Структура и узел центробежного сепаратора

Структура (4) центробежного сепаратора, сконфигурирована для очистки картерных газов из двигателя внутреннего сгорания. Структура (4) центробежного сепаратора содержит неподвижный корпус (8) и ротор (10) сепаратора. Ротор (10) сепаратора, сконфигурирован для вращения вокруг центральной оси (22), расположенной внутри неподвижного корпуса (8). Неподвижный корпус (8) содержит впуск (12) для картерных газов, выпуск (14) для газа и выпуск (16) для жидкости. Ротор (10) сепаратора содержит стопку (18) сепараторных дисков (20). Каждый сепараторный диск (20) имеет усеченную коническую форму. Ротор (10) сепаратора содержит осевой элемент (9), сконфигурированный для соединения с валом приводного устройства. Стопка (18) сепараторных дисков (20) поддерживается на осевом элементе (9). Осевой элемент (9) не является поддерживаемым внутри неподвижного корпуса (8), когда структура (4) центробежного сепаратора отделена от приводного устройства. Раскрыт узел, содержащий структуру центробежного сепаратора и приводное устройство. Технический результат заключается в увеличении места в моторном отсеке благодаря уменьшению объема, занимаемого центробежным сепаратором для очистки картерных газов. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к структуре центробежного сепаратора для очистки картерных газов, выходящих из двигателя внутреннего сгорания, а также к узлу, содержащему структуру центробежного сепаратора для очистки картерных газов, выходящих из двигателя внутреннего сгорания.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Картерные газы из двигателя внутреннего сгорания вентилируются из картера двигателя соответствующего двигателя внутреннего сгорания. Картерные газы могут быть удалены экологически безопасным способом, а не вентилироваться в необработанной форме в атмосферу. Для некоторых типов двигателей внутреннего сгорания законодательство требует, чтобы картерные газы были удалены экологически безопасным способом.

Картерные газы могут содержать среди прочих выдуваемых газов, нефть, другие жидкие углеводороды, сажу и другие твердые остатки продуктов сгорания. Для того, чтобы избавиться от картерных газов соответствующим образом, газ отделяется от масла, сажи и других загрязнений. Сепарированный газ может быть введен во впуск для воздуха двигателя внутреннего сгорания или вентилироваться в атмосферу, а масло может быть выведено, возможно, обратно в маслосборник двигателя внутреннего сгорания, например, через масляный фильтр для удаления сажи и других твердых остатков из масла.

Для удаления картерных газов может использоваться центробежный сепаратор. Сепараторные диски в виде усеченных конических дисков центробежного сепаратора расположены в дисковой стопке с небольшими промежутками между сепараторными дисками. Картерные газы направляются к стопке вращающихся дисков и тяжелые составляющие картерных газов, такие как нефть и сажа, прижимаются против внутренних поверхностей сепараторных дисков и образуют капли, когда они перемещаются вдоль сепараторных дисков в направлении внешней периферии дисковой стопки. Капельки забрасываются на внутреннюю стенку корпуса центробежного сепаратора и выводятся из центробежного сепаратора через выпуск для масла. Чистые картерные газы выводятся из центробежного сепаратора через выход для газа.

Патент SE 519180 описывает центробежный фильтр для удаления масла и частиц из картерных газов в двигателе внутреннего сгорания с закрытой вентиляцией картера. Центробежный фильтр содержит несколько усеченных конических дисков, расположенных на оси ротора центробежного фильтра. Ось ротора поддерживается в подшипнике в корпусе центробежного фильтра. Шкив расположен на оси ротора. Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания приводит в движение ряд вспомогательных устройств через ременный контур, включая центробежный фильтр.

Публикация WO 2004/001201 раскрывает сепаратор для очистки газов. Для очистки картерного газа, производимого двигателем внутреннего сгорания, используется центробежный ротор, который поддерживается в корпусе двумя разделенными в осевом направлении подшипниками. Корпус ротора центробежного ротора содержит большое количество конических сепараторных дисков. Центробежный ротор вращается посредством электрического двигателя, полностью расположенного на центробежном роторе. Электрический двигатель имеет статор, который не вращается и заряжается электрическим током для вращения центробежного ротора.

Моторный отсек современного автомобиля наполнен множеством различных компонентов. Таким образом, пространство является ограниченным, и в автомобильной промышленности существует общее желание обеспечить больше места в моторном отсеке.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является уменьшение объема, занимаемого центробежным сепаратором для очистки картерных газов, выходящих из двигателя внутреннего сгорания.

