本发明涉及各种强制通风系统领域，尤其是发动机曲轴箱强制通风系统领域，涉及一种二级叶轮式的电驱主动过滤式油气分离器及方法。
背景技术：
1、油气分离器连接发动机曲轴箱与进气管和空滤，目前几乎所有的内燃发动机工作都是靠吸入混合气后压缩，然后点燃或压燃混合气，从而驱动活塞做功产生动力，从混合气的压缩到燃烧中都会产生很高压力，被压缩的气体会从活塞和缸体的缝隙、活塞环和缸体的缝隙等地方窜出去进入曲轴箱，形成曲轴箱窜气。油气分离器的主要作用是：降低发动机的污染物排放，在窜气引入燃烧室进行重新燃烧之前，需要对曲轴箱窜气进行有效分离，使机油尽量少的进入燃烧系统减少机油消耗，同时集成曲压调节功能，调节曲轴箱内部的压力。目前，油气分离器作为曲轴箱通风系统的核心部件，其结构多为迷宫式或碰撞式。这些种类油气分离技术由于其分离效率低，所以很难满足闭式曲轴箱通风系统的要求。强制采用将会导致增压器效率降低、中冷器进油以及机油消耗异常，并最终导致整机性能、可靠性下降等问题。目前也有人员采用开式过滤式的方案，但是该方案容易导致发动机曲轴箱内的压力超过允许范围，滤芯的更换寿命不够理想。
2、在中国专利文献上公开的“主动式油气分离器”，其公告号cn110500159a，包括壳体，壳体内中心轴的中上部与壳体之间设有油气分离机构，中心轴的底部与壳体之间设有用于驱动中心轴转动的驱动机构；壳体顶部设有用于引入内燃机窜气的进气口，油气分离机构底部的壳体侧壁设有净气出口，驱动机构下方的壳体侧壁设有用于润滑油流出的回油口；油气分离机构包括与分离碟片上端盖、分离碟片下端盖以及连接在分离碟片上端盖和分离碟片下端盖之间的中心轴上的各中部分离碟片；该发明在机动车点火后自动开始工作，熄火后自动停止工作，工作过程无须电控，能够对发动机窜气进行高效的油气分离，减少润滑油的散失，无须维护即可实现长期稳定运行，具有非常高的市场价值，但是该油气分离器中的分离碟片对窜气的分离效率不高，由于结构的固有特点，该油气分离器无法提供一个良好的扬程，即曲压可能会比较高，尤其是几乎无法应用于开式方案(即出气口直排大气的方案)。
技术实现思路
1、本发明是为了克服现有的油气分离器分离效率低难以满足类似于闭式或开式曲轴箱通风系统的问题，提供一种二级叶轮式的电驱主动过滤式油气分离器，兼顾了高分离效率和主动控制压力的能力。
2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、本发明提出了一种二级叶轮式的电驱主动过滤式油气分离器，所述油气分离器包括：
4、所述壳体(1)内部分为中间的内流道和外围的分离腔(15)，所述壳体(1)内设置有内流道壁面将壳体内区域分为处于中间的内流道和外围的分离腔(15)，内流道出口和分离腔连通，内流道内设置有升压模块，内流道上端设置有进气管与内流道连通；所述升压模块包括用于加速气流的第一级动叶片(2)和用于将动叶片(2)提供给气流的动能转化为压力能的第二级静叶片(12)，所述静叶片固定在内流道壁面上，窜气气流从所述进气管进入内流道，依次通过动叶片(2)和静叶片(12)，形成高压气流；所述壳体(1)下端还设有与壳体密封连接的下端板(7)；
5、分离模块，所述分离模块包括分离棉(3)，所述分离棉(3)是一种疏油性的多孔介质，作为精滤结构设置在分离腔(15)内，其上端与壳体(1)上端接触，下端与下端板(7)接触，将分离腔(15)分隔为内外两个部分，所述分离棉(3)用于凝结吸附升压模块周围气流中的油滴；
6、所述pcv调压模块(5)包含pcv阀、出气管和pcv阀腔体，所述pcv阀腔体通过pcv阀与出气管连通，分离棉(3)外围的分离腔与pcv阀腔体连通；当pcv阀腔体内的真空度超过设定阈值，pcv阀形变使pcv阀腔体与出气管之间的通道缩小；否则pcv阀保持开启。
7、进一步的，所述壳体(1)底部还设置有用于收集存储被分离下来的油滴的储油腔(8)，储油腔(8)上表面设置有若干主回油孔(13)，下方设置有回油管道(9)，所述分离腔(15)内的油通过主回油孔(13)进入储油腔(8)，储油腔(8)内积累的油经回油管道(9)排出所述油气分离器；
