油气分离器的制作方法

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种油气分离器。

背景技术：

在发动机工作时，会有一部分可燃混合气和废气经活塞环窜入曲轴箱内，这部分气体被称为曲轴箱窜气，简称窜气。窜气中含有大量油气，该部分油气若排放到大气中则会对大气造成污染并且增加油气的消耗；另外，窜气中还含有机油，这些机油会在发动机的某些部件中沉积，而严重影响这些部件的使用性能，长久下去甚至会造成发动机故障。为了避免上述问题，而在发动机中设置曲轴箱通风系统。曲轴箱通风系统可将油气分离，分离出的机油回收利用，而分离后的含油气窜气与新鲜空气混合后又被引入燃烧室中重新燃烧。油气分离器是曲轴箱通风系统中最重要的零部件，其承担着将窜气携带的机油进行分离并回收的作用，其性能直接影响曲轴箱通风系统的整体性能。

图1是现有的油气分离器的结构示意图，图2是图1的局部放大图。参见图1和2所示，现有的油气分离器400包括壳体401和盖板402，壳体401和盖板402内设置有迷宫结构403，迷宫结构403之前的盖板402上设置有进气口405，进气口405与气门室503连通，迷宫结构403之后的盖板402外设有回油管404，回油管404伸入气缸盖501上的储油槽502，回油管404管口位于储油槽502中机油液面以下。

发动机工作时，迷宫结构403之后的油气分离器400内与气门室503之间形成压强差(即油气分离器压损)△p’，△p’＝p’2-p’1，而回油管404中回收有机油，回油管404中回油产生的压强为ρgh。其中，p’1——气门室压强(近似等同于曲轴箱压强)，p’2——迷宫结构之后的油气分离器内的压强，△p’——油气分离器压损，h’——回油高度，ρ——机油密度。当ρgh’＞△p’时，回油管404中分离出的机油能够流回储油槽502中。

然而，现有的油气分离器400存在如下缺点：首先，发动机随工作时间增长而劣化，活塞漏气量迅速增大，而导致油气分离器压损△p’增大，当ρgh’＜△p’时，回油管404中机油被反向压入油气分离器400，导致曲轴箱通风系统窜油；其次，采用柱塞式pcv(positivecrankcaseventilation，曲轴箱强制通风)阀的曲轴箱通风系统，随着发动机工作时间增长，pcv阀磨损，通过pcv阀的气量逐渐增大，进而导致油气分离器压损△p’增大，当ρgh’＜△p’时，回油管404中机油被反向压入油气分离器400，导致曲轴箱通风系统窜油；再者，为了保证回油顺畅，需满足h’＞h’＝△p’max/(ρg)，其中△p’max——油气分离器最大压损，h’——最大回油高度，这使得油气分离器400的空间布置存在较大的难度。

技术实现要素：

鉴于上述状况，有必要提供一种新型的油气分离器，其可以解决曲轴箱通风系统窜油的问题，并降低油气分离器空间布置难度。

本实用新型提供一种油气分离器，包括壳体、盖板、以及迷宫结构，所述盖板密封地扣设于所述壳体上，所述壳体与所述盖板之间设置有所述迷宫结构，所述迷宫结构之前的所述盖板上开设有进气口，所述迷宫结构之后的所述壳体上开设有出气口，所述迷宫结构之后的所述盖板外凸设有与所述油气分离器连通的回油管，所述油气分离器还包括旁通阀，所述迷宫结构之后的所述盖板上开设有第二进气口，所述旁通阀设置于所述第二进气口中。

进一步地，所述油气分离器还包括折流板，所述折流板为多个且间隔设置于所述壳体内，所述折流板上开设有通气道，相邻两所述折流板上的所述通气道相互交错设置，多个所述折流板夹设于所述壳体和所述盖板之间形成所述迷宫结构，各所述通气道将所述迷宫结构连通。

进一步地，所述旁通阀包括阀帽、导向孔、以及弹簧，所述阀帽包括阀帽本体和凸设于所述阀帽本体顶端外周的挡块，所述导向孔设置于所述油气分离器中且与所述第二进气口同轴相对，所述弹簧插设于所述导向孔中且夹设于所述导向孔与所述阀帽本体之间，所述弹簧始终处于压缩状态，在所述弹簧作用下，所述阀帽本体沿所述第二进气口移动，所述挡块卡合于所述第二进气口外周的所述盖板上。

