用气体燃料工作的内燃机的油分离器制造技术

本发明专利技术涉及一种连接在用气体燃料工作的内燃机的气体燃料输入管上 用于分离包含在气体燃料中的油成分的油分离器(1)，它包括一个带气体燃料 流入孔(17)和流出孔(29)的外壳；一个安装在外壳内可流过气体燃料的过滤 元件(19)，它密封地装在一个在流动技术上与流入孔连接的输入腔与一个在 流动技术上与流出孔连接的输出腔之间；以及，成形在输入腔内沿重力方向 在一个流动技术上与流入孔连接的口下方的第一集油箱(22)，用于容纳在输 入腔内借助重力分离作用从气体燃料中分离出的油。此外，此油分离器还可 以包括一个第二集油箱(23)，用于容纳从过滤元件流下的油。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用气体燃料工作的内燃机的油分离器 本专利技术属于汽车领域以及涉及一种用气体燃料工作的内燃机的油分离器。如今为了运行用气体燃料工作的汽车主要使用所谓液化气和天然气。液化气，如汽车煤气(LPG二Liquified Petroleum Gas),它作为石油精炼时氢化过 程形成的副产品，通常以石油为基础以及主要由丙烷和丁烷组成。天然气 (CNG=Compressed Natural Gas)主要由曱烷组成以及通过开采天然气源获 得。在用天然气工作的汽车中，为了存放大的燃料量，需要将储气箱内的气 体燃料压缩至例如200-300bar的高压。然后为了运行内燃机，压缩的气体燃 料必须重新舒张降压到一个恰当的较低的气体压力，它大多低于10bar,例 如约为8bar。气体燃料的舒张降压在一个与气体燃料输入管连接的减压器中 进行，从那里出发，舒张降压后的气流供给各自的气体喷嘴(Gasinjektoren),用于喷入内燃机的吸气管道系统中。实践表明，在加燃料站为汽车加燃料时，压缩至高气体压力的气体燃料 往往被用于加燃料的压缩机的润滑油污染。人们发现造成污染的原因是，用 气体燃料运行的汽车数量持续增长，并因而在加燃料站内相继加燃料的时间 间隔越来越短。这可能导致压缩机高压级内的工作温度显著增高，从而使润 滑油蒸发，并以气态的形式或作为气雾剂随气体燃料一起进入汽车的储气箱 中。若气体燃料在减压器内舒张降压至一个气体压力为例如8bar，则气体燃 料在舒张降压期间冷却，由此使带入的油成分凝结并以液态的形式或作为气 雾剂包含在气体燃料内。基于流动技术，包含在气体燃料中的油不均匀地分 配给气体喷嘴，这可能导致在这些气体喷嘴内不同的流量特性，并在废气后 处理时产生问题。此外还存在损坏汽车部件，例如催化器的危险。除此之外， 还观察到气体喷嘴被包含在气体燃料内的油成分粘结或固化。为避免这些疑难问题，已知在汽车上储气箱与气体喷嘴之间的气体燃料 输入管内设置一个油分离器。通常这种油分离器安装在减压器的低压侧，这4样做的优点是，油分离器只须有针对低压的耐压强度，以及在减压器低压侧 凝结以液态的形式或作为气雾剂的油比较容易分离出来。迄今使用的油分离器可设计为，使气体燃料流过无纺布滤，以便由此分 离出包含在燃料中的油成分。然而借助无纺布滤基本上只能截获以气雾剂形 式包含在燃料中的油成分。若在气体燃料内含有大量液态油，则它通常导致 无纺布滤迅速饱和并导致过滤效果下降。基于所形成的气流，包含在无纺布 滤中的油可穿透，，到净化气体侧，这可能以有害的方式造成气体燃料被再 次污染的后果。因此本专利技术的目的在于，提供一种油分离器，借助它气体燃料可以可靠 而安全地净化油成分。按本专利技术的建议，此目的通过一种具有独立权利要求所述特征的油分离 器达到。通过从属权利要求的特征说明本专利技术有利的设计。按本专利技术展示了 一种为了分离出包含在气体燃料中的油成分的油分离 器，它规定并适用于连接在可用气体燃料工作的尤其用于驱动汽车的内燃机 气体燃料输入管上。油分离器包括一个有(被油成分污染的)气体燃料流入孔和已净化的气 体燃料流出孔的外壳，以及一个装在外壳内用于过滤气体燃料的过滤元件， 例如一种无纺布滤，它可以流过气体燃料。过滤元件密封地装在一个在流动 技术上与流入孔(导流)连接的输入腔与 一个在流动技术上与流出孔(导流)连 接的输出腔之间。因此输入腔和输出腔仅通过过滤元件在流动技术上互相连 接，除此之外流体密封地彼此隔离，所以，以过压流入过滤元件的气体燃料 流没有迂回的可能性，必须经过过滤元件从流入侧的输入腔到达流出侧的输 出腔。流入孔通入输入腔，从而使(被油成分污染的)气体燃料可以输送给过 滤元件。为此输入孔与内燃机装置的气体燃料输入管连接。在输出腔内已净 化的气体燃料经流出孔从油分离器流出。此外，按本专利技术的油分离器还包括一个第一集油箱，它成形在输入腔内 沿重力方向在一个流动技术上与流入孔连接、用于气体燃料供入输入腔内的 口的下方，以及它用于容纳在输入腔内借助重力分离作用从气体燃料中分离 出的油。据此，第一集油箱设置为，它可以收集借助重力分离作用从气体燃 料中分离出的油成分。为了有助于重力分离，通过流入孔流入输入腔内的气 体燃料有利地如此转向，即，使(矢量的)气流逆重力方向定向的矢量的流分量得到增加。