发动机油气分离器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种发动机油气分离器，涉及汽车配件技术，以提供一种不额外消耗发动机功率的油气分离。本实用新型实施实施例中，所述油气分离腔分别与油气进口和油气出口连通，所述油气出口包括气体出口和回油口，所述油气分离腔内设有可转动的叶轮，所述叶轮设置于所述油气进口和油气出口之间，所述叶轮的叶片为网状叶片。本实用新型主要用在汽车中。
【专利说明】发动机油气分离器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车配件技术，尤其涉及一种发动机油气分离器。
【背景技术】
[0002]发动机包括汽缸体和曲轴箱，汽缸体与曲轴箱固定连接，其中，曲轴箱是发动机汽缸体用来安装曲轴的部位，且曲轴箱底部贮存有用于润滑、冷却及密封的机油。
[0003]在发动机运作的过程中，由于可燃混合气在燃烧室内燃烧产生的压力过大，使一部分可燃混合气和废气经活塞环窜到曲轴箱内，从而增大了曲轴箱内的气压，容易造成曲轴箱内的机油泄漏等问题，因此需要对曲轴箱进行通风处理。
[0004]目前，曲轴箱通风方式有自然通风方式和强制通风方式，但是自然通风方式是将曲轴箱内的气体直接排到大气中，污染空气，因此通常采用的是强制通风方式。强制通风方式具体为，从曲轴箱内抽出的气体导入发动机的进气管中，从而使该气体进入燃烧室再燃烧，循环使用。在强制通风系统中，从曲轴箱内抽出的气体会混有机油蒸汽，此时需要通过发动机中的油气分离器来完成气体与机油的分离，使分离后的气体进入发动机进气管中再利用，分离后的机油流回曲轴箱中，从而净化气体，提高气体的燃烧率，同时节约机油。
[0005]现有技术中应用较广泛的油气分离器为离心式等结构，但是离心式油气分离器中的分离器需要发动机动力驱动，浪费发动机功率。
实用新型内容
[0006]本实用新型的实施例提供一种发动机油气分离器，以提供一种不额外消耗发动机功率的油气分离器。
[0007]为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案:
[0008]一种发动机油气分离器，包括油气分离腔，所述油气分离腔分别与油气进口和油气出口连通，所述油气出口包括气体出口和回油口，所述油气分离腔内设有可转动的叶轮，所述叶轮设置于所述油气进口和油气出口之间，所述叶轮的叶片为网状叶片。
[0009]气体出口及回油口的设置方式有很多种，优选地，所述气体出口设置于所述油气分离腔的上表面，所述回油口设置于所述油气分离腔的下表面。
[0010]其中，所述油气进口与发动机的曲轴箱通过油气管道连通；所述气体出口与所述发动机的进气管通过出气管道连通；所述回油口与所述发动机的曲轴箱通过回油管道连通。
[0011]具体可以为，所述油气管道及回油管道沿竖直方向向下设置、所述出气管道沿竖直方向向上设置。
[0012]为了更好的提高油气分离效果，所述叶轮与所述油气出口之间设有挡板，所述挡板与所述油气分离腔的下表面之间设有间隙。
[0013]优选地，所述挡板与所述油气分离腔的下表面之间的间隙大小为2毫米至5毫米。
[0014]本实用新型实施例提供的叶轮的结构有多种，其中一种为:所述叶轮的转动轴垂直于油气行进方向设置，所述叶片的叶面与所述转动轴的轴线共面设置。
[0015]优选地，叶片上的网孔在所述叶片上以矩阵的形式等距均匀排列。
[0016]为了便于分离后的机油的回油操作，所述油气分离腔的下表面为流线型结构。
[0017]其中，所述油气管道、回油管道及所述出气管道的端口处均为缩口结构。
[0018]本实用新型实施例提供的发动机油气分离器中，设有油气分离腔，油气分离腔分别连通有油气进口及油气出口，且油气出口包括气体出口和回油口，另外，油气分离腔内，位于油气进气口与油气出口之间设有可转动的叶轮，该叶轮的叶片为网状叶片。由此分析可知，当发动机在低负荷工况下工作时，曲轴箱内油气量较少，此时叶轮基本不转动，但是仍然能够通过与油气混合气的碰撞进行油气分离；当发动机在中高负荷工况下工作时，曲轴箱内油气量很大，从而使叶轮发生连续转动，进行油气分离。因此，该油气分离器在汽车不同工况下均能实现油气分离，且不需要额外消耗发动机的功率，实用性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型实施例提供的发动机油气分离器的结构剖视图；
