機油分離裝置的製作方法

2023-10-07 08:32:19 3

專利名稱：機油分離裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶有分離元件的、用於內燃機曲軸箱油氣的機油分離裝置。
背景技術：
在內燃機，特別是在內燃發動機的運行中，在活塞、活塞環和氣缸滑動面之間，或 許也在氣門的進排氣導引區域內存在洩漏氣體流，即所謂的竄氣(Durchblasegas)。在這種 進入或漏洩至氣缸蓋上部的曲軸箱或者凸輪軸箱內的竄氣中包含液態組成部分，主要是細 微的小油滴或者發動機機油中的低沸點成分。同時由於移動的發動機零部件(即活塞、連 杆、曲軸或者凸輪軸)的作用，曲軸箱油氣或凸輪軸箱油氣中也可能含有較大的油滴。這也 是人們所說的混合油(Schwalkjl)。為了將竄氣引出，設置有大多延伸經過凸輪軸箱的曲軸 箱通風裝置。這種被稱為曲軸箱油氣並且間歇性積累的氣體/液體混合物通過一個機油分離 裝置，去除其中的液體成分，然後通常被導引到內燃機的進氣區。通過油的分離可以避免汙 染後續區域，並且碳氫化合物的排放量也不會被以不希望的方式提高。在此已知一種位於氣缸蓋罩中的機油分離裝置，氣缸蓋罩布置在氣缸蓋上部 以封閉氣缸蓋。例如DE 197 00 733 Al中就描述了一種用於曲軸箱油氣的機油分 離裝置。該專利申請公開說明書公開並且描述了將開頭所述的機油分離裝置的組件 集成布置在內燃機的氣缸蓋罩上。其中機油分離裝置的預分離裝置和旋流分離裝置 (Zyklonenabscheideeinrichtung)布置在氣缸蓋罩的內側，也就是氣缸蓋罩的面向曲軸或 凸輪軸箱的一側上。機油分離裝置的細微分離裝置和閥門裝置布置在氣缸蓋罩的兩半機殼 蓋之間，並且布置在旋流分離裝置的下遊。但將這種機油分離裝置布置在氣缸蓋罩內需要 相對多的安裝空間。此外，如果對機油分離裝置的要求提高，對安裝空間的需求也隨之增 大，而基於這種更高的要求，可供使用的結構高度減小。

發明內容
因此，本發明所要解決的技術問題在於提供一種用於內燃機曲軸箱油氣的機油分 離裝置，該設備可以在分離能力不變的條件下減少安裝空間需求和/或在安裝空間需求不 變的條件下提高分離能力。該技術問題按本發明通過一種用於內燃機曲軸箱油氣的機油分離裝置解決，其具 有一個分離元件，其中，該分離元件至少部分布置在內燃機的氣缸蓋上。按本發明現在相對於現有技術規定，該機油分離裝置的分離元件不再布置在氣缸 蓋罩中，而是至少部分布置在氣缸蓋本身上。由此可以提高機油分離裝置的分離能力，而不 必增大所需的安裝空間需求或者擴大內燃機的結構尺寸。在分離能力不變的條件下甚至可 以降低安裝空間需求或者所需的發動機結構尺寸。此外，通過將分離元件布置在氣缸蓋中， 還可以降低生產這種機油分離裝置所需的成本，同時由於氣缸蓋內具有的較高溫度也提高 了系統的防凍安全性。將整個分離元件或者機油分離裝置布置在氣缸蓋上或者集成在氣缸蓋中是非常有利的。根據本發明的一個優選的設計方案，分離元件布置在氣缸蓋的上升管道或提升管 道(Steigleitimg)中。通過將分離元件直接布置在已經設置在氣缸蓋上的提升管道中，可 以避免氣缸蓋的耗費的設計或改造。由此也可以降低這種機油分離裝置的生產成本及花 費。特別是由此不必在氣缸蓋內設置附加的鑽孔。此外優選地規定，分離元件可拆卸地固定在氣缸蓋上。分離元件優選可拆卸地固 定在氣缸蓋的提升管道中。例如分離元件可以這樣設計，即其可以懸置在氣缸蓋的提升管 道中。例如分離元件可以配有掛鈎元件，該掛鈎可以掛在環繞提升管道的邊緣上。由此可 以特別簡單地將分離元件安裝到氣缸蓋或者氣缸蓋的提升管道上。例如分離元件也可以借 助於螺栓固定在氣缸蓋上或者氣缸蓋提升管道上或者氣缸蓋提升管道的邊緣區域上。通過 該可拆卸的固定，也可以在需要時簡單地更換分離元件。此外，分離元件可以優選藉助於一個布置在氣缸蓋上的氣缸蓋罩固定在氣缸蓋 上。