CN112431650B - 一种曲轴箱强制通风系统、增压发动机、汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种曲轴箱强制通风系统、增压发动机、汽车，该曲轴箱强制通风系统包括用于与碳罐(11)相连通的吸附管(12)和用于与油气分离器相连通的呼吸管(13)，还包括文丘里管(14)和双套管结构的混合器(15)。混合器包括外管和带气孔的内管，内管的一端与呼吸管相连通，另一端用于与发动机的进气管路(3)中压气机(2)的上游旁通连接；吸附管远离碳罐的一端与文丘里管(14)的喉部旁通连接，文丘里管的扩散段与外管相连通，入口段用于与进气管路中压气机的下游旁通连接。本发明提供的曲轴箱强制通风系统通过合理的管路设计，无需加热装置即可防止全负荷呼吸管结冰，因而有利于降低整车成本。

Description

一种曲轴箱强制通风系统、增压发动机、汽车
技术领域
本发明涉及内燃机技术领域，特别是涉及一种曲轴箱强制通风系统、增压发动机和汽车。
背景技术
在发动机工作时，燃烧室的高压可燃混合气和已燃气体或多或少地会通过活塞组与气缸之间的间隙漏入曲轴箱内，造成窜气。为防止曲轴箱压力过高，必须实行曲轴箱通风。曲轴箱通风包括自然通风和强制通风，强制通风方式中，曲轴箱内的混合气通过连接管导向进气管的适当位置，然后返回气缸重新燃烧。
在现有技术中，强制通风系统的全负荷呼吸管在极寒天气下容易结冰，一旦全负荷呼吸管结冰，曲轴箱压力就会偏高，致使发动机损坏。为了解决这个问题，一些厂家采用对全负荷呼吸管进行水加热或电加热的技术。但是，这些技术使整车成本增加较多，因此，如何以低成本的方式防止全负荷呼吸管结冰，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种曲轴箱强制通风系统、增压发动机和汽车，该曲轴箱强制通风系统通过合理的管路设计，无需加热装置即可防止全负荷呼吸管结冰，因而有利于降低整车成本。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种曲轴箱强制通风系统，包括用于与碳罐相连通的吸附管和用于与油气分离器相连通的呼吸管，还包括文丘里管和双套管结构的混合器，所述混合器包括外管和带气孔的内管，所述内管的一端与所述呼吸管相连通，另一端用于与发动机的进气管路中压气机的上游旁通连接；所述吸附管远离所述碳罐的一端与所述文丘里管的喉部旁通连接，所述文丘里管的扩散段与所述外管相连通，入口段用于与所述进气管路中所述压气机的下游旁通连接。
可选地，在上述曲轴箱强制通风系统中，所述气孔为沿所述内管的径向延伸的直通孔。
可选地，在上述曲轴箱强制通风系统中，所述气孔为沿与所述内管的轴线成预设夹角的方向延伸的斜通孔，所述气孔由所述内管的外壁到内壁向所述进气管路倾斜。
可选地，在上述曲轴箱强制通风系统中，所述预设夹角为30°～50°。
可选地，在上述曲轴箱强制通风系统中，所述气孔的数量为多个，且沿所述内管的轴向和周向呈多层阵列式排布。
可选地，在上述曲轴箱强制通风系统中，至少两个所述气孔的孔径不相等。
一种增压发动机，包括如上述任意一项所公开的曲轴箱强制通风系统。
可选地，在上述增压发动机中，所述内管与所述进气管路相交于所述压气机和空气过滤器之间。
可选地，在上述增压发动机中，所述外管与所述进气管路相交，并将所述内管与所述进气管路的相交端包围在内，所述内管靠近所述空气过滤器的一侧与所述进气管路的相交处开设有贯通至所述进气管路内壁的冲击孔。
一种汽车，包括如上述任意一项所公开的增压发动机。
