ES2901633T3 - Separador de aceite que incluye elementos en espiral que definen vías de flujo helicoidales - Google Patents

Abstract

Un separador de aceite para separar el aceite de los gases cargados con aceite, que comprende: una carcasa (22, 222) que tiene una pluralidad de cavidades, extendiéndose cada una de dichas cavidades entre un extremo proximal y un extremo distal; una pluralidad de barrenas (66, 266, 266 '), teniendo cada una de dichos barrenas (66, 266, 266') un vuelo helicoidal que se extiende alrededor de un eje central longitudinal (207) entre un extremo de entrada y un extremo de salida, dichas barrenas (66, 266, 266 ') estando dispuestas en unas separadas de dichas cavidades para formar vías de flujo helicoidales alrededor de dichos ejes centrales longitudinales (207); caracterizado por que al menos una de dichos barrenas (66, 266, 266 ') tiene una pared anular (214) que se extiende desde dicho extremo de entrada alrededor de dicho eje central longitudinal (207), dicha pared anular (214) delimita una cámara de entrada (215); una tapa de extremo (212) fijada a dicha pared anular (214) sobre dicha cámara de entrada, teniendo dicha tapa de extremo una entrada (213); una válvula de émbolo (227) que tiene una cabeza de válvula (229) dispuesta en dicha cámara de entrada (215); y un elemento de muelle o resorte (235) configurado para desviar dicha cabeza de válvula (229) a una posición cerrada en un tope sellado con dicha tapa de extremo (212) para perfeccionar un sello o cierre hermético o cierre hermético sobre dicha entrada (213) para inhibir el flujo de gases cargados con aceite a través de la misma, dicha cabeza de válvula (229) se puede mover dentro de dicha cámara de entrada (215) contra la desviación de dicho elemento de muelle (235) a una posición abierta alejada de dicha tapa de extremo (212) en respuesta a la presión que se aplica contra dicha cabeza de válvula (229) suficiente para superar la desviación de dicho elemento de muelle (235), donde dicha tapa de extremo (212) tiene una abertura pasante (221) que se extiende a lo largo de dicho eje central longitudinal (207) y dicha válvula de émbolo (227) tiene un vástago de válvula (231) que se extiende desde dicha cabeza de válvula (229) a través de dicha abertura pasante (221).

Description

DESCRIPCIÓN

Separador de aceite que incluye elementos en espiral que definen vías de flujo helicoidales

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere en general a separadores de aceite para separar el aceite de los gases cargados con aceite. Más particularmente, la presente invención se refiere a un separador de aceite que incluye una pluralidad de elementos en espiral definiendo cada uno de ellos una vía de flujo helicoidal para guiar los gases cargados con aceite a través de la misma para separar el aceite de los gases cargados con aceite.

ANTECEDENTES

Esta sección proporciona información de antecedentes relacionados con la presente invención que no es necesariamente una técnica anterior a los conceptos inventivos descritos y reivindicados en el presente documento.

Los motores de combustión interna de los vehículos, como los automóviles, incluyen típicamente una cámara de combustión donde se quema una mezcla de combustible/aire para provocar el movimiento de un conjunto de pistones reciprocantes o alternativos, así como un cárter que contiene el cigüeñal impulsado por los pistones. Durante el funcionamiento, es normal que el motor experimente un "escape", en el que los gases de combustión se escapan a través de los pistones desde la cámara de combustión y hacia el cárter o la carcasa del árbol de levas. Estos gases de combustión o fuga típicamente contienen subproductos del proceso de combustión que incluyen humedad, ácidos y una neblina de aceite. La neblina de aceite se puede generar aún más como resultado de los componentes en movimiento del cárter que derraman aceite caliente. Es conocido que la neblina de aceite es transportada por un sistema de ventilación del cárter al colector de admisión del motor de combustión interna donde luego se quema en la cámara de combustión junto con la mezcla de combustible/aire. Esto a menudo da como resultado un aumento indeseable del consumo de aceite.

Para reducir el consumo innecesario de aceite, es conocido utilizar separadores de aceite de tipo ciclónico para eliminar el aceite de los gases de escape cargados con aceite antes de entrar en el colector de admisión. Un ejemplo de un separador de aceite de este tipo se describe en la patentes de Estados Unidos No. 6,860,915 de Stegmaier y colaboradores. El separador de aceite incluye una carcasa que define una cámara. Un conjunto de partición está dispuesto en la cámara y divide la cámara en un segmento de entrada y un segmento de salida. El segmento de entrada define una entrada que se extiende hacia la cámara para recibir los gases cargados con aceite del cárter, y el segmento de salida define una salida que se extiende hacia la cámara para expulsar gases al colector de admisión. El conjunto de partición incluye un canal que se extiende entre una primera abertura en el segmento de entrada y una segunda abertura en el segmento de salida para pasar los gases cargados con aceite entre los segmentos de entrada y salida. Un elemento en espiral está dispuesto en el canal. El elemento en espiral define una vía de flujo helicoidal para guiar los gases cargados con aceite durante el paso de los gases cargados con aceite a través del canal para separar el aceite de los gases cargados con aceite. Más específicamente, las pequeñas gotas de aceite pasan y se fusionan en gotas más grandes en la pared interior del canal debido a las fuerzas centrífugas creadas cuando los gases cargados con aceite pasan a través de la vía de flujo helicoidal. Las gotas más grandes luego se dirigen por gravedad a las salidas de aceite y se pasan a un sumidero, que generalmente contiene el exceso de aceite en el sistema.

Para maximizar la cantidad de aceite que se separa por la vía de flujo helicoidal, es deseable mantener una velocidad relativamente alta de los gases cargados con aceite que pasan a través de la misma mientras que también se proporciona una superficie relativamente grande de las paredes internas de los canales para que se someta a coalescencia el aceite. Además, se entiende que el flujo del gas del cárter dentro de la vía de flujo helicoidal depende de la cantidad de gas del cárter producido por unidad de tiempo y de la sección transversal de flujo de la vía de flujo. La cantidad de gas del cárter producida por unidad de tiempo está relacionada en gran medida con la velocidad y la carga del motor. Para maximizar la eficiencia de la separación de aceite, es conocido el insertar elementos en espiral que tienen diferentes áreas de sección transversal en el canal para proporcionar diferentes secciones transversales de flujo de la vía de flujo helicoidal dependiendo de los requisitos específicos. Sin embargo, tal método no se ajusta activamente la sección transversal de flujo efectivo de la vía de flujo helicoidal ya que puede variar la cantidad de gas del cárter producido por unidad de tiempo. Además, se conoce que los separadores de aceite crean una gran caída de presión entre la entrada y las salidas, lo que interfiere con el drenaje del aceite separado. Más concretamente, la alta caída de presión interfiere con la fuerza de la gravedad que arrastra las partículas de aceite separadas hacia las salidas de aceite.

El documento US 2017/0072352 A1 describe un separador de aceite que tiene las características del preámbulo de la reivindicación 1. El documento WO 2005/049176 A1 describe un separador de aceite que tiene una válvula de émbolo.

En vista de lo anterior, sigue existiendo la necesidad de desarrollar mejoras adicionales para los separadores de aceite. Particularmente, sigue siendo deseable proporcionar mejoras para maximizar la eficacia de separación del aceite de los gases cargados con aceite de forma activa durante las condiciones de funcionamiento variables de flujo bajo y flujo alto. También es deseable proporcionar un separador de aceite que tenga pérdidas de presión mínimas entre la entrada y la salida. Además, es deseable proporcionar un separador de aceite que proporcione una mayor flexibilidad de diseño del sistema que los diseños de separadores de aceite convencionales.

SUMARIO

Estos objetos se resuelven mediante un separador de aceite que tiene las características de la reivindicación 1. Un aspecto de la invención es proporcionar un separador de aceite que proporcione una baja pérdida de presión entre la entrada y la salida del separador de aceite por unidad de flujo.

Otro aspecto de la presente invención es proporcionar un separador de aceite que ajuste automáticamente el área de flujo de las aberturas en las vías de flujo helicoidal para aumentar la velocidad media de los gases cargados con aceite que fluyen a través de ellas para aumentar la eficiencia de separación del aceite de los gases cargados con aceite en respuesta directa a diferentes flujos.