[0020]图2为本实用新型实施例提供的发动机油气分离器的叶轮的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型实施例发动机油气分离器进行详细描述。
[0022]本实用新型实施例提供一种发动机油气分离器，包括油气分离腔11，油气分离腔11分别与油气进口 12和油气出口 13连通，油气出口 13包括气体出口 131和回油口 132，油气分离腔11内设有可转动的叶轮14，叶轮14设置于油气进口 12和油气出口 13之间，叶轮14的叶片141为网状叶片。
[0023]本实用新型实施例提供的发动机油气分离器中，设有油气分离腔，油气分离腔分别连通有油气进口及油气出口，且油气出口包括气体出口和回油口，另外，油气分离腔内，位于油气进气口与油气出口之间设有可转动的叶轮，该叶轮的叶片为网状叶片。由此分析可知，当发动机在低负荷工况下工作时，曲轴箱内油气量较少，此时叶轮基本不转动，但是仍然能够通过与油气混合气的碰撞进行油气分离；当发动机在中高负荷工况下工作时，曲轴箱内油气量很大，从而油气混合气推动叶轮发生连续转动，进行油气分离。因此，该油气分离器在汽车不同工况下均能实现油气分离，且不需要额外消耗发动机的功率，实用性高。
[0024]需要说明的是，本实施例中的可转动叶轮能够根据油气混合气进入进气口的不同强度(包括速度及压力)产生不同的转速，从而能够满足汽车在低速、高速等不同工况下的油气分离的要求。
[0025]同时，进入油气分离器中的油气混合气具有一定的压力，从而推动叶轮发生旋转运动，因此可知，通过气体做功的方式在达到油气分离的目的的同时，还能够降低汽车在不同工况下的油气分离器内部的压力损失。
[0026]当汽车低速行驶时，发动机在低负荷工况下工作，曲轴箱内油气量较少，通常此种情况下的油气混合气的压力不足以吹动叶轮连续转动，油气混合气与叶轮发生碰撞进行油气分离，该过程中油气混合气的自身压力较小，因此其在油气分离器中的压力损失也很小。
[0027]当汽车高速行驶时，发动机在中高负荷工况下工作，曲轴箱内的油气量比较多，因此进入油气进口 12的油气混合气的压力、速度也较大，则叶轮14的转速也相应的较大且能够连续转动，易导致叶轮14在进行油气分离后，会出现甩油的现象，即分离后的机油随叶轮14的转动而被甩向油气出口 13区域，易使机油挂在油气分离器内壁上的不利于回油的位置，导致回油不畅等问题，因此，在油气分离腔11内，位于可转动叶轮14与油气出口 13之间可以设有挡板15，该挡板15能够有效地挡下上述情况下分离后被甩出来的机油。其中，由于被分离出来的机油需要通过回油口 132进行回油，因此挡板15与油气分离腔11的下表面之间设有间隙。这其中，出气口 131可以设置于油气分离腔11的上表面，回油口 132可以设置于油气分离腔11的下表面，从而使出气与回油操作之间具有独立性。
[0028]图1中，油气进口 12与发动机的曲轴箱可以通过油气管道16连通；气体出口 131与发动机的进气管可以通过出气管道17连通；回油口 132与发动机的曲轴箱可以通过回油管道18连通，且油气管道16及回油管道18可以沿竖直方向向下设置、出气管道17可以沿竖直方向向上设置。
[0029]其中，油气管道16、回油管道18及出气管道17的设置可以增大相应的油气混合气从曲轴箱到油气进口 12之间的距离、分离后的机油从回油口 132到曲轴箱之间的距离及分离后的气体从气体出口 131到进气管之间的距离。从而使油气混合气作用到叶轮14之前变得更加缓和，便于油气混合气通过与叶轮14的碰撞进行油气分离操作；回油管道18的设置能够起到收集机油的作用，避免出现局部存油的现象，同时收集后的机油量多，整体重力较大，便于通过机油自身重力回油，提高了回油效率；而出气管道17能够使分离后的气体在从气体出口 131到进气管的过程中，存在其内的些许机油通过自身重力的作用进一步从其中分离出来，以充分地达到油气分离的效果。
