CZ20021805A3 - Rotary oil separator - Google Patents
Rotary oil separator Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20021805A3 CZ20021805A3 CZ20021805A CZ20021805A CZ20021805A3 CZ 20021805 A3 CZ20021805 A3 CZ 20021805A3 CZ 20021805 A CZ20021805 A CZ 20021805A CZ 20021805 A CZ20021805 A CZ 20021805A CZ 20021805 A3 CZ20021805 A3 CZ 20021805A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- impeller
- gas
- face
- radius
- oil
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Rotační odlučovač slouží k odlučování oleje z odvětrávaného plynu z klikové skříně pístového spalovacího motoru je tvořený mechanicky roztáčeným oběžným kolem (1) se spirálovitě zahnutými lopatkami (17) ve směru (ω) otáčení kola. Odvětrávaný plyn (a) vstupuje do kola mezikružím na jeho čele, část plynu (c) opouští oběžné kolo (1) a část plynu (b) protéká mezi lopatkami (17) směrem do středu kola. K odlučování oleje z plynu dochází odstřeďováním oleje v celém vnitřním prostoru kola. Plyn (b) již bez obsahu oleje dochází středem oběžného kola (1). Odloučený olej je odstřeďován na obvod oběžného kola (1) a odtud rozstříknut do prostor klikové skříně motoru. Požadovaný směr toku odvětrávaného plynu lze zajistit pouze při udržení tlakového spádu mezi obvodem a středem oběžného kola (1), který je větší než tlaková ztráta daná prouděním plynu a odstředivým zrychlením při rotaci.The rotary separator is used to separate oil from the vented gas from the crankcase of a piston internal combustion engine. It consists of a mechanically rotated impeller (1) with spirally curved blades (17) in the direction (ω) of the wheel rotation. The vented gas (a) enters the wheel through an annulus at its front, part of the gas (c) leaves the impeller (1) and part of the gas (b) flows between the blades (17) towards the center of the wheel. The oil is separated from the gas by centrifuging the oil throughout the entire inner space of the wheel. The gas (b) no longer containing oil passes through the center of the impeller (1). The separated oil is centrifuged to the periphery of the impeller (1) and from there sprayed into the engine crankcase. The required direction of the vented gas flow can only be ensured by maintaining a pressure drop between the periphery and the center of the impeller (1), which is greater than the pressure loss due to the gas flow and centrifugal acceleration during rotation.
Description
Oblast techniky
Vynález se týká rotačního odlučovače oleje k odstranění oleje z plynu odvětrávaného z klikové skříně pístových zejména automobilových, rychloběžných motorů s ventilovým rozvodem OHC.
Dosavadní stav techniky
V současné době se používají odlučovače oleje s přepážkami tvořícími labyrintovou cestu protékajícímu plynu. Olej obsažený v plynu pak ulpívá na stěnách odlučovače odkud stéká a vhodnou cestou je dopravován zpět do olejové vany motoru. Obdobného principu se využívá i u odlučovačů s drátěnou vložkou. Nevýhodou zmíněných typů odlučovačů je riziko jejich zahlcení olejem při zvýšeném průtoku odvětrávaného plynu. Další nevýhodou je i poměrně nízká účinnost odlučování oleje k čemuž přispívají i pulsace v klikové skříni, které se u spalovacích motorů vyskytují. Dalším používaným typem jsou cyklónové odlučovače. Jejich nevýhodou je snížení odlučovací schopnosti kvůli nízké tangenciální rychlost plynu uvnitř cyklónu takže se dosahuje i malého odstředivého zrychlení působícího na kapky oleje obsažené v protékajícím plynu. Toto řešení navíc přináší konstrukční problémy s umístěním tělesa cyklonu i odpadní větve s odloučeným olejem. V neposlední řadě používané odstředivé odlučovače vynikají vysokou odlučovací schopností, avšak na úkor tlakové ztráty, která bývá mnohdy limitující.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky do jisté míry odstraňuje rotační odlučovač oleje k odlučování oleje z plynu z klikové skříně pístového spalovacího motoru tvořeného mechanicky roztáčeným oběžným kolem, jež se sestává z unášecího čela a vstupního čela vzájemně spojených lopatkami, přičemž vnější průměr vstupního čela. je menší než vnější průměr unášecího čela a větší než průměr osazení vstupního čela. Lopatky oběžného kola • '· -. ’♦ • 4444 4 4 4 · · 4 4 ·
4 44 4444
4444 4 44 444 44 4444 odpovídají svým zakřivením průběhu Archimédovy spirály a rozprostírají se od vnějšího poloměru unášecího čela k poloměru většímu než je poloměr výstupního otvoru z kola. Oběžné kolo je přes pouzdro kluzně uloženo na nátrubku, který je upevněn v otvoru předního víka motoru. Unášeči čelo oběžného kola je opatřeno alespoň jedním unášecím čepem, který zapadá do unášecího otvoru řetězového kola vačkové hřídele.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, na kterých znázorňuje obr. 1 řez rotačním odlučovačem, obr. 2 řez rotačním odlučovačem v rovině A-A, obr. 3 bokorys oběžného kola a obr. 4 průběh odstředivého zrychlení aotlaku p, tangenciální rychlosti plynu νφ a radiální rychlosti plynu vr v závislosti na konstrukci lopatek oběžného kola.
