闭式曲轴箱通风系统和发动机的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，更具体地说，涉及一种闭式曲轴箱通风系统和发动机。


背景技术：

2.在发动机工作时，燃烧室的高压可燃混合气体和已燃气体，或多或少会通过活塞组与气缸之间的间隙漏入曲轴箱内。为了防止曲轴箱的压力过高，延长机油使用期限，减少零件磨损和腐蚀，防止发动机漏油，必须实行曲轴箱通风，通常采用闭式曲轴箱通风系统进行通风。
3.如图1所示，闭式曲轴箱通风系统中，曲轴箱中的气体从缸盖罩12排出，然后进入油气分离器13，经过油气分离器13分离后，机油回流至曲轴箱的油底壳，气体通到空气滤清器14下游的增压器15的压气机进气管，再经增压器15增压之后，进入中冷器16冷却，最后进入发动机的进气管。其中，曲轴箱设置在机体11中。
4.上述曲轴箱中气体含有机油和水蒸气，尤其天然气发动机中，水蒸气含量较多。经过油气分离器13后，气体通到增压器15的压气机进气管中，此气体中含有部分机油和水蒸气。环境温度较低时，例如环境温度为-15℃，水蒸气在压气机进气管入口处冷凝结冰，堵塞压气机进气管。
5.另外，水蒸气会流至增压器15，然后流至中冷器16，中冷器16的冷却能力较强，水蒸气会冷凝析出结冰，导致中冷器16冻裂；部分中冷器16上有放水阀，则放水阀结冰失效的风险极高，稳定性较差。
6.另外，虽然气体经过油气分离器13后机油减少，但是仍然残留有机油，在经过增压器15的压端时，附着在增压器15的压轮和压壳上，与空气中的灰尘混合，成为油泥，导致增压器15的压端效率较低。
7.综上所述，如何避免水蒸气在压气机进气管的入口处冷凝结冰，以避免堵塞压气机进气管，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

