[发明专利]一种单缸立式柴油机用膜片控制、多级迷宫腔式呼吸器

说明书

技术领域

本发明涉及柴油机呼吸器，特别相关于立式单缸柴油机用呼吸器。

背景技术

柴油机工作时，在活塞压缩、膨胀和排气过程中，不可避免地会有少量的气缸内的高温燃气和废气经过活塞环的间隙漏入曲轴箱内，而且随着发动机的磨损、老化，漏入量会越来越多。另一方面，随着柴油机的持续运转，润滑油不断将高温部件的热量带回油底壳，使油底壳温度不断升高，在高温作用下，润滑油中的轻质易挥发成分会不断挥发出来，进一步增加曲轴箱内的压力。最终导致机油窜入气缸内燃烧，造成机油耗偏大，柴油机PM排放增加。

现国内量产的单缸立式柴油机均采用滚珠控制式的单向阀呼吸器，但实际使用过程中发现批量生产的单缸立式柴油机机油消耗偏高且波动大，主要是现在使用的呼吸器仍存在如下不足：1.仅靠重力功能实现油气分离，其分离效率低，且难以分离出呼出废气中的机油中小液滴。2.对上下移动的滚珠和单向阀座的加工精度要求较高，但在实际生产过程中难以保证加工精度，使得此呼吸器的可靠性较差，导致量产的单缸立式柴油机的曲轴箱负压波动大，最终造成机油消耗差异大,影响柴油机的颗粒排放。我国2014年颁布了非道路柴油机第三阶段的排气污染物限值，其对颗粒排放有了更严格的规定，已有研究表明，柴油机尾气约50％的颗粒排放来源于未完全燃烧的机油，故而成功设计出一款能够有效降低单缸立式柴油机机油消耗的呼吸器十分关键。

本发明针对单缸立式柴油机所用现有呼吸器的不足，设计出一款工作可靠，体积小巧，成本低廉，拥有可靠的油气分离功能，采用膜片控制，且具备多级迷宫腔的单缸柴油机呼吸器。

发明内容

本发明针对单缸立式柴油机所使用的呼吸滚珠控制式呼吸器油气分离效率较低、可靠性差、机油消耗高且批量生产波动大等缺点，提出了一种膜片控制、多级迷宫腔式呼吸器，采用的技术方案如下：

一种单缸立式柴油机用膜片控制、多级迷宫腔式呼吸器，包括呼吸器外壳总成、呼吸器底座总成；

所述呼吸器外壳总成包含呼吸器外壳体、出气管、内腔隔板I、内腔隔板II；所述出气管焊接于所述呼吸器外壳体的顶端，所述出气管与所述呼吸器外壳体内部相连通；所述内腔隔板I的一端焊接于所述呼吸器外壳体内部的一侧，所述内腔隔板II的一端焊接于所述呼吸器外壳体内部另一侧，所述内腔隔板I的另一端与所述呼吸器外壳体内壁之间设有第一空隙、所述内腔隔板II的另一端与所述呼吸器外壳体内壁之间设有第二空隙，所述第一空隙与所述第二空隙彼此相错开，所述内腔隔板I、所述内腔隔板II依次远离所述出气管；

所述呼吸器底座总成包含呼吸器底板、呼吸片、呼吸片挡板、内腔隔板III；所述呼吸器底板与所述呼吸器外壳体的底端焊接为一体，所述内腔隔板III的两端分别固定于所述呼吸器底板的一侧，所述内腔隔板III靠近呼吸器底板的一端设有出气孔，所述出气孔和所述第二空隙彼此相错开，所述内腔隔板III靠近呼吸器底板的另一端设有回油缺槽；所述呼吸片、所述呼吸片挡板均位于所述内腔隔板III与所述呼吸器底板之间，所述呼吸片的一端、所述呼吸片挡板的一端依次固定在所述呼吸器底板上与所述出气孔对应的一端，所述呼吸片挡板与所述呼吸器底板之间形成一定夹角，所述呼吸片的另一端可以向出气管的方向弹开；所述呼吸器底板上与所述呼吸片对应的位置设有进气孔、所述呼吸器底板上与所述回油缺槽对应的位置设有回油孔；

所述内腔隔板I和所述内腔隔板II之间、所述内腔隔板II和所述内腔隔板Ⅲ之间均设有呼吸器内腔填充物。

进一步，所述呼吸片挡板与所述呼吸器底板之间的夹角α为15°。

进一步，所述呼吸片的厚度为0.8mm。

进一步，所述呼吸器内腔填充物为钢丝绒滤网。

进一步，所述内腔隔板III为不规则弧形。

进一步，所述呼吸器底板安装在气门罩壳侧面，并且所述呼吸器底板与安装面之间设有呼吸器垫片；所述出气管外接橡胶管，所述橡胶管连接进气道。

进一步，所述出气孔个数为若干。

本发明的有益效果为：

(1)采用选定一定厚度的呼吸片作为曲轴箱废气呼气的单向阀，相比较呼吸滚珠控制式的单向阀，采用呼吸片控制单向阀的开启和关闭，其对加工精度要求较低，结构简单，工作可靠。

(2)通过合理布置呼吸片变形方向以及内腔隔板I、内腔隔板Ⅱ和内腔隔板Ⅲ的位置， 使整个呼吸器内腔形成连续三个迷宫式内腔，其不仅可以提升呼出废气中油气分离的效率，也可以使呼吸器形成合适的沿程流阻，防止因进气道内真空度过大而增加呼吸器的负担。