Согласно одному аспекту изобретения, задача достигается посредством структуры центробежного сепаратора, сконфигурированной для очистки картерных газов от двигателя внутреннего сгорания. Структура центробежного сепаратора содержит неподвижный корпус и ротор сепаратора, сконфигурированный для вращения вокруг центральной оси, расположенной внутри неподвижного корпуса. Неподвижный корпус содержит впуск для картерных газов, выпуск для газа и выпуск для жидкости. Ротор сепаратора содержит стопку сепараторных дисков, причем каждый сепараторный диск стопки сепараторных дисков имеет усеченную коническую форму. Ротор сепаратора содержит осевой элемент. Осевой элемент сконфигурирован для соединения с валом приводного устройства для структуры центробежного сепаратора. Стопка сепараторных дисков поддерживается на осевом элементе.

Поскольку ротор сепаратора содержит осевой элемент, стопка сепараторных дисков поддерживается на осевом элементе, а этот осевой элемент сконфигурирован для соединения с валом приводного устройства для структуры центробежного сепаратора, при этом структура центробежного сепаратора предусмотрена для соединения к любому отдельному приводному устройству, имеющему доступный вращающийся вал. Таким образом, ротор сепаратора приводится в движение вместе с приводным устройством. Соответственно, структура центробежного сепаратора вместе с приводным устройством образует узел, который может работать в качестве центробежного сепаратора для очистки картерных газов. Таким образом, пространство, которое будет необходимо для отдельного приводного средства для центробежного сепаратора, имеющего свое собственное приводное средство, экономится. В результате, вышеупомянутая задача достигается.

Структура центробежного сепаратора представляет собой отдельный узел, сконфигурированный для прикрепления к приводному устройству. Неподвижный корпус является неподвижным в отношении ротора сепаратора при использовании структуры центробежного сепаратора для очистки картерных газов. Здесь термин «очистка картерных газов» относится к отделению жидких и твердых осадков от газообразных продувочных газов картера двигателя внутреннего сгорания.

Согласно вариантам осуществления, осевой элемент может быть не поддерживаемым на оси внутри неподвижного корпуса, когда структура центробежного сепаратора отделена от приводного устройства. Соответственно, осевой элемент может не быть поддерживаемым в неподвижном корпусе центробежного сепаратора. Вместо этого, осевой элемент и ротор сепаратора могут быть поддерживаемыми посредством подшипников приводного устройства. Иными словами, осевой элемент и ротор сепаратора не могут свободно вращаться внутри неподвижного корпуса, если структура центробежного сепаратора не соединена с приводным устройством. Таким образом, центробежный сепаратор может быть свободен от подшипников, которые поддерживают осевой элемент и ротор сепаратора.

Однако следует понимать, что осевой элемент и ротор также могут быть поддерживаемыми, например, посредством подшипников внутри центробежного сепаратора.

Согласно вариантам осуществления, осевой элемент может содержать втулку, сконфигурированную для приема вала приводного устройства. Таким образом, осевой элемент может легко быть отцентрирован на валу приводного устройства. Осевой элемент может быть дополнительно выполнен с возможностью образования шлицевого соединения с валом приводного устройства. Таким образом, осевой элемент может содержать сплошной вал с шлицевым соединением. Осевой элемент может быть дополнительно выполнен с возможностью образования резьбового соединения с валом приводного устройства. Таким образом, осевой элемент может содержать сплошной вал с резьбовым соединением.

Согласно еще одному аспекту изобретения, вышеупомянутая задача достигается посредством узла, содержащего структуру центробежного сепаратора согласно любому из аспектов и/или вариантов осуществления, раскрытых здесь, и приводное устройство, соединенное со структурой центробежного сепаратора. Осевой элемент структуры центробежного сепаратора соединен с валом приводного устройства. Осевой элемент поддерживается валом приводного устройства, так что ротор сепаратора выполнен с возможностью вращения внутри неподвижного корпуса вокруг центральной оси посредством приводного устройства.

Так как осевой элемент структуры центробежного сепаратора соединен с валом приводного устройства, и так как осевой элемент поддерживается валом приводного устройства, ротор сепаратора приводится в движение вместе с приводным устройством. Таким образом, пространство, которое требуется для отдельного приводного средства для центробежного сепаратора, экономится. В результате, решается вышеупомянутая задача.

Приводное устройство может быть сконфигурировано для вращения ротора сепаратора структуры центробежного сепаратора и, по меньшей мере, одного узла, кроме центробежного сепаратора. Вал приводного устройства может быть, таким образом, сконфигурирован для передачи крутящего момента к ротору сепаратора структуры центробежного сепаратора и, по меньшей мере, к одному узлу, кроме центробежного ротора. Таким образом, приводное устройство может использоваться для вращения, как центробежного сепаратора, так и другого узла. Другими словами, вал, который выполнен с возможностью вращения посредством приводного устройства в другом узле, то есть в узле, отличном от центробежного сепаратора, также соединен с осевым элементом так, что один и тот же вал используется для вращения ротора центрифуги и другого узла. Приводным устройством может быть, например, генератор электрического тока, водяной насос, колесо ременного контура двигателя внутреннего сгорания или двигатель.

