CN102297002B - 发动机的油分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机的油分离装置，其包括：使窜漏气流通的油分离室(4)；分隔油分离室(4)的隔板(19)；形成于隔板(19)的连通孔(19f)；与隔板(19)相面对地设置在其下游侧的碰撞板(31)；形成在碰撞板(31)的下方的气体通过口(33)；设置在气体通过口(33)的下方的油袋部(20)；其中，碰撞板(31)的下端部上设有从该下端部越过气体通过口(33)向油袋部(20)延伸的延设片部(42)，碰撞板(31)及延设片部(42)的气体碰撞侧的面部上分别设有将附着的油向油袋部(20)内引导的油引导部(50)。由此，能防止从碰撞板(31)向油袋部(20)滴下的油被通过气体通过口的气流带走，从而提高油收集率。

Description

发动机的油分离装置

技术领域

本发明属于发动机的油分离装置相关的技术领域。

背景技术

自以往已知有将发动机的曲轴箱内产生的窜漏气所包含的油雾予以分离的油分离装置(例如参照日本专利公开公报特开2008-038620号)。

这样的油分离装置中，在发动机的气缸盖罩内的空间设有油分离室。在油分离室设有隔板以将其分隔为气流的上游侧的上游侧室和下游侧的下游侧室，该隔板上形成有用于会聚气流以提高流速的连通孔。在隔板的下游侧，与该隔板相对设有阻挡板(即、碰撞板)，通过上述连通孔后的气流与阻挡板碰撞，气流中的油雾便被阻挡板所收集。

与阻挡板碰撞后的气体(去除油雾后的气流)，经由设置在阻挡板下侧的气体通过口，向下游侧排出。另一方面，与阻挡板碰撞而液滴化的油沿着阻挡板的气体碰撞面向下侧自然流动，滴下到设置在该气体通过口的下方的呈凹状的油排出部内，向油循环系统排出。如此，窜漏气中所包含的油雾被分离。

然而，以往的发动机的油分离装置中存在以下的问题：当附着于阻挡板的油滴下到油排出部内时，该油是经过气流的流通通道即气体通过口而滴下到油排出部(油袋部)内的，因此滴下途中的油会被通过该气体通过口的气流带走，造成油的收集效率下降。

发明内容

本发明鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种发动机的油分离装置，能防止从碰撞板向油袋部滴下途中的油的一部分被通过气体通过口的气流带走从而提高油的收集效率。

为解决上述问题，本发明是一种发动机的油分离装置，其包括：油分离室，使在所述发动机中产生的窜漏气沿水平方向流通；隔板，设置在所述油分离室，将该油分离室分隔为气流的上游侧室和下游侧室；连通孔，形成于所述隔板；碰撞板，与所述隔板相面对地设置在该隔板下游侧，被通过所述连通孔后的气流碰撞；气体通过口，形成在所述碰撞板的下方，允许与该碰撞板碰撞后的气流通过；油袋部，设置在所述气体通过口的下方，接收从所述碰撞板流下的油；其中，所述碰撞板的下端部上设有从该下端部越过所述气体通过口向所述油袋部延伸的延设片部，所述碰撞板的气体碰撞侧的面部及所述延设片部的气体碰撞侧的面部上分别设有将附着于各所述面部的油向所述油袋部内引导的油引导部。

根据上述结构，发动机中产生的窜漏气从上游侧室通过设置在隔板上的连通孔流入下游侧室。通过连通孔后的气流由于该连通孔的节气效果而被加速，该加速后的气流与碰撞板碰撞，从而气流中所包含的油雾液滴化并附着于碰撞板的气体碰撞侧的面部。该附着的机油自然流下并由油引导部收集，并且通过该油引导部经延设片部排出到油袋部。

这样，在本发明中，附着于碰撞板的气体碰撞侧的面部的油不是滴下到油袋部，而是经延设片部向油袋部流动，因而能够防止从碰撞板滴下的机油在滴下途中被通过气体通过口的气流带走。因此，能够尽量地提高机油的收集效率。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的具备油分离装置的发动机的从上侧观察时的俯视图。

图2是表示图1的发动机的油分离室的内部的从发动机宽度方向的一侧观察时的立体图。

图3是沿图1的III-III线的剖视图。

图4是沿图3的IV-IV线的剖视图。

图5是表示图2的碰撞板的从气体碰撞侧的靠斜上方的一侧观察时的立体图。

图6是表示本发明的实施方式2所涉及的油分离装置的碰撞板的从气体碰撞侧的斜上方观察时的立体图。

具体实施方式

下面，基于附图详细说明本发明的实施方式。

(实施方式1)

