CN206830262U - 油气分离器、发动机及其气缸盖总成 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种油气分离器、发动机及其气缸盖总成。油气分离器，其中，所述油气分离器包括本体，所述本体设置有用于安装的固定部、一级油气分离结构和二级油气分离结构，所述本体限定有油气分离腔并且设置有与所述油气分离腔连通的窜气入口、窜气出口，所述一级油气分离结构设置在所述油气分离腔中，并靠近于所述窜气入口，所述二级油气分离结构设置在所述本体外部并位于所述窜气出口处。本公开所述的油气分离器提供良好的油气分离效果且结构简单便于安装。

Description

油气分离器、发动机及其气缸盖总成

技术领域

本公开涉及发动机油气分离技术领域，特别涉及一种油气分离器、发动机及其气缸盖总成。

背景技术

内燃发动机工作过程通常为：吸入混合气(包括空气和燃料如汽油、柴油等)后压缩，然后点燃或压燃混合气，从而驱动活塞做功产生动力。从混合气的压缩到燃烧中都会产生很高压力，被压缩的混合气会从活塞和缸体的缝隙、活塞环开口、活塞环和缸体的缝隙等地方窜出去进入曲轴箱，从而形成曲轴箱窜气(下文中简称为窜气)。由于窜气中含有有害成份，因此，需要将窜气从进气系统吸入燃烧室再燃烧后从排气管排出。由于曲轴箱中有大量高温机油和机油蒸汽，因此，窜气在经过曲轴箱时会携带机油蒸汽(也由此可以将窜气称之为“油气”)，这部分机油如果随着窜气直接进入燃烧系统会导致燃烧及排放恶化。因此，为了提高经济性，改善排放，必须将油气中的机油油滴进行分离。

当前发动机的曲轴箱通风系统通常设置油气分离器对流入曲轴箱中的窜气进行油气分离，以满足日益严格的环保、排放、安全等法规要求。传统发动机的油气分离器主要有迷宫挡板式、旋风式、滤芯式等油气分离器。其中，由于旋风式油气分离器具有较好的油气分离效果，因此通常被较多地采用。然而，对于外挂式(即位于气缸盖外部)的油气分离器来说，由于发动机零部件众多，因此用于将油气分离器连接在曲轴箱通风系统中的管路不易布置，并且在寒冷环境中油气分离器和相应的管路容易冻结，影响油气分离的效率甚至功能。而内置式(即设置在气缸盖内部)的油气分离器通常需要较复杂的制造工艺，成本高。

实用新型内容

有鉴于此，本公开旨在提出一种油气分离器，以提供良好的油气分离效果，且结构简单便于安装。

为达到上述目的，本公开的技术方案是这样实现的：

一种油气分离器，其中，所述油气分离器包括本体，所述本体设置有用于安装的固定部、一级油气分离结构和二级油气分离结构，所述本体限定有油气分离腔并且设置有与所述油气分离腔连通的窜气入口、窜气出口，所述一级油气分离结构设置在所述油气分离腔中，并靠近于所述窜气入口，所述二级油气分离结构设置在所述本体外部并位于所述窜气出口处。

进一步的，所述本体上设置有多个开孔，多个所述开孔用作所述窜气入口。

进一步的，所述本体上对应于每个所述开孔设置有加速通道，所述加速通道的入口为所述窜气入口，所述加速通道的出口朝向所述一级油气分离结构。

进一步的，所述加速通道构造为从所述入口到所述出口的方向横截面尺寸逐渐减小的锥体结构。

进一步的，所述一级油气分离结构构造为具有多个肋条的板状结构，相邻的两个肋条之间形成回油通道。

进一步的，所述窜气出口构造为所述本体上开设的多个彼此平行设置的条形开口，所述二级油气分离结构构造为从每个所述条形开口向外向后延伸的帘片结构，以改变从所述条形开口流出的窜气的流动方向。

