CN112081641B - 一种自吸汽油机的油气分离与检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，包括：输送管、第一分离检测装置、第二分离装置和进气歧管连接管；所述第一分离检测装置包括具有刻度的容器、第一连接管和第二连接管，第一连接管与所述输送管相连通，第二连接管与所述第二分离装置相连通；所述第二分离装置包括位于通气阀，入口管、气体出口管、分离机构，回油槽和回流管；所述入口管和所述气体出口管分别与所述分离机构的两端相连通，所述入口管与所述设置在所述具有刻度的容器内的第二连接管相连通；所述回流管一端与所述回油槽相连通，另一端均与所述具有刻度的容器内的第一连接管和所述输送管的第二端部相连通；油气分离效果好，且可快速检测油气分离的效果。

Description

一种自吸汽油机的油气分离与检测装置

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种自吸汽油机的油气分离与检测装置。

背景技术

发动机机油异常消耗问题(俗称“烧机油”)一直是乘用车售后维修面临的棘手问题之一，其维修成本高、周期长、不易完全消除，极大影响用户体验，被客户广泛吐槽，给乘用车公司的品牌形象造成严重的负面影响。对于自吸发动机而言机油消耗异常与曲轴箱油气分离效果紧密相关，若油气分离效果差则会有大量机油从曲轴箱窜到进气歧管从而进入燃烧室参与燃烧，造成发动机机油消耗量过大、导致发动机内部运动副之间的润滑效果差，加剧零件磨损，危及发动机的使用寿命。现有技术中发动机存在油气分离效果差的缺点。

同时，曲轴箱油气分离效果却一直以来没有快速验证检测的方法，无法给乘用车售后维修带来有力的排查方法。现有技术中多采用拆卸法：即将连接曲轴箱与进气歧管的管路及进气歧管均拆卸下来，来检查管路及歧管内部的机油存量。若存量较多则油气分离效果不好。该方法操作复杂、工时长且有损坏零件的风险。

因此，如何开发一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，使得油气分离效果好，且可以快速检测油气分离的效果，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，油气分离效果好，结构简单，且可不改变原有发动机机舱布局、不受整车运转条件的局限，可在整车发动机原地运转及道路试验后均可来快速检测油气分离***的分离效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，包括：输送管、第一分离检测装置、第二分离装置和进气歧管连接管；

所述输送管包括第二端部和用于与气门罩盖PCV阀相连通的第一端部，所述第一分离检测装置和所述第二分离装置均与所述第二端部相连通；

所述第一分离检测装置包括具有刻度的容器、第一连接管和第二连接管，所述第一连接管伸入所述具有刻度的容器内的高度大于所述第二连接管伸入所述具有刻度的容器内的高度，所述第一连接管与所述输送管的第二端部相连通；

所述第二分离装置包括位于顶部的通气阀，位于中部的入口管、气体出口管和分离机构，位于底部的回油槽和回流管；所述入口管和所述气体出口管分别与所述分离机构的两端相连通，所述入口管与所述设置在所述具有刻度的容器内的第二连接管相连通；所述分离机构的底部设有所述回油槽，所述回流管一端与所述回油槽相连通，另一端均与所述具有刻度的容器内的第一连接管和所述输送管的第二端部相连通；

