CN105041426B - 气体燃料发动机曲轴箱闭式透气*** - Google Patents

气体燃料发动机曲轴箱闭式透气*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种气体燃料发动机曲轴箱闭式透气***，包括油气预分离装置、油气分离器、数个单向阀、压力传感器、温度传感器和油雾浓度探测传感器，曲轴箱透气端口依次与第一单向阀、油气分离器的第一输入端口相连，油气分离器回油端口通过第二单向阀与曲轴箱回油端口相连，油气分离器透气端口通向涡轮增压器的压气机气体输入端口。涡轮增压器润滑油供给单元的润滑油输出端口与涡轮增压器的轴承润滑油输入端口相连，涡轮增压器轴承润滑油输出端口与油气预分离装置轴承润滑油输入端口相连，油气预分离装置通过第三单向阀与油气分离器第二输入端口相连。本发明集成度高、结构紧凑，实现了曲轴箱内油气的有效泄放和再利用功能。

Description

气体燃料发动机曲轴箱闭式透气***
技术领域
本发明涉及一种气体燃料发动机，尤其是一种安全系数高的气体燃料发动机曲轴箱闭式透气***，属于气体燃料发动机制造技术领域。
背景技术
随着国内外对各类内燃发动机节能减排的要求越来越高，以天然气、石油气、乙烷等可燃气体为燃料的清洁气体动力燃料日益受到重视，但是作为发动机动力燃料的燃气一般属于危险气体，气体燃料发动机对整机和运行空间的安全性要求很高，比如，需要对气体燃料发动机曲轴箱内的压力、温度和油雾浓度进行实时监测；对曲轴箱内的油气进行适时泄放和再利用，这些功能需要一套专门设置的闭式循环气体燃料发动机曲轴箱的透气***来实现。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于以天然气、石油气、乙烷等可燃气体为燃料的气体燃料发动机或双燃料发动机的闭式曲轴箱透气***，以满足气体燃料发动机的运行及安全性需求。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种气体燃料发动机曲轴箱闭式透气***，包括油气预分离装置、油气分离器、数个单向阀、压力传感器、温度传感器和油雾浓度探测传感器，曲轴箱透气端口依次与第一单向阀、油气分离器的第一输入端口相连，油气分离器回油端口通过第二单向阀与曲轴箱回油端口相连，油气分离器透气端口通向涡轮增压器的压气机气体输入端口；涡轮增压器润滑油供给单元的润滑油输出端口与涡轮增压器的轴承润滑油输入端口相连，涡轮增压器轴承润滑油输出端口与油气预分离装置轴承润滑油输入端口相连，油气预分离装置透气端口通过第三单向阀与油气分离器第二输入端口相连，油气预分离装置的轴承润滑油输出端口与涡轮增压器润滑油供给单元相连；压力传感器、温度传感器和油雾浓度探测传感器分别接在曲轴箱上。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
前述的气体燃料发动机曲轴箱闭式透气***，其中所述油气预分离装置包括封闭的壳体和壳体内上下交错设置的数块挡板，壳体上侧分别设有轴承润滑油输入端口和油气预分离装置透气端口，所述轴承润滑油输入端口和油气预分离装置透气端口分别位于上部的挡板两侧，壳体下部设有轴承润滑油输入端口。
前述的气体燃料发动机曲轴箱闭式透气***，其中所述压力传感器的表压量程为5～10kpa，所述温度传感器的温度量程为40℃～125℃，所述油雾浓度探测传感器的油雾浓度量程为0～50mg/l。
本发明位于气体燃料发动机的曲轴箱和涡轮增压器之间，结构紧凑、集成度高，油气分离器和油气预分离装置对曲轴箱油气和涡轮增压器滑油***的油气通过过滤或离心分离或吸附后，气体进入涡轮增压器，油冷凝后经过单向阀流回曲轴箱底部的油底壳油，实现曲轴箱内油气的有效泄放和再利用功能，使气体燃料发动机运行更安全可靠。在曲轴箱上分别设置的压力传感器、温度传感器和雾浓度探测传感器能实时监测曲轴箱的油气参数，确保气体燃料发动机运行安全可靠。
本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1是本发明的***原理图；
