CN114033526B - 一种油气分离器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油气分离技术领域,公开了一种油气分离器及其控制方法。本发明提供的油气分离器及其控制方法,配设有温度检测单元和换热单元,通过温度检测单元检测油气分离器的分离腔内的流体温度,在油气分离器内的流体温度较高时,可以在利用油气分离器自身的油气分离原理进行油气分离的基础上,控制换热单元对分离腔内的流体进行降温,实现利用降温冷凝的物理特性,使油气混合气中的油雾快速冷凝为油液,提高油气分离效率,保证分离效果。
Description
技术领域
本发明涉及油气分离技术领域,尤其涉及一种油气分离器及其控制方法。
背景技术
发动机正常工作运行时,气缸内的有一部分未燃烧的可燃混合气和燃烧废气会通过多条途径窜入到曲轴箱内。这些窜气会使曲轴箱内的流体温度升高,加大了油底壳内的机油蒸发量。由于曲轴箱内的有些部件采用的是飞溅润滑,曲轴箱中因飞溅润滑产生的机油油雾、高温下蒸发的机油蒸汽与气缸窜气混合会形成大部分粒子粒径小于1μm的特细气溶胶,使曲轴箱窜气中产生油气混合气,影响曲轴箱内零部件的润滑效果。
为此,通常会为曲轴箱配设通风系统,该通风系统内设置油气分离器,对曲轴箱窜气中的润滑油进行高效分离,油气分离器的分离性能对发动机的可靠性和排放具有重要影响。
目前的油气分离器大致具有以下几类:离心式油气分离器、容积式油气分离器、旋风式油气分离器和挡板式油气分离器,其中,离心式油气分离器的成本较高,体积大;容积式油气分离器、旋风式油气分离器和挡板式油气分离器虽然均具有成本较低的优势,但分离效果相对较差。
为了解决上述技术问题,实现高效过滤,现有技术通常采用多级非离心式分离器串联的方式,但会增大占用空间,而且会提高曲轴箱压力,影响发动机的性能及可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油气分离器及其控制方法,油气分离器的结构简单,成本低,提高油气分离器的分离效率。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种油气分离器,包括:
分离器本体,所述分离器本体具有分离腔,及与所述分离腔均连通的出气口、进气口和回油口,所述回油口设于所述分离器本体的底部,所述进气口和所述出气口中的一个位于所述分离器本体的上部,另一个位于所述分离器本体的下部;
所述油气分离器还包括:
温度检测单元,用于检测所述分离腔内的流体温度;
换热单元,用于根据所述温度检测单元的检测结果对所述分离腔内的流体进行降温。
作为上述油气分离器的一种可选技术方案,所述分离器本体由金属制成。
作为上述油气分离器的一种可选技术方案,所述换热单元为热泵系统。
作为上述油气分离器的一种可选技术方案,所述分离腔的横截面为圆形,所述进气口为切向进气道或螺旋进气道,用于使通过所述进气口引入所述分离腔内的流体在所述分离腔内旋转且同时向所述出气口行进;
所述换热单元包括设于所述分离器本体上且与所述分离腔不连通的介质通道,所述介质通道用于流通冷媒。
作为上述油气分离器的一种可选技术方案,所述分离腔的内壁设有迷宫式通道,所述迷宫式通道的两端分别与所述出气口和所述进气口连通,所述回油口与所述迷宫式通道的一端连通;
所述换热单元包括设于形成所述迷宫式通道的实体结构上且与所述分离腔不连通的介质通道,所述介质通道用于流通冷媒。
作为上述油气分离器的一种可选技术方案,所述分离腔的内周壁凸设有多个第一挡板,多个所述第一挡板错位分布以与所述分离腔的内壁围成所述迷宫式通道;
或,所述分离腔内固设有与其同轴的安装基体,所述分离腔的内壁凸设有沿其轴向和周向阵列分布的多个第一挡板,所述安装基体的外周壁凸设有沿其轴向和周向阵列分布的多个第二挡板,多个所述第一挡板和多个所述第二挡板错位分布以与所述分离腔的内壁围成所述迷宫式通道。
