一种基于大气压力自调节流通截面的油气分离模块
技术领域
本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种基于大气压力自调节流通截面的油气分离模块。
背景技术
发动机工作时，会有一部分废气从燃烧室活塞环泄漏到发动机曲轴箱内，这些废气混合发动机内部的机油颗粒形成曲轴箱窜气。这些窜气若直接排放大气中，会造成大气污染；若直接进入燃烧室，由于窜气中的机油含量较高，会造成燃烧室内积碳严重，降低发动机动力性能。
为了避免曲轴箱窜气直接排入大气造成大气污染以及发动机动力性能降低，发动机会搭载油气分离器对窜气中的机油进行分离。
油气分离器中对机油进行的分离作用的是油气分离模块，常规的油气分离器块是恒定截面的分离结构，它只能保证某一个窜气量下通过其流速很高，以达到很高的分离效果，这样发动机在其他窜气量下分离效率并不是最佳的。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种将曲轴箱压力调节模块与精滤模块集成在一起，通过曲轴箱压力与大气压力差形成驱动力，调节精分离板上流通截面。使得发动机在不同窜气量下，曲轴箱窜气经过油气分离模块的流速是最佳的，以保证发动机工况下都有很高的分离效率的基于大气压力自调节流通截面的油气分离模块。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种基于大气压力自调节流通截面的油气分离模块，包括压力驱动模块、执行模块和分离模块，所述压力驱动模块连接执行模块，执行模块连接分离模块；
压力驱动模块包括上壳体、阀盖、密封板、压力调节膜片、弹簧支撑板和弹簧，所述上壳体设于主壳体上，上壳体的顶部设有与压力调节膜片配合的膜片座，压力调节膜片的顶部设有密封板，底部设有弹簧支撑板，弹簧支撑板下方的上壳体上设有导向筒，该导向筒上套有弹簧，弹簧的上端连接弹簧支撑板，下端连接上壳体，压力调节膜片的上方设有阀盖，阀盖与上壳体的顶部连接，阀盖的顶部开有盖孔，阀盖、压力调节膜片、密封板之间构成上腔体；
执行模块包括连接杆、双U形橡胶膜片、压持板和分割板，连接杆的上端连接弹簧支撑板，下端连接双U形橡胶膜片，双U形橡胶膜片的底部设有分割板，双U形橡胶膜片的两侧通过压持板固定在分离模块的精分离板上；
分离模块包括精分离板、织物和织物板，精分离板将主壳体内部腔体分隔为下腔体和侧腔体，精分离板上设有若干个连通侧腔体和下腔体的小孔，小孔左侧的精分离板上设有织物板，织物板与精分离板之间设有织物，小孔右侧的精分离板上设有一个上下贯通的竖槽，执行模块的双U形橡胶膜片嵌入该竖槽内，且双U形橡胶膜片贴合竖槽的左右两侧面。
作为本发明的进一步优化方案，所述织物为片状或块状织物滤材。
作为本发明的进一步优化方案，所述导向筒的中心为贯通孔，弹簧支撑板的中心设有与导向筒间隙配合的圆形柱，该圆形柱的下端插入导向筒内。
作为本发明的进一步优化方案，所述双U形橡胶膜片被分割板分成两个U型形状的结构，分割板上设置有方孔。
作为本发明的进一步优化方案，所述连接杆的上端通过第一卡扣连接弹簧支撑板的圆形柱的下端。
作为本发明的进一步优化方案，所述阀盖通过第二卡扣连接上壳体。
作为本发明的进一步优化方案，所述连接杆的下端设有与分割板间隙配合的槽口，双U形橡胶膜片的中部和分割板嵌入该槽口内，连接杆配合分割板将双U形橡胶膜片固定。
作为本发明的进一步优化方案，所述双U形橡胶膜片被压持板固定在精分离模块上。
作为本发明的进一步优化方案，所述精分离板上的小孔分为若干组，上下交错分布设置。
本发明的有益效果在于：
1)本发明利用曲轴箱与大气的压力差形成驱动力，进而调节精分离板流通截面，以达到发动机每一个窜气量下都有很高的分离效率。
附图说明
图1是实施例一中本发明的结构示意图；
图2是实施例一中本发明的压力驱动模块的结构示意图。
图中：上壳体1、主壳体2、阀盖3、密封板4、压力调节膜片5、弹簧支撑板6、弹簧7、连接杆8、压持板9、双U形橡胶膜片10、分割板11、精分离板12、织物13、织物卡板14、小孔20、盖孔21、上腔体31、下腔体32、侧腔体33、第一卡扣81、圆形柱82、导向筒83、第二卡扣84。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
实施例一
如图1-2所示，一种基于大气压力自调节流通截面的油气分离模块，包括压力驱动模块、执行模块和分离模块，所述压力驱动模块连接执行模块，执行模块连接分离模块；
