可控制油分離設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于從使內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱通風(fēng)的氣流中分離油的油分離設(shè)備，所述設(shè)備具有流入側(cè)和流出側(cè)，所述流入側(cè)可以流體連接至內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱且含油氣流可以從所述流入側(cè)流動至油分離設(shè)備，所述流出側(cè)可以流體連接至內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道且基本上清除油的氣流可以從油分離設(shè)備流動至所述流出側(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用用于從使內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱通風(fēng)(被稱為“氣流吹掃”)的氣流中分離油的不可切換的油分離設(shè)備的情況下，與油分離相關(guān)的流動幾何特性通常不隨著被氣體吹掃的應(yīng)用體積流量而變化。因此，油分離設(shè)備在低體積流量下在可實現(xiàn)的分離性能方面表現(xiàn)相對較差，而在氣體吹掃的高體積流量下，油分離設(shè)備的表現(xiàn)的確更為有效，但是由于氣流流動通過的流動路徑的固定的幾何形狀，油分離設(shè)備中的壓力損失以體積流量的平方而升高。
[0003]在“可切換的”油分離設(shè)備中，通過通常裝載彈簧的元件使得隨著氣體吹掃的體積流量的增加，可以獲得用于氣流流動的更大的流動橫截面。因此，在大范圍的氣體吹掃體積流量內(nèi)，分離效率保持相對恒定。然而，整個系統(tǒng)中的壓力損失增加。
[0004]在進(jìn)氣通道中存在高真空的發(fā)動機(jī)負(fù)載時刻，特別是在使用渦輪增壓發(fā)動機(jī)的情況下，使用設(shè)置在油分離設(shè)備下游的壓力控制閥從而限制內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱中的最小真空。例如，內(nèi)燃機(jī)的渦輪增壓機(jī)之前占主導(dǎo)的真空可以高達(dá)60mbar，而進(jìn)氣歧管中的真空可以高達(dá)300mbar。借助于壓力控制閥，可以例如將真空限制在30mbar與50mbar之間。通過增大壓力控制閥內(nèi)的流動阻力實現(xiàn)該壓力控制，造成流動橫截面的進(jìn)一步減小，但是這并不伴隨著分離性能的改進(jìn)。結(jié)果是，由于流動通過壓力控制閥的氣流通常已經(jīng)被凈化，因此可用流動能量不用于分離。
[0005]例如DE 10 2004 006 082 Al顯示了一種旋風(fēng)分離器式油分離設(shè)備，其中多個旋風(fēng)分離器平行設(shè)置。根據(jù)供應(yīng)的含油氣流與經(jīng)凈化氣流之間的由第一旋風(fēng)分離器造成的壓差，瓣閥打開穿過附加的后面的旋風(fēng)分離器的流動路徑。然而，可能獲得的用于進(jìn)一步增加分離性能的能量潛力在此仍然未被使用。
[0006]DE 102 05 981 Al顯示了另一種油分離設(shè)備，其被構(gòu)造成具有可切換的旋風(fēng)分離器，并且提供滑塊，通過所述滑塊可以打開或關(guān)閉旋風(fēng)分離器的開口。為此目的，在滑塊中設(shè)置各種孔口，每個孔口具有不同尺寸。如果滑塊由于更大量的氣體體積流量在打開方向上進(jìn)一步移動，各個旋風(fēng)分離器的流入開口打開使得進(jìn)入旋風(fēng)分離器的流動橫截面增大。如果含油氣體的體積流量再次降低，則旋風(fēng)分離器的各個流動橫截面再次關(guān)閉，但是即使利用該系統(tǒng)仍然不能將用于節(jié)流的流動能量成功用于提高分離性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是開發(fā)用于從使內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱通風(fēng)的氣流中分離油的油分離設(shè)備，通過所述油分離設(shè)備能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明特別提供了油分離設(shè)備，所述油分離設(shè)備允許控制曲軸箱中的壓力且在寬的操作范圍內(nèi)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載時刻具有最佳的有效分離橫截面。
[0008]基于根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分連同特征部分的油分離設(shè)備實現(xiàn)該目的。從屬權(quán)利要求中顯示了本發(fā)明的有利的發(fā)展形式。
