主动式分离器和车辆的制作方法-k8凯发

1.本技术涉及动力系统气液分离领域，尤其涉及一种主动式分离器和车辆。


背景技术：

2.国内汽车排放法规日趋严格，现行的排放法规中规定，发动机曲轴箱中窜出的气体不能直接排到大气中，部分发动机采用开式曲轴箱系统，曲轴箱窜气中含有机油油雾，经过油气分离器对机油颗粒进行分离之后再排到大气。
现在市场上广泛使用的油气分离器多为依靠负压使气体和液体运动，由于分离效率受到负压源的影响，发动机不同工况下，分离效率也会有很大的差异，尤其是低负荷工况，分离效率较低。


技术实现要素：

3.本技术提供一种主动式分离器及车辆，以解决相关技术中的至少部分问题。
4.第一方面，本技术提供一种主动式分离器，包括：
5.分离装置，包括主壳体和分离机构，主壳体包括收容腔，以及分别与收容腔连通的总进气口、总排气口和总排液口，分离机构收容于收容腔内，分离机构包括分离机构壳体，分离机构壳体包括分离进气口和分离出口，分离进气口与总进气口连通，分离出口与总排液口连通且与总排气口连通；总进气口用于接收气液混合物进入，分离机构用于分离气液混合物，总排气口用于排出分离得到的气体，总排液口用于排出分离得到的液体；及
6.抽气装置，包括抽气壳体和与抽气壳体连接的抽气动力组件，抽气壳体包括相互连通的吸气口和出气口，吸气口与总排气口连通，抽气装置用于通过吸气口吸入经过分离后的气体，并通过出气口排出。
7.可选的，抽气装置还包括泵轮，抽气动力组件包括电机，泵轮设于抽气壳体中，泵轮包括叶片和与叶片连接的轴体，叶片均匀分布于轴体周围，电机与轴体连接，电机用于驱动轴体旋转，轴体带动叶片转动。
8.可选的，抽气动力组件还包括控制电路和传感器，控制电路与电机连接，控制电路用于控制电机旋转，传感器和控制电路连接，传感器用于检测分离机构内的气体流量或压降，并产生相应的电信号，控制电路用于根据传感器的电信号调整电机的转速。
9.可选的，分离装置和抽气装置之间设有连接通道，吸气口通过连接通道与总排气口连通。
10.可选的，总进气口位于主壳体的侧壁，总排气口位于主壳体的上部，总排液口位于主壳体的底部，连接通道设置于主壳体的上方，抽气装置位于分离机构的上方。
11.可选的，总进气口位于主壳体的侧壁，总排气口位于主壳体的侧壁，且连接通道设置于主壳体的四周，总排气口和连接通道高于分离机构，抽气装置位于分离机构的上方。
12.可选的，分离装置包括预分离机构，预分离机构和分离机构串联连接，预分离机构位于气体流动的上游，预分离机构用于对气液混合物进行预分离，分离机构用于对预分离后的气液混合物进行气液分离。
13.可选的，预分离机构包括预分离壳体和挡板，预分离壳体包括预分离进气口、预分离排液口和预分离排气口，预分离进气口和总进气口连通，预分离排液口设置于预分离壳体底部，预分离排气口设于预分离壳体的顶部，与分离机构连通，挡板上下方向设置于预分离壳体中，环绕预分离排气口。
14.可选的，分离进气口和分离出口位于分离机构壳体的底部，分离进气口和预分离排气口连通；
15.主壳体和预分离壳体之间形成排液通道，分离出口与排液通道的一端连通，排液通道的另一端与总排液口连通。
16.可选的，主壳体的底部设有向下凹陷的储液槽，总排液口设于储液槽的底壁。
17.可选的，分离机构为多个，多个分离机构串联连接，多个分离机构用于多次分离气液混合物。
18.可选的，分离机构为多个，多个分离机构并联连接，总进气口与多个分离机构连通。
19.第二方面，本技术的提供一种车辆，包括：发动机曲轴箱和如上述任一实施例所述的主动式分离器，与发动机曲轴箱连接。
20.本技术提供的主动式分离器包括分离装置和抽气装置，分离装置通过分离机构对气液混合物进行分离，抽气装置与分离机构连通，将分离后的气体抽出排到大气中。
通过抽气装置可以解决在个别工况下，发动机曲轴箱中压力为正的问题，从而提高主动式分离器的分离效率。
21.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
22.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
23.图1所示为本技术一示例性实施例的主动式分离器的示意图；
24.图2所示为本技术一示例性实施例的串联式主动式分离器的示意图；
25.图3所示为本技术一示例性实施例的并联式主动式分离器的示意图。
26.附图标记：
27.1、主动式分离器；
2、分离装置；
3、抽气装置；
4、连接通道；
5、排液通道；
20、主壳体；
21、分离机构；
22、预分离机构；
23、收容腔；
30、吸气口；
31、出气口；
32、泵轮；
33、电机；
34、控制电路；
35、传感器；
36、抽气壳体；
37、抽气动力组件；
200、总进气口；
201、总排气口；
202、总排液口；
203、储液槽；
204、主壳体底壁；
210、分离机构；壳体；
211、分离进气口；
212、分离出口；
220、预分离壳体；
221、挡板；
222、预分离进气口；
223、预分离排液口；
224、预分离排气口；
225、320、叶片、321、轴体。
具体实施方式
28.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
