CN204457936U - 曲轴箱闭式通风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种曲轴箱闭式通风系统，包括预分离器和主分离器，预分离器进气口与预分离器出气口相对设置，预分离器包括分离段和增压段，分离段的外端部设有预分离器进气口，增压段的外端部设有预分离器出气口并在预分离器出气口处连接有预分离器出气管，预分离器在其底部设有预分离器回油口，预分离器回油口上连接有第一回油管，预分离器出气管的另一端与主分离器进气口连接；主分离器内设有滤芯，主分离器上设有主分离器进气口和主分离器出气口，主分离器出气口处连接有主分离器出气管，主分离器对应滤前腔设有第一调压阀，主分离器对应滤后腔设有第二调压阀，主分离器的底部设有主分离器回油口，主分离器回油口上连接有第二回油管。

Description

曲轴箱闭式通风系统

技术领域

本实用新型涉及一种曲轴箱闭式通风系统。

背景技术

对于商用柴油机，由于目前国内正在实施国四排放法规，该法规对油气分离器部分的排放并未做明确规定，因此现阶段柴油机的曲轴箱通风大都为开式的，即曲轴箱中的废气在经过油气分离的简单分离之后，直接排入大气。该技术方案对于油气分离器的分离效率并无过高的要求，只要机油消耗量在用户的可接受范围之内即可。

随着国家对排放要求的逐步提高，曲轴箱开式通风迟早会升级为闭式通风。实施更高水平的排放标准只是时间的问题，该技术方案终究会成为过去。研究新技术已成为大势所趋，历史发展的必然方向。

目前有部分厂家在研究曲轴箱闭式通风，但其方案只是简单的将油气分离器的出气管接回到柴油机的进气管，见图1所示。对于此种情况，由于曲轴箱闭式通风会影响到整机的动力性、经济性、可靠性等诸多方面，因此简单的管路连接并不能满足使用要求，其效果也不言而喻。具体分析如下：

1、由于仅有一级分离，没有针对油滴大小进行合理分离分配，仅仅单纯的交给一个油气分离器去完成，因此油气分离器的负担大，很多油气来不及分离便被带出（类似于塔防游戏），油气分离器的分离效率会有很明显的降低，且此过程是不可逆的，导致经过分离后的废气中含油量高，这会引起两方面的问题：一方面，会降低增压器的效率，影响整机的动力性和经济性，增压器易损坏；另一方面，机油消耗过高。

2、油气分离器负担大，导致的另外一个问题就是油气分离器的寿命降低，过多的杂质沉积在油气分离器中，造成堵塞，维护成本升高，稳定性差。

3、出气管管路布置不合理，油气在管路内流动的过程中本身也会有油不断凝结吸附在壁面，对于此部分油，最好的处理方式使其沿着管路逆行流回油气分离器，再通过油气分离器的回油管流回油底壳。否则，会引发“1”中所述的两个问题。因此合理的管路布置将直接影响该部分油的走向，由于该部分过于普通，反而容易被忽视。

总而言之，此方案虽然在外观上实现了闭式连接，但是由于油气分离器的负担大，分离效率低，管路布置不合理，导致在柴油机实际运转过程中，对整机性能及其它零部件有特别大的危害。因此该方案只能在试验室内进行短暂试验，尚不能称之为成熟的技术。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种曲轴箱闭式通风系统。

为解决上述技术问题，本实用新型包括均设有进气口和出气口的预分离器和主分离器，其特征是所述预分离器进气口与预分离器出气口相对设置，所述预分离器包括其内径逐渐增大呈喇叭口状的分离段和与分离段最大内径端连接的增压段，所述分离段的外端部设有预分离器进气口，所述增压段的外端部设有预分离器出气口并在预分离器出气口处连接有预分离器出气管，所述预分离器在其底部设有预分离器回油口，所述预分离器回油口上连接有第一回油管，所述预分离器出气管的另一端与主分离器进气口连接；所述主分离器内设有将其内腔分为滤前腔和滤后腔的滤芯，所述主分离器上设有与滤前腔连通的主分离器进气口和与滤后腔连通的主分离器出气口，主分离器出气口处连接有主分离器出气管，所述主分离器对应滤前腔设有第一调压阀，所述主分离器对应滤后腔设有第二调压阀，所述主分离器的底部设有主分离器回油口，所述主分离器回油口上连接有第二回油管。