所述进气歧管连接管包括用于与所述第二分离装置的气体出口管相连通的一端和用于与进气歧管相连接的另一端。

进一步地，所述分离机构包括分离组件、挡油片、位于所述分离组件的底部的多个回油孔，

所述分离组件包括螺旋分离组件或者V型分离组件，所述螺旋分离组件包括螺旋轴和设置在所述螺旋轴上的螺旋叶片，所述V型分离组件包括正反交错设置的V型挡片；

所述气体出口管处设有向所述分离组件方向延伸并向所述气体出口管中心轴方向倾斜的所述挡油片；

所述多个回油孔的底部设有所述回油槽。

进一步地，所述输送管为透明管，所述输送管的上方设有凸面镜。

进一步地，所述输送管包括从靠近所述第一端部到远离所述第一端部依次连接的第一输送管、第二输送管和第三输送管。

进一步地，所述第一输送管和所述第三输送管均为透明胶管，所述第二输送管为透明玻璃管，所述第一输送管和所述第三输送管均与所述第二输送管抱箍连接。

进一步地，所述第二端部处设有三通连接管，所述输送管的第二端部、所述第一连接管、所述回流管与所述三通连接管的3个孔一一对应相连通。

进一步地，所述第一连接管包括第一透明胶管和第一钢管，所述第一透明胶管和所述第一钢管抱箍连接，所述第一钢管至少部分伸入所述具有刻度的容器的内部。

进一步地，所述第二连接管包括第二透明胶管和第二钢管，所述第二透明胶管和所述第二钢管抱箍连接，所述第二钢管至少部分伸入所述具有刻度的容器的内部。

进一步地，所述回流管包括相连接的回油钢管和第三透明胶管，所述回油钢管与所述回油槽相连通。

进一步地，所述螺旋叶片在所述螺旋轴方向呈30°～60°螺旋延伸。

进一步地，所述进气歧管连接管为透明胶管。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明提供的一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，油气混合气从分离器出来后经过PCV阀，流入本申请的输送管，接着进入第一分离检测装置，在具有刻度的容器底部进入，顶部流出，采用低进高出的方式强化冷凝效果，油气在这里进行第一阶段冷凝分离；下一步流入第二分离装置中进行第二阶段分离，在分离组件中进行分离，凝结的机油通过底部的回油槽流入具有刻度的容器内，机油的回流主要利用了气压差，在油气分离器顶部设置一个通大气的通气阀，其底部回流管与所述输送管、第一分离检测装置均相连，由于整个管路与发动机进气歧管是相通的所以是负压，分离的机油在大气压力差的作用下，可以引流至具有刻度的容器中；分离的油气最后从气体出口管出来，进入进气歧管，参与后续燃烧。因此油气分离效果好；且具有刻度的容器是整个装置用来沉淀管路中分离的机油，可计算机油实际重量，进而根据工况折算出机油消耗量，给判定油气分离装置效率提供理论依据，因此可快速检测油气分离***的分离效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例1-2提供的一种自吸汽油机的油气分离与检测装置的结构图；

图2是本发明实施例1提供的一种自吸汽油机的油气分离与检测装置中的分离组件的结构图；

图3是本发明实施例2提供的一种自吸汽油机的油气分离与检测装置中的分离组件的结构图；

1、输送管；11、第一输送管；12、第二输送管；13、第三输送管；14、三通连接管；15、凸面镜；

2、第一分离检测装置；21、具有刻度的容器；22、第一连接管；221、第一透明胶管；222、第一钢管；23、第二连接管；231、第二透明胶管；232、第二钢管；

3、第二分离装置；31、通气阀；32、分离机构；321、挡油片；322、分离组件；3221、螺旋轴；3222、螺旋叶片；3223、V型挡片；323、回油孔；33、回油槽；34、回流管；341、回油钢管；342、第三透明胶管；35、入口管；36、气体出口管；

4、进气歧管连接管。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和***等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。本发明提到的“第一”、“第二”等词不代表顺序，可以理解为名词。

本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本发明实施例提供了一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，如图1-3所示，包括：输送管1、第一分离检测装置2、第二分离装置3和进气歧管连接管4；

所述输送管1包括第二端部和用于与气门罩盖PCV阀相连通的第一端部，所述第一分离检测装置和所述第二分离装置均与所述第二端部相连通；

所述第一分离检测装置2包括具有刻度的容器21、第一连接管22和第二连接管23，所述第一连接管22伸入所述具有刻度的容器21内的高度大于所述第二连接管23伸入所述具有刻度的容器21内的高度，所述第一连接管22与所述输送管1的第二端部相连通；

所述第二分离装置3包括位于顶部的通气阀31，位于中部的入口管35、气体出口管36和分离机构32，位于底部的回油槽33和位于外部的回流管34；

所述分离机构32包括分离组件322、挡油片321、位于所述分离组件的底部的多个回油孔323，所述分离组件322包括螺旋分离组件或者V型分离组件，所述螺旋分离组件包括螺旋轴3221和设置在所述螺旋轴上的螺旋叶片3222，所述V型分离组件包括正反交错设置的V型挡片3224；

所述入口管35和所述气体出口管36分别位于所述分离机构32的两端，所述入口管35与所述设置在所述具有刻度的容器21内的第二连接管23相连通，所述气体出口管36处设有向所述分离组件方向延伸并向所述气体出口管中心轴方向倾斜的所述挡油片321；