在將分離元件放置在氣缸蓋或者氣缸蓋的提升管道上之後，可以例如將氣缸蓋罩裝配 在氣缸蓋上，其中，通過氣缸蓋罩的裝配，或者通過將氣缸蓋罩安裝在氣缸蓋上，可以同時 對布置在氣缸蓋中的分離元件進行固定。這例如可以由此實現，即，分離元件藉助於安裝的 氣缸蓋罩被夾緊在氣缸蓋和氣缸蓋罩之間並由此保持在這個位置中。由此可以在不需要其 它輔助設備的情況下特別簡單地把分離元件固定在氣缸蓋上，其中，分離元件藉助於掛鈎 元件懸置在提升管道中是特別有利的。在此可選擇地優選規定，將分離元件澆鑄在氣缸蓋內。由此可以直接在製造氣缸 蓋時就將分離元件裝配在氣缸蓋上的希望位置中。由此可以將分離元件特別準確地布置在 氣缸蓋上的希望位置中。為此，分離元件可以例如由一個彎板件構成，因此可以在澆鑄氣 缸蓋的時候就將彎板件置入氣缸蓋鑄模中，使得分離元件可以與氣缸蓋進行形狀配合式連 接。在此，該分離元件可以優選與氣缸蓋一體式地設計。在此，分離元件優選與氣缸蓋 澆鑄為一個零件，其中，分離元件可以由與氣缸蓋相同的材料澆鑄而成。為此，分離元件或 者機油分離裝置優選在曲軸箱油氣提升管道的型芯中成型，以使分離元件由與氣缸蓋或者 氣缸蓋的提升管道相同的材料構成。由此可以在一道加工工序中加工或製造帶有這種機油 分離裝置或者分離元件的氣缸蓋，從而可以減少生產時間。由此還可以準確地預先規定分 離元件在氣缸蓋上或者氣缸蓋提升管道中的位置。根據本發明的另外一種有利的設計方案，該分離元件設計為轉向導流裝置。在 此，流動通過分離元件的曲軸箱油氣優選在分離元件中轉向導流，其中，可以通過轉向導 流在分離元件上進行特別高效的油粒子分離，因為通過轉向導流可以產生一種回彈效應 (Abprallwirkung)。設計為轉向導流裝置的分離元件優選具有由一個或者多個斜率大於5%的通道組 成的第一排通道。在此，曲軸箱油氣由這些通道導引經過分離元件。由於通道具有大於5% 的斜率，這些通道具有彈回作用，其中，油粒子可以沉積在通道的內壁上。該曲軸箱油氣由 此被強制按一個特定的流動方向流動。在此，斜率優選為5 %到90 %之間，特別優選在20 % 到70%之間。此外優選地規定，分離元件具有由一個或者多個斜率大於5%的通道組成的第二排通道，其中第一排通道和第二排通道彼此平行地布置。通過設置第二排通道，分離元件的 分離能力由於較高的通流量而得以提高。在此，第一排的通道的傾斜方向優選與第二排的通道的傾斜方向相反地設置。由 於每行通道的傾斜方向不同，可以進一步提高分離能力，因為曲軸箱內油氣在各排通道中 的流動方向不一致。作為對將分離元件設計為轉向導流裝置的替代，分離裝置也可設計為旋流分離裝 置。設計為旋流分離裝置的分離元件可以例如包括一個螺旋形的流動路徑，其通過一個帶 有中心孔的螺旋線或螺旋環繞件構成，一個管狀或圓柱狀的內部構件穿過該螺旋線或螺旋 環繞件，並且同該螺旋線或螺旋環繞件密封地連接在一起。螺旋線或螺旋環繞件的周向邊 緣在此設計為儘可能緊密地貼靠在所述提升管道的周向側壁內側。以此方式，通過內部構 件，在螺旋線或螺旋環繞件和提升管道或分離元件的周向側壁之間的螺旋狀通道形成或限 定了螺旋形的流動路徑。螺旋形流動的曲軸箱油氣中的液態成分由於慣性力作用徑向向外 地發生沉積，並由於其重力沿所述螺旋路徑流下。該分離元件在此也可以設計為與旋流分 離設備的功能原理不同的形式。此外，本發明涉及一種內燃機，其包括一個如前所述設計或擴展設計的機油分離
直ο


本發明將參照如下圖示藉助優選的實施例進行進一步說明。在附圖中圖1是按本發明的機油分離裝置布置在氣缸蓋上的示意圖；圖2是按本發明的、圖1中所示的機油分離裝置的分離元件的示意圖；圖3是按本發明的機油分離裝置按第二種實施形式布置在氣缸蓋上的示意圖；圖4是內部布置有分離元件的曲軸箱油氣提升管道的型芯的示意圖。
