用于發(fā)動機的油氣分離裝置和車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機，具體地，涉及一種用于發(fā)動機的油氣分離裝置。此外，本實用新型還涉及一種車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]目前幾乎所有的內(nèi)燃發(fā)動機工作都是靠吸入混合氣后壓縮，然后點燃或壓燃混合氣，從而驅(qū)動活塞做功產(chǎn)生動力，從混合氣的壓縮到燃燒中都會產(chǎn)生很高壓力，被壓縮的氣體會從活塞和缸體的縫隙、活塞環(huán)開口、活塞環(huán)和缸體的縫隙等地方竄出去進(jìn)入曲軸箱，形成曲軸箱竄氣。
[0003]隨著發(fā)動機工作時間增長，竄氣會越來越多，為了不影響發(fā)動機動力和保護(hù)發(fā)動機不被損壞，必須將竄氣從曲軸箱中排放出去。而由于曲軸箱竄氣中含有汽油、柴油等燃料，因此，為了降低燃料的損耗，需要將曲軸箱竄氣管從吸入燃燒室再燃燒。具體地，由于曲軸箱中含有用于潤滑各零部件的大量高溫發(fā)動機潤滑油(下文中簡稱“機油”)和機油蒸汽，因此，竄氣容易溶解到機油中使得機油被稀釋，并且同時，竄氣中的水氣會凝結(jié)在機油中形成油泥，容易阻塞油路，而當(dāng)竄氣中包括酸性氣體時，酸性氣體容易混入潤滑系統(tǒng)，很容易導(dǎo)致腐蝕發(fā)動機零件甚至加速磨損，使得機油變質(zhì)、老化。為了避免汽油、柴油等混入機油中影響機油的作用，在將竄氣引入燃燒室進(jìn)行重新燃燒之前，需要對曲軸箱竄氣進(jìn)行有效分離，使機油盡量少的進(jìn)入燃燒系統(tǒng)以減少機油的消耗，同時使燃油(如汽油、柴油等)盡量少的進(jìn)入潤滑系統(tǒng)，從而最大程度地避免機油變質(zhì)。因此，需要增加油氣分離裝置以對流入曲軸箱中的竄氣進(jìn)行蒸汽(汽油蒸汽和/或柴油蒸汽)與機油分離，將機油留在曲軸箱內(nèi)，避免機油蒸汽與混合氣一同被吸入燃燒室再燃燒，降低機油消耗。
[0004]目前發(fā)動機領(lǐng)域中所使用的油氣分離裝置主要分為以下五種:迷宮式、旋風(fēng)式、濾芯式、離心式、靜電式油氣分離器。其中，迷宮式油氣分離器的工作原理是:流速較高的油霧進(jìn)入迷宮式分離器會撞擊在迷宮擋板上，漸漸匯集成比較重的機油油滴，在重力作用下油滴沉淀到管壁上并在機油回流管中聚集，流回曲軸箱。迷宮式油氣分離器的效率相對較低，并且使用這種油氣分離器需要特定形狀的缸蓋罩，制造較為不便。旋風(fēng)式油氣分離器工作原理是:當(dāng)含油霧氣體沿軸向進(jìn)入旋風(fēng)分離管后，氣流受導(dǎo)向葉片的導(dǎo)流作用而產(chǎn)生強烈旋轉(zhuǎn)，氣流沿筒體呈螺旋形向下進(jìn)入旋風(fēng)筒體，密度大的油滴在離心力作用下被甩向分離器壁，并在重力作用下，沿分離器壁下落流出旋風(fēng)管排油口至油底殼中。旋轉(zhuǎn)的氣流在筒體內(nèi)收縮向中心流動，向上形成二次渦流經(jīng)導(dǎo)氣管至頂部出口流出。旋風(fēng)式油氣分離器具有安裝方便、價格便宜、壽命長等優(yōu)點，但分離效率較低。濾芯式油氣分離器利用特制的濾芯來分離混合氣中的油霧，分離效率高，但濾芯的更換周期較短。離心式油氣分離器的工作原理與旋風(fēng)式油氣分離器的工作原理相似，氣流本身能夠旋轉(zhuǎn)之外，分離結(jié)構(gòu)也高速旋轉(zhuǎn)從而給氣流提供外力作為離心力，在加強的離心力作用下，離心式油氣分離器的分離效率高、使用壽命長，但其價格較為昂貴。靜電式分離器通過吸引機油電離子的原理將油霧分離出來，對微小油液的吸附能力極強，此種分離效率最高，但目前僅處于技術(shù)預(yù)研階段，還很不成熟。
[0005]通過以上描述，總體來看，現(xiàn)有技術(shù)中的用于發(fā)動機的油氣分離裝置存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分離效率低、成本高昂、技術(shù)不成熟等缺點，容易影響發(fā)動機的排放以及機油消耗。
[0006]特別是對于汽油預(yù)混柴油引燃發(fā)動機來說，由于其使用的燃料為汽油、柴油和空氣的混合氣，因此，竄氣中存在汽油和柴油蒸汽，由于汽油對機油的影響較大，如果分離效果不理想，容易造成機油稀釋、燃油耗高、排放水平降低等不良后果。另外，對于汽油預(yù)混柴油引燃發(fā)動機來說，由于發(fā)動機曲軸箱內(nèi)有汽油、柴油、機油的混合氣，上述現(xiàn)有的油氣分離器并不能有效地適于這種發(fā)動機的油氣分離。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]有鑒于此，本實用新型旨在提出一種用于發(fā)動機的油氣分離裝置，所述油氣分離裝置能夠改善對曲軸箱中的竄氣的分離效果，提高機油的回收率，并且一定程度上能夠適用于汽油預(yù)混柴油引燃發(fā)動機的油氣分離。
