本實用新型涉及油氣分離領域，具體涉及一種汽車發(fā)動機用組合式油氣分離器。

背景技術：

汽車發(fā)動機油氣分離器主要用于將曲軸箱內的油氣混合氣體中的機油分離出來。當油氣混合氣體進入油氣分離器內后，油氣分離器將氣體和機油分離，分離出的機油流回油底殼；但目前的油氣分離器通結構復雜、制作成本高，且油氣分離效率不佳。

另一方面，目前油氣分離器分離出的機油通常采用以下方式回到油底殼：通過第一回油管或直接通過回油孔滴落到曲軸箱內，再流回油底殼，這種回油方式雖然結構簡單，但曲軸箱內的氣體會通過回油孔進入油氣分離器，影響油氣分離器的分離效率。

技術實現要素：

本實用新型的第一目的是為了克服現有技術中存在的不足，提供一種結構簡單，制作成本低，并且油氣分離效率高，分離效果好的組合式油氣分離器。

本實用新型在第一目的基礎上的另一目的是為了一種可有效解決曲軸箱內的氣體會通過回油孔進入油氣分離器，影響油氣分離器的分離效率的問題的組合式油氣分離器。

本實用新型的技術方案是：

一種組合式油氣分離器，包括：分離器外殼，分離器外殼內設有油氣混合通道、氣體排出通道及與油氣混合通道相連通的混合氣體進口；設置在分離器外殼上的精分離結構，精分離結構包括設置在油氣混合通道內的精分離隔板及設在油氣混合通道的底面上并與精分離隔板相對應的聚油槽，精分離隔板上設有若干精分離通孔，聚油槽的底面設有第一回油孔；以及設置在分離器外殼上的旋風回油結構，且精分離結構位于混合氣體進口與旋風回油結構之間；所述旋風回油結構包括設置在分離器外殼上的旋風回油筒及設置在旋風回油筒內的出風管，所述旋風回油筒包括位于上部的圓筒部與位于下部的錐筒部，錐筒部的內徑自上而下逐漸減小，圓筒部的側面上設有連通油氣混合通道與旋風回油筒內腔的切向進口，且切向進口靠近旋風回油筒的上端，旋風回油筒的上端設有與氣體排出通道相連通的出風口，旋風回油筒的下端設有第二回油孔，所述出風管與圓筒部同軸，且出風管的上端口與出風口密封連接。

本方案的組合式油氣分離器將精分離結構與旋風回油結構合理的整合在一起，在同一油氣混合通道內實現兩級分離，從而提高油氣分離效率與分離效果。另一方面，本方案的組合式油氣分離器結構簡單，制作成本低。

作為優(yōu)選，精分離結構該包括設置在分離器外殼上并與聚油槽相對應的自密封回油結構；所述自密封回油結構包括呈上下延伸的第一回油管及套設在第一回油管上的回油扣帽，所述回油扣帽的上端開口、下端封閉，所述第一回油管位于分離器外殼的外側，第一回油管的上端口與第一回油孔密封連接，第一回油管的下端口位于回油扣帽內。

本方案的自密封回油結構可有效解決曲軸箱內的氣體會通過精分離結構的第一回油孔進入油氣分離器，影響油氣分離器的分離效率的問題。

作為優(yōu)選，回油扣帽的上端面上設有回油缺口，且回油缺口的底面高度高于第一回油管的下端口的高度。

作為優(yōu)選，第一回油管與回油扣帽的軸線豎直設置，回油扣帽的內側面上并位于回油缺口的下方設有環(huán)形限位塊，第一回油管上套設有水平浮動隔板，水平浮動隔板支撐于環(huán)形限位塊上，水平浮動隔板位于回油缺口的下方，水平浮動隔板的浮力大于重力。

本方案能夠在不影響精分離結構順利回油的情況下，有效解決當回油扣帽內的機油液面低于第一回油管的下端口時，曲軸箱內的氣體還是可以通過第一回油孔進入油氣分離器，影響油氣分離器的分離效率的問題。

