CN112983691B - 一种加热发动机的呼吸器的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种加热发动机的呼吸器的设备和方法，该设备包括：控制器和第一支路，控制器用于接收车辆的环境温度，第一支路的第一端与发动机原回油回路连接，且流经呼吸器，第一支路的第二端连接油箱，控制器连接第一支路；用于在环境温度小于或等于第一预设温度阈值时，开启第一支路。从而可以在环境温度过低时，利用回油对呼吸器进行加热，由于发动机回油温度较高，可以解决呼吸器结冰问题，且基本不消耗车辆的电量，利用发动机回油自身的热量加热，降低了功耗和故障率。

Description

一种加热发动机的呼吸器的设备和方法

技术领域

本申请涉及发动机技术领域，特别涉及一种加热发动机的呼吸器的设备和方法。

背景技术

目前，很多发动机采用闭式循环呼吸系统，在寒冷条件下，曲轴箱窜气温度高并含水，而寒区进气温度较低(-20℃以下)，两股气流在呼吸器气管与发动机进气管连接处交汇，水分不可避免的析出冷凝，进而附壁结冰，并逐渐堆积堵死管口，该连接处结冰堵死后会使曲轴箱压力快速升高，造成机油尺顶出，油底壳机油喷出，最终导致拉缸化瓦严重故障。

而现阶段解决上述故障的方法主要有两种，一是在呼吸器气管与发动机进气管连接处让呼吸器的气管做成扩口管，同时将呼吸器气管加装保温层；二是在呼吸器气管与发动机进气管连接处，在呼吸器气管上安装加热器，同时将呼吸器气管加装保温层。这两种方法都有缺点，第一种方法可解决-20℃以上寒冷地区闭式循环结冰问题，针对-20℃以下的环境无法解决；第二种方法效果好，但是使用整车的电进行加热，消耗整车用电量，影响整车的经济性，另外还容易出现故障。

因此，如何在寒冷条件下，对发动机的呼吸器进行加热，且功耗和故障率较低，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决以上技术问题，本申请提供了一种加热发动机的呼吸器的设备和方法，可以在寒冷条件下，对发动机的呼吸器进行加热，且其功耗和故障率较低。

第一方面，本申请实施例提供了一种加热发动机的呼吸器的设备，所述设备包括：控制器和第一支路；

所述控制器用于接收车辆的环境温度；

所述第一支路的第一端与发动机原回油回路连接，且流经呼吸器；所述第一支路的第二端连接油箱；

所述控制器连接所述第一支路；用于在所述环境温度小于或等于第一预设温度阈值时，开启所述第一支路。

可选的，所述设备还包括：尿素温度传感器；所述第一支路还流经尿素箱；

所述尿素温度传感器连接所述控制器；所述尿素温度传感器用于监测尿素箱中尿素的尿素温度；所述控制器用于接收所述尿素温度；

所述控制器，用于在所述尿素温度小于或等于第二预设温度阈值时，开启所述第一支路。

可选的，所述第一支路包括：回油开关；

所述回油开关连接所述第一支路；用于在所述环境温度小于或等于所述第一预设温度阈值时，或，所述尿素温度小于或等于所述第二预设温度阈值时，开启所述第一支路。

可选的，所述回油开关包括：三通阀；

所述三通阀的第一端连接所述原回油回路的第一部分；所述三通阀的第二端连接所述原回油回路的第二部分；所述三通阀的第三端连接所述第一支路；所述第一部分为所述原回油回路靠近所述发动机的一部分回路；所述第二部分为所述原回油回路靠近所述油箱的一部分回路；

