CN109322772A - 一种电加热空气滤清器管路及汽车 - Google Patents

一种电加热空气滤清器管路及汽车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电加热空气滤清器管路及汽车，以实现在满足法规的前提下降低空气滤清器管路的成本和占用空间。该电加热空气滤清器管路包括：空气滤清器出气管，连通空气滤清器出气管的发热装置和曲轴箱通风管接头；曲轴箱通风管接头包括：隔电导热管，固定于隔电导热管外表面上的发热器件，以及套设在隔电导热管外部的密封管，密封管上设有供发热器件露出的窗口，发热装置与通过给窗口外露的发热器件连接；进入至空气滤清器出气管内的进气气流驱动发热装置产生用于使发热器件发热的电流，发热器件发热产生的热量通过隔电导热管传递至曲轴箱通风管接头和空气滤清器出气管连接处，以使曲轴箱通风管接头和空气滤清器出气管连接处的冰层被融化。

Description

一种电加热空气滤清器管路及汽车
技术领域
本发明涉及汽车零部件领域，具体是一种电加热空气滤清器管路及汽车。
背景技术
最接近的现有技术：在极寒天气条件下，当空气中温度较低的气体和曲轴箱分离出来的气体相遇时，曲轴箱分离出来的气体迅速冷凝成冰，导致曲轴通风管路在跟歧管或者进气软管的交汇处产生结冰现象，时间久了就会堵塞，这种情况如果不及时处理，就会导致曲轴箱内气体压力瞬间增大，油封冲出，密封处机油渗漏，增压器不能正常回油，发动机损坏。为了解决曲轴通风管结冰，国内外大部分汽车厂都在空气滤清器出气管曲轴箱通风管接头上增加了加热方案，有直接引导发动机内部的热水加热曲轴箱通风管接头称为水加热式管接头；另一种是在曲轴箱通风管与进气歧管交汇处安装一套PCV加热器。
背景技术存在的问题：为满足中国第六阶段排放曲轴箱污染物排放试验相关要求，不可拆卸螺纹连接、不可拆卸卡扣连接、内部集成三种方式均可实现法规豁免。水加热式管接头为达到豁免条件，需在曲轴箱通风管接头与空气滤清器出气软管连接处用卡环卡紧，以实现连接的不可拆卸(不可拆卸)，且需增加引导发动机热水的装置，在一定程度上增加了布置难度，且需另外增加卡环的安装工装和专门的安装工具，卡紧时对空气滤清器软管和卡环的尺寸要求较高，存在一定的漏油风险。PCV加热器为了满足豁免条件，与出气管之间采用焊接方式固定，与通风管之间采用快插方式，装配方式灵活，但需从ECU处接一线束接插件并增加一组启动程序，本身成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电加热空气滤清器管路及汽车，以实现在满足法规的前提下，降低空气滤清器管路的成本和占用空间。
本发明的技术方案为：
本发明提供了一种电加热空气滤清器管路，包括：空气滤清器出气管，连通所述空气滤清器出气管的发热装置和曲轴箱通风管接头；
所述曲轴箱通风管接头包括：隔电导热管，固定于所述隔电导热管外表面上的发热器件，以及套设在所述隔电导热管外部的密封管，所述密封管上设有供所述发热器件露出的窗口，所述发热装置与通过给所述窗口外露的所述发热器件连接；
其中，进入至空气滤清器出气管内的进气气流驱动所述发热装置产生用于使所述发热器件发热的电流，所述发热器件发热产生的热量通过所述隔电导热管传递至所述曲轴箱通风管接头和所述空气滤清器出气管连接处，以使所述曲轴箱通风管接头和所述空气滤清器出气管连接处的冰层被融化。
优选地，所述发热装置包括：
密封壳体，所述密封壳体焊接在所述空气滤清器出气管上；
带有叶片的旋转轴，所述旋转轴带有叶片的一端置于所述空气滤清器出气管内，所述旋转轴的另一端插入于所述密封壳体内；
磁铁片，所述磁铁片嵌设于所述密封壳体内与所述旋转轴相对的位置处；