作為優(yōu)選，分離器外殼的外側還設有第二回油管，第二回油管的上端與第二回油孔密封連接，第二回油管的下端設有回油閥。

本方案的回油閥可有效解決曲軸箱內的氣體會通過旋風回油結構的第二回油孔進入油氣分離器，影響油氣分離器的分離效率的問題。

作為優(yōu)選，錐筒部的內側面上設有環(huán)形紊流帶，環(huán)形紊流帶由若干設在錐筒部的內側面上的凹槽組成。本方案的環(huán)形紊流帶可以在幾乎不影響油氣分離效率的同時，提高油氣分離效果。

作為優(yōu)選，環(huán)形紊流帶位于錐筒部的內側面的中部或中上部。

作為優(yōu)選，氣體排出通道上設有單向閥結構，單向閥結構包括設置在氣體排出通道內的隔斷板，隔斷板將氣體排出通道隔斷，隔斷板上設有貫穿隔斷板相對兩側面的閥孔；設置在隔斷板中部的閥片安裝桿，閥片安裝桿上設有閥片擋板；以及套設置在閥片安裝桿上用于封遮所述的閥孔的橡膠閥片，橡膠閥片位于閥片擋板與隔斷板之間，且橡膠閥片能夠沿閥片安裝桿的軸向移動。

本方案的單向閥結構利用隔斷板兩側的氣體排出通道內的壓力變化來實現單向閥結構的啟閉，其不僅結構簡單緊湊、制作成本低，而且與常規(guī)單向閥（常規(guī)單向閥的啟閉與使用壽命直接受彈簧影響）相比，本方案的單向閥結構的啟閉與使用壽命部受彈簧影響。

作為優(yōu)選，隔斷板的側面上設有內環(huán)形凸起與外環(huán)形凸起，內環(huán)形凸起、外環(huán)形凸起與閥片安裝桿位于隔斷板的同一側，內環(huán)形凸起位于外環(huán)形凸起內，閥片安裝桿位于內環(huán)形凸起內，所述閥孔位于內環(huán)形凸起與外環(huán)形凸起之間。

作為優(yōu)選，分離器外殼包括自上而下依次分布的上殼體、中殼體與下殼體，所述氣體排出通道位于上殼體與中殼體之間，油氣混合通道位于中殼體與下殼體之間，且油氣混合通道位于氣體排出通道的正下方。本方案結構簡單緊湊，便于實際生產制作。

本實用新型的有益效果是：

其一，結構簡單緊湊，制作成本低，并且油氣分離效率高，分離效果好。

其二，可有效解決曲軸箱內的氣體會通過回油孔進入油氣分離器，影響油氣分離器的分離效率的問題的組合式油氣分離器。

附圖說明

圖1是本實用新型的實施例1的一種組合式油氣分離器的一種軸測圖。

圖2是本實用新型的實施例1的一種組合式油氣分離器的一種剖面結構示意圖。

圖3是圖2中A處的局部放大圖。

圖4是本實用新型的實施例1的回油扣帽的一種結構示意圖。

圖5是圖2中B處的局部放大圖。

圖6是圖2中C處的局部放大圖。

圖7是圖6中D處的局部放大圖。

圖8是本實用新型的實施例2的旋風回油結構的一種局部結構示意圖。

圖9是本實用新型的實施例3的自密封回油結構處的一種結構示意圖。

圖中：

上殼體1a，中殼體1b，下殼體1c；

PRV閥2；

第二回油管3，回油閥3.1；

混合氣體進口4；

油氣混合通道5；

精分離結構6，精分離隔板6.1，精分離通孔6.2，分離擋板6.3，聚油槽6.4、第一回油孔6.4.1，自密封回油結構6.5、第一回油管6.5.1、回油扣帽6.5.2、卡塊6.5.3、卡孔6.5.4、回油缺口6.5.5，環(huán)形限位塊6.5.6，水平浮動隔板6.5.7；

旋風回油結構7，圓筒部7.1，錐筒部7.2，第二回油孔7.3，出風管7.4，出風口7.5，切向進口7.6，環(huán)形紊流帶7.7；

氣體排出通道8；

單向閥結構9，隔斷板9.1，閥孔9.2，橡膠閥片9.3，閥片安裝桿9.4，閥片擋板9.5，內環(huán)形凸起9.6，外環(huán)形凸起9.7。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述：

