[发明专利]用于控制气流的阀、液体分离器、通风系统和具有该阀的内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制气流的阀，例如用于控制曲柄箱和内燃机的吸入管之间的气流的阀。本发明的阀还涉及用于对曲柄箱以及内燃机的上述示例性应用的液体分离器和通风系统。

背景技术

例如，本发明用以消除来自内燃机的漏气的油雾和/或油滴。为此，通常通过属于通风系统的通风管道将该漏气从曲柄箱导向到内燃机的吸气管，通过这种方式再循环到燃烧过程。然而，需要除去先前存留在这些漏气中的油。这些存留的油可随着在漏气中的油雾和/或油滴一起带走。

油分离在所谓的油分离器中实现，因此液体分离器用以从气体（本文为漏气）中分离油雾和/油滴。现有技术中的这类油分离器采用不同方法用以分离油雾或油滴，例如冲击分离、离心分离等。

根据内燃机的运行条件，不同的气流（每分钟体积）必须借助通风系统进行通风。在不同的运行条件下，内燃机的吸气管和曲柄箱之间的压差也不同。在吸气管中为高的低压的情况下，这可导致曲柄箱通过吸气被排空。另一方面，吸气管中太小的压力或通风管道中的过多的压力损失导致曲柄箱中的超压力。然而，曲柄箱中相对于大气压的超压是不允许的。

因而，在现有技术中，几乎在每一个内燃机中，压力控制阀被布置在通风管道中，压力控制阀控制通风系统中的压降从而防止曲柄箱产生不允许的低压或超压。如果在吸入侧的低压变得太高，则压力控制阀关闭，这样导致通风管道的附加的压降。

对于在吸气管中只存在小的低压或者例如通过堵塞布置在此处的油分离器中的一个在通风管道中发生不能接受的高的压降的情况，在通风管道中布置旁路管道，该旁路管道环绕对应的区域，从而得到油分离器。通过旁路阀关闭使这些分离器，如果分离器的压力差变得太大时，则这些旁路阀才起作用并且开启。

这些旁路阀例如可以使用弹簧而被预加载。但是，这些旁路阀不具有油分离功能。

尽管在漏气的大体积流存在时无旁路管道的不受控制的系统导致分离器处的高压损失，并且在漏气的小体积流存在时，无旁路管道的不受控制的系统导致较低的分离速率，但是具有旁路的通风系统和油分离器的构建要求非常高，因而成本也非常高。尤其需要使这类系统适应于各个内燃机的条件。

德国专利103 62 162 B4示出用于内燃机的油分离装置，该装置包括多个狭窄的通道。各通道具有缺口，该缺口具有不同的缺口宽度和大的通道截面。通道处的缺口通过这样的方式形成：该缺口作为冲击型分离器，用于漏气中携带的油。为了控制该阀的通道阻力，穿过缺口的部分的截面面积随着阀处的压力差而变化。

该现有技术的缺点在于：这类阀只可以困难地进行密封，并且很难与各种类型的发动机相适应。它也不能提供简单的可伸缩性。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种液体分离器或阀，该液体分离器或阀仅需要很少的空间，具有少量的部件，且实现旁路功能和液体分离功能。本发明的另一目的在于提供一种使用根据本发明的阀或液体分离器的通风系统和内燃机。

根据权利要求1的阀、根据权利要求35的液体分离器、根据权利要求36的通风系统以及权利要求37的内燃机，实现了该目的。在从属权利要求2至34中给出了根据本发明的阀的优选实施方式。

本发明不局限于从漏气中分离油雾或油滴，而是通常适用于从气体中分离液体。

根据本发明的阀包括具有阀口的阀座，利用阀闭合件例如阀盘可关闭该阀口。在本文中，该阀口可为单个的连接口或包括多个非连接的口。阀闭合件位于阀支承件上。根据本发明，该阀闭合件本身包括一个气体通道口或多个气体通道口，该气体通道口从阀的压力侧延伸至阀的吸入侧。气体通道口本身作为液体分离器元件。

气体通道口布置在例如阀盘的阀闭合件中，该气体通道口可以这样的方式设计：即使当阀闭合时，由此例如当阀闭合件位于阀座上时，这些气体通道口开启。这些通道口导致气流可穿过阀，即使当阀闭合时，并且，在通道中或当气流穿过通道口时，例如油的液体可以被分离。这些口可进一步设置有油分离器元件，以增大液体分离效应。

此外，另外的气体通道口可被布置在阀闭合件中，当阀被阀座关闭时这些气体通道口闭合，只有当超过阀的压力侧和吸入侧之间的特定压力差时，这些通道口才开启，使得阀闭合件向上脱离阀座。通过这样，阀闭合件中的这些另外的气体通道口开启，以允许气体通过。