所述多个回油孔323的底部设有所述回油槽33，所述回流管34一端与所述回油槽33相连通，另一端均与所述具有刻度的容器内的第一连接管21和所述输送管的第二端部相连通；

所述进气歧管连接管4包括用于与所述第二分离装置的气体出口管36相连通的一端和用于与进气歧管相连接的另一端。

所述螺旋叶片3222优选呈30°～60°螺旋延伸，更为优选呈45°螺旋延伸，效果最好，过小则会增加管路气体阻力、过大又起不到较好的冷凝效果。螺旋轴在外力驱动下从而带动螺旋叶片3222转动；螺旋叶片3222可以大大增加油气混合器在同等尺寸管路里的流域面积，可以保证油气混合气在沿着螺旋叶片流动的时混合气与叶片的充分接触，增加冷凝效果，冷凝在弧形叶片的液态油滴顺着叶片留到底部的回油槽33。

正反交错设置的V型挡片，所述“正反”代表V型开口朝下或者朝上，交错设置可为迷宫布局装置，在管道内正反交错布置V型挡片，让油气在管道内走迷宫，增加油气冷凝面积、延长冷凝时间也能起到油气分离效果。

本发明提供的一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，工作过程如下：

油气混合气从分离器出来后经过PCV阀，流入本申请的输送管1，接着进入第一分离检测装置2，通过第一连接管22进入到具有刻度的容器21底部，通过第二连接管22的顶部流出，采用低进高出的方式强化冷凝效果，油气在这里进行第一阶段冷凝分离；

接着流入第二分离装置中进行第二阶段分离，具体地：经过第一阶段冷凝分离得到的初步分离油气混合器，通过第二连接管22的顶部流出通过入口管35进入第二分离装置2中。在分离组件322中进行分离，凝结的机油依次通过回油孔323、底部的回油槽33、回流管34流入具有刻度的容器21内，机油的回流主要利用了气压差，在油气分离器顶部设置一个通大气的通气阀31，其底部回流管34与所述输送管1、第一分离检测装置2均相连，由于整个管路与发动机进气歧管是相通的所以是负压，分离的机油在大气压力差的作用下，可以引流至具有刻度的容器中；

分离的油气最后在管路末端的挡油片321的中间出口，进入进气歧管，参与后续燃烧。因此油气分离效果好；且具有刻度的容器是整个装置用来沉淀管路中分离的机油，可计算机油实际重量，进而根据工况折算出机油消耗量，给判定油气分离装置效率提供理论依据，因此可快速检测油气分离***的分离效率。

优选地，所述输送管1为透明管，所述输送管1的上方设有凸面镜15。由于输送管1为透明管，在这里可以直观的看到油气的运动轨迹，进入凸面镜15区域利用凸面镜的放大作用，可以更好地观察到油气混合物中机油的含量。

优选地，所述输送管1包括从靠近所述第一端部到远离所述第一端部依次连接的第一输送管11、第二输送管12和第三输送管13。所述第一输送管和所述第三输送管均为透明胶管，所述第二输送管为透明玻璃管，所述第一输送管和所述第三输送管均与所述第二输送管抱箍连接。这是由于连接处采用胶管更容易密封连接。

优选地，所述第二端部处设有三通连接管14，所述输送管1的第二端部、所述第一连接管22、所述回流管34与所述三通连接管14的3个孔一一对应相连通。采用三通连接方式能够更好地将输送管、第一分离检测装置、第二分离装置相互连接起来。

优选地，所述第一连接管22包括第一透明胶管221和第一钢管222，所述第一透明胶管221和所述第一钢管222抱箍连接，所述第一钢管至少部分伸入所述具有刻度的容器的内部。

优选地，所述第二连接管23包括第二透明胶管231和第二钢管232，所述第二透明胶管231和所述第二钢管232抱箍连接，所述第二钢管232至少部分伸入所述具有刻度的容器21的内部。

优选地，所述回流管34包括相连接的回油钢管341和第三透明胶管342，所述回油钢管与所述回油槽相连通。

优选地，所述进气歧管连接管4为透明胶管。

所述透明管道的设置便于观察。

所述具有刻度的容器可为中间的半球形量杯、圆柱形量杯等，便于实际布局即可。

下面将结合实施例、对比例及实验数据对本申请的一种自吸汽油机的油气分离与检测装置进行详细说明。

实施例1

如图1-2所示，油气混合气从分离器出来后经过PCV阀，流入第一输送管11(为透明胶管)，在这里可以直观的看到油气的运动轨迹，接着流到第二输送管12(为透明玻璃管)，仔进入凸面镜15利用凸面镜的放大作用，可以更好地观察到油气混合物中机油的含量，在油气继续往后运动经过第三输送管13(为透明玻璃管)，后进入三通连接管14；