所述三通阀用于在所述环境温度小于或等于所述第一预设温度阈值时，或，所述尿素温度小于或等于所述第二预设温度阈值时，关闭所述原回油回路的第二部分，开启所述第一支路。

可选的，所述设备还包括：环境温度传感器；

所述环境温度传感器连接所述控制器；所述环境温度传感器用于监测所述环境温度；

所述控制器，用于接收所述环境温度。

第二方面，本申请实施例提供了一种加热发动机的呼吸器的方法，所述方法包括：

当环境温度小于或等于第一预设温度阈值时，开启第一支路；

所述第一支路的第一端与发动机原回油回路连接，且流经呼吸器；所述第一支路的第二端连接油箱。

可选的，所述方法还包括：

当所述环境温度大于所述第一预设温度阈值时，关闭所述第一支路。

可选的，所述方法还包括：

当尿素温度小于或等于第二预设温度阈值时，开启所述第一支路。

可选的，所述方法还包括：

当尿素温度大于所述第二预设温度阈值时，关闭所述第一支路。

可选的，通过三通阀控制第一支路的开启和关闭；所述方法还包括：

当所述第一支路开启时，关闭原回油回路的第二部分；

所述三通阀的第一端连接所述原回油回路的第一部分；所述三通阀的第二端连接所述原回油回路的第二部分；所述三通阀的第三端连接所述第一支路；

所述第一部分为所述原回油回路靠近所述发动机的一部分回路；所述第二部分为所述原回油回路靠近所述油箱的一部分回路。

与现有技术相比，本申请至少具有以下优点：

本申请提供了一种加热发动机的呼吸器的设备和方法，该设备包括：控制器和第一支路，控制器用于接收车辆的环境温度，第一支路的第一端与发动机原回油回路连接，且流经呼吸器，第一支路的第二端连接油箱，控制器连接第一支路；用于在环境温度小于或等于第一预设温度阈值时，开启第一支路。从而可以在环境温度过低时，利用回油对呼吸器进行加热，由于发动机回油温度较高，可以解决呼吸器结冰问题，且基本不消耗车辆的电量，利用发动机回油自身的热量加热，降低了功耗和故障率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了本申请实施例提供的一种加热发动机的呼吸器的设备的示意图；

图2示出了本申请实施例提供的又一种加热发动机的呼吸器的设备的示意图；

图3示出了本申请实施例提供的另一种加热发动机的呼吸器的设备的示意图；

图4示出了本申请实施例提供的又一种加热发动机的呼吸器的设备的示意图；

图5示出了本申请实施例提供的一种加热发动机的呼吸器的方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术中的描述，目前，很多发动机采用闭式循环呼吸系统，在寒冷条件下，曲轴箱窜气温度高并含水，而寒区进气温度较低(-20℃以下)，两股气流在呼吸器进气管与发动机进气管连接处交汇，水分不可避免的析出冷凝，进而附壁结冰，并逐渐堆积堵死管口，该连接处结冰堵死后会使曲轴箱压力快速升高，造成机油尺顶出，油底壳机油喷出，最终导致拉缸化瓦严重故障。

而现阶段解决上述故障的方法主要有两种，一是在呼吸器进气管与发动机进气管连接处让呼吸器的气管做成扩口管，同时将呼吸器气管加装保温层；二是在呼吸器进气管与发动机进气管连接处，在呼吸器气管上安装加热器，同时将呼吸器气管加装保温层。这两种方法都有缺点，第一种方法可解决-20℃以上寒冷地区闭式循环结冰问题，针对-20℃以下的环境无法解决；第二种方法效果好，但是使用整车的电进行加热，消耗整车用电量，影响整车的经济性，另外还容易出现故障。

因此，如何在寒冷条件下，对发动机的呼吸器进行加热，且功耗和故障率较低，是本领域亟待解决的技术问题。

基于此，本申请提供了一种加热发动机的呼吸器的设备和方法，该设备包括：控制器和第一支路，控制器用于接收车辆的环境温度，第一支路的第一端与发动机原回油回路连接，且流经呼吸器，第一支路的第二端连接油箱，控制器连接第一支路；用于在环境温度小于或等于第一预设温度阈值时，开启第一支路。从而可以在环境温度过低时，利用回油对呼吸器进行加热，由于发动机回油温度较高，可以解决呼吸器结冰问题，且基本不消耗车辆的电量，利用发动机回油自身的热量加热，降低了功耗和故障率。

