一种具有滤网式自适应通风系统的天然气发动机技术方案

本实用新型专利技术提供一种具有滤网式自适应通风系统的天然气发动机。该具有滤网式自适应通风系统的天然气发动机包括发动机本体以及设置在发动机本体上的通风系统，所述通风系统包括设置在发动机本体上气缸盖罩内的初分离装置和预分离装置，以及固定在发动机本体上的气驱式油气分离器；该具有滤网式自适应通风系统的天然气发动机能够实现油气混合物的被动式与主动式分离，形成发动机通风闭式循环而无需外接辅助设备，分离效率高。

A natural gas engine with self-adaptive ventilation system

【技术实现步骤摘要】
一种具有滤网式自适应通风系统的天然气发动机
本技术属于发动机通风设备领域，具体涉及一种具有滤网式自适应通风系统的天然气发动机。
技术介绍
发动机在工作时产生的高温燃气会通过活塞组与气缸之间的间隙窜入曲轴箱内，造成窜气。窜气的成分为未燃烧的燃油气、水蒸气和废气等。水蒸气凝结在机油中稀释机油，降低机油的使用性能；废气中的二氧化硫遇到空气氧化生成硫酸，加速机油的氧化变质，会导致发动机零件的腐蚀和加速磨损；窜气还会使曲轴箱的压力过高而破坏曲轴箱的密封，使机油渗漏流失；加速机油的老化，降低可靠性。因此，需要采用曲轴箱通风系统对窜气进行控制。窜气在流经曲轴箱通风系统时，会携带大量的油气，造成机油损耗，同时恶化排放，因此必须对油气进行分离，减小机油损耗。通过在气缸盖罩中集成油气分离器来对发动机排除的油气进行分离，传统的气缸盖罩只能进行单次分离，效果并不能达到预期，而且仅仅依靠被动式分离难以满足国六发动机排放标准的要求。如公开号为CN205559013U的中国技术专利“一种气缸盖罩”，包括气缸盖罩本体，气缸盖罩本体内侧形成有油气预分离腔室，该油气预分离腔室设有预分离进气口和预分离出气口，在油气预分离室内从所述预分离进气口到所述预分离出气口依次设有沿垂直方向间隔排列的多个横向滤网和沿水平方向呈迷宫式间隔排列的多个纵向滤网，横向滤网与纵向滤网之间形成连通预分离进气口和预分离出气口的迷宫式的油气通道，并在气缸盖罩外侧壁集成有油气分离器。通过以上内容可以发现，现有技术中气缸盖罩油气分离的核心在于横向滤网与纵向滤网之间形成的迷宫式的油气通道，但其单层结构油气分离能力差，无法分离细小油滴，也无法实现被动式分离与主动式分离的结合，无法满足发动机国六排放的要求。如公开号为CN102705040B的中国专利技术专利“独立外挂式多级油气分离器总成”，是一种气驱式主动分离器，能够对曲轴箱中的油气混合物进行主动分离，但仅采用主动式分离装置无法满足国六排放标准。如公开号为CN108049937A的中国专利技术专利申请“气缸盖罩内置油气分离系统”，内置油气分离器，包括：盖罩本体以及设置在该盖罩本体一侧的迷宫腔体和底盖，所述迷宫腔体的一端设置有延伸至盖罩外部的出气接管，顶部开设有呼吸器插口；该迷宫腔体内设有粗滤孔板、迂回式整流结构、精滤孔板和隔位板。通过以上内容可以发现，现有技术无法实现被动式分离与主动式分离的结合，无法满足发动机国六排放的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种具有滤网式自适应通风系统的天然气发动机，能够同时实现被动式与主动式分离，能满足国六发动机要求。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：本技术提供了一种具有滤网式自适应通风系统的天然气发动机，包括发动机本体以及设置在发动机本体上的通风系统，所述通风系统包括设置在发动机本体上气缸盖罩内的预分离装置，以及固定在发动机本体上的气驱式油气分离器；所述预分离装置开设有用于接收曲轴箱中油气混合物的进气孔以及设有用于将分离后的废气排出的排气孔，所述排气孔上设有连接气驱式油气分离器废气入口的出气管；所述预分离装置包括：底板以及布置在底板上的滤网板，所述进气孔布置在滤网板上；曲轴箱中的油气混合物自滤网板上的进气孔流入，由于滤网板的作用，油气混合物进气时，部分大油滴会碰撞滤网板而回流；平行布置在底板上的第一滤孔板和第一滤挡板、底板上的第一回油腔和其下的第一回油管组成的粗分离装置，所述粗分离装置位于滤网板后方，用于对油气混合物进行加速碰撞进一步分离大油滴；平行布置在底板上的第二滤孔板、滤芯和第二滤挡板、底板上的第二回油腔和其下的第二回油管、以及设置在第二滤孔板上的单向阀组成的细分离装置，所述细分离装置位于粗分离装置后方，用于对油气混合物进行再次加速碰撞进一步分离小油滴，所述排气孔设置在细分离装置后方，所述排气孔通过出气管将分离后的废气输送至气驱式油气分离器；由于单向阀的设置，在内部气压较小时单向阀不导通，内部气压过大时单向阀导通缓解内部气压保障分离效果，使得预分离装置具有自适应调压的特性；所述气驱式油气分离器的压缩气体入口通过取气管与发动机本体上的增压中冷管路相连接,用于吸入发动机增压后的压缩气体以推动喷射泵产生负压来克服碰撞分离所需要的阻力；所述气驱式油气分离器的混合气体出口通过通气管与发动机本体上的压气机的进气口相连接，用以实现从进气到排气的闭式循环；所述气驱式油气分离器的回油口通过回油总管连接至发动机本体的油底壳。所述粗分离装置中的第一滤孔板上设置有用于对油气混合物进行加速的粗滤孔。