导线，所述导线径向穿过所述旋转轴以对所述磁铁片产生的磁场进行垂直切割，所述导线的两端分别连接有导电片，且所述导线和所述导电片随所述旋转轴一体转动；
电刷，其承载于所述密封壳体上，且所述电刷穿过所述密封壳体后与通过所述窗口外露的发热器件焊接，所述导电片随所述旋转轴旋转过程中与所述电刷接触；
其中，进入至空气滤清器出气管中的进气气流驱动所述旋转轴、所述导线和所述导电片转动，所述导线将所述磁铁片产生的磁场进行垂直切割以产生电流，所产生的电流经由所述导电片和所述电刷传递给所述发热器件，所述发热器件发热产生的热量经由所述隔电导热管传递至所述曲轴箱通风管接头和所述空气滤清器出气管连接处，以使所述曲轴箱通风管接头和所述空气滤清器出气管连接处的冰层被融化。
优选地，所述导线内产生的电流通过公式：
E＝BLV
计算获得，其中，E为导线内产生的电流，B为所述磁铁片的磁感应强度，L为所述导线垂直切割所述磁铁片产生的磁场的长度，V为进气气流的速度。
优选地，所述发热器件和所述隔电导热管之间设有用于仅传递热量的硅胶层。
优选地，所述密封壳体向外延伸出有对所述电刷外露在所述密封壳体的部分进行包裹的管道。
优选地，所述发热器件一部分位于所述隔电导热管和所述密封管之间，另一部分通过所述窗口露出，所述电刷穿过所述密封壳体后插入至所述窗口内以与所述发热器件焊接。
优选地，所述发热器件部分穿过所述窗口外露于所述密封管，所述电刷穿过所述密封壳体与外露于所述密封管外的部分所述发热器件焊接。
优选地，所述导线与所述旋转轴之间过盈配合。
优选地，所述导电片为套设在所述旋转轴上的环形件。
根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种汽车，包括上述的电加热空气滤清器管路。
本发明的有益效果为：
发动机启动后，旋转轴在进气气流的驱动下旋转产生使发热器件可发热的电流来对曲轴箱通风管接头和空气滤清器出气管的连接处的冰层进行加热融化，无需等待发动机控制单元ECU的指令来产生电流。本发明只需在出气管增加可以产生电流的发热装置，机舱内无需其他的线束和管路，所需机舱空间较小。本发明结构简单，易于制造，相对于现有的PCV加热器成本较低，不仅降低了整车成本，还提升了市场竞争力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的A-A剖面图；
图4为图3的B处放大示意图；
附图标记说明：100、曲轴箱通风管接头；200、发热装置；300、空气滤清器出气管；110、密封管；120、发热器件；130、隔电导热管；210、密封壳体；220、磁铁片；230、旋转轴；240、导线；250、导电片；260、电刷。
具体实施方式
参照图1至图4，本发明提供了一种电加热空气滤清器管路，包括：空气滤清器出气管300，连通所述空气滤清器出气管300的发热装置200和曲轴箱通风管接头1；所述曲轴箱通风管接头100包括：隔电导热管130，固定于所述隔电导热管130外表面上的发热器件120，以及套设在所述隔电导热管130外部的密封管110，所述密封管110上设有供所述发热器件120露出的窗口，所述发热装置200与通过给所述窗口外露的所述发热器件120连接；其中，进入至空气滤清器出气管300内的进气气流驱动所述发热装置200产生用于使所述发热器件120发热的电流，所述发热器件120发热产生的热量通过所述隔电导热管130传递至所述曲轴箱通风管接头100和所述空气滤清器出气管300连接处，以使所述曲轴箱通风管接头100和所述空气滤清器出气管300连接处的冰层被融化。
具体来说，本申请中，隔电导热管130为采用导热性能好的材料制成，如金属材料：铜或铝，或者非金属材料硅等制成。考虑到降低成本的前提，本申请中，可以选用铜来制成上述的隔电导热管130。该密封管110为用于将导电导热管进行密封的部件，其可以采用塑料，橡胶等制成。上述的发热器件120为发热电阻，如线圈。