所述主分离器包括呈筒状的竖向设置的主体，所述滤芯与主体同轴线设置，所述主体的上部连接有进气调压段，所述进气调压段的侧部设有主分离器进气口，所述进气调压段的顶部固装有将其封闭的端板，所述端板上开设有出气孔，所述出气孔上安装有当滤前腔内压力大于规定值时可将出气孔打开的第一调压阀，所述进气调压段的顶部安装有端盖，所述端盖与进气段调压段之间设有出气间隙；所述主体的侧部连接有出气调压段，所述出气调压段的侧部设有主分离器出气口，所述出气调压段的端部设有封闭盖，所述封闭盖上开设有通气孔，所述出气调压段内设有当滤后腔内压力正常时将通气孔封闭、压力过低时可将主分离器出气口封闭的第二调压阀。

所述第一调压阀包括插入出气孔的连杆，所述连杆的两端均伸出出气孔的两端，所述连杆的上下两端分别连接有其最小尺寸均大于出气孔内径的上板和下板，所述连杆在端板与下板之间的杆段上套装有复位弹簧。

所述第二调压阀包括其外表面可与出气口贴合从而将出气口封闭的阀体，所述阀体的外端部设有可与封闭盖内表面贴合的环状限位板，所述阀体内套装有可压紧在封闭盖上的弹簧。

所述增压段呈圆筒状，所述回油口设置在增压段的底部，所述增压段内安装有筛板，所述筛板的底部与增压段内表面有过油间隙，所述筛板上均布有多个筛孔，所述筛孔分布在出气口在筛板投影的外侧。

所述预分离器在其进气口处设有法兰。

所述主分离器上固装有安装支架。

所述主分离器出气管依次向上依次弯折形成倒U形，并倾斜设置。

所述出气调压段的封闭盖上安装有保护罩，保护罩上开设有过气孔。

采用上述结构后，本实用新型采用了“预分离+主分离”的二级分离方式。曲轴箱内油气混合气的浓度比较高，油滴颗粒的大小不一，由于大部分的油滴颗粒比较大、易分离，此部分油滴在预分离器中可以很轻松的完成分离。剩余少量颗粒较小、难分离的油滴，继续通过主分离器分离，二者分工明确，既降低了主分离器的工作负担，又提高了效率，提高了主分离器的使用寿命。采用了预分离和主分离分开回油的方案，防止将油气主分离器“短路”，导致分离效率下降，机油消耗增加，危害其他零部件。预分离器进气口处改为法兰结构，可以非常方便而又可靠的固定在取气口上。该结构很好的解决了因碰损而导致的潜在失效风险。主分离器内有第一调压阀和第二调压阀，可以使曲轴箱内压力维持在正常范围。避免极端情况下，曲轴箱内压力过高或过低，对其它零部件造成间接损坏。主分离器出气管的走向为抛物线结构，即中间高，两边低。这样可以有效的避免油通过主分离器出气管进入柴油机的进气管中，同时由于是倾斜的，主分离器出气管的内壁不会存油，始终保持相对清洁的状态，不会影响混合气的流通。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为现有技术的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为预分离器的结构示意图；

图4为图3的剖视结构示意图；

图5为筛板的结构示意图

图6为主分离器的结构示意图。

具体实施方式

如图2至图6所示，曲轴箱闭式通风系统包括通过管路连接的预分离器1和主分离器5。预分离器进气口13与预分离器出气口14相对设置，预分离器1包括其内径逐渐增大呈喇叭口状的分离段12和与分离段12最大内径端连接的增压段19，分离段12的外端部即图3中左端设有预分离器进气口13并在此进气口处设有用于固定的法兰11，增压段19的外端部即图3中右端设有预分离器出气口14并在预分离器出气口14处连接有预分离器出气管2，增压段19呈圆筒状，回油口设置在增压段19的底部，预分离器回油口上连接有第一回油管3，预分离器出气管2的另一端与主分离器5进气口连接。增压段19内安装有呈圆形的筛板15，筛板15靠近预分离器出气口14处设置，筛板15的底部设有缺口18从而使筛板15与增压段19内表面之间有过油间隙，筛板15上均布有多个筛孔17，筛孔17分布在预分离器出气口14在筛板15投影的外侧，即筛板15正对出气口处不开设筛孔17。

