[发明专利]用于内燃机的曲轴箱通风的分离器

说明书

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的用于内燃机的曲轴箱通风的分离器。

现有技术

在内燃机的曲轴箱通风时使用具有涡流室的涡流分离器。涡流室沿着一个纵轴线延伸并且相对于该纵轴线具有入口侧端部，该端部具有用于通风气流的切向入口。通风气流由于切向地引入而在涡流室中经受涡流，该涡流结合作用的离心力导致被夹带在通风气流中的机油被分离出来。机油也沉积到涡流室的壁上并且通过排出通道开口分离出来。

为此，通常使用所谓的逆流旋风分离器，其中用于机油的排出通道开口和用于被清洁的气体流的出口位于涡流室的相对的端部上。该出口此时与入口在同一侧，而排出通道开口布置在相对的一侧。在此情况下流动到受到偏转并且通过所谓的潜管在涡流室的入口侧上侧导出。备选地，也可以使用所谓的直流旋风分离器，其中用于机油的排出通道开口和用于净气体的分开的出口位于同一侧并且此时位于入口相对侧上。在直接比较下，逆流旋风分离器具有在压力损失和分离颗粒直径之间的更好的比或分离度，其中分离颗粒直径作为要分离的机油的下限值参数。

此外已知，在涡流分离器中，一般地，分离颗粒直径除了压力损失以外还依赖于分离器的结构尺寸。在相同的压力损失下，分离颗粒直径随着涡流分离器的结构尺寸的减小而下降。由此在结构尺寸的减小情况下较小颗粒的分离度也升高。由于这个原因，存在需求，即取代一个或几个稍微较大的涡流分离器，而使用更多数量的较小的平行(并列)连接的涡流分离器。

但是逆流旋风分离器的缩小例如由于现有的潜管的原因而具有受制造限制的几何结构极限，因此不能够任意地将小型化向前推进。按照意义上这也适用于直流旋风分离器，其中用于机油的排出通道开口和用于被清洁的气体流的出口要求相应的结构空间。由此还存在需求，即在减小的结构体积情况下提高分离度。

本发明的任务是改进这种分离器，实现在小结构空间下效率的提高。

这个任务通过具有权利要求1的特征的分离器解决。

本发明的公开

提出一种用于内燃机的曲轴箱通风的分离器，其中涡流室相对于其纵轴线在其与入口侧端部相对的出口侧端部上具有用于通风气流和被通风气流夹带着的机油的公共的出口。

涡流室在此处不是作为分离器作用，因为与作为直流旋风分离器的前述结构形式不同，机油与通风气流出来，即还没有从通风气流中分离出来。相反，涡流室作为所谓的聚结器(Koaleszenzer)作用，在聚结器中，涡流导致机油雾气和极其细小的机油滴凝结成较大的机油滴或机油膜。取消机油和通风气流在出口侧的分离允许涡流室的几乎任意的小型化，然后在相应大的单件数目下使用涡流室。各个聚结器的凝结作用可以通过结构尺寸的最小化而被显著提高。出来的机油膜或出来的凝结的大机油滴可以用简单构造的后分离器直接地从通风气流中分离出来。一个这种后分离器可以在最简单的情况下形成一种流动阻尼或一种简单的偏转。后分离器的附加费用通过聚结器的改善的效率得到超额的补偿。

在比较试验中已经证明，聚结器的几何尺寸可以实现小到大约10mm直径和大约20mm的高度。由此得到，在相同的压力损失和总体积流量下，聚结器的数量可以是与逆流旋风分离器的大约五倍。由此可以达到的分离颗粒直径在理论上为具有逆流旋风分离器的相当的分离器的分离颗粒直径的大约一半。对于在＜1μm范围中的颗粒或小滴甚至可以期望产生非常好的分离量。

在优选的扩展方案中，涡流室至少逐部段地从入口开始在朝着出口方向上变细，其中这种变细尤其是锥形地实施。

备选地，也存在可能性，即涡流室设计成通常的圆柱形或在朝着出口方向上的一个或多个直径突变。

在通风气流通过涡流室出来情况下，它的涡流运动的直径相继地减小，由此使涡流增大并且提高了分离量。

可以有利的是也将出口与入口一样切向地设计，其中涡流被转换成在相应的出口速度。出口优选与涡流室的纵轴线轴向平行地和尤其是同轴地布置，由此有利于涡流的形成并因此有利于凝结作用。

作为后分离器可以考虑各种不同的合适的结构形式，其中由于机油雾气或机油液滴在前面已经凝结，因此采用简单的结构就足够了。后分离器优选具有至少一个用于被通风气流携带着的机油的折流面。由于其惯性，机油液滴冲击到折流面上并且作为机油膜在那里流下，而被清洁过的气体流可以从折流面旁边流过。由此采用最简单的手段实现了被凝结的机油液滴的完全有效的分离。