发热装置200和曲轴箱通风管接头100采用焊接的方式固定在空气滤清器出气管300上，在发动机启动时，通过曲轴箱通风管接头100传输的温度较高的废气和进入空气滤清器出气管300中的温度较低的进气混合，使得曲轴箱通风管接头100和空气滤清器出气管300的连接处容易出现结冰现象。为了实现对曲轴箱通风管接头100和空气滤清器出气管300的连接处的结冰进行消除或者放置曲轴箱通风管接头100和空气滤清器出气管300的连接处出现结冰，本申请中，加热装置在进气气流的作用下产生电流，在发热器件120的发热下，隔电导热管130将发热器件120发热产生的热量传输至曲轴箱通风管接头100和空气滤清器出气管300的连接位置处，由于该隔电导热管130为管状结构，其可以使得曲轴箱通风管接头100和空气滤清器出气的连接处的热量分布均匀，防止该位置处产生结冰，或者对该位置处的结冰进行均匀融化。
同时，本申请中，对于发热装置200来说，其不再需要通过发动机控制单元ECU的指令才能产生气流；在发动机启动时，空气滤清器出气管300位置处即会进入气流，气流会促使发热装置200产生可以使发热器件120产生电流，使曲轴箱通风管接头100和空气滤清器出气管300的连接处在发动机启动过程中持续处于未结冰状态。
具体来说，如图2至4所示，对于本申请的发热装置200来说，所述发热装置200包括：密封壳体210，所述密封壳体210焊接在所述空气滤清器出气管300上；带有叶片的旋转轴230，所述旋转轴230带有叶片的一端置于所述空气滤清器出气管300内，所述旋转轴230的另一端插入于所述密封壳体210内；磁铁片220，所述磁铁片220嵌设于所述密封壳体210内与所述旋转轴230相对的位置处；导线240，所述导线240径向穿过所述旋转轴230以对所述磁铁片220产生的磁场进行垂直切割，所述导线240的两端分别连接有导电片250，且所述导线240和所述导电片250随所述旋转轴230一体转动；电刷260，其承载于所述密封壳体210上，且所述电刷260穿过所述密封壳体210与通过所述窗口外露的发热器件120焊接，所述导电片250随所述旋转轴230旋转过程中与所述电刷260接触；其中，进入至空气滤清器出气管300中的进气气流驱动所述旋转轴230、所述导线240和所述导电片250转动，所述导线240将所述磁铁片220产生的磁场进行垂直切割以产生电流，所产生的电流经由所述导电片250和所述电刷260传递给所述发热器件120，所述发热器件120发热产生的热量经由所述隔电导热管130传递至所述曲轴箱通风管接头100和所述空气滤清器出气管300连接处，以使所述曲轴箱通风管接头100和所述空气滤清器出气管300连接处的冰层被融化。
如图1所示，在本申请实施例中，该发热装置200和曲轴箱通风管接头100平行设置在该空气滤清器出气管300的一侧。对于密封壳体210的形状和与曲轴箱通风管接头100之间的布置位置可根据机舱内空间具体设计。
其中，对于旋转轴230上的叶片来说，叶片可根据进气气流的流进方向设计形状，使旋转轴230带给发动机的进气阻力最小，且叶片在旋转过程中的声音最小。为了使得该导线240和导电片250能够随着旋转轴230一起转动，在本申请中，导线240与该旋转轴230之间过盈配合，导电片250则为套设在该旋转轴230上的环形件，导电片250通过焊接的方式焊接在该旋转轴230上。如图3和4所示，导线240的两端分别与一个导电片250进行焊接固定，一个导电片250部分相对于一个电刷260设置，这样，导线240、导电片250、电刷260和发热器件120之间形成一个电流回路。