进一步的，所述本体包括前壁、后壁、上壁和两个侧壁，所述油气分离腔由所述前壁、后壁、上壁和两个侧壁围成，所述固定部构造为从所述前壁的周向边缘向外延伸出的耳部，所述窜气入口设置于所述前壁，所述一级油气分离结构构造为从所述上壁的内表面向下延伸，并且所述一级油气分离结构的下端边缘高于所述后壁的下端边缘，所述窜气出口设置于所述上壁，所述二级油气分离结构在所述窜气出口处设置于所述上壁的外表面。

相对于现有技术，本公开所述的油气分离器具有以下优势：

本公开所述的油气分离器通过一级油气分离结构在油气分离腔中对窜气进行主要的油气分离，通过二级油气分离结构在窜气出口处对从油气分离腔中流出的窜气进行再次油气分离，以尽量减少油气中携带的机油量，具有较好的油气分离效果，结构简单易生产，同时通过固定部能够实现方便的安装。

本公开的另一目的在于提出一种发动机气缸盖总成，以在提供良好的油气分离效果的同时，简化制造工艺，降低生产成本。

为达到上述目的，本公开的技术方案是这样实现的：

一种发动机气缸盖总成，包括盖罩，其中，所述发动机气缸盖总成还包括内底板，所述内底板与所述盖罩围成密封的腔室，所述内底板设置有回油口和与所述腔室连通的窜气取气口，所述盖罩设置有与所述腔室连通的曲轴箱通风口，所述窜气取气口和所述曲轴箱通风口限定窜气流动方向，所述腔室内设置有油气粗分结构和油气细分结构，所述油气粗分结构靠近所述窜气入口设置，所述油气精分结构沿所述窜气流动方向设置在所述油气粗分结构的下游，其中，所述油气精分结构为上述油气分离器，所述油气分离器通过所述固定部连接于所述盖罩和/或所述内底板。

进一步的，所述油气粗分结构为多个交叉排布的挡板。

相对于现有技术，本公开所述的发动机气缸盖总成具有以下优势：

在本公开所述的发动机气缸盖总成中，窜气在腔室中分别在油气粗分结构以及油气细分结构(也就是油气分离器)中的一级油气分离结构和二级油气分离结构处进行三次机油分离，能够有效地将窜气中的机油分离出来，具有良好的油气分离率。同时，由于油气分离器是通过其固定部而固定在腔室中，也就是说油气分离器并不是与盖罩或内底板集成在一起，因此，可以根据发动机的构造选择大小和形状合适的油气分离器，这在很大程度上降低了制造工艺的难度，其成本也相对较低。

本公开还提供一种发动机，包括曲轴箱和进气系统，其中，所述发动机包括上述发动机气缸盖总成，所述发动机气缸盖总成通过所述取气口与所述曲轴箱连通，通过所述曲轴箱通风口与所述进气系统连通。

所述发动机与上述发动机气缸盖总成相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本公开的一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开实施例所述的发动机气缸盖总成的剖视示意图；

图2为本公开实施例所述的油气分离器的立体图；

图3为本公开实施例所述的油气分离器的剖视示意图。

附图标记说明：

1-盖罩，102-腔室，11-曲轴箱通风口，12-第一插槽结构，2-内底板，21-取气口，22-回油口，23-第二插槽结构，3-油气粗分结构，4-油气分离器，40-本体；401-前壁，402-后壁，403-上壁，404-第一侧壁，405-第二侧壁，41-固定部，42-一级油气分离结构，421-肋条，422-回油通道，43-二级油气分离结构，44-油气分离腔，45-窜气入口，46-窜气出口，47-加速通道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外，在本公开的实施例中所提到的方位词如“上、下”，是指当发动机处于装配(例如装配到车辆中时)状态或使用状态时在竖直方向上的“上、下”，“前、后”是以腔室中窜气的流动方向限定的，窜气由前向后流动，“内、外”是指相对于相应部件本身轮廓的“内、外”。上述方位词仅用于解释和说明本公开，并不用于限制本公开的范围。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