以下示例性实施例
中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。
相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
29.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。
除非另作定义，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
本技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。
同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。
除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
30.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。
在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
31.本技术提供一种主动式分离器和车辆。
下面结合附图，对本技术的主动式分离器和车辆进行详细说明。
在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
32.图1所示为本技术一示例性实施例的主动式分离器的示意图。
如图1所示，本技术提供一种主动式分离器1，主动式分离器1包括：分离装置2和抽气装置
3。
分离装置2包括主壳体
20
和分离机构
21，主壳体
20
包括收容腔
23，以及分别与收容腔
23连通的总进气口
200、总排气口
201和总排液口
202，分离机构
21收容于收容腔
23内，分离机构
21包括分离机构壳体
210，分离机构壳体
210包括分离进气口
211和分离出口
212，分离进气口
211与总进气口
200
连通，分离出口
212与总排液口
202连通且与总排气口
201连通。
总进气口
200
用于接收气液混合物进入，分离机构
21用于分离气液混合物，总排气口
201用于排出分离得到的气体，总排液口
202用于排出分离得到的液体。
及
33.抽气装置3，包括抽气壳体
36和与抽气壳体
36连接的抽气动力组件
37，抽气壳体
36包括相互连通的吸气口
30
和出气口
31，吸气口
30
与总排气口
201连通，抽气装置3用于通过吸气口
30
吸入经过分离后的气体，并通过出气口
31排出。
气液混合物通过分离机构
21进行碰撞以分离得到液体和气体。
抽气装置3与分离机构
21连通，将经过分离机构
21分离后的气体抽出排到大气中。
通过抽气装置3可以解决在个别工况下，例如低负荷工况或怠速工况下，曲轴箱中压力为正的问题，提高主动式分离器1中的气体流速，从而提高主动式分离器1的分离效率。
34.在一些实施例中，抽气装置3还包括泵轮
32，抽气动力组件
37包括电机
33，泵轮
32设于抽气壳体
36中，泵轮
32包括叶片
320
和与叶片
320
连接的轴体
321，叶片
320
均匀分布于轴体
321周围，电机
33与轴体
321连接，电机
33用于驱动轴体
321旋转，轴体
321带动叶片
320
转动。
泵轮
32结构简单，体积较小，电机
33驱动泵轮
32进行泵气，简单高效。
35.在一些实施例中，抽气动力组件
37还包括控制电路
34和传感器
35，控制电路与电
机
33连接，控制电路
34用于控制电机
33旋转，传感器
35和控制电路
34连接，传感器
35用于检测分离机构
21内的气体流量和压降，并产生相应的电信号，控制电路
34用于根据传感器
35的电信号调整电机
33的转速。
在一些实施例中，使用定速电机驱动泵轮
32，定速电机的优点是成本较低，但不能适应变速要求，导致正常工况下，主动式分离器1中的气体流速过高。
在本技术的实施例中使用可调速的电机
33，通过传感器
35检测气体流量和压降并通过控制电路
34调整电机
33的转速，使主动式分离器1内的气体流量和压降在全工况下保持稳定。
36.在一些实施例中，分离装置2和抽气装置3之间设有连接通道4，吸气口
30
通过连接通道4与总排气口
201连通。
如此设置，结构简单。
37.在一些实施例中，总进气口
200
位于主壳体
20
的侧壁，总排气口
201位于主壳体
20
的上部，总排液口
202位于主壳体
20
的底部，连接通道4设置于主壳体
20
的上方，抽气装置3位于分离机构
21的上方。
在一些实施例中，主动式分离器1竖直方向的高度不够，可以使用软管连接分离装置2和抽气装置3，将抽气装置3放于侧面，以优化空间结构。
38.在另一些实施例中，总进气口
200
位于主壳体
20
的侧壁，总排气口
201位于主壳体
20
的侧壁，且连接通道4设置于主壳体
20
的侧方，总排气口
201和连接通道4高于分离机构
21，抽气装置3位于分离机构
21的侧方。
总排气口
201和连接通道4高于分离机构
21的分离出口
212，从而避免抽气装置将分离后的液体抽出。
此外，将总排气口
