CN104285046A

CN104285046A - 用于改善油雾分离的顶盖挡板***

Info

Publication number: CN104285046A
Application number: CN201380022500.9A
Authority: CN
Inventors: P·阿基诺
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2033-04-29
Also published as: MX349785B; WO2013176841A1; DE112013002616B4; JP5899378B2; MX2014014100A; DE112013002616T5; US20130312720A1; JP2015517629A; US8887705B2; CN104285046B

Abstract

一种用于分离再循环进入进气***的漏气中的油份的发动机油气分离器包括顶盖、下板和多个挡板。所述下板附接到所述顶盖以将分离室限定在所述顶盖的上部内表面和所述下板的下部内表面之间。所述分离室包括漏气入口、漏气出口和至少一个出油口。所述多个挡板设置在所述顶盖和所述下板之间的所述分离室中。所述多个挡板、所述上部内表面和所述下部内表面限定在所述漏气入口和所述漏气出口之间以纵向方向通过所述分离室的涡旋流路。所述多个挡板还被构造为在大致横向方向上引导所述漏气。

Description

用于改善油雾分离的顶盖挡板***

背景技术

本发明涉及在顶盖中提供的发动机油气分离器，用于分离再循环到自然吸气式发动机的进气***的漏气中的油份。

存在许多用于从曲轴箱气体中分离油雾的油气分离装置。曲轴箱气体再循环回到发动机的进气歧管以用于改善排放。油气分离通常发生在通常处于负压下的进气歧管和通常接近大气压力的曲轴箱之间。在自然吸气式发动机中，曲轴箱维持接近大气压力状态，因为通常通过进气管从发动机外供应新鲜空气。新鲜空气与通过活塞环泄漏的燃烧气体(下文中称为漏气)混合。将所得的混合物抽吸通过曲轴箱强制通风(PCV)室，在其中油雾与漏气分离。理想的是，分离的油流回到储油槽，而漏气被抽吸到进气歧管中。

存在许多用于在PCV室中从漏气分离油的装置，诸如泡沫块、固定于凸轮轴中的转动元件或复杂的挡板***。然而，当曲轴箱压力大于PCV室进气流压力时，诸如在高负荷状态期间，会产生问题。可迫使漏气流出曲轴箱回流通过通常新鲜空气进入PCV室所通过的路径。这种情况可描述为回流，在此情况下未被PCV室抽吸的过量漏气被吹回通过新鲜空气进气路径。此回流状态可带有夹带在漏气中的油，并且该油可聚集在进气歧管中，这随后可能会对燃烧、排放和适销性产生不利影响。

发明内容

可克服上述缺点中至少一者的用于分离漏气中的油份的发动机油气分离器的一个例子包括顶盖、附接到顶盖以限定分离室的下板、设置在分离室中的多个上挡板，以及设置在分离室中的多个下挡板。下板附接到顶盖以将分离室限定在顶盖的上部内表面和下板的下部内表面之间。多个上挡板从顶盖的上部内表面向下悬垂。多个下挡板从下板的下部内表面向上延伸。多个上挡板和多个下挡板被构造为使漏气的涡旋流在大致纵向方向上通过分离室。

用于分离再循环进入进气***的漏气中的油份的发动机油气分离器的另一个例子包括顶盖、下板和多个挡板。下板附接到顶盖以将分离室限定在顶盖的上部内表面和下板的下部内表面之间。分离室包括漏气入口、漏气出口和至少一个出油口。多个挡板设置在顶盖和下板之间的分离室中。多个挡板、上部内表面和下部内表面限定在漏气入口和漏气出口之间以纵向方向通过分离室的涡旋流路。多个挡板还被构造为在大致横向方向上引导漏气。多个挡板进一步被构造为减少与漏气从大致横向方向改变方向为大致朝下方向的位置相邻的流路的横截面积。