Příklad provedení vynálezu
Jak je patrné z obr. 1, je rotační odlučovač oleje tvořen oběžným kolem X uloženým v předním víku 2 motoru, které je připevněno na hlavě válců 3 motoru, v které je uložen vačkový hřídel 4, na kterém je pomocí upevňovacího šroubu 5 upevněno řetězové kolo 6 pohonu vačkové hřídele 4, která je proti pootočení standardně zajištěna perem 7. Pohon řetězového kola 6 je zajištěn řetězem 9. V otvoru 8 předního víka, jež je v podstatě souosý s vačkovou hřídelí 4 je vlisován nátrubek 10, na kterém je přes pouzdro 11 vlisované do osazení 12 kluzně uloženo vlastní oběžné kolo X. Na straně přilehlé vačkové hřídeli 4 je vytvořeno vybrání 13 pro hlavu 14 upevňovacího šroubu. Oběžné kolo X je tvořeno vstupním čelem 15 a unášecím čelem 16, kde obě čela jsou spojena lopatkami 17 oběžného kola, jejichž zakřivení odpovídá průběhu Archimédovy spirály a jež probíhají od poloměru unášecího čela ruč, k poloměru, který je větší než poloměr nátrubku a menší než poloměr vstupního čela ryč, jak plyne z obr. 2 a 3. Unášeči čelo 16 je opatřeno unášecími čepy 18, které zapadají do unášecích otvorů 19 řetězového kola 6 pohonu vačkové hřídele 4.
Při chodu motoru je za pomoci řetězu 9 roztáčeno řetězové kolo 6 a současně i vačková hřídel 4. Rotační pohyb řetězového kola 6 je přes unášeči čepy 18 na unášecím čele 16 jež zapadají do unášecích otvorů 19 v řetězovém kole 6 přenášen na oběžné kolo X kluzně uložené na nátrubku 10, který je upevněn v předním víku 2 motoru. Odvětrávaný plyn a vstupuje do oběžného kola X mezikružím na jeho vstupním čele 15 díky tlakovému spádu ···
mezi vnitřkem a okolím rotujícího oběžného kola L Plyn a se pak dělí na dva proudy bac. Plyn c proudí na obvod oběžného kola 1 a plyn b do jeho středu. K tomuto dochází při zajištění tlakového spádu mezi obvodem a středem oběžného kola I větším než je tlaková ztráta daná prouděním plynu a odstředivým zrychlením ao při rotaci. Odvětrávaný plyn proudí mezi lopatkami 17 ve směru otáčení ω oběžného kola I takže tangenciální rychlost v$ se ještě zvětšuje, což přispívá ke zvětšování odstředivého zrychlení ao působící na kapičky oleje obsažené vplynu. Ty jsou odstřeďovány na stěny 20 lopatek 17 a odtud dále na obvod oběžného kola 1, kde jsou strhávány proudem vzduchu c. Plynulý odtok oleje po stěnách 20 lopatek 17 zajišťuje jejich průběh odpovídající Archimédově spirále takže odstředivé zrychlení ao_způsobující odtok oleje je přibližně konstantní po celé délce lopatky 17. Jakmile plyn opustí prostor mezi lopatkami 17, jeho tangenciální rychlost νφ je určena zákonem volného víru, takže se plyn (rychlost plynu) ještě více urychlí, jak je patrné z obr. 4. Poté plyn d, již bez obsahu oleje, vstupuje do nátrubku 10, odkud je odváděn do sacího potrubí motoru.
