一种内燃机油气分离装置的制作方法

本发明涉及一种油气分离装置，尤其涉及内燃机的尤其分离装置。

背景技术：

内燃机工作过程中，机油输送到内燃机运动部件，对各运动部件进行润滑及降温，确保内燃机内部机件的正常运作。机油在内燃机的运行过程中因压力变化、高温、散热等原因会逐渐蒸发形成油气混合物，由于压力和温度变化产生的油气混合物通过内燃机上的呼吸阀直接与外界相通，随着工作时间的增加其机油消耗比较大，严重影响整机性能和寿命。为了提高产品的性能，在出气上增加油气分离结构，使分离出来的液态机油返回内燃机本体内对运动部件进行润滑，使分离出来的气体进入空滤器，实现油气的循环使用，从而减少了机油损耗。

在中国专利cn206190416u中公开了一种缸头盖，并具体公开了缸头盖本体，在所述缸头盖本体内腔水平设置有将缸头盖内腔分隔为上腔室和下腔室的呼吸阀隔板，在所述呼吸阀个隔板上设置有用于连通上腔室和下腔室的呼吸阀，在所述缸头盖本体上设置有与上腔室连通的出气嘴，在所述上腔室内设置有迷宫机构，在所述下腔室内且位于呼吸阀隔板下方水平设置有与呼吸阀隔板连接的下挡油板，所述下挡油板外沿与缸头盖本体内壁具有间隙，在所述呼吸阀隔板上且位于呼吸阀隔板最低位设置有回油孔。

采用上述专利中的缸头盖，虽然能够短暂降低发动机的机油油耗。但经试验，2-5小时以内其出气嘴就会有油流出。不能绝对的实现油气分离，造在成润滑油的浪费。

而且采用上述专利的缸头盖，受内燃机工况的限制，工况越恶劣，油气分离的效果越差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种在能够有效长时实现油气隔离，且在工况恶劣的条件下也能够有效且快速进行油气分离的油气分离装置。

为了实现上述目的，本发明是这样实现的：一种内燃机油气分离装置，包括沿由下至上依次设置的腔体一、腔体二和腔体三，所述腔体一与所述腔体二通过气体通道一相通，所述腔体二与所述腔体三通过气体通道二相通，所述腔体三上连通有出气管，其特征在于：所述腔体一底部与内燃机本体相通且在所述腔体一底部与所述内燃机本体之间设置有下挡油板，所述下挡油板纵向覆盖所述气体通道一。采用上述方式设置的油气分离装置，能够有效长时地实现油气分离，使得内燃机内产生的油气混合物中的机油快速返回内燃机本体，而分离出来的气体通过出气管进入空滤器，防止对环境的污染。其分离效果好，并且即使在高温、高压、振动等恶劣工况下，也能够有效地且快速地实现油气分离。

为进一步提高油气分离的效果，所述下挡油板为沿所述腔体一底部设置的环形，所环形下挡油板外沿与油气分离装置的壳体相接，所述下挡油板内沿形成腔体一的进气口。

为进一步提高油气分离的速度，所述下挡油板由外至内分为外圈和内圈，所述外圈为平板状且覆盖所述气体通道一，所述内圈为朝向所述内燃机本体的下锥状。采用上述的设置方式，不但能增大尤其混合物的附着面积，提高油气分离的效果，还能使得分离出来的机油快速回到内燃机本体内参与润滑。

为进一步优化结构，所示腔体一、腔体二、腔体三沿分离装置的壳体纵向设置，所述腔体一由罩体内壁和所述下挡油板构成，所述腔体二由所述罩体外壁、设置在罩体上方的上挡油板和壳体内壁构成，所述腔体三由所述上挡油板和所述壳体内壁构成。采用上述设置方式，不但结构简单，而且使用效果好，成本低。

优选的，所述罩体边沿与所述壳体和所述下挡油板之间设置的间隙形成所述气体通道一；在所述上挡油板上设置的呼吸阀装置的呼吸阀孔为气体通道二。采用上述方式，使得所述气体通道一至气体通道二形成了“台阶形”气体路径，大大加大了气体路径，气体附着面积大，进一步提高混合油气的分离效果。

为进一步提高油气分离速度，所述罩体具有倾斜侧壁，所述侧壁由所述罩体顶面朝所述内燃机本体向外倾斜。采用上述设置方式，油气混合物中大部分机油附着在罩体倾斜外壁上，累积形成油滴后沿着倾斜外侧壁流动，通过气体通道一流回腔体一且进一步流回内燃机本体内。

