专利名称：油分离器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油分离器，该油分离器分离出在发动机的窜缸混合气中所包含的油。
背景技术：
通常，已知的窜缸混合气回收装置把从发动机的燃烧室漏出到曲轴箱的窜缸混合气送回到进气道，从而使曲轴箱通风。窜缸混合气含有油雾。当油雾聚集在进气道的内表面上时，进气中所包含的杂质附着到油雾上，这可能导致沉积物的形成。因此，已提出的油分离器分离出并重新获得窜缸混合气中的油雾。例如，一种在日本公开专利出版物NO.9-88544中所说明的油分离器，把已经通过进气口流入油分离器的窜缸混合气吹到多个位于窜缸混合气道内的转向板上，从而通过排油口回收在转向板上的油雾。另一方面，该油分离器允许已从其中分离出油雾的窜缸混合气从排气口流到进气道。
在上述出版物的油分离器中，当窜缸混合气沿窜缸混合气道被转向时，在转向板上的油雾被引导到排油口。因此，引导油雾所沿的方向和窜缸混合气流动所沿的方向互相交叉，这可能使油雾又四处飞溅。油雾的这样重复飞溅降低了油雾的回收率。结果，包含相当大数量油雾的窜缸混合气回到进气道。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种油分离器，该油分离器能够避免已经从窜缸混合气中分离出的油重复飞溅。
为了达到上述目的，本发明的一个方面提供一种油分离器，其用于从窜缸混合气中分离出包含在窜缸混合气中的油。该油分离器包括壳体、分离机构和排油口。壳体有进气口和排气口，窜缸混合气流通过该进气口入油分离器，窜缸混合气通过该排气口流出油分离器。壳体确定窜缸混合气道，该窜缸混合气道延伸，以使进气口和排气口相互连接。分离机构位于窜缸混合气道内。分离机构捕集窜缸混合气中的油，从而从窜缸混合气中分离出油。排油口形成在壳体上，并排出分离出的油。排气口位于壳体相反端的侧面部分中的一个上。排油口位于侧面部分中的另一个上。
本发明的另一个方面提供一种油分离器，其用于从窜缸混合气中分离出包含在窜缸混合气中的油。该分离器包括壳体、分离机构和排油口。壳体有进气口和排气口，窜缸混合气通过该进气口流入油分离器，窜缸混合气通过该排油口流出油分离器。壳体确定窜缸混合气道，该窜缸混合气道延伸以使进气口和排气口相互连接。分离机构位于窜缸混合气道内。分离机构捕集窜缸混合气中的油，从而从窜缸混合气中分离出油。排油口形成在壳体上，并排出分离出的油。排油口在与窜缸混合气从分离机构朝着排气口流动的方向相反的方向上开口。
本发明的其他方面和优点由于下面的结合附图的说明会变得显而易见，通过例子说明发明的原理。
本发明与其目的和优点可以很好地被理解，结合下面的与附图一起的本优选实施例的说明，其中图1是图解发动机的简图，该发动机具有如本发明的一个实施例所述的窜缸混合气回收装置；图2是图解油分离器的横剖图，该油分离器设置在图1中所示的窜缸混合气回收装置内；图3A是沿图2的3A-3A线截取的横剖图；图3B是沿图2的3B-3B线截取的横剖图；
图4是横剖图，所示为如本发明的另一个实施例所述的油分离器。
具体实施例方式
如本发明的一个实施例所述的窜缸混合气回收装置现在将结合图1-3说明。
图1所示为具有窜缸混合气回收装置的发动机1。发动机1的机体2具有多个气缸3(仅显示一个)。活塞4位于每个气缸3内，做往复运动。进气歧管(进气道)5连接到发动机机体2。进气歧管5的内部与气缸3的内部相通，或与燃烧室的内部相通。在发动机机体2的上部确定气门室6。该气门室6容纳凸轮轴(未显示)，该凸轮轴驱动进气门和排气门。发动机机体2包括位于气缸3下方的曲轴箱7。发动机机体2还包括第一导路8和第二导路9，这两个导路连接曲轴箱7与气门室6。