用于分离再循环到进气***的漏气中的油份的发动机油气分离器的另一个例子包括顶盖、附接到顶盖以限定分离室的下板和设置在分离室中的多个挡板。下板附接到顶盖以将分离室限定在顶盖的上部内表面和下板的下部内表面之间。分离室包括漏气入口、漏气出口和至少一个出油口。多个挡板设置在顶盖和下板之间。多个挡板、上部内表面和下部内表面限定在漏气入口和漏气出口之间以纵向方向通过分离室的涡旋流路。多个挡板还被构造为在大致横向方向上引导漏气。所述至少一个出油口设置在分离室中，通常与气体入口纵向对齐。

附图说明

图1为发动机顶盖上侧的透视图。

图2为图1中示出的顶盖下侧的透视图，所述顶盖具有附接到其的底板，以限定用于分离行进通过分离室的漏气中的油份的分离室。

图3为来自图2中所示的相对端的图2中示出的顶盖和底板的一部分的透视图。

图4为来自图2中所示的相对端的图1中示出的已从其中移除底板的顶盖下侧的透视图。

图5A和图5B各为顶盖下侧和下板上侧的平面图。

图6A和图6B各为类似于图1的透视图，其中顶盖的一部分示出为透明的以提供设置在分离室中的挡板的视图。

图7示意性地示出了通过沿图6B的线7-7截取的分离室的漏气的涡旋流。

图8为发动机油气分离器的底板的可选布置的俯视图，包括用于收集从漏气分离的油的漏斗。

具体实施方式

图1和图2示出了用于分离再循环到车辆发动机(未示出)的进气***的漏气中的油份的发动机油气分离器10。发动机油气分离器(下文中也称为“分离器”)包括顶盖12和附接到顶盖的下板14(在图2中示出)。在图1和图2中示出的分离器10用于V型六缸发动机的一个汽缸排。顶盖12为铸件或模件并且可由塑料以及其他材料制成。

下板14附接到顶盖12以限定分离室16(图4)，在分离室中分离漏气中的油份。分离的油流回到储油槽(未示出)。漏气被抽吸进入发动机的进气歧管(未示出)中。分离室16包括漏气入口18(图2和图3)、漏气出口22(图1和图2)和至少一个出油口24(图5A和图5B)。下板14附接到顶盖12以将分离室16限定在顶盖12的上部内表面30(图5A)和下板14的下部内表面32(图5A)之间。

返回参考图1，顶盖12包括纵向延伸管34。管34限定漏气出口22，所述漏气出口与分离室16连通。参考图5A，顶盖12包括第一纵向壁36、第二纵向壁38和第三纵向壁42。每个纵向壁36、38、42均在上部内表面30和下部内表面32之间延伸。每个纵向壁36、38、42均在顶盖12的纵向方向上延伸；所述纵向方向为漏气行进通过漏气入口18和漏气出口22之间的分离室16的方向。

第一纵向壁36限定纵向第一内表面44，其进一步限定分离室16。纵向第一内表面44在图示实施例中为大致平面。第二纵向壁38与第一纵向壁36横向(垂直于纵向方向)间隔。第二纵向壁38限定纵向第二内表面46，其进一步限定分离室16。纵向第二内表面46在图示实施例中也为大致平面。第三纵向壁42与第一纵向壁36在与第二纵向壁38和第一纵向壁36间隔的方向相反的横向方向上横向间隔。顶盖12还包括使第一纵向壁36、第二纵向壁38和第三纵向壁42互连的横向端壁48。横向端壁48限定横向内表面52，其进一步限定分离室16。横向内表面52在图示实施例中也为大致平面。

第一纵向壁36、第二纵向壁38、第三纵向壁42和横向端壁48均互相连接形成共同的下边缘，所述下边缘限定座54。与垫圈(未示出)结合的座54允许下板14对顶盖12密封以限定分离室16。第一纵向壁36、第二纵向壁38、第三纵向壁42和横向端壁48在浇铸或模制顶盖期间可与顶盖12一体化形成。