具體實施例方式圖1示意性示出了按本發明的用於內燃機曲軸箱油氣的機油分離裝置，其中，機 油分離裝置的分離元件10布置在內燃機氣缸蓋12上。在此，分離元件10布置在氣缸蓋12 的提升管道14內。圖1示出的分離元件10可拆卸地布置在氣缸蓋12的提升管道14內，其中，分離 元件10在此懸置在提升管道14內。在圖2中再一次單獨示出的分離元件10具有兩個掛 鉤元件16，通過將掛鈎元件16平放在提升管道14的邊緣18上，掛鈎元件16可懸置在提 升管道14的邊緣18上。分離元件10自身形成第一排20和第二排22，每排各自有四個通 道，曲軸箱油氣可由這些通道流經分離元件10。通道M分別具有大於5%的斜率，其中，第 一排20的通道M的傾斜方向與第二排22的通道M的傾斜方向相反地設置。在此，通道 24由與提升管道14的邊緣18成一定角度布置的隔片元件沈構成，由此形成通道M的傾 斜。在圖1至3示出的實施形式中，分離元件10設計為轉向導流裝置。分離元件10可以 由塑料或金屬製成，其中，在使用金屬的情況下分離元件10例如可以由板材折彎而成或由 金屬澆鑄而成。圖3示出按本發明的機油分離裝置的第二種實施形式，其中分離元件10澆鑄在氣缸蓋12內。這要麼可以由此實現，即，在澆鑄氣缸蓋12或氣缸蓋12的提升管道14時將分 離元件10 —同置入鑄模中，因此提升管道14環繞分離元件10澆鑄而成，要麼也可以將分 離元件10成型或設計在如圖4所示的提升管道14的型芯觀中，這樣分離元件10便可以 與氣缸蓋12或者氣缸蓋12的提升管道14 一體地澆鑄而成。分離元件10在圖3示出的實 施形式中設計為單排，並且同樣具有四個通道，其中，在圖3所示的氣缸蓋12上前後設置有
兩個分離元件10。
附圖標記清單
10分離元件
12氣缸蓋
14提升管道
16掛鈎元件
18邊緣
20第一排
22第二排
24通道
26隔片元件
28型芯
權利要求
1.一種用於內燃機的曲軸箱油氣的機油分離裝置，包括一個分離元件(10)，其特徵在 於，該分離元件(10)至少部分布置在所述內燃機的氣缸蓋(12)上。
2.根據權利要求1所述的機油分離裝置，其特徵在於，所述分離元件(10)布置在所述 氣缸蓋(12)的提升管道(14)內。
3.根據權利要求1或2所述的機油分離裝置，其特徵在於，所述分離元件(10)可拆卸 地固定在所述氣缸蓋(1 上。
4.根據權利要求1至3之一所述的機油分離裝置，其特徵在於，所述分離元件(10)可 藉助一個布置在所述氣缸蓋(1 上的氣缸蓋罩固定在所述氣缸蓋(1 上。
5.根據權利要求1或2所述的機油分離裝置，其特徵在於，所述分離元件(10)澆鑄在 所述氣缸蓋(12)內。
6.根據權利要求5所述的機油分離裝置，其特徵在於，所述分離元件(10)與所述氣缸 蓋(1 一體式地設計。
7.根據權利要求1至6之一所述的機油分離裝置，其特徵在於，所述分離元件(10)設 計為轉向導流裝置。
8.根據權利要求7所述的機油分離裝置，其特徵在於，所述分離元件(10)具有由一個 或多個斜率大於5%的通道04)組成的第一排00)通道。
9.根據權利要求8所述的機油分離裝置，其特徵在於，所述分離元件(10)具有由一個 或多個斜率大於5%的通道04)組成的第二排0 通道，其中，所述第一排00)與所述第 二排0 彼此平行地布置。
10.根據權利要求9所述的機油分離裝置，其特徵在於，所述第一排OO)的通道04) 的傾斜方向與所述第二排0 的通道04)的傾斜方向相反地設置。
11.根據權利要求1至6之一所述的機油分離裝置，其特徵在於，所述分離元件(10)設 計為旋流分離裝置。
12.一種內燃機，包括一個根據權利要求1至11之一所述的機油分離裝置。
全文摘要
本發明涉及一種帶有一個分離元件(10)的、用於內燃機曲軸箱油氣的機油分離裝置，其中，分離元件(10)至少部分布置在內燃機的氣缸蓋(12)上。
文檔編號F01M13/04GK102128066SQ20111002112
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月19日 優先權日2010年1月19日
發明者尤特·施萊皮, 簡·齊默爾曼 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司