Otro aspecto de la invención es proporcionar un separador de aceite que sea de diseño simple, fácil de fabricar y modular/escalable de modo que pueda utilizarse con numerosos tamaños y configuraciones de motor.

De acuerdo con estos y otros aspectos de la presente invención, se proporciona un separador de aceite para separar el aceite de los gases cargados con aceite, el separador de aceite incluye una carcasa que tiene una pluralidad de cavidades, con cada una de las cavidades extendiéndose entre un extremo proximal y un extremo distal. Una pluralidad de barrenas, cada una tiene un vuelo helicoidal que se extiende alrededor de un eje central longitudinal entre un extremo de entrada y un extremo de salida. Los barrenas están dispuestas en cavidades separadas para formar vías de flujo helicoidales alrededor de los ejes longitudinales centrales. Al menos una de los barrenas tiene una pared anular que se extiende desde el extremo de entrada alrededor del eje longitudinal central para delimitar una cámara de entrada. Una tapa de extremo, que tiene una entrada, está fijada a la pared anular sobre la cámara de entrada. Una válvula de émbolo tiene una cabeza de válvula dispuesta en la cámara de entrada, en la que un elemento de muelle está configurado para desviar la cabeza de válvula a una posición cerrada en un tope sellado con la tapa del extremo para perfeccionar un sello o cierre hermético o cierre hermético sobre la entrada para inhibir el flujo de los gases cargados con aceite a través de la misma. La cabeza de válvula se puede mover dentro de la cámara contra la desviación del elemento de muelle a una posición abierta alejada de la tapa de extremo en respuesta a la presión que se aplica contra la cabeza de válvula suficiente para superar la desviación del elemento de muelle.

De acuerdo con la invención, la tapa de extremo está provista de una abertura pasante que se extiende a lo largo del eje central longitudinal y la válvula de émbolo está provista de un vástago de válvula que se extiende desde la cabeza de válvula a través de la abertura pasante. El elemento de muelle se puede colocar alrededor del vástago de la válvula. De acuerdo con otro aspecto de la invención, la tapa de extremo puede estar provista de una periferia exterior anular que se extiende entre las paredes superior e inferior, con la abertura pasante que se extiende a través de las paredes superior e inferior y la entrada se extiende hacia la periferia exterior y a través de la pared parte inferior.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, el vástago de la válvula se puede proporcionar con al menos una parte con una superficie periférica exterior no circular, como se ve en sección transversal tomada transversalmente al eje central longitudinal, con la abertura pasante en la parte superior. pared que tiene una superficie periférica que se ajusta al menos en parte con la superficie periférica exterior no circular del vástago de la válvula para inhibir el juego lateral del vástago de la válvula dentro de la abertura pasante en la pared superior.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, la abertura pasante en la pared inferior tiene una superficie periférica agrandada con respecto al vástago de la válvula para formar la parte de la entrada que se extiende a través de la pared inferior entre el vástago de la válvula y la superficie periférica agrandada de la abertura pasante.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, al menos algunos de los vuelos helicoidales pueden proporcionarse con diferentes pasos helicoidales entre sí para maximizar la eficacia de separación durante los tipos de flujos variables. De acuerdo con otro aspecto de la invención, al menos una de la pluralidad de barrenas no tiene una cabeza de válvula dispuesto en la misma, en el que al menos una barrena que tiene una cabeza de válvula dispuesto en la cámara de entrada tiene un vuelo helicoidal con un primer paso helicoidal, y al menos una barrena que no tiene una cabeza de émbolo dispuesta en su interior tiene un vuelo helicoidal con un segundo paso helicoidal, siendo el primer paso helicoidal mayor que el segundo paso helicoidal.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, las barrenas se pueden proporcionar con una protuberancia o una cavidad y las cavidades se pueden proporcionar con una protuberancia o una cavidad en la otra, con la protuberancia y la cavidad configuradas para un ajuste a presión entre sí para facilitar el montaje modular.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, la protuberancia se puede formar como una nervadura anular y el hueco se puede formar como una ranura anular.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, se puede proporcionar una protuberancia para extenderse radialmente hacia adentro desde la pared anular, con la protuberancia formando una superficie de tope configurada para enfrentarse a la cabeza de válvula para limitar el movimiento de la cabeza de válvula dentro de la cámara de entrada.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, cada una de las cavidades puede configurarse igual para la recepción intercambiable de cualquiera de la pluralidad de barrenas para facilitar el montaje modular.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, un separador de aceite para separar el aceite de los gases cargados con aceite incluye una carcasa que tiene al menos una cavidad. Se dispone una barrena en al menos una cavidad, teniendo la barrena un vuelo helicoidal que se extiende alrededor de un eje central longitudinal entre un extremo de entrada y un extremo de salida para formar una vía de flujo helicoidal alrededor del eje central longitudinal. Al menos una barrena tiene una pared anular que se extiende desde el extremo de entrada alrededor del eje central longitudinal con una pared de extremo fijada a la pared anular para delimitar una cámara de entrada. La pared de extremo incluye una entrada que se extiende dentro de la cámara de entrada para permitir selectivamente el flujo de gases cargados con aceite a través de la misma. Se dispone una cabeza de válvula en la cámara de entrada y un elemento de muelle está configurado para desviar la cabeza de válvula a una posición cerrada para perfeccionar un sello o cierre hermético o cierre hermético sobre la entrada para inhibir el flujo de gases cargados con aceite a través de la misma. La cabeza de válvula se puede mover dentro de la cámara de entrada contra la desviación del elemento de muelle a una posición abierta en respuesta a la presión que se aplica contra la cabeza de válvula suficiente para superar la desviación del elemento de muelle.

Otros aspectos resultarán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la descripción proporcionada en el presente documento.

DIBUJOS

Los dibujos descritos en el presente documento tienen el propósito de ilustrar las realizaciones actualmente preferidas y no pretenden limitar el alcance de la presente invención. Por consiguiente, los conceptos inventivos asociados con la presente invención se entenderán más fácilmente haciendo referencia a la siguiente descripción y las reivindicaciones adjuntas en combinación con los dibujos adjuntos, en los que:

La FIGURA 1 es una vista isométrica de un separador de aceite según un aspecto de la invención;

la FIGURA 2 es una vista isométrica del separador de aceite de la FIGURA 1 en el que las paredes exteriores de la carcasa se presentan transparentes;

la FIGURA 3 es una vista en corte superior del separador de aceite de la FIGURA 1 que ilustra la entrada del separador de aceite y una pluralidad de deflectores;

la FIGURA 4 es una vista en perspectiva de un conjunto de partición del separador de aceite según un aspecto de la invención;

la FIGURA 5 es una vista superior del conjunto de tabique de la FIGURA 4;

la FIGURA 6 es una vista en corte frontal del conjunto de tabique de la FIGURA 4 que ilustra una configuración de un elemento en espiral y válvulas;

la FIGURA 7 es una vista frontal en perspectiva del conjunto de partición de la FIGURA 4 que ilustra una configuración de un elemento en espiral y una primera realización de válvulas y placas aguas arriba;

la FIGURA 8 es una vista isométrica despiezada del conjunto de tabique de la FIGURA 4 que ilustra una configuración modular del conjunto de partición;

la FIGURA 9 es una vista en corte en perspectiva de un conjunto de tabique que ilustra una segunda realización de válvulas y placas aguas arriba;

la FIGURA 10 es una vista en perspectiva del conjunto de partición de la FIGURA 9 que ilustra además la segunda realización de válvulas y placas aguas arriba;

la FIGURA 11 es una vista en perspectiva despiezada de un conjunto de tapa de leva que incluye un separador de aceite modular según otro aspecto de la invención;

la FIGURA 11A es una vista en perspectiva despiezada ampliada del separador de aceite modular de la FIGURA 11;

la FIGURA 11B es una vista similar a la FIGURA 11A que ilustra un aspecto adicional del separador de aceite modular que puede incluir barrenas que tienen diferentes configuraciones de vuelo;