在发动机启动时，发动机即开始进行吸气，气流在经过一系列的流通后进入至空气滤清器出气管300中，进入至空气滤清器出气管300中的进气气流即开始驱动发热装置200产生电流，进而进行发热器件120发热，隔电导热管130进行热量传递的过程。
在本申请中，所述导线240内产生的电流通过公式：
E＝BLV
计算获得，其中，E为导线240内产生的电流，B为所述磁铁片220的磁感应强度，L为所述导线240垂直切割所述磁铁片220产生的磁场的长度，V为进气气流的速度。磁感应强度可根据车辆的需求选择，导线240中能切割磁场的长度可根据需求适当增加。在本申请中，为了实现电流的隔绝，在所述发热器件120和所述隔电导热管130之间设有用于仅传递热量的硅胶层。该硅胶层可以进一步防止电流被导至隔电导热管130处。
另外，对于本申请的该壳体来说，由于该电刷260需要和密封壳体210内部的导电片250接触，以及与发热器件120焊接，该电刷260必须能够穿过该密封壳体210。本申请中，对于电刷260和发热器件120之间的连接，提供了2种实现方式，第一种为，所述发热器件120一部分位于所述隔电导热管130和所述密封管110之间，另一部分通过所述窗口露出，所述电刷260穿过所述密封壳体210后插入至所述窗口内以与所述发热器件120焊接。也即，在第一种实现方式中，隔热导电管和密封管110之间具有缝隙，该缝隙能够对发热器件120的一部分进行容纳，电刷260穿过密封壳体210的部分插入到窗口内部以与发热器件120进行焊接。另一种方式为，所述发热器件120部分穿过所述窗口外露于所述密封管110，所述电刷260穿过所述密封壳体210与外露于所述密封管110外的部分所述发热器件120焊接。在第二种实现方式中，该隔热导电管和密封管110之间未形成有缝隙。对于上述实现方式来说，所述密封壳体210向外延伸出有对所述电刷260外露在所述密封壳体210的部分进行包裹的管道。这样，该管道可以防止电刷260直接暴露在外。
本发明中，发热装置200内的各个期间集成在密封壳体210内部，发热装置200和曲轴箱通风管接头100通过焊接的方式固定在空气滤清器出气管300上，同时，发热装置200的电刷260和曲轴箱通风管接头100的发热器件120之间通过焊接的方式进行固定，能满足中国第六阶段排放曲轴箱污染物排放试验相关要求。同时，在发动机启动后，旋转轴230在进气气流的驱动下旋转产生使发热器件120可发热的电流来对曲轴箱通风管接头100和空气滤清器出气管300的连接处的冰层进行加热融化，无需等待发动机控制单元ECU的指令来产生电流。本发明只需在空气滤清器出气管300处增加可以产生电流的发热装置200，机舱内无需其他的线束和管路，所需机舱空间较小。本发明结构简单，易于制造，相对于现有的PCV加热器成本较低，不仅降低了整车成本，还提升了市场竞争力。
根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种汽车，包括上述的电加热空气滤清器管路。

Claims (10)

1.一种电加热空气滤清器管路，其特征在于，包括：空气滤清器出气管(300)，连通所述空气滤清器出气管(300)的发热装置(200)和曲轴箱通风管接头(100)；
所述曲轴箱通风管接头(100)包括：隔电导热管(130)，固定于所述隔电导热管(130)外表面上的发热器件(120)，以及套设在所述隔电导热管(130)外部的密封管(110)，所述密封管(110)上设有供所述发热器件(120)露出的窗口，所述发热装置(200)与通过给所述窗口外露的所述发热器件(120)连接；