[0030]在图1所示的油气分离器的结构中，不管发动机在低负荷工况下还是中高负荷工况下，分离后的机油都需要沿着油气分离腔的下表面流动以回油，因此挡板15与油气分离腔11的下表面之间存在间隙，且该间隙可以为2mm至5mm之间，当然也可以为其他的间隙大小，使分离后的机油及被挡板15挡下来的机油都能够通过该间隙进行回油，提高回油效率。
[0031]此处需要说明的是，图1中所示的油气分离器中各部件的分布结构及相互之间的相对位置关系，仅为结合发动机的结构及加工成型工艺的一种优选实施例，其当然也可以为其他的设置方式。
[0032]另外，油气管道16、出气管道17及回油管道18的长度可以需要根据发动机的结构及实际需要而设定。
[0033]具体的，在设置挡板15时，其可以设在叶轮14与油气出口 13之间的油气分离器内壁上的任意位置，但是作为优选地，将其设在油气混合气分离后分别进入气体出口 131及回油口 132的气流流通的截面处，即分离后的机油和气体在经过挡板15之后分成两股，分别沿各自的气体出口 131和回油口 132进行出气和回油操作，因此挡板15设在上述截面处使分离后的机油和气体经过挡板15后直接进行出气和回油操作，防止气体再次带走一部分机油，提高油气分离效果。
[0034]实际操作的过程中，操作人员容易发现机油在回油管道18中通过自身重力进行回油操作时，当机油从回油管道18中流出流入曲轴箱时，如果该处设为缩口结构，能够使机油在回油管道18中回油集中，此时回油口 132可以为圆孔，且回油管道18为圆柱状结构，当然也可以为其它的结构，例如长方形或锥形。
[0035]此处需要说明的是，机油通过回油管道18回油时，通常还需要一个回油管将回油管道18连接到曲轴箱机油液面以下，从而使回油管道18内的压力不受外界的影响，避免回油不畅的问题。
[0036]因此，考虑到回油均匀及集中的目的，可以将圆柱状结构的回油管道18的截面沿回油方向递减，从而使其构成类似于漏斗的结构，使回油均匀化。其中，出气管道17也可以做成其截面大小沿出气方向依次递减的方式，从而降低出气的速率，增加分离后的气体在出气管道17中停留的时间，则能够使存在气体中的些许油滴更加有效地通过自身重力再次分离出来，提高油气分离效果。
[0037]当然，对于油气管道16中进气量及进气压强等的要求，也可以做成如图1所示的缩口结构，从而能够控制进气量的同时还能够使油气均匀。此时油气管道16能够延长油气进口 12与曲轴箱之间的距离，同时图1中所示的油气管道16的结构，使油气混合气经由油气管道16后，发生转弯后作用到叶轮14，有效地使作用在叶轮14的气体压强均匀化，防止发生叶轮14忽快忽慢的转动，提高油气在此处的分离效率。
[0038]上述实施例描述的发动机油气分离器中，如图1和图2所示，叶轮14可以包括设在油气分离器内壁上的转动轴141 (相应的油气分离器内壁上设有转动轴141的安装孔)及固定设在转动轴141上的多个叶片142 ;每个叶片142上均匀设有多个网孔21。叶轮14主要用于油气的分离，因此叶片142仅设置为板状结构，通过油气的撞击从而达到油气分离的目的，该种方式的分离效果不高，且压损较大，因此需要在叶片142上设置能够增大油气分离效果的结构。本实施例中的采用在多个叶片142上设置多个网孔21，通过网孔21能够增大油气混合气与叶片142的接触面积，有效地提高了油气分离效果。
[0039]其中，对于叶片142的数量及每个叶片142上的网孔21的数量，均不作限制，以经过多次试验得到的数值为准，同时叶片142上的网孔21的排列方式可以采用矩阵的形式，均匀可靠。当然，网孔21的形状可以为圆形(直径在Imm至5_)、矩形或其它多边形等，也可以采用其他的排列方式。
[0040]根据上述提高油气分离效果的理念，叶片142上的油气分离结构也可以为采用其他方式，例如，可以在叶片142上增设多个隔板，每个隔板在叶片142上沿与转动轴141平行的方向设置，从而增大油气混合气与叶片142的接触面积。
[0041]实际操作中，叶轮14通过旋转进行油气分离，同时将分离后的气体和机油送入油气出口 13方向，因此，在不影响叶轮14转动的情况下，尽量缩短叶轮14的叶片142的边缘端与油气分离腔11内壁之间的距离，从而避免油气混合气绕过叶轮14直接到达油气出口13，影响油气分离效率。结合实际加工的材料及成本，叶片142的边缘端与油气分离腔11的内壁之间会存在微小距离，但是该距离对油气分离效果的影响微乎其微，可以忽略。
