一种三相分离系统及车辆的制作方法

    专利2025-03-21  26


    本发明属于车辆,更具体地说,是涉及一种三相分离系统及车辆。


    背景技术:

    1、氢气内燃机具有零碳排放、高效率和低成本的显著优势,成为氢能应用的重要方向之一。

    2、氢内燃机的燃烧产物为水,水分及少部分氢气在活塞做工过程中,会顺着活塞环与气缸壁的缝隙,流入曲轴箱内。水滴混入机油中,会造成机油乳化、分层等问题。另外,当氢气浓度高于4%时就有爆炸的可能,为了避免曲轴箱内的氢气浓度超过4%,需要向曲轴箱内通入新鲜空气,用以稀释曲轴箱内的氢气,避免爆炸。

    3、由于曲轴箱内额外通入新鲜空气,且曲轴箱内还会存在水滴,因此需要对曲轴箱内的油气水进行分离。传统的油气分离器集成在发动机缸盖罩内,只能对油气分离,无法满足油气水三相分离的需求。而且,若水分分离不彻底,机油中含水量较高时,还会出现机油分层现象,机油在上层,水分在下层,导致机油泵吸入水分,影响发动机润滑。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种三相分离系统及车辆,旨在解决现有技术中集成在发动缸盖罩内的油气分离器无法满足油气水三相分离的需求,以及水分分离不彻底而造成的机油分层的技术问题。

    2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种三相分离系统,包括:

    3、三相分离组件,设有与曲轴箱连通的油气入口、与发动机进气系统连通的出气口,以及出油口;所述出油口处还连接有与油底壳连通的出油管路;

    4、集油壳体,设置在所述出油管路上,且具有与所述出油管路连通的收集腔;所述收集腔用于聚集所述出油管路输出的机油;以及

    5、加压组件,滑动设置在所述集油壳体的内腔,用于改变所述收集腔的容积,以对所述收集腔加压。

    6、在一种可能的实现方式中,所述加压组件包括:

    7、挤压件,滑动设置在所述集油壳体的内腔;所述挤压件将所述集油壳体的内腔隔断为互不连通的所述收集腔和注压腔;以及

    8、注压管路,与所述注压腔连通,用于向所述注压腔内通入介质,以推动所述挤压件滑动而缩小所述收集腔的体积;所述注压管路上设有第一电磁阀。

    9、一些实施例中,所述注压管路与发动机主油道连通。

    10、一些实施例中,所述加压组件还包括回油管路,所述回油管路连通所述注压腔及所述油底壳;所述回油管路上设有第二电磁阀。

    11、一些实施例中,所述挤压件包括:

    12、滑移块,滑动设置在所述集油壳体的内腔;所述滑移块将所述集油壳体的内腔隔断为所述收集腔和所述注压腔;以及

    13、弹性体,设置在所述收集腔内,且与所述滑移块连接;所述弹性体用于推动所述挤压件滑动而扩大所述收集腔的体积。

    14、在一种可能的实现方式中,所述出油管路上设有第三电磁阀和第四电磁阀;在所述出油管路中的机油流动路径上,所述第三电磁阀位于所述集油壳体的前方,所述第四电磁阀位于所述集油壳体的后方。

    15、在一种可能的实现方式中,所述三相分离组件包括:

    16、分离壳体,设有所述油气入口、所述出气口和所述出油口;其中,所述出气口位于所述油气入口的上方,所述出油口位于所述油气入口的下方;

    17、旋转分离模组,转动设置在所述分离壳体的内部;以及

    18、加热模组,固定设置在所述分离壳体的外壁上。

    19、一些实施例中,所述三相分离组件还包括多个沿上下方向间隔设置在所述分离壳体的内壁上的聚水环;每个所述聚水环上均设有过油孔;

    20、所述加热模组包括多组沿上下方向间隔分布的电加热环;其中,在所述分离壳体的径向上,每个所述聚水环对应有一组所述电加热环。

    21、一些实施例中,所述旋转分离模组包括:

    22、动力源;

    23、转轴,与所述动力源的动力输出端连接,且位于所述分离壳体的内部;以及

    24、多组叶片,沿上下方向间隔设置在所述转轴上;所述叶片为圆锥环台状结构,且所述叶片的小径端与所述转轴连接,所述叶片的大径端向所述分离壳体的侧壁延伸,且每组所述叶片的大径端对应位于其中一个所述聚水环的上方;每组所述叶片上还分别设有过气孔。

    25、本发明提供的三相分离系统的有益效果在于:与现有技术相比,本发明三相分离系统,三相分离组件用于对曲轴箱内的油气水三相分离,并使分离后的气体从出气口进入发动机进气系统,重新参与燃烧;由于三相分离组件设置在发动机的外部,不占用发动机内部空间,可相应增大油气水三相分离的空间,提升分离效果;分离后的机油流入集油壳体的收集腔内,若分离后的机油中含水量较高,加压组件还能够通过改变收集腔的容积以对收集腔加压,以使机油与水分充分混合,再通过出油管路流入油底壳,避免出现机油分层现象。

    26、本发明还提供一种车辆,包括上述的三相分离系统。

    27、本发明提供的车辆,由于采用了上述的三相分离系统,可将曲轴箱内的水分、气体与机油分离,满足分离需求;并且还可将分离后的机油与微量水分充分混合,避免出现机油分层现象。



    技术特征:

    1.一种三相分离系统,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的三相分离系统,其特征在于,所述加压组件(3)包括:

    3.如权利要求2所述的三相分离系统,其特征在于,所述注压管路(32)与发动机主油道连通。

    4.如权利要求3所述的三相分离系统,其特征在于,所述加压组件(3)还包括回油管路(34),所述回油管路(34)连通所述注压腔(22)及所述油底壳(5);所述回油管路(34)上设有第二电磁阀(35)。

    5.如权利要求2所述的三相分离系统,其特征在于,所述挤压件(31)包括:

    6.如权利要求1所述的三相分离系统,其特征在于,所述出油管路(15)上设有第三电磁阀(16)和第四电磁阀(17);在所述出油管路(15)中的机油流动路径上,所述第三电磁阀(16)位于所述集油壳体(2)的前方,所述第四电磁阀(17)位于所述集油壳体(2)的后方。

    7.如权利要求1所述的三相分离系统,其特征在于,所述三相分离组件(1)包括:

    8.如权利要求7所述的三相分离系统,其特征在于,所述三相分离组件(1)还包括多个沿上下方向间隔设置在所述分离壳体(11)的内壁上的聚水环(14);每个所述聚水环(14)上均设有过油孔;

    9.如权利要求8所述的三相分离系统,其特征在于,所述旋转分离模组(12)包括:

    10.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的三相分离系统。


    技术总结
    本发明提供了一种三相分离系统及车辆,属于车辆技术领域,包括三相分离组件、集油壳体和加压组件,三相分离组件设有与曲轴箱连通的油气入口、与发动机进气系统连通的出气口,以及出油口;出油口处还连接有与油底壳连通的出油管路;集油壳体设置在出油管路上,且具有与出油管路连通的收集腔;收集腔用于聚集出油管路输出的机油;加压组件滑动设置在集油壳体的内腔,用于改变收集腔的容积,以对收集腔加压。本发明可将曲轴箱内的水分、气体与机油分离,满足分离需求;并且还可将分离后的机油与微量水分充分混合,避免出现机油分层现象。

    技术研发人员:崔亚彬
    受保护的技术使用者:长城汽车股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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