本发明还提供了一种如上任一方案所述的油气分离器的控制方法,包括以下步骤:
在发动机工作时,获取所述油气分离器的分离腔内的流体温度;
在所述分离腔内的流体温度高于第一预设温度时,控制所述换热单元工作以对所述分离腔内的流体进行降温。
作为上述油气分离器的控制方法的一种可选技术方案,在所述分离腔内的流体温度低于第二预设温度时,控制所述换热单元工作以对所述分离腔内的流体进行升温;
所述第二预设温度小于所述第一预设温度。
作为上述油气分离器的控制方法的一种可选技术方案,所述控制所述换热单元工作以对所述分离腔内的流体进行降温,包括:
获取活塞漏气量,基于目标分离效率下活塞漏气量和油气分离器的目标工作温度之间的映射关系,查询与活塞漏气量对应的目标工作温度;
在所述分离腔内的流体温度达到查询到的目标工作温度时,控制所述换热单元停止工作。
作为上述油气分离器的控制方法的一种可选技术方案,所述获取活塞漏气量,包括:
获取发动机的实际转速和发动机的实际输出扭矩;
基于发动机转速和发动机输出扭矩与活塞漏气量之间的映射关系,查询与发动机的实际转速和发动机的实际输出扭矩对应的活塞漏气量。
作为上述油气分离器的控制方法的一种可选技术方案,在基于目标分离效率下活塞漏气量和油气分离器的目标工作温度之间的映射关系,查询与活塞漏气量对应的目标工作温度之前,还包括:
获取冷却前的机油温度,基于冷却前的机油温度与活塞漏气量修正系数之间的映射关系,查询与冷却前的机油温度对应的活塞漏气量修正系数;或者,获取冷却后的机油温度和对机油进行冷却前后的冷却液温度差值,基于冷却后的机油温度和对机油进行冷却前后的冷却液温度差值与活塞漏气量修正系数之间的映射关系,查询与冷却后的机油温度和对机油进行冷却前后的冷却液温度差值对应的活塞漏气量修正系数;
根据查询得到的活塞漏气量和查询得到的活塞漏气量修正系数,计算得到修正后的活塞漏气量;
基于目标分离效率下活塞漏气量和油气分离器的目标工作温度之间的映射关系,查询与修正后的活塞漏气量对应的目标工作温度。
本发明的有益效果:本发明提供的油气分离器及其控制方法,配设有温度检测单元和换热单元,通过温度检测单元检测油气分离器的分离腔内的流体温度,在油气分离器内的流体温度较高时,可以在利用油气分离器自身的油气分离原理进行油气分离的基础上,控制换热单元对分离腔内的流体进行降温,实现利用降温冷凝的物理特性,使油气混合气中的油雾快速冷凝为油液,提高油气分离效率,保证分离效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的油气分离器的剖视图;
图2是本发明实施例一提供的油气分离器控制方法的流程图一;
图3是本发明实施例一提供的油气分离器控制方法的流程图二;
图4是本发明实施例一提供的油气分离器控制系统的方框图;
图5是本发明实施例二提供的油气分离器的剖视图;
图6是本发明其他实施例提供的油气分离器的剖视图;
图7是图6中A处的横截面图;
图8是图6中B处的横截面图。
图中:
11、分离器本体;110、分离腔;111、进气口;112、出气口;113、回油口;12、第一挡板;13、第二挡板;14、安装基体;141、回油孔;
2、介质通道。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
实施例一
本实施例提供了一种油气分离器,该油气分离器可以为迷宫式油气分离器,或旋风式油气分离器,但不仅限于这两种类型的油气分离器。本实施例以旋风式油气分离器为例,对该类油气分离器的结构进行介绍。
