CN108915913A - 汽车发动机防进水系统及其控制方法、汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种汽车发动机防进水系统及其控制方法、汽车，涉及汽车制造技术领域，以解决现有的发动机在涉水或发动机被水淹没时，导致发动机零部件严重损坏的技术问题。本发明所述的汽车发动机防进水系统，包括：安装在进气管道前部的防进水阀体，且防进水阀体位于空气滤清器的前端；还包括：控制装置，控制装置与防进水阀体连接，控制装置还连接有水量传感器，且水量传感器位于防进水阀体的前端；控制装置接收水量传感器检测的水量信息，并控制防进水阀体由开启状态变为关闭状态。

Description

汽车发动机防进水系统及其控制方法、汽车

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种汽车发动机防进水系统及其控制方法、汽车。

背景技术

汽车在行驶途中通过积水路面时，因司机不知道积水深浅，车辆在通过时，水面有可能会埋过进气道。因发动机在工作情况下，进气道呈真空状态，此时积水会通过进气道进入空气滤清器，先浸透空气滤芯，然后再顺着节气门、进气歧管最终被吸入气缸内，此时，由于驾驶员不知道水流已进入进气道和气缸，仍然继续保持发动机加速状态，即便发动机因火花塞失去点火性能而不能正常工作，由于发动机飞轮此时的巨大惯性力的作用，使发动机依然处于高速运转状态。按照发动机“进气——压缩——作功——排气”四个冲程的工作规律，此时会有某个气缸在进气行程中已经进水，在随后的压缩行程中进排气门随后同时完全关闭，活塞在连杆的推动下，由气缸下止点位置向上止点位置运动。众所周知，气体体积可以被压缩，但液体是不能因压缩而缩小体积的，这种情况下，活塞就失去了继续向上止点移动的空间，但是曲轴在飞轮惯性力的作用下继续转动，仍然要带动连杆推动活塞向上运动，当活塞顶部阻力达到一定值的时候就无法上移了，这时候，连杆由于承受不起上下两端同时产生的反作用力时，就必然会产生连杆的变形甚至折断，如果此时发动机曲轴转动因活塞顶部的阻力停下来，也就只是造成一个或两个气缸的连杆弯曲，但如果此时发动机曲轴停不下来，接下来的后果就更严重了，由于连杆承受上下两端反作用力超出了连杆变形的极限，连杆就会被顶断，此时由于曲轴还在转动，就会带着断裂后的连杆大头把气缸捣烂、曲轴卡断。

综上，发动机防进水保护装置侧重于汽车涉水时的通过性，一旦发动机进气道被水淹没，在节气门不能快速关闭的情况下，大量的水就会被吸入发动机气缸内(由于驾驶员在发动机熄火前的条件反射和驾驶习惯会加大油门试图快速通过水区，导致此时节气门较大的开度和曲轴的巨大惯性，使发动机仍然保持较高的转速和进气真空度)，造成发动机曲柄连杆机构的严重机械性冲击损伤。当发动机熄火后，驾驶员的第一反应就是重新启动发动机(俗称：二次启动)，必然会对发动机造成更严重的伤害。

因此，如何提供一种汽车发动机防进水系统及其控制方法、汽车，能够将水流阻拦在发动机空气滤清器的前部，保证水流无法进入发动机的气缸内部，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车发动机防进水系统及其控制方法、汽车，以解决现有的发动机在涉水或发动机被水淹没时，导致发动机零部件严重损坏的技术问题。

本发明提供一种汽车发动机防进水系统，包括：安装在进气管道前部的防进水阀体，且所述防进水阀体位于空气滤清器的前端；还包括：控制装置，所述控制装置与所述防进水阀体连接，所述控制装置还连接有水量传感器，且所述水量传感器位于所述防进水阀体的前端；所述控制装置接收所述水量传感器检测的水量信息，并控制所述防进水阀体由开启状态变为关闭状态。