[0009]本發(fā)明包括的技術(shù)教導(dǎo)是，提供第一控制構(gòu)件，氣流所穿過油分離設(shè)備的第一流動橫截面可以通過所述第一控制構(gòu)件而發(fā)生變化且可以通過曲軸箱中的氣體壓力而控制所述第一控制構(gòu)件，并提供第二控制構(gòu)件，氣流所穿過油分離設(shè)備的第二流動橫截面可以通過所述第二控制構(gòu)件而發(fā)生變化且可以通過進(jìn)氣通道中的真空而控制所述第二控制構(gòu)件，所述第二流動橫截面位于第一流動橫截面的下游。
[0010]利用根據(jù)本發(fā)明的油分離設(shè)備，能夠一方面根據(jù)曲軸箱中的氣體壓力另一方面根據(jù)進(jìn)氣通道中的真空而控制油分離設(shè)備中的用于使含油氣流穿過的流動橫截面。因此，實現(xiàn)的目標(biāo)是通過利用能量潛力控制曲軸箱中的氣體壓力從而提高分離性能，且基本上在內(nèi)燃機(jī)的每個操作時刻以最佳方式利用能量潛力。這樣的好處是，從而能夠提高油分離設(shè)備的效率。
[0011]由于通過曲軸箱中的氣體壓力而單獨(dú)地控制氣流穿過油分離設(shè)備的第一流動橫截面且通過進(jìn)氣通道中的真空而單獨(dú)地控制氣流穿過油分離設(shè)備的第二流動橫截面，在內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速維持恒定的同時可以以取決于負(fù)載的方式進(jìn)行油分離，同時在內(nèi)燃機(jī)的負(fù)載維持恒定的同時可以以取決于轉(zhuǎn)速的方式進(jìn)行油分離，且可以在內(nèi)燃機(jī)的每個操作時刻以最佳方式設(shè)定油分離設(shè)備中的與分離相關(guān)的流動橫截面，從而可以實現(xiàn)最大分離性能。
[0012]在具有高負(fù)載和高轉(zhuǎn)速的負(fù)載時刻，例如當(dāng)渦輪增壓機(jī)以全容量操作的時候，在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道中存在高真空，且借助于進(jìn)氣通道中增加的真空而減小與分離相關(guān)的流動橫截面從而實現(xiàn)最佳的油分離。這樣的好處是，通過與分離相關(guān)的流動橫截面的流速增大且分離性能得以提高。同時，分離系統(tǒng)中的流動阻力由于更窄的橫截面而增大，這與已知的壓力控制閥的操作相似但是同時使用流動能量用于油分離功能。
[0013]為了形成油分離設(shè)備，可以提供主體，在所述主體中引入流動開口用于使氣流穿過。此外，可以提供和設(shè)置分離本體使得穿過流動開口的氣流可以撞擊所述分離本體。特別地，如果氣流流動通過流動開口的橫截面中的縮窄部且氣流隨著穿過流動開口而加速的時候，實現(xiàn)氣流中高水平的油分離。在該過程中，具有夾帶的油(例如液滴形式)的經(jīng)加速的氣流沖擊分離本體，因此最終將油從氣流中分離。通過根據(jù)曲軸箱中的氣體壓力且與此獨(dú)立地根據(jù)進(jìn)氣通道中的真空對第一和第二流動橫截面進(jìn)行單獨(dú)地控制，在內(nèi)燃機(jī)的具有不同轉(zhuǎn)矩和不同轉(zhuǎn)速的多個操作時刻，氣流可以經(jīng)受朝向分離本體的高的加速度且經(jīng)受油分離設(shè)備的流動路徑的橫截面的縮窄部。分離本體可以例如由非紡織材料等組成。
[0014]第一控制構(gòu)件可以被設(shè)置成鄰近主體且可以具有控制開口，氣流可以穿過所述控制開口。在該情況下，第一控制構(gòu)件可以相對于主體移動，使得控制開口與主體中的流動開口之間的重疊部分可以發(fā)生變化以便改變第一流動橫截面。
[0015]第二控制構(gòu)件可以被設(shè)置成同樣鄰近主體且與第一控制構(gòu)件相反，例如設(shè)置在與主體的引入流動開口的壁相對的側(cè)面上。第二控制構(gòu)件可以同樣具有控制開口，氣流例如在穿過第一控制構(gòu)件中的控制開口之后可以穿過所述控制開口。在該情況下，第二控制構(gòu)件可以同樣體現(xiàn)為相對于主體可以移動，允許控制開口與主體中的流動開口之間的重疊部分發(fā)生變化以便改變第二流動橫截面。通過分別鄰近主體的第一和第二控制構(gòu)件單獨(dú)的移動性，第一和第二流動橫截面可以同樣彼此獨(dú)立地變化。
[0016]因此，氣流穿過油分離設(shè)備的流動路徑的至少一部分由第一控制構(gòu)件中的控制開口、主體中的流動開口以及第二控制構(gòu)件中的鄰近主體中的流動開口的其它鄰近控制開口形成。由于控制開口與主體中的流動開口的部分重疊，因此形成雙滑塊系統(tǒng)，只有在需要大的流動橫截面的負(fù)載時刻，控制構(gòu)件中的控制開口才能夠完全重疊主體中的流動開口，所述負(fù)載時刻涉及高轉(zhuǎn)矩和低轉(zhuǎn)速，以便在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道中的由于低轉(zhuǎn)速而造成的高轉(zhuǎn)矩和低真空的情況下，由于大的體積流量而形成大的流動橫截面。由于進(jìn)氣通道中