實施例1：如圖1、圖2所示，一種組合式油氣分離器，包括：分離器外殼；設置在分離器外殼上的精分離結構6以及設置在分離器外殼上的旋風回油結構7。

分離器外殼包括自上而下依次分布的上殼體1a、中殼體1b與下殼體1c。分離器外殼內設有油氣混合通道5、氣體排出通道8及與油氣混合通道相連通的混合氣體進口4。氣體排出通道位于上殼體與中殼體之間。油氣混合通道位于中殼體與下殼體之間，且油氣混合通道位于氣體排出通道的正下方?；旌蠚怏w進口設置在下殼體的底面上。

如圖2、圖3、圖4所示，精分離結構位于混合氣體進口與旋風回油結構之間。精分離結構包括設置在油氣混合通道內的精分離隔板6.1；設在油氣混合通道的底面上并與精分離隔板相對應的聚油槽6.4；以及設置在分離器外殼上并與聚油槽相對應的自密封回油結構6.5。

精分離隔板與油氣混合通道內的氣流流通方向相垂直。精分離隔板將油氣混合通道隔斷。精分離隔板上設有若干精分離通孔6.2。精分離通孔連通精分離隔板兩側的油氣混合通道。精分離通孔呈圓錐形，且精分離通孔的橫截面積在油氣混合通道內的氣流流通方向上逐漸減小。

油氣混合通道內還設有與精分離隔板相平行的分離擋板6.3。精分離隔板與分離擋板沿油氣混合通道內的氣流流通方向前后分布。分離擋板的頂面與油氣混合通道的頂面設有間隙。分離擋板上設有過油缺口，且過油缺口的底面與油氣混合通道的底面齊平。

聚油槽的底面設有第一回油孔6.4.1。本實施例的聚油槽為兩個。精分離隔板與分離擋板位于兩個聚油槽之間。

自密封回油結構包括呈上下延伸的第一回油管6.5.1及套設在第一回油管上的回油扣帽6.5.2?；赜涂勖钡纳隙碎_口、下端封閉?；赜涂勖蓖ㄟ^卡扣結構卡接在第一回油管上?？劢Y構包括設置在第一回油管外側面上的卡塊6.5.3及設置在回油扣帽上并與卡塊相配合的卡孔6.5.4。第一回油管位于分離器外殼的外側。第一回油管的上端口與第一回油孔密封連接，第一回油管的下端口位于回油扣帽內?；赜涂勖钡纳隙嗣嫔显O有回油缺口6.5.5，且回油缺口的底面高度高于第一回油管的下端口的高度。

如圖2、圖5所示，旋風回油結構包括設置在分離器外殼上的旋風回油筒及設置在旋風回油筒內的出風管7.4。旋風回油筒的上下兩端封閉。旋風回油筒包括位于上部的圓筒部7.1與位于下部的錐筒部7.2。圓筒部與錐筒部設置在下殼體上，且圓筒部、錐筒部與下殼體為一體注塑成型結構。旋風回油筒的上端面由中殼體的底面構成。圓筒部與錐筒部同軸。錐筒部的內徑自上而下逐漸減小。圓筒部位于油氣混合通道內。錐筒部的下部位于油氣混合通道的下方。

圓筒部的側面上設有連通油氣混合通道與旋風回油筒內腔的切向進口7.6，且切向進口靠近旋風回油筒的上端。旋風回油筒的上端設有與氣體排出通道相連通的出風口7.5。出風管與圓筒部同軸，且出風管的上端口與出風口密封連接。出風管與中殼體為一體注塑成型結構。旋風回油筒的下端設有第二回油孔7.3。分離器外殼的外側還設有第二回油管3。第二回油管的上端與第二回油孔密封連接。第二回油管的下端設有回油閥3.1。

如圖1、圖2、圖6、圖7所示，氣體排出通道上設有單向閥結構9與PRV閥2。氣體排出通道的端部設有氣體排出端口8.1。單向閥結構與PRV閥位于出風口與氣體排出端口之間。單向閥結構位于PRV閥與氣體排出端口之間。