图2是本发明的油气预分离装置的结构简图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明包括油气预分离装置1、油气分离器2、数个单向阀、压力传感器3、温度传感器4和油雾浓度探测传感器5，曲轴箱透气端口61依次与第一单向阀71、油气分离器第一输入端口21相连，油气分离器回油端口22通过第二单向阀72与曲轴箱回油端口62相连，油气分离器透气端口23通向涡轮增压器8的压气机气体输入端口81；涡轮增压器润滑油供给单元9的润滑油输出端口91与涡轮增压器轴承润滑油输入端口82相连，涡轮增压器轴承滑油输出端口83与油气预分离装置1的轴承润滑油输入端口11相连，油气预分离装置透气端口12通过第三单向阀73与油气分离器第二输入端口24相连，油气预分离装置1的轴承润滑油输出端口13与涡轮增压器润滑油供给单元9相连。第二单向阀72的作用是防止曲轴箱6内的油气窜入油气分离器2中，第一单向阀71和第三单向阀73作用是防止曲轴箱6内油气和涡轮增压器8轴承壳油气互窜。油气预分离装置1的作用是在回油过程中初步分离涡轮增压器8的润滑油运行中所掺入的气体，利用重力沉降的原理来进行初步的油气分离，其结构型式包括离心式、吸附式、滤网式等形式，可根据不同需求合理选型，以达到分离油气中滑油和气体的目的。
为了实时监测曲轴箱6内的油气参数，在曲轴箱6上分别设置了压力传感器3、温度传感器4和油雾浓度探测传感器5，其中，压力传感器3的量程为5～10kpa，温度传感器4的量程为40℃～125℃，油雾浓度探测传感器5的量程为0～50mg/l，确保气体燃料发动机运行安全可靠。其中，油雾浓度探测传感器5用以对曲轴箱6内的油气浓度进行检测，如发现浓度超标情况则需对油气分离器进行维护或更换。
如图2所示，油气预分离装置1采用重力沉降分离油气的原理，包括封闭的壳体10和壳体10内的2块挡板101，其中，一块挡板101固定在壳体10上部内，其上开有透气孔102，便于透气。另一块挡板101固定在壳体10下部内，两块挡板101上下交错设置。本实施例中，上部的挡板101右侧设有轴承润滑油输入端口11，左侧设有油气预分离装置透气端口12，壳体10下部设有轴承润滑油输出端口13。
本发明的工作过程如下：
（1）曲轴箱6内的油气如图1中箭头所指方向通过曲轴箱透气端口61进入油气分离器2，通过油气分离器2的过滤或离心分离或吸附，将油气中的油冷凝后经过第二单向阀72流回曲轴箱6底部的油底壳。
（2）由于涡轮增压器8是高速运转机械，在其运行过程中，燃气不可避免会透过轴承密封圈而掺进润滑油中，进而进入气体燃料发动机整机的润滑油***，存在一定的安全隐患。润滑油依次经过涡轮增压器轴承滑油输出端口83和油气预分离装置1所形成的油气再进入油气分离器2，经过滤或离心或吸附将油冷凝后经过第二单向阀72流回曲轴箱8底部的油底壳。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种气体燃料发动机曲轴箱闭式透气***，包括油气预分离装置、油气分离器、数个单向阀、压力传感器、温度传感器和油雾浓度探测传感器，曲轴箱的透气端口依次与第一单向阀、油气分离器第一输入端口相连，油气分离器回油端口通过第二单向阀与曲轴箱回油端口相连，油气分离器透气端口通向涡轮增压器的压气机气体输入端口；涡轮增压器润滑油供给单元的润滑油输出端口与涡轮增压器轴承润滑油输入端口相连，涡轮增压器轴承滑油输出端口与油气预分离装置的轴承润滑油输入端口相连，油气预分离装置透气端口通过第三单向阀与油气分离器第二输入端口相连，油气预分离装置的轴承润滑油输出端口与涡轮增压器润滑油供给单元相连；压力传感器、温度传感器和油雾浓度探测传感器分别接在曲轴箱上；其特征在于：所述油气预分离装置包括封闭的壳体和壳体内上下交错设置的数块挡板，壳体上侧分别设有轴承润滑油输入端口和油气预分离装置透气端口，所述轴承润滑油输入端口和油气预分离装置透气端口分别位于上部的挡板两侧，壳体下部设有轴承润滑油输入端口。
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