[发明专利]带有集成的油分离装置的空心体

说明书

技术领域

本发明涉及一种至少局部构造成空心圆柱形的并且在下文称为空心体的带有集成的油分离装置的主体，在空心体的空腔中设置一个涡流发生器，空心体具有至少一个端侧的输入口用于将载油气体导入空腔中并且空心体具有至少一个排出口用于排出分离出的油和用于排出去除了油的气体。该油分离装置尤其是设置在气缸盖罩的内燃机中。相应地，本发明还涉及一种气缸盖罩，其包括带有集成的油分离装置的空心体。

背景技术

术语“涡流发生器”在本发明的范畴中尤其理解为一种主体，其本身具有用于载油气体的流动通道或者涡流发生器与空心体（涡流发生器设置在空心体中）一起构成用于载油气体的流动通道，并且该流动通道使得气流强制形成涡流。涡流可使油沉积到流动通道的壁上。

在实践中在内燃机和活塞式压缩机中观察到泄漏损失，其归因于密封不完全。这种泄漏损失被称为窜气并且含有显著比例的油。就内燃机而言，因此通常将出现在凸轮轴上的窜气导回内燃机进气管段中。一方面为了最大限度地减少窜气造成的油损失并且另一方面确保最佳的燃烧和对环境的最小影响，已知，为窜气进行油分离处理并且将分离出的油导回油循环中。在此力求尽可能简单但却可靠且高效地构造相应的油分离系统。

DE102004011177A1公开了一种具有开头所述特征的带有集成的油分离装置的空心体。在圆柱形壳体内部设置一个螺旋形的涡流发生器，它使所输送的窜气（也被称为油雾或载油气体）基于沿由涡流发生器形成的螺旋线的流动进行旋转。通过该旋转油滴被甩向外部并且可沉积在空心体的壁上并且随后被排出。为了实现尽可能完全的油分离，除了改变各个螺旋线的导程和/或直径外，也建议依次设置多个涡流发生器，并且在不同涡流发生器中旋转方向也可改变。借助多个涡流发生器的串联连接虽然可提高分离效率，但仍产生不希望的大的流动损失和压力损失。

另外，已知多级的分离装置，其作为单独的结构单元由多个模块组合而成。这种分离装置需要非希望的大的安装空间，尤其是当其应被集成到气缸盖罩中时。例如DE10127820A1公开了一种这样的分离装置。

发明内容

有鉴于此，本发明所基于的任务是提供一种同类型的带有集成的油分离装置的空心体，该空心体能够以尽可能少的制造技术成本来改善窜气的油分离。

根据本发明，该任务通过具有权利要求1特征的空心体来解决。根据本发明，沿流动方向看在集成到空心体中的在此构成第一油分离级的涡流发生器下游设置油分离器，该油分离器用作第二油分离级。有利的是，涡流发生器和油分离环同轴地设置在空心体的空腔中。

在此有利的是，涡流发生器构造为沿空心体轴向延伸的主体，该主体在圆周上具有或构成至少一个螺旋线，使得通过该螺旋线在涡流发生器的主体和空心体的内壁之间形成至少一个流动路径用于引导导入的载油气体并且用于在内壁上沉积油粒子。在此待去除油的窜气可通过端侧的输入口流入空心体中。

空心体例如可具有简单的管的形状，在此输入口可通过该管的一个敞开的端部构成。当窜气通过端侧的输入口进入时，窜气轴向或至少基本上轴向地流向作为第一油分离级的涡流发生器，涡流发生器则引起待去除油的气体的旋转运动。除了端侧的输入口外，也可设置其它的、尤其是径向的开口。

在本发明的一种特别优选的实施方式中，涡流发生器的主体至少局部具有第二螺旋线，由此至少局部形成两个平行延伸的流动路径。在此有利的是这样的空心体方案，其中，两个螺旋线设置在涡流发生器的起端区域，并且这样设置输入口，使得流入的载油空气（窜气）基本上无流动阻力地或以最小流动阻力进入空心体中。由于窜气主要通过在空心体内部形成的负压被吸入空心体的空腔中，所以试图通过最小化流动阻力来大致维持负压。在此例如可通过一个连接在凸轮轴空腔上的泵来产生所需负压。有利的是这样构造第二螺旋线，使得其大致在完整的总共360°的螺旋圈的一半上延伸。也可无限制地设置三个或更多平行的通过螺旋线分开的流动路径。

可这样构造所述或每个螺旋线，使得改变相应螺旋线的导程。优选两个螺旋线的导程一样大，并且导程总体上通过第一螺旋线规定或取决于对其的要求。有利的是这样改变导程，使得螺旋线的螺旋壁间距和因此由螺旋壁构成的流动路径或者说流动通道的横截面减小。由此窜气在其流动路径的进程中进一步加速并且空心体空腔中存在的负压基本上得以维持。