实际应用时，所述防进水阀体包括：壳体，所述壳体内中间处设有翻转阀板，所述翻转阀板的旋转轴的一端通过螺旋弹簧安装有同步联动杆；所述壳体的外侧设有伸缩电磁阀，所述同步联动杆的另一端与所述伸缩电磁阀的阀芯接触设置并被所述阀芯阻挡，且所述伸缩电磁阀与所述控制装置连接；所述壳体的外壁还设有限位块，所述伸缩电磁阀的所述阀芯回缩后，所述同步联动杆在所述螺旋弹簧的作用下由所述伸缩电磁阀位置处运动至所述限位块位置处时，所述翻转阀板由开启状态变为关闭状态。

其中，所述水量传感器包括：正极线圈和负极线圈，且所述正极线圈和所述负极线圈间隔错位分布。

具体地，所述正极线圈和所述负极线圈均采用镀镍铜丝。

实际应用时，本发明所述的汽车发动机防进水系统还包括：安装在所述壳体上的位置传感器，且所述位置传感器与所述控制装置连接；所述控制装置还与起动机电磁开关、曲轴位置传感器和节气门电机电源连接；所述位置传感器检测到所述防进水阀体处于关闭状态时，发送信号给所述控制装置，所述控制装置控制所述起动机电磁开关、所述曲轴位置传感器和所述节气门电机电源断开。

其中，所述位置传感器采用霍尔式位置传感器，所述同步联动杆上设有磁钢，且所述同步联动杆由所述伸缩电磁阀位置处运动至所述限位块位置处时，所述磁钢与所述霍尔式位置传感器对应，以使所述霍尔式位置传感器产生霍尔信号并发送给所述控制装置。

相对于现有技术，本发明所述的汽车发动机防进水系统具有以下优势：

本发明提供的汽车发动机防进水系统中，包括：安装在进气管道前部的防进水阀体，且防进水阀体位于空气滤清器的前端；还包括：控制装置，控制装置与防进水阀体连接，控制装置还连接有水量传感器，且水量传感器位于防进水阀体的前端；控制装置接收水量传感器检测的水量信息，并控制防进水阀体由开启状态变为关闭状态。由此分析可知，使用本发明提供的汽车发动机防进水系统时，当水流抵达水量传感器时，水量传感器发出信号给控制装置，控制装置接收水量传感器检测的水量信息，并控制防进水阀体由开启状态变为关闭状态，从而有效阻止水流进入气缸。因此，本发明提供的汽车发动机防进水系统，能够将水流阻拦在发动机空气滤清器的前部，保证水流无法进入发动机的气缸内部；解决现有的发动机在涉水或发动机被水淹没时，导致发动机零部件严重损坏的技术问题。

本发明还提供一种汽车发动机防进水系统的控制方法，包括如下步骤：水量传感器检测进气道入口区域的水量信息，并将检测信号发送给控制装置；所述控制装置接收所述检测信号，并控制位于空气滤清器前端的防进水阀体由开启状态变为关闭状态。

进一步地，本发明所述的汽车发动机防进水系统的控制方法还包括如下步骤：所述控制装置同时切断曲轴位置传感器、起动机电磁开关和节气门电机电源；当所述防进水阀体关闭的同时，位置传感器发送信号给所述控制装置；所述控制装置接收所述信号，并保持起动机电磁开关、曲轴位置传感器和节气门电机电源处于断开状态。

所述汽车发动机防进水系统的控制方法与上述汽车发动机防进水系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明再提供一种汽车，包括：如上述任一项所述的汽车发动机防进水系统。

本发明再提供一种汽车，使用如上述任一项所述的汽车发动机防进水系统的控制方法。

所述汽车与上述汽车发动机防进水系统及其控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统中防进水阀体的第一视角结构示意图；

图3为本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统中防进水阀体的第二视角的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统中防进水阀体的第三视角的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统中水量传感器的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统的控制方法的流程示意图。