В узле два отдельных блока, образованные каждый структурой центробежного сепаратора и приводным устройством, соединены для образования единого узла.

Согласно вариантам осуществления, приводное устройство может быть генератором электрического тока двигателя внутреннего сгорания, при этом генератор электрического тока содержит статор и ротор генератора, выполненный с возможностью вращения внутри статора. Ротор генератора может содержать вал приводного устройства, образующий ось ротора, ротора генератора. Ось ротора может продолжаться вдоль центральной оси.

Однако вал может быть также валом других приводных устройств, таких как вал водяного насоса, ось к колесу ременного контура двигателя внутреннего сгорания или распределительным валом. Вал может приводиться в движение, например, ременным приводом или прямым приводом, использующим электрический двигатель.

В качестве дополнительного аспекта изобретения, предусмотрен способ очистки газа, содержащего загрязняющие вещества, включающий этапы, на которых:

- обеспечивают узел согласно вышеприведенному аспекту;

- вводят газ, содержащий загрязняющие вещества во впуск центробежного сепаратора; и

- выпускают очищенный газ через выпуск для газа центробежного сепаратора и выпускают загрязняющие вещества, отделенные от газа через выпуск для жидкости центробежного сепаратора.

Этап обеспечения центробежного сепаратора также включает вращение ротора сепаратора центробежного сепаратора.

В вариантах осуществления, газ, содержащий загрязняющие вещества, является картерным газом двигателя внутреннего сгорания, а загрязняющие вещества содержат масло.

Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными при изучении прилагаемой формулы изобретения и нижеследующего подробного описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Различные аспекты изобретения, включая его специфические признаки и преимущества, будут легко поняты из вариантов осуществления, рассмотренных в следующем подробном описании и на прилагаемых чертежах, на которых:

Фиг.1 иллюстрирует варианты осуществления структуры центробежного сепаратора;

Фиг.2 иллюстрирует сечение через узел согласно вариантам осуществления;

Фиг.3 иллюстрирует варианты осуществления узла, содержащего структуру центробежного сепаратора и генератор электрического тока; и

Фиг.4 иллюстрирует сечение вдоль линии IV - IV по фиг.3.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Аспекты настоящего изобретения будут теперь описаны более полно. Одинаковые ссылочные позиции относятся к идентичным элементам повсюду. Хорошо известные функции или конструкции не обязательно описываются подробно для краткости и/или ясности.

Фиг.1 иллюстрирует варианты осуществления структуры 4 центробежного сепаратора. Структура 4 центробежного сепаратора сконфигурирована для очистки картерных газов, выходящих из двигателя внутреннего сгорания. Структура 4 центробежного сепаратора содержит неподвижный корпус 8 и ротор 10 сепаратора, сконфигурированный для вращения вокруг центральной оси 22. Ротор 10 сепаратора расположен внутри неподвижного корпуса 8. Неподвижный корпус содержит впуск 12 для картерных газов, выпуск 14 для газа и выпуск 16 для жидкости. Ротор 10 сепаратора содержит стопку сепараторных дисков 20. Каждый сепараторный диск 20 стопки 18 сепараторных дисков 20 имеет усеченную коническую форму.

Ротор 10 сепаратора содержит осевой элемент 9. Осевой элемент 9 сконфигурирован для соединения с валом приводного устройства для структуры 4 центробежного сепаратора. Осевой элемент 9 содержит втулку 13, сконфигурированную для приема вала приводного устройства. Стопка 18 сепараторных дисков 20 поддерживается на осевом элементе 9. Центральная ось 22 продолжается центрально через сепараторные диски 20 и в этом варианте осуществления через осевой элемент 9.

Структура 4 центробежного сепаратора представляет собой отдельный узел, сконфигурированный для прикрепления к соответствующему приводному устройству. Таким образом, когда структура 4 центробежного сепаратора соединена с приводным устройством, а осевой элемент 9 соединен с валом приводного устройства, центральная ось 22 совмещена с валом приводного устройства, см. фиг.2 ниже.

Осевой элемент 9 не является поддерживаемым внутри неподвижного корпуса 8, когда структура 4 центробежного сепаратора отделена от приводного устройства. Осевой элемент 9 не является поддерживаемым в неподвижном корпусе 8 структуры 4 центробежного сепаратора. Когда структура 4 центробежного сепаратора не соединена с приводным устройством, ротор 10 сепаратора может опираться на одну или несколько внутренних поверхностей неподвижного корпуса 8. Таким образом, осевой элемент может не поддерживаться внутри неподвижного корпуса, за исключением любой внутренней поверхности, на которую могут опираться осевой элемент и ротор. Это происходит только, когда осевой элемент 9 соединен с валом приводного устройства, когда осевой элемент 9 может быть поддерживаемым. А именно, поддерживаемым посредством подшипников приводного устройства. Соответственно, ротор 10 сепаратора не может свободно вращаться внутри неподвижного корпуса 8, если структура 4 центробежного сепаратора не соединена с приводным устройством, см. дополнительно ниже со ссылкой к фиг.2.