从三通连接管14出来后经过第一连接管11(具体先进入第一透明胶管221、再进入第一钢管222)，接着流进具有刻度的容器21中(具体为半球形量杯)，在具有刻度的容器21中油气混合气进行初步冷凝分离，机油留存在量杯底部，气体则通过容器的第二连接管23(具体先进入第二钢管231，后进入第二透明胶管231)从而进入第二分离装置3中；

在第二分离装置3中分离的机油通过大气压差作用由回流管34(先进入回油钢管341再进入第三透明胶管342)回流至三通连接管14处，最终流入具有刻度的容器21处积淀。通过具有刻度的容器21分离后的气体由进气歧管连接管4进入发动机进气歧管，参与后续燃烧。

第一输送管11通过卡箍一端固定在第二输送管12上，另一端则固定在气门罩盖PCV上；第二输送管12嵌入凸面镜15下，第三输送管13通过卡箍一端固定在第二输送管12上，另一端则固定三通连接管14处；三通连接管14则分别用卡箍与第三输送管13、第二透明胶管231、第三透明胶管342三处相连；第二透明胶管231一端连接三通连接管14，另一端连接呈L形状的第一钢管232；呈L形状的第一钢管232和第二钢管232通过软木塞安装在具有刻度的容器21上，通过卡箍分别于第二透明胶管231、第三透明软管6连接；油气分离器通过两端，入口管35用卡箍与第二透明胶管231连接，气体出口管36和进气歧管连接管4连接；回油钢管341作为接头焊接在油气分离器底部，另一端通过卡箍与第二透明胶管231连接，第二透明胶管231另一端再通过卡箍固定在三通连接管14的上方；通气阀31焊接在第二分离装置3的右上方。

实际工作过程：

从曲轴箱PCV阀出来的油气混合气来到第一输送管11，第一输送管11采用带软钢丝衬壁的透明管路，且具有一定韧性易弯曲适合加装布局适应性强，这是整个装置的主要连接部分，在这里可以直接目视油气在管路的流动轨迹，给判定油气分离装置效率提供主观判断依据。在油气进入凸面镜15，利用凸面镜的放大作用，可以更清晰看到管路里油气混合气的机油含量状态，尺寸为50mm*50mm。接着通过三通接头油气混合气流入半球形量杯8进行第一阶段冷凝分离，量杯采用低进高出的方式增加了油气混合气在量杯内的冷凝时间、球型壁面也增加了冷凝面积，二者都强化了冷凝效果，球型量杯有效容积为100mL。同时量杯还是整个装置用来沉淀管路中分离的机油，可计算机油实际重量，进而根据工况折算出机油消耗量，给判定油气分离装置效率提供理论依据。

经过量杯冷凝的油气紧接着进入第二分离装置3，所述螺旋叶片在所述螺旋轴方向呈叶片状45°螺旋延伸，螺旋体长度200mm、螺旋轴直径10mm、旋叶直径40mm、螺距40mm、叶片厚度2mm、螺叶右旋。螺旋叶片呈45°螺旋延伸，效果最好，过小则会增加管路气体阻力、过大又起不到较好的冷凝效果。螺旋叶片可以大大增加油气混合器在同等尺寸管路里的流域面积，可以保证油气混合气在沿着螺旋叶片流动的时混合气与叶片的充分接触，增加冷凝效果，冷凝在弧形叶片的液态油滴顺着叶片留到底部的回油孔323。

然后流入底部的回油钢管341，冷凝沉淀的机油在大气压差的作用下，由第二透明胶管231回流至三通连接管14的上方，随后慢慢回流至中间的球形量杯中。大气压差的产生是由于油气分离器外部的回油部分上方的通气阀31处的大气压与三通连接管14处的负压形成的。三通连接管14是整个装置的管路中间连接部分，而整个装置的管路最终是与发动机进气歧管连接的，自吸发动机由于节气门的存在，其进气歧管在日常驾驶工况中基本处于负压状态，因此整个装置的管路也是负压，机油的回流很好地利用了***自身的特性。