201和抽气装置3设置于主壳体
20
的侧壁，同样可以解决部分车型中的主动式分离器1竖直方向的高度不够的问题。
39.在一些实施例中，分离装置2包括预分离机构
22，预分离机构
22和分离机构
21串联连接，预分离机构
22位于气流的上游。
预分离机构
22用于对气液混合物进行预分离，分离机构
21用于对预分离后的气液混合物进行气液分离。
预分离机构
22可以将气液混合物中直径较大的液体颗粒分离出来。
具体地，在本技术的实施例中，预分离机构
22位于分离机构
21的下游，预分离后的气液混合物从预分离机构
22上部的出口流向位于预分离机构
22上游的分离机构
21并进行再分离，本技术对于预分离机构
22的位置不作限制。
40.在一些实施例中，预分离机构
22包括预分离壳体
220
和挡板
221，预分离壳体
220
包括预分离进气口
222、预分离排液口
223和预分离排气口
224，预分离进气口
222和总进气口
200
连通，预分离排液口
223设置于预分离壳体
220
底部，预分离排气口
224设于预分离壳体
220
的顶部，与分离机构
21连通，挡板
221上下方向设置于预分离壳体
220
中，环绕预分离排气口
224。
气液混合物通过预分离进气口
222进入预分离机构
22，绕挡板
221和预分离壳体
220
旋转，通过离心力作用，将液滴撞击在壳体
220
上，直径较大的液体颗粒被分离出来，沿预分离排液口
223排出预分离机构
22。
在本技术的实施例中使用旋转气体的离心力进行分离，分离效率较高。
优选的，在一些实施例中，使用迷宫式预分离机构对气液混合物进行预分离，迷宫式预分离机构的分离效率不高，但压降较小，本技术对预分离机构
22的预分离方式不作限制。
41.在一些实施例中，分离机构
21包括分离机构壳体
210，分离机构壳体
210包括分离进气口
211和分离出口
212，分离进气口
211和分离出口
212位于分离机构壳体
210的底部，分离进气口
211和预分离排气口
224连通。
主壳体
20
和预分离壳体
220
之间形成排液通道5，分离出口
212与排液通道5的一端连通，排液通道5的另一端与总排液口
202连通。
经过预分离后的气体从分离进气口
211进入分离机构
21进行再分离，分离后的气体和液体经过分离出口
212离开分离机构
21，分离后的气体通过抽气装置3的离开分离装置2，分离后的液体通过
独立的排液通道5后，通过总排液口
202离开分离装置
2。
在一些实施例中，设置孔板式分离机构对气液混合物进行分离，即气液混合物穿过呈孔状的分离进气口
211，撞击在毛毡或收集板等表面粗糙度较高的材质上，形成滴液沉降分离。
该孔板式分离机构分离效果较好。
本技术对分离机构
21的分离方式不作限制。
在一些实施例中，分离机构
21的分离效果要求，可以取消设置预分离机构
22，仅使用分离机构
21，从而减小预分离机构
22带来的系统阻力。
42.在一些实施例中，主壳体
20
的底部设有储液槽
203，总排液口
202设于储液槽
203的底壁。
储液槽
203用于解决总排液口
202的排出液体速度过慢的问题。
具体地，主壳体
20
包括横向延伸的主壳体底壁，储液槽
203从主壳体
20
底壁向下凹陷。
43.参考图2，图2所示为本技术一示例性实施例的串联式主动式分离器的示意图。
分离机构
21为多个，多个分离机构
21串联连接，多个分离机构
21用于多次分离气液混合物。
在本技术的实施例中，在车辆内竖直方向空间足够的情况下，可以设置多个分离机构
21串联连接，使气液混合物多次分离以提高主动式分离器1的分离效果。
44.参考图3，图3所示为本技术一示例性实施例的并联式主动式分离器的示意图。
分离机构
21为多个，多个分离机构
21并联连接，总进气口
200
与多个分离机构
21连通。
在本技术的实施例中，在车辆内水平方向空间足够的情况下，可以设置多个分离机构并联连接，使气液混合物分流进入不同的分离机构
21，从而提高主动式分离器1的分离效率。
此外，抽气装置3的使用可以抵消为了提高分离效率而导致的流动阻力增大带来的负面影响。
45.本技术还提供一种车辆，包括：发动机曲轴箱和如上述任一实施例所述的主动式分离器1，与发动机曲轴箱连接。
主动式分离器1的总进气口
200
与发动机曲轴箱的出气口连通，发动机曲轴箱中的排出的气液混合物经过主动式分离器1的分离作用后再排到大气中或导通到发动机进气侧再次燃烧。
本技术的主动式分离器1可以应用于传统燃油发动机和部分氢气、甲醇和天然气发动机中，抽气装置3可以解决各发动机曲轴箱中压力为正的问题，从而避免有害气体外溢污染大气。
本技术对主动式分离器1的应用场景不作限制。
46.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本技术的其它实施方案。
本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
47.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。
本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。