图1示出了本公开提供的发动机气缸盖总成的一种实施方式，其同时也示出了本公开提供的油气分离器的一种实施方式。图2是图1中所示的油气分离器的立体图，图3是放大图。参考图1中所示，发动机气缸盖总成，包括盖罩1，其中，所述发动机气缸盖总成还包括内底板2，所述内底板2与所述盖罩1围成密封的腔室102，所述内底板2设置有回油口22和与所述腔室102连通的窜气取气口21，所述盖罩1设置有与所述腔室102连通的曲轴箱通风口11，所述窜气取气口21和所述曲轴箱通风口11限定窜气流动方向(参考图1中箭头所示)，所述腔室102内设置有油气粗分结构3和油气细分结构，所述油气粗分结构3靠近所述窜气入口45设置，所述油气精分结构沿所述窜气流动方向设置在所述油气粗分结构3的下游，其中，所述油气精分结构为油气分离器4，所述油气分离器4包括本体40，所述本体40设置有用于安装的固定部41、一级油气分离结构42和二级油气分离结构43，所述本体40限定有油气分离腔44并且设置有与所述油气分离腔44连通的窜气入口45、窜气出口46，所述一级油气分离结构42设置在所述油气分离腔44中，并靠近于所述窜气入口45，所述二级油气分离结构43设置在所述本体40外部并位于所述窜气出口46处。所述油气分离器4通过所述固定部41连接于所述盖罩1和内底板2。

沿图1中箭头方向，曲轴箱窜气从取气口21进入腔室102之后，首先经过油气粗分结构3，将大粒径油滴分离，随后到达油气细分结构，即通过窜气入口45进入油气分离器4，沿图3中箭头方向，窜气从窜气入口45进入油气分离器4的油气分离腔44，在油气分离腔44中通过一级油气分离结构43实现对窜气中绝大部分的油滴进行分离；随后，窜气从窜气出口46流出，在该处，二级油气分离结构43对窜气中的油滴进一步分离，使得从油气分离器4中流出的窜气更加清洁。窜气从油气分离器4的窜气出口46流出之后，从曲轴箱通风口11流出，进入发动机进气系统，以进入燃烧室重新燃烧。

通过以上分析可知，在本公开提供的发动机气缸盖总成中，窜气在腔室102中分别在油气粗分结构3以及油气细分结构(也就是油气分离器4)中的一级油气分离结构42和二级油气分离结构43处进行三次机油分离，能够有效地将窜气中的机油分离出来，具有良好的油气分离率。同时，由于油气分离器4是通过其固定部41而固定在腔室102中，也就是说油气分离器4并不是与盖罩1或内底板2集成在一起，因此，可以根据发动机的构造选择大小和形状合适的油气分离器，这在很大程度上降低了制造工艺的难度，其成本也相对较低。

在本公开提供的具体实施方式中，油气粗分结构3一级油气分离器4中的一级油气分离结构42和二级油气分离结构43可以有多种构造方式，供选择地，可以构造为惯性碰撞式油气分离结构，例如，油气粗分结构3可以构造为多个交叉排布的挡板，一级油气分离结构42和二级油气分离结构43可以按照下述方式进行构造。

下面将参照图2和图3详细描述本公开提供的油气分离器4的一种具体实施方式。

在图1至图3所示的具体实施方式中，所述本体40包括前壁401、后壁402、上壁403和两个侧壁，即第一侧壁404和第二侧壁405，所述油气分离腔44由所述前壁401、后壁402、上壁403和两个侧壁围成，所述固定部41构造为从所述前壁401的周向边缘向外延伸出的耳部，所述窜气入口45设置于所述前壁401，所述一级油气分离结构42构造为从所述上壁403的内表面向下延伸，并且所述一级油气分离结构42的下端高于所述后壁402的下端，所述窜气出口46设置于所述上壁403，所述二级油气分离结构43在所述窜气出口46处设置于所述上壁403的外表面。在此需要说明的是，本公开提供的油气分离器4的本体40的结构形状并不局限于图1至图3所示的具体实施方式，还可以根据需要构造为其它合适的结构形状，例如，可以将两个侧壁去掉，通过前壁401、后壁402、上壁403、盖罩1和内底板2相应的部分围成所述油气分离腔44。对此，本公开并不具体限制。