根据上述技术方案可知，本发明提供的曲轴箱强制通风系统中，设置有与进气管路旁通连接的文丘里管和混合管，文丘里管的入口段与压气机下游的进气管路相连接，文丘里管的扩散段与混合管外管相连，混合器的内管与压气机上游的进气管路相连接，而且，碳罐与文丘里管的喉部通过吸附管相连，油气分离器与混合器的内管通过呼吸管相连。当发动机在中大负荷运行时，压气机下游的增压气体压力较高，由于文丘里管与压气机下游的进气管路相连接，所以文丘里管的喉部处气流速度较高，压力较低，从而对碳罐中的油气混合物进行吸附。从文丘里管的喉部流出的气体速度仍旧较高，这部分气体先进入混合器的外管，而后通过气孔进入内管，最终再通过进气管路流入压气机。内管与呼吸管相连通，当气体从气孔进入内管时，会对内管的内壁有一定的冲击，若此时内管的内壁有少量的结冰，则可以被这股气体冲击掉，从而防止结冰过多地累积堵塞呼吸管。由此可见，本发明提供的曲轴箱强制通风系统通过合理的管路设计，无需加热装置即可防止全负荷呼吸管结冰，因而有利于降低整车成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的增压发动机的示意图；
图2是图1中文丘里管14处的剖视图；
图3是图1中混合器15处的剖视图；
图4是图3中的A-A剖视图；
图5是本发明实施例二提供的增压发动机中混合器15处的剖视图；
图6是图5中的B-B剖视图；
图7是本发明实施例三提供的增压发动机中混合器15处的剖视图。
图中标记为：
1、空气过滤器；2、压气机；3、进气管路；4、中冷器；5、节气门；6、发动机；7、排气管路；8、涡轮机；9、催化包；10、消声器；11、碳罐；12、吸附管；13、呼吸管；14、文丘里管；141、入口段；142、喉部；143、扩散段；15、混合器；151、外管；152、内管；1521、气孔；1522、冲击孔。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
参见图1～图4，图1是本发明实施例一提供的增压发动机的示意图，图2是图1中文丘里管14处的剖视图，图3是图1中混合器15处的剖视图，图4是图3中的A-A剖视图。增压发动机包括进气管路3、发动机6、排气管路7，以及曲轴箱强制通风系统。如图1所示，进气管路3的排气口与发动机6进气道相连接，排气管路7的进气口与发动机6排气道相连接，空气过滤器1、压气机2、中冷器4和节气门5按照进气流向依次串接在进气管路3上，涡轮机8、催化包9和消音器10按照排气流向依次串接在排气管路7上，压气机2与涡轮机8通过连接轴(图中未示出)相连接。
发动机6上安装有碳罐11和油气分离器(图中未示出)，曲轴箱强制通风系统包括吸附管12、呼吸管13、文丘里管14和混合器15，其中，吸附管12用于与碳罐11相连通，呼吸管13用于与油气分离器相连通，混合器15为双套管结构，包括外管151和带气孔1521的内管152。
曲轴箱强制通风系统中管路的连接关系如下：文丘里管14的入口段141用于与进气管路3中压气机2的下游旁通连接，文丘里管14的扩散段143与混合器15的外管151相连通，吸附管12远离碳罐11的一端与文丘里管14的喉部142旁通连接，呼吸管13与混合器15的内管152相连通，内管152用于与进气管路3中压气机2的上游旁通连接。
根据上述管路连接关系可知，当发动机6在中大负荷运行时，压气机2下游的增压气体压力较高，文丘里管14与压气机2下游的进气管路3相连接，文丘里管14的喉部142处气流速度较高，压力较低，从而对碳罐11中的油气混合物进行吸附。从文丘里管14的喉部142流出的气体速度仍旧较高，这部分气体先进入混合器15的外管151，而后通过气孔1521进入内管152，最终再通过进气管路3流入压气机2。内管152与呼吸管13相连通，当气体从气孔1521进入内管152时，会对内管152的内壁有一定的冲击，若此时内管152的内壁有少量的结冰，则可以被这股气体冲击掉，从而防止结冰过多地累积堵塞呼吸管13。由此可见，本发明提供的曲轴箱强制通风系统通过合理的管路设计，无需加热装置即可防止全负荷呼吸管结冰，因而有利于降低整车成本。
具体实际应用中，内管152与呼吸管13可以为一体式结构，即内管152为呼吸管13伸到外管151内的部分，气孔1521开设在这部分的管壁上。由图3和图4可知，气孔1521通常设置为多个，且沿内管152的轴向和周向呈多层阵列式排布。为了使流场得到优化，气孔1521的孔径大小可以不完全相同，而且，气孔1521可以为等径孔或渐缩孔。