图1～图3表示本发明的实施方式1所涉及的发动机的油分离装置1，该油分离装置1是将从发动机E的气缸与活塞之间的间隙泄漏到曲轴箱内的窜漏气中的油雾予以分离的装置。被油分离装置1分离的机油返回油循环系统，而被分离了机油后的气流再供应至进气系统。

图1是具备油分离装置1的发动机E的从上方观察时的俯视图，该图的左侧相当于发动机前侧，右侧相当于发动机后侧。另外，该图的上下方向相当于发动机宽度方向，图的下侧被定义为发动机宽度方向的一侧，图的上侧被定义为发动机宽度方向的另一侧。

本实施方式中发动机E是4气缸柴油发动机E，如图1所示，在发动机E的气缸盖罩3的发动机宽度方向的中央，燃料喷射装置2以列状排列设置。

油分离装置1具有油分离室4，该油分离室4设置在靠近气缸盖罩3的发动机宽度方向的另一侧(靠近发动机排气侧)的部位，并且在气缸盖罩3内被划分。在气缸盖罩3的上表面设有辅助罩6，该辅助罩6形成用于使通过油分离室4后的气流回流至进气系统的气体排出通道。辅助罩6从发动机前后方向的大致中央位置向发动机后侧延伸，在辅助罩6的发动机后侧的端部上设有排出端口7。

油分离室4被在发动机宽度方向上相对的左右一对侧板部15(图2中仅示出1个)、在发动机前后方向上相对的前后一对侧板部16(参照图3)、以及在上下方向上相对的顶板部17和底板部18所包围。侧板部15、16及顶板部17构成气缸盖罩3的一部分。气缸盖罩3及底板部18都由树脂制部件构成。在底板部18上形成有后述的隔板19及油袋部20。

在顶板部17的内表面(下表面)，在与气流的主流方向相交的方向上设置的突出的多个肋17a大致平行排列地形成。

油分离室4被从底板部18的上表面向上侧延伸的两个隔板19划分为在发动机前后方向上排列的三个空间。其中夹着中央的空间的两个空间构成气流的上游侧的上游侧室25、26，中央的空间构成气流的下游侧的下游侧室27。另外，各隔板19与底板部18一体成形。底板部18通过其大致整个外缘部焊接于气缸盖罩3而被固定，隔板19通过其上缘部焊接于气缸盖罩3而被固定。

在上游侧室25、26分别形成有用于导入窜漏气的导入流路28。该导入流路28利用形成于上述底板部18的发动机前后方向的两端部的引导板29与防倒流板30形成为迷路状。该导入流路28与气缸盖上的气门传动室、以及与该气门传动室相通的产生窜漏气的发动机E的曲轴箱(未图示)连通。

在两个隔板19的上端部分别形成有在发动机宽度方向以等间隔设置的多个连通孔19f(本实施方式中为5个)。各连通孔19f形成为从气流的上游侧向下游侧缩径(直径减小)的锥形孔状。据此，能够使通过连通孔19f的气流利用喷嘴作用而被加速，并且在发动机停止时(在没有气体流动的状态下)，能够使附着于锥面的机油沿着该锥面的倾斜自然流下至上游室侧，以排出到后述的油袋部20。

在下游侧室27内设置有从顶板部17垂下并与各隔板19相面对的两个碰撞板31。各碰撞板31分别设置在各隔板19的气体流动方向的下游侧，通过隔板19的连通孔19f后的被加速的气流与该碰撞板31碰撞，从而该气流中包含的油雾附着于碰撞板31而液化。各碰撞板31通过上缘部焊接于顶板部17的内表面而被固定。此外，各碰撞板31也可以利用树脂成形而与顶板部17的部件一体形成。

在碰撞板31的下端缘与底板部18之间形成有气体通过口33，以允许与碰撞板31碰撞后的气流通过。气体通过口33的流路截面积较为理想的是被设定在碰撞板31的上游侧的流路截面积的约1/3～1/2的范围内。据此，能够防止通过气体通过口33的气流的流速过高。

在上述底板部18上的位于上述气体通过口33的下方的部分形成有用于承接由碰撞板31收集的机油的油袋部20。同样，在上述底板部18上的隔板19的上游侧附近形成有用于承接附着于该隔板19而自然流下的机油的油袋部20。