在图2和图3所示的具体实施方式中，固定部41设置在前壁401的上、下边缘，相应地，盖罩1的内表面设置有与上边缘的固定部41配合的第一插槽结构12，内底板2的内表面设置有与下边缘的固定部41配合的第二插槽结构23，以将油气分离器4牢固地固定在腔室102中。当然，可以只在钳臂401的上边缘或下边缘设置固定部41，相应地，油气分离器4则通过固定部41与第一插槽结构12或第二插槽结构23的配合而固定在腔室102中。另外，固定部41与插槽结构之间可以是过盈配合，以使得避免油气分离器4相对晃动。此外，固定部41还可以焊接于盖罩1和/或内底板2，以牢固可靠地固定在腔室102中，有助于提高发动机总体的NVH性能。

在本公开提供的具体实施方式中，所述本体40(具体为前壁41)设置有多个开孔，多个所述开孔用作所述窜气入口45。窜气经由开孔进入到油气分离腔44中，在一定程度上能够增大窜气的流动速度。

作为可选择的方式，所述本体40上对应于每个所述开孔可以设置有加速通道47，所述加速通道47的入口为所述窜气入口45，所述加速通道47的出口朝向所述一级油气分离结构42。窜气从窜气入口45进入加速通道47而被加速。

在本公开提供的具体实施方式中，可以有多种合适的方式构造所述加速通道47，例如，所述加速通道47可以构造为从所述入口到所述出口的方向横截面尺寸逐渐减小的锥体结构，随着加速通道47的横向尺寸越来越小，窜气的速度则越来越大。

在此需要说明的是，窜气流动速度的增大，会使得窜气中携带的机油油滴的流动速度增大，但较大油滴的速度增大量会小于较小油滴的速度增大量，由于这种差值，在窜气加速的过程中，不同粒径的油滴会发生碰撞并结合为大粒径油滴，这更利于粘附在一级油气分离结构42上，进一步提高油气分离效率。

并且，当窜气从加速通道47的出口流出时，由于具有较大的速度，因此即使较小的机油滴也能够撞击并粘附在一级油气分离结构42上，从而被分离出来。因此，能够分离出窜气中携带的绝大部分机油，也能够提高油气分离效率。

为了增大与窜气的接触面积，所述一级油气分离结构42可以构造为具有多个肋条421的板状结构，相邻的两个肋条421之间形成回油通道422。其中，为了便于粘附在一级油气分离结构42上的机油在自身重力的作用下向下流动以回收，肋条421可以沿上下方向笔直地延伸，在这种情况下，可以使得粘附在一级油气分离结构42上的机油在相邻的两个肋条421之间的回油通道422中流动的过程中受到较小的阻力。

此外，在本公开提供的具体实施方式中，所述窜气出口46可以构造为所述本体40(具体为上壁403)上开设的多个彼此平行设置的条形开口，所述二级油气分离结构43构造为从每个所述条形开口向外向后延伸的帘片结构，以改变从所述条形开口流出的窜气的流动方向。由此，可以增大二级油气分离结构43与窜气的接触面积，从而便于窜气中所携带的油滴的粘附。

另外，在本公开提供的具体实施方式中，可以根据实际需要设置用作所述窜气入口45的上述开孔的数量和尺寸、加速通道的长度和横向尺寸、条形开口的数量和尺寸等参数，以满足实际需求。

下面将参考图3描述窜气在油气分离器4中的流动路径以及油气分离过程。窜气从窜气入口45进入到加速通道47中被加速，从加速通道47的出口流出之后撞击到一级油气分离结构42上，实现油气分离；分离后的油滴沿回油通道422向下留下并滴落到内底板2上，最后经由回油口22流入油底壳(也就是曲轴箱)中实现机油回收利用。但由于窜气撞击到一级油气分离结构42之后流动方向改变，在从一级油气分离结构42的下端边缘流过并向后流动时，会吹起从回油通道422滴落的机油，从而重新携带机油。但无需担心，因为当窜气继续向后流动并从窜气出口46中流出时，设置在窜气出口46处的二级油气分离机构43会对窜气进行再一次的油气分离，使得最终通过曲轴箱通风口11流出的窜气更加清洁。