如上所述，下板14附接到顶盖12以限定分离室16。所示实施例中的下部内表面32为大致平面。上部内表面30在垂直于纵向方向截取的横截面上为大致弧形(参见图7)。返回参考图5A，下板14还包括从下部内表面32向上延伸的连续脊60。连续脊60匹配形成于顶盖12中的座54的构型。与垫圈(未示出)结合的脊60和座54封闭漏气入口18和漏气出口22之间的分离室16。下板14还包括从漏气分离的油可通过其流入储油槽(未示出)的开口62。

发动机油气分离器10还包括设置在顶盖12和下板14之间的分离室16中的多个挡板72、74、76、78、82。多个挡板72、74、76、78、82，上部内表面30和下部内表面32限定在漏气入口18和漏气出口22之间以纵向方向通过分离室16的涡旋流路(参见图5B、图6B和图7)。

在图示实施例中，多个挡板72、74、76、78、82包括多个上挡板72、74、76和78。参考图5B，多个上挡板72、74、76和78设置在分离室16中并且从顶盖12的上部内表面30向下悬垂。多个上挡板72、74、76和78在浇铸或模制顶盖期间可与顶盖12一体化形成。每个上挡板72、74、76和78从上部内表面30向下悬垂以在同时垂直于横向方向和纵向方向的方向上大致位于上部内表面30和下部内表面32的中间。

多个上挡板72、74、76和78包括多个第一上挡板72和多个第二上挡板74。如在图5A中所见，在第一纵向壁36附近，每个第一上挡板72与相邻的下游第二上挡板74间隔纵向距离d₁。然而，在第二纵向壁38附近，每个第一上挡板72与相邻的下游第二上挡板74间隔纵向距离d₂。在图示实施例中，d₂小于d₁，其减小了流路的横截面积并且增大了旋涡气流的速度。这促进旋涡气流中夹带的油滴脱离气流并滴到由下板14限定的下部内表面32上。

继续参考图5A，每个第一上挡板72和每个第二上挡板74在大致横向方向上延伸通过分离室16。在图示实施例中，每个第二上挡板74在大致横向方向上从相应的第一上挡板72朝第二纵向壁38延伸。第二纵向壁38附近的每个第二上挡板74的末端边缘90与第一上挡板72的末端92纵向间隔，相应的第二上挡板74从所述第一上挡板72延伸。因此，在相应的第二上挡板74和相应的第二上挡板从其延伸的第一上挡板72之间提供相应的空隙94。空隙94设置在相应的第二上挡板74的下游和相应的第二上挡板从其延伸的第一上挡板72的上游。

每个第一上挡板72包括中部100，其在横向方向上居中位于第一纵向壁36和第二纵向壁38之间。中部100限定大致平面的后挡板表面102。每个第二上挡板74包括中部104，其也在横向方向上居中位于第一纵向壁36和第二纵向壁38之间。中部104限定大致平面前挡板表面106。漏气在行进通过分离室16时在后挡板表面102和前挡板表面106之间行进(参见图5B)。如图所示，每个前挡板表面106相比于每个后挡板表面102取向为相对于纵向方向更接近垂直。这使得在第二纵向壁38附近通过分离室的流路的横截面积减少。

多个上挡板72、74、76和78还包括使相应的第二上挡板74与相应的第二上挡板74上游的相邻第一上挡板72互连的多个上横挡板76、78。多个上横挡板76和78包括多个较长的横挡板76和多个较短的横挡板78。较长的横挡板76更靠近第一纵向壁36设置。较短的横挡板78更靠近第二纵向壁38设置。横挡板76和78被构造为当气流通过分离室16在相应的下挡板82之间行进时排除通过横挡板76、78互连的相应第一上挡板72和相应第二上挡板74之间的气流。

多个第一上挡板72在平面图(同时垂直于纵向方向和横向方向)中均具有大致S形构型。第二上挡板74中的每一个在平面图中也具有大致S形构型(参见图5A)。然而，多个下挡板74在平面图中均具有大致倒S形构型。图5A中示出的下挡板82为大致S形的；然而，当将下板14连接至顶盖12时，取向为图5中所示的镜像。当垂直于纵向方向观察时，每个第一上挡板72终止于相邻的第一纵向壁36附近的相应下挡板82或横跨在所述下挡板82上方。另外，当垂直于纵向方向观察时，每个第一上挡板72终止于相邻的第二纵向壁38附近的相应下挡板82或横跨在所述下挡板82上方。