Впуск 12 для картерных газов выполнен с возможностью быть в постоянно открытом соединении с внутренним пространством картера двигателя внутреннего сгорания. Таким образом, структура 4 центробежного сепаратора постоянно доступна для очистки картерных газов.

Впуск 12 для картерных газов может быть выполнен с возможностью направления картерных газов к центральному участку стопки 18 сепараторных дисков 20. Таким образом, поток картерных газов через структуру 4 центробежного сепаратора может быть управляемым.

Выпуск 16 для жидкости может быть расположен на периферийном внешнем участке неподвижного корпуса 8. Обратный клапан 54 может быть связан с выпуском 16 для жидкости. Таким образом, поступление через выпуск 16 для жидкости может быть предотвращено, в то время как сепарированная жидкость, такая как содержащая масляные остатки, может полностью вытекать из выпуска 16 для жидкости.

Фиг.2 иллюстрирует сечение через узел 2 согласно вариантам осуществления. Узел 2 содержит структуру 4 центробежного сепаратора и приводное устройство 5. Приводное устройство 5 соединено со структурой 4 центробежного сепаратора. Структура 4 центробежного сепаратора может быть структурой центробежного сепаратора согласно любому из аспектов и/или вариантов осуществления, раскрытых здесь, например, структурой 4 центробежного сепаратора по фиг.1, которая также упоминается ниже. Осевой элемент 9 центробежной сепараторной структуры 4 соединен с валом 15 приводного устройства 5. Осевой элемент 9 поддерживается валом 15. Таким образом, осевой элемент 9 и ротор 10 сепаратора являются вращательными вокруг центральной оси 22 посредством приводного устройства 5 в неподвижном корпусе 8 структуры 4 центробежного сепаратора.

В этом варианте осуществления, структура 4 центробежного сепаратора содержит крепежный элемент 64, сконфигурированный для прикрепления осевого элемента 9 к валу 15 приводного устройства 5. Таким образом, осевой элемент 9 может быть прикреплен к валу 15. В этих вариантах осуществления, крепежный элемент 64 содержит болт 65, закрепленный в резьбовом отверстии в валу 15. Крепежный элемент 64 может содержать зацепляющий элемент 67, такой как резиновая втулка, которая расширяется, когда болт 65 затягивается. В качестве альтернативы, или дополнительно, крепежный элемент может содержать шлицы или шпонку для вращательной блокировки осевого элемента 9 с валом 15. Предусмотрены также другие виды подходящих крепежных элементов.

Неподвижный корпус 8 содержит отверстие 66 для доступа для установки и/или доступа к крепежному элементу 64 внутри неподвижного корпуса 8. Таким образом, может быть обеспечен доступ для крепления или снятия крепежного элемента 64. Крышка 63 может быть предусмотрена для закрытия отверстия 66 для доступа.

Приводное устройство 5 содержит кожух 72, в котором поддерживается вал 15 приводного устройства 5. В этих вариантах осуществления, вал 15 поддерживается в двух шариковых подшипниках 73, расположенных в кожухе 72. Тем не менее, вал 15 также может быть поддерживаемым на других частях, кроме кожуха приводного устройства.

Неподвижный корпус 8 содержит, по меньшей мере, один соединительный элемент 68 для соединения неподвижного корпуса 8 с приводным устройством 5. Таким образом, также неподвижный корпус 8 может быть прикреплен к приводному устройству 5. В этих вариантах осуществления, соединительный элемент 68 содержит винт 70, посредством которого неподвижный корпус 8 прикреплен к кожуху 72 приводного устройства 5. Предусмотрены также другие виды подходящих соединительных элементов.

Приводное устройство 5 содержит приводное колесо 30, соединенное с валом 15 приводного устройства 5 на первом концевом участке 32 приводного устройства 5. Приводное колесо 30 выполнено с возможностью привода двигателем внутреннего сгорания. Таким образом, структура 4 центробежного сепаратора может приводиться в движение двигателем внутреннего сгорания через приводное колесо 30 и вал 15. Структура 4 центробежного сепаратора расположена на втором концевом участке 34 приводного устройства, противоположном первому концевому участку 32.

Неподвижный корпус 8 содержит проксимальный концевой участок 36 и дистальный концевой участок 38. Проксимальный концевой участок 36 обращен ко второму концевому участку 34 приводного устройства 5.