[0042]在通过叶轮14的油气分离后，分离后的机油沿油气分离腔11下表面流向回油管道18中。因此，为了方便机油在油气分离腔11下表面上的流动，可以将油气分离腔的下表面设为流线型结构，从而机油能够沿该流线型结构很好的进行流动并回油。当然，分离后的气体同样能够吹动分离后的机油运动，因此上述流线型结构能够使机油更加效率的进行回油。
[0043]这其中，叶轮14与油气管道16之间的距离可以为零，也可以大于零。当分离后的机油量较大时，可能未能全部及时进入回油管道18中，导致部分机油随叶轮14的转动被甩向油气管道16方向，造成回油效率差的问题，因此通过增加叶轮14与油气管道16之间的距离，能够降低上述情况的发生率，间接地提高了回油效率。
[0044]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。
[0045]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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0046]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0047]在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0048]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种发动机油气分离器，其特征在于，包括油气分离腔，所述油气分离腔分别与油气进口和油气出口连通，所述油气出口包括气体出口和回油口，所述油气分离腔内设有可转动的叶轮，所述叶轮设置于所述油气进口和油气出口之间，所述叶轮的叶片为网状叶片。
2.根据权利要求1所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述气体出口设置于所述油气分离腔的上表面，所述回油口设置于所述油气分离腔的下表面。
3.根据权利要求2所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述油气进口与发动机的曲轴箱通过油气管道连通；所述气体出口与所述发动机的进气管通过出气管道连通；所述回油口与所述发动机的曲轴箱通过回油管道连通。
4.根据权利要求3所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述油气管道及回油管道沿竖直方向向下设置、所述出气管道沿竖直方向向上设置。
5.根据权利要求1所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述叶轮与所述油气出口之间设有挡板，所述挡板与所述油气分离腔的下表面之间设有间隙。
6.根据权利要求5所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述挡板与所述油气分离腔的下表面之间的间隙大小为2毫米至5毫米。
7.根据权利要求1所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述叶轮的转动轴垂直于油气行进方向设置，所述叶片的叶面与所述转动轴的轴线共面设置。
8.根据权利要求7所述的发动机油气分离器，其特征在于，叶片上的网孔在所述叶片上以矩阵的形式等距均匀排列。
9.根据权利要求1-4任一项所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述油气分离腔的下表面为流线型结构。
10.根据权利要求3或4所述的发动机油气分离器，其特征在于，所述油气管道、回油管道及所述出气管道的端口处均为缩口结构。
【文档编号】F01M13/04GK203499765SQ201320461254
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2013年7月30日
【发明者】杨日升, 刘刚, 赵铮, 白鹭 申请人:长城汽车股份有限公司