为了更好地理解本申请的技术方案和技术效果，以下将结合附图对具体的实施例进行详细的描述。

示例性设备

参见图1所示，为本申请实施例提供的一种加热发动机的呼吸器的设备的示意图。

该设备包括控制器101和第一支路102，控制器101用于接收环境温度，第一支路102的第一端可以连接发动机105的原回油回路103，原回油回路103可以分为第一部分103'和第二部分103”，连接第一支路102前的原回油回路作为原回油回路的第一部分103'，连接第一支路102后的原回油回路作为原回油回路的第二部分103”，即第一部分为原回油回路靠近发动机的一部分回路；第二部分为原回油回路靠近油箱的一部分回路。第一支路102的第二端可以连接油箱104，并且第一支路102的管道流经呼吸器(图中未示出)，具体的，第一支路102的管道可以流经呼吸器气管与发动机进气管连接处。

控制器101可以连接第一支路102，从而在环境温度小于或等于第一预设温度阈值时，开启第一支路102。从而通过第一支路102可以使回油流经呼吸器后，再返回油箱104，由于回油的温度较高，故在寒冷条件下，可以利用第一支路回油对发动机的呼吸器进行加热，具体的，可以对呼吸器气管与发动机进气管连接处进行加热，解决结冰问题的同时，合理的利用了发动机回油的热量，又不额外增加车辆的功耗，同时也实现了热量的回收。

可选的，在环境温度大于第一预设温度阈值时，可以关闭第一支路102，此时环境温度较高，呼吸器不会结冰，不需要对呼吸器进行加热，发动机的回油直接经原回油回路103回到油箱中即可。

可选的，当第一支路102开启时，可以关闭原回油回路的第二部分103”，从而使回油只从第一支路102流回油箱中，使回油集中流经呼吸器气管和发动机进气管的连接处，从而可以提高回油加热的效率，更快的进行加热，解决结冰问题。

需要说明的是，第一预设温度阈值可以由本领域技术人员根据实际情况进行设定，本申请实施例在此不作具体限定。

需要说明的是，发动机的回油包括油泵回油和喷油器回油，油泵回油温度不高，但是喷油器在缸体内，其回油温度较高，本申请实施例利用的回油一般为喷油器回油，在常规环境下，发动机在原地长时间怠速时回油温度＞40℃，在高负荷工况下甚至能达到80℃以上。所以即使环境温度在-20℃以下时，利用喷油器回油，发动机回油温度也会在20℃以上，完全可以利用其热量加热呼吸器的出气口与发动机进气管的连接处，解决结冰问题。

例如，可以将第一预设温度阈值设置为-20℃，当环境温度小于或等于-20℃时，开启第一支路102，回油流经第一支路102，关闭原回油回路的第二部分103”，实现对呼吸器的集中加热；环境温度大于-20℃时，关闭第一支路102，开启原回油回路103，使回油沿原回油回路103回流回油箱。

此外，目前发动机后处理包含选择性催化还原系统，选择性催化还原系统尿素箱里的尿素溶液-11℃容易结晶，所以在低温或寒冷的环境下需要对尿素溶液进行加热或保温。现阶段对尿素溶液进行加热的方法是，当尿素箱温度低于-5℃，同时发动机冷却液温度达到55℃时，电子控制单元打开冷却液电磁阀，热的冷却液流经尿素箱对尿素进行加热解冻。

然而，当车辆在寒冷地区使用时，启车前冷却液温度很低，需要热车一段时间才能到达55℃。在此情况下尿素无法很好的解冻，造成车辆的排放较差。并且，现阶段的发动机水泵除了要给尿素加热冷却液提供动力以外，还要给冷却系统大小循环的冷却液提供动力，同时还要提供暖风的冷却液循环动力，另外，尿素喷嘴，废气再循环系统冷却等都需要冷却液循环，这样使水泵消耗功率太大，整车油耗增加，水泵负荷较大，故障率增高。