單向閥結構包括設置在氣體排出通道內的隔斷板9.1；設置在隔斷板中部的閥片安裝桿9.4；以及套設置在閥片安裝桿上的橡膠閥片9.3。閥片安裝桿與氣體排出端口位于隔斷板的同一側。閥片安裝桿與該閥片安裝桿所在的隔斷板的側面相垂直。閥片安裝桿上設有閥片擋板9.5。閥片擋板通過焊接與閥片安裝桿相連接。

隔斷板將氣體排出通道隔斷。隔斷板與氣體排出通道內的氣流流通方向相垂直。隔斷板上設有貫穿隔斷板相對兩側面的閥孔9.2。隔斷板的側面上設有內環(huán)形凸起9.6與外環(huán)形凸起9.7。內環(huán)形凸起、外環(huán)形凸起與閥片安裝桿位于隔斷板的同一側。內環(huán)形凸起位于外環(huán)形凸起內。閥片安裝桿位于內環(huán)形凸起內。內環(huán)形凸起與閥片安裝桿同軸分布。內環(huán)形凸起與外環(huán)形凸起同軸分布。閥孔位于內環(huán)形凸起與外環(huán)形凸起之間。

橡膠閥片用于封遮閥孔。橡膠閥片中心設有閥片安裝孔，閥片安裝桿插設在閥片安裝孔內。橡膠閥片位于閥片擋板與隔斷板之間。且橡膠閥片能夠沿閥片安裝桿的軸向移動。閥片安裝孔的內徑小于內環(huán)形凸起的內徑，橡膠閥片的外徑大于外環(huán)形凸起的外徑。

本實施例的組合式油氣分離器的具體工作如下：

第一；曲軸箱內的油氣混合氣體通過混合氣體進口進入油氣混合通道內。

第二，油氣混合通道內的油氣混合氣體首先通過精分離結構進行油氣一級分離，精分離結構的油氣一級分離過程如下：

油氣混合通道內的油氣混合氣體經過精分離隔板、精分離通孔與分離擋板后將油氣混合氣體的機油與氣體分離，分離出的機油在自重作用下聚集到聚油槽內；接著，通過第一回油孔與第一回油管流入回油扣帽內并聚集在回油扣帽內，當聚集在回油扣帽內的機油液面高度高于回油缺口的底面高度時，回油扣帽內的機油將由回油缺口流出到曲軸箱內并流回油底殼；在這個過程中，由于回油缺口的底面高度高于第一回油管的下端口的高度，當聚集在回油扣帽內的機油由回油缺口流出時，回油扣帽內的機油將漫過第一回油管的下端口，將第一回油管的下端口密封，從而避免曲軸箱內的氣體通過第一回油孔進入油氣分離器，影響油氣分離器的分離效率的問題。

第三，通過旋風回油結構進行油氣二級分離，旋風回油結構的油氣二級分離過程如下：

油氣混合通道內的油氣混合氣體通過切向進口進入旋風回油筒上部的圓筒部內，切向進口將油氣混合氣體切向引入圓筒部內，油氣混合氣體在圓筒部形成貼壁旋轉運動，繞旋風回油筒內壁逐漸往下旋轉，使具有較大慣性離心力的油滴甩向旋風回油筒內壁，油滴在重力作用下沿旋風回油筒內壁滑落并通過第二回油孔、第二回油管與回油閥排出；而氣體將通過出風管與出風口排出到氣體排出通道內；氣體排出通道內的氣體依次通過PRV閥、單向閥結構與氣體排出端口排出；從而將油氣混合氣體中的機油與氣體分離。

另一方面，在油氣分離器工作過程中，如圖6所示，當隔斷板右側的氣體排出通道內的氣壓大于隔斷板左側的氣體排出通道內的氣壓時，橡膠閥片沿閥片安裝桿往左移動，并通過閥片擋板限制橡膠閥片的軸向移動行程；此時閥孔開啟，隔斷板右側的氣體排出通道內的氣體通過閥孔排出到隔斷板左側，并由氣體排出通道的氣體排出端口排出。當隔斷板左側的氣體排出通道內的氣壓大于隔斷板右側的氣體排出通道內的氣壓時，則橡膠閥片抵靠在內環(huán)形凸起與外環(huán)形凸起上，將閥孔關閉，避免氣體排出通道內的氣體回流。本實用新型的單向閥結構利用隔斷板兩側的氣體排出通道內的壓力變化來實現單向閥結構的啟閉，其不僅結構簡單緊湊、制作成本低，而且與常規(guī)單向閥（常規(guī)單向閥的啟閉與使用壽命直接受彈簧影響）相比，本方案的單向閥結構的啟閉與使用壽命部受彈簧影響。