la FIGURA 12 es una vista en perspectiva del separador de aceite modular mostrado fijado a una cubierta de separación de aceite del conjunto de tapa de leva de la FIGURA 11;

la FIGURA 13 es una vista en perspectiva parcial de una tapa de leva del conjunto de tapa de leva de la FIGURA 11 que ilustra una región de unión de la tapa de leva configurada para la unión del separador de aceite modular a la misma;

la FIGURA 14 es una vista similar a la figura 13 que muestra el separador de aceite modular mostrado fijado a la región de unión de la tapa de leva;

la FIGURA 14A es una vista en sección transversal tomada generalmente a lo largo de la línea 14A-14A de la FIGURA 14;

la FIGURA 14B es una vista en sección transversal tomada generalmente a lo largo de la línea 14B-14B de la FIGURA 14 con un cabeza de válvula del separador de aceite modular mostrado en una posición abierta; la FIGURA 15 es una vista en perspectiva en sección transversal parcial del separador de aceite modular tomada a través de un pistón de válvula y un muelle del separador de aceite modular;

la FIGURA 15A es una vista en planta del separador de aceite modular de la FIGURA 15;

la FIGURA 16 es una vista en perspectiva en sección transversal parcial del separador de aceite modular tomada generalmente a través de la línea 16-16 en la FIGURA 15 de una tapa de extremo y el émbolo de la válvula del separador de aceite modular;

la FIGURA 16A es una vista en planta del separador de aceite modular de la FIGURA dieciséis;

la FIGURA 17 es una vista en perspectiva en sección transversal del separador de aceite modular tomada a través de un eje longitudinal central del émbolo de la válvula con la cabeza de válvula mostrada en una posición cerrada;

la FIGURA 17A es una vista similar a la FIGURA 17 con la sección transversal tomada en relación lateralmente desplazada desde el eje longitudinal central;

la FIGURA 18 es una vista similar a la figura 17 con la cabeza de válvula mostrada en una posición abierta; y la FIGURA 18A es una vista similar a la FIGURA 18 con la sección transversal tomada en relación lateralmente desplazada del eje longitudinal central.

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES EJEMPLARES

A continuación, se describirán con más detalle realizaciones de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos. Cada una de las formas de realización de ejemplo está dirigida a un separador de aceite para separar el aceite de los gases cargados con aceite. Las realizaciones de ejemplo sólo se proporcionan para que esta descripción sea completa y transmita completamente el alcance a los expertos en la técnica. Se establecen numerosos detalles específicos, tales como ejemplos de componentes, dispositivos y métodos específicos, para proporcionar una comprensión completa de las realizaciones de la presente invención. Resultará evidente para los expertos en la técnica que no es necesario emplear detalles específicos, que las realizaciones de ejemplo se pueden realizar de muchas formas diferentes y que ninguna debe interpretarse como una limitación del alcance de la invención. En algunas realizaciones de ejemplo, los procesos bien conocidos, las estructuras de dispositivos bien conocidas y las tecnologías bien conocidas no se describen en detalle.

En general, la presente invención está dirigida a una o más realizaciones de un separador de aceite del tipo adecuado para separar aceite de gases cargados con aceite. El separador de aceite se puede utilizar para separar el aceite de los gases de varios dispositivos tales como, entre otros, motores de combustión interna de vehículos de motor y sistemas de refrigeración.

El separador de aceite de acuerdo con un aspecto de la presente invención incluye una carcasa que define una cámara. Un conjunto de partición está dispuesto en la cámara y divide la cámara en un segmento de entrada y un segmento de salida. El segmento de entrada define una entrada que se extiende hacia la cámara para recibir gases cargados con aceite, y el segmento de salida define una salida que se extiende hacia la cámara para expulsar gases.

El conjunto de partición incluye una pluralidad de canales que se extienden cada uno entre una primera abertura en el segmento de entrada y una segunda abertura en el segmento de salida para hacer pasar los gases cargados con aceite entre los segmentos de entrada y salida. Cada uno de los elementos en espiral está dispuesto en uno de los canales. Cada uno de los elementos en espiral define una vía de flujo helicoidal para guiar los gases cargados con aceite en la vía de flujo helicoidal alrededor del elemento en espiral durante el paso de los gases cargados con aceite a través de los canales para separar el aceite de los gases cargados con aceite.

Según un aspecto de la invención, al menos una válvula se puede conectar al menos a una de las aberturas de los canales. La válvula indicada se puede mover entre una posición abierta y cerrada en respuesta a una presión predeterminada que se aplica contra la válvula para mantener la velocidad de los gases cargados con aceite que pasan a través de los canales dentro de un intervalo predeterminado.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, el separador de aceite incluye además un conjunto separador de neblina fina que incluye una almohadilla fibrosa dispuesta en la cámara de salida adyacente y alineada con las segundas aberturas para absorber aceite en los gases cargados con aceite inmediatamente después del aceite. -Han pasado gases cargados a través de los marcos.

Con referencia específica a las figuras, se muestra generalmente una realización ejemplar de un separador de aceite 20. La realización ejemplar del separador de aceite 20 se describe en conexión operativa con un motor de combustión interna de un vehículo, sin embargo, debe apreciarse que el separador de aceite 20 también podría conectarse a otros sistemas, por ejemplo, un sistema de refrigeración. Con referencia específica a las Figuras 1 y 2, el separador de aceite 20 incluye una carcasa 22 que tiene una base 24, una parte de arriba 26 y un par de paredes laterales 28 y define una cámara 30, 32. Un conjunto de partición 34 está dispuesto en la cámara 30, 32 y divide la carcasa 22 en un segmento de entrada 30 y un segmento de salida 32. El segmento de entrada 30 define una entrada 36 que se extiende al interior de la recámara 30, 32 para recibir gases cargados con aceite del cárter del motor de combustión en la cámara 30, 32. El segmento de salida 32 define una salida de gas 38 que se extiende al interior de la recámara 30, 32 para expulsar gases de la cámara 30, 32 a un conjunto de admisión de aire del motor de combustión.

Una pluralidad de deflectores 40 están dispuestos en la cámara 30, 32 en el segmento de entrada 30 entre la entrada 36 y el conjunto de partición 34. Cada uno de los deflectores 40 se extienden entre la base 24 y la parte de arriba 26 para definir un pasadizo laberíntico para guiar los gases cargados con aceite después de que los gases cargados con aceite hayan entrado en la cámara 30, 32 a través de la entrada 36. En funcionamiento, los deflectores 40 separan el aceite de los gases cargados con aceite durante el contacto de los gases cargados con aceite con los deflectores 40. Al menos uno de la pluralidad de deflectores 40 puede ser un deflector estilo "anzuelo" que se extiende desde la pared lateral 28 en forma de arco sobre la entrada 36 que se utiliza particularmente para aislar las salpicaduras de aceite líquido que pueden estar presentes durante la entrada inmediata de los gases cargados con aceite a través de la entrada 36. Además, al menos uno de la pluralidad de deflectores 40 se extiende linealmente desde la pared lateral 28. Debe apreciarse que las formas y posiciones de los deflectores 40 proporcionan una forma de remolino de los gases cargados con aceite que pasan a través del pasadizo laberíntico, lo que ayuda a provocar el contacto entre las partículas de aceite y los deflectores. 40.

La base 24 de la carcasa 22 define al menos una salida de aceite 44 en la recámara 30, 32 para expulsar el aceite que se ha separado de los gases cargados con aceite del cárter en un cárter de aceite del motor de combustión. En el ejemplo de realización, una pluralidad de salidas de aceite 44 están provistos de al menos una en cada uno de los segmentos de entrada y salida 30, 32 de la cámara 30, 32, sin embargo, debe tenerse en cuenta que cualquier número de salidas de aceite 44 podría definirse a lo largo de la base 24. Debería tenerse en cuenta además que la base 24 puede estar inclinado hacia las salidas de aceite 44 para canalizar el aceite separado en las salidas de aceite 44.