为进一步提高油气分离效果，所述呼吸阀装置的阀孔与所述罩体顶面相对，且在所述罩体顶面设置有与所述阀孔相对的倾斜导油槽。采用上述设置方式避免了油滴朝内燃机运动方向向上运动通过气体通道二进入腔体三，同时累积的油滴沿着倾斜导油槽流动，通过气体通道一流回腔体一并进一步通过挡油板流回内燃机本体内。

为进一步提高油气分离效果，在所述腔体三内设置有迷宫结构，所述迷宫结构由所述呼吸阀孔至所述出气管之间横向设置的至少一个挡块构成。采用迷宫式设计，能够加大气体路径，增大气体附着面积。

为进一步提高油气分离效果，所述迷宫结构包括近所述呼吸阀孔处设置的横向挡板一和近所述出气管处设置的横向挡板二，所述横向挡板一与横向挡板二的一端与壳体壁连接，另一端与壳体壁相离形成开口，且所述横向挡板一和横向挡板二的开口方向相反，在所述横向挡板一的一侧或两侧设置有与腔体二相通的回油孔。通过气体回油孔，附着在腔体三内的油滴会通过回油孔流入腔体二并通过腔体二的罩体的倾斜外壁进一步流回腔体一，最终流回内燃机本体内。

为进一步提高油气分离效果，近所述出气管设置有与所述出气管进气端相对的横向挡板二，在所述横向挡板二和壳体壁形成的开口与所述出气管的进气口之间设置有纵向挡板，所述纵向挡板与所述横向挡板二之间形成气体喷孔，在所述出气管的进气口的另一侧的横向挡板二上设置有气体回流孔。采用上述设置方式可使得气体不断在迷宫内进行内循环，不断地使得气体附着，增大气体的运行路径，保证油气完全分离。

有益效果：

采用本发明的内燃机的油气分离装置，能够使得内燃机本体内的油气混合物彻底分离，且使得机油流回内燃机本体内继续工作，而废气通过出气管流入空气过滤器进行处理。

且采用本发明的内燃机的油气分离装置，分离效果好，能够保证在200-500工作小时内无任何油滴流出，避免造成机油的损失，也保证了内燃机内机油的充足，保证内燃机内各部件的润滑效果。

另外，本发明的油气分离装置，即使在高温、高压、振动等恶劣工况下，依然能够实现对机油混合物的有效分离，依然能够到达上述分离效果。

附图说明：

图1为内燃机本体的外观图；

图2为内燃机油气分离装置的爆炸图；

图3为图1中a-a剖视图，为油气腔道和气体通道图；

图4为图3局部放大图，为腔体一油气混合物运动趋势图；

图5为图1中b-b剖视图，为腔体二油气混合物运动趋势图；

图6为图3中c-c剖视图，为腔体三油气混合物运动趋势图。

标号说明：1.壳体；2.上挡油板；3.罩体；4.下挡油板；5.内燃机本体；6.出气管；7.呼吸阀挡板；8.呼吸阀片；9.铆钉；3a.倾斜导油槽；3b.侧壁；4a.下锥状；10.腔体一；11.腔体二；12.腔体三；13.气体通道一；14.气体通道二；15.回油孔；16.横向挡板一一；17.横向挡板二；18.纵向挡板；19.气体回流孔。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。

实施例1：如图3所示，一种内燃机油气分离装置，包括沿纵向依次设置的腔体一10、腔体二11和腔体三12，所述腔体一10与所述腔体二11通过气体通道一13相通，所述腔体二11与所述腔体三12通过气体通道二14相通，所述腔体三12上连通有出气管6，所述腔体一10底部与内燃机本体5相通且在所述腔体一10底部与所述内燃机本体5之间设置有下挡油板4，所述下挡油板4纵向覆盖所述气体通道一13。

其中，所述腔体一10、腔体二11和腔体三12是沿纵向依次设置的，即由下至上地设置。这样便于油气混合物能够轻易地从腔体一10经腔体二11和腔体三12由出气管流出；更便于机油在重力的作用下返回内燃机本体5内。所述腔体可以通过各种构件构成，如箱体、罩体、钣金件等围合而成。

而本实施例中，通过在腔体一10底部设下挡油板4，且通过下挡油板4将气体通道一13遮挡，在分离过程中，油气混合物不能直接由所述气体通道一13流入腔体二11进而从腔体三12流出出气管6，避免造成机油的损失。

