[发明专利]一种呼吸系统

说明书

本发明涉及一种呼吸系统，包括分离器壳体，在分离器壳体内依次设置粗分离模块、一级分离模块、二级分离模块及三级分离模块；在分离器壳体上设置有混合气进气口、粗滤回油口、一级回油口、二级回油口及曲轴箱通风管接口；粗滤回油口、一级回油口及二级回油口在凸轮轴室的高度依次降低。本技术方案经过CFD分析和试验验证，该呼吸系统效率高，分离效果好，满足发动机各工况下油气分离需求。并且该油气分离器可以安装在各种材质的缸盖护罩上，安装空间小，便于拆装，开发成本低。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体是指一种呼吸系统。

背景技术

发动机在工作时，会有部分可燃混合气和燃烧产物经活塞环由气缸窜入曲轴箱内，这部分活塞窜气将携带部分机油通过曲轴箱通风系统进入气缸燃烧，如果不及时将机油从活塞窜气中分离出来，将导致发动机“烧机油”现象。

为实现将将活塞窜气中的油气分离，现发动机使用旋风式油气分离器进行油气分离。旋风式油气分离器的工作原理如图1所示，包括一级分离器02、二级分离器03。

当含油雾气体沿轴向进入旋风分离管后，气流受导向叶片的导流作用而产生强烈旋转，气流沿筒体呈螺旋形向下进入旋风筒体，密度大的油滴在离心力作用下被甩向分离器壁，并在重力作用下，沿分离器壁下落流出旋风管排油口04至油底壳中。旋转的气流在筒体内收缩向中心流动，向上形成二次涡流经导气管至顶部出口流出。

旋风式分离器的缺点是，发动机高速运转时，离心力大，油气分离效果好。发动机低速运转时，离心力小，油气分离效果差，而发动机的常用转速区间是低转速区间，故改油气分离器效果不好。

针对旋风式分离器的不足之处，现技术采用集成在塑料缸盖护罩上的迷宫式油气分离器进行油气分离，迷宫式油气分离器工作原理如图2所示：集成在塑料缸盖护罩上，里面布置各个挡板、孔板，流速较高的油雾进入迷宫式分离器会撞击在迷宫挡板上，渐渐汇集成比较重的机油油滴。在重力作用下油滴沉淀到管壁上并在机油回流管中聚集，流回曲轴箱。但是撞击式油气分离模块集成在缸盖护罩上，效果较好，但仅适用于塑料缸盖护罩，对空间要求高，不适合大部分发动机。

发明内容

本发明的目的是提供一种呼吸系统，实现安装在各种材质的缸盖护罩上，满足小空间的布置要求，以解决上述分离器的不足之处。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种呼吸系统，包括分离器壳体，在所述分离器壳体内依次设置粗分离模块、一级分离模块、二级分离模块及三级分离模块；

在所述分离器壳体上设置有混合气进气口、粗滤回油口、一级回油口、二级回油口及曲轴箱通风管接口；

所述混合气进气口与粗分离模块的进气侧相对应，所述粗滤回油口位于粗分离模块与一级分离模块之间，所述一级回油口设置于二级分离模块的出气侧，所述二级回油口设置于三级分离模块的出气侧，所述曲轴箱通风管接口位于三级分离模块的后端；

所述粗滤回油口、所述一级回油口及所述二级回油口在凸轮轴室的高度依次降低。

进一步的，所述粗分离模块为异形凸台结构。

进一步的，一级分离模块包括第一孔板和第一齿形板，所述第一孔板包括第一孔板本体及设置于第一孔板本体下方的多个小孔，设置小孔部分的第一孔板本体的厚度大于没有设置小孔部分的第一孔板本体厚度；

第一齿形板包括第一齿形板本体及设置于第一齿形板本体上的第一凸台，所述第一凸台由四棱柱体和四棱锥体组成。

进一步的，所述第一齿形板的底部及顶部均与分离器壳体有设定的间隙。

进一步的，二级分离模块包括第二孔板和第二齿形板，所述第二孔板包括第二孔板本体及设置于第二孔板本体下方的多个小孔，设置小孔部分的第二孔板本体的厚度大于没有设置小孔部分的第二孔板本体厚度；