CN111042894B - 多腔多级式发动机油气分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多腔多级式发动机油气分离装置，该油气分离装置包括含有机油通道、隔断油气分离室的缸体，含有单向阀的油气分离室隔板，具有冷凝润滑油雾功能的冷凝网，含有进气气体通道的油气分离室盖板。有益效果在于：经过多腔多级式发动机油气分离装置，参与发动机润滑后的润滑油雾大部分经液化并流回机油室，从而大大减少了经平衡气管泄漏出的润滑油，既能有效降低发动机的机油消耗量，又能减少发动机有害物质的排放。

Description

多腔多级式发动机油气分离装置

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体而言，涉及一种多腔多级式发动机油气分离装置。

背景技术

对于小型四冲程发动机，其机油室通过特定的润滑路径后，经平衡气管与大气相连通，同时，为避免经平衡气管泄露出的润滑油直接排入大气，一般将平衡气管直接与发动机的进气部位相连通，从而将平衡气管泄露出的润滑油引入到发动机燃烧室进行燃烧，从而降低润滑油对大气的污染程度。但润滑油经燃烧后的产物，对大气环境同样造成一定程度的恶劣影响。一般来讲，通过平衡气管泄露出的润滑油，基本全部来自参与发动机润滑后，在发动机油气分离室内未完全液化的润滑油雾，所以发动机中油气分离装置对润滑油雾的液化效果，极大的影响着自平衡气管内泄露出的机油量。同时，随着国内外对环保意识的加强及控制，更加符合环保要求的小型四冲程发动机越来越受到青睐，因此，急需开发一种润滑油雾液化有效的油气分离装置，来降低发动机机油的消耗量，从而来降低发动机有害物质的排放。

发明内容

本发明公开的目的在于，提供一种小型四冲程发动机润滑系统的油气分离装置，优化现有的技术，本发明中油气分离室含有两个润滑油雾液化腔室，其中第一液化腔室具有多级液化功能，第二液化腔室由含有异向单向阀的油气分离室隔板与第一液化腔室隔开而形成，在该第二液化腔室内对逃逸出的少量润滑油雾进行进补充液化，从而确保参与发动机润滑后的绝大部分润滑油经液化后再次返回发动机润滑循环中，从而减少发动机润滑油的消耗量。

本发明采取的技术方案是：

一种发动机润滑油雾的油气分离装置，该油气分离装置设置在缸体的侧面，该装置包括设置在内部的具有多级液化的第一液化腔室和由含有单向阀一、单向阀二的油气分离室隔板与第一液化腔室隔开而形成的第二液化腔室组成。

所述的油气分离装置，其特征在于：润滑油雾自曲轴室经油气分离室始端的进气通道，首先进入第一液化腔室的第一液化间，在该第一液化间内首先采用的是碰撞液化方式，从而将参与润滑后并已接近液化后的润滑油雾进行有效的初级液化。

所述的油气分离装置，其特征在于：润滑油雾经油气分离室内的第一液化间进入含有冷凝机构的第二液化间、第三液化间进行深度液化，在第二液化间、第三液化间内，将绝大部分参与润滑后的润滑油雾进行液化，另外，该液化间的数量可根据实际润滑油雾所需的液化需求情况进行增加或减少。

所述的油气分离装置，其特征在于：在油气分离室内终端部位（本发明的第三液化间），通过机油通道一与曲轴室或机油泵吸油口相连通，从而通过曲轴室的负压作用或者是机油泵的吸油功能，将液化后的润滑油雾回吸至发动机的润滑循环中进行再次利用。

所述的油气分离装置，其特征在于：在靠近第一液化腔室的液化终端部位，在油气分离室隔板上装有自第一液化腔室向第二液化腔室单向导通的单向阀一，保证发动机内的平衡气体自第一液化腔室至第二液化腔室单向导通，并将少量来自第一液化腔室内逃逸出的润滑油雾导通至第二液化腔室内。