当油气混合物朝向油气分离装置运动时，大部分油气混合物向上运动遭遇腔体一10顶部的阻挡，使得混合体内的机油直接返回内燃机本体内，部分油气混合物向上运动遭遇下挡油板4的阻挡，其中的机油同样直接返回内燃机本体内，少量机油混合体运动不规律，在腔体一10壁与下挡油板4之间来回运动，最终部分机油洒落在下挡油板4上并最终滑落至内燃机本体5中进行润滑，所以腔体一10内绝大部分机油被分离出来快速地返回内燃机本体5进行润滑，只有很少量激烈运动的机油穿过气体通道一13进入腔道二11，到此，实现了一级油气分离。

而进入腔体二11的油气混合物本身只含有很少量的机油，在由腔体二11进入腔体三13时，油气混合物在朝向气体通道二14运动时其中的机油会附着在腔体二11的腔体壁上，并在重力作用下进一步通过气体通道一13流回到内燃机本体5内再次进行润滑，到此，完成了二级油气分离。

通过气体通道二14进入到腔体三12中的油气混合物，本身只含有极少的机油或者不含机油，而该混合体由气体通道二14进入后从出气管6流出时其内的极少的机油会附着到腔体三12的腔壁上，将油气混合物中的最后一点机油分离出来，并最终使得分离出来的机油通过气体通道二14和气体通道一13流入内燃机本体6内进行润滑，而分离出来的废气通过出气管6流入空气过滤器进行处理。最终，实现了三级油气分离。

采用本实施例的内燃机的油气分离装置，能够有效长时地实现油气分离，使得内燃机内产生的油气混合物中的机油快速返回内燃机本体，而分离出来的气体通过出气管进入空滤器，防止对环境的污染。其分离效果好，至少使得出气管在200工作小时内无机油流出，并且即使在高温、高压、振动等恶劣工况下，也能够有效地且快速地实现油气分离。

实施例2：如图1-5所示，一种内燃机油气分离装置，包括沿纵向依次设置的腔体一10、腔体二11和腔体三12，所述腔体一10与所述腔体二11通过气体通道一13相通，所述腔体二11与所述腔体三12通过气体通道二14相通，所述腔体三12上连通有出气管6，所述腔体一10底部与内燃机本体5相通且在所述腔体一10底部与所述内燃机本体5之间设置有下挡油板4，所述下挡油板4纵向覆盖所述气体通道一。

其中，所述腔体一10、腔体二11和腔体三12是沿纵向依次设置的，即由下至上地设置。这样便于油气混合物能够轻易地从腔体一10经腔体二11和腔体三12由出气管流出；更便于机油在重力的作用下返回内燃机本体5内。所述腔体可以通过各种构件构成，如箱体、罩体、钣金件等围合而成。

而在本实施例中，所示腔体一10、腔体二11、腔体三12沿分离装置的壳体1纵向设置。在所述壳体1内由上至下设置有上挡油板2和开口朝下的罩体3，而所述下挡油板4设置在所述壳体1和内燃机本体5之间，所述壳体1下边沿、下挡油板4外沿和所述内燃机本体5上边沿锁定在一起（可通过任何连接方式，如焊接、螺钉连接等）。而所述腔体一10由所述罩体3内壁和所述下挡油板4构成，所述腔体二11由所述罩体3外壁、设置在罩体3上方的上挡油板2和壳体1侧壁构成，所述腔体三12由所述上挡油板2和所述壳体1侧壁及顶壁构成。所述罩体3边沿与所述壳体1和所述下挡油板4之间设置的间隙形成所述气体通道一13；在所述上挡油板2上设置的呼吸阀装置的呼吸阀孔为气体通道二14。

其中，所述下挡油板4为沿所述罩体3底部设置的环形，所述下挡油板4内沿形成腔体一10的进气口，内燃机本体5内产生的油气混合物就是通过该进气口进入到腔体一10的。

并且，所述下挡油板4由外至内分为外圈和内圈，所述外圈为平板状且覆盖所述气体通道一13，所述内圈为朝向所述内燃机本体的下锥状4a。

采用本实施例的油气分离装置，当油气混合物朝向油气分离装置运动时，大部分油气混合向上运动遭遇罩体3顶部的阻挡，使得混合物内的机油直接返回内燃机本体5内，部分油气混合物向上运动遭遇下挡油板4的阻挡，其中的机油同样直接返回内燃机本体5内，少量机油混合体运动不规律，在罩体3内壁与下挡油板4之间来回运动，最终部分机油洒落在下挡油板4上并最终通过下挡油板4的内圈滑落至内燃机本体5中进行润滑，所以腔体一10内绝大部分机油被分离出来快速地返回内燃机本体进行润滑，只有很少量激烈运动的机油随气体穿过气体通道一13进入腔道二11，到此，实现了一级油气分离。正如图4中油气混合物运动趋势图显示的一样，下部粗箭头表示油气混合物的向上运动方向，当油气混合物向上运动时，遇到罩体3内顶壁被阻挡则往下运动（参见图中的箭头），遇到下挡油板4的下锥状4a被阻挡则往下运动（参见图中的箭头和）。

