[发明专利]用于内燃机的汽缸盖油分离器(流动受控的油分离器)

说明书

本发明涉及一种设置在内燃机的汽缸盖中的汽缸盖油分离器。为了减少维护并简化油分离器，该汽缸盖油分离器包括构造为特斯拉阀的流动通道，该流动通道设计为使得：空气‑油的气溶胶从第一开口处的气溶胶入口沿第一流动方向(分离方向)到第二开口处的空气出口流动通过较长的流动路径，而空气‑油的气溶胶从第二开口处的入口沿相反于分离方向的通风方向到第一开口处的流体出口流动通过较短的流动路径。

技术领域

本发明涉及一种用于对从内燃机曲轴箱中排出的窜气(空气-油的气溶胶)进行油分离的装置，该装置通常也被称为用于曲轴箱通风的油分离器。窜气通常包括油蒸气、废气、未燃烧的燃料和/或水蒸气。曲轴箱通风旨在在曲轴箱中保持轻微的负压，以便例如以这种方式提供最佳的发动机运行并符合现行的环境保护要求。分离器装置中分离出的油返回到油路中。剩余的窜气混合物可以通过进气侧给送到发动机进行燃烧。

背景技术

现有技术

这种油分离器早已在发动机构造的实践中被知晓。它们通常包括隔膜阀(也称为压力控制阀，缩写为PCV)，用于控制曲轴箱中的轻微负压，以防止含油空气不必要地被排放到环境中。窜气(空气-油的气溶胶)通过给送管路被给送入油分离器，在油分离器中与油分离，随后分离出的油通过返回管路返回到集油槽或曲轴箱中。然后可以将已经去除油的空气(在某种程度上也称为“洁净空气”)再次给送至内燃机的进气。

这种被动分离油的装置利用了惯性分离原理，其中，由于油自身的质量惯性，在油分离器的至少一个冲击壁(impact wall)处，较重的油落下而较轻的空气偏转，使得油与气溶胶流分离。这种油分离器通常也被称为“惯性分离器”。

例如从本申请人的DE 10 2008 044 857 A1中已知，惯性分离器例如可以呈旋风分离器或冲击分离器的形式。这种冲击分离器包括壳体，该壳体具有供空气-油的气溶胶流入的入口开口。

更具体地，本发明涉及一种可以布置在内燃机的汽缸盖中的汽缸盖油分离器。内燃机在汽缸中容纳至少一个可相对移动的活塞，该活塞通过活塞的下端驱动以可旋转的方式安装在内燃机的曲轴箱中的曲轴。曲轴的下方设置有用于收集油的集油槽。汽缸盖油分离器具有第一开口、油分离装置和第二开口，该第一开口用于给送从曲轴箱通过给送管路给送的空气-油的气溶胶，该油分离装置流体连接到第一开口用以将油从空气-油的气溶胶中分离，该第二开口与油分离装置邻接并流体连接到油分离装置，并且该第二开口流体连接到或可流体连接到返回管路以便已经去除油的空气返回。

现有技术由DE 10 2014 011 355 A1、EP 2 532 850 B1、DE 10 2010 004 910A1、DE 198 20 384 A1、DE 39 10 559 A1和DE 38 32 013 C2已知。

现有技术的弊端

尽管这种汽缸盖油分离器已经实现了将包含在气溶胶中的油与空气进行高度令人满意的分离，但它们结构复杂并具有数量众多的部件。

在某些内燃机中，曲轴箱需要额外的通风，而现有的惯性分离器(例如，迷宫式分离器)由于其构造不能实现这样的通风，因此需要另外的部件。

发明内容

技术问题(目的)

以现有技术为基本出发点，本发明涉及至少部分地克服这些弊端的技术问题，特别是提供一种适于安装在内燃机的汽缸盖中的油分离器，该油分离器具有更简单的结构并具有改进的功能，特别是根据需要也可以使用该油分离器实现对曲轴箱的通风。

因此，该目的已经以最简单的构型实现了，这是因为该油分离装置包括流动通道，该流动通道被设计成使得：在第一开口处沿分离方向(SR1)进入的空气-油的气溶胶必须比从第二开口处流入并沿与分离方向相反的通风方向(SR2)流动到第一开口的流体流动通过更长的流动路径来流动到第二开口处的已清除油的空气的空气出口。该流动通道在分离方向(SR1)上呈用于提供流动受控的油分离的几何构型。