CN101539045A - 内燃机的油气分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内燃机的油气分离装置，其包括分离装置壳体，密封分离装置壳体的端盖，以及设置在分离装置壳体内的滤网，分离装置壳体中部设有进气口，该端盖上设有出气口，该分离装置壳体和端盖构成的封闭空腔由设置在分离装置壳体中间的档板分隔为位于下部的第一分离室和位于上部的分离室，该位于上部的分离室被该滤网分隔成内外两个环形分离室，外侧分离室为第二分离室，内侧分离室为第三分离室，该进气口切向设置在该第一分离室的侧壁上，该出气口设置在第三分离室的顶部，该第一分离室和第三分离室之间设有能够自动打开的溢流阀，该第三分离室顶部位于该出气口处设有调节该第三分离室内部气体压力的压力控制阀。
Description
技术领域
本发明涉及一种内燃机的油气分离装置，尤其是指一种带旋风分离的三级油气分离装置。
背景技术
内燃机曲轴箱排出的油气混合气分离效果不佳时，混合气回收燃烧过程中会导致内燃机快速积炭，这将降低内燃机的工作性能，加速内燃机磨损和机油消耗，同时排出更多的有害气体污染环境。普通的油气分离装置，大多是单级的，分离效率不高，多级的则往往体积庞大、结构复杂、成本高，因此很难满足未来更高排放标准的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种可充分高效地分离出内燃机曲轴箱排出的油气混合物的分离装置，以解决目前油气分离装置结构复杂、体积较大而且油气分离不充分等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种内燃机的油气分离装置，其包括分离装置壳体，密封分离装置壳体的端盖，以及设置在分离装置壳体内的滤网，所述分离装置壳体中部设有进气口，所述端盖上设有出气口，所述分离装置壳体和端盖构成的封闭空腔由设置在分离装置壳体中间的档板分隔为位于下部的第一分离室和位于上部的分离室，所述位于上部的分离室被所述滤网分隔成内外两个环形分离室，外侧分离室为第二分离室，内侧分离室为第三分离室，所述进气口切向设置在所述第一分离室的侧壁上，所述出气口设置在第三分离室的顶部，所述第一分离室和第三分离室之间设有能够自动打开的溢流阀，所述第三分离室顶部位于所述出气口处设有调节所述第三分离室内部气体压力的压力控制阀。
所述设置分离装置壳体和端盖之间设有密封圈。
所述第二分离室和第一分离室之间设有回油通道，所述回油通道设在所述档板和分离装置壳体的连接处。
所述压力控制阀包括固定在端盖上的盖板、设置在盖板和端盖之间的膜片和设置在膜片和端盖之间的弹簧。
所述溢流阀包括固定在档板上的隔板和弹片，以及设在隔板中心的阀口，所述弹片用于密封隔板上的阀口。
所述第一分离室具有与曲轴箱连通的进气口和出气管，所述第一分离室的出气管经档板后通到第二分离室，最后通过所述过滤网与第三分离室相通，经压力控制阀进入内燃机进气歧管。
相对于现有技术，本发明内燃机的油气分离装置将旋风式、挡板式和过滤式油气分离装置集成为一体，大大节省空间和成本，同时提高了分离效率；采用弹片式溢流阀，可防止滤网堵塞或曲轴箱排气量过大时给内燃机带来的通风不畅，同时起到控制压降作用；采用弧形冷凝板，弧形冷凝板结合旋风气流可大大提高分离效率；采用侧壁回油，同时还能起到密封作用。相比于其它多级油气分离装置而言所占空间小，结构简单，利于整机布置，油气分离更彻底，不但可以减少污染物的排放，而且减少了润滑油的消耗。
附图说明
图1是本发明内燃机油气分离装置的结构示意图。
图2是图1中的部分放大视图。
图3是图1的A-A向的剖视图。
图4是图1的B-B向的剖视图。
具体实施方式
下面根据附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述。
如图1所示，本发明提供了一种内燃机的油气分离装置，其包括三个部分：第一分离室100(即旋风油气分离室)、第二分离室200(即档板油气分离室)和第三分离室300(即滤网油气分离室)，第一分离室100的进气口1a直接与曲轴箱连通，第一分离室100的出气管8a(即升气管)经档板8后通到第二分离室200，最后混合气过滤网通到第三分离室300，经压力控制阀4b进入内燃机进气歧管。
如图2所示，该油气分离装置包括分离装置壳体1和密封分离装置壳体1的端盖4，设置分离装置壳体2和端盖之间的密封圈3，位于分离装置壳体1中部的进气口1a，位于端盖4上的出气口4a，位于分离装置壳体1底部的回油口1b，其中：该分离装置壳体1和端盖2构成的封闭空腔由位于分离装置壳体1中间的档板8分隔为两个分离室，下部定为第一分离室100，上部被滤网2分隔成内外两个环形分离室，外侧分离室定为第二分离室200，内侧分离室定为第三分离室300；该进气口1a切向设置在该第一分离室100的侧壁上，该出气口4a设置在第三分离室300的顶部；该第一分离室100和第三分离室300之间设有溢流阀10a；该第三分离室300顶部设有压力控制阀4b；该第二分离室200和第一分离室100之间设有如图2箭头所示的回油通道，回油通道设在该档板8和分离装置壳体1的连接处。