在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种发动机，包括曲轴箱和进气系统，其中，所述发动机包括上述发动机气缸盖总成，所述发动机气缸盖总成通过所述取气口21与所述曲轴箱连通，通过所述曲轴箱通风口11与所述进气系统连通，以使得经过油气分离之后曲轴箱窜气重新进入燃烧室燃烧。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油气分离器(4)，其特征在于，所述油气分离器(4)包括本体(40)，所述本体(40)设置有用于安装的固定部(41)、一级油气分离结构(42)和二级油气分离结构(43)，所述本体(40)限定有油气分离腔(44)并且设置有与所述油气分离腔(44)连通的窜气入口(45)、窜气出口(46)，所述一级油气分离结构(42)设置在所述油气分离腔(44)中，并靠近于所述窜气入口(45)，所述二级油气分离结构(43)设置在所述本体(40)外部并位于所述窜气出口(46)处。

2.根据权利要求1所述的油气分离器(4)，其特征在于，所述本体(40)上设置有多个开孔，多个所述开孔用作所述窜气入口(45)。

3.根据权利要求2所述的油气分离器(4)，其特征在于，所述本体(40)上对应于每个所述开孔设置有加速通道(47)，所述加速通道(47)的入口为所述窜气入口(45)，所述加速通道(47)的出口朝向所述一级油气分离结构(42)。

4.根据权利要求3所述的油气分离器(4)，其特征在于，所述加速通道(47)构造为从所述入口到所述出口的方向横截面尺寸逐渐减小的锥体结构。

5.根据权利要求1所述的油气分离器(4)，其特征在于，所述一级油气分离结构(42)构造为具有多个肋条(421)的板状结构，相邻的两个肋条(421)之间形成回油通道(422)。

6.根据权利要求1所述的油气分离器(4)，其特征在于，所述窜气出口(46)构造为所述本体(40)上开设的多个彼此平行设置的条形开口，所述二级油气分离结构(43)构造为从每个所述条形开口向外向后延伸的帘片结构，以改变从所述条形开口流出的窜气的流动方向。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的油气分离器(4)，其特征在于，所述本体(40)包括前壁(401)、后壁(402)、上壁(403)和两个侧壁，所述油气分离腔(44)由所述前壁(401)、后壁(402)、上壁(403)和两个侧壁围成，所述固定部(41)构造为从所述前壁(401)的周向边缘向外延伸出的耳部，所述窜气入口(45)设置于所述前壁(401)，所述一级油气分离结构(42)构造为从所述上壁(403)的内表面向下延伸，并且所述一级油气分离结构(42)的下端边缘高于所述后壁(402)的下端边缘，所述窜气出口(46)设置于所述上壁(403)，所述二级油气分离结构(43)在所述窜气出口(46)处设置于所述上壁(403)的外表面。

8.一种发动机气缸盖总成，包括盖罩(1)，其特征在于，所述发动机气缸盖总成还包括内底板(2)，所述内底板(2)与所述盖罩(1)围成密封的腔室(102)，所述内底板(2)设置有回油口(22)和与所述腔室(102)连通的窜气取气口(21)，所述盖罩(1)设置有与所述腔室(102)连通的曲轴箱通风口(11)，所述窜气取气口(21)和所述曲轴箱通风口(11)限定窜气流动方向，所述腔室(102)内设置有油气粗分结构(3)和油气细分结构，所述油气粗分结构(3)靠近所述窜气入口(45)设置，所述油气精分结构沿所述窜气流动方向设置在所述油气粗分结构(3)的下游，其中，所述油气精分结构为权利要求1-7中任意一项所述的油气分离器(4)，所述油气分离器(4)通过所述固定部(41)连接于所述盖罩(1)和/或所述内底板(2)。

9.根据权利要求8所述的发动机气缸盖总成，其特征在于，所述油气粗分结构(3)为多个交叉排布的挡板。

10.一种发动机，包括曲轴箱和进气系统，其特征在于，所述发动机包括权利要求8或9所述的发动机气缸盖总成，所述发动机气缸盖总成通过所述取气口(21)与所述曲轴箱连通，通过所述曲轴箱通风口(11)与所述进气系统连通。