Tal como se presenta mejor en las Figuras 4 a 8, el conjunto de partición 34 incluye una pluralidad de marcos en forma de tubo generalmente ahusados 46 que se extienden en relación paralela entre sí. En el ejemplo de realización, tres marcos 46 se utilizan, sin embargo, debe apreciarse que podrían utilizarse más o menos. Cada uno de los marcos 46 presenta una superficie exterior y una superficie interior 50. La superficie interior 50 de cada uno de los marcos 46 define un canal 52 que se extiende entre una primera abertura 54 en el segmento de entrada 30 y una segunda apertura 56 en el segmento de salida 32 para pasar los gases cargados con aceite entre el segmento de entrada 30 y el segmento de salida 32 después de que los gases cargados con aceite hayan pasado a través del pasadizo laberíntico 42. Un elemento de conexión 58 conecta la pluralidad de marcos 46 entre sí e interconecta los marcos 46 a la carcasa 22.

Cada una de las paredes laterales 28 incluye un segmento modular 60 que está conectado de forma extraíble a la base 24 y la parte restante de la pared lateral 28. Los segmentos modulares 60 se extienden en relación espaciada y paralela entre sí. Un par de ranuras 62 están definidas por segmentos modulares opuestos 60 de las paredes laterales 28 en la recámara 30, 32 y alineados unos con otros. Las ranuras 62 cada una recibe un borde del elemento de conexión 58 para posicionar los marcos 46 en su lugar. Debe apreciarse que la construcción modular de los segmentos modulares 60 y elemento de conexión 58 proporcionan pasos de fabricación sencillos y rápidos en el montaje de los segmentos modulares. 60 y elemento de conexión 58.

Tal y como se presenta mejor en las Figuras 6 a 9, una pluralidad de elementos en espiral 66 están dispuestos en uno de los canales 52 de cada uno de los marcos 46. Cada uno de los elementos en espiral 66 incluye un eje 68 y un vuelo 70. El eje 68 se extiende entre un extremo proximal dispuesto adyacente a la primera abertura 54, y un extremo distal dispuesto adyacente a la segunda abertura 56. El vuelo 70 se extiende en forma de espiral alrededor del eje 68 y define una vía de flujo helicoidal para guiar los gases cargados con aceite durante el paso de los gases cargados con aceite a través de los canales 52 para separar aún más el aceite de los gases cargados con aceite durante el contacto de los gases cargados con aceite con el marco 46. Más específicamente, las fuerzas centrífugas se producen a medida que los gases cargados con aceite pasan a través de la vía de flujo helicoidal, lo que obliga a que las pequeñas gotas de aceite se fusionen en gotas más grandes en la superficie interior. 50 del marco 46. Una vez que las gotas se han unido, la gravedad hace que fluyan hacia las salidas de aceite. 44 en su estado líquido.

Tal como se muestra mejor en la FIGURA 8, la superficie interior 50 de cada uno de los marcos 46 define una hendidura de aceite 53 que se extiende linealmente entre la primera abertura 54 y la segunda apertura 56 para pasar el aceite que ha sido separado de los gases cargados con aceite por el canal 52 axialmente hacia al menos una salida de aceite 44 en el segmento de entrada 30 de la carcasa 22. Además, los marcos 46 se extienden paralelos a la base 24, y la superficie interior 50 de cada uno de los marcos 46 tiene una forma generalmente troncocónica con la primera abertura 54 con un diámetro mayor que la segunda abertura 56 para hacer pasar el aceite que se ha separado de los gases cargados con aceite en un ángulo hacia abajo a través de la hendidura de aceite 53 en el segmento de entrada 30 para ayudar aún más a eliminar el aceite separado de los canales 52.

Tal y como se presenta mejor en las Figuras 7 a 9, una pluralidad de placas aguas arriba 76, 176 cubre cada una de las primeras aberturas 54 de los marcos 46 y una pluralidad de placas aguas abajo 78 cubre cada una de las segundas aberturas 56 de los marcos 46. Cada una de las placas aguas abajo 78 define un agujero central 79 que puede recibir el extremo distal del eje 68 de uno de los elementos en espiral 66 para asegurar el elemento a las placas aguas abajo 78. Debe apreciarse que el extremo distal del eje 68 podría conectarse a las placas aguas abajo 78 De otras maneras. Cada una de las placas aguas abajo 78 define además una pluralidad de orificios de boquilla 80 que están dispuestos circunferencialmente alrededor del orificio central 79 para guiar los gases cargados con aceite a través de la misma después de que los gases cargados con aceite hayan pasado a través de la vía helicoidal definida por el elemento en espiral 66. Debe tenerse en cuenta que la ubicación próxima de los orificios de las boquillas 80 cerca del final de la vía de flujo helicoidal hace que los gases fluyan a través de solo una parte de las boquillas debido a la forma de la vía de flujo de los gases proporcionada por la vía de flujo helicoidal. Esto hace que los orificios de la boquilla 80 funcionen "artificialmente pequeños", es decir, el área a través de la cual los gases pasan a través de los orificios de las boquillas 80 es más pequeño que el área total de los orificios de la boquilla 80, permitiendo así que los orificios de la boquilla 80 se formen con diámetros relativamente grandes. Esto reduce ventajosamente la caída de presión entre los segmentos de entrada y salida. 30, 32 de la cámara 30, 32, permitiendo que el aceite se escape más fácilmente por las salidas de aceite 44.

Al menos una válvula 82, 182 está conectada al menos a una de las aberturas 54, 56 de los canales 52. Las válvulas 82, 182 son movibles entre una posición abierta y cerrada en respuesta a una presión predeterminada que se aplica contra la válvula 82, 182. La presión predeterminada se proporciona como resultado de la diferencia de presión entre los segmentos de entrada y salida. 30, 32 de la cámara 30, 32, que se correlaciona con la cantidad de gases del cárter producidos por unidad de tiempo. Para maximizar la cantidad de aceite que se separa por la vía de flujo helicoidal, es deseable mantener una velocidad relativamente alta de los gases cargados con aceite que pasan a través de ella mientras se optimiza la superficie del área de las paredes internas de los canales. 52 a los que están expuestos los gases, aumentando así la cantidad de aceite que se fusiona contra la superficie interior 50 del marco 46. Se entiende que el flujo de los gases cargados con aceite dentro de la vía de flujo helicoidal depende de la cantidad de gases cargados con aceite producidos por unidad de tiempo por el motor por unidad de tiempo y de la sección transversal del flujo de la vía de flujo helicoidal. Por lo tanto, las válvulas móviles 82, 182 aseguran que los gases fluyan a través de los canales. 52 dentro de un intervalo de velocidad predeterminado a medida que varía la cantidad de gases cargados con aceite producidos por unidad de tiempo. Más específicamente, cuando la cantidad de gases cargados con aceite disminuye, las válvulas 82, 182 se desvían y se cierran, y cuando aumenta la cantidad de gases cargados con aceite, las válvulas 82, 182 se abren de manera forzada.

En los ejemplos de realización, se proporcionan dos válvulas 82, 182, cada una sobre una de las primeras aberturas 54, dejando así una de las primeras aberturas 54 abierta en todo momento. Debe apreciarse que podrían utilizarse más o menos válvulas 82, 182. La pluralidad de válvulas 82, 182 cada una se desvía en una posición cerrada, y se puede mover a una posición abierta para abrir la primera abertura. 54 en respuesta a la presión predeterminada que se aplica. Más específicamente, las válvulas 82, 182 se mueven hacia adentro en respuesta a las presiones predeterminadas que se están aplicando. Para proporcionar el movimiento de flexión hacia adentro, las válvulas 82 podrían estar hechas de varios materiales flexibles o se podrían desviar por medio de uno o más mecanismos de desviación, que incluyen, pero no se limitan a, un muelle o resorte.

Según una primera forma de realización de las placas aguas arriba 76 y válvulas 82 mejor ilustradas en las Figuras 7 y 8, cada una de las placas aguas arriba 76 define una boca 83 que se extiende hacia el canal 52. La pluralidad de válvulas 82 está cada una conectada de manera flexible y pivotante a una de las placas aguas arriba 76 a lo largo de un borde de cada una de las válvulas 82. Las válvulas 82 cada una se superpone a una de las bocas 83 y tienen la forma y el tamaño sustancialmente iguales a la boca 83 que se superponen de tal manera que cierran las bocas 83 mientras están en la posición cerrada y pueden flexionarse en el canal 52 hacia la posición abierta en respuesta a la presión predeterminada que se está aplicando.