返回参考图5A，多个下挡板82设置在分离室16中并且从下板82的下部内表面32向上延伸。多个上挡板72、74、76和78和多个下挡板82被构造为使漏气的涡旋流在大致纵向方向上通过分离室16。每个下挡板82在同时垂直于横向方向和纵向方向的方向上延伸到下部内表面32和上部内表面30的大约中间。多个下挡板82被构造为在大致横向方向上引导漏气。

图5B示意性地示出了通过分离室的漏气的涡旋流。实线箭头示出在该特定视图中所示的相邻挡板之间行进的漏气。虚线箭头示出在另一视图中所示的挡板之间行进的漏气。箭头120示出在相邻上挡板72和74之间流动的气体，而箭头122示出在相邻下挡板82之间流动的气体。

如上所述，每个上挡板72、74、76和78从上部内表面30向下悬垂以在同时垂直于横向方向和纵向方向的方向上大致位于上部内表面30和下部内表面32的中间。另外，每个下挡板82在同时垂直于横向方向和纵向方向的方向上延伸到下部内表面32和上部内表面30的大约中间。由于这种构造，多个上挡板72、74、76和78和多个下挡板82被构造为使得漏气以由第一纵向壁36附近大致向上的流动限定的涡旋流行进，然后在相邻的上挡板72和74之间大致朝第二纵向壁38第一大致横向流动(由图5中的实心箭头120示出)，然后在第二纵向壁38附近大致向下流动，然后在相邻的下挡板82之间朝第一纵向壁36第二大致横向流动(由图5中的实心箭头122示出)。上横挡板76、78抑制由横挡板76、78连接的第一上挡板72和第二上挡板74之间的流动，从而引导在分离室的该区域中的相应下挡板82之间的流动。这得到所需的在漏气入口18和漏气出口22之间的在大致纵向方向上的涡旋气流。

图6B还公开了通过分离室16的漏气的涡旋流。箭头120示出在相邻上挡板72和74之间的气流，而箭头122示出在相邻下挡板82之间的气流。图7示出了如沿图6B中的线7-7所示的漏气的涡旋气流。在图7中具有较长尾部和较大头部的箭头示出比具有较小头部和较短尾部的箭头更大的速度。多个上挡板72、74、76和78和多个下挡板82被构造为使得漏气以如下方式以涡旋流行进，使得在第二纵向壁38附近的大致向下流动期间产生涡旋流的最大速度，其示意性地在图7中示出。流路的横截面积的减少引起在第二纵向壁38附近的速度增大。由于上挡板72和74的曲率和形状所致的横截面积的减少允许在第二纵向壁38附近的大致向下流动期间产生涡旋流的最大速度。由于上挡板72、74、76和78的构型，朝第二纵向壁38引导夹带在漏气中的油雾。由于离心力并且油滴接触第二纵向壁38，所以夹带的油脱离漏气的涡旋流。已从气流分离的油可沿分离室16的下表面32朝出油口24行进。通常将涡旋气流从第二纵向壁38朝第一纵向壁36引导的下挡板82之间的流动还可将已脱离涡旋气流的油滴朝出油口24引导。油分离器10还可以倾斜构型安装在发动机上，诸如在图7中所示的，使得重力也可将已分离的油滴朝出油口24引导。出油口24可设置在分离室16中，通常与气体入口18对齐。

参考图8，发动机油气分离器还可包括用于收集从漏气分离的油的漏斗130。参考图8，漏斗130包括与分离室16的下表面32间隔开的上壁132。漏斗130定位在与第一纵向壁36相邻的分离室16中并且在将漏气朝第一纵向壁36引导的相邻下挡板82之间。例如，多个漏斗可在相邻下挡板82之间提供，其具有在图5B中设置在相邻下挡板82间的实心箭头122。上壁32横跨在将气流朝漏斗130横向引导(并从而朝第一纵向壁36横向引导)的相邻下挡板82之间。每个漏斗130包括延伸穿过第一纵向壁36的管134。该管134还可限定分离室16的出油口24。可限定漏斗130的入口的前缘136可从第一纵向壁36朝第二纵向壁38横向间隔地定位，并且与平行于下表面32的大致横向流动朝第一纵向壁36附近的大致向上流动过渡的位置相邻。