其中，进入至空气滤清器出气管(300)内的进气气流驱动所述发热装置(200)产生用于使所述发热器件(120)发热的电流，所述发热器件(120)发热产生的热量通过所述隔电导热管(130)传递至所述曲轴箱通风管接头(100)和所述空气滤清器出气管(300)连接处，以使所述曲轴箱通风管接头(100)和所述空气滤清器出气管(300)连接处的冰层被融化。
2.根据权利要求1所述的电加热空气滤清器管路，其特征在于，所述发热装置(200)包括：
密封壳体(210)，所述密封壳体(210)焊接在所述空气滤清器出气管(300)上；
带有叶片的旋转轴(230)，所述旋转轴(230)带有叶片的一端置于所述空气滤清器出气管(300)内，所述旋转轴(230)的另一端插入于所述密封壳体(210)内；
磁铁片(220)，所述磁铁片(220)嵌设于所述密封壳体(210)内与所述旋转轴(230)相对的位置处；
导线(240)，所述导线(240)径向穿过所述旋转轴(230)以对所述磁铁片(220)产生的磁场进行垂直切割，所述导线(240)的两端分别连接有导电片(250)，且所述导线(240)和所述导电片(250)随所述旋转轴(230)一体转动；
电刷(260)，其承载于所述密封壳体(210)上，且所述电刷(260)穿过所述密封壳体(210)后与通过所述窗口外露的发热器件(120)焊接，所述导电片(250)随所述旋转轴(230)旋转过程中与所述电刷(260)接触；
其中，进入至空气滤清器出气管(300)中的进气气流驱动所述旋转轴(230)、所述导线(240)和所述导电片(250)转动，所述导线(240)将所述磁铁片(220)产生的磁场进行垂直切割以产生电流，所产生的电流经由所述导电片(250)和所述电刷(260)传递给所述发热器件(120)，所述发热器件(120)发热产生的热量经由所述隔电导热管(130)传递至所述曲轴箱通风管接头(100)和所述空气滤清器出气管(300)连接处，以使所述曲轴箱通风管接头(100)和所述空气滤清器出气管(300)连接处的冰层被融化。
3.根据权利要求2所述的电加热空气滤清器管路，其特征在于，所述导线(240)内产生的电流通过公式：
E＝BLV
计算获得，其中，E为导线(240)内产生的电流，B为所述磁铁片(220)的磁感应强度，L为所述导线(240)垂直切割所述磁铁片(220)产生的磁场的长度，V为进气气流的速度。
4.根据权利要求1、2或3所述的电加热空气滤清器管路，其特征在于，所述发热器件(120)和所述隔电导热管(130)之间设有用于仅传递热量的硅胶层。
5.根据权利要求2所述的电加热空气滤清器管路，其特征在于，所述密封壳体(210)向外延伸出有对所述电刷(260)外露在所述密封壳体(210)的部分进行包裹的管道。
6.根据权利要求5所述的电加热空气滤清器管路，其特征在于，所述发热器件(120)一部分位于所述隔电导热管(130)和所述密封管(110)之间，另一部分通过所述窗口露出，所述电刷(260)穿过所述密封壳体(210)后插入至所述窗口内以与所述发热器件(120)焊接。
7.根据权利要求5所述的电加热空气滤清器管路，其特征在于，所述发热器件(120)部分穿过所述窗口外露于所述密封管(110)，所述电刷(260)穿过所述密封壳体(210)与外露于所述密封管(110)外的部分所述发热器件(120)焊接。
8.根据权利要求2、3、5、6、或7所述的电加热空气滤清器管路，其特征在于，所述导线(240)与所述旋转轴(230)之间过盈配合。
9.根据权利要求8所述的电加热空气滤清器管路，其特征在于，所述导电片(250)为套设在所述旋转轴(230)上的环形件。
10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求9所述的电加热空气滤清器管路。
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