Según una segunda forma de realización de las placas aguas arriba 176 y válvulas 182 ilustradas en las Figuras 9 y 10, las placas aguas arriba 176 son cada una parte integral de uno de los elementos en espiral 70. Además, se define una boca 183 en la apertura 54 entre cada una de las placas aguas arriba 176 y la superficie interior 50 del marco 46. La pluralidad de válvulas 182 cada una tiene una parte de la cara 183 que tiene sustancialmente la misma forma que una boca 183 que se superponen de tal manera que cierran la boca 183 mientras están en la posición cerrada. Cada una de las válvulas 182 además incluye una porción de cuello 184 que se extiende hacia abajo desde la parte de la cara 183. Las porciones del cuello 184 están cada una conectada a una parte del travesaño 185 que se extiende generalmente transversalmente a la porción del cuello 184 e interconecta las porciones del cuello 184. La parte del cuello 184 de cada una de las válvulas 182 está conectada de manera flexible y pivotante a la parte del travesaño 185 de manera que la parte del cuello 184 puede moverse hacia el canal 52 a la posición abierta en respuesta a la presión predeterminada que se está aplicando. Un sujetador 186 conecta la parte del travesaño 185 a la base 24 de la carcasa 22. Debe apreciarse que se pueden utilizar varios tipos de sujetadores que incluyen, pero no se limitan a, pernos y tornillos. Además, el ancho, el grosor y el material de las porciones del cuello 184 puede variar para ajustar la presión requerida para mover las porciones del cuello 184 para abrir los canales 52.

Como se ilustra en las figuras, cada boca 83, 183 tiene un tamaño diferente al de las bocas 83, 183 posicionadas adyacentes al mismo de tal manera que la apertura de las válvulas 82, 182 puede ser escalonada dependiendo de la cantidad de gases del cárter producidos por unidad de tiempo, optimizando así la eficiencia de separación del separador de aceite 20. Se entiende que la eficiencia separada significa la cantidad de aceite que se extrae de los gases cargados con aceite. Por lo tanto, las válvulas 82, 182 se puede abrir para complementar la vía de flujo helicoidal que se corresponde con la primera apertura 54 que siempre está abierta. La variación de la presión predeterminada se puede lograr construyendo las válvulas 82, 182 de materiales flexibles que tienen diferentes constantes de muelle entre sí o que utilizan muelles que tienen diferentes constantes de muelle.

Tal y como se presenta mejor en las Figuras 2 y 4 a 8, un conjunto separador de neblina fina 84 está dispuesto en la cámara de salida 30, 32 para separar aún más el aceite de los gases cargados con aceite después de que los gases cargados con aceite hayan pasado a través de los marcos 46. El conjunto separador de niebla fina 84 incluye una almohadilla fibrosa de forma generalmente rectangular 86 que es porosa y está dispuesta adyacente y alineada con las segundas aberturas 56 de los marcos 46 para absorber más aceite en los gases cargados con aceite para separar aún más el aceite de los gases cargados con aceite. En el ejemplo de realización, la almohadilla fibrosa 86 está hecha de un material de fieltro de nailon no tejido, sin embargo, debería tenerse en cuenta que podrían utilizarse otros materiales sin apartarse del alcance de la invención. Además, la almohadilla fibrosa 86 podría tener otras formas, por ejemplo, una forma triangular.

El conjunto separador de niebla fina 84 también incluye una pared impactadora de forma generalmente rectangular 87 que está dispuesta adyacente a la almohadilla fibrosa 86 entre las paredes laterales 28. La pared impactadora 87 define una pluralidad de muescas 89 que se extienden hacia abajo hacia la base 24 para separar aún más el aceite de los gases cargados con aceite durante el contacto de los gases cargados con aceite con la pared impactadora 87, y para dirigir el aceite separado hacia la base 24. La pared impactadora 87 se extiende entre los segmentos modulares 60 de las paredes laterales 28. La pared impactadora 87 también incluye una brida 88 que se extiende paralela a la base 24 sobre la almohadilla fibrosa 86 para limitar el movimiento ascendente de la almohadilla fibrosa 86 para asegurar la almohadilla fibrosa 86 adyacente a las segundas aberturas 56. Durante el funcionamiento, las partículas de aceite se separan de los gases por la pared impactadora 87 y se dirigen hacia abajo por las muescas 89. Mientras tanto, los gases "limpios" pasan por la brida 88 en el segmento de salida 32 de la cámara 30, 32 hacia las salidas de gas 38. Debe tenerse en cuenta que el conjunto separador de niebla fina 84 podría configurarse sin la almohadilla fibrosa 86, haciendo que los gases cargados con aceite choquen con la pared impactadora 87 sin pasar a través de la almohadilla fibrosa 86.

De acuerdo con un aspecto de la invención, el conjunto de partición podría definir uno o más pasadizos para permitir que el aceite que ha sido separado por la almohadilla fibrosa 86 y/o pared impactadora 87 pase entre los segmentos de entrada y salida 30, 32 de la cámara 30, 32. Los pasadizos podrían definirse entre la base 24 y paredes laterales 28.

Una pluralidad de paredes inferiores 90 se extienden hacia arriba desde la base 24 en los tramos de entrada y salida 30, 32 para separar aún más el aceite de los gases cargados con aceite durante el contacto de los gases cargados con aceite con las paredes inferiores 90, y limitar la velocidad de los gases cargados con aceite que se mueven adyacentes a la base 24. Cada una de las paredes inferiores 90 se extiende entre las paredes laterales 28 y están separadas de la parte superior 26. Además, una pluralidad de arcos 92 están dispuestos en el segmento de salida 32 cerca de la salida 38 para separar aún más el aceite de los gases cargados con aceite durante el contacto de los gases cargados con aceite con los arcos 92 y limitar la velocidad de los gases cargados con aceite que se mueven junto a la parte superior 26. Así, las paredes inferiores 90 y arcos 92 cada uno proporciona un "área muerta" en sus respectivos segmentos 30, 32 de la cámara 30, 32 que promueve la sedimentación de los gases cargados con aceite para permitir que el aceite separado se drene a través de las salidas de aceite 44.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, con referencia específica a las FIGURAS 11 a 12 y 14 a 17, una realización ejemplar de otro separador de aceite 220 se muestra generalmente, en el que los mismos números de referencia que se utilizaron anteriormente, compensados por un factor de 200, se utilizan para identificar características similares. La realización ejemplar del separador de aceite 220 se describe en conexión operativa con un motor de combustión interna de un vehículo, y se muestra en una realización no limitativa como se dispone en un conjunto de tapa de leva 200 sin embargo, debe tenerse en cuenta que el separador de aceite 220 también podría incorporarse dentro de otros componentes del motor del vehículo, tales como un cárter, como se trató anteriormente, o dentro de otros sistemas, por ejemplo, un sistema de refrigeración. Con referencia específica a las Figuras 11 y 12, el separador de aceite 220 está dispuesto entre una tapa del separador de aceite, también denominada carcasa 222 que tiene una base 224, una parte de arriba 226 y paredes laterales 228. Las paredes laterales 228 definen una entrada 236, que se extiende a una cámara para recibir gases cargados con aceite, y una salida de aceite 244, que permite que el aceite fluya libremente a través de él bajo la fuerza de la gravedad desde la cámara de regreso a un cárter de aceite del motor de combustión interna, mientras que los gases restantes son libres para ser expulsados a través de una tapa de leva 202 del conjunto 220, tal como a través de una válvula de recirculación de gas estándar (no mostrada, pero conocida en la técnica).