所述的油气分离装置，其特征在于：在靠近第二液化腔室的液化终端部位，在油气分离室隔板上装有自第二液化腔室向第一液化腔室单向导通的单向阀二，保证外部环境的平衡气体自第二液化腔室至第一液化腔室单向导通，同时将对第一液化腔室逃逸出的润滑油雾进行液化后的润滑油，回吸至第一液化腔室内，并经与曲轴室或机油泵连通的机油通道回吸至发动机的润滑循环中。

所述的油气分离装置，其特征在于，油气分离室内含有多腔多级冷凝室，对润滑油雾依次进行碰撞液化、冷凝液化及补充液化，最终将参与发动机润滑后的绝大部分润滑油雾进行了液化，并有效的回吸至发动机的润滑循环中进行再次利用。

所述的油气分离装置，其特征在于，最终通过油气分离室盖板上所增设的气体通道，经呼吸管与发动机进气部位连通，将极少量未完全液化的润滑油雾进行进行二次燃烧。

本发明的有益效果是，与传统小型四冲程发动机机润滑油路分离装置相比，本发明方案具有多腔多级液化腔室，能够充分将参与发动机润滑后的润滑油雾进行液化，彻底解决了小型四冲程发动机配套的工具在作业时出现润滑油循环不良、油气分离失效、烧机油、性能不稳、可靠性差等问题，从而大大降低了发动机润滑油的消耗量，进而有效的减少了发动机有害物质的排放。

附图说明

图1 为本发明的总体示意图；

图2 为采用了本发明的小型发动机的配置图，其中展示出了该多腔多级式发动机油气分离装置在发动机上的基本结构；

图3 为图2中D-D局部视图，其中隐藏了火花塞、配气室及配气室内其他零部件，本图主要图示出了润滑油雾自配气室进入油气分离室的通道路线；

图4 为本发明多腔多级式发动机油气分离装置的液化原理图。

附图中序号说明：

1、缸体；2、隔断；3、冷凝网一；4、冷凝网二；5、密封垫一；6、油气分离室隔板；7、单向阀一；8、单向阀二；9、密封垫二；10、油气分离室盖板；11、机油通道一；12、机油通道二；13、第一液化腔室；14、第二液化腔室；15、气体通道；16、机油通道三；17、单向阀三；18a、第一液化间；18b、第二液化间；18c、第三液化间；19、油气分离室；20、曲轴室；21、配气室；22、发动机进气部位；23、机油泵。

具体实施方式

如图1～图4所示，一种多腔多级式发动机油气分离装置，包括含有机油通道三16、机油通道一11、机油通道二12、隔断2及油气分离室19的缸体1，具有冷凝润滑油雾功能的冷凝网一3、冷凝网二4，具有密封功能的密封垫一5、密封垫二9，将油气分离室分割成两个液化腔室的油气分离室隔板6，具有单向导通功能的单向阀一7、单向阀二8，含有气体通道15的油气分离室盖板10。

所述的缸体1中，含有单向阀三17的机油通道三16，将配气室21与曲轴室20连通（图3），当发动机活塞上行时，曲轴室20内为负压，此时配气室21内的润滑油雾在曲轴室20负压作用下，经机油通道三16将参与润滑后的润滑油雾单向回吸至曲轴室20内。

所述的缸体1中，含有机油通道二12，该机油通道将曲轴室20与油气分离室19相连通（图3），当发动机活塞下行时，曲轴室20内为正压，此时曲轴室20内的润滑油雾在曲轴室20正压作用下，将参与润滑后的润滑油雾经该机油通道二12进入油气分离室19内进行液化。

所述的油气分离室19，被含有单向阀一7、单向阀二8的油气分离室隔板6，分成第一液化腔室13、第二液化腔室14，其中单向阀一7保证润滑油雾自第一液化腔室13至第二液化腔室14单向导通，单向阀二8保证润滑油雾自第二液化腔室14至第一液化腔室13单向导通（图2）。

所述的油气分离室19中，第一液化腔室13被隔断2隔成第一液化间18a、第二液化间18b、第三液化间18c，其中第一液化间18a与第二液化间18b、第三液化间18c对润滑油雾的液化形式不同（图2、图4）。在该第一液化腔室13内，对自曲轴室20经机油通道二12进入油气分离室19内的润滑油雾进行多级液化。