Вал 15 приводного устройства 5 продолжается через второй концевой участок 34 и через проксимальный концевой участок 36. Радиальное уплотнение 40 предусмотрено вокруг осевого элемента 9 для изолирования внутренней части неподвижного корпуса 8 по направлению к приводному устройству 5. Таким образом, приводное устройство 5 не может быть загрязнено картерными газами в неподвижном корпусе 8 структуры центробежного сепаратора.

В этих вариантах осуществления, приводное устройство 5 представляет собой генератор 6 электрического тока двигателя внутреннего сгорания. Генератор 6 электрического тока содержит статор 24 и ротор 26 генератора, сконфигурированный для вращения внутри статора 24. Ротор 26 генератора содержит вал 15 приводного устройства 5, образующий ось ротора. Ось ротора, то есть вал 15 продолжается вдоль центральной оси 22. Поскольку генератор 6 электрического тока всегда вращается, когда двигатель внутреннего сгорания работает, центробежный сепаратор 4 также будет работать и, таким образом, будет доступен для очистки картерных газов.

Генератор 6 электрического тока содержит электрический соединитель 46, расположенный на втором концевом участке 34. Таким образом, генератор электрического тока может быть соединен, например, с аккумуляторной батареей соответствующего автомобиля. Кроме того, из-за того, что электрический соединитель расположен на втором концевом участке, узел имеет ограниченную радиальную протяженность.

Узел 2 содержит дистанцирующий элемент 50, расположенный между неподвижным корпусом 8 и вторым концевым участком 34. Дистанцирующий элемент 50, по меньшей мере, частично охватывает электрический соединитель 46. Таким образом, дистанцирующий элемент 50 обеспечивает пространство между неподвижным корпусом 8 и вторым концевым участком 34, при этом пространство электрического соединителя 46 является защищенным. В этих вариантах осуществления, дистанцирующий элемент 50 соединен с неподвижным корпусом 8.

Фиг.3 иллюстрирует варианты осуществления узла 2, содержащего структуру 4 центробежного сепаратора и приводное устройство в виде генератора 6 электрического тока. Структура 4 центробежного сепаратора сконфигурирована для очистки картерных газов, выходящих из двигателя внутреннего сгорания. Структура 4 центробежного сепаратора содержит неподвижный корпус 8 и ротор 10 сепаратора, расположенный с возможностью вращения внутри камеры 11, образованной в неподвижном корпусе 8. Неподвижный корпус 8 содержит впуск 12 для картерных газов, выпуск 14 для газа и выпуск 16 для жидкости. Ротор 10 сепаратора содержит стопку сепараторных дисков 20. Каждый сепараторный диск 20 стопки 18 сепараторных дисков 20 имеет усеченную коническую форму. Центральная ось 22 продолжается через узел 2.

Генератор 6 электрического тока сконфигурирован для использования в качестве генератора электрического тока, соединенного с двигателем внутреннего сгорания. Генератор 6 электрического тока содержит статор 24 и ротор 26 генератора, сконфигурированный для вращения внутри статора 24. Ротор 26 генератора содержит ось 28 ротора. Ось 28 ротора продолжается вдоль центральной оси 22. Ось 28 ротора соединена с ротором 10 сепаратора. Опять же, ротор 10 сепаратора содержит осевой элемент 9 и вал 15, который образует ось 28 ротора.

Генератор 6 электрического тока содержит приводное колесо 30, соединенное с осью 28 ротора. Приводное колесо 30 выполнено с возможностью привода двигателем внутреннего сгорания. В этих вариантах осуществления, приводное колесо 30 содержит шкив для ременной передачи. В альтернативных вариантах осуществления, приводное колесо может, например, содержать зубчатое колесо.

Приводное колесо 30 расположено на первом концевом участке 32 генератора 6 электрического тока. Структура 4 центробежного сепаратора расположена на первом концевом участке 34 генератора 6 электрического тока. Второй концевой участок 34 расположен напротив первого концевого участка 32. Первый и второй концевые участки 32, 34 образуют осевые концевые участки генератора 6 электрического тока, то есть они образуют концевые участки вдоль центральной оси 22.

Неподвижный корпус 8 структуры 4 центробежного сепаратора содержит проксимальный концевой участок 36 и дистальный концевой участок 38. Проксимальный концевой участок 36 обращен ко второму концевому участку 34 генератора 6 электрического тока. Оси 28 ротора продолжается через второй концевой участок 34 генератора 6 электрического тока. Ось 28 ротора дополнительно продолжается через проксимальный концевой участок 36 неподвижного корпуса 8. Радиальное уплотнение 40 предусмотрено вокруг осевого элемента 9 для герметизации внутренней части неподвижного корпуса 8 в направлении генератора 6 электрического тока. Уплотнение 40 может содержать, например, медленно нагревающееся уплотнение. Таким образом, картерные газы, масло и сажа будут предотвращены от протекания вдоль осевого элемента 9 из камеры 11 в корпусе 8 структуры 4 центробежного сепаратора в генератор 6 электрического тока.