如图1所示,旋风式油气分离器包括分离器本体11,分离器本体11具有分离腔110,及与分离腔110均连通的出气口112、进气口111和回油口113,回油口113设于分离器本体11的底部,进气口111和出气口112中的一个位于分离器本体11的上部,另一个位于分离器本体11的下部。示例性地,出气口112 和进气口111位于分离器本体11的同一侧且出气口112位于进气口111的上方。于其他实施例中,还可以将出气口112和进气口111设于分离器本体11的不同侧,还可以将出气口112设于进气口111的下方。需要说明的是,对于旋风式油气分离器和板式油气分离器而言,由于这两种油气分离器无外部动力,优选地,将出气口112设置于进气口111的上方。
对于旋风式油气分离器而言,分离腔110的横截面为圆形,进气口111为切向进气道或螺旋进气道,用于使通过进气口111引入分离腔110内的流体在分离腔110内旋转且同时向出气口112行进。
进入分离腔110内的流体指的是油气混合气,在油气混合气通过进气口111 进入分离腔110内后,油气混合气在分离腔110内旋转且同时向出气口112行进,利用油气混合气在分离腔110内的旋转运动产生的离心力实现油气分离,无需外接提供动力,结构简单,成本较低。为了提高分离效率,可以将至少两个旋风式油气分离器串联使用,即将上游油气分离器的出气口112与下游油气分离器的进气口111连通。在要求压降较小时,可以将至少两个旋风式油气分离器并联使用,即所有油气分离器的进气口111连通,所有油气分离器的出气口112连通。
进一步,分离器本体11的底部为漏斗结构,回油口113设于漏斗结构的最低位置处,便于分离出来的油液沿着漏斗结构的内壁流动至回油口113,并通过回油口113排出。
进一步,为了提高油气分离器的分离效率,本实施例提供的油气分离器还包括温度检测单元和换热单元,其中,温度检测单元用于检测分离腔110内的流体温度;换热单元用于根据温度检测单元的检测结果对分离腔110内的流体进行降温。温度检测单元可以选用温度传感器、热电偶等具有测温功能的结构,在此不再具体限定。
在油气分离器内的流体温度较高时,可以在利用油气分离器自身的油气分离原理进行油气分离的基础上,控制换热单元对分离腔110内的流体进行降温,实现利用降温冷凝的物理特性,使油气混合气中的油雾快速冷凝为油液,提高油气分离效率,保证分离效果。
具体地,换热单元包括设于分离器本体11上且与分离腔110不连通的介质通道2,介质通道2用于流通冷媒。示例性地,介质通道2设于分离腔110的周向侧壁。在温度高于分离腔110内流体温度的冷媒在介质通道2流动时,冷媒将与分离腔110内的油气混合物进行换热,使分离腔110内的流体温度降低,随着分离腔110内的温度降低,油气混合物中的油雾将会逐渐冷凝变为油液,同时配合油气分离器自身进行油气分离的特性,大大地提高了油气分离器的分离效率。
需要说明的是,可以直接在分离器本体11上加工介质通道2,还可以加工出具有介质通道2的换热壳体,将该换热壳体固定安装在分离腔110的内周壁。优选地,换热壳体和分离器本体11一体成型。
进一步,为了提高高温时对油气分离器进行降温的速率,分离器本体11由金属制成。在对油气分离器内的流体进行降温时,金属制成的分离器本体11还可以使部分热量通过分离器本体11散发到外界大气中,从而提高降温速率。
进一步,在环境温度较低时,油气分离器内的流体温度可能会偏低,众所周知温度越低,机油的粘稠度越大,流动阻力越大,会导致油气分离器存在回油困难的问题。为此,将上述换热单元设置为热泵系统,实现换热单元对分离腔110内的流体进行加热和降温之间的切换。在分离腔110内的流体温度较低时,控制换热单元对分离腔110内的流体进行加热,降低分离出的油液的粘稠度,使分离出的油液能够顺畅地通过回油口113排出,保证油气分离器能够持续有效地工作。
本实施例还提供了一种用于上述油气分离器的控制方法,实现在提高油气分离器分离效率的前提下,保证油气分离器顺畅地回油。
具体地,如图2所示,该油气分离器的控制方法包括以下步骤:
S1、在发动机工作时,获取油气分离器的分离腔110内的流体温度。