各油袋部20通过使底板部18向下侧隆起而形成为向下侧凹陷的凹状。油袋部20的上侧开口20a呈沿发动机宽度方向延伸的大致矩形，形成在油分离室4的底板部18上的发动机宽度方向的整个范围。从发动机前后方向看，油袋部20形成为台阶状(参照图4)，在油袋部20的发动机宽度方向的一侧的端部形成有大致U形的油存储部34。而且，在油存储部34的下端略为上侧的部分，形成有沿发动机宽度方向贯穿的油排出口34f。

碰撞板31如图5所示，具有主体板部41和延设片部42，主体板部41具有与气体流动方向(与发动机前后方向一致的方向)垂直的气体碰撞面41a，延设片部42从主体板部41的下端部向下方延设并向上述油袋部20延伸。

主体板部41的上端缘以其发动机宽度方向的两端部越靠近该宽度方向的外侧越往下侧的状态倾斜形成。在主体板部41的上端缘，在整个上端缘范围形成有焊接部32。

主体板部41的下端缘以其发动机宽度方向的两端部越往该宽度方向的外侧越往上侧的状态倾斜形成。即，主体板部41的下端缘以其发动机宽度方向的中间部相对于两端部向下方突起的状态形成。更详细而言，主体板部41的下端缘包括：在发动机宽度方向上大致水平地延伸的水平边部43；与该水平边部43的发动机宽度方向的一侧端部连接的一侧倾斜边部44；与该水平边部43的发动机宽度方向的另一侧端部连接的另一侧倾斜边部45。在主体板部41的气体碰撞面41a上，沿着其下端缘在整个该下端缘上形成有凹状的油引导槽46。

该油引导槽46形成为向气体流动方向的上游侧开口的截面V形(参照图2及图5)。油引导槽46的油接收面(下侧的倾斜面)46a以越往气体流动方向的上游侧越往上侧的状态倾斜。据此，能够提高油引导槽46的保持机油的性能。另外，沿着上述水平边部43形成的油引导槽46为了将积存在该槽46内的机油向后述的延设片部42引导，以从发动机宽度方向的另一侧朝一侧(随着接近延设片部42)向下方倾斜地形成(图5中省略了该倾斜来描绘)。

上述延设片部42的上端部连接于上述水平边部43与一侧倾斜边部44的连接点部分，延设片部42从上端侧朝着下端侧向碰撞板31的背面侧倾斜。即，延设片部42以越往下侧越往气体流动方向的下游侧的状态倾斜。延设片部42的下端位置在本实施方式中位于油袋部20内(比油袋部20的上端位置更下侧)。

延设片部42的气体碰撞侧的面42a也同样，形成有沿着该延设片部42延伸的V形的油引导槽47。该油引导槽47经由连通槽46f连续地与沿着上述主体板部41的下端缘形成的油引导槽46相连。这样，形成于碰撞板31及延设片部42的油引导槽46、47构成本发明的油引导部50。

如上所述构成的分离装置1中，发动机E的运转中所产生的窜漏气经由导入流路28流入各上游侧室25、26。流入上游侧室25、26的气流与隔板19碰撞，因此在该阶段气流中所包含的油雾的一部分液滴化而附着于隔板19，该附着的机油自然流下而排出到油袋部20。

导入到上游侧室25、26的气流进一步穿过设置在隔板19上的多个连通孔19f而被加速后流向下游侧室27内。于是，流入下游侧室27内的高速的气流与碰撞板31碰撞，从而该气流中所包含的油雾附着于碰撞板31的气体碰撞面41a而液滴化。在该阶段，气流中所包含的油雾的大部分液滴化，并由碰撞板31收集。

与碰撞板31碰撞后的气流(去除油雾后的气流)，经过设置在碰撞板31下方的气体通过口33进一步向下游侧流动，通过设置于顶板部17的气体排出口5(参照图1)被引导到上述辅助罩6。另外，如上所述，在顶板部17的内表面形成有与气体流动方向正交的多个肋17a，因此利用该肋17a也能够收集气体中所包含的油雾。

如上所述，在以往的油分离装置1中，存在以下问题：在附着于碰撞板31的气体碰撞面41a的机油滴下到油袋部20内时，该机油是经过(跨过)气体通过口33而滴下到油袋部20内的，因此，经过该气体通过口33的气流会将滴下途中的机油的一部分带走，造成机油收集率下降。