因此按有利的方式，还在气体燃料到达过滤元件之前，可借助重力分离 作用分离出来的油成分，可以在输入腔内与流动的气体燃料分开，并截获在 集油箱内。输入腔起包含在气体燃料内油成分的油收集器的作用。按本专利技术的油分离器一项有利的设计，此油分离器还包括一个成形在输 出腔内沿重力方向在 一个流动技术上与流出孔连接的口下方的第二集油箱， 它用于容纳在输出腔内从过滤元件流下的油。因此，万一过滤元件不再有能 力保持截获从燃料滤出的油，便可以有利地借助第二集油箱收集从过滤元件 流下的油。从而可以避免气体燃料的重新污染。所述第二集油箱尤其可以装 在第一集油箱的内部。按本专利技术的油分离器另一项有利的设计，将它设计为模块式结构。按此 项设计，油分离器包括一个含有过滤元件的过滤器模块、 一个含有流入和流 出孔的连接模块、以及一个含有两个集油箱的集油模块，其中过滤器模块和 集油模块分别可拆地固定在连接模块上。在油分离器的这种模块结构中，它 可以特别简单的方式装配在例如汽车中。为此只需要将连接模块安装在汽车 上，与内燃机的气体燃料输入管连接，然后将过滤器模块和集油模块固定在 连接模块上。同样，油分离器的维护可以按可预定的维修服务间隔以特别简 单的方式实施，因为过滤器模块和/或集油模块，例如为了更换过滤元件或排 空集油箱，可以从安装好的连接模块拆下并重新装配。此外，本专利技术还扩展到一种尤其用于驱动汽车的内燃机装置，它包括一个可用气体燃料工作的内燃机； 一个用于降低供给内燃机的气体燃料气体压力的减压器，它在高压侧通过气体燃料管与至少一个储存气体燃料的储气箱 导流连接，以及在低压侧通过气体燃料管与至少一个可控制的用于调节供给内燃机的气体燃料气流的气体喷嘴导流连接；以及一个如上所述的油分离 器，其中，油分离器有利地连接在低压侧的气体燃料管上。此外，本专利技术还扩展到一种具有一个如上所述内燃机装置的汽车。下面参见附图借助实施例详细说明本专利技术。其中附图说明图1示意表示在例如汽车的内燃机装置中按本专利技术的油分离器一种实 施例的结构。据此，优选地装入汽车的内燃机装置包括一个图1示意表示的按本专利技术 的油分离器，它在总体上用附图标记l表示，此油分离器在流入侧通过气体6燃料管2与减压器3低压侧出口导流连接。减压器3可涉及一种例如多级减压器，它有多个通过各自的隔膜式压力 控制阀互相连接的压力室，例如流入侧高压室、流出邻'M氐压室和在中间的中 间压力室，其中通过隔膜式压力控制阀调整为一个高的、 一个低的以及一个 居中的气体压力。然而这种减压器也可有不同数量的压力级。这种减压器的 结构对于专业人员而言是已知的，所以在这里无需进一步说明。减压器3在其高压侧通过气体燃料管4与高压截止阀5连接。通过该截 止阀5可截止输往减压器3的气体燃料流。高压截止阀5可例如设计为有组 合在内的辅助阀的主阀的形式，其中主阀:&计为，它可以用例如汽车的车上 电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连接在用气体燃料工作的内燃机的气体燃料管（２）上用于分离包含在气体燃料中的油成分的油分离器（１），它包括：　－有气体燃料流入孔（１７）和流出孔（２９）的外壳，　－安装在外壳内可流过气体燃料的过滤元件（１９），该过滤元件（１９）密封地装在在流动技术上与流入孔（１７）连通的输入腔（１４、１６、２２）与在流动技术上与流出孔（２９）连通的输出腔（２０）之间，　－成形在输入腔内沿重力方向在一个流动技术上与流入孔连通、用于气体燃料供入输入腔内的口（１８）下方的第一集油箱（２２），用于容纳在输入腔内借助重力分离作用从气体燃料中分离出的油。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.8.1 EP 06015968.81.一种连接在用气体燃料工作的内燃机的气体燃料管(2)上用于分离包含在气体燃料中的油成分的油分离器(1)，它包括-有气体燃料流入孔(17)和流出孔(29)的外壳，-安装在外壳内可流过气体燃料的过滤元件(19)，该过滤元件(19)密封地装在在流动技术上与流入孔(17)连通的输入腔(14、16、22)与在流动技术上与流出孔(29)连通的输出腔(20)之间，-成形在输入腔内沿重力方向在一个流动技术上与流入孔连通、用于气体燃料供入输入腔内的口(18)下方的第一集油箱(22)，用于容纳在输入腔内借助重力分离作用从气体燃料中分离出的油。2. 按照权利要求1所述的油分离器，它设计为，使流入输入腔内的气 体燃料流逆重力方向定向的矢量的流动分量得到增加。3. 按照权利要求1或2所述的油分离器，它还包括一个成形在输出腔 内沿重力方向在一个流动技术上与流出孔(29)连通的口(21)下方的第二集油 箱(23),用于容纳在输出腔(20)内从过滤元件流下的油。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·乔斯，英戈·朱姆布罗伊科，
申请(专利权)人：GM全球科技运作股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US