图中：1－防进水阀体；2－空气滤清器；3－控制装置；4－水量传感器；11－壳体；12－翻转阀板；13－螺旋弹簧；14－同步联动杆；15－伸缩电磁阀；16－限位块；41－正极线圈；42－负极线圈；5－位置传感器；6－起动机电磁开关；7－曲轴位置传感器；8－节气门电机电源；51－磁钢。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供一种汽车发动机防进水系统，包括：安装在进气管道前部的防进水阀体1，且防进水阀体1位于空气滤清器2的前端；还包括：控制装置3，控制装置3与防进水阀体1连接，控制装置3还连接有水量传感器4，且水量传感器4位于防进水阀体1的前端；控制装置3接收水量传感器4检测的水量信息，并控制防进水阀体1由开启状态变为关闭状态。

相对于现有技术，本发明实施例所述的汽车发动机防进水系统具有以下优势：

本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统中，如图1所示，包括：安装在进气管道前部的防进水阀体1，且防进水阀体1位于空气滤清器2的前端；还包括：控制装置3，控制装置3与防进水阀体1连接，控制装置3还连接有水量传感器4，且水量传感器4位于防进水阀体1的前端；控制装置3接收水量传感器4检测的水量信息，并控制防进水阀体1由开启状态变为关闭状态。由此分析可知，使用本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统时，当水流抵达水量传感器4时，水量传感器4发出信号给控制装置3，控制装置3接收水量传感器4检测的水量信息，并控制防进水阀体1由开启状态变为关闭状态，从而有效阻止水流进入气缸。因此，本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统，能够将水流阻拦在发动机空气滤清器2的前部，保证水流无法进入发动机的气缸内部；解决现有的发动机在涉水或发动机被水淹没时，导致发动机零部件严重损坏的技术问题。

图2为本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统中防进水阀体的第一视角结构示意图；图3为本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统中防进水阀体的第二视角的结构示意图；图4为本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统中防进水阀体的第三视角的结构示意图。

实际应用时，如图2－4所示，上述防进水阀体1可以包括：壳体11，壳体11内中间处设有翻转阀板12，翻转阀板12的旋转轴的一端通过螺旋弹簧13安装有同步联动杆14；壳体11的外侧设有伸缩电磁阀15，同步联动杆14的另一端与伸缩电磁阀15的阀芯接触设置并被该阀芯阻挡，且伸缩电磁阀15与控制装置3连接；壳体11的外壁还设有限位块16，伸缩电磁阀15的阀芯回缩后，同步联动杆14在螺旋弹簧13的作用下由伸缩电磁阀15位置处运动至限位块16位置处时，翻转阀板12由开启状态变为关闭状态。实际使用时，当水流抵达水量传感器4时，水量传感器4发出信号给控制装置3，控制装置3给伸缩电磁阀15通电，阀芯缩回，同步联动杆14释放，使翻转阀板12由开启位置翻转到关闭位置，关闭腔体通道，阻止水流进入气缸。

图5为本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统中水量传感器的结构示意图。

其中，如图5所示，上述水量传感器4可以包括：正极线圈41和负极线圈42，且正极线圈41和负极线圈42间隔错位分布。当水流抵达水量传感器4时，由于雨水导电，则正极线圈41和负极线圈42形成短路，因此控制装置3接收短路信号后，能够控制防进水阀体1关闭。

具体地，上述正极线圈41和负极线圈42可以均优选为采用镀镍铜丝。

实际应用时，如图1所示，本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统还可以包括：安装在壳体11上的位置传感器5，且该位置传感器5与控制装置3连接；同时，控制装置3还与起动机电磁开关6、曲轴位置传感器7和节气门电机电源8连接，控制装置3控制防进水阀体1由开启状态变为关闭状态的同时，切断曲轴位置传感器7、起动机电磁开关6和节气门电机电源8；位置传感器5检测到防进水阀体1处于关闭状态时，发送信号给控制装置3，控制装置3保持起动机电磁开关6、曲轴位置传感器7和节气门电机电源8处于断开状态，从而使发动机无法启动，并有效阻止驾驶员误操作而二次启动发动机造成损坏，同时发动机故障灯报警。

