油氣分離器及發動機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車零部件技術領域，特別涉及一種油氣分離器。本實用新型還涉及一種設置有該油氣分離器的發動機。
【背景技術】
[0002]隨著汽車排放法規的日益嚴格，對發動機的排放提出了更高的要求，在發動機運行過程中，曲軸箱竄出的混合氣中會含有機油成分，若這些含有機油的混合氣參與燃燒過程會影響到發動機的排放，為此現有技術中均采用油氣分離器對曲軸箱竄出的混合氣進行分離，以分離出混合氣中的機油成分，油氣分離器分離效率越高，參與燃燒的機油越少，發動機排放便會越好。現有的油氣分離器多采用無源輸入的被動式油氣分離器，如旋風式油氣分離器、迷宮式油氣分離器或濾芯式油氣分離器等。上述各種油氣分離器在使用時的分離效率均會受到混合氣流速的影響，而混合氣的流速與發動機實時的運行工況相關聯。由于發動機的工況是瞬變的，因而曲軸箱混合氣的竄出量也是瞬變的，這就導致混合氣進入油氣分離器的流速及流量是瞬變的，易導致油氣分離器分離效率的不穩定。
【實用新型內容】
[0003]有鑒于此，本實用新型旨在提出一種油氣分離器，以可在發動機處于不同工況時，油氣分離器均具有穩定高效的分離效率。
[0004]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0005]一種油氣分離器，其特征在于包括對混合氣進行主動離心式分離的主動分離機構，以及串接于所述主動分離機構下游的對主動分離機構排出的氣體進行被動旋風式分離的被動分離機構，還包括設置于所述被動分離機構內的、響應于被動分離機構中的氣體流量而對所述被動分離機構的排氣截面進行彈性調節的壓力調節機構。
[0006]進一步的，所述主動分離機構包括形成有離心分離腔的離心分離器殼體，經由驅動軸轉動設于所述離心分離腔內的葉輪，在所述離心分離腔的底部設有第一回油口 ；還包括靠近于葉輪中心設置在所述離心分離器殼體上的至少一個進氣口，以及于葉輪邊緣處設置在所述離心分離器殼體上的第一出氣口。
[0007]進一步的，在所述離心分離腔的內壁上沿所述葉輪的周向間隔設有多塊擋板。
[0008]進一步的，在所述進氣口處或相接于所述進氣口的管路上設有進氣單向閥。
[0009]進一步的，在所述第一回油口處或相接于所述第一回油口的管路上設有回油單向閥。
[0010]進一步的，所述驅動軸傳動連接于凸輪軸、機油泵轉軸、平衡軸、曲軸或發動機動力輸出端中的一個。
[0011]進一步的，所述被動分離機構包括形成有旋風分離腔的旋風分離器殼體，在所述旋風分離腔的上部設有連通于所述第一出氣口、且與所述旋風分離腔的內壁相切布置的氣體切向進口，在所述旋風分離腔的底部設有第二回油口 ；還包括設于所述旋風分離腔上方的帶有排氣管的排氣腔，所述旋風分離腔經由設于其頂部的出氣管連通于所述排氣腔，所述壓力調節機構設置于所述排氣腔內。
[0012]進一步的，所述出氣管的頂端突出于所述排氣腔內，所述壓力調節機構包括設置在所述出氣管頂部的彈簧，以及于所述排氣管的進口的上方固連于所述排氣腔內壁上的彈性膜片，所述彈性膜片覆蓋于所述出氣管的頂部，所述彈簧頂置在所述彈性膜片的底端面上。
[0013]進一步的，所述旋風分離腔由上下相連的圓筒形段和倒圓錐形段組成，所述氣體切向進口位于圓筒形段上，所述第二回油口位于倒圓錐形段的底部。
[0014]相對于現有技術，本實用新型具有以下優勢:
[0015](I)本實用新型所述的油氣分離器，利用主動離心式分離和被動旋風式分離，可實現對曲軸箱排出的混合氣的多級分離，且混合氣在主動離心式分離中可被加速，加速后的氣體在進入被動旋風式分離中時，可滿足被動旋風式分離對氣體流速的需要，從而可在曲軸箱排氣壓力及流量較低時，保證油氣分離器工作的效率。而通過壓力調整機構的設置，可根據氣體流量對油氣分離器的排氣截面進行調節，在氣體流量較低時，減小排氣截面，增大排氣背壓，而在氣體流量較高時，增大排氣截面，減小排氣阻力，從而可經在油氣分離器處實現對曲軸箱排氣壓力和流量的調節，保證曲軸箱工作在設定范圍內，也使得油氣分離器適應曲軸箱竄氣量變化的情況，進一步提高油氣分離器的分離效率。
[0016](2)設置擋板可引導分離出的油滴流入第一回油口，同時防止油滴再次進入混合氣中。
[0017](3)設置進氣單向閥可防止離心分離腔內的氣體通過進氣口倒流；設置回油單向閥可減小曲軸箱內壓力對回油的影響，保證回油順暢。
