[发明专利]一种曲轴箱通风系统窜机油收集装置及其机油收集方法

说明书

技术领域

 本发明属于汽车发动机曲轴箱通风技术领域，特别涉及到一种曲轴箱通风系统窜机油收集装置及其机油收集方法。

背景技术

发动机曲轴箱通风系统是车用内燃机自20世纪60年代开始采用的一种新型技术，可以改善发动机性能、提高发动机使用寿命、降低内燃机排放污染物指标。现代汽车发动机上广泛采用强制通风方式来实现通风的目的，即通过利用发动机进气系统的抽吸作用抽吸曲轴箱内的气体，将窜入曲轴箱内的可燃混合气和废气吸入气缸内重新燃烧，从而实现曲轴箱内废气的回收利用。这不仅有利于提高发动机的经济性，而且还减轻了发动机的排放污染。然而被强制吸入气缸进行燃烧的曲轴箱窜气（blow by gas）会携带一定机油成分进入燃烧室一同燃烧，这一方面加剧了机油消耗，另一方面也恶化了燃烧过程，因此对发动机气门室罩盖和油气分离器等机油分离装置的油气分离效率提出了更高的要求，同时对如何更好地测试和评价机油分离装置的机油分离效率、采用何种方法或设备更能清淅客观的反映真实的发动机窜机油量水平，也提出了更高的要求。

现在广泛采用的发动机曲轴箱通风系统窜机油量(Oil Carry Over)测试方法如下：把冷凝器与收集瓶（玻璃瓶）串联接入发动机曲轴箱通风管路中，热机后运行在固定试验工况一定时间，试验结束后称量冷凝器后收集瓶内收集的混合物重量，并对混合物成分进行分离以得出混合物中机油成分质量。上述测试方法存在下面不足，导致测量结果不够准确，无法反应真实的发动机窜机油量水平：1、冷凝水温度无法精确控制，冷凝器冷凝效果随水温变化差别较大；玻璃收集瓶直接暴露在试验环境中，收集物结果受周围环境气温差别影响较大，有时可能会因为温度较低而使得汽油、水凝结于混合物中；2、热机、冷机过程中曲轴箱废气中携带的机油包含在最终的收集物结果中；3、串联冷凝器与收集瓶后会对曲轴箱通风系统压力、流量、流速以至于机油携带量产生影响。

发明内容

本发明的目的是提出一种曲轴箱通风系统窜机油收集装置及其机油收集方法，以更好地测试和评价机油分离装置的机油分离效率，客观地反映发动机窜机油量水平。

本发明的曲轴箱通风系统窜机油收集装置包括三通阀、保温腔体、真空泵、压力调节阀，所述三通阀的一个输出端与保温腔体的进气口相通，所述保温腔体的出气口通过压力调节阀与真空泵相通；所述保温腔体设置有加热装置，所述保温腔体的进气口与出气口之间通过滤纸隔离。

进一步地，所述保温腔体由一个掀盖式箱体构成，箱体内设置有圆锥状的空腔，所述空腔的扩口端与保温腔体的进气口相通，所述空腔的缩口端与保温腔体的出气口相通，所述滤纸设置于空腔内。圆锥状的空腔有利于降低从进气口进入的气体流速，从而更好地使机油粘附在滤纸上；掀盖式箱体方便放置及拿取滤纸。

进一步地，所述加热装置包括电源、开关、加热线圈、温度传感器及温度显示装置，所述电源、开关、加热线圈依次串联，所述温度传感器与温度显示装置相连；所述加热线圈设置于箱壁外，所述温度传感器设置于箱壁内。通过温度传感器可以实时检测箱体内的温度，从而使箱体内的温度符合试验要求。

进一步地，所述加热装置还设有一个控制器，所述控制器接收温度传感器的信号，并根据该信号控制所述开关的工作。利用控制器来自动控制开关的工作，从而实现了箱体温度的闭环自动控制。

上述的曲轴箱通风系统窜机油收集装置的机油收集方法包括如下步骤：

A：称量滤纸的重量值M1并记录，然后将滤纸放入保温腔体内；将三通阀的输入端及空闲的输出端串接入待测发动机曲轴箱通风系统的通风管路中；

B：关闭三通阀通往保温腔体的通路，启动发动机进行热机，并在热机结束后的稳态运行工况测量发动机曲轴箱压力或气门室罩盖压力值P1；同时启动加热装置，使保温腔体内的温度达到预定温度t；

C：开启三通阀通往保温腔体的通路，同时启动真空泵，利用压力调节阀调节真空泵所产生的负压值，最终使此时的发动机曲轴箱压力或气门室罩盖压力值P2与B步骤中测得的压力值P1相等；

D：使发动机在预定负荷下工作预定时间T后，取出保温腔体内的滤纸并称量得到新的重量值M2，通过公式M=（M2-M1）/T计算得出平均每小时窜机油量M。

在上述测试过程中，利用三通阀来控制废气流向，可有效消除热机、冷机过程对机油收集结果的影响；通过真空泵与压力调节阀可有效消除由于串联整套机油收集装置对曲轴箱通风系统压力、流量、流速以及机油携带量所产生的影响；加热装置可以使保温腔体内的温度保持在合适的温度，确保最终收集物的结果不会受到周围环境气温差别影响。