进一步地，所述旁通阀还包括卡合管，于所述油气分离器中的所述卡合管与所述第二进气口同轴连通，所述卡合管与所述第二进气口外周的所述盖板密封连接，在所述弹簧作用下，所述阀帽本体沿所述卡合管移动，所述挡块卡合于所述卡合管上端。

进一步地，所述旁通阀还包括柱体，所述柱体竖直设置于所述阀帽本体顶端中心，所述柱体插入所述弹簧中。

进一步地，所述旁通阀还包括槽体，所述槽体开设于所述阀帽本体顶端中心，所述弹簧夹设于所述槽体和所述导向孔之间。

进一步地，所述旁通阀还包括密封垫，所述密封垫设置于所述挡块与所述卡合管之间。

进一步地，所述油气分离器还包括导油结构，所述导油结构为导油孔，所述导油结构开设于靠近所述盖板一端的所述折流板上。

进一步地，所述油气分离器还包括导油结构，所述导油结构为导油槽，所述导油结构通过所述折流板与所述盖板之间间隔一定距离而成。

进一步地，所述折流板为平面板体、局部凸出的板体、或折弯状板体。

本实用新型实施例的技术方案带来的有益效果是：上述油气分离器，由于设置有旁通阀，避免曲轴箱通风系统窜油的问题，同时降低油气分离器空间布置难度。

附图说明

图1是现有的油气分离器的结构示意图。

图2是图1的局部放大图。

图3是本实用新型的油气分离器的结构示意图。

图4是本实用新型的迷宫结构的剖视图。

图5是图3的局部放大图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

图3是本实用新型的油气分离器的结构示意图，图4是本实用新型的迷宫结构的剖视图，图5是图3的局部放大图。如图3至5所示，油气分离器100包括壳体101、盖板102、折流板103、通气道104、迷宫结构105、进气口106、出气口107、回油管108、第二进气口110、以及旁通阀111。

壳体101大体呈长方体状，壳体101包括一个底板和四个侧壁。盖板102为板状结构，盖板102密封地扣设于壳体101上，壳体101与盖板102固定连接如焊接、胶粘、紧固件连接等。为确保盖板102与壳体101之间密封，可在壳体101边缘与盖板102之间设置有密封条(图未示)。壳体101可与气缸盖罩202一体加工而成，也可为单独设置再与气缸盖罩连接。

折流板103为多个且间隔设置于壳体101内，折流板103与壳体101的底板垂直，折流板103与壳体101的侧壁内部固定连接，折流板103上开设有通气道104，相邻两折流板103上的通气道104相互交错设置。折流板103可为平面板体，也可为局部凸出的板体，还可为折弯状板体，而折弯状板体还可分为规则折弯状板体或不规则折弯状板体，但不限于此。多个折流板103夹设于壳体101和盖板102之间并形成迷宫结构105，各折流板103上的通气道104将迷宫结构105连通。

折流板103靠近盖板102的一端设置有导油结构109，导油结构109可以导油孔、导油槽等，但不限于此。当导油结构109为导油孔时，其可为多个均匀设置于折流板103靠近盖板102的一端；而，在本实施例中，当导油结构109为导油槽时，导油结构109可通过折流板103与盖板102之间间隔一定距离来实现。

迷宫结构105之前(前方)的盖板102上开设有进气口106，进气口106位于迷宫结构105之前。出气口107设置于迷宫结构105之后(后方)的壳体101上，在本实施例中，出气口107设置于迷宫结构105之后(后方)的壳体101的侧壁上。进气口106和出气口107分别位于迷宫结构105的之前和之后，进气口106、迷宫结构105、及出气口107形成窜气通道。进气口106与气门室203连通，由于气门室203与曲轴箱是连通的且气压相近似(压差可忽略)，可以近似理解为，进气口106与曲轴箱连通。

迷宫结构105之后的盖板102外侧凸设有回油管108，回油管108与迷宫结构105之后(后方)的油气分离器100内连通。回油管108包括互相连通、直径递减的第一油管1082和第二油管1084，第一油管1082的直径大于第二油管1084的直径，第一油管1082两端分别与盖板102和第二油管1084的一端相连接，第二油管1084的另一端自由向外延伸并插入气缸盖201上的储油槽204中并没入储油槽204中机油液面以下，以防止窜气反向窜入油气分离器100。

油气分离器100原理：窜气经进气口106进入油气分离器中100，然后窜气经第一个折流板103的通气道104进入迷宫结构105，再依次经第二个折流板103阻挡折弯变向后从第二个折流板103的通气道104中流过，依次类推，窜气经过多个折流板103阻挡后折弯变向最终出气口107排出；窜气在此流通过程中多次与折流板103发生碰撞，使气体中的机油油滴粘附在折流板103及壳体101的侧壁上，机油油滴在自身重力的作用下向下流动并聚集，通过导油结构109流入回油管108中再排出至储油槽204中，实现油气分离。

