一種分離器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種分離器。尤其是一種用于將流體中的微粒、液體和浮質(zhì)污染物分 離出來(lái)的分離器。
【背景技術(shù)】
[0002] 往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的吹漏氣（blow-bygas)是燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物。在燃燒過(guò) 程中，一些燃燒氣體的混合物通過(guò)活塞環(huán)或其他密封件溢出，然后進(jìn)入到活塞外部的發(fā)動(dòng) 機(jī)曲軸箱。術(shù)語(yǔ)"吹漏氣"是指氣體溢出活塞密封件這一現(xiàn)象。吹漏氣的流級(jí)取決于幾個(gè) 因素，例如，發(fā)動(dòng)機(jī)排量、活塞氣缸密封件的效力以及發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出。吹漏氣通常具有 以下成分：油（可為液體或浮質(zhì)，并且浮質(zhì)液滴在〇.Iym至10ym的范圍內(nèi)）、灰粒、氮氧 化物（NOx)、烴類(lèi)及其他有機(jī)物、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、水以及其他氣態(tài)空氣組分。
[0003] 如果吹漏氣被保存在無(wú)出口的曲軸箱內(nèi)，則曲軸箱內(nèi)的壓力會(huì)升高，直至該壓力 通過(guò)曲軸箱油泄露至發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的其他地方而得到釋放，例如泄露至曲軸箱的密封件處、量 油尺密封件處或渦輪增壓器密封件處。這樣的泄露會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0004] 為了防止這樣的損壞以及過(guò)度的油耗，已知的是提供排出閥以允許將吹漏氣排放 到空氣中。然而，隨著普遍漸增的環(huán)保意識(shí)，尤其是在汽車(chē)制造業(yè)中，已經(jīng)不允許因從曲軸 箱內(nèi)排油和其他污染物造成的吹漏氣排放到大氣中。此外，這樣的排放加劇了曲軸箱油的 消耗速度。
[0005] 因此，目前采用過(guò)濾吹漏氣的方式。然后，可以要么如以前一樣將過(guò)濾后的吹漏氣 排放到空氣中（在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中）、要么將過(guò)濾后的吹漏氣回流到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口（在閉環(huán)系 統(tǒng)中）。吹漏氣可經(jīng)過(guò)過(guò)濾介質(zhì)或其他已知形式的氣體污染物分離器。將凈化后的氣體回 流至發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的發(fā)動(dòng)機(jī)吹漏氣/油分離器的傳統(tǒng)設(shè)置被稱(chēng)為封閉曲軸箱通風(fēng)（CCV)系 統(tǒng)。
[0006] 在開(kāi)環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)中，對(duì)更高的吹漏氣分離效率的需求正逐漸增加。發(fā)動(dòng)機(jī)制造 商和終端用戶(hù)大多傾向于僅使用能夠在整個(gè)使用壽命期間保持穩(wěn)定的發(fā)動(dòng)機(jī)組件。雖然已 有了終生受用的分離器，但是迄今為止，通常僅有有源離心分離器以及靜電除塵器能夠達(dá) 到所需的分離效率。這樣的分離器制造成本高、耗費(fèi)電能高或者具有易磨損的活動(dòng)部件。低 成本的終生受用的撞擊分離器（當(dāng)在受污染的氣流撞擊到橫斷氣流的撞擊板上時(shí)，氣流發(fā) 生分離）通常不容易達(dá)到所需的分離效率。在本領(lǐng)域，撞擊分離器也被稱(chēng)作慣性氣-液撞 擊分離器。眾所周知，慣性氣-液撞擊分離器已用于封閉式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)中。將流體經(jīng) 由裂縫、噴嘴或其他孔口加速到高速，并且引導(dǎo)該流體對(duì)準(zhǔn)撞擊板以引起急劇的方向變化， 從而從液流中去除污染物。