需要说明的是，在实施例一中，内管152与进气管路3相交于压气机2和空气过滤器1之间，在其他实施例中，内管152与进气管路3也可以相交于压气机2上游的其他位置，例如空气过滤器1之前。同理，文丘里管14与进气管路3除了相交于中冷器4和节气门5之间，还可以相交于压气机2下游的其他位置，例如中冷器4之前。
如图3所示，外管151也与进气管路3相交，并将内管152与进气管路3的相交端包围在内。在此基础上，实施例二在内管152与进气管路3的相交处开设有冲击孔1522，如图5和图6所示，冲击孔1522位于内管152靠近空气过滤器1的一侧，贯通至进气管路3内壁。根据以往经验，呼吸管13与进气管路3的结合处容易结冰，冲击孔1522布置此处，可以对结合处进行冲击，从而防止此处结冰。
对比图3和图7可知，在实施例一中，气孔1521为沿内管152的径向延伸的直通孔，即气孔1521的延伸方向与内管152的轴线垂直，而在实施例三中，气孔1521为沿与内管152的轴线成预设夹角的方向延伸的斜通孔，气孔1521由内管152的外壁到内壁向进气管路3倾斜，这样，气流方向为向着进气管路3的方向。具体实际应用中，上述预设夹角可以为30°～50°，例如45°。
本发明还提供了一种汽车，该汽车包括上述实施例公开的增压发动机。由于上述实施例公开的增压发动机具有上述技术效果，因此具有该增压发动机的汽车同样具有上述技术效果，本文在此不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种曲轴箱强制通风系统，包括用于与碳罐(11)相连通的吸附管(12)和用于与油气分离器相连通的呼吸管(13)，其特征在于，还包括文丘里管(14)和双套管结构的混合器(15)，所述混合器(15)包括外管(151)和带气孔(1521)的内管(152)，所述内管(152)的一端与所述呼吸管(13)相连通，另一端用于与发动机的进气管路(3)中压气机(2)的上游旁通连接；所述吸附管(12)远离所述碳罐(11)的一端与所述文丘里管(14)的喉部(142)旁通连接，所述文丘里管(14)的扩散段(143)与所述外管(151)相连通，入口段(141)用于与所述进气管路(3)中所述压气机(2)的下游旁通连接。
2.根据权利要求1所述的曲轴箱强制通风系统，其特征在于，所述气孔(1521)为沿所述内管(152)的径向延伸的直通孔。
3.根据权利要求1所述的曲轴箱强制通风系统，其特征在于，所述气孔(1521)为沿与所述内管(152)的轴线成预设夹角的方向延伸的斜通孔，所述气孔(1521)由所述内管(152)的外壁到内壁向所述进气管路(3)倾斜。
4.根据权利要求3所述的曲轴箱强制通风系统，其特征在于，所述预设夹角为30°～50°。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的曲轴箱强制通风系统，其特征在于，所述气孔(1521)的数量为多个，且沿所述内管(152)的轴向和周向呈多层阵列式排布。
6.根据权利要求5所述的曲轴箱强制通风系统，其特征在于，至少两个所述气孔(1521)的孔径不相等。
7.一种增压发动机，其特征在于，包括如权利要求1～6中任意一项所述的曲轴箱强制通风系统。
8.根据权利要求7所述的增压发动机，其特征在于，所述内管(152)与所述进气管路(3)相交于所述压气机(2)和空气过滤器(1)之间。
9.根据权利要求8所述的增压发动机，其特征在于，所述外管(151)与所述进气管路(3)相交，并将所述内管(152)与所述进气管路(3)的相交端包围在内，所述内管(152)靠近所述空气过滤器(1)的一侧与所述进气管路(3)的相交处开设有贯通至所述进气管路(3)内壁的冲击孔(1522)。
10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求7～9中任意一项所述的增压发动机。
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