[发明专利]分离装置、内燃机和离心分离器组件及从曲轴箱气体分离污染物的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分用于从内燃机的操作期间产生的曲轴箱气体分离液体和/或固体微粒形式的污染物的分离装置。 

本发明还涉及根据权利要求5的前序部分用于从发动机的操作期间产生的曲轴箱气体分离液体和/或固体微粒形式的污染物的内燃机和离心分离器组件。

本发明还涉及根据权利要求14的前序部分从内燃机的操作期间产生的曲轴箱气体分离液体和/或固体微粒形式的污染物的方法。

背景技术

图1公开了用于从在发动机的操作期间产生的曲轴箱气体分离液体和/或固体微粒形式的污染物的内燃机和离心分离器组件。发动机的曲轴箱布置成用以通过离心分离器排出污染的曲轴箱气体。因此，曲轴箱经由调节阀连接到离心分离器的气体入口上，该调节阀布置成用以在燃烧发动机在不同运行条件(例如，在导致产生不同量的曲轴箱气体的不同发动机负载和/或速度下)下保持曲轴箱中期望的气体压力。

气体入口构造成用以传导待清洁的曲轴箱气体到离心机转子的中心部分。离心机转子包括用于从曲轴箱气体分离微粒的多个分离盘，离心机转子可旋转地布置在转子壳体内部的分离空间中。清洁的曲轴箱气体通过气体出口从转子壳体中排放，气体出口构造成与包绕离心机转子的分离空间的一部分连通。

曲轴箱气体中的微粒由分离盘分离且从离心机转子抛到转子壳体的内壁上。微粒出口与包绕离心机转子的分离空间的部分连通，其中分离的微粒将沿内壁向下流动且经由微粒出口从分离空间中流出。其后，分离的微粒传导到发动机的曲轴箱。

所示出的系统构造为所谓的闭合的曲轴箱通风系统。因此，来自离心分离器的气体出口的清洁的曲轴箱气体连接到发动机的进气口。气体出口在空气过滤器下游且在涡轮增压器的压缩机上游处连接到进气口上。

在发动机和离心分离器的正常操作期间，包绕离心机转子的分离空间中的气体压力高于曲轴箱中的压力。由于压差促进分离的微粒流出微粒出口至发动机的曲轴箱，故此类压差为所期望的。小部分清洁的曲轴箱气体可通过微粒出口流动到曲轴箱，这通过将分离的微粒从微粒出口中吸出且吸入曲轴箱中来改善排出。

然而，存在包绕离心机转子的分离空间中的压力变得比曲轴箱中的压力更低的风险。例如，这可归因于进气口过滤器内的压降，和/或在曲轴箱与离心分离器之间的调节阀上的压降。这导致在分离空间与曲轴箱之间非期望的压差，这阻碍或防止分离的微粒流至曲轴箱。其甚至可引起曲轴箱气体经由微粒出口到离心分离器的非期望流动。分离的微粒的不适当排出最终将导致包绕离心机转子的分离空间内部的清洁气体的污染。

发明内容

本发明的目的在于使以上提到的风险最小化且提供分离的微粒从离心分离器的可靠排出。 

该目的通过最初限定的分离装置实现，该分离装置的特征在于，包括用于分离的微粒的收集器，其中微粒出口连接到所述连接器上，以及其中，收集器构造成用以经由连接与气体入口连通以提供在收集器与微粒出口之间的压差，以此在离心分离器的操作期间将分离的微粒从微粒出口吸出且吸入收集器中。

以此方式，本发明利用了由离心机转子在操作中产生的可靠压差。离心机转子将作为在气体入口处具有比包绕离心机转子的分离空间中的压力更低的压力的离心风扇来工作。该压差用于将分离的微粒排出到收集器中。因此，小部分清洁的气体可流通(circulating)通过微粒出口且经由收集器回到气体入口，以将分离的微粒通过微粒出口有效地吸出且吸入到收集器中。因此，代替从微粒出口到曲轴箱的之前提到的气体流，本发明可提供从微粒出口到离心分离器的气体入口的流通气体流。因此实现了分离的微粒的更可靠的排出，且降低了污染分离空间中的清洁气体的风险。

在本发明的实施例中，收集器包括以如下方式构造在收集器内部的分离器，即以便防止分离的微粒经由连接转移且回到离心分离器的气体入口。

在本发明的另一实施例中，收集器内部的分离器构造为旋流分离器。因此，旋流分离器的入口布置到离心分离器的微粒出口，而旋流分离器的气体出口布置成连接到离心分离器的气体入口。此外，旋流分离器布置成用以将分离的微粒排放到发动机的曲轴箱。

在本发明的另一个实施例中，收集器内部的分离器构造为挡板式分离器。例如，挡板可形成迷宫式路径，分离的微粒借助于该迷宫式路径收集在收集器内部且从而防止转移到气体入口。