Al menos uno o varios deflectores 240 se pueden colocar en la cámara delimitada por la carcasa. 222 y tapa de la leva 202, como adyacente a la entrada 236. Los deflectores 240 puede extenderse entre la base 224 y la parte de arriba 226, como desde la base 224, paredes laterales 228 y/o parte de arriba 226, para definir un pasadizo laberíntico para guiar los gases cargados con aceite después de que los gases cargados con aceite hayan entrado en la cámara a través de la entrada 236. En aplicación y funcionamiento, los deflectores 240 se pueden configurar como ya se trató anteriormente para los deflectores 40y, por lo tanto, no se cree necesaria ninguna discusión adicional.

* * *

Como se muestra mejor en las Figuras 11A, 11B, 12, 14-14B, el separador de aceite 220 incluye una carcasa 258 que tiene una pluralidad de receptáculos en forma de tubo generalmente ahusados, también denominados marcos 246, que se extienden en una relación paralela separada lateralmente entre sí. Cada uno de los marcos 246 está configurado para recibir un elemento en espiral, también conocido como barrena 266, en el mismo. En el ejemplo de realización, se muestran dos marcos 246; sin embargo, debe tenerse en cuenta que podrían incluirse más. Cada uno de los marcos 246 presenta una superficie exterior 248 y una superficie interior 250. La superficie interior 250 de cada uno de los marcos 246 limita un canal, también conocido como cavidad 252, se muestra como de forma troncocónica, que se extiende entre una entrada, también conocida como primera abertura 254, y una salida, también conocida como segunda abertura 256. La superficie interior 250 se muestra en una realización no limitativa que tiene una ranura o canal 203 que se extiende desde la entrada 254 hacia la salida 256, donde el canal 203 recibe una protuberancia de apareamiento 267 extendiéndose radialmente hacia afuera desde la respectivo barrena 266 para cerrar esencialmente el canal 203 adyacente a la entrada 254 contra un reflujo de aceite, donde el canal 203 funciona para drenar el aceite en forma coalescente hacia y a través de la salida 256, como se analiza más adelante. La superficie interior 250 se muestra además con una protuberancia o un hueco, mostrado en una realización no limitante que tiene un hueco en forma de ranura anular 205 extendiéndose en el mismo adyacente a la entrada 254. Las ranuras anulares 205 facilitan la fijación de las barrenas 266 en las respectivas cavidades 252 de los marcos 246. La carcasa 258 se forma preferiblemente como una pieza monolítica de material, tal como en una operación de moldeo, a modo de ejemplo y sin limitación, y por lo tanto, la pluralidad de marcos 246 se forma como una pieza monolítica de material con la carcasa 258. Eso sí, se contempla que la carcasa 258 y los marcos 246 de lo contrario, podrían fijarse entre sí como piezas separadas de material.

La carcasa 258 está configurada para fijarse entre la tapa de la leva 202 y la tapa del separador de aceite 222, y en una forma de realización no limitativa, la carcasa 258 está configurada para ser fijada a la tapa del separador de aceite 222, como en una operación de encolado o soldadura, a modo de ejemplo y sin limitación, con lo cual el subconjunto integral de la tapa del separador de aceite 222 y el separador de aceite 220 luego se pueden ensamblar a la tapa de la leva 202. Para facilitar la fijación de la carcasa 258 a la tapa del separador de aceite 222, La carcasa 258 se puede proporcionar con un canal generalmente en forma de U 204 dimensionado para una recepción cercana o cómoda de una brida 206 de la tapa del separador de aceite 222 en la misma. Para facilitar aún más la fijación de la tapa del separador de aceite 222 a la carcasa 258, puede proporcionarse una nervadura 208 de material, que se muestra como una nervadura de material de la cubierta del separador de aceite dentro del canal 204 puede, en el que la nervadura 208 de material se puede fundir posteriormente en una operación de soldadura para fijar permanentemente la tapa del separador de aceite 222 a la carcasa 258. Por supuesto, hay que reconocer que el canal 204 y la nervadura 208 podrían invertirse para estar en partes opuestas, o podrían configurarse de manera diferente a la que se muestra.

Las barrenas 266 tiene cada una un vuelo helicoidal 270 que se extiende alrededor de un eje central longitudinal 207 entre un extremo proximal, también denominado extremo de entrada 209, y un extremo distal, también denominado extremo de salida 211. Cada una de las barrenas 266 está dispuesta en una cavidad separada 252 para formar vías de flujo helicoidales alrededor del eje longitudinal central asociado 207. Como se muestra en una realización no limitante de la FIGURA 11A, las barrenas 266 cada una puede formarse con la misma configuración que la otra, incluidos los vuelos 270 que tienen el mismo paso helicoidal y de otro modo, o, como se muestra en otra realización no limitante de la FIGURA 11B, al menos algunas de las barrenas 266, 266' pueden formarse con una configuración diferente entre sí, en la que las aletas 270, 270' de las respectivas barrenas 266, 266' pueden tener un paso helicoidal diferente entre sí, siendo también posibles otras diferencias, con al menos algunas mostradas y tratadas a continuación.

De acuerdo con una forma de realización no limitativa, las barrenas 266, como se muestra en la FIGURA 11A, incluye una barrena 266 teniendo su extremo de entrada 209 se deja descubierta y abierta, por lo que queda libre y continuamente expuesta y abierta al flujo de gas cargado con aceite a través de la misma durante todas las condiciones de funcionamiento del vehículo, y una barrena 266 tiene una pared de extremo o una cubierta, también denominada tapa de extremo 212 sobre la misma. En consecuencia, si hay gas cargado con aceite y fluye hacia los extremos de entrada 209, el gas cargado con aceite no tiene obstrucciones y puede fluir libremente hacia la cavidad 252 y alrededor de la barrena descubierta 266. Por otro lado, la barrena 266 con la tapa del extremo 212 está predispuesta a prevenir el flujo del gas cargado con aceite hacia la cavidad 252 y alrededor de la barrena 266 bajo flujo relativamente bajo, condiciones de baja presión, como cuando el vehículo está al ralentí o funcionando en condiciones de baja demanda. Luego, cuando el flujo y la presión aumentan en relación con el flujo bajo, las condiciones de baja presión, como durante la aceleración del vehículo, por ejemplo, como entenderá un experto en la técnica, una entrada 213 en la tapa del extremo 212 se abre automáticamente al flujo de gas cargado con aceite que lo atraviesa, de modo que el gas cargado con aceite puede fluir a través de la entrada 213 y sobre la barrena adicional 266 para facilitar aún más la separación eficiente de la neblina de aceite de los gases.

La tapa del extremo 212 se muestra como fijada al extremo de entrada 209 de la barrena 266, donde el extremo de entrada 209 se presenta en un extremo libre de una pared anular 214 que se extiende desde el extremo de entrada 209 sobre el eje central longitudinal 207 hacia el vuelo helicoidal 270 para unir una cámara de entrada 215 de la barrena 266. La tapa del extremo 212 tiene una periferia exterior anular 216 extendiéndose entre una pared superior 217 y una pared inferior 218, con una pluralidad de cintas 219 que se extiende entre las paredes superior e inferior 217, 218. Una abertura pasante 221 se extiende a lo largo del eje central longitudinal 207 a través de las paredes superior e inferior 217, 219 y la entrada 213 se extiende hacia la periferia exterior 216 entre las cintas 219 y a través de la pared inferior 218. Como tal, la abertura pasante 221 y la entrada 213 se fusionan entre sí a través de la pared inferior 218.

Para facilitar el montaje modular, como se mencionó anteriormente, las barrenas 266, 266' tienen uno de entre una protuberancia o un hueco, mostrado en una realización no limitante como un protuberancia 223 configurada para recibir a presión en el hueco correspondiente 205 en la superficie interior 250 de los marcos 246. La protuberancia 223 se muestra como una nervadura anular 223 configurado para la recepción a presión en la ranura anular 205. En consecuencia, las barrenas 266, 266' son intercambiables entre sí durante el montaje y, por lo tanto, el separador de aceite 220 se puede configurar como se desee, con barrenas 266 con vuelos helicoidales 270 que tienen el mismo espaciado, o tiene barrenas 266, 266' con diferentes pasos helicoidales. Las barrenas 266 tienen un paso helicoidal más grande pata reducir la caída de presión entre el extremo de entrada 209 y extremo de salida 211 y proporcionar una mayor velocidad de los gases a través de la cavidad 252, mientras las barrenas 266' tienen un paso helicoidal más pequeño, aumenta la fuerza centrípeta de los gases cargados con aceite, facilitando así la separación de las gotitas de aceite para los gases cargados con aceite en condiciones de funcionamiento de flujo reducido. En consecuencia, un emparejamiento predeterminado de las barrenas 266, 266' da como resultado un funcionamiento óptimo y eficiente del separador de aceite 220.