Впуск 12 для картерных газов выполнен с возможностью быть в постоянно открытом соединении с внутренним пространством картера двигателя внутреннего сгорания. Таким образом, структура 4 центробежного сепаратора является постоянно доступной для очистки картерных газов. Поскольку генератор 6 электрического тока всегда вращается, когда двигатель внутреннего сгорания работает, структура 4 центробежного сепаратора также будет работать и, таким образом, будет доступна для очистки картерных газов.

В этих вариантах осуществления впуск 12 для картерных газов расположен на проксимальном концевом участке 36. В альтернативном варианте, впуск может быть расположен на других участках структуры 4 центробежного сепаратора. Дополнительно, впуск 12 выполнен с возможностью направления картерных газов к центральному участку 42 стопки 18 сепараторных дисков 20. Таким образом, открытое соединение образовано впуском 12 в стопку 18 сепараторных дисков 20.

Во время работы узла 2, картерные газы из впуска 12 распределяются через стопку 18 через отверстия в центральных участках сепараторных дисков 20. Когда ротор 10 сепаратора вращается, картерные газы переносятся радиально наружу в промежутках между сепараторными дисками 20. Тяжелые составляющие картерных газов, такие как масло и сажа, прижимаются к внутренним поверхностям сепараторных дисков 20 и образуют капельки, когда они перемещаются вдоль сепараторных дисков 20 по направлению к внешней периферии ротора 10 сепаратора. Капли бросаются на внутреннюю стенку 44 камеры 11 неподвижного корпуса 8 и выводятся из структуры 4 центробежного сепаратора через выпуск 16 для жидкости. Чистые картерные газы выводятся из структуры 4 центробежного сепаратора через выпуск 14 для газа.

Выпуск 14 для газа расположен в центральном участке неподвижного корпуса 8, но может, альтернативно, быть расположено на дистальном концевом участке 38 или на проксимальном концевом участке 36, как в вариантах осуществления по фигурам 1 и 2.

Генератор 6 электрического тока содержит электрический соединитель 46, расположенный на втором концевом участке 34. Электрический соединитель 46 может образовывать часть соединения, например, с аккумуляторной батареей соответствующего автомобиля. Дополнительные электрические компоненты могут образовывать часть соединения с аккумуляторной батареей, например, один или несколько диодов. Также на втором концевом участке 34 также могут быть расположены дополнительные электрические элементы и/или модули, такие как, например, регулятор 48 напряжения.

Узел 2 содержит дистанцирующий элемент 50, расположенный между неподвижным корпусом 8 и вторым концевым участком 34 электрического генератора 6. Дистанцирующий элемент 50, по меньшей мере, частично охватывает электрический соединитель 46. Дистанцирующий элемент 50 может образовывать стеночный участок. Дистанцирующий элемент 50 может быть снабжен отверстиями, например, в виде щелей, для обеспечения вентиляции регулятора 48 напряжения.

Фиг.4 иллюстрирует сечение по линии IV-IV на фиг.3 через структуру 4 центробежного сепаратора узла 2. Сечение продолжается, в частности, через выпуск 14 для газа. Внутренняя стенка 44 камеры 11 четко показана на фиг.3. Масло и сажа, сепарированные от картерных газов, протекающих вдоль внутренней стенки 44, достигают выпуска 16 для жидкости через одно или несколько отверстий 52 во внутренней стенке 44. Выпуск 16 для жидкости может быть расположен на периферийном внешнем участке неподвижного корпуса 8. Более конкретно, выпуск 16 для жидкости может быть расположен на нижнем периферийном участке неподвижного корпуса 8. Таким образом, сила тяжести будет вытеснять масло и сажу к выпуску 16 для жидкости.

Обратный клапан 54 связан с выпуском 16 для жидкости. То есть, масло и сажа могут вытекать из неподвижного корпуса 8 через обратный клапан 54 и выпуск 16 для жидкости, но поступление через выпуск 16 для жидкости предотвращается посредством обратного клапана 54. Например, если выпуск 16 для жидкости соединен с картером двигателя внутреннего сгорания, поступление картерных газов в центробежный сепаратор через выпуск 16 для жидкости предотвращается посредством обратного клапана 54. Когда давление внутри неподвижного корпуса 8 структуры 4 центробежного сепаратора превышает давление в картере двигателя внутреннего сгорания, обратный клапан 54 открывается. Если давление в картере выше, чем в неподвижном корпусе 8, обратный клапан 54 закрыт.

