油气分离装置的制作方法

1.本实用新型涉及发动机曲轴箱技术领域，尤其涉及一种油气分离装置。


背景技术：

2.发动机曲轴箱通风系统是发动机一个重要的功能系统，发动机在工作时，燃烧室内的高温高压可燃气体和混合气会通过活塞环组与气缸体之间的间隙窜到曲轴箱内。窜气的成分主要有未充分燃烧的燃油气、水蒸气和废气等，若与机油接触会造成机油稀释，加速机油氧化和机油变质。水蒸气凝结在机油中会形成油泥阻碍油路。废气中的酸性气体混入润滑系统会造成发动机零部件的磨损加剧和腐蚀。窜气还会使曲轴箱内的压力过高而引起密封失效，造成机油渗油等现象。
3.通常的曲轴箱通风系统依靠的主要零部件是油气分离器，气门室罩盖或曲轴箱内的混合气体主动或被动进入到油气分离器中，经过分离过滤后的气体排入大气或被引入进气管再次参与燃烧，分离出的油液回流到油底壳内。其分离原理往往是被动旋风或孔板撞击中的一种，即单级过滤，过滤效率欠佳，经常出现排放物检测不满足要求和法规的情况。也有采用多级过滤的结构，如中国专利cn208934768u提供的一种油气分离组件以及改进型油气分离器，其中的粗滤组件、半精滤组件以及精滤组件通过自由组装达到高效分离油气的作用。虽然此结构可以有效地提升过滤效率，但组装操作复杂，且故障率高，不适宜大批量使用。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种油气分离装置，以解决上述的问题。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种油气分离装置，包括壳体，所述壳体的内部设有容纳腔，所述壳体的第一侧沿x轴方向依次设有进气孔、第一回油孔、第二回油孔和出气孔，所述容纳腔中沿x轴方向依次设有：
7.第一导流板，所述第一导流板的第一端连接在所述第一回油孔和所述第二回油孔之间，所述第一导流板的第二端与所述第二侧之间限定出第一通道口；
8.第二导流板，所述第二导流板的第一端连接在所述第二侧并位于所述第一通道口沿所述x轴方向的一侧，所述第二导流板的第二端与所述第一侧之间限定出第二通道口，所述第二通道口设置在所述第一回油孔和第二回油孔之间；
9.孔板，连接在所述第一侧和所述第二侧之间以分割所述容纳腔，所述孔板分布有用于加速油气运动的通孔，所述通孔沿所述x轴方向延伸；以及
10.撞击板，所述撞击板的第一端连接在所述第二回油孔和所述出气孔之间，所述撞击板的第二端与所述壳体的第二侧之间限定出第三通道口。
11.油气从进气孔进入容纳腔中，由于气体和机油颗粒的密度不同，直径较大的机油颗粒惯性大，将撞击第一导流板和第二导流板，被第一导流板和第二导流板捕捉的机油颗
粒聚集后通过第一回油孔流出；直径较小的机油颗粒惯性小，随着气流通过孔板后流速加快，经过加速后被撞击板捕捉，聚集到一定程度后通过第二回油孔留回油底壳，之后气体经过出气孔排出。
12.作为上述油气分离装置的优选方案，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体设置为沿x轴-y轴平面延伸的直板结构，所述第二壳体设置为多面体结构，所述第一壳体与所述第二壳体沿z轴方向对接后限定出所述容纳腔。
13.壳体由第一壳体和第二壳体对接形成，使得壳体设置为可拆装结构。
14.作为上述油气分离装置的优选方案，所述多面体结构设有与所述第一壳体沿z轴方向对置的背板以及环设在所述背板周向的侧壁，所述背板与所述第一壳体沿z轴方向的间距从所述第一侧向所述第二侧逐渐增大。
15.油气经过第二通道口后流经孔板时，由于背板与所述第一壳体沿z轴方向的间距从所述第一侧向所述第二侧逐渐增大，流通速度逐渐减慢，有利于油液沉积。
16.作为上述油气分离装置的优选方案，所述第一导流板、所述第二导流板和所述撞击板均包括第一部分和第二部分，其中第一部分设置在所述第一壳体，第二部分设置在所述第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体对接后，所述第一导流板、所述第二导流板和所述撞击板的所述第一部分和所述第二部分同时密封对接。
17.第一壳体和第二壳体对接后，第一导流板、第二导流板和撞击板的第一部分和第二部分同时密封对接。
18.作为上述油气分离装置的优选方案，所述第一导流板呈弓形，且所述第一导流板的中部向远离所述第二导流板的方向延伸。
19.第一导流板呈弓形，且其中部向远离第二导流板的方向延伸，使得第一导流板与侧壁的间距先收窄后增大，进而利于油液颗粒撞击第一导流板。
20.作为上述油气分离装置的优选方案，所述第二导流板呈弓形，且所述第二导流板的中部向远离所述第一导流板的方向延伸。
21.第二导流板呈弓形，且其中部向远离第一导流板的方向延伸，使得第二导流板与第一导流板的间距中间大两端小，并且能够使油气在第一导流板和第二导流板之间形成漩涡进而发生一部分气液分离。
22.作为上述油气分离装置的优选方案，所述第一壳体在所述第一侧和所述第二侧设有第一插槽组，所述第二壳体在所述第一侧和所述第二侧设有第二插槽组，所述第一插槽组与所述第二插槽组沿z轴对置，所述孔板插接在所述第一插槽组和所述第二插槽组中。
23.孔板通过第一插槽组和第二插槽组分别固定在第一壳体和第二壳体上，并且使得孔板与第一壳体、第二壳体之间形成可拆分结构，进而方便维修和更换孔板。
24.作为上述油气分离装置的优选方案，所述通孔的靠近所述第二导流板一端的孔径向另一端均匀减小。
25.由于通孔的靠近第二导流板一端的孔径向另一端均匀减小，油气经过通孔后会受到压缩作用进而提高流速。
26.作为上述油气分离装置的优选方案，所述通孔的靠近所述第二导流板一端的孔径范围在8mm-10mm，所述通孔的靠近所述撞击板一端的孔径范围在1mm-3mm。
27.通孔的两端的尺寸在上述范围内既能起到加速气流的作用，同时将流阻保持在较
低水平。
28.作为上述油气分离装置的优选方案，所述撞击板设置为直板结构，所述撞击板靠近所述第一侧的一端与所述第二回油孔的孔入口平滑连接。
29.撞击板设置为直板结构，易于凝聚在撞击板上的油液下滑，并且第二回油孔的孔入口与撞击板平滑连接，进利于油液流进第二回油孔。
30.本实用新型的有益效果：油气从进气孔进入容纳腔中，由于气体和机油颗粒的密度不同，直径较大的机油颗粒惯性大，将撞击第一导流板和第二导流板，被第一导流板和第二导流板捕捉的机油颗粒聚集后通过第一回油孔流出；直径较小的机油颗粒惯性小，随着气流通过孔板后流速加快，经过加速后被撞击板捕捉，聚集到一定程度后通过第二回油孔留回油底壳，之后气体经过出气孔排出。
附图说明
31.图1是本技术实施例提供的油气分离装置的结构示意图；
32.图2是图1提供的油气分离装置中第一壳体沿z轴方向爆炸后的示意图；
33.图3是本技术实施例的油气分离装置的第一壳体的结构示意图；
34.图4是本技术实施例的油气分离装置的第二壳体的结构示意图；
35.图5是图4中a圈的放大示意图；
36.图6是本技术实施例提供的油气分离装置的孔板的结构示意图；
37.图7是图6中b圈的放大示意图。
38.图中：
39.100-壳体；101-进气孔；102-第一回油孔；103-第二回油孔；104-出气孔；
40.1-第一导流板；2-第二导流板；3-孔板；4-撞击板；5-第一壳体；6-第二壳体；
41.10-第一通道口；20-第二通道口；30-通孔；40-第三通道口；50-第一插槽组；60-背板；61-侧壁；62-第二插槽组。
具体实施方式
42.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
43.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅
表示第一特征水平高度小于第二特征。
45.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
46.本实用新型提供一种油气分离装置，如图1-图5所示，包括壳体100，壳体100的内部设有容纳腔，壳体100的底部沿x轴方向依次设有进气孔101、第一回油孔102、第二回油孔103和出气孔104。
47.在本技术实施例中，x轴方向对应壳体100的长度方向，y轴方向对应壳体100的宽度方向，z轴方向对应壳体100的厚度方向。
48.容纳腔中沿x轴方向依次设有第一导流板1、第二导流板2、孔板3和撞击板4，第一导流板1的下端连接在第一回油孔102和第二回油孔103之间，第一导流板1的上端与壳体100的顶部之间限定出第一通道口10。
49.如图3，第二导流板2的上端连接在壳体100的顶部并位于第一通道口10的右边，第二导流板2的下端与壳体100的底部之间限定出第二通道口20，并且第二通道口20设置在第一回油孔102和第二回油孔103之间。
50.孔板3连接在壳体100的顶部和底部之间以沿x轴方向分割容纳腔，孔板3分布有用于加速油气运动的通孔30(如图6和图7所示)，通孔30沿x轴方向延伸，即油气将沿x轴方向穿过孔板3。
51.撞击板4的下端连接在第二回油孔103和出气孔104之间，撞击板4的上端与壳体100的顶部之间限定出第三通道口40。
52.油气从进气孔101进入容纳腔中，由于气体和机油颗粒的密度不同，直径较大的机油颗粒惯性大，将撞击第一导流板1和第二导流板2，被第一导流板1和第二导流板2捕捉的机油颗粒聚集后通过第一回油孔102流出；直径较小的机油颗粒惯性小，随着气流通过孔板3后流速加快，经过加速后被撞击板4捕捉，聚集到一定程度后通过第二回油孔103留回油底壳，之后气体经过出气孔104排出。
53.进一步，壳体100包括第一壳体5和第二壳体6，第一壳体5设置为沿x轴-y轴平面延伸的直板结构，具体地，第一壳体5设置为四边形直板结构，进气孔101设置在第一壳体5，第二壳体6设置为多面体结构，第一回油孔102、第二回油孔103和出气孔104均设置在第二壳体6，第二壳体6具有四边形的敞开口，第一壳体5与第二壳体6沿z轴方向对接后限定出容纳腔。
54.在本技术实施例中，第一壳体5和第二壳体6均设置为铝壳。在保证强度的同时使得壳体100的质量较轻。
55.壳体100由第一壳体5和第二壳体6对接形成，使得壳体100设置为可拆装结构。在本技术实施例中，第一壳体5和第二壳体6分别设有多个螺孔座，第一壳体5和第二壳体6对接后通过螺栓连接在各螺孔座中，进而实现壳体100的组装。
56.多面体结构设有与第一壳体5沿z轴方向对置的背板60以及环设在背板60周向的侧壁61，背板60与第一壳体5沿z轴方向的间距从壳体100的底部向壳体100的顶部逐渐增大。
57.油气经过第二通道口20后流经孔板3时，由于背板60与第一壳体5沿z轴方向的间距从壳体100的底部向壳体100的顶部逐渐增大，使得油气的流通速度逐渐减慢，有利于油液沉积。
58.进一步，第一导流板1、第二导流板2和撞击板4均包括第一部分和第二部分，其中第一部分设置在第一壳体5，第二部分设置在第二壳体6。可以理解为第一导流板1的第一部分、第二导流板2的第一部分和撞击板4的第一部分设置在第一壳体5，第一导流板1的第二部分、第二导流板2的第二部分和撞击板4的第二部分设置在第二壳体6。第一壳体5和第二壳体6对接后，第一导流板1的第一部分和第一导流板1的第二部分密封对接形成完整的第一导流板1，同理第二导流板2和撞击板4也如此对接。
59.进一步，如图4所示，第一导流板1呈弓形，且第一导流板1的中部向左延伸，使得第一导流板1与左侧的侧壁61的间距先收窄后增大，进而利于油液颗粒撞击第一导流板1。
60.第二导流板2呈弓形，且第二导流板2的中部向右延伸，使得第一导流板1与左侧的侧壁61的间距先收窄后增大，进而利于油液颗粒撞击第一导流板1。并且能够使油气在第一导流板1和第二导流板2之间形成漩涡进而发生一部分气液分离。
61.如图3和图4，第一壳体5的顶部和底部均设有第一插槽组50，第二壳体6的顶部和底部均设有第二插槽组62，可以理解为，第二插槽组62从背板60延伸至对应侧壁61上，第一插槽组50与第二插槽组62沿z轴对置，孔板3插接在第一插槽组50和第二插槽组62中。
62.孔板3通过第一插槽组50和第二插槽组62分别固定在第一壳体5和第二壳体6上，并且使得孔板3与第一壳体5、第二壳体6之间形成可拆分结构，进而方便维修和更换孔板3。
63.需要说明的是，通孔30的靠近第二导流板2一端的孔径向另一端均匀减小，油气经过通孔30后会受到压缩作用进而提高流速。
64.进一步，通孔30的靠近第二导流板2一端的孔径范围在8mm-10mm，通孔30的靠近撞击板4一端的孔径范围在1mm-3mm。
65.进一步，撞击板4设置为直板结构，撞击板4的底部与第二回油孔103的孔入口平滑连接。
66.撞击板4设置为直板结构，易于凝聚在撞击板4上的油液下滑，并且第二回油孔103的孔入口与撞击板4平滑连接，进利于油液流进第二回油孔103。
67.本技术实施例提供的油气分离装置的工作原理为：油气从进气孔101进入容纳腔中，由于气体和机油颗粒的密度不同，直径较大的机油颗粒惯性大，将撞击第一导流板1和第二导流板2，被第一导流板1和第二导流板2捕捉的机油颗粒聚集后通过第一回油孔102流出；直径较小的机油颗粒惯性小，随着气流通过孔板3后流速加快，经过加速后被撞击板4捕捉，聚集到一定程度后通过第二回油孔103留回油底壳，之后气体经过出气孔104排出。
68.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。