压力驱动模块包括上壳体1、阀盖3、密封板4、压力调节膜片5、弹簧支撑板6和弹簧7，所述上壳体1设于主壳体2上，上壳体1的顶部设有与压力调节膜片5配合的膜片座，压力调节膜片5的顶部设有密封板4，底部设有弹簧支撑板6，弹簧支撑板6下方的上壳体1上设有导向筒83，该导向筒83上套有弹簧7，弹簧7的上端连接弹簧支撑板6，下端连接上壳体1，压力调节膜片5的上方设有阀盖3，阀盖3与上壳体1的顶部连接，阀盖3的顶部开有盖孔21，阀盖3、压力调节膜片5、密封板4之间构成上腔体31；
执行模块包括连接杆8、双U形橡胶膜片10、压持板9和分割板11，连接杆8的上端连接弹簧支撑板6，下端连接双U形橡胶膜片10，双U形橡胶膜片10的底部设有分割板11，双U形橡胶膜片10的两侧通过压持板9固定在分离模块的精分离板12上；
分离模块包括精分离板12、织物13和织物板14，精分离板12将主壳体2内部腔体分隔为下腔体32和侧腔体33，精分离板12上设有若干个连通侧腔体33和下腔体32的小孔20，小孔20左侧的精分离板12上设有织物板14，织物板14与精分离板12之间设有织物13，小孔20右侧的精分离板12上设有一个上下贯通的竖槽，执行模块的双U形橡胶膜片10嵌入该竖槽内，且双U形橡胶膜片10贴合竖槽的左右两侧面。
连接杆8将动力传递给双U形橡胶膜片10，双U形橡胶膜片10向下或向上对精分离板12上小孔20进行封堵或打开。分离模块包括精分离板12、织物13、织物板14，精分离板12上流通截面被调节后，使得窜气有较高的流速撞击织物13，从而将窜气中机油分离下来。
优选的，织物13为片状或块状织物13滤材。
优选的，导向筒83的中心为贯通孔，弹簧支撑板6的中心设有与导向筒83间隙配合的圆形柱82，该圆形柱82的下端插入导向筒83内。通过圆形柱82配合导向筒83实现弹簧支撑板6竖直移动时的导向。
优选的，驱动模块分隔形成的上腔体31与下腔体32，是由密封板4通过焊接或者卡接压持形成的。
优选的，双U形橡胶膜片10被分割板11分成两个U型形状的结构，分割板11上设置有方孔。
优选的，连接杆8的上端通过第一卡扣81连接弹簧支撑板6的圆形柱82的下端。
优选的，阀盖3通过第二卡扣84连接上壳体1。
优选的，连接杆8的下端设有与分割板11间隙配合的槽口，双U形橡胶膜片10的中部和分割板11嵌入该槽口内。连接杆8配合分割板11将双U形橡胶膜片10固定。
优选的，双U形橡胶膜片10被压持板9固定在精分离模块上，压持板9可以是固定在精分离板12上。
优选的，上壳体1的主壳体2连接油气分离器的壳体。
优选的，精分离板12上的小孔20分为若干组，上下交错分布设置。
本发明的结构特点及其工作原理：连接杆8将动力传递给双U形橡胶膜片10，双U形橡胶膜片10向下或向上对精分离板12上小孔20进行封堵或打开。分离模块包括精分离板12、织物13、织物板14，精分离板12上流通截面被调节后，使得窜气有较高的流速撞击织物13，从而将窜气中机油分离下来；
具体是曲轴箱压力减小，导致上腔体31压力与下腔体32压差变大，从而使压力调节膜片5向下变形推动弹簧支撑板6和连接杆8，进而推动双U形橡胶膜片10中部向下移动，使双U形橡胶膜片10覆盖精分离板12上的面积增大，覆盖精分离板12上的部分数量的小孔20，通过减少流通截面(即小孔20)来增大窜气流速的目的，使得窜气有较高的流速撞击织物13，从而将窜气中机油分离下来，实现动态调节。
本发明的窜气分离原理：曲轴箱窜气进入主壳体2的下腔体32，通过分离模块进入侧腔体33进行油气分离，分离后的机油从侧腔体33连通的出油口流回至发动机曲轴箱；
压力驱动模块根据曲轴箱压力的变化提供向上或向下的动力，通过连接杆8将动力传递给执行模块，执行模块中的U形橡胶膜片会向上或向下移动，从而使得精分离板12上小孔20进行打开或封堵，从而使得经过分离模块曲轴箱窜气保持很高的流速。
上腔体31、下腔体32、侧腔体33内的压力分别是P1、P2、P3。发动机工作时当P2＜P1时，压力驱动模块受到大气压作用形成力F1，这样压力驱动模块会克服弹簧7的初始弹力F2向下移动，在下移过程中精分离板12的小孔20被封堵，P2逐渐升高，F1减小；弹簧7压缩量增大，F2增大，直到F1与F2平衡时，双U型橡胶膜片10稳定在某一位置，精分离板12上形成恒定截面积，此时可以将自调压模块的压损为△P＝P2-P3。当曲轴箱窜气量变化时，P2会变化从而导致F1变化，使得双U型橡胶膜片10位置重新调整，最终达到分离模块流通截面随着窜气量变化而调整。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