因此，为了解决上述技术问题，参见图2所示，可选的，本申请实施例的设备还可以包括：尿素温度传感器201，尿素温度传感器201连接控制器101，尿素温度传感器201用于监测尿素箱202中尿素的尿素温度；控制器101用于接收尿素温度，并且，该控制器可以在尿素温度小于或等于第二预设温度阈值时，开启第一支路102。

从而可以使第一支路102流经尿素箱202后再返回油箱104，由于回油的温度较高，故在寒冷条件下，可以利用第一支路回油对尿素箱202进行加热，解决尿素结晶问题的同时，合理的利用了发动机回油的热量，又不额外增加车辆的功耗，同时也实现了热量和油量的回收，节约了车辆的能耗。

相较于传统的利用热冷却液对尿素溶液进行加热，本申请实施例减小了发动机水泵的功率消耗，并且，采用本申请实施例的回油加热，车辆一经启动，发动机回油就有较高温度，在车辆运行过程中，车辆的负荷率越大，回油的温度越高，使尿素加热速度更快。并且，取消冷却液的尿素加热水路，使膨胀水箱体积缩小，在车辆的运行过程中，降低了运营成本，使整车的动力性和经济性得到提高。

可选的，在尿素温度大于第二预设温度阈值时，可以关闭第一支路102，此时尿素温度较高，尿素溶液不会结晶，不需要对尿素箱202中的尿素进行加热，发动机的回油直接经原回油回路103回到油箱中即可。

可选的，当第一支路102开启时，可以关闭原回油回路的第二部分103”，从而使回油只从第一支路102流回油箱104中，使回油集中流经尿素箱202，从而可以提高回油加热的效率，更快的进行加热，解决尿素结晶问题。

需要说明的是，第二预设温度阈值可以由本领域技术人员根据实际情况进行设定，本申请实施例在此不作具体限制。

举例来说，可以将第二预设温度阈值设置为-5℃，当环境温度小于或等于-5℃时，开启第一支路102，回油流经第一支路102，关闭原回油回路的第二部分103”，实现对呼吸器的集中加热；环境温度大于-20℃时，关闭第一支路，开启原回油回路，使回油沿原回油回路回流回油箱。

可选的，参见图3所示，第一支路可以包括回油开关301，回油开关301连接第一支路102，用于在环境温度小于或等于第一预设温度阈值时，或，尿素温度小于或等于第二预设温度阈值时，开启第一支路102。

具体的，回油开关可以为三通阀301，三通阀的第一端301’连接原回油回的第一部分103’；三通阀的第二端301”连接所述原回油回路的第二部分103”；三通阀的第三端301”'连接第一支路102。

可以通过三通阀301来控制第一支路102和原回油回路103的开关，当环境温度小于或等于第一预设温度阈值时，开启第一支路102，关闭原回油回路103’的第二部分；当尿素温度小于或等于第二预设温度阈值时，开启第一支路102，关闭原回油回路103’的第二部分；当环境温度大于第一预设温度阈值时，开启原回油回路103，关闭第一支路102；当尿素温度大于第二预设温度阈值时，开启原回油回路103，关闭第一支路102。从而通过三通阀的开闭，实现了在不同温度下对发动机呼吸器或者尿素箱中尿素的回油加热。

此外，可选的，参见图4所示，在本申请实施例中，设备还可以包括：环境温度传感器401；环境温度传感器401连接控制器101；环境温度传感器401用于监测环境温度；控制器101，用于接收环境温度。

本申请实施例提供了一种加热发动机的呼吸器的设备，该设备包括：控制器和第一支路，控制器用于接收车辆的环境温度，第一支路的第一端与发动机原回油回路连接，且流经呼吸器，第一支路的第二端连接油箱，控制器连接第一支路；用于在环境温度小于或等于第一预设温度阈值时，开启第一支路。从而可以在环境温度过低时，利用回油对呼吸器进行加热，由于发动机回油温度较高，可以解决呼吸器结冰问题，且基本不消耗车辆的电量，利用发动机回油自身的热量加热，降低了功耗和故障率。