发动机油气分离器已在上文进行了特征性描述。对于阅读和理解了前面的详细描述的人来说，可以进行修改和更改。然而，本发明现在仅限于上述实施例。相反，本发明由所附权利要求及其等同物广义地限定。

Claims

1.一种用于分离再循环到进气***的漏气中的油份的发动机油气分离器，所述分离器包括：

顶盖；

下板，其附接到所述顶盖以将分离室限定在所述顶盖的上部内表面和所述下板的下部内表面之间；

多个上挡板，其设置在所述分离室中并且从所述顶盖的上部内表面向下悬垂；以及

多个下挡板，其设置在所述分离室中并且从所述下板的下部内表面向上延伸，其中所述多个上挡板和所述多个下挡板被构造为使漏气的涡旋流在大致纵向方向上通过所述分离室。

2.根据权利要求1所述的分离器，还包括：

在所述上部内表面和所述下部内表面之间延伸的第一纵向壁，所述第一纵向壁限定纵向第一内表面，其进一步限定所述分离室；

在所述上部内表面和所述下部内表面之间延伸并且与所述第一纵向壁间隔的第二纵向壁，所述第二纵向壁限定纵向第二内表面，其进一步限定所述分离室，

其中所述多个上挡板包括多个第一上挡板和多个第二上挡板，

其中在所述第一纵向壁附近，每个第一上挡板与相邻的下游第二上挡板间隔纵向距离d1，

其中在所述第二纵向壁附近，每个第一上挡板与相邻的下游第二上挡板间隔纵向距离d2，其中d2小于d1。

3.根据权利要求2所述的分离器，其中每个第二上挡板在大致横向方向上从相应的第一上挡板朝所述第二纵向壁延伸，其中与所述第二纵向壁相邻的每个第二上挡板的末端边缘与所述第一上挡板的末端纵向间隔，所述相应的第二上挡板从所述第一上挡板延伸，并且在所述相应的第二上挡板和所述相应的第二上挡板从其延伸的所述第一上挡板之间提供相应的空隙。

4.根据权利要求2所述的分离器，其中每个第一上挡板包括限定大致平面后挡板表面的中部，并且每个第二上挡板包括限定大致平面前挡板表面的中部，其中所述漏气在所述后挡板表面和所述前挡板表面之间行进，并且所述前挡板表面相比于所述后挡板表面取向为相对于所述纵向方向更接近垂直。

