CN111636948A - 一种曲轴箱加热系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车发动机技术领域，公开了一种曲轴箱加热系统及其控制方法。曲轴箱加热系统包括：加热器，安装于发动机上，油气分离器总成安装于加热器内；加热水流通道，设置于加热器内，加热水流通道的一端与发动机的缸盖上的出水接口连接，加热水流通道的另一端与水泵进水管连接；电磁阀，设置于加热水流通道上。本发明提供的曲轴箱加热系统，将发动机内部的水通过加热水流通道引入到加热器内将加热器内部加热，以最低的能耗达到最快的升温；将加热器安装在发动机上，在发动机表面温度升高时，也对加热器内部起到了加热的作用，并且能保持加热器内部具有合适的温度，避免了曲轴箱通风管结冰的问题。

Description

一种曲轴箱加热系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车发动机技术领域，尤其涉及一种曲轴箱加热系统及其控制方法。

背景技术

曲轴箱通风系统是发动机重要的组成部分之一，曲轴箱需要将发动机运转产生的曲轴箱废气持续引入到进气系统中，重新进行燃烧。曲轴箱废气主要由燃烧时活塞环的泄露气体构成，这部分气体中含有大量燃烧产生的水汽。当车辆在低温环境下连续高速行驶时，曲轴箱废气的温度较低，废气中的水汽容易出现露化凝结，会出现机油乳化、燃油稀释、机油收集器结冰堵塞和曲轴箱通风管结冰的问题，最终导致发动机无法工作。

现有技术中，对曲轴箱的通风管加热或者对曲轴箱的通风管与发动起的进气口的连接处加热或持续对油气分离器进行加热，在上述加热位置处设置加热装置，以解决发动机在极寒的气候环境下曲轴箱通风管结冰的问题，保证车辆可靠运行。该方式需要设置加热装置及其相关结构，投入成本高，且需要持续加热，使用成本高，影响整车的经济性。因此，亟需提供一种新型的曲轴箱加热系统以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种曲轴箱加热系统及其控制方法，解决了机油乳化、燃油稀释以及发动机在极寒的气候环境下曲轴箱通风管结冰的问题，保证车辆可靠运行。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种曲轴箱加热系统，包括：

加热器，安装于发动机上，所述加热器内设有油气分离器总成；

加热水流通道，设置于所述加热器内，所述加热水流通道的一端与所述发动机的缸盖上的出水接口连接，所述加热水流通道的另一端与水泵进水管连接；

电磁阀，设置于所述加热水流通道上。

优选地，所述加热器包括：

上壳体，所述油气分离器总成安装于所述上壳体内；

下壳体，所述下壳体安装于所述发动机上，且所述下壳体与所述上壳体密封连接。

优选地，所述下壳体上开设有进水口和出水口，所述进水口与所述出水接口对应设置，所述出水口与所述水泵进水管对应设置，所述加热水流通道的两端分别与所述进水口和所述出水口连通。