与之相对，在本实施方式中，设有从碰撞板31(主体板部41)的下端部越过气体通过口33向油袋部内20延伸的延设片部42，并且沿着碰撞板31的下端缘及延设片部42形成有油引导槽46、47，从而不会受到经过该气体通过口33的气流的影响，能够使附着于气体碰撞面41a的机油利用油引导槽46、47经延设片部42流动至油袋部20。所以，不存在附着于气体碰撞面41a的机油越过气体通过口33而滴下至袋部20内的情况。因此，能够防止因该滴下途中的机油被气流带走而造成机油收集率下降的情形。

另外，在本实施方式中，由于设置在碰撞板31上的油引导槽46沿着该碰撞板31(主体板部)的下端缘在整个该下端缘上形成，因此能够将沿着碰撞板31的气体碰撞面41a流下的机油利用该油引导槽46毫无泄漏地予以收集，并向油袋部20引导。因此，能够使机油收集率尽量地提高。

另外，在本实施方式中，利用凹状槽来形成油引导部50，因此，能够在较窄的空间以高配置自由度效率良好地形成油引导部50。

并且，在本实施方式中，延设片部42以越往下侧越往气体流动方向的下游侧的状态倾斜形成。据此，能够使积存在延设片部42的油引导槽47内的机油沿着气流的流向积极地向下方流动。据此，能够使该油引导槽47的排出机油的性能提高，并且，据此，能够防止因机油在油引导槽46、47内停留而造成机油收集性能下降的情形。

(实施方式2)

图6表示将上述实施方式1的油引导部50的结构进行了变更的变形例，以作为本发明的实施方式2。在本实施方式2中，对与上述实施方式1的图5所示的构成要素实际上相同的构成要素标注相同的标记，适当省略其详细的说明。

即，在本实施方式中，油引导部50包括：沿着碰撞板31的气体碰撞面41a的下端缘形成的凸状的突出壁部(堰堤部、即如堰堤那样呈凸状的连续的部分)51；以及同样地在延设片部42的气体碰撞侧的面上沿着该延设片部42形成的凸状的突出壁部(堰堤部)52。为了提高形成在气体碰撞面41a上的突出壁部51的收集流下的油的收集能力，该突出壁部51朝气体流动方向的上游侧向上侧倾斜(图6中省略了该倾斜来描绘)。

根据该结构，能够利用突出壁部51堵截沿着气体碰撞面41a流下的机油，并使之经由延设片部42引导到油袋部20内。因此，能够得到与上述实施方式同样的作用效果。

另外在该变形例中，在机油雾化比率较高、油分离量较多的情况下，在能够消除机油的溢出这一点比较有效。

(其他实施方式)

本发明的结构不限于上述实施方式，其包含除此之外的各种结构。即，在上述实施方式中，在油分离室4内使气流沿发动机前后方向流动，但气流并非必须沿发动机前后方向流动，只要是在水平方向上流动，例如也可以使气流沿发动机宽度方向流动。

另外，在上述实施方式1中，将构成油引导部50的凹状槽(油引导槽46、47)形成为截面V形，但本发明并不限定于此，例如也可以形成为截面弧形。

另外，在上述实施方式1中，利用凹状槽构成油引导部50，在上述实施方式2中，利用突出壁部51、52构成油引导部50，但例如也可以将它们予以组合，利用突出壁部51构成沿着碰撞板31的主体板部41的下端缘设置的油引导部50，另一方面，利用凹状槽构成设置在延设片部42上的油引导部50。

另外，在上述实施方式2中，将作为油引导部50的突出壁部51、52与主体板部41及延设片部42一体形成，但本发明并不限定于此，也可以将突出壁部51、52各自独立地构成并与主体板部41接合。据此，只需将突出壁部51、52附加于已有的碰撞板31就能够形成油引导部50，因此能够提高已有部件的转用性。

以上如详述所示，本发明涉及的发动机的油分离装置，设有从碰撞板的下端部越过气体通过口向油袋部内延伸的延设片部，碰撞板的气体碰撞侧的面部及延设片部的气体碰撞侧的面部上分别形成有将附着于各所述面部的油向油袋部内引导的油引导部。

具体而言，本发明以油分离装置为对象，该油分离装置包括：油分离室，使在发动机中产生的窜漏气沿水平方向流通；隔板，设置在该油分离室，将该油分离室分隔为气流的上游侧室和下游侧室；连通孔，形成于该隔板；碰撞板，与该隔板相面对地设置在该隔板下游侧，被通过该连通孔后的气流碰撞；气体通过口，形成在该碰撞板的下方，允许与该碰撞板碰撞后的气流通过；油袋部，设置在该气体通过口的下方，接收从该碰撞板流下的油。

