[發明專利]包括限定螺旋形流動路徑的渦旋構件的油分離器

有效

• 申請號: 201811554736.8
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109944660B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 布蘭東·邁斯特;克里斯托弗·賈里德·蒙丘爾;瑞安·坦納;布拉德·哈克斯;奧斯卡·戴維森;喬恩·本內
• 申請（專利權）人: 諾瓦雷斯美國發動機零部件公司
• 主分類號: F01M13/04
• 分類號: F01M13/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王艷江;董敏

本公開提供了一種用于將油從含油氣體分離的油分離器，油分離器包括具有多個腔的殼體、以及設置在每個腔中的螺旋推運件。每個螺旋推運件均具有圍繞縱向中心軸線在入口端部與出口端部之間延伸的螺旋形臺階部。螺旋推運件中的至少一個螺旋推運件具有從入口端部延伸的環形壁、以及包括入口的端罩，環形壁在入口端部上延伸以定界入口室。閥頭設置在入口室中，其中，彈簧構件對閥頭進行偏置以完善對入口的密封，從而抑制含油氣體流動穿過入口。閥頭能夠響應于施加在閥頭上的足以克服彈簧構件的偏置的壓力而抵抗彈簧構件的偏置移動至打開位置，以促進含油氣體流動穿過入口室并圍繞螺旋推運件流動。

相關申請的交叉引用

本申請是于2016年9月14日提交的序列號為15/264,899的美國專利申請的部分繼續申請，該美國專利申請要求于2015年9月15日提交的、名稱為“包括限定螺旋形流動模式的渦旋構件的油分離器(OIL SEPARATOR INCLUDING SPIRAL MEMBERS DEFINING HELICALFLOW PATTERNS)”的序列號為62/218,608的美國臨時專利申請的權益。上述申請中的每個申請的全部公開內容通過參引并入本文中。

技術領域

本公開總體上涉及用于將油從含油氣體分離的油分離器。更具體地，本公開涉及包括多個渦旋構件的油分離器，所述多個渦旋構件各自限定用于將含油氣體引導穿過渦旋構件以將油從含油氣體分離的螺旋形流動路徑。

背景技術

該部分提供與本公開相關的背景信息，該背景信息不一定是本文中所公開和要求保護的發明構思的現有技術。

車輛比如汽車的內燃發動機通常包括燃燒室和曲軸箱，燃料/空氣混合物在燃燒室中燃燒以引起一組往復式活塞的運動，曲軸箱包括由活塞驅動的曲軸。在操作期間，發動機經歷“竄漏”是正常的，其中，燃燒氣體從燃燒室泄漏經過活塞并進入曲軸箱或凸輪軸殼體。這些燃燒或竄漏氣體通常含有燃燒過程的副產物，副產物包括水分、酸和油霧。由于曲軸箱中移動的部件來回晃動熱油，可以進一步產生油霧。已知的是，油霧由曲軸箱通風系統運送至內燃發動機的進氣歧管，然后油霧與燃料/空氣混合物一起在燃燒室中燃燒。這經常導致油耗的不期望的增加。

為了減小不必要的油耗，已知的是，在進入進氣歧管之前利用旋風式油分離器將油從含油的竄漏氣體去除。在Stegmaier等人的美國專利No.6,860,915中公開了這種油分離器的示例。油分離器包括限定有室的殼體。分隔組件設置在室中并且將室分成進入部段和離開部段。進入部段限定有延伸到室中的用于接收來自曲軸箱的含油氣體的入口，并且離開部段限定有延伸到室中的用于將氣體排出至進氣歧管的出口。分隔組件包括在進入部段中的第一開口與離開部段中的第二開口之間延伸以用于使含油氣體在進入部段與離開部段之間穿行的通道。渦旋構件設置在通道中。渦旋構件限定用于在含油氣體穿過通道期間引導含油氣體以將油從含油氣體分離的螺旋形流動路徑。更具體地，由于在含油氣體穿過螺旋形流動路徑時產生的離心力，小油滴在通道的內壁上穿行并聚結成較大的液滴。較大的液滴然后因重力被引至油出口并穿行至貯槽，該貯槽通常將多余的油保持在系統中。

為了使由螺旋形流動路徑分離的油的量最大化，期望的是：保持穿過螺旋形流動路徑的含油氣體的相對較高的速度，同時還提供通道的內壁的相對較大的表面積以使油聚結。此外，理解的是，螺旋形流動路徑內的曲軸箱氣體的流速取決于每單位時間產生的曲軸箱氣體的量、以及流動路徑的流動橫截面。每單位時間產生的曲軸箱氣體的量很大程度上與發動機的速度和載荷有關。為了使油分離效率最大化，已知的是，將具有不同橫截面面積的渦旋構件插入到通道中以根據具體要求提供螺旋形流動路徑的不同的流動橫截面。然而，當每單位時間產生的曲軸箱氣體的量改變時，這種方法不會主動調節螺旋形流動路徑的有效流動橫截面。此外，已知的是，油分離器在入口與出口之間產生高的壓降，這會妨礙所分離的油的排放。更具體地，高的壓降干擾將所分離的油顆粒朝向油出口拉動的重力。