主分离器5外表面固装有安装支架4，主分离器5包括呈筒状的竖向设置的主体，主体内设有将其内腔分为滤前腔和滤后腔的滤芯56，滤芯56与主体同轴线设置，主分离器5上设有主分离器进气口61和与滤后腔连通的主分离器出气口59，主分离器出气口59处连接有主分离器出气管7，主分离器5对应滤前腔设有第一调压阀，主分离器5对应滤后腔设有第二调压阀，主分离器5的底部设有主分离器回油口，主分离器回油口上连接有第二回油管6。主分离器出气管7依次向上依次弯折形成倒U形，即中间高两边低，这样可以有效的避免油通过主分离器出气管7进入柴油机的进气管中，同时由于倾斜设置，主分离器出气管7的内壁不会存油，始终保持相对清洁的状态，不会影响混合气的流通。主分离器出气管7还可只直接斜向上设置，只要保证其内不存油即可。

主体的上部连接有进气调压段51，进气调压段51与滤芯56的内腔连通即与滤前腔连通，进气调压段51也呈圆筒状，进气调压段51的侧部设有与滤前腔连通的主分离器进气口61，进气调压段51的顶部固装有将下部腔体封闭的端板52，端板52的中央开设有出气孔57，出气孔57上安装有当滤前腔内压力大于规定值时可将出气孔57打开的第一调压阀，第一调压阀包括插入出气孔57的连杆83，连杆83的两端均伸出出气孔57的两端，连杆83的上下两端分别连接有其最小尺寸均大于出气孔57内径的上板81和下板82，连杆83在端板52与下板82之间的杆段上套装有复位弹簧84。进气调压段51的顶部安装有端盖53，端盖53与进气调压段51之间设有出气间隙，本实施例中端盖53卡装在进气调压段51的上部。

主体的侧部连接有出气调压段54，出气调压段54也呈圆筒状，其轴线与主体轴线在同一平面内并相互垂直，出气调压段54的侧部设有主分离器出气口59，出气调压段54的右端部设有封闭盖60，封闭盖60的中央开设有通气孔62，出气调压段54内设有当滤后腔内压力过低时可将主分离器出气口59封闭的第二调压阀。第二调压阀包括其外表面可与出气口贴合从而将出气口封闭的阀体64，阀体64的外端部即右端设有可与封闭盖60内表面贴合的环状限位板65，阀体64内设有其右端部开口的环槽，环槽内套装有可压紧在封闭盖60上的弹簧63，阀体64的右端可插入通气孔62内。出气调压段54的右侧部安装有保护罩55，保护罩55上开设有过气孔。保护罩55对封闭盖60起保护作用。

第一回油管3或第二回油管6可以直接连接在油尺管增加的回油接头上，既不影响油尺本身的功能，又增加了回油的功能，避免了在机体上寻找回油接口而可能造成的难以布置的问题，该结构简便易行，且成本低。第一回油管3或第二回油管6还可分别伸入到油底壳内；还可在第二回油管6上安装单向阀，再将第一回油管3和第二回油管6连接到总回油管，之后再将总回油管接到油底壳机油油液面一下；还可将第二回油管6连接U形管，U形管与第一回油管3连接到总回油管，之后再将总回油管接到油底壳机油油液面一下。前述几种结构主要是使机油只能单向流到油底壳，曲轴箱中的混合气不能通过该通道反向流回相关零件内，其他类似结构均可完成本发明的目的。