经过分离的气体从挡油片321(所述气体出口管36处设有向所述分离组件方向延伸并向所述气体出口管中心轴方向倾斜的所述挡油片321，本实施例中所述挡油片321呈锥形)出来，挡油片321是分离装置末端的密封装置，防止管路冷凝机油进入进气歧管，使之更好的回流至球型量杯，避免机油流入进气歧管参与后续燃烧，影响燃烧效率。同时让分离后的气体顺利的进入歧管保障管路畅通。气体最后通过进气歧管连接管4进入进气歧管参与后续燃烧。

实施例2

如图1和图3所述，本发明实施例中，所述分离组件为V型分离组件，所述V型分离组件包括正反交错设置的V型挡片；其余均同实施例1。正反交错设置的V型挡片，所述“正反”代表V型开口朝下或者朝上，交错设置可为迷宫布局装置，在管道内正反交错布置V型挡片，让油气在管道内走迷宫，增加油气冷凝面积、延长冷凝时间也能起到油气分离效果。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，其特征在于，包括：输送管、第一分离检测装置、第二分离装置和进气歧管连接管；

所述输送管包括第二端部和用于与气门罩盖PCV阀相连通的第一端部，所述第一分离检测装置和所述第二分离装置均与所述第二端部相连通；

所述第一分离检测装置包括具有刻度的容器、第一连接管和第二连接管，所述第一连接管伸入所述具有刻度的容器内的高度大于所述第二连接管伸入所述具有刻度的容器内的高度，所述第一连接管与所述输送管的第二端部相连通；

所述第二分离装置包括位于顶部的通气阀，入口管、气体出口管、分离机构、回油槽和回流管；所述入口管和所述气体出口管分别与所述分离机构的两端相连通，所述入口管与设置在所述具有刻度的容器内的第二连接管相连通；所述分离机构的底部设有所述回油槽，所述回流管一端与所述回油槽相连通，另一端均与所述具有刻度的容器内的第一连接管和所述输送管的第二端部相连通；

所述进气歧管连接管包括用于与所述第二分离装置的气体出口管相连通的一端和用于与进气歧管相连接的另一端。

2.根据权利要求1所述的一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，其特征在于，所述分离机构包括分离组件、挡油片、位于所述分离组件的底部的多个回油孔；

所述分离组件包括螺旋分离组件或者V型分离组件，所述螺旋分离组件包括螺旋轴和设置在所述螺旋轴上的螺旋叶片，所述V型分离组件包括正反交错设置的V型挡片；

所述气体出口管处设有向所述分离组件方向延伸并向所述气体出口管中心轴方向倾斜的所述挡油片；

所述多个回油孔的底部设有所述回油槽。

3.根据权利要求2所述的一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，其特征在于，所述螺旋叶片在所述螺旋轴方向呈30°～60°螺旋延伸。

4.根据权利要求1所述的一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，其特征在于，所述输送管为透明管，所述输送管的上方设有凸面镜。

5.根据权利要求4所述的一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，其特征在于，所述输送管包括从靠近所述第一端部到远离所述第一端部依次连接的第一输送管、第二输送管和第三输送管。

6.根据权利要求5所述的一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，其特征在于，所述第一输送管和所述第三输送管均为透明胶管，所述第二输送管为透明玻璃管，所述第一输送管和所述第三输送管均与所述第二输送管抱箍连接。

7.根据权利要求1所述的一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，其特征在于，所述第二端部处设有三通连接管，所述输送管的第二端部、所述第一连接管、所述回流管与所述三通连接管的3个孔一一对应相连通。

8.根据权利要求1所述的一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，其特征在于，所述第一连接管包括第一透明胶管和第一钢管，所述第一透明胶管和所述第一钢管抱箍连接，所述第一钢管至少部分伸入所述具有刻度的容器的内部。

9.根据权利要求1所述的一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，其特征在于，所述第二连接管包括第二透明胶管和第二钢管，所述第二透明胶管和所述第二钢管抱箍连接，所述第二钢管至少部分伸入所述具有刻度的容器的内部。

10.根据权利要求1所述的一种自吸汽油机的油气分离与检测装置，其特征在于，所述回流管包括相连接的回油钢管和第三透明胶管，所述回油钢管与所述回油槽相连通。

Images