在发动机机体2内，油分离器10位于气门室6的上方。油分离器10有进气口10a，该进气口10a与气门室6相通。油分离器10还有排气口10b和排油口10c。油分离器10捕集包含在窜缸混合气中的油雾，该窜缸混合气通过进气口10a流入，并通过排气口10b排出已净化的窜缸混合气(从其中除去油雾的窜缸混合气)。油分离器10通过排油口10c排出捕集在油分离器10内的油雾。排气口10b和进气歧管5通过管11互相连接。PCV阀12位于管11上，该PCV阀是电磁阀。PCV阀12开启和闭合，从而连接和断开排气口10b和进气歧管5的相互连接。
接下来，将说明窜缸混合气的流动。在发动机1的运转期间，当进气歧管5的内部压力变成负压以及PCV阀12开启时，通过活塞4与气缸3的内壁之间的间隙漏入的窜缸混合气，如由图1中的实线箭头所示的，经由曲轴箱7、第一导路8以及气门室6被引导到油分离器10的进气口10a。
由于油分离器10捕集了包含在窜缸混合气中的油雾，因此净化了通过进气口10a流入油分离器10的窜缸混合气。已净化的窜缸混合气通过排气口10b流出，并通过管11被导入进气歧管5。流入进气歧管5的、包含在窜缸混合气中的未燃燃料被吸入气缸3并烧掉。
另一方面，捕集在油分离器10内的油雾，如图1中虚线箭头所示的，通过排油口10c排出，并经由第二导路9和曲轴箱7到达位于曲轴箱7下方的油底壳13。曲轴箱7的内部通过未显示的通道与大气相通。
油分离器10的内部结构现在将结合图2到3B说明。油分离器10包括壳体21，该壳体21设有进气口10a、排气口10b和排油口10c。
壳体21具有位于相反端的侧面部分。进气口10a和排气口10b位于侧面部分中的一个(如图2中所示的左侧面部分)上。排油口10c位于侧面部分的另一个(如图2中所示的右侧面部分)上。由分隔部分21a在壳体21的内部内确定窜缸混合气道22。窜缸混合气道22总体上是U形的并包括通道部分(第一到第三通道部分)23、24和25。进气口10a和排气口10b通过窜缸混合气道22互相连接。排油口10c形成在壳体21上，以位于窜缸混合气道22的转弯部分。排油口10c在与排气口10b(见图3B)的开口方向不同的方向(基本上相反的方向)上开口。换句话说，排油口10c在与窜缸混合气流出排气口10b的方向不同的方向(基本上相反的方向)上开口。
分离机构30位于窜缸混合气道22内，具体地，在第一通道部分23和第二通道部分24之间。分离机构30捕集窜缸混合气中的油雾，并通过排油口10c排出油雾。分离机构30包括具有多个孔31a的节流板31，以及用于捕集窜缸混合气中的油雾的捕集板32，以及防止油从排油口10c回流的防回流板33。排油口10c也是分离机构30的部件。
如在图3A和3B中所示的，壳体21倾斜以致进气口10a和排气口10b位于比排油口10c高的位置。窜缸混合气道22的第三通道部分25位于分离机构30的下游，并比分离机构30高。另一方面，窜缸混合气道22的第二通道部分24位于比分离机构30的节流板31和捕集板32低的位置，该第二通道部分24位于第三通道部分25的上游。在如图2中所示的水平横截面上，第三通道部分25的宽D1比第二通道部分24的宽D2小。即，第三通道部分25的横截面面积比第二通道部分24的横截面面积小。排气口10b位于壳体21的上表面上，并向上开口，从而窜缸混合气沿垂直方向向上流出(见图3B)。