通常发动机工作,即需要油气分离器进行油气分离;发动机停止工作,油气分离器停止进行油气分离。为此,可以通过判断发动机是否工作,确定油气分离器是否工作。置于如何判断发动机是否工作为本领域的现有技术,在此不再赘叙。
获取油气分离器的分离腔110内的流体温度的方法,即为常用的通过温度检测单元如温度传感器或热电偶等进行实时检测。
S2、判断分离腔110内的流体温度是否低于第二预设温度;若是,则执行 S3,若否,则执行S4。
上述第二预设温度指的是油气分离器分离出的油液粘稠度较大,会对油液分离器的回油造成影响的温度,可以通过多次重复试验确定第二预设温度的具体取值。
S3、控制换热单元工作以对分离腔110内的流体进行加热,并返回S2。
在环境温度较低时,油气分离器内的流体温度可能会偏低,众所周知温度越低,机油的粘稠度越大,流动阻力越大。因此在分离腔110内的流体温度低于第二预设温度时,说明油气分离器分离出的油液粘稠度较大,会对油液分离器的回油造成影响,需要提高分离腔110内的流体温度,降低机油的粘稠度,使分离出的油液能够顺畅地通过回油口113排出。
S4、判断分离腔110内的流体温度是否高于第一预设温度;若否,则控制换热单元不工作,若是,则执行S5。
S5、控制换热单元工作以对分离腔110内的流体进行降温。
由于仅利用传统油气分离器的自身油气分离原理进行油气分离时的分离效果不好,在分离腔110内的流体温度高于第一预设温度时,可以在利用油气分离器自身的油气分离原理进行油气分离的基础上,控制换热单元对分离腔110 内的流体进行降温,实现利用降温冷凝的物理特性,使油气混合气中的油雾快速冷凝为油液,提高油气分离效率,保证分离效果。
需要说明的是,上述第一预设温度大于第二预设温度,第一预设温度可以是通过多次重复试验确定的已知值。
在步骤5中,控制换热单元工作以对分离腔110内的流体进行降温时,在油气分离器内的流体温度下降至目标工作温度时,控制换热单元停止工作,其中,第二预设温度≤目标工作温度≤第一预设温度。
在分离腔110内的流体温度不高于第一预设温度且不低于第二预设温度,则说明继续降温冷凝提高油气分离的效果不大,而且极易增大分离出的油液的粘稠度,以致造成回油困难问题,此时无需对分离腔110内的流体进行升温和降温,利用油气分离器自身的油气分离原理进行油气分离即可。
下面对步骤S5中,对控制换热单元工作以对分离腔110内的流体进行降温的具体过程进行介绍。
由于活塞漏气量、油气分离器的工作温度会直接影响油气分离器的分离效率,因此,不同活塞漏气量下,上述步骤S5中的油气分离器的目标工作温度可能不同。活塞漏气量指的是从气缸里漏到曲轴箱的混合气量。
为了获取油气分离器的目标工作温度,以使油气分离器在该目标工作温度下工作,提高油气油气分离器的分离效率。可以通过多次重复试验提前建立基于目标分离效率下活塞漏气量和油气分离器的目标工作温度之间的映射关系 (如map图),实时获取活塞漏气量,基于目标分离效率下活塞漏气量和油气分离器的目标工作温度之间的映射关系,查询与活塞漏气量对应的目标工作温度。上述目标分离效率是个确定的已知值,比如油气分离器出厂时需进行油气分离器分离效率测试,分离效率满足要求才算是合格,本实施例中的目标分离效率为油气分离器出厂测试时所测的油气分离效率。
活塞漏气量不便于直接测量,而且活塞漏气量受发动机运行工况的影响,如发动机转速和发动机输出扭矩,因此本实施例提供了基于活塞漏气量与发动机转速和发动机输出扭矩获取活塞漏气量的方法。具体如下:获取发动机的实际转速和发动机的实际输出扭矩,基于发动机转速和发动机输出扭矩与活塞漏气量之间的映射关系(如map图等),查询与发动机的实际转速和发动机的实际输出扭矩对应的活塞漏气量。
进一步地,采用上述方式查询得到的活塞漏气量与实际活塞漏气量之间会有差异,因此,在基于目标分离效率下活塞漏气量和油气分离器的目标工作温度之间的映射关系,查询与活塞漏气量对应的目标工作温度之前,需对查询得到的活塞漏气量进行修正。
