一种增压器油气分离系统及其通风罐的制作方法

    技术2022-07-11  122


    本实用新型属于发动机技术领域,尤其是涉及一种用于增压器油气分离系统的通风罐和增压器油气分离系统。



    背景技术:

    在新机型开发过程中,一般通过测量曲轴箱漏气量(是指发动机工作时由燃烧室通过气缸与活塞组窜入曲轴箱的气体流量)来间接判断活塞环/缸套等零件的磨损情况,进行拉缸/化瓦等故障预判;但由于增压器工作过程中也有漏气会混入润滑油,通过回油管进入曲轴箱;由于未对增压器漏气量进行测量,因此会影响曲轴箱漏气量的测量结果,引起误判。另外,随着相继增压技术的引入(包括多个并联增压器的增压系统),受控增压器截止时叶轮转速较低;如果增压器漏气随润滑油进入曲轴箱,会使曲轴箱压力变高,破坏轴封处的压力平衡,导致增压器漏油。

    目前,常利用增压器试验台精确测定增压器的漏气量。但是种方法有两个缺点,一是增压器与发动机分离,很难将增压器调到与匹配发动机时相同的工况,二是增压器试验台造价、运行成本高。

    常用曲轴箱负压泵从曲轴箱向外抽气的方式来降低曲轴箱压力,甚至制造负压;这种方式虽然可以避免相继增压机型中受控增压器的漏油问题;但是单纯减小曲轴箱压力小,可能起不到防止漏油的效果;如果将曲轴箱抽成负压,可能还会导致活塞组漏气量加大,降低其可靠性。另外,增加一个泵及其控制系统,也增加了发动机的故障率。



    技术实现要素:

    旨在克服上述现有技术中存在的不足,本实用新型解决的技术问题是,提出了一种增压器油气分离系统及其通风罐,对增压器的漏气和回油进行分离,可实现增压器漏气量和曲轴箱漏气量的单独测量,避免了误判的发生。

    本实用新型是这样实现的,一种用于增压器油气分离系统的通风罐,所述通风罐包括中空的罐体,所述罐体的顶板设有进油口和出气口;

    所述罐体内设置有隔离管,所述隔离管顶端固定在所述顶板上,底端向所述罐体的底板方向延伸且与所述底板之间留有进油间隙;

    所述罐体的所述底板设有回油口,且所述回油口位于所述罐体内的一端延伸至所述隔离管内。

    优选地,所述隔离管上端环设有一圈通气孔。

    优选地,所述通气孔的中心到所述顶板的内侧面的距离等于所述隔离管的底端到所述底板的内侧面的距离。

    优选地,所述罐体呈中空圆柱体结构,且所述罐体、所述隔离管和所述回油口三者共轴线。

    优选地,所述进油口的直径大于所述出气口的直径,所述回油口的直径等于所述进油口的直径。

    本实用新型是这样实现的,一种增压器油气分离系统,包括增压装置和油底壳,还包括所述通风罐;

    所述通风罐的所述进油口与所述增压装置上设置的回油管相连接,所述通风罐的所述回油口与所述油底壳上设置的进油管相连接;

    所述通风罐的所述出气口用于与发动机油气分离器或漏气测量设备连接。

    优选地,所述通风罐呈水平设置,且所述回油管中的倾斜管段与水平面之间的倾角大于等于5°。

    优选地,所述增压装置为增压器,所述增压器上设置有一个所述回油管。

    优选地,所述增压装置为相继增压装置,包括多个并联的增压器;每个所述增压器上分别设置有一个所述回油管。

    优选地,所述进油管的底端伸入到所述油底壳内的机油液面下方;

    且,所述通风罐的底部与所述机油液面的高度差为h,所述进油管的底端位于所述机油液面下的深度为l,h与l的差值大于等于11倍的曲轴箱相对压力值。

    采用了上述技术方案后,本实用新型的有益效果是:

    本实用新型的通风罐,包括中空的罐体,罐体的顶板设有进油口和出气口;罐体的内设置有隔离管,隔离管顶端固定在顶板上,底端向罐体的底板方向延伸且与底板之间留有进油间隙。罐体的底板设有回油口,且回油口位于罐体内的一端延伸至隔离管内。本实用新型的增压器油气分离系统,包括增压装置、油底壳和上述的通风罐;通风罐的进油口与增压装置上设置的回油管相连接,通风罐的回油口与油底壳上设置的进油管相连接;通风罐的出气口用于与发动机油气分离器或漏气测量设备连接。