而罩体3的设置和下挡油板4的设置避免了油气混合物直接由气体通道一13进入到腔体二11，且增大了油气混合物的路径和附着面积，有效地在一级油气分离过程中将大部分的机油混合物中的机油与废气分离开来，并且通过内圈的锥形设定使得机油能够快速地返回到内燃机本体5内进行润滑。

而进入腔体二11的油气混合物本身只含有很少量的机油，在由腔体二11进入腔体三12时，油气混合物在朝向气体通道二11运动时其中的机油混合物会绕过罩体3侧壁及顶壁，再由气体通道二14进入到腔体三12，如此一来，使得油气混合物在腔体二11的行走路径为类“台阶”形，延长了油气混合物的行走路径且增大了油气混合物的附着面积，即罩体的侧壁和顶壁，使得腔体二11内的油气混合物中的少量机油会大量附着在罩体3的侧壁和顶壁上，实现了二级油气分离，且附着在其上的机油会由侧壁滑落至气体通道一13且通过气体通道一13滑落至下挡油板4并通过下挡油板4的内圈最终滑落至内燃机本体5内进行润滑。

通过气体通道二14进入到腔体三12中的油气混合物，本身只含有极少的机油或者不含有机油，而该混合物由气体通道二14进入后从出气管6流出时其内的极少的机油会附着到腔体三12的腔壁上，也就是附着在壳体1内壁和上挡油板2上，将油气混合物中的最后一点机油分离出来，并最终使得分离出来的机油通过气体通道二14和气体通道一13流入内燃机本体内进行润滑，而分离出来的废气通过出气口流入空气过滤器进行处理。最终，实现了三级油气分离。

作为本实施例中的另一实施方式，所述罩体3具有倾斜侧壁3b，所述侧壁由所述罩体3顶面朝向所述内燃机本体5向外倾斜，且内外均倾斜，且罩体内侧壁的倾斜与下挡油板的内圈的倾斜呈相对之势。这样一来能够带来两个好处：

其一是在一级油气分离的过程中，当油气混合物向上运动遇到罩体3内顶壁的阻挡，使得油滴附着在内顶壁上时，处于内顶壁边沿的油滴可沿内侧壁的倾斜之势滑落，且所述罩体3内侧壁与下挡油板4的内圈将油气混合物的活动区域进一步变窄，使得油气混合物在该区域激烈运动，能够实现机油与废气的快速分离和附着滑落，减少进入到腔体二11内的机油。而且正如图4中所示，向上运动的油气混合物在遭遇罩体3的倾斜内侧壁时，会朝斜向下运动（参见图4中箭头和），部分直接被挡回内燃机本体内，其余部分被挡落在下挡油板的下锥状上面，然后在滑落至内燃机本体内。

其二是在二级油气分离的过程中，凝结在罩体3外侧壁及外顶壁的油滴可通过倾斜的外侧壁快速滑落。到达快速分离的效果。

采用本实施例中的油气分离装置，油气混合物由所述腔体一10的进气口进入到腔体一10内，再由气体通道一13进入到腔体二11内，然后由气体通道二14进入到腔体三12内，在此过程中完成了一级油气分离、二级油气分离和三级油气分离，能够有效地将油气混合物中的机油与废气分离开来，同时使得分离开的机油迅速回到内燃机本体5内加入润滑，而废气则通过腔体三12上设置的出气管6排出进入到空气过滤器中进行处理。能够有效长时地实现油气分离，使得内燃机内产生的油气混合物中的机油快速返回内燃机本体，而分离出来的气体通过出气管进入空滤器，防止对环境的污染。其分离效果好，至少使得出气管在400工作小时内无机油流出，并且即使在高温、高压、振动等恶劣工况下，也能够有效地且快速地实现油气分离。

实施例3：如图2和5所示，在本实施例中，所述气体通道二14为设置在所述上挡油板2上的呼吸阀装置形成，且与所述呼吸阀孔相对的罩体3上设置有倾斜导油槽3a，其余结构与实施例2均相通。

