述通风槽(5e)的内端贯穿离心阀(5)的内端面并形成出气口(5g)。

2.根据权利要求1所述的油气分离机构，其特征在于，所述离心阀(5)外端面的外沿向离心阀(5)内端倾斜形成倾斜面(5b)，所述进气口(5f)开设在倾斜面(5b)上。

3.根据权利要求1所述的油气分离机构，其特征在于，所述通气孔(2)还包括进气端(2a)，所述进气端(2a)位于配合段(2b)的外侧，所述进气端(2a)的孔壁面上开设有呈环形的嵌槽(2a1)，所述离心阀(5)的外端上具有与嵌槽(2a1)对应的挡沿(5a)，所述挡沿(5a)凸出于配合部(5c)的外侧面，所述挡沿(5a)卡接于嵌槽(2a1)，所述配合段(2b)的孔壁面上沿轴向开设有定位槽(2b1)，所述配合部(5c)的外侧面上具有凸出的定位块(5h)，所述定位块(5h)嵌入到定位槽(2b1)中。

4.根据权利要求3所述的油气分离机构，其特征在于，所述进气端(2a)的孔壁面上位于嵌槽(2a1)的内侧还具有挡肩(2a2)，所述挡肩(2a2)与挡沿(5a)之间设置有密封圈(3)，所述密封圈(3)弹性抵靠在挡沿(5a)上使挡沿(5a)抵靠在嵌槽(2a1)的外壁面上。

5.根据权利要求1-4任一所述的油气分离机构，其特征在于，所述离心阀(5)的外端面上具有呈圆锥状的盲孔(5d)，所有进气口(5f)绕设在盲孔(5d)的外周侧并依次排列，所述离心阀(5)的内端面为平面，所有出气口(5g)间隔设置在离心阀(5)内端面的外沿处。

6.根据权利要求1-4任一所述的油气分离机构，其特征在于，油气分离机构还包括排气接管(4)，所述通气孔(2)还包括位于凸轮轴(1)另一端的连接段(2d)，所述排气接管(4)具有与连接段(2d)配合的连接端(4a)，所述连接段(2d)的孔壁面上具有凸出的呈环形的插接环(2d1)，所述连接端(4a)插入到插接环(2d1)中，所述插接环(2d1)的内端凸出于连接端(4a)的内端面。

7.根据权利要求6所述的油气分离机构，其特征在于，所述连接端(4a)的外侧面上具有凸出的呈环形的接触环(4a1)，所述接触环(4a1)的外侧面为外凸的弧形面，所述接触环(4a1)的外侧面贴靠在插接环(2d1)的内侧面上。

8.根据权利要求7所述的油气分离机构，其特征在于，所述接触环(4a1)有数个并沿轴向依次分布。

9.根据权利要求6所述的油气分离机构，其特征在于，所述通气孔(2)的孔壁面上位于配合段(2b)与连接段(2d)之间具有凸出的呈环形的凸环(2c)。

10.根据权利要求9所述的油气分离机构，其特征在于，所述凸环(2c)有数个并沿轴向依次排列。

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