试验发现活塞漏气量与冷却前的机油温度有关,因此,可以基于冷却前的机油温度对活塞漏气量进行修正。具体地,通过多次重复试验建立冷却前的机油温度与活塞漏气量修正系数之间的映射关系(如map图等),获取冷却前的机油温度,基于冷却前的机油温度与活塞漏气量修正系数之间的映射关系,查询与冷却前的机油温度对应的活塞漏气量修正系数,根据查询得到的活塞漏气量和查询得到的活塞漏气量修正系数,计算得到修正后的活塞漏气量。示例性地,查询得到的活塞漏气量为Q1,查询得到的活塞漏气量修正系数为a,修正后的活塞漏气量Q2=Q1×a。
需要说明的是,上述冷却前的机油温度指的是发动机油底壳内的机油温度。还可以采用冷却后的机油温度,但由于冷却后的机油温度不仅与发动机工况有关,还与发动机冷却系统提供的能量有关,而发动机冷却系统提供的能量可以根据冷却液对机油进行冷却前后的温度差值进行衡量,因此,可以通过多次重复试验获取基于冷却后的机油温度和对机油进行冷却前后的冷却液温度差值与活塞漏气量修正系数之间的映射关系,查询与冷却后的机油温度和对机油进行冷却前后的冷却液温度差值对应的活塞漏气量修正系数,根据查询得到的活塞漏气量和查询得到的活塞漏气量修正系数,计算得到修正后的活塞漏气量。
示例性地,如图3所示,步骤S5具体如下:
S51、获取发动机的实际转速和发动机的实际输出扭矩,基于发动机转速和发动机输出扭矩与活塞漏气量之间的映射关系,查询与发动机的实际转速和发动机的实际输出扭矩对应的活塞漏气量。
S52、获取冷却前的机油温度,基于冷却前的机油温度与活塞漏气量修正系数之间的映射关系,查询与冷却前的机油温度对应的活塞漏气量修正系数;
S53、根据查询得到的活塞漏气量和查询得到的活塞漏气量修正系数,计算得到修正后的活塞漏气量;
S53、基于目标分离效率下活塞漏气量和油气分离器的目标工作温度之间的映射关系,查询与修正后的活塞漏气量对应的目标工作温度;
S54、在分离腔110内的流体温度达到所查询到的目标工作温度时,控制换热单元停止工作。
需要说明的是,在上述油气分离器的控制方法中所提到的发动机转速、发动机扭矩和冷却前的机油温度等,均可以采用整车上现有的传感器进行测量,在此不再具体详细介绍。
如图4所示,为了实现上述油气分离器控制方法,本实施例提供了一种油气分离器控制系统,包括换热单元、温度检测单元和油气分离器控制器,其中,油气分离器控制器与发动机控制器、温度检测单元和换热单元均通讯连接,油气分离器控制器用于接收温度检测单元的检测信号,并对该检测信号进行处理得到温度值发送至发动机控制器;油气分离器控制器还用于接收发动机控制器发送的控制指令,如控制换热单元对分离腔110内的流体进行升温或降温的控制指令,及表示目标工作温度的数据信号。
油气分离器控制器可以按照PWM方式或恒电流方式控制换热单元工作,油气分离器控制器主要包括三大部分,分别为驱动器、微控制器和通讯接口,驱动器分别与微控制器和通讯接口通讯连接,温度检测单元和微控制器通讯,通讯接口通过通讯总线与发动机控制器通讯连接。
驱动器为PWM驱动器或恒电流驱动器,驱动器为PWM驱动器时,驱动器以 PWM方式控制换热单元工作;驱动器为恒电流驱动器时,驱动器以恒电流方式控制换热单元工作。
需要说明的是,上述油气分离器控制器可以直接集成在发动机控制器内部,也可以使用现有的发动机控制器进行开发,可以根据实际情况进行选用。本实施例选用将油气分离器控制器集成在发动机控制器内部的控制策略,以降低成本。
实施例二
本实施例与实施例一的区别,在于油气分离器为挡板式油气分离器,又称迷宫式油气分离器。
具体地,分离腔110的内壁设有迷宫式通道,迷宫式通道的两端分别与出气口112和进气口111连通,回油口113与迷宫式通道的一端连通。