Průmyslová využitelnost
Zařízení podle vynálezu lze využít pro odlučování oleje z odvětrávaného plynu z klikové skříně pístového spalovacího motoru všude tam, kde jsou kladeny vyšší nároky na odlučovací schopnost zařízení i při vyšších průtocích odvětrávaného plynu.
• ··· to to
Technical field
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a rotary oil separator for removing oil from gas vented from a crankcase of a piston, particularly automotive, high-speed OHC valve.
Background Art
At present, oil separators are used with bulkheads forming a labyrinth pathway through the flowing gas. The oil contained in the gas then adheres to the walls of the separator from where it flows and is transported back to the engine oil pan by a suitable route. A similar principle is used for wire-mesh separators. The disadvantage of these types of separators is the risk of their oil congestion at increased vented gas flow. Another disadvantage is the relatively low efficiency of oil separation, which is also due to the pulsations in the crankcase that occur in combustion engines. Another type used is cyclone separators. Their disadvantage is the reduction of the separation ability due to the low tangential velocity of the gas inside the cyclone, so that even a small centrifugal acceleration acting on the oil droplets in the flowing gas is achieved. In addition, this solution poses structural problems with both the location of the cyclone body and the waste oil separation branch. Last but not least, the centrifugal separators used excel in their high separation ability, but at the expense of pressure loss, which is often limiting.
SUMMARY OF THE INVENTION
The above drawbacks are to some extent eliminated by the rotary oil separator for separating the oil from the crankcase gas from a piston combustion engine formed by a mechanically rotated impeller consisting of a drive face and an inlet face connected to each other by the vanes, the outer diameter of the inlet face. is smaller than the outer diameter of the driving face and larger than the diameter of the shoulder of the entry face. Impeller blades • '· -. '♦ • 4444 4 4 4 · · 4 4 ·
4 44 4444
4444 4 44 444 44 4444 correspond to the curvature of the Archimedes spiral and extend from the outer radius of the driving face to the radius greater than the radius of the exit opening of the wheel. The impeller is slidably mounted on the sleeve via the sleeve, which is fixed in the opening of the engine front cover. The impeller end carrier is provided with at least one drive pin that engages with the camshaft sprocket drive hole.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
The invention will be further illustrated by the drawings, in which FIG. 1 is sectional view of a rotary separator, FIG. 2 is sectional view of a rotary separator in the plane AA Fig. 3 is an elevation of the impeller, and FIG. 4, waveform centrifugal acceleration aotlaku p tangential gas velocity ν φ and radial the gas velocity in r depending on the design of the impeller blades.
An embodiment of the invention
As can be seen from FIG. 1, the rotary oil separator is formed by an impeller X mounted in the engine front cover 2, which is mounted on the cylinder head 3 of the motor, in which a camshaft 4 is mounted, on which a sprocket is fastened by means of a fixing screw 5. 6 of the camshaft drive 4, which is normally secured by a tongue 7 against rotation. The drive of the chain wheel 6 is secured by a chain 9. In the front cover opening 8, which is substantially coaxial with the cam shaft 4, a sleeve 10 is pressed on which a recess 13 is provided on the side adjacent to the cam shaft 4 for the head 14 of the fastening screw. The impeller X is formed by an inlet face 15 and a drive face 16, where both faces are connected by impeller blades 17 whose curvature corresponds to the course of the Archimedes spiral and extends from the radius of the carrier face to a radius greater than the nozzle radius and less than the radius r y of the inlet face C, as is apparent from FIGS. 2 and 3. the front yoke 16 is provided with drive pins 18 which fit into pinholes 19 of the drive sprocket 6 camshaft fourth
When the engine is running, the chain wheel 6 and the cam shaft 4 are rotated by means of a chain 9. The rotary movement of the sprocket 6 is transmitted slidably to the impeller X via the drive pins 18 on the drive face 16 which engage the driving openings 19 in the sprocket 6. on the sleeve 10, which is mounted in the engine front cover 2. Vented gas and enters impeller X through annular ring at its inlet face 15 due to pressure drop ···
between the interior and the surroundings of the rotating impeller L Gas and is then divided into two currents b and c. The gas c flows to the circumference of the impeller 1 and the gas b to its center. This occurs when the pressure drop between the circumference and the center of the impeller I is greater than the pressure loss due to the gas flow and the centrifugal acceleration α during rotation. The vented gas flows between the vanes 17 in the direction of rotation of the impeller I so that the tangential velocity v $ is still increasing, which contributes to increasing the centrifugal acceleration o acting on the oil droplets contained therein. These are centrifuged on the walls 20 of the blades 17 and from there on to the periphery of the impeller 1 where they are entrained by the air flow c. The continuous outflow of oil along the walls 20 of the blades 17 ensures their progression corresponding to the Archimedes spiral so that the centrifugal acceleration of the o causing the oil drain is approximately constant along the length blades 17. As soon as the gas leaves the space between the blades 17, its tangential velocity ν φ is determined by the law of free vortex, so that the gas (gas velocity) is accelerated further, as shown in Figure 4. enters the sleeve 10 from where it is discharged to the engine intake manifold.
Industrial usability
The device according to the invention can be used for separating the oil from the vented gas from the crankcase of the piston combustion engine wherever higher demands are placed on the separation capability of the device even at higher flow rates of the vented gas.
• ···
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20021805A CZ20021805A3 (en) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | Rotary oil separator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20021805A CZ20021805A3 (en) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | Rotary oil separator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20021805A3 true CZ20021805A3 (en) | 2004-01-14 |
Family
ID=29751074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20021805A CZ20021805A3 (en) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | Rotary oil separator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ20021805A3 (en) |
-
2002
- 2002-05-24 CZ CZ20021805A patent/CZ20021805A3/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5954035A (en) | Venting arrangement for a crankcase of an internal combustion engine | |
| US7033410B2 (en) | Centrifugal separator | |
| US7958729B2 (en) | Compressor in the intake tract of an internal combustion engine | |
| JP4991850B2 (en) | Equipment for ventilation in the crank casing | |
| US6893478B2 (en) | Air/oil separator | |
| US8573188B2 (en) | Cylinder head of an internal combustion engine | |
| US7434572B2 (en) | Cylinder head of an internal combustion engine | |
| US5261380A (en) | Crankcase ventilation system for automotive engine | |
| JP5519024B2 (en) | Separation system for separating particles of a first fluid from a second fluid stream | |
| WO2005084779A1 (en) | Oil separator | |
| US5000766A (en) | Suction system gas separator from fluid | |
| US8151776B2 (en) | Breather device in engine | |
| JPH08284634A (en) | Gas-liquid separator for blow-by gas | |
| US6109250A (en) | Internal combustion engine | |
| JP5076809B2 (en) | Foreign matter removing device for internal combustion engine | |
| US7632326B2 (en) | Compensating shaft module | |
| EP2977573B1 (en) | An internal combustion engine with a double-stage separation blow-by gas recirculation system | |
| CN115337714B (en) | Centrifugal separator and engine system | |
| CZ20021805A3 (en) | Rotary oil separator | |
| KR101417091B1 (en) | Vacuum pump for vehicle | |
| US11015499B2 (en) | Oil separator for separating oil from aerosol in a combustion engine | |
| JP5867051B2 (en) | Oil separator | |
| CN1214107A (en) | Diffuser and conveyer device for single-impeller centrifugal self-priming pump | |
| JPH09242524A (en) | Clank case degassing device for internal combustion engine | |
| ES2912395T3 (en) | Oil decantation system for an internal combustion engine |