优选地，所述加热水流通道设置于所述上壳体的侧壁上。

优选地，所述上壳体上开有安装孔，与所述发动机连接的通风管穿过所述安装孔与所述油气分离器总成密封连接。

一种权利要求1-5任一项所述的曲轴箱加热系统的控制方法，所述控制方法包括：

根据环境温度打开电磁阀，使发动机内的水通过加热水流通道流向水泵进水管；

实时检测所述发动机的水温，根据所述发动机的水温判断是否关闭所述电磁阀。

优选地，所述根据环境温度打开电磁阀具体包括：

检测环境温度；

若所述环境温度小于等于所述第一预设值，则打开所述电磁阀；

所述第一预设值大于0℃。

优选地，所述若所述环境温度小于等于第一预设值，则打开所述电磁阀具体包括：

若所述环境温度小于等于所述第一预设值且大于等于第二预设值，则检测所述发动机的水温，若所述水温大于等于温度预设值，则关闭所述电磁阀；

所述第二预设值小于0℃。

优选地，若所述环境温度小于第二预设值，则所述电磁阀处于打开状态。

优选地，若所述环境温度小于等于所述第一预设值且大于第三预设值，且所述水温大于等于第一温度预设值，则关闭所述电磁阀；

若所述环境温度小于等于所述第三预设值且大于等于第二预设值，且所述水温大于等于第二温度预设值，则关闭所述电磁阀；

所述第三预设值大于所述第二预设值且小于所述第一预设值；

所述第一温度预设值小于所述第二温度预设值。

本发明的有益效果：

本发明提供的曲轴箱加热系统，将油气分离总成安装于加热器内，将发动机内部的水通过加热水流通道引入到加热器内，即可以将加热器内部加热，易于实现，且以最低的能耗达到最快的升温；将加热器安装在发动机上，在发动机表面温度升高时，也对加热器内部起到了加热的作用，并且能保持加热器内部具有合适的温度，从而大幅降低发动机曲轴箱内的水分和燃油含量，有效避免低温短途行驶工况的燃油稀释、机油乳化或曲轴箱通风管结冰的问题，保证车辆可靠运行；同时曲轴箱加热系统安装于发动机上位于系统的最低点，有效加热气化通风管和进气系统内的存水，避免了曲轴箱通风管结冰的问题。

本发明提供的曲轴箱加热系统的控制方法，通过检测环境温度判断是否开启电磁阀，使发动机内的水从出水接口流向加热水流通道对加热器进行加热，在发动机的水温达到温度预设值时，便可关闭电磁阀，实现了加热效果和能耗的平衡。

附图说明

图1是本发明实施例提供的曲轴箱加热系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的曲轴箱加热系统的爆炸图；

图3是本发明实施例提供的曲轴箱加热系统的控制方法的主要步骤流程图；

图4是本发明实施例提供的曲轴箱加热系统的控制方法的详细步骤流程图。

图中：

1、加热器；11、上壳体；111、安装孔；12、下壳体；121、进水口；122、出水口；13、密封圈；

2、加热水流通道；

3、通风管；31、进气通风管；32、出气通风管；33、转换密封接头；

4、发动机；

5、油气分离器总成。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种曲轴箱加热系统，该加热系统包括加热器1、加热水流通道2和电磁阀，加热器1安装于发动机4上，油气分离器总成5安装于加热器1内，加热水流通道2设置于加热器1内，加热水流通道2的一端与发动机4的缸盖上的出水接口连接，加热水流通道2的另一端与水泵进水管连接，电磁阀设置于加热水流通道2上。本实施例提供的曲轴箱加热系统，将油气分离总成5安装于加热器1内，将发动机4内部的水通过加热水流通道2引入到加热器1内，即可以将加热器1内部加热，易于实现，且以最低的能耗达到最快的升温；将加热器1安装在发动机4上，在发动机4表面温度升高时，也对加热器1内部起到了加热的作用，并且能保持加热器1内部具有合适的温度，从而大幅降低发动机曲轴箱内的水分和燃油含量，有效避免低温短途行驶工况的燃油稀释、机油乳化或曲轴箱通风管3结冰的问题，保证车辆可靠运行；同时曲轴箱加热系统安装于发动机4上位于系统的最低点，有效加热气化通风管3和进气系统内的存水，避免了曲轴箱通风管3结冰的问题。

在本实施例中，加热器1包括上壳体11和下壳体12，油气分离器总成5安装于上壳体11内，下壳体12安装于发动机4上，且上壳体11与下壳体12密封连接，设置下壳体12起到传导热量的作用，设置上壳体11提高了加热器1的保温性能。具体地，上壳体11与下壳体12之间设有密封圈13，密封圈13的材质为橡胶，进一步提高了密封效果和保温性能，有效地降低了加热器1内热量散发的速度。

发动机4上设置有安装槽，下壳体12置于安装槽内，且通过螺栓固定在安装槽内。下壳体12上开设有进水口121和出水口122，在下壳体12安装于安装槽内时，进水口121与出水接口对应设置，出水口122与水泵进水管对应设置，加热水流通道2的两端分别与进水口121和出水口122连通，进而可以形成完整通道使发动机4内部的水通过加热水流通道2流向水泵进水管，实现了热水的循环，对加热器1内部起到了加热的作用，且结构简单，便于实现。

由于油气分离器总成5安装于上壳体11内，为了提高加热效率和加热效果，本实施例中将加热水流通道2设置于上壳体11的侧壁上，使加热水流通道2更加接近油气分离器总成5。在上壳体11安装于下壳体12上后，加热水流通道2的两端分别与进水口121和出水口122连通。由于出水口122设有两个，因此与其对应的加热水流通道2的一端设有两个连通的分支通道且端部分别与两个出水口122对应连接。