    当增压器回油进入罐体时,会在其腔体内积聚;当液面高于回油口顶端时,从回油口流出。此时机油液面和隔离管内部阻气腔形成一个封闭空间,此空间仅与回油口相连与,进油口不直接相连。这样就实现了增压器回油口中机油和漏气的分离,漏气会通过出气口进行增压器漏气量的测量;实现增压器漏气量和曲轴箱漏气量的单独测量,有利于开发时准确监控增压器和活塞组的运行状态,同时避免了误判的发生。当增压装置为相继增压装置时,无需配套曲轴箱负压泵及其控制系统就可将增压器回油压力降为0或负值,可以避免相继增压机型中受控增压器漏油,或轴承磨损等故障。

    综上,本实用新型结构简单,成本低,主要用于对增压器的漏气和回油进行分离,实现增压器漏气量和曲轴箱漏气量的单独测量,避免误判的发生;若应用于相继增压机型中,可避免增压器漏油故障。

    附图说明

    图1是本实用新型通风罐的结构示意图;

    图2是图1的截面图;

    图3是本实用新型通风罐的尺寸示意图;

    图4是本实用新型增压器油气分离系统的结构原理图;

    图5是图4的局部放大图;

    图中:1-罐体,11-进油口,12-出气口,13-隔离管,131-外腔,133-阻气腔,14-回油口,15-通气孔,2-增压器,3-油底壳,31-机油液面,4-回油管,5-进油管,6-发动机油气分离器,7-液面,8-水平面,a-通风罐。

    具体实施方式

    为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

    如图1至图3共同所示,一种用于增压器油气分离系统的通风罐,该通风罐a包括呈中空圆柱体结构的罐体1,罐体1的顶板设有进油口11和出气口12;罐体1的中空腔体内设置有隔离管13,隔离管13用于以将中空腔体分为位于隔离管13内的阻气腔132和位于隔离管13外的外腔131;隔离管13顶端固定在顶板上,隔离管13底端向罐体1的底板方向延伸且与底板之间设有进油间隙,即未与底板接触(间隙尺寸参考图3所示的h3);进油口11和出气口12均与外腔131连通;罐体1的底板设有回油口14,且回油口14位于罐体1内的一端延伸至隔离管13内部的阻气腔132中。

    本实施例中,进油口11、出气口12和回油口14均为管体结构;进油口11的直径d4大于出气口12的直径d5,回油口14的直径d4等于进油口11的直径d4。且罐体1、隔离管13和回油口14三者共轴线。

    隔离管13上端(临近罐体1的顶板)环设有一圈通气孔15,通气孔15的中心到顶板的内侧面的距离h4等于隔离管13的底端到底板的内侧面的距离h3。

    通风罐a的设计尺寸有多种,本实施例还提供常用通风罐a尺寸表,如表一所示。表中的这些具体数值仅为部分试验数据,该数据仅是示例性的,并非仅有这些数值是适用的,可以根据需求进行设计。

    表一

    如图4和图5共同所示,本实施例还公开了一种增压器油气分离系统,包括增压装置、油底壳3和通风罐a。

    通风罐a的进油口11与增压装置上设置的回油管4相连接,通风罐a的回油口14与油底壳3上设置的进油管5相连接;通风罐a的出气口12用于与发动机油气分离器b或漏气测量设备连接。

    本实施例属于通风罐a在相继增压机型中的具体应用;上述增压装置为相继增压装置,包括多个并联的增压器2,每个增压器2上分别设置有一个独立的回油管4。多个回油管4交汇到回油总管,该回油总管再与通风罐a的进油口11连通。

    同样,本实施例中的通风罐a也可以匹配普通增压机型;即上述增压装置为单个增压器,对应有一个回油管(该方案容易理解,因此未对其进行附图展示)。

    本实施例中,为了防止回油不畅,通风罐a需呈水平设置,且所有回油管4中的倾斜管段与水平面之间的倾角均大于等于5°。

    进油管5的底端伸入到油底壳3内的机油液面31下方;且,通风罐a的底部与机油液面31的高度差为h,进油管5的底端位于机油液面31下的深度为l,h与l的差值大于等于11倍的曲轴箱相对压力值(仅数值间的比较,不考虑单位)。

    增压器2的回油通过进油口11进入罐体1内时,会在罐体1内积聚,当液面7高于回油口14上端时,从回油口14流出。此时液面7和隔离管13内部阻气腔5形成一个封闭空间,此空间仅与回油口14相连,与进油口11不直接相连。这样就实现了增压器2回油口14中机油和漏气的分离,漏气会通过出气口12排出。出气口12可以连接漏气测量设备,进行增压器漏气量的测量;实现增压器漏气量和曲轴箱漏气量的单独测量,有利于开发时准确监控增压器2和活塞组的运行状态,同时避免了误判的发生。且无需配套曲轴箱负压泵及其控制系统就可将增压器回油压力降为0或负值,可以避免相继增压机型中受控增压器漏油或轴承磨损等故障。