这样，在上述碰撞板的下端部设有从该下端部越过气体通过口向油袋部内延伸的延设片部，在上述碰撞板的气体碰撞侧的面部及上述延设片部的气体碰撞侧的面部分别设有将附着于该各面部的机油向上述油袋部引导的油引导部。

根据上述结构，发动机中产生的窜漏气从上游侧室通过设置在隔板上的连通孔流入下游侧室。通过连通孔后的气流由于该连通孔的节气效果而被加速，该加速后的气流与碰撞板碰撞，从而气流中所包含的油雾液滴化并附着于碰撞板的气体碰撞侧的面部。该附着的机油自然流下并由油引导部收集，并且通过该油引导部经延设片部排出到油袋部。

这样，在本发明中，附着于碰撞板的气体碰撞侧的面部上的油不是滴下到油袋部，而是经延设片部向油袋部流动，因而能够防止从碰撞板滴下的机油在滴下途中被通过气体通过口的气流带走。因此，能够尽量地提高机油的收集效率。

在本发明中优选的是，上述油引导部具备凹状槽，该凹状槽形成于上述碰撞板的气体碰撞侧的面部以及上述延设片部的气体碰撞侧的面部。

根据该结构，油引导部由形成于气体碰撞侧的面部上的凹状槽构成。据此，能够在较窄的空间以较高的布置自由度高效地形成油引导部。

在本发明中另外优选的是，上述油引导部具备凸状的堰堤部，该堰堤部形成于上述碰撞板的气体碰撞侧的面部以及上述延设片部的气体碰撞侧的面部。

根据该结构，即使机油的雾化比率较高、分离油量较多时，也能够利用堰堤部避免机油溢出并可靠地将其向油袋部引导。

在本发明中另外优选的是，上述油引导部沿着上述碰撞板的下端缘形成在整个该下端缘上。

根据该结构，由于油引导部沿着碰撞板的下端缘形成在整个该下端缘部上，因此能够利用该油引导部使沿着碰撞板的气体碰撞侧的面部而流下的机油没有泄漏地被收集，并向油袋部引导。因此，能够尽量地提高机油收集率。

如上所述，根据本发明的发动机的油分离装置，通过设置从碰撞板的下端部越过气体通过口向油袋部内延伸的延设片部，并且在碰撞板的气体碰撞侧的面部及延设片部的气体碰撞侧的面部上分别形成油引导部，以将附着于该各面部的机油引导向油袋部，由此，能够防止从碰撞板向油袋部滴下途中的机油被通过气体通过口的气流带走，从而能够提高机油收集率。

工业上的可利用性

本发明能应用于发动机的油分离装置，能应用于具备分隔油分离室的隔板、与该隔板相面对的碰撞板、以及设置在该碰撞板的下方的气体通过口的发动机的油分离装置。

Claims (4)

1.一种发动机的油分离装置，包括：

油分离室，使在所述发动机中产生的窜漏气沿水平方向流通；

隔板，设置在所述油分离室，将该油分离室分隔为气流的上游侧室和下游侧室；

连通孔，形成于所述隔板；

碰撞板，与所述隔板相面对地设置在该隔板下游侧，被通过所述连通孔后的气流碰撞；

气体通过口，形成在所述碰撞板的下方，允许与该碰撞板碰撞后的气流通过；

油袋部，设置在所述气体通过口的下方，接收从所述碰撞板流下的油；其特征在于，

所述碰撞板的下端部上设有从该下端部越过所述气体通过口向所述油袋部延伸的延设片部，

所述碰撞板的气体碰撞侧的面部及所述延设片部的气体碰撞侧的面部上分别设有将附着于各所述面部的油向所述油袋部内引导的油引导部。

2.根据权利要求1所述的发动机的油分离装置，其特征在于：

所述油引导部具备凹状槽，所述凹状槽形成于所述碰撞板的气体碰撞侧的面部以及所述延设片部的气体碰撞侧的面部。

3.根据权利要求1所述的发动机的油分离装置，其特征在于：

所述油引导部具备凸状的堰堤部，所述堰堤部形成于所述碰撞板的气体碰撞侧的面部以及所述延设片部的气体碰撞侧的面部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的发动机的油分离装置，其特征在于：

所述油引导部沿着所述碰撞板的下端缘形成在整个该下端缘上。