其中，如图4所示，上述位置传感器5可以采用霍尔式位置传感器，同步联动杆14上设有磁钢51，且同步联动杆14由伸缩电磁阀15位置处运动至限位块16位置处时，磁钢51与霍尔式位置传感器对应，以使霍尔式位置传感器产生霍尔信号并发送给控制装置3。

此处需要补充说明的是，直到由专业维修人员确定完全排除由于进气道进水潜在的安全隐患后，将同步联动杆14复位，磁钢51由关闭停止位置转动到原始位置，霍尔式位置传感器不产生霍尔电压时，才能由控制装置3接通起动机电磁开关6、曲轴位置传感器7、节气门电机电源8，此时驾驶员才能够再次起动发动机。

图6为本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统的控制方法的流程示意图。

如图6所示，本发明实施例还提供一种汽车发动机防进水系统的控制方法，包括如下步骤：步骤S11、水量传感器检测进气道入口区域的水量信息，并将检测信号发送给控制装置；步骤S12、控制装置接收检测信号，并控制位于空气滤清器前端的防进水阀体由开启状态变为关闭状态。

进一步地，如图6所示，本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统的控制方法还可以包括如下步骤：步骤S21、控制装置同时切断曲轴位置传感器、起动机电磁开关和节气门电机电源；步骤S22、当防进水阀体关闭的同时，位置传感器发送信号给控制装置；步骤S23、控制装置接收信号，并保持起动机电磁开关、曲轴位置传感器和节气门电机电源处于断开状态。

本发明实施例再提供一种汽车，包括：如上述任一项所述的汽车发动机防进水系统。

本发明实施例再提供一种汽车，使用如上述任一项所述的汽车发动机防进水系统的控制方法。

下面对本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统及其控制方法、汽车的工作原理及过程进行详细描述：

一、当汽车涉水时，进气道进水，水流接触到水量传感器，由水量传感器发出信号给控制装置：

1、防进水阀体的伸缩电磁阀动作，翻转阀板同步关闭，使进气道内的水流无法大量进入空气滤清器；

2、伸缩电磁阀动作的同时，断开节气门电机电源、起动机电磁开关、曲轴位置传感器，强制停止发动机的工作状态；

3、由于断开起动机电磁开关，使发动机不能再次起动，即便是整车被水淹没，发动机零部件也不会受到机械冲击损伤；

4、当防进水阀体关闭的同时，位置传感器发送信号给控制装置，控制装置接收信号，并保持起动机电磁开关、曲轴位置传感器和节气门电机电源处于断开状态；

5、防进水阀体处于关闭状态后，发动机故障报警灯点亮，此时用发动机故障诊断仪读取发动机电脑中存储的故障码会显示为节气门故障和转速信号故障。

二、恢复发动机正常工作状态的步骤和方法：

1、检测空气滤清器状态，若微量进水可以忽略不计，若大量湿水应给予更换；

2、当发现空气滤芯大面积湿水时，应检查节气门后方是否有水，如果没有水，更换空气滤芯即可；如果发现节气门后方有水，先拆除进气歧管、火花塞进行清理，再用手动工具转动曲轴720°，测量各气缸内活塞最高行程，并进行手动排水和气缸润滑作业；

3、确定以上步骤全部做完后，恢复发动机控制电路：

(1)将防进水阀门恢复正常状态，当阀门位置未恢复前，所有断开的电器、信号传感器都无法工作(因阀门上有一个位置传感器控制着电路)；

(2)防进水阀门位置恢复正常后，先读取故障码，再清除故障码；

(3)点动发动机试运行，暂时不要使发动机处于正常工作状态，确认无异常情况后，可进行下一步操作；

(4)起动发动机，使其逐渐进入正常工作状态。

此处需要补充说明的是，如果汽车被浸泡在水中(发动机被淹没，在这种情况下，该气缸防进水系统仍然可以进入保护工作状态，虽不能绝对保证发动机内部不进水，但可以保证发动机曲柄连杆机构不会受到因进水造成的冲击破坏)，出现这种情况时，要严格按照相应的维修工艺对发动机进行排水、清理和润滑维修作业，确认该作业全部完成后，方可恢复防进水系统的正常状态，并对发动机进行起动操作。