其次，将说明在油分离器10中的窜缸混合气的流动和油雾的流动。在发动机1的运转期间，当进气歧管5的内部压力变成负压以及PCV阀12开启时，窜缸混合气通过进气口10a流入壳体21，并通过排气口10b流出。
窜缸混合气在壳体21中的流动用图2到3B中的实线箭头指示。包含油雾的窜缸混合气从进气口10a流入窜缸混合气道22的第一通道部分23，并且该流动被节流板31的孔31a限制。即，经过通过孔31a，窜缸混合气的流速增加。增加流速的窜缸混合气撞击在捕集板32上，从而一些包含在窜缸混合气中的油雾聚集在捕集板32上并凝结。另一方面，在通过捕集板32之后，已从其中分离出一些油雾的窜缸混合气如由图2中的实线箭头所示地转向。留在窜缸混合气中的油雾具有相对大的质量，并且其流动的方向由于惯性不能轻易地改变。因此，当窜缸混合气转向时，窜缸混合气中的油雾撞在具有排油口10c的壳体21的壁面21c和防回流板33的壁面33a上，并聚集在壁面21c、33a上。已经进一步被壁面21c、33a从其中除去油雾的窜缸混合气经过第二通道部分24并到达第三通道部分25。因为第三通道部分25的横截面面积比第二通道部分24的横截面面积小，所以在第三通道部分25内窜缸混合气的流速增加。然后，窜缸混合气向上流出排气口10b。
聚集在捕集板32上的油雾的流动由图2到3A中的虚线箭头指示。聚集在捕集板32上的油雾凝结，形成液体油26，然后在捕集板32的前表面32a上向下流动，然后到达壳体21的底面21b。在到达底面21b后，油26在底面21b上流动后被引导到排油口10c，该底面21b相对于水平面是倾斜的。聚集在壳体21的壁面21c和防回流板33的壁面33a上的油雾向下流到壳体21的底面21b上，并在底面21b上流动后被引导到排油口10c。被引导到排油口10c的油26经由第二导路9从排油口10c被回收到油底壳13。
在如上所述设计的油分离器10中，油雾的排出方向和窜缸混合气的排出方向明显不同，并且防止用分离机构30从窜缸混合气中分离出的油雾被窜缸混合气的流动激起和重复飞溅。在窜缸混合气接触分布在壳体21的底面21b上的油26的部分，油26可能被窜缸混合气的流动激起并重复飞溅。因此，邻近分离机构30并在分离机构30的下游的第二通道部分24更适宜具有相对大的横截面面积，从而在第二通道部分24内流速降低。另一方面，在位于分离机构30的上方的第三通道部分25内，油26很难保持在壳体21的底面21b上。因此，即使第三通道部分25的横截面面积相对地减少以便增加窜缸混合气的流速，油26也不可能重复飞溅。
上述实施例提供下面的优点。
(1)排气口10b位于壳体21的相反侧面部分中的一个中。排油口10c位于壳体21的相反侧面部分的另一个中。排油口10c在与窜缸混合气从分离机构30朝着排气口10b流动的方向相反的方向上开口。被捕集板32从其中分离出油的窜缸混合气被引导到排气口10b，并且聚集在捕集板32上的油雾被引导到排油口10c，该排油口10c位于与排气口10b的侧面相反的侧面上。因此，油雾的排出方向和窜缸混合气的排出方向非常互相不同。因此，防止了窜缸混合气接触分布在壳体21的底面21b上的油26。因此，避免油雾被窜缸混合气的流动激起和重复飞溅。
(2)排气口10b和排油口10c互相以很大的距离隔开，这两个口位于壳体21的相反侧面部分上。因此，尽可能地抑制了聚集在排油口10c内的油从排气口10b流出。
(3)排油口10c在与第二、第三通道部分24、25相反的方向上开口，在油雾被除去之后，窜缸混合气流过这两个通道部分。因此，油雾的排出方向和窜缸混合气的排出方向能够彼此非常不同。这防止油雾被窜缸混合气的流动激起和重复飞溅。