8、所述回油管道(9)还设有单向阀(10)，使油单向排出所述油气分离器。
9、进一步的，所述油气分离器还包括驱动模块(4)，所述驱动模块(4)包括驱动电机(4)及与动叶片(2)相连接的驱动轴，用于带动动叶片(2)转动；所述驱动模块(4)通过法兰与壳体(1)固定在一起，在驱动模块(4)的顶部布置有散热片；所述驱动模块(4)的输出转速可调节。
10、进一步的，所述下端板(7)中心向上凸起，凸起的坡面上设有粗滤结构，粗滤结构为锥形表面分布有柱状单元的结构，柱状单元通过一定间距排布；所述分离棉(3)为疏油性纤维棉。
11、进一步的，所述油气分离器还包括便捷式拆装模块(6)，所示便捷式拆装模块(6)为一抱箍式锁紧装置，用于壳体上下部分的分离与密封结合。
12、进一步的，在pcv阀腔体的最下沿设有pcv调压模块回油孔(11)连接到分离腔(15)，使pcv阀腔体内积累的油回流到壳体(1)内。
13、进一步的，壳体上端周向布置有若干通气孔(14)，经分离棉(3)分离后的气流向上通过通气孔(14)进入pcv调压模块(5)。
14、进一步的，所述油气分离器还包括旁通阀模块(16)，所述旁通阀模块(16)位于下端板(7)的中心，用于控制壳体内部腔体与储油腔的连通与否，防止进气管前端连接的设备压力过高；
15、更进一步的，所述旁通阀模块(16)由调节阀和调节弹簧组成，所述调节弹簧用于自动关闭调节阀。
16、更进一步的，所述旁通阀模块(16)在分离棉(3)出现结冰或者堵塞的特殊状况时开启，并在结冰或堵塞现象消失后自动关闭。
17、本发明还提出了一种根据上述二级叶轮式的电驱主动过滤式油气分离器的油气分离方法，包括：
18、窜气气流经进气管进入内流道，驱动模块(4)带动升压模块的动叶片(2)高速旋转，提升气流的动能，随后气流进入静叶片(12)区域，静叶片(12)将动能转化为压力能，提升气流的压力；
19、离开静叶片(12)后，气流仍保留一定的旋转，气流中的油滴流至分离棉(3)处并渗出至分离腔的外围部分；气流通过分离棉(3)，气流中剩余的液滴由于吸附作用被分离，同样聚集在分离腔的外围部分；
20、分离腔的外围部分的油向下流动，经过回油孔(13)流出；
21、经过分离棉(3)后的气流在分离腔的外围部分向上移动，经pcv调压模块(5)离开所述油气分离器；
22、所述油气分离器还可以通过提高动叶片(2)转速，降低进气管前端的气压，达到主动控制压力的作用。
23、本发明可应用于发动机曲轴箱窜气的油滴与气体的分离；更广泛的，本发明也适用于各种形式的需要将污染物从空气中分离下来的场景，污染物的形态可以是液滴，也可以是内含固体颗粒的液滴。
24、因此，本发明具有以下显著效果：
25、(1)分离效率高，降低机油消耗和提高排放性能。本发明的油气分离器能够达到98％以上的分离效率；
26、(2)能够应用于开式和闭式的方案。由于具备升压装置，所以本发明的油气分离器方案适用于闭式方案的同时也适用于开式的方案，在开式方案也能够保障进气管前端压力处于合理范围；
27、(3)能够大范围压力内主动控制进气管前端区域的压力。通过更换不同长度和弹性模量的pcv阀弹簧，能够使得进气管前端的压力处于不同的范围，比如可以处于－2kpa～+2kpa压力范围，或－1kpa～+1kpa压力范围，或－3kpa～+3kpa压力范围。
28、(4)在分离腔内布置了旁通阀模块，有效防止进气管路压力异常。当出现极端情况，旁通阀模块可以在压力过大时开启，起到泄压限压的作用，确保本发明的油气分离器结构不对前端设备造成损伤；
29、(5)能够有效保证分离下来的油排出油气分离器，并且同时防止窜气逆向进入油气分离器。设置了储油腔和单向阀，积累下来的油可以经过单向阀排出油气分离器，同时进气管前端区域的气体无法经过单向阀进入油气分离器；
30、(6)能够便捷可靠的完成分离模块的更换。本发明的油气分离完成更换滤芯后，可以多次使用，经济环保，设置了便捷式拆装模块，能够快捷且可靠的拆卸油气分离器壳体，更换滤芯。