El separador de aceite 220 incluye una válvula de émbolo 227 que tiene una cabeza de válvula 229 dispuesta en la cámara de entrada 215. La cabeza de válvula 229 está configurada para moverse automáticamente dentro y fuera de la relación sellada con un asiento de válvula 213' en la entrada 213 en respuesta a las diferentes condiciones de funcionamiento. Tal como se trató anteriormente, en condiciones de baja presión y flujo relativamente bajo, la cabeza de válvula 229 permanece en una relación sellada con el asiento de la válvula 213' en la entrada 213, y luego, cuando el flujo y la presión aumentan en relación con el flujo bajo, las condiciones de baja presión, como durante la aceleración del vehículo, la cabeza de válvula 229 se mueve fuera del enganche sellado con el asiento de la válvula 213' en la entrada 213, y si el flujo del gas cargado con aceite es suficiente para abrir completamente la válvula de émbolo 227, la cabeza de válvula 229 entra en contacto con una superficie de tope de la cabeza de válvula 232, se muestra como una protuberancia o nervadura que se proyecta radialmente hacia adentro desde la pared anular 214 de la barrena 266 de manera que la superficie de parada 232 se enfrenta a la cabeza de válvula 229 para limitar el movimiento de la cabeza de válvula 229 dentro de la cámara de entrada 215 lejos de la tapa del extremo 212 para proporcionar un flujo máximo a través de la configuración.

La válvula de émbolo 227 tiene un vástago de válvula 231 que se extiende desde la cabeza de válvula 229 a lo largo del eje central longitudinal 207 a través de la abertura pasante 221 en la pared superior 217. El vástago de la válvula 231 incluye al menos una parte, y se muestra en su totalidad con una superficie periférica exterior no circular 233, visto en sección transversal tomada transversalmente al eje central longitudinal 207. Con la abertura pasante 221 en la pared superior 217 que tiene una superficie periférica que se ajusta al menos en parte, y se muestra en su totalidad, con la superficie periférica exterior no circular 233 del vástago de la válvula 231, el juego lateral del vástago de la válvula 231 dentro de la abertura pasante 221 en la pared superior 217 está inhibido. La forma de la sección transversal lateral de la superficie periférica exterior 233 generalmente tiene forma de cruz o X con una forma correspondiente proporcionada por la periferia de la abertura pasante 221. Por otro lado, la periferia de la abertura pasante 221 correspondiente a la entrada 213 en la pared inferior 218 se agranda con respecto a la superficie periférica exterior 233 del vástago de la válvula 231 para permitir el libre flujo de gases a través de la entrada 213 sobre la cabeza de válvula 229 que es desviada a la posición abierta.

El separador de aceite 220 incluye un elemento de muelle 235 configurado para desviar la cabeza de válvula 229 en la posición cerrada en colindación sellada con la tapa de extremo 212 para perfeccionar un sello o cierre hermético o cierre hermético sobre la entrada 213 para inhibir el flujo de gases cargados con aceite a través de la misma. La cabeza de válvula 229 es movible dentro de la cámara 215 contra el desvío del elemento de muelle 235 a una posición abierta separada axialmente de la pared inferior 218 de la tapa del extremo 212 en respuesta a la presión que se aplica contra la cabeza de válvula 229 suficiente para superar la desviación del elemento de muelle 235. De acuerdo con una realización no limitativa, el elemento de muelle 235 se puede proporcionar como un muelle helicoidal dispuesto alrededor del vástago de la válvula 231. Para impartir la desviación sobre la válvula de émbolo 227 para desviar la cabeza de válvula 229 hacia arriba en colindación sellada con la pared inferior 218, el elemento de muelle 235 es capturado entre la pared superior 217 de la tapa del extremo 212 y una característica de retención, que se muestra como un elemento de retención 237 que se fija al vástago de la válvula 231, tal como a través de una parte apilada del vástago de válvula 231, a modo de ejemplo y sin limitación. El elemento de retención 237 se puede proporcionar como una arandela o similar, dispuesta en un extremo del vástago de la válvula 231, después de lo cual el extremo del vástago de la válvula 231 puede ser calentado con calor o puede fijarse deformado al elemento de retención 237 en la posición comprimida deseada contra una desviación del elemento de muelle 235. Como tal, la presión de compresión aplicada por el elemento de muelle 235 contra la pared superior 217 y el elemento de retención 237 fuerza la cabeza de válvula 229 en relación sellada sobre la entrada 213. Un experto en la técnica apreciará y comprenderá que la fuerza elástica del elemento de muelle 235 se puede seleccionar como se desee para permitir la fuerza necesaria para mover la cabeza de válvula 229 fuera de compromiso sellado alrededor de la entrada 213 para ser regulado con precisión.

Un conjunto separador de neblina fina 284 está dispuesto aguas abajo de las segundas aberturas de salida 256 para separar aún más el aceite de los gases cargados con aceite después de que los gases cargados con aceite hayan pasado a través de los marcos 246, como ya se trató anteriormente. El conjunto separador de niebla fina 284 incluye una almohadilla fibrosa de forma generalmente rectangular 286 que es porosa y está dispuesta adyacente y alineada con las segundas aberturas 256 de los marcos 246 para absorber más aceite en los gases cargados con aceite para separar aún más el aceite de los gases cargados con aceite. En el ejemplo de realización, la almohadilla fibrosa 286 puede estar hecha de un material de fieltro de nailon no tejido, sin embargo, debe tenerse en cuenta que se pueden utilizar otros materiales sin apartarse del alcance de la invención en cuestión, en el que la almohadilla se puede adherir, soldar o fijar de otro modo a la cubierta 202, a modo de ejemplo y sin limitación.

El conjunto separador de niebla fina 84 también incluye una pared impactadora de forma generalmente rectangular 287 que está dispuesta adyacente a la almohadilla fibrosa 286. La pared impactadora 287 se muestra como formada como una pieza integral monolítica con la cubierta 202, aunque podría formarse por separado y unirse a la misma, si así se desea. La pared impactadora 287 tiene una pluralidad de muescas 289 que separan aún más el aceite de los gases cargados con aceite durante el contacto de los gases cargados con aceite con la pared impactadora 287 y canalizan el aceite separado hacia la salida de aceite. 244. Mientras tanto, los gases "limpios" sustancialmente libres de aceite pasan por la pared impactadora. 287 hacia una salida de gas. Debe tenerse en cuenta que el conjunto separador de niebla fina 284 podría configurarse de otra manera, como sin la almohadilla fibrosa 286, como ya se trató anteriormente.

En funcionamiento, dependiendo de las condiciones de funcionamiento del vehículo, la cabeza de válvula 229 permanecerá en relación cerrada y sellada contra el asiento de la válvula 213' (es decir, en condiciones de flujo bajo, como al ralentí, dirigiendo así la totalidad del flujo de gases cargados con aceite a través de la (s) barrena (s) descubierta (s) 266, como ya se trató anteriormente, o la cabeza de válvula 229 saldrá de la relación sellada del asiento de la válvula 213' a una posición abierta (es decir, en condiciones de flujo relativamente mayor, como durante la aceleración u otras condiciones de uso de alta demanda), distribuyendo así el flujo de gases cargados con aceite a través de ambas barrenas descubiertas 266 y las barrenas 266 incluida la válvula de émbolo 227. Un experto en la técnica apreciará fácilmente que la apertura y el cierre de la válvula de émbolo 227 se puede controlar seleccionando un elemento de muelle 235 teniendo las constantes de muelle deseadas. En consecuencia, si una pluralidad de válvulas de émbolo 227 se proporciona en el montaje 200, diferentes de las válvulas de émbolo 227 se puede proporcionar con elementos de muelle 235 con diferentes constantes de muelle entre sí, lo que provoca que las respectivas válvulas de émbolo 227 para abrir bajo diferentes flujos/presiones entre sí, proporcionando así un flujo óptimo de los gases cargados con aceite a través del separador de aceite 220 y maximizar la eficiencia en la que el aceite se separa de los gases cargados con aceite. Además, como ya se trató anteriormente, los pasos helicoidales de las diferentes barrenas 266, 266' se pueden variar entre sí según se desee para la plataforma del vehículo prevista. Por supuesto, como ya se trató anteriormente, al menos una de la pluralidad de barrenas 266, 266 'se puede proporcionar sin la cabeza de válvula 229 dispuesta en la misma, por lo que está continuamente abierta al flujo de gases cargados con aceite a través del mismo.