为了便于油气分离器总成5与通风管3连接，在上壳体11上开有安装孔111，与发动机4连接的通风管3穿过安装孔111与油气分离器总成5密封连接。安装孔111开设在靠近加热水流通道2的位置，便于对油气分离器总成5与通风管3的连接处进行加热，避免结冰。进一步地，通风管3包括进气通风管31和出气通风管32，进气通风管31通过转换密封接头33与油气分离器总成5实现密封连接，来自发动机4的曲轴箱气体经过进气通风管31流入油气分离器总成5内，曲轴箱气体经油气分离器总成5实现油气分离，分离加热后的气体经出气通风管32流入发动机4进气系统。

在其它实施例中，该曲轴箱加热系统还可以利用发动机4排出的废气进行加热，加热水流通道2的一端与排气口连通，另一端与接收废气的部件连接。

本实施例还提供了一种曲轴箱通风系统的控制方法，结合图3，该控制方法主要包括以下步骤：

根据环境温度打开电磁阀，使发动机4内的水通过加热水流通道2流向水泵进水管。

具体地，如果外界环境温度比较高，则曲轴箱通风管3不会结冰，也不会出现机油乳化或燃油稀释的问题，那么不需要使发动机4内的水流向加热水流通道2对加热器1进行加热。如果外界环境温度比较低，则需要打开电磁阀，使发动机4内的水通过加热水流通道2流向水泵进水管实现循环，不断地对加热器1进行加热。通过检测外部环境温度决定是否开启加热器1，使加热系统控制智能化，且直接使用发动机4内的热水，加热快且节约资源，降低能耗，避免出现曲轴箱通风管3结冰或出现机油乳化或燃油稀释的问题。

在本实施例中，外界环境温度通过设置在车体上的温度传感器进行检测，无需额外安装其他检测器件，降低了生产成本。

实时检测发动机4的水温，根据发动机4的水温判断是否关闭电磁阀。

具体地，由于加热器1安装在发动机4的表面，当发动机4的水温上升到一定值时，发动机4的热量会传递到加热器1内，此时则不再需要发动机4内的水进入到加热水流通道2内对加热器1进行加热，降低了加热系统的能耗。在本实施例中，发动机4内设有检测水温的传感器，可以直接使用该传感器采集的温度值进行判断，无需额外安装其他检测器件，降低了生产成本。

如图4所示，详细介绍本实施例提供的曲轴箱通风系统的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

步骤一、检测环境温度，判断环境温度是否大于第一预设值，若是，则电磁阀处于关闭状态，第一预设值大于0℃。

具体地，外环环境温度通过设置在车体上的温度传感器进行检测，无需额外安装其他检测器件，降低了生产成本。判断采集的外界环境温度是否大于第一预设值，若是，则证明外界环境温度比较高，则曲轴箱通风管3不会结冰，也不会出现机油乳化、燃油稀释等问题，那么不需要使发动机4内的水流向加热水流通道2对加热器1进行加热。若采集的外界环境温度小于等于第一预设值，则证明外界环境温度比较低，曲轴箱通风管3会出现结冰或机油乳化或燃油稀释的情况，则需要打开电磁阀，使发动机4内的水通过加热水流通道2流向水泵进水管实现循环，不断地对加热器1进行加热。通过检测外部环境温度决定是否开启加热器，使加热系统控制智能化，且直接使用发动机4内的热水，加热快且节约资源，降低能耗。在本实施例中，第一预设值可以设定为20℃，环境温度大于20℃时，曲轴箱通风管3不会结冰，也不会出现机油乳化、燃油稀释等问题，当然也可以设置为其它温度，在此不作限定。

步骤二、若环境温度小于等于第一预设值，则判断环境温度是否大于第二预设值，若否，则电磁阀处于打开状态，第二预设值小于0℃。

具体地，在环境温度小于等于第一预设值时，则电磁阀会打开，但是为了降低能耗，电磁阀不会一直处于打开状态，在一定的温度下，如果发动机4传递给加热器1的热量足以不会使曲轴箱通风管3出现结冰或机油乳化或燃油稀释时，则可以不需要发动机4内的水一直循环，以降低能耗。因此，当环境温度小于等于第二预设值时，在此环境下，发动机4传递给加热器1的热量不足以加热曲轴箱通风管3使其不出现结冰，则需要电磁阀一直处于打开状态，以便加热曲轴箱通风管3。在热水传动热量以及发动机4传递热量的共同作用下，确保曲轴箱通风管3不会结冰或机油乳化或燃油稀释，且提高了加热效率，确保车辆在行驶过程中不会出现故障。在本实施例中，第二预设值可以设定为-20℃，当然也可以设置为其它温度，在此不作限定。