所述的油气分离室19中，第一液化间18a采用中空结构，从而对自曲轴室20经机油通道二12进油气分离室19内，对已经接近液化的润滑油雾进行碰撞液化（图2、图4），其目的是提高润滑油雾液化率的同时，提高油气分离室的通气性能。

所述的油气分离室19中，第二液化间18b、第三液化间18c中内置润滑油雾冷凝网一3、冷凝网二4，在第二液化间18b、第三液化间18c中，将自第一液化间18a中的润滑油雾进行深度液化（图2、图4），其中液化间的数量可根据实际需要进行增加或减少。

所述的油气分离室19，第一液化腔室13与油气分离室隔板6之间的密封，是通过密封垫一5保证的，第二液化腔室14与油气分离室隔板6之间的密封，是通过密封垫二9保证的（图1、图2、图3）。

所述的油气分离室19中，在第一液化腔室13的润滑油雾液化终端（本发明中的第三液化间18c）部位，设有机油通道一11与曲轴室20或具有泵油功能的机油泵23相连通，从而将在油气分离室19内液化的润滑油雾，在曲轴室20负压或机油泵23的吸油作用下回吸至发动机的润滑循环中进行再次利用（图2、图4）。

所述的油气分离室19中，在第一液化腔室13的润滑油雾液化终端（本发明中的第三液化间18c）部位，在安装在油气分离室隔板6上的单向阀一7的作用下，自第一液化腔室13至第二液化腔室14单向导通，此时少量的未完全液化的润滑油雾在平衡气流的作用下通过该单向阀一7逃逸至第二液化腔室14（图2、图4）。

所述的油气分离室19中，油气分离室盖板10采用凹形设计，使含有自第一液化腔室13的平衡气体在该第二液化腔室14内进行自由膨胀，从而增加平衡气体在第二液化腔室14内的逗留时间，进而对自第一液化腔室13内逃逸出的少量润滑油雾进行补充液化（图4）。

所述的油气分离室19中，在第二液化腔室14于第一液化腔室13的初始液化端相邻部位（本发明中的第一液化间18a），在安装在油气分离室隔板6上的单向阀二8的作用下，自第二液化腔室14至第一液化腔室13单向导通，从而将在第二液化腔室14内液化后的润滑油雾，回吸至第一液化腔室13，进而返回至发动机润滑循环中进行再次利用（图2、图4）。

Claims (2)

1.一种多腔多级式发动机油气分离装置，包括含有机油通道三（16）、机油通道一（11）、机油通道二（12）、隔断（2）及油气分离室（19）的缸体（1），含有单向阀一（7）、单向阀二（8）的油气分离室隔板（6），具有冷凝润滑油雾功能的冷凝网一（3）、冷凝网二（4），含有气体通道（15）的油气分离室盖板（10），其特征是：所述油气分离室（19）置于缸体（1）的侧面，所述油气分离室（19）由油气分离室盖板（10）与缸体（1）形成其内腔，所述油气分离室（19）经油气分离室隔板（6）隔成第一液化腔室（13）与第二液化腔室（14），所述油气分离室（19）通过气体通道（15）与发动机进气部位（22）相连通，所述油气分离室盖板（10）在靠近缸体（1）侧采用凹形设计,所述机油通道三（16）内安装有单向阀三（17），所述单向阀三（17）将配气室（21）与曲轴室（20）单向导通，所述机油通道二（12）将曲轴室与油气分离室连通，所述第一液化腔室（13）通过隔断（2）分成第一液化间（18a）、第二液化间（18b）、第三液化间（18c）三个相连通的液化间，所述第三液化间通过机油通道一与机油泵（23）相连通，所述油气分离室隔板（6）在第三液化间（18c）与第二液化腔室（14）之间设有单向阀一（7），所述油气分离室隔板（6）在第一液化间（18a）与第二液化腔室（14）之间设有单向阀二（8）。

2.根据权利要求1所述的一种多腔多级式发动机油气分离装置，其特征在于：所述第一液化间（18a）中无需内置冷凝机构，所述第二液化间（18b）、第三液化间（18c）中内置冷凝网一（3）、冷凝网二（4）。