本发明实施例提供的汽车发动机防进水系统及其控制方法、汽车，有效解决了汽车因涉水时发动机气缸进水或发动机舱被积水淹没时二次启动发动机而导致发动机零部件严重损坏和阻止二次启动发动机的技术问题，并且结构合理、可靠，易于实现，保护动作迅速，防护效果突出，安全性能可靠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车发动机防进水系统，其特征在于，包括：安装在进气管道前部的防进水阀体，且所述防进水阀体位于空气滤清器的前端；

还包括：控制装置，所述控制装置与所述防进水阀体连接，所述控制装置还连接有水量传感器，且所述水量传感器位于所述防进水阀体的前端；

所述控制装置接收所述水量传感器检测的水量信息，并控制所述防进水阀体由开启状态变为关闭状态。

2.根据权利要求1所述的汽车发动机防进水系统，其特征在于，所述防进水阀体包括：壳体，所述壳体内中间处设有翻转阀板，所述翻转阀板的旋转轴的一端通过螺旋弹簧安装有同步联动杆；

所述壳体的外侧设有伸缩电磁阀，所述同步联动杆的另一端与所述伸缩电磁阀的阀芯接触设置并被所述阀芯阻挡，且所述伸缩电磁阀与所述控制装置连接；

所述壳体的外壁还设有限位块，所述伸缩电磁阀的所述阀芯回缩后，所述同步联动杆在所述螺旋弹簧的作用下由所述伸缩电磁阀位置处运动至所述限位块位置处时，所述翻转阀板由开启状态变为关闭状态。

3.根据权利要求1或2所述的汽车发动机防进水系统，其特征在于，所述水量传感器包括：正极线圈和负极线圈，且所述正极线圈和所述负极线圈间隔错位分布。

4.根据权利要求3所述的汽车发动机防进水系统，其特征在于，所述正极线圈和所述负极线圈均采用镀镍铜丝。

5.根据权利要求2所述的汽车发动机防进水系统，其特征在于，还包括：安装在所述壳体上的位置传感器，且所述位置传感器与所述控制装置连接；

所述控制装置还与起动机电磁开关、曲轴位置传感器和节气门电机电源连接；

所述位置传感器检测到所述防进水阀体处于关闭状态时，发送信号给所述控制装置，所述控制装置保持所述起动机电磁开关、所述曲轴位置传感器和所述节气门电机电源处于断开状态。

6.根据权利要求5所述的汽车发动机防进水系统，其特征在于，所述位置传感器采用霍尔式位置传感器，所述同步联动杆上设有磁钢，且所述同步联动杆由所述伸缩电磁阀位置处运动至所述限位块位置处时，所述磁钢与所述霍尔式位置传感器对应，以使所述霍尔式位置传感器产生霍尔信号并发送给所述控制装置。

7.一种汽车，其特征在于，包括：如上述权利要求1－6中任一项所述的汽车发动机防进水系统。

8.一种汽车发动机防进水系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

水量传感器检测进气道入口区域的水量信息，并将检测信号发送给控制装置；

所述控制装置接收所述检测信号，并控制位于空气滤清器前端的防进水阀体由开启状态变为关闭状态。

9.根据权利要求8所述的汽车发动机防进水系统的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

所述控制装置同时切断曲轴位置传感器、起动机电磁开关和节气门电机电源；

当所述防进水阀体关闭的同时，位置传感器发送信号给所述控制装置；

所述控制装置接收所述信号，并保持起动机电磁开关、曲轴位置传感器和节气门电机电源处于断开状态。

10.一种汽车，其特征在于，使用如上述权利要求8或9所述的汽车发动机防进水系统的控制方法。