通过设置迷宫式通道,增大油气混合物与油气分离器的接触面积,同时强制改变流体的流动方向,使流体中的油雾在惯性冲击下分离出来变为油液,提高油气分离器的分离效率。
示例性地,如图5所示,分离腔110的内周壁凸设有多个第一挡板12,多个第一挡板12错位分布以与分离腔110的内壁围成迷宫式通道。第一挡板12 的个数在此不做具体限定,可以根据油气分离器的大小,以及实际安装需求选择第一挡板12的个数。
可选地,第一挡板12沿其固定端至自由端的方向高度逐渐降低,使第一挡板12倾斜设置,使分离出的油液能够在自身重力作用下沿着第一挡板12自行向下流动,并从回油口113排出。
本实施例中,介质通道2设于形成迷宫式通道的实体结构上。形成迷宫式通道的实体结构主要有两部分,一部分是分离器本体11,另一部分是第一挡板12。示例性地,介质通道2设于第一挡板12的上侧壁和下侧壁。于其他实施例中,还可以同时分离器本体11的周向侧壁上设置介质通道2。
在冷媒在介质通道2流动时,将与分离腔110内的介质进行换热,油气混合物中的油雾与第一挡板12接触时,将被加热或降温。
于其他实施例中,还可以采用其他形式的迷宫式通道。具体地,如图6至图8所示,分离腔110内固设有与其同轴的安装基体14,分离腔110的内壁凸设有沿其轴向和周向阵列分布的多个第一挡板12,安装基体14的外周壁凸设有其轴向和周向阵列分布的多个第二挡板13,多个第一挡板12和多个第二挡板 13错位分布以与分离腔110的内壁围成迷宫式通道。采用上述形式的迷宫式通道,可以进一步增大油气混合气与油气分离器的接触面积,进一步提高油气分离器的分离效率。第一挡板12和第二挡板13的个数在此不做具体限定,可以根据油气分离器的大小,以及实际安装需求选择第一挡板12和第二挡板13的个数。
由于安装基体14和分离腔110同轴,而在分离器本体11的底部为漏斗结构时,通常漏斗结构与分离腔110同轴,为了便于安装基体14的固定且同时避免安装基体14阻挡分离腔110内的油液进入回油口113,在安装基体14为管状结构,安装基体14的下部贯穿分离器本体11的底部,安装基体14的下部端口形成上述回油口113,安装基体14与分离腔110底壁相接的位置设有与分离腔 110连通的回油孔141,回油孔141与安装基体14的内腔连通;从而使分离腔 110内的油液可以通过回油孔141进入安装基体14内,再从安装基体14下部端口排出。
采用图6所示的迷宫式通道时,介质通道2设于第一挡板12的上侧壁和下侧壁,及第二挡板13的上侧壁和下侧壁。
图6中的第一挡板12和第二挡板13均水平设置。需要说明的是,还可以将第一挡板12沿其固定端至自由端的方向高度逐渐降低,还可以将第二挡板13 沿其固定端至自由端的方向高度逐渐降低,使分离出的油液能够在自身重力作用下沿着第一挡板12和第二挡板13自行向下流动,并从回油口113排出。
本实施例提供的油气分离器的控制方法与实施例一相同,在此不再重复赘叙,详见实施例一。
需要说明的是,本发明所提供的油气分离器,在采用实施例一所用的旋风式油气分离器所具有的结构,限定分离腔110的横截面为圆形,且限定进气口111为切向进气道或螺旋进气道同时,还可以采用实施例二所限定的迷宫式通道,以进一步提高油气分离效率。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (8)
1.一种油气分离器的控制方法,油气分离器包括:
分离器本体(11),所述分离器本体(11)具有分离腔(110),及与所述分离腔(110)均连通的出气口(112)、进气口(111)和回油口(113),所述回油口(113)设于所述分离器本体(11)的底部,所述进气口(111)和所述出气口(112)中的一个位于所述分离器本体(11)的上部,另一个位于所述分离器本体(11)的下部;
所述油气分离器还包括:
温度检测单元,用于检测所述分离腔(110)内的流体温度;
