[发明专利]颗粒分离系统

说明书

一种用于向液压凸轮轴相位调节器供应作为压力介质的清洁的发动机润滑油的颗粒分离系统，其中凸轮轴相位调节器(10)包括可以被转动驱动的定子(11)、连接或可以连接到凸轮轴(6)的转子(12)、以及用于液压调节转子(12)相对于定子(11)的转动角度位置的控制阀(13‑19)，其中颗粒分离系统包括：1.1主油分离器(3)，布置在发动机润滑油液流中，位于要被供应发动机润滑油的内燃机的润滑油路(5)的上游，其对于具有颗粒尺寸P1的颗粒呈现至少50％的分离效率，在颗粒尺寸P2呈现至少90％的分离效率，P2P1；以及1.2颗粒分离器(20；30；40；50；80)，布置在主油分离器(3)的下游和凸轮轴相位调节器(10)或控制阀(13‑19)的上游，以便于清洁用于凸轮轴相位调节器(10)的发动机润滑油；1.3其中颗粒分离器(20；30；40；50；80)在颗粒尺寸P3呈现50％的分离效率，其中P1P3100μm。

技术领域

本发明涉及一种颗粒分离系统，其用于向液压凸轮轴相位调节器供应作为压力介质的发动机润滑油。该颗粒分离系统集成到内燃机的润滑油循环中或者被提供用于结合到润滑油循环中。

背景技术

一般要向液压凸轮轴相位调节器供应发动机润滑油，该发动机润滑油在相位调节器中用作为压力介质，该相位调节器用于调节凸轮轴关于内燃机的驱动曲柄的相位位置。相位调节器连接发动机的润滑油循环，并且因此经由润滑油循环的所谓主油分离器被供应润滑油。虽然主油分离器中是清洁的，但是通常要在相位调节器中布置过滤筛，主要是要保持原始污物远离相位调节器。

EP 2 578 818 B1披露了在相位调节器的控制阀的压力端口区域中布置过滤筛。在控制阀的工作端口周围布置过滤套也是已知的。因为安装空间小且同时要求有尽可能小的压力损失，而且由于要求过滤筛具有足够的机械稳定性，所以使用的过滤介质包括金属织物、塑料织物或者薄的穿孔(金属)片。筛孔的平均孔目尺寸或者孔宽度明显在100μm以上，一般在200μm左右，或者更大。虽然主油分离器和相位调节器中是清洁的，但是相位调节器中的故障以及相位调节器的可以相对于彼此移动的部件上的摩擦磨损是个问题。

通过使用不同污物混合物进行的系统性实验，即所谓的误用实验，本发明人发现甚至是颗粒尺寸小于100μm的固体颗粒也会造成摩擦磨损，尤其是在控制阀的液压功能元件上和在电磁阀致动器的磁锚的轴承上，并且还直接造成相位调节器的这些元件中的故障。例如这些颗粒具有导致相位调节器的控制阀中的阀活塞堵塞的危险。已经证明砂石和刚玉颗粒尤其会造成问题。在发动机生产过程中，这些颗粒作为型砂和排气材料会进入汽缸体曲柄箱的油道中，虽然主油分离器中的润滑油是清洁的并且虽然在相位调节器中额外布置了过滤筛，但是具有一定的统计学可能性会导致相位调节器故障。

发明内容

本发明的目的是提供一种颗粒分离系统，用于包含在发动机润滑油中的固体颗粒，其有效地分离了会破坏凸轮轴相位调节器的颗粒，以便于降低相位调节器中的故障发生率且原则上还降低了在相位调节器的移动部件上的摩擦磨损。除了有效地防止污物颗粒的引入和相关的故障，该颗粒分离系统旨在长期运行而不需要维修。为了其在机动车辆制造中的应用，该颗粒分离系统的目标是在相应车辆的内燃机的使用寿命期间运行而不需要维修或者仅很少的维修，以及在内燃机使用寿命期间有效地保护一个或多个指定的凸轮轴相位调节器。尤其在商用车辆制造中，这是个挑战性目标。其中例如在货运卡车中使用该颗粒分离系统的情况，将需要15000到30000个小时的运行时间，在一些情况下高达50000个小时。