[0007] W0-A-2011/095790公開(kāi)了一種使用慣性撞擊表面而從液流中分離污染物的分離 器。受污染的吹漏氣經(jīng)由調(diào)節(jié)室壁中的孔口從調(diào)節(jié)室流出，從而對(duì)準(zhǔn)撞擊表面。該孔口從 壁的頂部處的寬端朝向窄端呈錐形。該分離器包括沿著該壁滑動(dòng)的隔板，從而漸進(jìn)地覆蓋 和露出該孔口，以根據(jù)調(diào)節(jié)室內(nèi)的壓力改變?cè)摽卓诘拈_(kāi)口面積。該孔口的錐形形狀可助于 消除栗壓波動(dòng)情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供了一種分離器，其中，在第一腔和撞擊表面之間的分隔壁上設(shè)置有第 一孔口和第二孔口，第一孔口和第二孔口間隔開(kāi)從而兩者之間不存在沿致動(dòng)器軸線(xiàn)方向的 重疊，致動(dòng)器沿所述軸線(xiàn)移動(dòng)以改變各孔口的開(kāi)口面積，各孔口之間沿所述致動(dòng)器軸線(xiàn)的 間隔、與第一孔口和第二孔口中高度較小的那個(gè)孔口的高度的比率大于或等于〇。
[0009] 相應(yīng)地，本發(fā)明提供一種從包括夾帶微粒污染物的液流中分離污染物的分離器， 包括：
[0010] 第一腔，具有第一入口，液流通過(guò)所述第一入口進(jìn)入所述第一腔，以沿所述第一腔 軸向流動(dòng)；
[0011] 撞擊表面，位于所述第一腔的下游，設(shè)置成在液流離開(kāi)所述第一腔后偏轉(zhuǎn)所述液 流，以使得污染物從所述液流中分離，
[0012] 分隔壁，將所述第一腔與所述撞擊表面分隔開(kāi)，所述分隔壁具有形成在內(nèi)的第一 孔口和第二孔口，液流通過(guò)所述第一孔口和第二孔口流出所述第一腔并流向所述撞擊表 面，以及
[0013] 致動(dòng)器，設(shè)置成沿致動(dòng)器軸線(xiàn)移動(dòng)，從而根據(jù)所述第一腔內(nèi)的液壓與壓力基準(zhǔn)之 間的壓差、通過(guò)沿所述分隔壁移動(dòng)以漸進(jìn)地遮擋各孔口來(lái)調(diào)節(jié)各孔口的開(kāi)口橫截面積，
[0014] 其特征在于，第一孔口和第二孔口相間隔以使得兩個(gè)孔口之間不存在沿所述致動(dòng) 器軸線(xiàn)的重疊，并且兩個(gè)孔口之間沿所述致動(dòng)器軸線(xiàn)的間隔與第一孔口和第二孔口中高度 較小的那個(gè)孔口的高度的比率不大于約2. 5。
[0015] 與吹漏氣通過(guò)單個(gè)孔口提供的區(qū)域離開(kāi)第一腔并流向撞擊表面的系統(tǒng)相比，在分 隔壁中設(shè)置分立的第一和第二孔口可助于減小通過(guò)各孔口流向撞擊表面的吹漏氣流的偏 離（divergence)。相應(yīng)地，當(dāng)碰撞所述撞擊表面時(shí)，吹漏氣的流動(dòng)方向可保持為近似垂直于 所述撞擊表面（例如，與所述表面呈90±20°的角度）。這可助于優(yōu)化分離效率。
[0016] 可選地，各孔口之間沿所述致動(dòng)器軸線(xiàn)的間隔與第一孔口和第二孔口中高度較小 的那個(gè)孔口的高度的比率不大于約2. 0,優(yōu)選的不大于約0. 5,更優(yōu)選的不大于約0. 25,更 優(yōu)選的不大于約〇. 15,尤其是不大于0. 1，例如，不大于0. 075。該比率的值不小于0,以使 得各孔口之間不存在沿該致動(dòng)器軸線(xiàn)的重疊。優(yōu)選的，各孔口之間的間隔與較小的那個(gè)孔 口的高度的比率至少為約〇. 05。
[0017] 可選地，各孔口之間的間隔至少為約0? 05mm，更優(yōu)選地，至少為約0? 08mm，例如， 至少為約〇? 1謹(jǐn)。
[0018] 各孔口可圍繞所述致動(dòng)器軸線(xiàn)橫向偏移。當(dāng)各孔口圍繞該裝置的所述致動(dòng)器軸線(xiàn) 橫向偏移時(shí)，各孔口之間沿所述致動(dòng)器軸線(xiàn)具有較小的間隔。