换热单元,用于根据所述温度检测单元的检测结果对所述分离腔(110)内的流体进行降温;
其特征在于,油气分离器的控制方法包括以下步骤:
在发动机工作时,获取所述油气分离器的分离腔(110)内的流体温度;
在所述分离腔(110)内的流体温度高于第一预设温度时,控制所述换热单元工作以对所述分离腔(110)内的流体进行降温;
所述控制所述换热单元工作以对所述分离腔(110)内的流体进行降温,包括:
获取活塞漏气量,基于目标分离效率下活塞漏气量和油气分离器的目标工作温度之间的映射关系,查询与活塞漏气量对应的目标工作温度;
在所述分离腔(110)内的流体温度达到查询到的目标工作温度时,控制所述换热单元停止工作;
在基于目标分离效率下活塞漏气量和油气分离器的目标工作温度之间的映射关系,查询与活塞漏气量对应的目标工作温度之前,还包括:
获取冷却前的机油温度,基于冷却前的机油温度与活塞漏气量修正系数之间的映射关系,查询与冷却前的机油温度对应的活塞漏气量修正系数;或者,获取冷却后的机油温度和对机油进行冷却前后的冷却液温度差值,基于冷却后的机油温度和对机油进行冷却前后的冷却液温度差值与活塞漏气量修正系数之间的映射关系,查询与冷却后的机油温度和对机油进行冷却前后的冷却液温度差值对应的活塞漏气量修正系数;
根据查询得到的活塞漏气量和查询得到的活塞漏气量修正系数,计算得到修正后的活塞漏气量;
基于目标分离效率下活塞漏气量和油气分离器的目标工作温度之间的映射关系,查询与修正后的活塞漏气量对应的目标工作温度。
2.根据权利要求1所述的油气分离器的控制方法,其特征在于,所述分离器本体(11)由金属制成。
3.根据权利要求1所述的油气分离器的控制方法,其特征在于,所述换热单元为热泵系统。
4.根据权利要求3所述的油气分离器的控制方法,其特征在于,所述分离腔(110)的横截面为圆形,所述进气口(111)为切向进气道或螺旋进气道,用于使通过所述进气口(111)引入所述分离腔(110)内的流体在所述分离腔(110)内旋转且同时向所述出气口(112)行进;
所述换热单元包括设于所述分离器本体(11)上且与所述分离腔(110)不连通的介质通道(2),所述介质通道(2)用于流通冷媒。
5.根据权利要求3所述的油气分离器的控制方法,其特征在于,所述分离腔(110)的内壁设有迷宫式通道,所述迷宫式通道的两端分别与所述出气口(112)和所述进气口(111)连通,所述回油口(113)与所述迷宫式通道的一端连通;
所述换热单元包括设于形成所述迷宫式通道的实体结构上且与所述分离腔(110)不连通的介质通道(2),所述介质通道(2)用于流通冷媒。
6.根据权利要求5所述的油气分离器的控制方法,其特征在于,所述分离腔(110)的内周壁凸设有多个第一挡板(12),多个所述第一挡板(12)错位分布以与所述分离腔(110)的内壁围成所述迷宫式通道;
或,所述分离腔(110)内固设有与其同轴的安装基体(14),所述分离腔(110)的内壁凸设有沿其轴向和周向阵列分布的多个第一挡板(12),所述安装基体(14)的外周壁凸设有沿其轴向和周向阵列分布的多个第二挡板(13),多个所述第一挡板(12)和多个所述第二挡板(13)错位分布以与所述分离腔(110)的内壁围成所述迷宫式通道。
7.根据权利要求1所述的油气分离器的控制方法,其特征在于,在所述分离腔(110)内的流体温度低于第二预设温度时,控制所述换热单元工作以对所述分离腔(110)内的流体进行升温;
所述第二预设温度小于所述第一预设温度。
8.根据权利要求1所述的油气分离器的控制方法,其特征在于,所述获取活塞漏气量,包括:
获取发动机的实际转速和发动机的实际输出扭矩;
基于发动机转速和发动机输出扭矩与活塞漏气量之间的映射关系,查询与发动机的实际转速和发动机的实际输出扭矩对应的活塞漏气量。
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