Это изобретение не должно быть истолковано как ограниченное вариантами осуществления, изложенными в данном документе. Специалисты в данной области техники должны понимать, что различные признаки вариантов осуществления, раскрытые в данном документе, могут быть объединены для создания вариантов осуществления, отличных от тех, которые описаны в настоящем документе, без отхода от объема настоящего изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения. Несмотря на то, что изобретение было описано со ссылкой на примеры вариантов осуществления, различные изменения, модификации и т.п. станут очевидными для специалистов в данной области техники. Таким образом, следует понимать, что вышеприведенное является иллюстрацией различных примеров вариантов осуществления, и что изобретение определяется только прилагаемой формулой изобретения.

Как используется в данном документе, термин "содержащий" или "содержит" является неограничивающим и включает в себя один или несколько указанных признаков, элементов, этапов, компонентов или функций, но не исключает наличия или добавления одного или нескольких других признаков, элементов, этапов, компонентов, функций или их групп.

1. Структура (4) центробежного сепаратора, сконфигурированная для очистки картерных газов из двигателя внутреннего сгорания, при этом структура (4) центробежного сепаратора содержит неподвижный корпус (8) и ротор (10) сепаратора, сконфигурированный для вращения вокруг центральной оси (22), расположенной внутри неподвижного корпуса (8), при этом неподвижный корпус (8) содержит впуск (12) для картерных газов, выпуск (14) для газа и выпуск (16) для жидкости, ротор (10) сепаратора содержит стопку (18) сепараторных дисков (20), причем каждый сепараторный диск (20) стопки (18) сепараторных дисков (20) имеет усеченную коническую форму, отличающаяся тем, что ротор (10) сепаратора содержит осевой элемент (9), при этом осевой элемент (9) сконфигурирован для соединения с валом (15) приводного устройства (5) для структуры (4) центробежного сепаратора, причем стопка (18) сепараторных дисков (20) поддерживается на осевом элементе (9), и при этом осевой элемент (9) не является поддерживаемым внутри неподвижного корпуса (8) когда структура (4) центробежного сепаратора отделена от приводного устройства (5).

2. Структура (4) центробежного сепаратора по п.1, в которой осевой элемент (9) содержит втулку (13), сконфигурированную для приема вала (15) приводного устройства (5).

3. Структура (4) центробежного сепаратора по п. 1 или 2, содержащая закрепляющий элемент (64), сконфигурированный для прикрепления осевого элемента (9) к валу (15) приводного устройства (5).

4. Структура (4) центробежного сепаратора по п.3, в которой неподвижный корпус (8) содержит отверстие (66) для доступа для установки и/или доступа к закрепляющему элементу внутри неподвижного корпуса (8).

5. Структура (4) центробежного сепаратора по любому из предшествующих пунктов, в которой неподвижный корпус (8) содержит, по меньшей мере, один соединительный элемент (68) для соединения неподвижного корпуса (8) с приводным устройством (5).

6. Узел (2), содержащий структуру (4) центробежного сепаратора по любому одному из предшествующих пунктов и приводное устройство (5), соединенное со структурой (4) центробежного сепаратора, причем осевой элемент (9) структуры (4) центробежного сепаратора соединен с валом (15) приводного устройства (5), и при этом осевой элемент (9) опирается на вал (15) приводного устройства (5) так, что ротор (10) сепаратора имеет возможность вращаться внутри неподвижного корпуса (8) вокруг центральной оси (22) посредством приводного устройства (5).

7. Узел (2) по п.6, в котором приводное устройство (5) содержит кожух (72), в котором поддерживается вал (15) приводного устройства (5).

8. Узел (2) по п.6 или 7, в котором приводное устройство (5) содержит приводное колесо (30), соединенное с валом (15) приводного устройства (5) на первом концевом участке (32) приводного устройства (5), причем приводное колесо (30) выполнено с возможностью приведения в действие посредством двигателя внутреннего сгорания.

9. Узел (2) по п.8, в котором структура (4) центробежного сепаратора расположена на втором концевом участке (34) приводного устройства (5), противоположном первому концевому участку (32).

10. Узел (2) по п.9, в котором неподвижный корпус (8) содержит проксимальный концевой участок (36) и дистальный концевой участок (38) и в котором проксимальный концевой участок (36) обращен ко второму концевому участку (34) приводного устройства (5).

11. Узел (2) по п.9, в котором вал (15) приводного устройства (5) продолжается через второй концевой участок (34) и через проксимальный концевой участок (36) и в котором радиальное уплотнение (40) предусмотрено вокруг осевого элемента (9) для герметизации внутренней части неподвижного корпуса (8) по направлению к приводному устройству (5).