在一个实施例中，所述第一滤挡板上设置有用于导流油滴到第一回油腔的一滤筋条；在又一个实施例中，所述第一滤挡板上设置有用于增加油气碰撞接触面积的针状凸起部，所述针状凸起部能够有效防止油滴由于高速碰撞造成二次破碎，提高油气分离效率。所述第一回油腔设置在第一滤挡板的下方，所述第一滤挡板为非封闭的开口结构以便油气混合物的流动，所述第一回油管设置在第一回油腔的底部。在一个实施例中，所述细分离装置中的第二滤孔板、滤芯和第二滤挡板彼此紧贴地布置在底板上；所述第二滤孔板上设置有用于对油气混合物进行二次加速的细滤孔；所述单向阀的出口端固定在第二滤孔板上，由于第二滤孔板上设有细滤孔，因此单向阀的出口端会覆盖部分细滤孔，在预分离装置内部压力较小时，气压不足以冲击打开单向阀，油气混合物可以通过单向阀未覆盖的细滤孔进行加速，在预分离装置内部压力大到一定程度时，气压足以冲击打开单向阀，部分油气混合物会流经单向阀覆盖的细滤孔，达到了自适应调节预分离装置内部压力的效果；所述第二滤挡板上设置有用于碰撞分离小油滴并导流小油滴到第二回油腔的二滤筋条，所述第二回油腔设置在第二滤挡板后方，所述第二滤挡板为非封闭的开口结构，所述第二回油管设置在第二回油腔的底部。在一个实施例中，在所述第一回油管和第二回油管还设有防止废气反冲进入预分离装置的伞形回油阀，可以有效防止因废气反冲而影响油气预分离效率。在一个实施例中，所述滤芯的材质为无纺布、毛毡、玻璃纤维和合成纤维中的任意一种。在一个实施例中，第一滤孔板和第一滤挡板的间距为2～5mm，根据进气孔的进气量大小，所述粗滤孔的孔径可以设置为3～6mm，所述粗滤孔的个数设置为10～45个，使通过第一滤孔板的流速控制在5～8m/s，流经第一滤孔板油气混合物在该流速范围内与第一滤挡板撞击分离大油滴的效果好。在一个实施例中，根据进气孔的进气量大小，所述细滤孔的孔径可以设置为2～3mm，所述细滤孔的个数设置为10～54个，使通过第二滤孔板的流速控制在15～30m/s，流经第二滤孔板油气混合物在该流速范围内与第二滤挡板撞击分离小油滴的效果好。与现有技术相比，本技术的优点在于：该具有滤网式自适应通风系统的天然气发动机的通风系统在进气阶段就能够阻挡部分大油滴的吸入，还能够对油气混合物进行两次加速，分别分离大油滴和小油滴并通过回油腔流出，分离效率高；在小油滴的吸附上，滤芯由于二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有滤网式自适应通风系统的天然气发动机，包括发动机本体以及设置在发动机本体上的通风系统，所述通风系统包括设置在发动机本体上气缸盖罩内的预分离装置，以及固定在发动机本体上的气驱式油气分离器，其特征在于：/n所述预分离装置上开设有进气孔和排气孔，所述预分离装置包括：/n底板以及布置在底板上的滤网板，所述进气孔布置在滤网板上；/n平行布置在底板上的第一滤孔板和第一滤挡板、底板上的第一回油腔和其下的第一回油管组成的粗分离装置，所述粗分离装置位于滤网板后方；/n平行布置在底板上的第二滤孔板、滤芯和第二滤挡板、底板上的第二回油腔和其下的第二回油管、以及设置在第二滤孔板上的单向阀组成的细分离装置，所述细分离装置位于粗分离装置后方，所述排气孔设置在细分离装置后方；/n所述排气孔上设有连接气驱式油气分离器废气入口的出气管，所述气驱式油气分离器的压缩气体入口通过取气管与发动机本体上的增压中冷管路相连接，所述气驱式油气分离器的混合气体出口通过通气管与发动机本体上的压气机的进气口相连接，所述气驱式油气分离器的回油口通过回油总管连接至发动机本体的油底壳。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有滤网式自适应通风系统的天然气发动机，包括发动机本体以及设置在发动机本体上的通风系统，所述通风系统包括设置在发动机本体上气缸盖罩内的预分离装置，以及固定在发动机本体上的气驱式油气分离器，其特征在于：
所述预分离装置上开设有进气孔和排气孔，所述预分离装置包括：
底板以及布置在底板上的滤网板，所述进气孔布置在滤网板上；
平行布置在底板上的第一滤孔板和第一滤挡板、底板上的第一回油腔和其下的第一回油管组成的粗分离装置，所述粗分离装置位于滤网板后方；
平行布置在底板上的第二滤孔板、滤芯和第二滤挡板、底板上的第二回油腔和其下的第二回油管、以及设置在第二滤孔板上的单向阀组成的细分离装置，所述细分离装置位于粗分离装置后方，所述排气孔设置在细分离装置后方；
所述排气孔上设有连接气驱式油气分离器废气入口的出气管，所述气驱式油气分离器的压缩气体入口通过取气管与发动机本体上的增压中冷管路相连接，所述气驱式油气分离器的混合气体出口通过通气管与发动机本体上的压气机的进气口相连接，所述气驱式油气分离器的回油口通过回油总管连接至发动机本体的油底壳。


2.如权利要求1所述的具有滤网式自适应通风系统的天然气发动机，其特征在于：所述粗分离装置中的第一滤孔板上设置有粗滤孔，所述第一滤挡板上设置有一滤筋条或针状...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红武，刘肖毅，陈龙，张振平，罗威，李国红，粟荣锦，孙靖，莫昭勤，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广西;45