實施例2，本實施例的其余結構參照實施例1，其不同之處在于：

如圖8所示，錐筒部7.2的內側面上設有環(huán)形紊流帶7.7。環(huán)形紊流帶位于錐筒部的內側面的中部或中上部。環(huán)形紊流帶由若干設在錐筒部的內側面上的凹槽組成。環(huán)形紊流帶的凹槽密集排布。

申請人在長期研究分析中發(fā)現：在油氣混合氣體沿錐筒部的內壁往下旋轉移動的過程中，由于錐筒部的內徑逐漸減小，油氣混合氣體的轉速將逐漸增大（線速度大致恒定不變），雖然油氣混合氣體的轉速增大有利于提高油氣分離效果，但另一方面，油氣混合氣體的轉速越快，在相同的行程下則分離時間越短，而沒有足夠的分離時間（油液沒有充分分離）又會降低油氣分離效果；如此為了進一步提高錐筒部的油氣分離效果，申請人在錐筒部的內側面的中上部設置環(huán)形紊流帶，在油氣混合氣體沿錐筒部的內壁往下旋轉移動中，當螺旋向下的油氣混合氣體經過環(huán)形紊流帶時，一方面可以遏制油氣混合氣體的轉速繼續(xù)增大，從而提高油氣混合氣體的油氣分離時間，使油氣混合氣體在保持較高轉速的情況下能夠有更長的時間進行油氣分離，提高油氣分離效果；另一方面，油氣混合氣體貼著環(huán)形紊流帶運行時，將撞擊在環(huán)形紊流帶的凹槽上從而使油滴直接附著在凹槽內側面上，進一步提高油氣分離效果；當油氣混合氣體越過環(huán)形紊流帶后，油氣混合氣的轉速再次逐漸增大，進行油氣二次高效分離；如此，能夠在幾乎不影響油氣分離效率的同時，有效的提高油氣分離效果。

實施例3：本實施例的其余結構參照實施例1或實施例2，其不同之處在于：

如圖9所示，第一回油管與回油扣帽的軸線豎直設置?；赜涂勖?.5.2的內側面上并位于回油缺口的下方設有環(huán)形限位塊6.5.6。第一回油管上套設有水平浮動隔板6.5.7。水平浮動隔板中部設有第一回油管過孔，第一回油管過孔的內徑略大于第一回油管的外徑。第一回油管穿過第一回油管過孔。水平浮動隔板能夠沿第一回油管上下浮動。水平浮動隔板支撐于環(huán)形限位塊上。水平浮動隔板水平浮動隔板位于回油缺口的下方。水平浮動隔板的外徑略小于回油扣帽的內徑。水平浮動隔板的浮力大于重力。

由于在回油扣帽內的機油液面低于第一回油管的下端口時，曲軸箱內的氣體還是可以通過第一回油孔進入油氣分離器，影響油氣分離器的分離效率；對此本實施例的對實施例1中的自密封回油結構進行進一步改進，在不影響油氣分離器順利回油的前提下，有效解決這一問題。

在回油扣帽內的機油液面低于第一回油管的下端口時，由于水平浮動隔板將第一回油管與回油扣帽之間的間隙封遮，從而避免曲軸箱內的氣體通過第一回油管與第一回油孔進入油氣分離器。當回油扣帽內的機油液面逐漸升高的過程中，油扣帽內的機油將先漫過第一回油管的下端口，將第一回油管的下端口密封；然后水平浮動隔板隨機油液面一同上升，當水平浮動隔板上升至回油缺口的底面上方時，回油扣帽內的機油將由回油缺口流出到曲軸箱內并流回油底殼。