[0008]為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0009]一種用于發(fā)動機的油氣分離裝置，其中，所述用于發(fā)動機的油氣分離裝置包括:具有容納腔的殼體，所述殼體的下端形成有回油口，且所述殼體上設(shè)置有出氣口和用于連接所述發(fā)動機的曲軸箱通風(fēng)口的進(jìn)氣口 ；以及冷卻裝置，所述冷卻裝置包括由彼此流體連通且相互間隔的多層冷卻通路構(gòu)成的冷卻結(jié)構(gòu)，所述冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述容納腔中，所述多層冷卻通路中的相鄰的冷卻通路之間的間隔形成流體通路，在所述容納腔內(nèi)所述進(jìn)氣口通過所述流體通路與所述出氣口流體連通。
[0010]進(jìn)一步地，所述用于發(fā)動機的油氣分離裝置還包括加熱裝置，所述加熱裝置的加熱元件設(shè)置在所述容納腔中，以能夠?qū)λ鋈菁{腔的內(nèi)部空間加熱。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述殼體上設(shè)置有進(jìn)水口和出水口，所述冷卻結(jié)構(gòu)能夠通過所述進(jìn)水口和所述出水口連接于外部冷卻液供給系統(tǒng)。
[0012]進(jìn)一步地，所述多層冷卻通路彼此同軸設(shè)置，各層所述冷卻通路各自形成為環(huán)形冷卻通路，且相鄰的所述冷卻通路之間通過連通管流體連通。
[0013]進(jìn)一步地，所述油氣分離裝置還設(shè)置有用于控制所述加熱裝置和所述冷卻裝置工作的控制單元，所述進(jìn)氣口處設(shè)置有溫度傳感器，所述進(jìn)水口處或者所述進(jìn)水口所連接的管道上設(shè)置有用于控制冷卻液供應(yīng)的進(jìn)水閥，所述控制單元分別與所述溫度傳感器、所述加熱裝置和所述進(jìn)水閥電連接。
[0014]進(jìn)一步地，所述容納腔形成為圓柱狀，所述進(jìn)氣口沿所述容納腔的切線方向延伸。
[0015]進(jìn)一步地，所述容納腔內(nèi)設(shè)置有環(huán)形的內(nèi)隔板和外隔板，所述冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述內(nèi)隔板和所述外隔板之間，所述內(nèi)隔板和所述外隔板上均設(shè)置有多個氣孔。
[0016]進(jìn)一步地，所述內(nèi)隔板的下端通過底板連接于所述外隔板的下端，所述底板上設(shè)置有回油孔，所述回油孔處設(shè)置有單向節(jié)流裝置。
[0017]進(jìn)一步地，所述底板的連接于所述外隔板的一端向下傾斜，所述回油孔靠近所述外隔板設(shè)置。
[0018]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所述的用于發(fā)動機的油氣分離裝置具有以下優(yōu)勢:
[0019]發(fā)動機工作時，曲軸箱的竄氣經(jīng)由進(jìn)氣口進(jìn)入容納腔中，并且通過流體通路從出氣口流出并最終進(jìn)入發(fā)動機的燃燒室再次燃燒，本申請?zhí)峁┑挠糜诎l(fā)動機的油氣分離裝置，其通過冷卻裝置的冷卻作用在竄氣流經(jīng)流體通路時改變竄氣中的機油的物理狀態(tài)，即將機油由氣態(tài)冷卻為液態(tài)，變?yōu)橐簯B(tài)的機油附著在冷卻結(jié)構(gòu)的壁上，不斷地積聚成油流沿冷卻結(jié)構(gòu)的壁向下流向回油口以進(jìn)行機油的回收利用，而通過對冷卻裝置的冷卻溫度的合理設(shè)置和控制，能夠?qū)崿F(xiàn)在將機油冷卻至液態(tài)時汽油和/或部分或全部的柴油仍然保持氣態(tài)，使得機油以液態(tài)的形式回收，同時將包括汽油和/或柴油的剩余的混合氣通過出氣口導(dǎo)入燃燒室中進(jìn)行燃燒，從而達(dá)到較好的機油與汽油和/或柴油的分離效果，大大改善了竄氣對機油的影響。此外，由多層冷卻通路中的相鄰的冷卻通路之間的間隔形成的流體通路能夠增大竄氣與冷卻裝置的接觸面積和延長冷卻時間，進(jìn)一步提高了分離效率。另外，本實用新型提供的用于發(fā)動機的油氣分離裝置還具有較為簡單但卻結(jié)實耐用的結(jié)構(gòu)，并且其制造成本低廉。
[0020]本實用新型的另一目的在于提出一種車輛，以通過改善竄氣的分離效率而改善發(fā)動機的排放性能和降低機油消耗。
[0021]為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0022]一種車輛，所述車輛設(shè)置有發(fā)動機，其中，所述車輛還設(shè)置有本實用新型提供的用于發(fā)動機的油氣分離裝置，所述油氣分離裝置的所述進(jìn)氣口連接于所述曲軸箱的通風(fēng)口，所述出氣口連接于所述發(fā)動機的增壓器的壓氣機入口、進(jìn)氣歧管處或者進(jìn)氣總管上。
[0023]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所述的車輛具有以下優(yōu)勢:
[0024]由于本實用新型提供的車輛包括本實用新型提供的用于發(fā)動機的油氣