(4)进气口10a和排气口10b位于壳体21的相同侧面部分上，从而窜缸混合气道22是U形的。排油口10c设置在壳体21上，位于窜缸混合气道22的转弯部分。当窜缸混合气转向时，包含在窜缸混合气中的油雾撞在壳体21的壁面21c和防回流板33的壁面33a上，该防回流板33位于窜缸混合气道22的转弯部分，并容易被引导到排油口10c。因此，用相对紧凑的结构，从窜缸混合气中可靠地分离出油雾。
(5)排油口10c位于U形窜缸混合气道22的转弯部分上。因此，聚集在窜缸混合气道22的转弯部分内的油26有效地从排油口10c排出。
(6)排气口10b位于壳体21的上表面上，并向上开口，从而窜缸混合气沿垂直方向向上流出。包含在窜缸混合气中的油雾具有相对大的质量，因此由于重力的作用不容易向上垂直地流动。因此，尽可能地抑制了油雾通过排气口10b流出。
(7)第三通道部分25的横截面面积比第二通道部分24的横截面面积小，该第三通道部分25位于分离机构30的下游并比分离机构30高，该第二通道部分24位于比分离机构30的节流板31和捕集板32低的位置。在第三通道部分25内，油26很难保持在壳体21的底面21b上。因此，即使第三通道部分25的横截面面积相对减小以增加窜缸混合气的流速，油26也不可能重复飞溅。因此，当抑制油的重复飞溅时，通过减小第三通道部分25的横截面面积来减小油分离器的尺寸。
上述具体实施例可以如下修改。
在图1到3B的实施例中，窜缸混合气道22是U形的。但是，窜缸混合气道22可以具有不同的形状。例如，在图4中所示的油分离器40中，L形的窜缸混合气道形成在壳体21内。油分离器40依靠捕集板32分离出通过进气口10a流入的窜缸混合气中的油雾，并把油雾引导到位于壳体21的一个侧面部分上的排气口10b(见实线箭头)。另一方面，分离出的油雾被引导到排油口10c，该排油口10c位于壳体21的与排气口10b相反的侧面部分上(见虚线箭头)。该结构还使油雾的排出方向和窜缸混合气的排出方向互相非常不同，并抑制油雾的重复飞溅。
在图1到3B的实施例中，排油口10c位于U形窜缸混合气道22的转弯部分上，并在与第二和第三通道部分24、25相反的方向上开口。但是，排油口10c可以位于窜缸混合气道22的转弯部分的下游或上游，并且可以在任意的方向上开口。
在图1到3B的实施例中，排气口10b位于壳体21的上表面上，并向上开口。但是，排气口10b可以位于除壳体21的上表面之外的表面上，并在除向上方向之外的方向上开口。
在具体实施例中，壳体21是倾斜的，从而进气口10a和排气口10b位于比排油口10c高的位置。但是，壳体21不需要倾斜，并且进气口10a和排气口10b可以位于和排油口10相同的高度或者比排油口10c低的位置。
在图1到3B的实施例中，第三通道部分25的横截面面积比第二通道部分24的横截面面积小，该第三通道部分25位于分离机构30的下游并比分离机构30高，该第二通道部分24位于比第三通道部分25低的位置。但是，如果窜缸混合气不可能重复飞溅，则可以减小第二通道部分24的横截面面积，使第二通道部分24的横截面面积等于第三通道部分25的横截面面积。
在具体实施例中，使用单个捕集板32。但是，可以提供两个或更多的捕集板32。只要能捕集油雾，捕集板32的形状不需要是板状，而是可以具有不同的形状。
在具体实施例中，节流板31和捕集板32位于窜缸混合气道的转弯部分的上游。但是，节流板31和捕集板32可以位于转弯部分的下游。