[0019] 沿軸向方向在相鄰孔口的中心之間測(cè)得的橫向偏移的角度值可為180°。優(yōu)選地， 該角偏移可小于180°，更優(yōu)選地為120°或更小，更優(yōu)選地為100°或更小，更優(yōu)選地為 75°或更小，并且更優(yōu)選地為35°或更小。
[0020] 各孔口之間沿所述致動(dòng)器軸線(xiàn)的間隔可接近或等于0。這可助于維持孔口尺寸隨 第一腔和壓力基準(zhǔn)之間的壓差的變化而持續(xù)變化。這有利于提供高效操作的分離器，該分 離器以極少或?yàn)榱愕膲毫Σ▌?dòng)。
[0021] 使用撞擊表面從液流中分離污染物的優(yōu)勢(shì)在于：分離器不涉及使用會(huì)隨著使用而 消耗從而不得不進(jìn)行更換的分離介質(zhì)。
[0022] -個(gè)或多個(gè)孔口的完全打開(kāi)邊緣（即，當(dāng)孔口的狀態(tài)在部分打開(kāi)和完全打開(kāi)之間 變化時(shí)，致動(dòng)器所橫跨的那個(gè)邊緣）、或者一個(gè)或多個(gè)孔口的完全閉合邊緣（即，當(dāng)孔口的 狀態(tài)在部分閉合和完全閉合之間變化時(shí)，致動(dòng)器所橫跨的那個(gè)邊緣）、或者一個(gè)或多個(gè)孔口 的完全打開(kāi)邊緣和完全閉合邊緣中的每個(gè)邊緣，可設(shè)置為垂直于所述致動(dòng)器軸線(xiàn)延伸并且 沿整個(gè)長(zhǎng)度基本上是筆直的。具有垂直于所述致動(dòng)器軸線(xiàn)的筆直邊緣的孔口將趨于在所述 致動(dòng)器移動(dòng)橫跨孔口的同時(shí)完全閉合或完全打開(kāi)。如果各孔口的各邊緣是筆直的并且垂直 于所述致動(dòng)器軸線(xiàn)，則有可能將兩個(gè)孔口定位為沿該致動(dòng)器軸線(xiàn)彼此靠近但之間不存在重 置。
[0023] 優(yōu)選的，當(dāng)致動(dòng)器沿分隔壁移動(dòng)時(shí)，最后閉合的那個(gè)孔口的完全閉合邊緣是非筆 直的邊緣。所述非筆直的邊緣可成形為使得該孔口具有凹陷的邊緣。非筆直的邊緣，尤其 是凹陷的邊緣，可助于減少栗壓波動(dòng)和振蕩的風(fēng)險(xiǎn)。非筆直的邊緣，尤其是凹陷的邊緣，可 助于減少栗壓波動(dòng)以及高、低壓振蕩的風(fēng)險(xiǎn)。
[0024] 當(dāng)孔口的完全打開(kāi)邊緣和完全閉合邊緣中的每個(gè)邊緣都是筆直的邊緣并且端部 邊緣也是筆直的且平行于所述致動(dòng)器軸線(xiàn)時(shí)，該孔口將為矩形（或方形）的。優(yōu)選的，第一 孔口和第二孔口中的每個(gè)孔口為近似矩形（盡管其中一個(gè)孔口，例如第一孔口的完全閉合 邊緣可以如上所述的為非筆直的）。
[0025] 各孔口的尺寸可以為第一孔口和第二孔口中較小的那個(gè)孔口的面積至少為約 2_2,更優(yōu)選地為至少約4_ 2,例如，至少約5_2。各孔口的尺寸可以為第一孔口和第二孔 口中較大的那個(gè)孔口的面積不大于約50mm2,優(yōu)選地不大于約40mm2,例如，不大于約30mm2。 第一孔口和第二孔口的面積可近似相等。分離器可包括分隔壁中的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口，一旦 所述致動(dòng)器移動(dòng)到使第一和第二以及可能的其他孔口打開(kāi)以供流體流動(dòng)的位置，上述開(kāi)口 可通過(guò)所述致動(dòng)器的連續(xù)運(yùn)動(dòng)而打開(kāi)。所述開(kāi)口的面積可能顯著地大于所述第一、第二以 及可能的其他孔口的面積，例如，該開(kāi)口的面積為最大的孔口的面積的至少五倍。所述開(kāi)口 可顯著地增加供液流經(jīng)過(guò)該分離器內(nèi)的該分隔壁的開(kāi)口面積，可避免該分離器在極端操作 條件下過(guò)載。
[0026] 第一孔口和第二孔口中每個(gè)孔口橫向于所述致動(dòng)器軸線(xiàn)所測(cè)得的寬度與高度的 比率至少大約為1，優(yōu)選為1. 5,更優(yōu)選地至少為約2. 0,例如，至少為約2. 5。對(duì)于某些應(yīng)用 場(chǎng)合，例如，當(dāng)?shù)谝磺痪哂兄睆酱笥诩s40_的圓形橫截面時(shí)，該比率的值可至少為約5. 0， 甚或至少約7.0。