迷宫结构105之后的盖板102上开设有第二进气口110，第二进气口110上设置有旁通阀111。具体地，旁通阀111包括阀帽1111、卡合管1114、导向孔1115、弹簧1116、以及密封垫1117。

阀帽1111包括阀帽本体1112和挡块1113，挡块1113凸设于阀帽本体1112顶端的外周，阀帽本体1112的厚度远大于挡块1113的厚度，挡块1113为环形。导向孔1115设置于油气分离器100中迷宫结构105之后且与壳体101固定连接，导向孔1115与第二进气口110同轴相对，卡合管1114于油气分离器100内且同轴固定于第二进气口110外周的盖板102，卡合管1114与第二进气口110密封连通，卡合管1114可避免机油从第二进气口110漏出，卡合管1114为管状，卡合管1114内径等于第二进气口110直径，阀帽本体1112直径略小于或等于卡合管1114内径，挡块1113的外径大于卡合管1114的内径。弹簧1116插设于导向孔1115中且夹设于导向孔1115与阀帽本体1112顶端之间，弹簧1116始终处于压缩状态。在弹簧1116弹力带动下，阀帽1111沿卡合管1114轴向移动，挡块1113卡合于卡合管1114上端。导向孔1115可对弹簧1116进行限位及导向。为保证旁通阀111气密性，在挡块1113与卡合管1114之间设置有密封垫1117，密封垫1117可设置于挡块1113或卡合管1114上，在本实施例中，密封垫1117可设置于挡块1113上。

进一步地，为增强弹簧1116的导向效果，阀帽本体1112顶端中心设置有竖直的柱体1118，柱体1118同轴插入弹簧1116中，柱体1118的高度应不影响旁通阀111的正常开关。为通过增加弹簧1116的长度来增加弹簧1116的强度，而在阀帽本体1112顶端中心开设有槽体1119，弹簧1116夹设于槽体1119底端和导向孔1115之间，这样在不改变每轧弹簧间形变的情况下而增加了弹簧1116的长度及强度。也可以同时设置柱体1118和槽体1119，而具有前述双重效果。

发动机工作时，迷宫结构105之后的油气分离器100内与气门室203之间压强差(即油气分离器压损)为△p＝p1-p2，而回油管108中回收有一定高度的机油，回油管108中回油产生的压强为ρgh。其中，p1——气门室压强(近似等同于曲轴箱压强)，p2——迷宫结构之后的油气分离器内的压强，△p——油气分离器压损，h——回油高度，ρ——机油密度。

发动机不工作时，旁通阀111内外压强相同，即△p＝p1-p2＝0，旁通阀111受力关系为f+g＞△ps，在弹力和旁通阀重力作用下旁通阀111处于常关状态，即第二进气口110不与气门室203连通。其中，g——旁通阀重力，f——弹簧弹力，s——第二进气口直径。随着发动机的工作，△p逐渐增大，当△p＝ρgh时，旁通阀111受力关系变为f+g＜△ps时，旁通阀111(上移)打开，气门室203中一部分(未经过分离的)窜气从第二进气口110压入迷宫结构105之后的油气分离器100中，△p减小，△p＜ρgh，回油管108内机油流回储油槽204中，同时由于△p减小，旁通阀111受力关系变为f+g＞△ps，在弹力和旁通阀重力作用下旁通阀111再次(下移)旁通阀111关闭。这样防止大量窜气被直接引入迷宫结构105之后的油气分离器100中，△p不会过大，防止了曲轴箱通风系统窜油，同时保证了较高的油气分离效率。由于旁通阀111的使用，旁通阀111可随时调节△p，并将回油管108内机油压回储油槽204中，使得油气分离器100的有效回油高度不必满足h＞h＝△pmax/(ρg)时回油管108内机油才能流回至储油槽204中，因此在设计回油管108时，可根据油气分离器100周围空间来设置回油管108高度，回油管108高度不需要达到最大回油高度，因此降低了油气分离器100的设计难度。其中，△pmax——油气分离器最大压损，h——最大回油高度。

本实用新型实施例的技术方案带来的有益效果是：上述油气分离器100，由于设置有旁通阀111，避免曲轴箱通风系统窜油的问题，同时降低油气分离器100空间布置难度。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。