间歇转动的曲轴箱通风自清洗聚结器的制造方法_3

文档序号:9221307阅读:来源:国知局
框架或端盖248的一部分。护罩240包围旋转聚结器过滤件198并随其围绕共同的轴线250旋转。护罩240是锥形的且沿锥形的锥体相对所述轴线成一定锥度。护罩240设有内表面244,内表面244径向地面向旋转聚结器过滤件198并通过径向间隙252由此间隔开,随着护罩轴向向下地且沿着所述锥形的锥体延伸,径向间隙252增大。内表面244可设有肋,例如图17的254,肋254圆周地绕内表面244间隔排列并轴向地且沿着所述锥形的锥体延伸,以及面向旋转聚结器过滤件198和沿其设有槽形的排放路径(例如256),槽形的排放路径例如256沿其引导并排放已分离的油流。内表面244沿所述锥形的锥体从第一上轴端258轴向向下延伸至第二下轴端260。第二下轴端260由径向间隙与旋转聚结器过滤件198径向地间隔开,该径向间隙大于第一上轴端258至旋转聚结器过滤件198的径向间距。在进一步的实施例中,第二轴端260设有扇形下缘262,扇形下缘262也聚集和引导油的排放。
[0051]图18示出了进一步的实施例并在适当的地方使用了来自上文的相似标记以有助于理解。代替图13-15的下入口 190,提供了上入口端口 270,以及在272和274示出一对可能或可替换的出口端口。经过排放管212的油排放可通过单向阀(例如276)至排放软管278来提供,用于回流至发动机曲轴箱,如上文。
[0052]如上文所述的,聚结器可根据给定状态被可变地控制,该给定状态可以为发动机、涡轮增压器和聚结器至少其中之一的给定状态。在一实施例中,所述给定状态为发动机的给定状态,如上文所述的。在另一实施例中,给定状态为涡轮增压器的给定状态,如上文所述的。在另一实施例中,给定状态为聚结器的给定状态,如上文所述的。在本实施例的一变形中,所述给定状态为穿过聚结器的压降。在本实施例的一变形中,聚结器为旋转聚结器,如上文,并在穿过聚结器的压降超过预定阈值时以较高的旋转速度驱动,以便防止油在聚结器上积聚(例如在所述的中空内部内沿其内周界)以及以便降低所述压降。图19示出了一控制策略,其中在步骤290由ECM(发动机控制模块)检测并监控穿过旋转聚结器的压降dP,以及然后在步骤292判断dP在较低的发动机RPM下是否超过某一值,如果不是,则在步骤294维持聚结器的旋转速度不变,如果dP超过某一值则在步骤296聚结器以较高的转速旋转直至dP下降至某一点。所述给定状态为穿过聚结器的压降,以及所述预定阈值为预定的压降阈值。
[0053]在进一步的实施例中,聚结器为间歇旋转聚结器,间歇式旋转式聚结器设有两个运行模式,以及在给定状态低于预定阈值时处于第一静止模式,在给定状态超过预定阈值时处于第二旋转模式,如果需要的话有滞后。第一静止模式带来了提高的能量效率并降低寄生性能量损失。第二旋转模式提供了增强的从窜漏气体的空气中移除油的分离效率。在一实施例中,给定状态为发动机转速,以及预定阈值为预定发动机转速阈值。在另一实施例中,给定状态为穿过聚结器的压降,以及预定阈值为预定压降阈值。在另一实施例中,给定状态为涡轮增压器效率,以及预定阈值为预定涡轮增压器效率阈值。在进一步的变形中,给定状态为涡轮增压器增压压力,以及预定阈值为预定涡轮增压器增压压力阈值。在进一步的变形中,给定状态为涡轮增压器增压比率,以及预定阈值为预定涡轮增压器增压比率阈值,此处,如上文所述的,涡轮增压器增压比率为涡轮增压器出口的压力对涡轮增压器入口的压力的比值。图20示出了用于电气变形的控制策略,其中在步骤298检测并在步骤300由ECM监控发动机RPM或者聚结器压降,然后在步骤302如果RPM或压力超过阈值则在步骤304启动聚结器的旋转,以及如果RPM或压力未超过阈值则在步骤306维持聚结器在静止模式。图21示出了机械装置变形并在适当的地方使用了来自上文的相似标记以有助于理解。在步骤308,单向阀,弹簧或其它机械组件检测RPM或压力,以及如上文在步骤302,304,306实施决策流程。