步骤三、若环境温度大于第二预设值，则判断环境温度是否大于第三预设值，并执行相应程序。

具体地，在环境温度大于第二预设值的情况下，则需要进一步进行判断，判断环境温度是否大于第三预设值，若环境温度大于第三预设值小于等于第一预设值，则检测发动机4的水温是否大于等于第一温度预设值，若是，则关闭电磁阀，若否，则执行步骤一。若环境温度小于等于第三预设值大于第二预设值，则检测发动机4的水温是否大于等于第二温度预设值，若是，则电磁阀关闭，若否，则执行步骤一。其中，第三预设值大于第二预设值且小于第一预设值，在本实施例中，第三预设值优选设定为0℃，当环境温度大于第三预设值小于第一预设值时，曲轴箱通风管3不会结冰，加热器1加热主要是避免出现机油乳化或燃油稀释。第一温度预设值小于第二温度预设值，优选地，第一温度预设值为70℃，第二温度预设值为90℃。上述将发动机4传递给加热器1的热量足以加热曲轴箱通风管3使其不出现结冰情况下的环境温度范围值进行进一步划分，在环境温度相对较高时，则不需要发动机4内部有较高的水温满足使用需求，在环境温度相对较低时，则需要发动机4内部有较高的水温满足使用需求，提高了电磁阀关闭的时间节点的精确性。当然，还可以将大于第二预设值小于第一预设值的环境温度划分两个以上温度范围，每个温度范围对应一个发动机4的水温，进一步地提高了电磁阀关闭的时间节点的精确性。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种曲轴箱加热系统，其特征在于，包括：

加热器(1)，安装于发动机(4)上，所述加热器(1)内设有油气分离器总成(5)；

加热水流通道(2)，设置于所述加热器(1)内，所述加热水流通道(2)的一端与所述发动机(4)的缸盖上的出水接口连接，所述加热水流通道(2)的另一端与水泵进水管连接；

电磁阀，设置于所述加热水流通道(2)上。

2.根据权利要求1所述的曲轴箱加热系统，其特征在于，所述加热器(1)包括：

上壳体(11)，所述油气分离器总成(5)安装于所述上壳体(11)内；

下壳体(12)，所述下壳体(12)安装于所述发动机(4)上，且所述下壳体(12)与所述上壳体(11)密封连接。

3.根据权利要求2所述的曲轴箱加热系统，其特征在于，所述下壳体(12)上开设有进水口(121)和出水口(122)，所述进水口(121)与所述出水接口对应设置，所述出水口(122)与所述水泵进水管对应设置，所述加热水流通道(2)的两端分别与所述进水口(121)和所述出水口(122)连通。

4.根据权利要求2所述的曲轴箱加热系统，其特征在于，所述加热水流通道(2)设置于所述上壳体(11)的侧壁上。

5.根据权利要求2所述的曲轴箱加热系统，其特征在于，所述上壳体(11)上开有安装孔(111)，与所述发动机(4)连接的通风管(3)穿过所述安装孔(111)与所述油气分离器总成(5)密封连接。

6.一种权利要求1-5任一项所述的曲轴箱加热系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

根据环境温度打开电磁阀，使发动机(4)内的水通过加热水流通道(2)流向水泵进水管；

实时检测所述发动机(4)的水温，根据所述发动机(4)的水温判断是否关闭所述电磁阀。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述根据环境温度打开电磁阀具体包括：

检测环境温度；

若所述环境温度小于等于第一预设值，则打开所述电磁阀；

所述第一预设值大于0℃。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述若所述环境温度小于等于第一预设值，则打开所述电磁阀具体包括：

若所述环境温度小于等于所述第一预设值且大于等于第二预设值，则检测所述发动机(4)的水温，若所述水温大于等于温度预设值，则关闭所述电磁阀；

所述第二预设值小于0℃。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，若所述环境温度小于第二预设值，则所述电磁阀处于打开状态。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，若所述环境温度小于等于所述第一预设值且大于第三预设值，且所述水温大于等于第一温度预设值，则关闭所述电磁阀；

若所述环境温度小于等于所述第三预设值且大于等于第二预设值，且所述水温大于等于第二温度预设值，则关闭所述电磁阀；

所述第三预设值大于所述第二预设值且小于所述第一预设值；

所述第一温度预设值小于所述第二温度预设值。

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