[发明专利]可控制油分离设备

说明书

本发明涉及用于从使内燃机的曲轴箱通风的气流(10)中分离油的油分离设备(1)，所述设备具有流入侧(11)和流出侧(12)，该流入侧(11)可以流体连接至内燃机的曲轴箱且含油气流(10)可以从所述流入侧(11)流动至油分离设备(1)，所述流出侧(12)可以流体连接至内燃机的进气通道且基本上清除油的气流(10)可以从油分离设备(1)流动至所述流出侧。根据本发明，提供第一控制构件(13)，气流(10)穿过油分离设备(1)的第一流动横截面(A1)可以通过所述第一控制构件(13)变化且可以通过曲轴箱中的气体压力控制第一构件，并提供第二控制构件(14)，气流(10)穿过油分离设备(1)的第二流动横截面(A2)可以通过所述第二控制构件(14)变化且可以通过进气通道中的压力降低来控制第二构件，所述第二流动横截面(A2)位于第一流动横截面(A1)的下游。

技术领域

本发明涉及用于从使内燃机的曲轴箱通风的气流中分离油的油分离设备，所述设备具有流入侧和流出侧，所述流入侧可以流体连接至内燃机的曲轴箱且含油气流可以从所述流入侧流动至油分离设备，所述流出侧可以流体连接至内燃机的进气通道且基本上清除油的气流可以从油分离设备流动至所述流出侧。

背景技术

在使用用于从使内燃机的曲轴箱通风(被称为“气流吹扫”)的气流中分离油的不可切换的油分离设备的情况下，与油分离相关的流动几何特性通常不随着被气体吹扫的应用体积流量而变化。因此，油分离设备在低体积流量下在可实现的分离性能方面表现相对较差，而在气体吹扫的高体积流量下，油分离设备的表现的确更为有效，但是由于气流流动通过的流动路径的固定的几何形状，油分离设备中的压力损失以体积流量的平方而升高。

在“可切换的”油分离设备中，通过通常装载弹簧的元件使得随着气体吹扫的体积流量的增加，可以获得用于气流流动的更大的流动横截面。因此，在大范围的气体吹扫体积流量内，分离效率保持相对恒定。然而，整个系统中的压力损失增加。

在进气通道中存在高真空的发动机负载时刻，特别是在使用涡轮增压发动机的情况下，使用设置在油分离设备下游的压力控制阀从而限制内燃机的曲轴箱中的最小真空。例如，内燃机的涡轮增压机之前占主导的真空可以高达60mbar，而进气歧管中的真空可以高达300mbar。借助于压力控制阀，可以例如将真空限制在30mbar与50mbar之间。通过增大压力控制阀内的流动阻力实现该压力控制，造成流动横截面的进一步减小，但是这并不伴随着分离性能的改进。结果是，由于流动通过压力控制阀的气流通常已经被净化，因此可用流动能量不用于分离。

例如DE 10 2004 006 082 A1显示了一种旋风分离器式油分离设备，其中多个旋风分离器平行设置。根据供应的含油气流与经净化气流之间的由第一旋风分离器造成的压差，瓣阀打开穿过附加的后面的旋风分离器的流动路径。然而，可能获得的用于进一步增加分离性能的能量潜力在此仍然未被使用。

DE 102 05 981 A1显示了另一种油分离设备，其被构造成具有可切换的旋风分离器，并且提供滑块，通过所述滑块可以打开或关闭旋风分离器的开口。为此目的，在滑块中设置各种孔口，每个孔口具有不同尺寸。如果滑块由于更大量的气体体积流量在打开方向上进一步移动，各个旋风分离器的流入开口打开使得进入旋风分离器的流动横截面增大。如果含油气体的体积流量再次降低，则旋风分离器的各个流动横截面再次关闭，但是即使利用该系统仍然不能将用于节流的流动能量成功用于提高分离性能。

发明内容

本发明的目的是开发用于从使内燃机的曲轴箱通风的气流中分离油的油分离设备，通过所述油分离设备能够克服现有技术的缺点，本发明特别提供了油分离设备，所述油分离设备允许控制曲轴箱中的压力且在宽的操作范围内根据内燃机的转速和负载时刻具有最佳的有效分离横截面。