[0054]用于提高涡轮增压器效率的所述方法包括根据涡轮增压器,发动机,以及聚结器至少其中之一的给定状态可变地控制聚结器。一实施例根据涡轮增压器的给定状态可变地控制聚结器。在一变形中,聚结器被提供为旋转聚结器,且该方法包括根据涡轮增压器效率改变聚结器的旋转速度,以及在另一实施例中根据涡轮增压器增压压力改变聚结器的旋转速度,以及在另一实施例中根据涡轮增压器增压比率改变聚结器的旋转速度,如上文所述的。进一步的实施例根据发动机的给定状态可变地控制聚结器,以及在进一步的实施例中根据发动机转速可变地控制聚结器。在进一步的变形中,聚结器被提供为旋转聚结器,以及该方法包含根据发动机转速改变聚结器的旋转速度。进一步的实施例根据聚结器的给定状态可变地控制聚结器,以及在进一步的变形中根据穿过聚结器的压降可变地控制聚结器。在进一步的变形中,聚结器被提供为旋转聚结器,以及该方法包含根据穿过聚结器的压降改变聚结器的旋转速度。进一步的实施例包含间歇地旋转聚结器以设有两种运行模式,该两种运行模式包括第一静止模式和第二旋转模式,如上文。
[0055]提供了用于再生和清洗内燃机102的曲轴箱通风系统的气-油聚结器28,114,198的方法,内燃机102在曲轴箱24,106中产生窜漏气体22,104。聚结器从窜漏气体中聚结油。该方法包括通过其间歇旋转再生和清洗聚结器。
[0056]图22示出了分级效率对粒子尺寸图。在粒子尺寸大于大约1.5 μ,效率大致相等,例如100%,无论聚结器过滤器是否旋转。随着粒子尺寸减小,效率下降,特别是对于较低的RPM (转每分钟)。
[0057]图23示出了控制系统,该控制系统包括压降(dP)传感器或调节器320,压降(dP)传感器或调节器320检测穿过聚结器的压降并发送信号至ECM322(发动机控制模块),当穿过聚结器的压降上升超过给定阈值时,ECM 322依次输出信号至频率发生器或旋转单元324以使聚结器旋转。图24示出了间歇运行,其中聚结器在326是静止的且穿过其的压降上升。当压降达到给定阈值例如328时,聚结器旋转,且穿过其的压降下降如330所示。当压降达到较低的阈值例如332时,旋转停止。然后在334压降重新开始上升,且循环重复。在间隔(例如326,334)期间,聚结器是静止的,在此期间穿过其的压降上升。在间隔(例如330)期间聚结器旋转,随着聚结器变得不饱和,在此期间穿过其的压降因它的清洗和再生而下降。图25示出了在一系列静止和旋转模式之后,相同的聚结器元件的进气阻力水平。第一条示出在静止模式运行2000小时之后的进气阻力。旋转聚结器使进气阻力从条I下降至条2,随后旋转停止且进气阻力从条2上升至条3,然后聚结器元件重新旋转且进气阻力从条3下降至条4。可遵循各种其他的间歇运行模式。
[0058]通过间歇旋转再生聚结器在聚结器寿命期内保持了高效率和洁净的聚结过滤介质以及低压降。该高效率通过有效地从过滤介质上用间歇旋转排放流体来实现。静止的聚结器具有有限的寿命且必须保养和替换。另一方面,旋转的聚结器以较低的压降提供了大于静止的聚结器的效率并可潜在地延长发动机的寿命,但需要能量输入以引起或驱动旋转,且从第一安装视角看可能更复杂和昂贵。用户越来越需要一种曲轴箱通风分离器系统,其可延长发动机寿命,以低进气阻力提供高油雾去除效率,以及小至没有的来自发动机的寄生能量损失。聚结器纤维介质充满了污染物(例如发动机曲轴箱通风装置窜漏气体中的烟灰和油),降低了聚结器过滤件的寿命。纤维聚合物介质将油捕获在纤维基体内,且被捕获的油的积聚最终导致饱和聚结器元件状态,饱和聚结器元件状态使曲轴箱压力上升至需要更换聚结器元件的程度。间歇旋转延长了聚结器过滤器寿命并降低了寄生能量损失,否则需要实行持续旋转。
[0059]本方法通过聚结器的间歇旋转对聚结器施加离心力而再生和清洗聚结器。在一实施例中,根据给定参数控制间歇旋转。在一实施例中,给定参数为聚结器状态。在一实施例中,给定参数为发动机状态。在一实施例中,给定参数为发动机的曲轴箱压力。在一实施例中,给定参数为发动机的运行服务时间。在一实施例中,给定参数为由发动机驱动的车辆的里程。
[0060]在一实施例中,该方法包括由旋转轴驱动间歇运行来再生和清洗聚结器。在一实施例中,旋转轴由发动机驱动。在一实施例中,该方法包括由电动机驱动间歇旋转来再生和清洗聚结器。在一实施例中,该方法包括由液压马达驱动间歇旋转来再生和清洗聚结器。在一实施例中,该方法包括由加压发动机油驱动间歇旋转来再生和清洗聚结器。在一实施例中,该方法包括由加压发动机油驱使的佩尔顿涡轮驱动
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