12. Узел (2) по любому из пп. 6-11, в котором приводное устройство (5) является генератором (6) электрического тока двигателя внутреннего сгорания, при этом генератор (6) электрического тока содержит статор (24) и ротор (26) генератора, сконфигурированный для вращения внутри статора (24), причем ротор (26) генератора содержит вал (15) приводного устройства (5), образующий ось (28) ротора (26) генератора, причем ось (28) ротора продолжается вдоль центральной оси (22).

13. Узел (2) по пп. 9 и 12, в котором генератор (6) электрического тока содержит электрический соединитель (46), расположенный на втором концевом участке (34).

14. Узел (2) по п.13, содержащий дистанцирующий элемент (50), расположенный между неподвижным корпусом (8) и вторым концевым участком (34), причем дистанцирующий элемент (50), по меньшей мере, частично охватывает электрический соединитель (46).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам принудительной вентиляции картера двигателей внутреннего сгорания. Система двигателя содержит крышку (12) распределительного вала с внутренним газовым каналом, клапан (28) принудительной вентиляции картера (ПВК) и впускной коллектор (30) с портом (32, 32', 32'').

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Блок (1) цилиндров двигателя содержит по меньшей мере два канала (2, 3).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Маслоотделитель в системе принудительной вентиляции картера содержит маслоотделительную трубку, входную трубку и отверстие входной трубки.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложены способы и системы для улучшения управления отношением количества воздуха к количеству топлива продувки.

Изобретение относится к системе для очистки газа. Сепарирующая система для очистки газа, содержащего загрязнения, включает центробежный сепаратор и блок предварительной сепарации.

Изобретение относится к системам контроля над выбросами двигателя. Раскрыта конструкция для подачи воздуха высокого давления для двигателя внутреннего сгорания.

Коробка приводов агрегатов газотурбинного двигателя содержит сепаратор воздух/масло и картер, в котором установлены зацепляющиеся друг с другом шестерни. Одна из шестерен неподвижно соединена с коаксиальным хвостовиком привода фильтрующей мембраны сепаратора.

Изобретение относится к центробежному сепаратору, предназначенному для отделения жидкой фазы от картерных газов внутреннего сгорания. Центробежный сепаратор выполнен с возможностью отделения жидкой фазы от картерных газов двигателя внутреннего сгорания и содержит сепараторную камеру, вал ротора, проходящий через сепараторную камеру, ротор, соединенный с валом ротора внутри сепараторной камеры, вход для картерных газов, выход для газа и выход для жидкости, предназначенный для отделенной жидкой фазы.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Система (10) двигателя (12) содержит аспиратор (80) с отводом всасывания в горловине аспиратора (80), отводом всасывания в расширяющемся коническом патрубке аспиратора и отводом всасывания в прямой трубке ниже по потоку от расширяющегося конического патрубка.

Группа изобретений относится к области двигателестроения, а именно к системам вентиляции картера. Техническим результатом является повышение стабильности регулирования состава топливовоздушной смеси.

Изобретение относится к сепаратору с системой смазки для короткого шпиндельного привода. .

Изобретение относится к центробежному сепаратору, который содержит стационарную часть, образующую основание, выполненное с возможностью установки на земле, невращающуюся часть, эластично соединенную со стационарной частью при помощи эластичного соединения, вращающуюся часть, выполненную с возможностью вращения вокруг оси вращения и содержащую центрифужный ротор.

Изобретение относится к машиностроению, в частности центробежным установкам с вертикальной газостатической опорой. .

Изобретение относится к центрифугам и может быть использовано в химической, медицинской и других отраслях промышленности для разделения газообразных, жидких и твердых смесей.

Изобретение относится к приводам ультра-центрифуг , которые предназначены для разделения различных веществ в центробежном поле. .

Изобретение относится к системе для очистки газа. Сепарирующая система для очистки газа, содержащего загрязнения, включает центробежный сепаратор и блок предварительной сепарации.

Структура центробежного сепаратора, сконфигурирована для очистки картерных газов из двигателя внутреннего сгорания. Структура центробежного сепаратора содержит неподвижный корпус и ротор сепаратора. Ротор сепаратора, сконфигурирован для вращения вокруг центральной оси, расположенной внутри неподвижного корпуса. Неподвижный корпус содержит впуск для картерных газов, выпуск для газа и выпуск для жидкости. Ротор сепаратора содержит стопку сепараторных дисков. Каждый сепараторный диск имеет усеченную коническую форму. Ротор сепаратора содержит осевой элемент, сконфигурированный для соединения с валом приводного устройства. Стопка сепараторных дисков поддерживается на осевом элементе. Осевой элемент не является поддерживаемым внутри неподвижного корпуса, когда структура центробежного сепаратора отделена от приводного устройства. Раскрыт узел, содержащий структуру центробежного сепаратора и приводное устройство. Технический результат заключается в увеличении места в моторном отсеке благодаря уменьшению объема, занимаемого центробежным сепаратором для очистки картерных газов. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх