[發明專利]曲軸箱氣體分離器

有效

• 申請號: 201280051058.8
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN103874832B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發明（設計）人: S.斯澤佩斯
• 申請（專利權）人: 阿爾法拉瓦爾股份有限公司
• 主分類號: F01M13/04
• 分類號: F01M13/04;B04B9/04;B01D45/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;嚴志軍

技術領域

本發明涉及用于從在內燃機的操作期間產生的曲軸箱氣體中除去油霧和灰粒形式的污染物的曲軸箱氣體分離器。曲軸箱氣體分離器包括具有用于從曲軸箱氣體分離污染物的多個分離盤的離心轉子，該離心轉子布置在靜止轉子殼體內部，靜止轉子殼體具有用于將曲軸箱氣體傳導到離心轉子的氣體入口和用于將清潔的曲軸箱氣體從離心轉子中排出的氣體出口，以及電動馬達，該電動馬達布置成用于使離心轉子圍繞旋轉軸線旋轉。

背景技術

在曲軸箱氣體清潔的技術領域內存在顯著的發展。日益嚴苛的環境法規推動了用于從曲軸箱氣體中除去油霧和灰粒形式的污染物的極其有效的分離器的發展。目前，最有效的曲軸箱氣體分離器包括具有用于從曲軸箱氣體分離污染物的分離盤堆疊的離心轉子。

存在驅動該離心轉子的若干方式。現今市場上的分離器(本申請人的Alfdex?分離器)中，離心轉子可液壓地或電力地驅動。

液壓驅動件包括連接到離心轉子上的油渦輪機。將在燃燒發動機中循環的潤滑油的一部分傳導到引導油射流的噴嘴以驅動離心轉子的渦輪。這種油驅動或液壓驅動的分離器的優點在于已從發動機的潤滑油泵中獲得了過量的油流。其大于足以驅動離心轉子的量。此外，油射流生成油霧，離心轉子的軸承在整個分離器的使用壽命中都通過該油霧來適當地潤滑。最后但并非最不重要的是，液壓驅動件既可靠又是成本效益合算的。

另一個版本的Alfdex?分離器包括具有無刷式電動馬達的電力驅動件，該無刷式電動馬達具有將離心轉子連接到電動馬達上的直接驅動機構。該電力驅動件以適應實際需要的清潔效率提供了明顯較低的能量消耗。因此，該版本的分離器使得有可能以按需效率操作來控制離心轉子的速度。文獻EP?1537301?Bl和EP?1532352?Bl中進一步描述了該技術。

電力驅動件具有較好的控制能力且需要燃燒發動機的較少的介入，這簡化了安裝。然而，其與液壓版本相比包括相對較高的原始成本。

發明內容

本發明的目的在于通過提供在分離效率方面具有最佳性能的更加成本效益合算的解決方案來解決上述識別到的缺點。

該目的通過最初限定的曲軸箱氣體分離器來實現，其特征在于，齒輪裝置布置在電動馬達與離心轉子之間，其中齒輪裝置具有布置成用以相對于電動馬達增大離心轉子的旋轉速度的齒輪比。

以此方式，有可能使用比所提到的無刷式馬達更便宜或更簡單的電動馬達。廉價的馬達未設計成運行得很快，其為DC或AC馬達，或其將快速運行但例如，由于刷磨損、軸承磨損或整體過載的電路而不會持續很久。因此，該馬達通常不考慮用于驅動曲軸箱氣體分離器的離心轉子(例如，在6000rpm至14000rpm的離心轉子速度下)。所期望的是，盡可能快地驅動離心轉子以便實現盡可能高的分離效率。此外，曲軸箱氣體分離器的離心轉子的尺寸和直徑通常很小，其也將允許(且需要)相比較大尺寸和直徑的離心轉子而言更高的速度。電動馬達可借助于齒輪裝置來相對較慢地運行，而離心轉子以實現曲軸箱氣體的有效清潔的此類較高速度來驅動。因此，本發明提供了可能使用較簡單的電動馬達的成本效益合算的解決方案，同時通過增大離心轉子速度的齒輪裝置來實現分離效率的最高性能。

本發明將對適應用于例如客車或輕型運輸車輛中的小型發動機的曲軸箱氣體分離器尤其有用，但不限于該曲軸箱氣體分離器。首先，液壓驅動版本將不能夠裝配在其中的發動機空間中。此外，小型發動機在大多數情況下將不會像在重型商用車輛中那樣從發動機的潤滑油泵中傳送多余的油流。因此，所提到的液壓驅動版本在這里甚至不是選項。其次，簡單的電動馬達的質量足以用于大多數較小的發動機應用(例如，在客車或輕型運輸車輛中)。客車的預期壽命為大約3000個操作小時。其可與重型商用車輛(如，卡車和公共汽車)的預計的大約2000個操作小時相比較。

在本發明的實施例中，電動馬達包括刷。刷式馬達的壽命在本例中足以在客車的壽命期間維持。刷式馬達的優點在于其不需要用于基本運行的電子設備。此外，刷式馬達是現今市場上極其常見的電動馬達類型，且因此其為成本效益十分合算的備選方案。根據本發明，齒輪比適于使馬達足夠慢地運行以使得對刷的磨損最小化，同時離心轉子以足以實現曲軸箱氣體的有效清潔的速度旋轉。因此，齒輪裝置將使得刷式馬達的較低的最高速度成為可能，且因此使刷的磨損最小化。