CN103615296B - 集成油气分离装置与pcv阀的进气歧管及发动机与汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管，包括进气歧管与油气分离装置，以及固定于进气歧管主管路一侧且内腔与主管路内腔连通的罩体；油气分离装置设于罩体的内腔；罩体上设有用于使油气混合气进入油气分离装置的进气管，以及用于收集机油的回油管；罩体上还固定有带排气管的PCV阀。本发明还公开了具有该进气歧管的发动机与汽车。本发明减少了发动机内部的连接管路，使发动机内部零部件布置更加紧凑；同时可解决发动机低负荷运转油气分离效果不明显的问题。本发明的集成油气分离装置及PCV阀的进气歧管适用于各种车辆的发动机上，进一步应用于各种汽车上。

Description

集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管及发动机与汽车

技术领域

本发明属于机动车辆技术领域，涉及发动机油气分离装置及进气歧管，具体地说是一种集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管及相应的发动机与汽车。

背景技术

发动机运行过程中，会有部分未完全燃烧的混合气掺杂着机油和水蒸汽从燃烧室窜入曲轴箱内，如果这些废气不能及时排走，会造成曲轴箱内压力过高，导致发动机渗油、机油变质等问题，从而影响发动机性能，并且污染环境。

发动机曲轴箱通风***设有油气分离装置，用于分离油气混合气。现有技术中，油气分离装置主要有以下几种方式：

①外挂式油气分离器——采用螺栓固定在发动机气缸体上,这类产品增大了发动机整体体积，与发动机要求微型化、轻量化的市场需要相悖；

②集成气缸罩盖式油气分离器——固定在气缸罩盖内部，这类产品增加了气缸罩盖的高度，既增大了发动机的体积，同时也增加了机舱布置的难度；另外该种油气分离器分离效果差，容易出现回油不畅、窜油等隐患；

③集成在进气歧管上的油气分离器——固定在进气歧管内部，这类产品要求其内部压力要大于进气歧管谐振腔的压力，才能使分离后的气体直接进入进气歧管谐振腔，因此只能应用于小负荷非增压发动机。

发明内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本发明提供了一种集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管，减少了发动机内部的连接管路，使发动机内部的零部件布置更加紧凑，能降低机舱布置难度；同时它可解决发动机低负荷运转时油气分离效果不明显的问题，能保证油气分离效果达到最优；

本发明的另外一个目的，是提供带有上述集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管的发动机；

本发明还有一个目的，是提供带有上述发动机的汽车。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管，包括进气歧管与油气分离装置，还包括固定于进气歧管主管路一侧且内腔与主管路内腔连通的罩体；油气分离装置设于罩体的内腔；罩体上设有用于使油气混合气进入油气分离装置的进气管，以及用于收集机油的回油管；罩体上还固定有带有用于排出分离后的油气混合气的排气管的PCV阀。

作为对本发明的限定，所述罩体的内腔分为依次连通的第一腔室、第二腔室、稳流腔室；所述第一腔室与进气管连通；

所述油气分离装置包括设于第一腔室内用于使油气混合气分离的初级分离装置、分割第一腔室与第二腔室用于过滤油气混合气的二级分离装置。

作为对上述方式的限定，所述初级分离装置包括固定在罩体上的伺服电机、与伺服电机相连的驱动杆、套装在驱动杆上的涡轮。

作为进一步限定，所述涡轮的叶片为S形流线结构。

作为再进一步限定，所述二级分离装置包括滤网、与滤网固联用于固定滤网的固定板；所述固定板卡在罩体上，固定板与罩体之间设有密封垫圈。

作为更进一步限定，所述滤网包括沿罩体的长度方向相隔设置的第一层滤网和第二层滤网，其中第一层滤网的网孔位置与第二层滤网的网孔位置于滤网的长度方向部分对应即不完全对应。

作为再深一步的限定：

所述第一腔室、第二腔室、稳流腔室的横向截面均为上大下小的梯形结构；

第一腔室、第二腔室分别设有导流板；

所述回油管设有两个，即第一回油管、第二回油管，它们分别与第一腔室、第二腔室连通；

所述稳流腔室设有与PCV阀腔连通的通道。

作为对本发明的另一种限定：

所述PCV阀包括与罩体一体成型的壳体、位于壳体内的弹簧、位于弹簧一端的PCV阀膜片、位于PCV阀膜片一端与壳体固联的阀盖；

所述排气管设置在壳体上。

本发明同时提供了一种发动机，它包括上述的集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管。

本发明还提供了一种汽车，它包括上述的发动机。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

①本发明的油气分离装置集成在进气歧管内，减少了发动机内部的连接管路，使发动机内部的零部件布置更加紧凑，降低了机舱布置难度；

②油气混合气经过油气分离装置的初级与二级两级分离装置的分离，解决了发动机低负荷运转时油气分离效果不明显的问题，进而保证油气分离效果达到最优；

③初级分离装置包括伺服电机、驱动杆、涡轮，在发动机低负荷工作时，伺服电机带动涡轮旋转，用于使第一腔室内的混合气流动，以通过二级分离装置完成油气二级分离过程；在发动机高负荷工作时，涡轮的作用是使混合气撞击叶片，使油滴在重力和离心力的作用下甩到第一腔室底端，通过回油管进入油底壳，完成油气初级分离过程；另外，涡轮叶片为S形流线结构，面积大，可充分与混合气接触；