8.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种闭式曲轴箱通风系统，避免水蒸气在压气机进气管的入口处冷凝结冰，以避免堵塞压气机进气管。本实用新型的另一目的是提供一种具有上述闭式曲轴箱通风系统的发动机。
9.为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
10.一种闭式曲轴箱通风系统，包括：油气分离器，增压器，连通所述油气分离器和所述增压器的连接管道，以及能够过滤水蒸气且串接在所述连接管道上的滤清器。
11.优选地，所述滤清器为能够过滤机油的装置。
12.优选地，所述滤清器具有介质容腔，所述介质容腔用于存放过滤出来的介质。
13.优选地，所述介质容腔具有排放口，所述排放口处设置有排放阀。
14.优选地，所述排放阀具有：
15.被所述滤清器过滤出来的介质累积到设定值时打开，或所述滤清器工作设定时间打开的第一打开状态；
16.环境温度在设定温度范围内，停车后打开的第二打开状态；
17.被所述滤清器过滤出来的介质排放完后关闭的关闭状态。
18.优选地，所述排放阀为电控阀。
19.优选地，所述闭式曲轴箱通风系统还包括控制所述电控阀开闭的控制器。
20.优选地，所述排放阀为机械阀。
21.优选地，所述滤清器为凝滤式滤清器。
22.基于上述提供的闭式曲轴箱通风系统，本实用新型还提供了一种发动机，该发动机包括闭式曲轴箱通风系统，所述闭式曲轴箱通风系统为上述任一项所述的闭式曲轴箱通风系统。
23.本实用新型提供的闭式曲轴箱通风系统，通过在连接油气分离器和增压器的连接管道上串接滤清器，该滤清器能够过滤水蒸气，则实现了对油气分离器分离出的气体进行过滤，在增压器之前去除气体中的水蒸气，避免了水蒸气进入增压器的压气机进气管，从而避免了水蒸气在压气机进气管的入口处冷凝结冰，进而避免了因水蒸气结冰而堵塞压气机进气管；同时，也避免了水蒸气进入中冷器，则有效避免了因水蒸气结冰而导致中冷器冻裂，对于具有放水阀的中冷器而言，避免了放水阀结冰，提高了稳定性。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
25.图1为现有技术提供的闭式曲轴箱通风系统的结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例提供的闭式曲轴箱通风系统的结构示意图；
27.图3为本实用新型实施例提供的闭式曲轴箱通风系统中滤清器的结构示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.如图2所示，本实用新型实施例提供的闭式曲轴箱通风系统，包括：油气分离器23，增压器25，连通油气分离器23和增压器25的连接管道，以及能够过滤水蒸气且串接在连接管道上的滤清器27。
30.需要说明的是，上述油气分离器23用于对曲轴箱通风气体中的机油进行首次过滤。
31.上述闭式曲轴箱通风系统还包括曲轴箱、空气滤清器24、中冷器26、缸盖罩22和机
体21。曲轴箱中的气体从缸盖罩22排出，然后进入油气分离器23，经过油气分离器23分离后，机油回流至曲轴箱的油底壳，气体经滤清器27过滤掉水蒸气，然后通到空气滤清器24下游的增压器25的压气机进气管，再经增压器25增压之后，进入中冷器26冷却，最后进入发动机的进气管。其中，曲轴箱设置在机体21中。
32.本实用新型实施例提供的闭式曲轴箱通风系统，通过在连接油气分离器23和增压器25的连接管道上串接滤清器27，该滤清器27能够过滤水蒸气，则实现了对油气分离器23分离出的气体进行过滤，在增压器25之前去除气体中的水蒸气，避免了水蒸气进入增压器25的压气机进气管，从而避免了水蒸气在压气机进气管的入口处冷凝结冰，进而避免了因水蒸气结冰而堵塞压气机进气管；同时，也避免了水蒸气进入中冷器26，则有效避免了因水蒸气结冰而导致中冷器26冻裂，对于具有放水阀的中冷器26而言，避免了放水阀结冰，提高了稳定性。
33.为了进一步优化上述技术方案，上述滤清器27为能够过滤机油的装置。此时，滤清器27既能过滤机油，也能过滤水蒸气。
34.对于上述滤清器27的具体结构，根据实际需要进行设计，本实施例对此不做限定。
35.上述闭式曲轴箱通风系统中，通过滤清器27将油气分离器23分离出的气体进行过滤，且过滤掉机油，则实现了二次过滤机油，减小了进入增压器25的机油量，即减小了附着在增压器25的压轮和压壳上的机油，有效减小了机油对增压器25的污染，提高了增压器25的压端效率。
36.为了便于使用，上述滤清器27具有介质容腔275，该介质容腔275用于存放过滤出来的介质。可以理解的是，当上述滤清器27仅能过滤水蒸气时，过滤出来的介质即为水蒸气；当上述滤清器27能过滤水蒸气和机油时，过滤出来的介质即为水蒸气和机油。
37.上述结构中，经滤清器27过滤出来的介质先存放在介质容腔275中，当需要排放时再进行排放。当然，也可选择上述滤清器27不具有上述介质容腔275，则上述滤清器27边过滤边排放过滤出来的介质。
38.对于上述介质容腔275的具体形状和大小，根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。
39.为了便于排放过滤出来的介质，优先选择上述介质容腔275具有排放口276，且该排放口276处设置有排放阀28。
40.优选地，上述排放阀28具有：被滤清器27过滤出来的介质累积到设定值时打开，或滤清器27工作设定时间打开的第一打开状态；被滤清器27过滤出来的介质排放完后关闭的关闭状态。
41.当环境温度的最低温度接近0℃时，例如在冬季，滤清器27中有水存留，停车后滤清器27中的水可能会结冰。为了避免结冰，上述排饭阀28具有环境温度在设定温度范围内且停车后打开的第二打开状态。
42.具体地，当被滤清器27过滤出来的介质累积到设定值时打开排放阀28，或者当滤清器27工作设定时间时打开排放阀28；当环境温度在设定温度范围内时，停车后打开排放阀28；当被滤清器27过滤出来的介质排放完后关闭排放阀28。
43.对于上述排放阀28的类型，根据实际需要进行选择。例如，上述排放阀28为电控阀或机械阀。为了便于控制，优先选择排放阀28为电控阀。进一步地，上述闭式曲轴箱通风系
统还包括控制电控阀开闭的控制器29。
44.具体地，上述控制器29为发动机电子控制单元，控制发动机正常运行，自带环境温度传感器。当被滤清器27过滤出来的介质累积到设定值时、或者当滤清器27工作设定时间时，控制器29控制排放阀28打开；当环境温度在设定温度范围内时，停车后控制器29打开排放阀28；当被滤清器27过滤出来的介质排放完后，控制器29关闭排放阀28。
45.对于上述设定值、设定时间以及设定温度范围，根据实际需要进行设定，本实施例对此不做限定。
46.当上述排放阀28为机械阀时，可为机械式自动排放阀或者机械式手动开关排放阀，但是这样无法实现冬季停车放水。
47.优选地，如图3所示，上述滤清器27包括：滤清器壳体271，设置在滤清器壳体271内的滤芯272；其中，滤清器壳体271具有：滤清器进气口273、滤清器出气口274，以及介质容腔275；上述介质容腔275用于存放过滤出来的介质且滤芯272高于介质容腔275，介质容腔275的排放口276处设置有排放阀28；上述滤芯272能够过滤水蒸气和机油。
48.当然，也可选择上述滤清器27为其他结构，本实施例对此不做限定。
49.对于上述滤清器27的具体类型，根据实际需要进行选择，例如上述滤清器27为凝滤式滤清器，该凝滤式滤清器通过冷凝的方式将气体中的水蒸汽和机油分离过滤。当然，也可选择上述滤清器27为其他类型，本实施例对此不做限定。
50.如图2所示，上述闭式曲轴箱通风系统中，曲轴箱中的气体从曲轴箱流出先经过油气分离器23，实现对机油的第一次分离过滤，分离出的机油从油气分离器23的下部流回至油底壳，带有水蒸气和剩余机油的曲轴箱气体流出油气分离器23后进入滤清器27，在滤清器27中，曲轴箱气中的水蒸气和机油冷凝，留在滤清器27底部的介质容腔275中，过滤掉水蒸气和机油的曲轴箱气流出滤清器27后流到增压器25的压气机进气管，与经过空气滤清器24的空气混合后进入增压器25，增压后进入中冷器26冷却，冷却后的气体进入发动机的进气管。
51.上述闭式曲轴箱通风系统，从根本上消除了曲轴箱气体中的水蒸气和机油，避免了水蒸气和机油进入发动机进气系统中而导致油污染和水结冰。
52.基于上述实施例提供的闭式曲轴箱通风系统，本实施例还提供了一种发动机，该发动机包括闭式曲轴箱通风系统，该闭式曲轴箱通风系统为上述实施例所述的闭式曲轴箱通风系统。
53.由于上述闭式曲轴箱通风系统具有上述技术效果，上述发动机包括上述闭式曲轴箱通风系统，则上述发动机也具有相应的技术效果，本文不再赘述。
54.对于上述发动机的类型，根据实际需要进行选择，例如上述发动机为气体发动机，具体地，上述发动机为天然气发动机。本实施例对此不做限定。
55.对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。