    不测量时,出气口12也可以连接大气(开式循环)或增压器2进气口(闭式循环)。注意,增压器2漏气中含有机油液滴,当连接大气或增压器,对进气清洁度要求较高时,应增加发动机油气分离器6。

    另外,隔离管13上的通气孔15可以有效避免油底壳3内机油因受曲轴箱压力作用而通过回油口14反流,造成罐体1内机油液面上升的现象。此孔虽会造成曲轴箱废气反流进入出气口12,但通过合理设计通气孔15直径(参考图3),可以让曲轴箱废气占出气口总出气量的5%以内。

    综上,本实用新型结构简单,成本低,主要用于对增压器2的漏气和回油进行分离,实现增压器漏气量和曲轴箱漏气量的单独测量,避免误判的发生;若应用于相继增压机型中,可避免受控增压器漏油故障。

    以上所述为本实用新型的较佳实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改和改进,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种用于增压器油气分离系统的通风罐,其特征在于,所述通风罐包括中空的罐体,所述罐体的顶板设有进油口和出气口;

    所述罐体内设置有隔离管,所述隔离管顶端固定在所述顶板上,底端向所述罐体的底板方向延伸且与所述底板之间留有进油间隙;

    所述罐体的所述底板设有回油口,且所述回油口位于所述罐体内的一端延伸至所述隔离管内。

    2.如权利要求1所述的用于增压器油气分离系统的通风罐,其特征在于,所述隔离管上端环设有一圈通气孔。

    3.如权利要求2所述的用于增压器油气分离系统的通风罐,其特征在于,所述通气孔的中心到所述顶板的内侧面的距离等于所述隔离管的底端到所述底板的内侧面的距离。

    4.如权利要求1所述的用于增压器油气分离系统的通风罐,其特征在于,所述罐体呈中空圆柱体结构,且所述罐体、所述隔离管和所述回油口三者共轴线。

    5.如权利要求4所述的用于增压器油气分离系统的通风罐,其特征在于,所述进油口的直径大于所述出气口的直径,所述回油口的直径等于所述进油口的直径。

    6.一种增压器油气分离系统,包括增压装置和油底壳,其特征在于,还包括权利要求1-5任一项所述的通风罐;

    所述通风罐的所述进油口与所述增压装置上设置的回油管相连接,所述通风罐的所述回油口与所述油底壳上设置的进油管相连接;

    所述通风罐的所述出气口用于与发动机油气分离器或漏气测量设备连接。

    7.如权利要求6所述的增压器油气分离系统,其特征在于,所述通风罐呈水平设置,且所述回油管中的倾斜管段与水平面之间的倾角大于等于5°。

    8.如权利要求7所述的增压器油气分离系统,其特征在于,所述增压装置为增压器,所述增压器上设置有一个所述回油管。

    9.如权利要求7所述的增压器油气分离系统,其特征在于,所述增压装置为相继增压装置,包括多个并联的增压器;每个所述增压器上分别设置有一个所述回油管。

    10.如权利要求6所述的增压器油气分离系统,其特征在于,所述进油管的底端伸入到所述油底壳内的机油液面下方;

    且,所述通风罐的底部与所述机油液面的高度差为h,所述进油管的底端位于所述机油液面下的深度为l,h与l的差值大于等于11倍的曲轴箱相对压力值。

    技术总结
    本实用新型公开了一种增压器油气分离系统及其通风罐,通风罐包括中空的罐体,罐体的顶板设有进油口和出气口;罐体内设隔离管,其顶端固定在顶板上,底端向罐体的底板方向延伸且与底板之间留有过油间隙;底板设有回油口且回油口一端延伸至隔离管内。增压器油气分离系统包括增压装置、油底壳和上述通风罐;通风罐的进油口与增压装置上的回油管相连接,通风罐的回油口与油底壳上的进油管相连接;通风罐的出气口用于与发动机油气分离器或漏气测量设备连接。本实用新型结构简单,成本低,可对增压器的漏气和回油进行分离,实现增压器漏气量和曲轴箱漏气量的单独测量,避免误判的发生;若应用于相继增压机型中,可避免受控增压器漏油故障。

    技术研发人员:康家驹;魏宗辉;张安占
    受保护的技术使用者:潍柴动力股份有限公司
    技术研发日:2019.06.27
    技术公布日:2020.04.03

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