因此，现有例子和实施例被认为是解释性的，并不是限制性的，本发明不局限于这里给出的细节，而是在所附权利要求的范围和等同范围内可以修改。
权利要求
1.一种油分离器，用于从窜缸混合气中分离包含在窜缸混合气中的油，该分离器包括壳体，该壳体有进气口和排气口，窜缸混合气通过该进气口流入所述油分离器，窜缸混合气通过该排气口流出所述油分离器，该壳体确定窜缸混合气道，该窜缸混合气道延伸以使进气口和排气口相互连接；位于所述窜缸混合气道内的分离机构，该分离机构捕集窜缸混合气中的油，从而从窜缸混合气中分离出油；以及形成在所述壳体上的排油口，该排油口排出分离出的油，所述油分离器，其特征在于，所述排气口位于所述壳体的侧面部分中的一个上，这些侧面部分位于相反端上，以及所述排油口位于侧面部分的另一个上。
2.如权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述排油口在与窜缸混合气从所述分离机构朝着所述排气口流动的方向相反的方向上开口。
3.一种油分离器，用于从窜缸混合气中分离包含在窜缸混合气中的油，该分离器包括壳体，该壳体有进气口和排气口，窜缸混合气通过该进气口流入所述油分离器，窜缸混合气通过该排气口流出所述油分离器，该壳体确定窜缸混合气道，该窜缸混合气道延伸以使进气口和排气口相互连接；位于所述窜缸混合气道内的分离机构，该分离机构捕集窜缸混合气中的油，从而从窜缸混合气中分离出油；以及形成在所述壳体上的排油口，该排油口排出分离出的油，所述油分离器，其特征在于，所述排油口在与窜缸混合气从所述分离机构朝着所述排气口流动的方向相反的方向上开口。
4.如权利要求1到3中的任一个所述的油分离器，其特征在于，所述进气口和排气口位于所述壳体的相同侧面上，从而所述窜缸混合气道是U形的。
5.如权利要求4所述的油分离器，其特征在于，所述排油口设置在所述壳体上，以使其位于所述窜缸混合气道的转弯部分。
6.如权利要求1到3中的任一个所述的油分离器，其特征在于，所述油分离器设置在窜缸混合气回收装置内，并布置为使窜缸混合气向上流出所述排气口。
7.如权利要求1到3中的任一个所述的油分离器，其特征在于，所述油分离器设置在窜缸混合气回收装置内，并布置为使所述排气口向上开口。
8.如权利要求1到3中的任一个所述的油分离器，其特征在于，所述油分离器设置在窜缸混合气回收装置内，并布置成倾斜状态，使得所述排气口位于比所述排油口高的位置。
9.如权利要求1到3中的任一个所述的油分离器，其特征在于，所述窜缸混合气道包括位于所述分离机构上游的第一通道部分、位于所述分离机构下游的第二通道部分、以及位于第二通道部分下游的第三通道部分，其中，所述油分离器设置在窜缸混合气回收装置内，并布置为使该第三通道部分位于比所述分离机构高的位置，并且该第三通道部分具有比该第二通道部分小的横截面面积。
全文摘要
油分离器的壳体有进气口和排气口，通过该进气口，窜缸混合气流入油分离器，通过该排气口，窜缸混合气流出油分离器。该壳体确定窜缸混合气道，该窜缸混合气道延伸以连接进气口和排气口。分离机构位于窜缸混合气道内。该分离机构捕集窜缸混合气中的油，从而从窜缸混合气中分离出油。排油口形成在壳体上，以排出分离出的油。排气口位于壳体的相反侧面部分中的一个上。排油口位于壳体的相反侧面部分的另一个上。油分离器能够可靠地抑制分离出的油的重复飞溅。
文档编号B01D45/00GK1861991SQ20061007948
公开日2006年11月15日 申请日期2006年5月9日 优先权日2005年5月10日
发明者保原成树 申请人:丰田自动车株式会社