④二级分离装置的两层滤网的部分网孔位置不对应，可避免混合气直接穿过两层滤网，提高了油气分离效率；

⑤第一腔室、第二腔室的导流板用于引导混合气走向，实现聚流；

⑥稳流腔室用于使分离后的气体形成稳流，并通过通道进入PCV阀腔内进行压力调节。

本发明上述结构的集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管，适用于各种车辆发动机上，进一步应用于各种汽车上。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作更进一步详细说明。

图1为本发明实施例1的整体结构示意图；

图2为图1的分解结构示意图；

图3为图1中罩体1内腔的示意图；

图4为图2中涡轮32的结构示意图；

图5为图2中二级分离装置的结构示意图。

图中：1、罩体；11、进气管；12、第一回油管；13、第二回油管；14、排气管；15、第一腔室；16、第二腔室；17、稳流腔室；18、通道；19、导流板；2、PCV阀；21、壳体；22、弹簧；23、PCV阀膜片；24、阀盖；31、伺服电机；32、涡轮；33、驱动杆；34、固定板；35、滤网；351、第一层滤网；352、第二层滤网；36、密封垫圈；4、进气歧管。

具体实施方式

实施例1

一种集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管，结构如图1-2所示，包括进气歧管4、罩体1、油气分离装置、PCV阀2。

罩体1固定于进气歧管4的主管路的一侧，罩体1的内腔与进气歧管4的内腔相通。罩体1的一侧分别设有进气管11，另一侧设有第一回油管12、第二回油管13。

如图3所示，罩体1的内腔分为依次连通且第一腔室15、第二腔室16、稳流腔室17，它们的横向截面均为上大下小的梯形结构。第一腔室15分别与进气管11、第一回油管12连通；第二腔室16与第二回油管13连通。第一腔室15、第二腔室16分别设有导流板19，稳流腔室17设有与PCV阀2腔连通的两个长条形的通道18。

油气分离装置包括初级分离装置、二级分离装置共两级分离装置。其中：

初级分离装置包括伺服电机31、涡轮32、驱动杆33。伺服电机31用螺栓固定在罩体1的表面上，驱动杆33与伺服电机31相连，且穿过罩体1位于第一腔室15内，涡轮32套装在驱动杆33上，涡轮32的叶片为S形流线结构，如图4所示，其中叶片中部的延伸方向与轴向的夹角为30°，两端的延伸方向与轴向的夹角为45°，另外中部长度大于两端长度；

二级分离装置包括滤网35、固定板34，如图5所示。罩体1上设有长条孔，滤网35位于长条孔内，且将第一腔室15与第二腔室16分割。滤网35固定于固定板34上，沿固定板34的长度方向设置，包括沿罩体1的长度方向相隔2-3mm设置的第一层滤网351和第二层滤网352。以图3中的进气管11与回油管的相对位置为上与下，则第一层滤网351的网孔覆盖网面上端2/3位置，第二层滤网352的网孔覆盖网面下端1/2位置，即第一层滤网351的网孔位置与第二层滤网352的网孔位置于滤网35的长度方向不完全相应即部分对应，也就是说两网面的网孔有一部分是沿网面的铺设方向相互错开的。固定板34的两个宽边分别带有翻边，每个翻边上均设有卡孔，罩体1上与固定板34卡接配合的位置处设有凸台，凸台卡在卡孔内，以使固定板34固定在罩体1上。固定板34与罩体1之间设有密封垫圈36。

PCV阀2包括壳体21、弹簧22、PCV阀膜片23、阀盖24。壳体21与罩体1一体成型，弹簧22位于壳体21内，PCV阀膜片23位于弹簧22一端，阀盖24位于PCV阀膜片23一端且与壳体21固联。壳体21上设有与稳流腔室17连通的排气管14。

本实施例的工作过程如下：

发动机低负荷工作时，气缸罩盖采集的油气混合器由进气管11进入第一腔室15内，由于混合气的流动速度小，不足以推动涡轮32转动，此时伺服电机31启动，使驱动杆33旋转带动涡轮32旋转，以对混合气进行压气，压气后的混合气沿导流板19的延伸方向聚流，聚流后的混合气依次通过第一层滤网351的上端，第二层滤网352的下端，完成二级分离过程，由于第一层滤网351的部分网孔位置与第二层滤网352的部分网孔位置不对应，这样可避免混合气直接穿过两层滤网35。通过滤网35的残余混合气进入第二腔室16，经腔体导流后撞击导流板19，实现残余混合气最终分离，分离后的油滴由第二回油管13进入油底壳，分离后的气体进入稳流腔室17，在腔内完成稳流过程。稳流后的气体通过通道18进入PCV阀2腔内进行压力调节，调节后的气体经排气管14进入到空气滤清器管路中。

