[發明專利]一種可控的油氣分離系統

在審

• 申請號: 202210106510.1
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114458415A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 孟照康;安濤;雷剛勤
• 申請（專利權）人: 東風商用車有限公司
• 主分類號: F01M13/04
• 分類號: F01M13/04
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍;王亞萍

本發明公開了一種可控的油氣分離系統。它包括發動機、安裝于發動機曲軸箱底部的油底殼和離心式的油氣分離器，所述油氣分離器的進油口通過機油管路與發動機的出油口連通，油氣分離器的出油口通過回油管路與油底殼的進油口連通，油氣分離器的進氣口通過進氣管路與發動機的出氣口連通，還包括控制器，所述機油管路上設有PWM電磁閥，所述控制器用于控制PWM電磁閥的開度調節進入油氣分離器的機油壓力實現油氣分離器的葉輪轉速控制。本發明增加了控制進入油氣分離器的機油壓力的常開式PWM電磁閥，使得油氣分離器葉輪轉速保持在6000?9000r/min之間，提升了油氣分離器壽命及分離效率；另外，還可以按需供油，減少機油泵負荷，降低附件功。

技術領域

本發明屬于汽車發動機技術領域，具體涉及一種可控的油氣分離系統。

背景技術

在發動機工作時，燃燒室的高壓可燃混合氣或多或少會通過活塞組與氣缸之間的間隙漏入曲軸箱內，造成竄氣。竄氣的成分為未燃的燃油氣、水蒸氣和廢氣等，這會稀釋機油，降低機油的使用性能，加速機油的氧化、變質。水氣凝結在機油中，會形成油泥，阻塞油路；廢氣中的酸性氣體混入潤滑系統，會導致發動機零件的腐蝕和加速磨損；竄氣還會使曲軸箱的壓力過高而破壞曲軸箱的密封，使機油滲漏流失。為防止曲軸箱壓力過高，延長機油使用期限，減少零件磨損和腐蝕，防止發動機漏油，必須實行曲軸箱通風。曲軸箱通風的一個關鍵部件就是油氣分離器。油氣分離器的作用是將機油與可燃混合氣進行分離，分離后的機油回到油底殼重新起到潤滑等作用，可燃混合氣重新燃燒產生動力。

早期的油氣分離器是迷宮式的，后來隨著排放加嚴才有了濾網、濾紙、離心、電動等。其中離心式油氣分離器的優點是不用增加額外的驅動和維護，所以被廣泛采用。

離心式油氣分離器的工作原理是依靠外界輸入能量在分離器內形成旋轉渦流，具有不同密度的油氣混合物在離心力作用下呈圓環狀分布，密度大的油滴被甩在殼體內壁上，通過排油口回到油底殼。而密度小的氣體經過凈化從出氣口進入柴油機進氣管道內。

離心式油氣分離器主要由殼體、碟片、轉軸、進出氣管等組成，現有方案的油氣分離器系統進入油氣分離器的機油壓力是不可控的，是隨發動機轉速及負荷而變化，無法保證進入油氣分離器的機油壓力范圍。機油壓力大時，葉輪轉速快；機油壓力小時，葉輪轉速慢。但是油氣分離器葉輪轉速過快會影響油氣分離器的壽命，轉速過慢會影響油氣分離效率。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述背景技術存在的不足，提供一種可控的油氣分離系統，使得油氣分離器葉輪轉速保持在特定轉速范圍之間，提升油氣分離器壽命及分離效率。

本發明采用的技術方案是：一種可控的油氣分離系統，包括發動機、安裝于發動機曲軸箱底部的油底殼和離心式的油氣分離器，所述油氣分離器的進油口通過機油管路與發動機的出油口連通，油氣分離器的出油口通過回油管路與油底殼的進油口連通，油氣分離器的進氣口通過進氣管路與發動機的出氣口連通，還包括控制器，所述機油管路上設有PWM電磁閥，所述控制器用于控制PWM電磁閥的開度調節進入油氣分離器的機油壓力實現油氣分離器的葉輪轉速控制。

進一步地，所述控制器基于標定的PWM電磁閥開度-發動機轉速-發動機負荷MAP圖對PWM電磁閥的開度進行控制。

進一步地，PWM電磁閥開度-發動機轉速-發動機負荷MAP圖的標定過程為：

發動機生產測試過程中，在油氣分離器內設置轉速傳感器；

記錄發動機負荷0％時各發動機轉速下油氣分離器的轉速；在油氣分離器轉速超過設定轉速時，控制調整PWM電磁閥開度，使進入油氣分離器的機油壓力減小，油氣分離器轉速下降至設定范圍內，記錄此時PWM電磁閥的開度；

控制發動機負荷0％變化，依次記錄不同發動機負荷下油氣分離器的轉速在設定范圍內對應的PWM電磁閥的開度，形成PWM電磁閥開度-發動機轉速-發動機負荷MAP圖導入控制器內。

進一步地，測試完成后拆除所述轉速傳感器。