La descripción anterior de las realizaciones se ha proporcionado con fines ilustrativos y descriptivos. No pretende ser exhaustiva ni limitar la invención. Los elementos o características individuales de una realización particular generalmente no se limitan a esa realización particular, sino que, cuando sea aplicable, son intercambiables y se pueden utilizar en una realización seleccionada, incluso si no se muestran o describen específicamente. Lo mismo también puede variar de muchas maneras. El alcance de la invención está definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un separador de aceite para separar el aceite de los gases cargados con aceite, que comprende:

una carcasa (22, 222) que tiene una pluralidad de cavidades, extendiéndose cada una de dichas cavidades entre un extremo proximal y un extremo distal;

una pluralidad de barrenas (66, 266, 266 '), teniendo cada una de dichos barrenas (66, 266, 266') un vuelo helicoidal que se extiende alrededor de un eje central longitudinal (207) entre un extremo de entrada y un extremo de salida, dichas barrenas (66, 266, 266 ') estando dispuestas en unas separadas de dichas cavidades para formar vías de flujo helicoidales alrededor de dichos ejes centrales longitudinales (207);

caracterizado por que

al menos una de dichos barrenas (66, 266, 266 ') tiene una pared anular (214) que se extiende desde dicho extremo de entrada alrededor de dicho eje central longitudinal (207), dicha pared anular (214) delimita una cámara de entrada (215);

una tapa de extremo (212) fijada a dicha pared anular (214) sobre dicha cámara de entrada, teniendo dicha tapa de extremo una entrada (213);

una válvula de émbolo (227) que tiene una cabeza de válvula (229) dispuesta en dicha cámara de entrada (215); y

un elemento de muelle o resorte (235) configurado para desviar dicha cabeza de válvula (229) a una posición cerrada en un tope sellado con dicha tapa de extremo (212) para perfeccionar un sello o cierre hermético o cierre hermético sobre dicha entrada (213) para inhibir el flujo de gases cargados con aceite a través de la misma, dicha cabeza de válvula (229) se puede mover dentro de dicha cámara de entrada (215) contra la desviación de dicho elemento de muelle (235) a una posición abierta alejada de dicha tapa de extremo (212) en respuesta a la presión que se aplica contra dicha cabeza de válvula (229) suficiente para superar la desviación de dicho elemento de muelle (235),

donde dicha tapa de extremo (212) tiene una abertura pasante (221) que se extiende a lo largo de dicho eje central longitudinal (207) y dicha válvula de émbolo (227) tiene un vástago de válvula (231) que se extiende desde dicha cabeza de válvula (229) a través de dicha abertura pasante (221).

2. El separador de aceite de la reivindicación 1, en el que dicha tapa de extremo (212) tiene una periferia exterior anular (216) que se extiende entre las paredes superior e inferior (217, 218), dicha abertura pasante (221) se extiende a través de dichas paredes superior e inferior (217, 218) y dicha entrada (213) se extiende dentro de dicha periferia exterior (216) ya través de dicha pared inferior (218).

3. El separador de aceite de la reivindicación 2, que incluye además una pluralidad de bandas (219) que se extienden ^{entre dichas paredes superior e inferior (217,} 218^{), extendiéndose dicha entrada (213) entre dichas bandas (219).}

4. El separador de aceite de la reivindicación 2, en el que dicho vástago de válvula (231) incluye al menos una parte que tiene una superficie periférica exterior no circular, según se ve en sección transversal tomada transversalmente a dicho eje central longitudinal (207), con dicha abertura pasante (221) en dicha pared superior (217) que tiene una superficie periférica (233) que se ajusta al menos en parte con dicha superficie periférica exterior no circular de dicho vástago de válvula (231) para inhibir el juego lateral de dicho vástago de válvula (231) dentro de dicho vástago de válvula abertura (221) en dicha pared superior (217).

5. El separador de aceite de la reivindicación 4, en el que dicha abertura pasante (221) en dicha pared inferior (218) tiene una superficie periférica agrandada con respecto a dicho vástago de válvula (231) para formar la parte de dicha entrada (213) que se extiende a través de dicha pared inferior (218) entre dicho vástago de válvula (231) y dicha superficie periférica agrandada de dicha abertura pasante (221).

6. El separador de aceite de la reivindicación 1, en el que dicho elemento de muelle (235) está dispuesto alrededor de dicho vástago de válvula (231).

7. El separador de aceite de la reivindicación 6, en el que dicho elemento de muelle (235) es un muelle helicoidal.

8. El separador de aceite de la reivindicación 7, que incluye además un elemento de retención (237) fijado a dicho vástago de válvula (231) y que captura dicho elemento de muelle (235) entre dicha tapa de extremo (212) y dicho elemento de retención (237),

en el que dicho elemento de retención (237) se fija preferiblemente a dicho vástago de válvula (231) mediante una porción de apoyo térmico de dicho vástago de válvula (231).

9. El separador de aceite de la reivindicación 1, en el que al menos algunos de dichos vuelos helicoidales (70, 270, 270 ') tienen diferentes pasos helicoidales entre sí.

10. El separador de aceite de la reivindicación 9, en el que al menos una de dicha pluralidad de barrenas (66, 266, 266 ') no tiene una cabeza de válvula (229) dispuesta en el mismo, en el que dicha al menos una barrena (66, 266, 266') con una cabeza de válvula (229) dispuesta en dicha cámara de entrada (215) tiene un vuelo helicoidal (70, 270, 270 ') con un primer paso helicoidal y dicho al menos una barrena (66, 266, 266') que no tiene una cabeza de émbolo dispuesta en el mismo tiene un vuelo helicoidal (70, 270, 207 ') con un segundo paso helicoidal, siendo dicho primer paso helicoidal mayor que dicho segundo paso helicoidal.

11. El separador de aceite de la reivindicación 1, en el que dichas barrenas (66, 266, 266 ') tienen uno de entre una protuberancia (223) o un hueco, y dichas cavidades (52, 252) tienen el otro de entre una protuberancia (223) o un receso, dicha protuberancia (223) y dicho hueco están configurados para un ajuste a presión entre sí.

12. El separador de aceite de la reivindicación 11, en el que dicha protuberancia (223) está formada como una nervadura anular (208) y dicho hueco está formado como una ranura anular (205),

en el que preferiblemente cada una de dichos barrenas (66, 266, 266 ') tiene dicha nervadura anular (208) y cada una de dichas cavidades (52, 252) tiene dicha ranura anular (205), dicha nervadura anular (208) está dimensionada para encajar a presión en dicha ranura anular (205).

13. El separador de aceite de la reivindicación 1, que incluye además un protuberancia (223) que se extiende radialmente hacia dentro desde dicha pared anular (214), dicha protuberancia (223) forma una superficie de tope (232) configurada para enfrentarse a dicho cabeza de válvula (229) para limitar el movimiento. de dicha cabeza de válvula (229) dentro de dicha cámara de entrada (215) lejos de dicha tapa de extremo (212).

14. El separador de aceite de la reivindicación 1, en el que cada una de dichas cavidades (52, 252) está configurada de la misma manera para la recepción intercambiable de cualquiera de dicha pluralidad de barrenas (66, 266, 266 ').