发动机高负荷工作时，气缸罩盖采集的油气混合器由进气管11进入第一腔室15内，由于混合气的流动速度大，可推动涡轮32转动，此时伺服电机31不工作，混合气流动过程中撞击涡轮32叶片，油滴在重力和离心力的作用下甩到第一腔室15底端，通过第一回油管12进入油底壳，完成初级分离。残余的混合气沿导流板19的延伸方向聚流，聚流后的混合气依次通过第一层滤网351的上端，第二层滤网352的下端，完成二级分离过程，由于第一层滤网351的部分网孔位置与第二层滤网352的部分网孔位置不对应，这样可避免混合气直接穿过两层滤网35。通过滤网35的残余混合气进入第二腔室16，经腔体导流后撞击导流板19，实现残余混合气最终分离，分离后的油滴由第二回油管13进入油底壳，分离后的气体进入稳流腔室17，在腔内完成稳流过程。稳流后的气体通过通道18进入PCV阀2腔内进行压力调节，调节后的气体经排气管14进入到空气滤清器管路中。

本实施例的油气分离装置集成在进气歧管4内，减少了发动机内部的连接管路，使发动机内部的零部件布置更加紧凑，降低了机舱布置难度；另外，油气混合气经过油气分离装置的初级分离装置、二级分离装置进行二次分离，解决了发动机低负荷运转油气分离效果不明显的问题，进而保证油气分离效果达到最优。

实施例2

一种发动机，其与现有技术的区别只在于：其中油气分离装置、PCV阀及进气歧管的综合体为实施例1所提供的集成油气分离装置和PCV阀的进气歧管。

本发动机其它部分的结构与现有技术相同。

实施例3

一种汽车，该汽车与现有技术的区别只在于：其发动机结构上与实施例2的结构完全相同。

本汽车其它部分的结构与现有技术相同。

Claims (9)

1.一种集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管，包括进气歧管（4）与油气分离装置，其特征在于：

它还包括固定于进气歧管（4）主管路一侧且内腔与主管路内腔连通的罩体（1）；

油气分离装置设于罩体（1）的内腔；罩体（1）上设有用于使油气混合气进入油气分离装置的进气管（11），以及用于收集机油的回油管；

罩体（1）上还固定有带排气管（14）的PCV阀（2）；

所述罩体（1）的内腔分为依次连通的第一腔室（15）、第二腔室（16）、稳流腔室（17）；所述第一腔室（15）与进气管（11）连通；

所述油气分离装置包括设于第一腔室（15）用于使油气混合气分离的初级分离装置、分割第一腔室（15）与第二腔室（16）用于过滤油气混合气的二级分离装置。

2.根据权利要求1所述的集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管，其特征在于：所述初级分离装置包括固定在罩体（1）上的伺服电机（31）、与伺服电机（31）相连的驱动杆（33）、套装在驱动杆（33）上的涡轮（32）。

3.根据权利要求2所述的集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管，其特征在于：所述涡轮（32）的叶片为S形流线结构。

4.根据权利要求1所述的集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管，其特征在于：所述二级分离装置包括滤网（35）、与滤网（35）固联用于固定滤网（35）的固定板（34）；所述固定板（34）卡在罩体（1）上，固定板（34）与罩体（1）之间设有密封垫圈（36）。

5.根据权利要求4所述的集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管，其特征在于：所述滤网（35）包括沿罩体（1）的长度方向相隔设置的第一层滤网（351）和第二层滤网（352），其中第一层滤网（351）的网孔位置与第二层滤网（352）的网孔位置于滤网（35）的长度方向部分对应即不完全对应。

6.根据权利要求1所述的集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管，其特征在于：所述第一腔室（15）、第二腔室（16）、稳流腔室（17）的横向截面均为上大下小的梯形结构；

第一腔室（15）、第二腔室（16）分别设有导流板（19）；

所述回油管包括第一回油管（12）与第二回油管（13），它们分别与第一腔室（15）、第二腔室（16）连通；

稳流腔室（17）设有与PCV阀（2）腔连通的通道（18）。

7.根据权利要求1所述的集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管，其特征在于：所述PCV阀（2）包括与罩体（1）一体成型的壳体（21）、位于壳体（21）内的弹簧（22）、位于弹簧（22）一端的PCV阀膜片（23）、位于PCV阀膜片（23）一端与壳体（21）固联的阀盖（24）；

所述排气管（14）设置在壳体（21）上。

8.一种发动机，其特征在于：它包括权利要求1-7中任一项所述的集成油气分离装置与PCV阀的进气歧管。

9.一种汽车，其特征在于：它包括权利要求8所述的发动机。