专利名称：用气体燃料工作的内燃机的油分离器的利记博彩app
用气体燃料工作的内燃机的油分离器 本发明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。
因此本发明的目的在于，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。
按本发明的建议，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发明有利的设计。
按本发明展示了 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，按本发明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。
按本发明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。
按本发明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，本发明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，本发明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发明。其中
图1示意表示在例如汽车的内燃机装置中按本发明的油分离器一种实 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示意表示的按本发明 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 电路提供的电功率电》兹控制。为此目的主阀的开启面积设计为比辅助阀的开 启面积大得多，乂人而通过打开的主阀可以，命送比通过打开的辅助阀相应地更 大的气体质量流量。相应地，为了打开辅助阀所需要的力比用于打开主阀所 需的力小。这种高压截止阀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。
高压截止阀5流入侧通过气体燃料管6与储气箱7连接。储气箱7通常 设单独的截止阀，与高压截止阀5在流入侧连接的气体燃料管6从该截止阀 处分引出。
油分离器1在流出侧与一气体燃料管30连接，后者通入一个通常称为 "Rail(轨道)"的气体燃料汇流排8中。在气体燃料汇流排8的末端设多个(图 1中例如四个)可控制的气体喷嘴9(Gasinjektoren)，气体燃料可通过它们喷入 内燃机吸气管系统中，这在图1中没有详细表示。气体喷嘴的数量取决于内 燃机气缸数，以及仅为了完整性应当指出，气体喷嘴的数量不限于4，而是 取决于内燃机的具体设计。
图1中表示的油分离器1设计为模块结构。它由过滤器模块10、连接 模块11和集油模块12组成。在这里过滤器模块10和集油模块12例如借助 各自的螺紋连接装置分別可拆地固定在连接模块11上。因此这三个模块共 同构成所述的油分离器l。仅为了完整性应当指出，这些模块也可以借助其 它类型的固定装置互相连接，例如借助弹性加载的卡扣连接或卡锁连接。
连接模块11借助一个穿过在其侧面外壳壁的流入孔17与气体燃料管2 连接。流入孔17的出口 18汇入一个由连接模块11构成的空腔14中。空腔 14借助制在连接模块11外壳壁中的通孔15与由过滤器模块IO构成的空16导流连接。在过滤器模块10中含有一个空心圆柱形的过滤元件19,它将 在过滤元件19外侧的空腔16与在过滤元件19内部的空腔20隔开。
一连接管13伸入空腔20内，它将其一端构成岸义接净化后气体燃料的口
21, 以及将其另一端与穿过连接模块11壁的流出孔29连接，后者本身连接 在气体燃料管30上(图1中表示成连续管)。
安装在连接模块11下侧的集油模块12将其外壳构成第一(外部)集油箱
22, 在其内部安装一个第二(内部)集油箱23。外部集油箱22借助制在连接 模块11底壁中的通孔24与连接模块11构成的空腔14导流连接。就此而言， 由连接模块11构成的空腔14、由过滤器模块10在过滤元件19外侧构成的 空腔16、以及外部集油箱22，共同构外一个处于过滤元件19流入侧(污染 气体侧)的输入腔，而在过滤元件19内侧形成的空腔20构成处于过滤元件 19流出侧(净化气体侧)的输出腔。
通孔24沿重力方向处于低于流入孔17出口 18的位置，所以从流入空 腔14中的气体燃料借助重力分离出来的油成分，可以借助通孔24流入外部 集油箱22中。内部集油箱23借助一个伸入空腔20内的连接管25与之导流 连接。连接管25的口 26处于沿重力方向低于连接管13的口 21的位置，所 以从过滤元件19流出的油可以经过连接管25流入内部集油箱23中，由此 不会污染已净化的气体燃料。
在过滤器模块的装配状态，这两个集油箱22、 23在流动技术上仅通过 过滤元件19互相连接，为的是避免气体迂回过滤元件19流动(短路流动)。
下面iJL明油分离器1的工作方式。具有例如约8-10bar低气体压力的通 过气体燃料管2流入油分离器1内的气体燃料，首先进入由连接模块11构 成的空腔14中，接着转向约90°逆重力方向并经过通孔15到达由过滤器模 块IO在过滤元件19外侧构成的空腔16内。主要在空腔14中通过重力分离 出气体燃料中液态的油成分，液态的油成分作为油池28聚集在外部集油箱 22的最低位置，例如底部。通过偏转约90°的流动方向，迫使流入的气体 燃料逆重力方向流动，有利于从气体燃料流分离液态油成分。因为油分离器 1在内燃机的供气装置中设在减压器3的低压侧，所以在气体燃料流内已经 凝结的油成分比较容易分离。
接着，气体燃料流过过滤元件19,由此截获包含在气体燃料内尤其以 气雾剂形式的油成分，并到达在过滤元件19内侧的空腔20中。净化后的气
8体燃料从那里经连接管13输送给气体燃料管30，再供给气体喷嘴9。当过 滤元件19饱和时，截获的油被形成的气体燃料流朝净化气体侧输送，也就 是说，输送到在过滤元件19内侧的空腔20中，从那里它可以通过连接管25 流入内部集油箱23。在集油箱23中，油聚集在内部集油箱23的最低位置， 例如在底部的油池27内。附图标记列表
1油分离器 2气体燃料管
3减压器 4气体燃料管 5高压截止阀 6气体燃料管 7储气箱 8蓄压管 9气体喷嘴 IO过滤器模块 11连接模块 12集油模块 13连接管 14空腔 15通孔 16空腔 17流入孑L 18 口
19过滤元件 20空腔 21 cr
22、 23集油箱 24通孔 25连接管 26 o
27、 28油池
29流出孔
30气体燃料管
权利要求
1.一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. 按照权利要求3所述的油分离器，其中，所述第二集油箱(23)设在第 一集油箱(22)内部。
5. 按照权利要求3或4所述的油分离器，有一种模块化结构，它包括 -含有过滤元件(19)的过滤器模块(10)，-含有流入和流出孔(17、 29)的连接模块(11),以及-含有两个集油箱(22、 23)的集油模块(12),其中，所述过滤器模块和集油模块分别可拆地固定在所述连接模块上。
6. —种尤其用于驱动汽车的内燃机装置，它包括 -可用气体燃料工作的内燃机，-用于降低供给内燃机的气体燃料气体压力的减压器(3)，它在高压侧通 过气体燃料管(4、 6)与至少一个储存气体燃料的储气箱(7)导流连接，以及在 低压侧通过气体燃料管(2、 30、 8)与至少一个可控制的用于调节供给内燃机 的气体燃料流量的气体喷嘴(9)导流连接，其中，该内燃机装置包括一个按照权利要求1至5之一所述的油分离器(1)。
7. 按照权利要求6所述的内燃机装置，其中，所述油分离器(l)设在所 述减压器(3)的低压侧。
8. —种汽车，包括一个按照权利要求6或7所述的内燃机装置。
全文摘要
本发明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。
文档编号B01D45/02GK101517220SQ200780034927
公开日2009年8月26日 申请日期2007年7月27日 优先权日2006年8月1日
发明者安德烈亚斯·乔斯, 英戈·朱姆布罗伊科 申请人:Gm全球科技运作股份有限公司