示例性方法

参见图5所示，为本申请实施例提供的一种加热发动机的呼吸器的方法的流程图。

S01：当环境温度小于或等于第一预设温度阈值时，开启第一支路。

S02：所述第一支路的第一端与发动机原回油回路连接，且流经呼吸器；所述第一支路的第二端连接油箱。

本申请实施例提供了一种加热发动机的呼吸器的方法，该方法包括：当环境温度小于或等于第一预设温度阈值时，开启第一支路，第一支路的第一端与发动机原回油回路连接，且流经呼吸器；第一支路的第二端连接油箱。从而可以在环境温度过低时，利用回油对呼吸器进行加热，由于发动机回油温度较高，可以解决呼吸器结冰问题，且基本不消耗车辆的电量，利用发动机回油自身的热量加热，降低了功耗和故障率。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于设备实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见设备实施例的部分说明即可。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，虽然本申请已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本申请技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种加热发动机的呼吸器的设备，其特征在于，所述设备包括：控制器和第一支路；所述第一支路为回油管路；

所述控制器用于接收车辆的环境温度；

所述第一支路的第一端与发动机原回油回路连接，且流经呼吸器气管与发动机进气管连接处；所述第一支路的第二端连接油箱；

所述控制器连接所述第一支路；用于在所述环境温度小于或等于第一预设温度阈值时，开启所述第一支路。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：尿素温度传感器；所述第一支路还流经尿素箱；

所述尿素温度传感器连接所述控制器；所述尿素温度传感器用于监测尿素箱中尿素的尿素温度；所述控制器用于接收所述尿素温度；

所述控制器，用于在所述尿素温度小于或等于第二预设温度阈值时，开启所述第一支路。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一支路包括：回油开关；

所述回油开关连接所述第一支路；用于在所述环境温度小于或等于所述第一预设温度阈值时，或，所述尿素温度小于或等于所述第二预设温度阈值时，开启所述第一支路。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述回油开关包括：三通阀；

所述三通阀的第一端连接所述原回油回路的第一部分；所述三通阀的第二端连接所述原回油回路的第二部分；所述三通阀的第三端连接所述第一支路；所述第一部分为所述原回油回路靠近所述发动机的一部分回路；所述第二部分为所述原回油回路靠近所述油箱的一部分回路；

所述三通阀用于在所述环境温度小于或等于所述第一预设温度阈值时，或，所述尿素温度小于或等于所述第二预设温度阈值时，关闭所述原回油回路的第二部分，开启所述第一支路。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：环境温度传感器；

所述环境温度传感器连接所述控制器；所述环境温度传感器用于监测所述环境温度；

所述控制器，用于接收所述环境温度。

6.一种加热发动机的呼吸器的方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1所述的设备，包括：

当环境温度小于或等于第一预设温度阈值时，开启第一支路；所述第一支路为回油管路；

所述第一支路的第一端与发动机原回油回路连接，且流经呼吸器气管与发动机进气管连接处；所述第一支路的第二端连接油箱。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述环境温度大于所述第一预设温度阈值时，关闭所述第一支路。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当尿素温度小于或等于第二预设温度阈值时，开启所述第一支路。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当尿素温度大于所述第二预设温度阈值时，关闭所述第一支路。

10.根据权利要求6-9任意一项所述的方法，其特征在于，通过三通阀控制第一支路的开启和关闭；所述方法还包括：

当所述第一支路开启时，关闭原回油回路的第二部分；

所述三通阀的第一端连接所述原回油回路的第一部分；所述三通阀的第二端连接所述原回油回路的第二部分；所述三通阀的第三端连接所述第一支路；

所述第一部分为所述原回油回路靠近所述发动机的一部分回路；所述第二部分为所述原回油回路靠近所述油箱的一部分回路。

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