本實用新型涉及汽車發動機領域,尤其是一種發動機用新型油氣分離器。
背景技術:
油氣分離器作為曲軸箱通風系統的必要功能組件,對發動機性能和排放有重要影響。市場上的汽油機油氣分離結構仍以擋板式和旋風式為主,但這些結構難以滿足日益嚴苛的排放要求。當油滴直徑在5um以下時,尤其是在0.3~1μm之間,傳統的油氣分離結構無法將油和氣分離。所以要提高此范圍的油氣分離效率,必須采用更優的結構形式。
在發動機工作時,燃燒室的高壓可燃混合氣和已燃氣體,或多或少會通過活塞組與氣缸之間的間隙漏入曲軸箱內,造成竄氣。竄氣的成分為未燃的燃油氣、水蒸氣和廢氣等,這會稀釋機油,降低機油的使用性能,加速機油的氧化、變質。水氣凝結在機油中,會形成油泥,阻塞油路;廢氣中的酸性氣體混入潤滑系統,會導致發動機零件的腐蝕和加速磨損;竄氣還會使曲軸箱的壓力過高而破壞曲軸箱的密封,使機油滲漏流失;部分竄氣會流失到大氣中,加劇汽車排放物的污染。為防止曲軸箱壓力過高,延長機油使用期限,減少零件磨損和腐蝕,防止發動機漏油,必須實行曲軸箱通風。油氣分離器作為曲軸箱通風系統的必要功能組件,對發動機工作的穩定性與安全性有重要影響。因此,在曲軸箱通風系統設計開發過程中,油氣分離器的設計與性能研究是最重要的環節之一。
隨著國內汽車行業的飛速發展以及人們對汽車需求量的不斷增多,至2011年9月,中國汽車保有量已經突破1億大關。隨之而來的便是數量不斷增長的汽車帶來的一系列問題,其中最主要的便是汽車排放物造成的環境污染。這促使全世界對汽車的排放問題提出越來越嚴格的要求。而我國即將在2016年底推行的“國六”標準,更是對當下汽車行業的嚴峻挑戰。
現有技術方案:
現有油氣分離器結構主要為擋板式(也稱為迷宮式)和旋風式兩種。
1、迷宮式油氣分離器
如圖1所示,迷宮式油氣分離器也稱為擋板式油氣分離器,其工作原理是在混合氣的流動方向上安裝類似迷宮的擋板來阻隔混合氣,同時也增加了氣流的有效行程。擋板主要作用是強制改變氣流流動方向,使油滴在慣性力的作用下與壁面碰撞并且留在壁面上,從而達到油氣分離的目的。
迷宮式油氣分離器的主要特點是使用壽命長、壓力損失小、價格便宜,并且可以集成在發動機氣門室罩蓋中,因此被廣泛應用。但迷宮式油氣分離器分離效率不高,并不能有效分離較小的的油滴顆粒,難以滿足日益嚴苛的排放要求,因此單純的迷宮式油氣分離器正在隨時間逐漸減少。
2、旋風式油氣分離器
如圖2所示,旋風式油氣分離器的工作原理是是混合氣經過螺旋氣道或者切向氣道進入分離器內部,混合氣在分離器內作旋轉運動,從而產生離心力實現油滴與氣體的分離。
3、迷宮加旋風式的分離結構
如圖3所示,針對缸蓋罩蓋的結構,可以進行旋風式和迷宮式的組合,綜合了迷宮式和旋風式的優點,但對邊界要求比較高。
無論迷宮式還是旋風式油氣分離器,都是通過油滴的重力或慣性力使油滴附著于油氣分離器壁面上,從而實現與氣的分離。但對于小油滴顆粒,飄浮于氣中,呈油霧的狀態,這種分離結果便無法將實現分離。
技術實現要素:
本實用新型旨在解決上述問題,提供了一種發動機用新型油氣分離器,混合氣中的大油滴是比較好分離的,但小油滴會以一種霧狀存在于混合氣中,很難以傳統的方式分離,本實用新型的發動機用新型油氣分離器既可很好地實現混合氣中的大油滴的分離,又可使更小顆粒的油滴與氣分離,整體對邊界要求低,采用的技術方案如下:
一種發動機用新型油氣分離器,其特征在于,包括:迷宮式氣道、吸附棉和塑料擋板,所述吸附棉設置于迷宮式氣道的出氣口處,以從迷宮式氣道的進氣口至迷宮式氣道的出氣口為從前至后,所述塑料擋板固定設置于吸附棉的后方并與吸附棉間隔一定的距離,所述吸附棉的下方具有與曲軸箱相連通的回油結構。
在上述技術方案基礎上,所述吸附棉的前方設置有擋板,所述擋板設置于迷宮式氣道的出氣口處,所述擋板上開設有若干個小孔。
在上述技術方案基礎上,所述迷宮式氣道主要由氣道主體和設置于氣道主體內部的若干塊迷宮板組成,所述迷宮板排布于氣道主體中使得混合氣在氣道主體中呈S形流動。
本實用新型具有如下優點:通過迷宮式氣道對混合氣中的大油滴進行分離,利用多孔的吸附棉對混合氣中的小油滴進行分離,利用開設有小孔的擋油板,由于混合氣在小孔處面積的急劇變化,可使穿過小孔的混合氣的流速急劇增加,使混合氣沖撞吸附棉,可進一步提高分離效率;既能對大油滴進行分離,又可對小油滴進行分離,分離效果好,同時整體對邊界要求低,即占用空間小。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一種實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據提供的附圖引伸獲得其它的實施附圖。
圖1:傳統迷宮式油氣分離器的結構示意圖;
圖2:傳統旋風式油氣分離器的結構示意圖;
圖3:傳統迷宮加旋風式的分離結構的結構示意圖;
圖4:本實用新型的結構示意圖;
具體實施方式
下面結合附圖和實例對本實用新型作進一步說明:
下面詳細描述本實用新型的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,僅用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
如圖4所示,一種發動機用新型油氣分離器,其特征在于,包括:迷宮式氣道1、吸附棉2和塑料擋板3,所述吸附棉2設置于迷宮式氣道1的出氣口11處,以從迷宮式氣道1的進氣口10至迷宮式氣道1的出氣口11為從前至后,所述塑料擋板3固定設置于吸附棉2的后方并與吸附棉2間隔一定的距離,所述吸附棉2的下方具有與曲軸箱相連通的回油結構,所述迷宮式氣道1的出氣口11的軸線與油氣分離器的排氣口12的軸線相垂直,所述塑料擋板3的端面與迷宮式氣道1的出氣口11的軸線相垂直。此種結構相較傳統迷宮加旋風式的分離結構對邊界的要求低。
前半部分的迷宮式氣道1先把竄氣中的大油滴顆粒進行分離,后半部分的吸附棉由于為多孔組織,使油霧中的油成分直接被吸附棉吸收,油霧在吸附棉中的含量越積越多,在重力的作用下,滴到底部,通過回油結構流回曲軸箱,完成小油滴顆粒的分離。
回油結構可為但不僅限于如下結構:在該油氣分離器上、吸附棉2的下方開設倒錐形回油孔及連通回油孔與曲軸箱的回油通道。
為了進一步提高對小油滴的分離效率,優選所述吸附棉2的前方設置有擋板4,所述擋板4設置于迷宮式氣道1的出氣口11處,所述擋板4上開設有若干個小孔40。如此混合氣在小孔處面積會急劇變化,可使穿過小孔的混合氣的流速急劇增加,使混合氣沖撞吸附棉,從而提高分離效率。
所述迷宮式氣道1可為但不僅限于如下結構:主要由氣道主體20和設置于氣道主體20內部的若干塊迷宮板21組成,所述迷宮板21排布于氣道主體20中使得混合氣在氣道主體20中呈S形流動。
上面以舉例方式對本實用新型進行了說明,但本實用新型不限于上述具體實施例,凡基于本實用新型所做的任何改動或變型均屬于本實用新型要求保護的范圍。