[0018](4)驅動軸傳動連接于凸輪軸、機油泵轉軸、平衡軸、曲軸或發動機動力輸出端中的一個，可使得主動離心式分離的葉輪轉速與發動機轉速成線性關系，從而使得油氣分離器與發動機的工況相適應。
[0019](5)設置排氣腔可有利于壓力調節機構的布置，壓力調節機構由彈性膜片及彈簧組成，可使其結構簡單，便于設計實施。
[0020](6)旋風分離腔包括圓筒形段和倒錐形段可使其具有較好的旋風分離效率，并利于分離后氣體的排出。
[0021]本實用新型的另一目的在于提出一種發動機，其包括曲軸箱，在所述曲軸箱的外側設置有與所述曲軸箱的排氣口相連通的如上所述的油氣分離器。
[0022]本發動機和上述的油氣分離器相對于現有技術所具有的優勢相同，在此不再贅述。
【附圖說明】
[0023]構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0024]圖1為本實用新型實施例一所述的油氣分離器的結構簡圖；
[0025]圖2為本實用新型實施例一所述的油氣分離器另一視角下的結構簡圖；
[0026]圖3為本實用新型實施例所述的油氣分離器的內部結構簡圖；
[0027]附圖標記說明:
[0028]1-離心分離器殼體，2-驅動軸，3-齒輪，4-葉輪，5-進氣口，6_擋板，7_第一回油口，8-旋風分離器殼體，9-氣體切向進口，10-蓋板，11-第二回油口，12-出氣管，13-連接孔，14-彈性膜片，15-彈簧，16-排氣管，17-離心分離腔，18-旋風分離腔，19-排氣腔。
【具體實施方式】
[0029]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0030]另外，在本實用新型的實施例中需要說明的是，術語“上”、“下”、“內”、“背”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0031]下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0032]實施例一
[0033]本實用新型涉及一種油氣分離器，其包括對曲軸箱排出的混合氣進行主動離心式分離的主動分離機構，以及串接在主動分離機構下游的對主動分離機構排出的氣體進行被動旋風式分離的被動分離機構，還包括設置于被動分離機構內的、響應于被動分離機構中的氣體流量而對被動分離機構的排氣截面進行彈性調節的壓力調節機構。通過主動離心式分離和被動旋風式分離，以實現對曲軸箱排出的混合氣的多級分離，混合氣在主動離心式分離中被加速，也使得氣體在進入被動旋風式分離中時，滿足被動旋風式分離對氣體流速的需要。而設置壓力調整機構可在油氣分離器處實現對曲軸箱排氣壓力和流量的調節，以保證曲軸箱工作在設定范圍內，使得油氣分離器適應曲軸箱竄氣量變化的情況，保證油氣分離器的分離效率。
[0034]基于如上的設計思想，本實施例的油氣分離器如圖1至圖3中所示，其中主動分離機構包括離心分離器殼體1，在離心分離器殼體I內形成有中空的離心分離腔17，離心分離腔17中設置有葉輪4，葉輪4經由轉動安裝在離心分離器殼體I上的驅動軸2轉動布置。在離心分離器殼體I上位于其一側，且靠近于葉輪4中心的部位設置有多個進氣口 5，而在離心分離器殼體I上位于葉輪4邊緣的部位還設置有圖中未示出的第一排氣口，第一排氣口用于主動分離機構分離氣體的排出，在離心分離腔17的底部還設置有用于主動分離機構分離出的油滴回流至曲軸箱內的第一回油口 7。
[0035]本實施例中第一排氣口為相對于進氣口 5設置在離心分離器殼體I的另一側，以可便于在主動分離機構的下游設置被動分離機構。在驅動軸2伸出于離心分離器殼體I外的一端還安裝有齒輪3，以用于驅動軸2與發動機上轉動部件間的傳動連接。本實施例中驅動軸2可與凸輪軸、機油泵轉軸、平衡軸、曲軸或發動機動力輸出端中的一個傳動連接，從而可使得葉輪4的轉速與發動機的轉速之間成線性關系，以可使主動分離機構與發動機的工況相適應。當然除了使驅動軸2與發動機內的相關結構間傳動連接，還可經由外部的如電機等其他結構對驅動軸2進行驅動。
[0036]本實施例中在離心分離腔17的內壁上沿葉輪4的軸向還間隔設置有多塊擋板6，且如圖3中所示的各擋板6為與葉輪4的轉動軸線間平行布置，利用擋板6可對分離出的油滴進行引導，以使得油滴流入第一回油口 7中。當然除了使擋板6設置為與葉輪4的轉動軸線相平行，本實施例中也可使擋板6與葉輪4的轉動軸線之間呈一夾角布置，從而有利于油滴向第一回油口 7處的流動。擋板6可為采用纖維結構制成，而除了采用擋板6，本實施例中還可通過在離心分離腔17內壁上設置濾網或濾芯等結構實