如图1所示，该油气分离装置的进气口1a切向设置在该第一分离室100的侧壁上，使混合气在第一分离室100内高速旋转，依靠离心力将大部分机油颗粒粘附到第一分离室100的内侧壁上，并汇集到第一分离室100的出气管8a时，混合气气流会以螺旋方式在升气管8a上升后流向第二分离室200，在流到第二分离室200前螺旋气流会垂直撞到弧形挡板8上(如图3箭头所示为气流方向)，这样混合气与档板能充分接触，使油气分离得更彻底，经过两次预分离后到达第二分离室200的混合气最后通过滤网2流到第三分离室300，此装置因为先采用了旋风方式进行油气预分离，旋风油气分离装置对较大油颗或杂质的分离效果非常好，经过此次预分离后的混合物中只会剩一部分细小油颗，再经过档板和滤网两次分离后，混合物将变得十分干净，同时由于有了两次预分离，这样可以大大提高滤网2的使用寿命。
如图1所示出气口4a与第三分离室300之间设有压力控制阀4b，该压力控制阀4b包括固定在端盖4上的盖板5、设置在盖板5和端盖4之间的膜片6和设置在膜片6和端盖4之间的弹簧7，弹簧用于保持阀口4c具有一定的开度，膜片6用于密封压力控制阀4b的阀口4c，膜片6一端在油气分离装置内部，另一端位于大气侧，该阀的原理是：当第三分离室300内的混合气压力较低时，膜片6在大气压力的作用下克服弹簧7的弹力，压向阀口4c，于是开度减小或关闭，反之弹簧7弹力克服大气压力而使开度增大，这样就能达到保持曲轴箱压力稳定的目的。
如图2和图4所示，该第一分离室100和第三分离室300之间设有溢流阀10a，该溢流阀10a包括固定在档板8上的隔板9和弹片10，阀口9a即设在隔板9的中心，弹片10用于密封隔板9上的阀口9a，该溢流阀10a的工作原理是：在正常情况下，该溢流阀10a处于关闭状态，弹片10紧贴隔板9，依靠其间的机油将阀口9a完全密封，当滤网2堵塞或曲轴箱排气量过大时，第一分离室100的压力就会大于第三分离室300，当它们之间的压差力大于弹片10的弹力时，弹片10即会在此压差作用下会打开，使第一分离室100与第三分离室300直接连通，这样起到保护油气分离装置及提醒车主更换滤芯的作用，同时也防止曲轴箱出现压力过大现象的发生。
本发明可广泛应用于各种内燃机，尤其是中大型柴油机的油气分离。相比于其它多级油气分离装置所占空间小，结构简单，利于整机布置，油气分离更彻底，不但可以减少污染物的排放，而且减少了润滑油的消耗，降低运行成本。
本发明应用优点显著，归纳如下：1、将旋风式、挡板式和过滤式油气分离装置集成为一体，大大节省空间和成本，同时提高了分离效率；2、采用弹片式溢流阀，可防止滤网堵塞或曲轴箱排气量过大时给内燃机带来的通风不畅，同时起到控制压降作用；3、采用弧形冷凝板，弧形冷凝板结合旋风气流可大大提高分离效率；4、采用侧壁回油，同时还能起到密封作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (6)
1、一种内燃机的油气分离装置，其包括分离装置壳体，密封分离装置壳体的端盖，以及设置在分离装置壳体内的滤网，所述分离装置壳体中部设有进气口，所述端盖上设有出气口，其特征在于：所述分离装置壳体和端盖构成的封闭空腔由设置在分离装置壳体中间的档板分隔为位于下部的第一分离室和位于上部的分离室，所述位于上部的分离室被所述滤网分隔成内外两个环形分离室，外侧分离室为第二分离室，内侧分离室为第三分离室，所述进气口切向设置在所述第一分离室的侧壁上，所述出气口设置在第三分离室的顶部，所述第一分离室和第三分离室之间设有能够自动打开的溢流阀，所述第三分离室顶部位于所述出气口处设有调节所述第三分离室内部气体压力的压力控制阀。
2、根据权利要求1所述的内燃机的油气分离装置，其特征在于：所述设置分离装置壳体和端盖之间设有密封圈。
3、根据权利要求1所述的内燃机的油气分离装置，其特征在于：所述第二分离室和第一分离室之间设有回油通道，所述回油通道设在所述档板和分离装置壳体的连接处。
4、根据权利要求1所述的内燃机的油气分离装置，其特征在于：所述压力控制阀包括固定在端盖上的盖板、设置在盖板和端盖之间的膜片和设置在膜片和端盖之间的弹簧。
5、根据权利要求1所述的内燃机的油气分离装置，其特征在于：所述溢流阀包括固定在档板上的隔板和弹片，以及设在隔板中心的阀口，所述弹片用于密封隔板上的阀口。
6、根据权利要求1所述的内燃机的油气分离装置，其特征在于：所述第一分离室具有与曲轴箱连通的进气口和出气管，所述第一分离室的出气管经档板后通到第二分离室，最后通过所述过滤网与第三分离室相通，经压力控制阀进入内燃机进气歧管。
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