5.根据权利要求2所述的分离器，其中所述多个上挡板包括使相应的第二上挡板与所述相应的第二上挡板上游的相邻第一上挡板互连的多个上横挡板。

6.根据权利要求1所述的分离器，其中所述多个上挡板包括具有大致S形构型的多个第一上挡板，而所述多个下挡板均具有大致倒S形构型。

7.根据权利要求6所述的分离器，还包括：

在所述上部内表面和所述下部内表面之间延伸的第一纵向壁；

在所述上部内表面和所述下部内表面之间延伸并且与所述第一纵向壁间隔的第二纵向壁，

其中当在垂直于所述纵向方向的平面中观察时，每个第一上挡板终止于相邻的所述第一纵向壁附近的相应下挡板或横跨在所述下挡板上方。

8.根据权利要求7所述的分离器，其中当垂直于所述纵向方向观察时，每个第一上挡板终止于相邻的所述第二纵向壁附近的相应下挡板或横跨在所述下挡板上方。

9.根据权利要求1所述的分离器，其还包括用于收集从所述漏气分离的油的漏斗。

10.根据权利要求9所述的分离器，其中所述漏斗包括从所述下部内表面朝所述上部内表面间隔开并且横跨在相邻下挡板之间的上壁。

11.一种用于分离再循环到进气***的漏气中的油份的发动机油气分离器，所述分离器包括：

顶盖；

下板，其附接到所述顶盖以将分离室限定在所述顶盖的上部内表面和所述下板的下部内表面之间，所述分离室具有漏气入口、漏气出口和至少一个出油口；以及

多个挡板，其设置在所述顶盖和所述下板之间的所述分离室中，其中所述多个挡板、所述上部内表面和所述下部内表面限定在所述漏气入口和所述漏气出口之间以纵向方向通过所述分离室的涡旋流路，其中所述多个挡板还被构造为在大致横向方向上引导所述漏气，其中所述多个挡板进一步被构造为减少与所述漏气从所述大致横向方向改变方向为大致朝下方向的位置相邻的所述流路的横截面积。

12.根据权利要求11所述的分离器，其中所述多个挡板限定多个后挡板表面和多个前挡板表面，其中所述漏气在行进通过所述分离室时在每个后挡板表面和相应的相邻前挡板表面之间以所述大致横向方向行进，其中在每个后挡板表面和所述相应的相邻前挡板表面之间的纵向距离在所述纵向方向上减少。

13.根据权利要求11所述的分离器，其中所述多个挡板包括设置在所述分离室中并且从顶盖的所述上部内表面向下悬垂的多个上挡板和设置在所述分离室中并且从所述下板的下部内表面向上延伸的多个下挡板。

14.根据权利要求13所述的分离器，还包括：

在所述顶盖和所述下板之间延伸的第一纵向壁，所述第一纵向壁限定纵向第一内表面，其进一步限定所述分离室；以及

在所述顶盖和所述下板之间延伸并且与所述第一纵向壁横向间隔的第二纵向壁，所述第二纵向壁限定纵向第二内表面，其进一步限定所述分离室。

15.根据权利要求14所述的分离器，其中所述多个上挡板和所述多个下挡板被构造为使得漏气以由在所述第一纵向壁附近的大致向上的流动限定的所述涡旋流行进，然后在相邻的上挡板之间通常朝所述第二纵向壁第一大致横向流动，然后在所述第二纵向壁附近大致向下流动，然后在相邻的下挡板之间朝所述第一纵向壁第二大致横向流动。

16.根据权利要求15所述的分离器，其中所述多个上挡板和所述多个下挡板被构造为使得漏气以如下方式以所述涡旋流行进，使得在所述第二纵向壁附近的所述大致向下流动期间产生所述涡旋流的最大速度。

17.根据权利要求14所述的分离器，其还包括用于收集从所述漏气分离的油的漏斗，其中所述漏斗包括限定至所述漏斗的入口的前缘，所述前缘与所述第一纵向壁横向间隔。

18.一种用于分离再循环到进气***的漏气中的油份的发动机油气分离器，所述分离器包括：

顶盖；

多个挡板，其设置在所述顶盖和所述下板之间的所述分离室中，其中所述多个挡板、所述上部内表面和所述下部内表面限定在所述漏气入口和所述漏气出口之间以纵向方向通过所述分离室的涡旋流路，其中所述多个挡板还被构造为在大致横向方向上引导所述漏气，其中所述至少一个出油口设置在所述分离室中，通常与所述气体入口纵向对齐。

19.根据权利要求11所述的分离器，其中所述多个挡板包括设置在所述分离室中并且从顶盖的所述上部内表面向下悬垂的多个上挡板和设置在所述分离室中并且从所述下板的下部内表面向上延伸的多个下挡板。

20.根据权利要求13所述的分离器，还包括：

在所述顶盖和所述下板之间延伸的第一纵向壁，所述第一纵向壁限定第一内表面，其进一步限定所述分离室；以及

在所述顶盖和所述下板之间延伸并且与所述第一纵向壁间隔的第二纵向壁，所述第二纵向壁限定第二内表面，其进一步限定所述分离室，其中所述多个上挡板和所述多个下挡板被构造为使得漏气以如下方式以所述涡旋流行进，使得在所述第二纵向壁附近的所述大致向下流动期间产生所述涡旋流的最大速度。