油气混合气由预分离器进气口13进入预分离器1，由于预分离器1的分离段12呈喇叭口状，油气混合气在流动的过程中，压力会逐渐升高，有一部分颗粒较大的油滴，在此压力和重力的作用下，会首先分离出来，并沿着壁面经预分离器回油口流出。随后混合气经筛板15上的筛孔17加速，撞击在预分离器1右侧的外壁上，一部分油滴再次分离，并沿着壁面流下，最终经过筛板15下方的缺口流回回油口。分离之后的油气混合气经出气口流出，由于筛孔17分布在筛板15的周围，筛板15的中间部分即正对预分离器出气口14处没有筛孔17，因此混合气必须要经过周围的筛孔17才能进入到预分离器出气口14，提高分离效率。油气混合气经预分离器出气管2进入主分离器5，经滤芯56过滤后，分离出的油由主分离器回油口流回油底壳，分离后的气流向主分离器出气管7。本主分离器5有调压功能，当滤芯56因杂质过多堵塞时，主分离器5内的压力不断升高，当达到规定上限值时，第一调压阀下板82的下端面受气体压力大于弹簧压力，压缩弹簧将出气孔57开启，油气混合气经出气孔57直接排入大气，此时曲轴箱压力也随之降低。由于该通风系统为闭式，曲轴箱与进气管是相通的，发动机工作时，进气管内为负压，当负压值较大时，会引起曲轴箱压力过低。此时由于大气压力大于曲轴箱压力，当曲轴箱压力低于限值时，第二调压阀在压差的作用下向左移动将主分离器出气口59堵死。第一调压阀和第二调压阀共同保证曲轴箱压力维持在稳定的范围之间。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型。前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。但凡在本实用新型的发明构思范围之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种曲轴箱闭式通风系统，包括均设有进气口和出气口的预分离器（1）和主分离器（5），其特征是所述预分离器进气口（13）与预分离器出气口（14）相对设置，所述预分离器（1）包括其内径逐渐增大呈喇叭口状的分离段（12）和与分离段（12）最大内径端连接的增压段（19），所述分离段（12）的外端部设有预分离器进气口（13），所述增压段（19）的外端部设有预分离器出气口（14）并在预分离器出气口（14）处连接有预分离器出气管（2），所述预分离器（1）在其底部设有预分离器回油口，所述预分离器回油口上连接有第一回油管（3），所述预分离器出气管（2）的另一端与主分离器进气口连接；所述主分离器（5）内设有将其内腔分为滤前腔和滤后腔的滤芯（56），所述主分离器（5）上设有与滤前腔连通的主分离器进气口（61）和与滤后腔连通的主分离器出气口（59），主分离器出气口（59）处连接有主分离器出气管，所述主分离器（5）对应滤前腔设有第一调压阀，所述主分离器（5）对应滤后腔设有第二调压阀，所述主分离器（5）的底部设有主分离器回油口，所述主分离器回油口上连接有第二回油管（58）。

2.根据权利要求1所述的曲轴箱闭式通风系统，其特征是所述主分离器（5）包括呈筒状的竖向设置的主体，所述滤芯（56）与主体同轴线设置，所述主体的上部连接有进气调压段（51），所述进气调压段（51）的侧部设有主分离器进气口（61），所述进气调压段（51）的顶部固装有将其封闭的端板（52），所述端板（52）上开设有出气孔（57），所述出气孔（57）上安装有当滤前腔内压力大于规定值时可将出气孔（57）打开的第一调压阀，所述进气调压段（51）的顶部安装有端盖（53），所述端盖（53）与进气调压段（51）之间设有出气间隙；所述主体的侧部连接有出气调压段（54），所述出气调压段（54）的侧部设有主分离器出气口（59），所述出气调压段（54）的端部设有封闭盖（60），所述封闭盖（60）上开设有通气孔（62），所述出气调压段（54）内设有当滤后腔内压力正常时将通气孔（62）封闭、压力过低时可将主分离器出气口（59）封闭的第二调压阀。

3.根据权利要求2所述的曲轴箱闭式通风系统，其特征是所述第一调压阀包括插入出气孔（57）的连杆（83），所述连杆（83）的两端均伸出出气孔（57）的两端，所述连杆（83）的上下两端分别连接有其最小尺寸均大于出气孔（57）内径的上板（81）和下板（82），所述连杆（83）在端板（52）与下板（82）之间的杆段上套装有复位弹簧（84）。

4. 根据权利要求2所述的曲轴箱闭式通风系统，其特征是所述第二调压阀包括其外表面可与主分离器出气口（59）贴合从而将主分离器出气口（59）封闭的阀体，所述阀体的外端部设有可与封闭盖（60）内表面贴合的环状限位板（65），所述阀体内套装有可压紧在封闭盖（60）上的弹簧（63）。

5.根据权利要求1所述的曲轴箱闭式通风系统，其特征是所述增压段（19）呈圆筒状，所述预分离器回油口设置在增压段（19）的底部，所述增压段（19）内安装有筛板（15），所述筛板（15）的底部与增压段（19）内表面有过油间隙，所述筛板（15）上均布有多个筛孔（17），所述筛孔（17）分布在出气口在筛板（15）投影的外侧。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的曲轴箱闭式通风系统，其特征是所述预分离器在其进气口处设有法兰（11）。

7.根据权利要求6所述的曲轴箱闭式通风系统，其特征是所述主分离器（5）上固装有安装支架（4）。

8.根据权利要求6所述的曲轴箱闭式通风系统，其特征是所述主分离器出气管（7）依次向上依次弯折形成倒U形，并倾斜设置。

9.根据权利要求2所述的曲轴箱闭式通风系统，其特征是所述出气调压段（54）的封闭盖（60）上安装有保护罩（55），保护罩（55）上开设有过气孔。