其中，所述呼吸阀装置包括设置在所述上挡油板上的呼吸阀孔，通过铆钉9锁定在所述上挡油板2的顶面的呼吸阀片8和呼吸阀挡板7，所述呼吸阀片8和呼吸阀挡板7与所述呼吸阀孔相对。而所述倾斜导油槽3a是正对所述呼吸阀孔由所述罩体3顶壁向侧壁中下部设置的。

通过上述的设置，在二级油气分离的过程中，腔体二11内的油气混合物在向上运动通过呼吸阀孔进入到腔体三12时，在向聚集进入气体通道二14以及被呼吸阀片阻挡的过程中部分机油会形成油滴聚集在气体通道二14处并向下滑落，滑落至倾斜导油槽3a时就会顺势由倾斜导油槽3a滑落至气体通道一13并进而滑落至内燃机本体5中再次进行润滑。

如此一来，又提高了油气分离装置的油气分离效果和时间。采用本实施例的油气分离装置，不当能够使得分离出来的机油能够迅速回到内燃机本体内进行润滑，且其分离效果好，至少使得出气管在450工作小时内无机油流出，并且即使在高温、高压、振动等恶劣工况下，也能够有效地且快速地实现油气分离。

实施例4：如图6所示，在本实施例中，所述腔体三12内设置有迷宫结构，所述迷宫结构由所述呼吸阀孔至所述出气管之间横向设置的至少一个挡块构成。其余结构与实施例2和实施例3相同。

本实施例中的迷宫结构为s型迷宫结构，由近所述呼吸阀孔处设置的横向挡板一16和近所述出气管6处设置的横向挡板二17构成，所述横向挡板一16与横向挡板二17的一端与壳体壁连接，另一端与壳体壁相离形成开口，且所述横向挡板一16和横向挡板二17的开口方向相反，在所述横向挡板一16的一侧或两侧设置有与腔体二11相通的回油孔15。在本实施例中，所述回油孔15设置在横向挡板一16的两侧的上挡油板2上。

所述出气管进气端与所述横向挡板二17相对设置，在所述横向挡板二17和壳体壁形成的开口与所述出气管的进气口之间设置有纵向挡板18，所述纵向挡板18与所述横向挡板二17之间形成气体喷孔，在所述出气管的进气口的另一侧的横向挡板二17上设置有气体回流孔19。

在本实施例中，所述横向挡板二17、纵向挡板18与壳体壁之间形成了一个四边形腔体，所述出气管6设置在邻所述纵向挡板18的壳体上，所述气体回流孔19设置在所述横向挡板二17与壳体1连接的根部，也就是说，所述喷孔和所述气体回流孔19分设在进气管6的两侧。

其中，所述纵向挡板的纵向与沿纵向设置的腔体一、腔体二和腔体三的纵向并不是一个意思，沿纵向设置的纵向是指沿气体运动方向的纵向，即重力方向的纵向，而纵向挡板是指与横向挡板方向垂直或具有角度的纵向。

采用本实施例的油气分离装置，在三级油气分离装置的过程中，油气混合物通过气体通道二11进入到腔体三12，并经过s型迷宫结构由呼吸阀孔流入到出气管。而其中被分离出来的极少的油滴通过横向挡板一16两侧设置的回油孔15再次回到腔体二11，并通过倾斜罩体壁回到内燃机本体5内进行润滑。

而通过s型迷宫结构的气体在通过横向挡板二17和纵向挡板18形成的喷孔时会呈喷射状，部分废气进入到出气管6，而部分废气被喷射到出气管外并通过气体回流孔19流入到s型迷宫结构中，再次进行循环。

如此一来，又一次增加了油气混合物的行走路径，把腔体三12内油气混合物含有的极少部分的机油彻底从废气中分离出来，并且通过回油孔回流到内燃机本体中进行润滑。使得最终由所述出气管排出的只有废气，而没有机油，不会造成机油的损失。

采用本实施例的内燃机的油气分离装置，能够使得内燃机本体内的油气混合物彻底分离，且使得机油流回内燃机本体内继续工作，而废气通过出气管流入空气过滤器进行处理。

且采用本实施例的内燃机的油气分离装置，分离效果好，能够保证在2500工作小时内无任何油滴流出，避免造成机油的损失，也保证了内燃机内机油的充足，保证内燃机内各部件的润滑效果。

另外，本实施例的油气分离装置，即使在高温、高压、振动等恶劣工况下，依然能够实现对机油混合物的有效分离，依然能够到达上述分离效果。