[发明专利]用于从气流中分离颗粒的装置、颗粒分离机和曲轴箱通风系统

说明书

本发明涉及一种用于在内燃机中从气流、优选从曲轴箱通风管的窜气中分离颗粒、如油粒的装置，包括：界定至少一个流通开口的阀座，气流沿主流方向至少部分地流过该流通开口；以及可动的阀件，该阀件能如此相对于阀座调节，即阀座和阀件的导流面使得气流偏转，以便由于颗粒撞击导流面而从气流中分离出颗粒，其中，阀座和/或阀件的至少一个导流面具有至少一个优选涡轮叶片状导向凸起和/或至少一个优选涡轮叶片状导向凹穴，以使气流处于涡流状态。

技术领域

本发明涉及一种用于在内燃机中从气流、优选从曲轴箱通风管的窜气中分离颗粒、尤其是油粒的装置。本发明还涉及一种颗粒分离机，其包括至少两个用于在内燃机中从气流、优选从曲轴箱通风管的窜气中分离颗粒、如油粒的通用型装置。本发明又涉及一种内燃机的曲轴箱通风系统。

背景技术

现有技术中一般已公知分离机，特别是油分离机。通常存在两种类型的分离机，即主动分离机和被动分离机。主动分离机的特征在于消耗额外的能量作用于颗粒，特别是油粒，以实现提高分离效率。例如已公知一种电动分离系统，其中颗粒带电，使得它们能够被吸引到极性相反的表面，随后分离出来。在无源分离机中，系统中不会引入额外的能量。例如，无源分离机利用气流的动能。这里，例如通过迷宫或旋风引导颗粒，从而通过惯性能使颗粒与气流分开，这样就能从气流中引出颗粒，然后清除颗粒。特别是在油分离机中，油粒返回到油回路中，并且净化的气流返回到内燃机的进气中。

例如，WO 2016/184768揭示了一种用于从气流中分离颗粒的装置。气流在限定流入口的下侧流到分离机。流入口通到流动通道，这个流动通道由形成分离机下侧的导流元件以及可相对于该导流元件运动并伸入流入口的阀件限定。这里，导流元件和阀件设定规格并彼此相对布置，使得气流在通过流动通道偏转，以便提高分离度，即分离机的效率。然而，关于分离机的分离率和相关效率的法律和环境相关法规要求更为严格，因此该文件中描述的油分离机达到极限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点，特别是提供分离率有所改进的用于从气流中分离颗粒的分离装置、颗粒分离机或曲轴箱。

本发明达成上述目的的解决方案在于权利要求1、12或13的特征。

根据本发明，提供一种用于在内燃机中从气流、优选从曲轴箱通风管的窜气中分离颗粒、如油粒的分离装置。在下文中，根据本发明的用于分离颗粒的装置又简称分离装置。对于油粒分离的具体用途，提出术语油分离机或油分离装置。在根据本发明的分离机用于机动车辆的示例性应用中，就内燃机而言，在内燃机的曲轴箱内室中，工作活塞与容纳工作活塞的气缸之间产生窜气。作为替代方案，内燃机、诸如往复活塞式发动机的气缸与气缸盖之间和/或气缸盖与气缸盖罩之间也发生所谓的窜气。除空气和油之外，窜气一般还包含燃烧气体和未燃烧的燃料组分，这会对内燃机的功能产生负面影响。例如，通过借助管路系统耦联到内燃机的新鲜空气进气管的曲轴箱通风系统，减少、优选避免因曲轴箱中的窜气流引起压升。在曲轴箱通气系统内的流动方向路线中，例如可以布置有根据本发明的分离装置，特别是使得包括燃烧气体和/或未燃烧燃料组分的窜气流供送到分离装置，其中进行分离颗粒，如油粒，特别是进行油分离，从而可以分开引离从气流中分离出的颗粒，并且优选净化的气流可以供送给新鲜空气进气管，而不会损伤内燃机。根据本发明的分离装置优选是无源(passive)分离装置，如上所述，其中没有额外的能量引入分离系统。

根据本发明的分离装置包括界定流通开口的阀座。通过至少一个流通开口，气流可以至少部分地沿主流方向流动，以便优选通过分离装置经历颗粒分离。阀座可以与阀件协作，以便闭合和/或打开至少一个流通开口，以阻止和/或确保气体流过至少一个流通开口。在此情形下，阀座相对于气流布置，使得气流可以至少部分地穿过流通开口。优选地，分离装置限定分离室，该分离室位于阀件或流通开口下游，并且气流可以通过流通开口进入该分离室。在此情形下，阀座面向气流的一侧可以例如具有平板形状。流通开口可以优选从面向气流的一侧通过阀座连续延伸到背离气流、优选面向分离室的一侧。例如，流通开口具有多边形、椭圆形或圆形，优选圆环形。