CN115773166A - 一种预防曲轴箱通风管路结冰的结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预防曲轴箱通风管路结冰的结构，包括一体注塑成型的空滤器出气管、曲通管接头、EGR管接头和传热控制部；曲通管接头和EGR管接头平行设置且与空滤器出气管垂直相连，传热控制部设在曲通管接头和EGR管接头与空滤器出气管相连的部位之间；在曲通管接头内壁的中部和下部设有第一导热筒，在第一导热筒右侧连接有第一导热片，在EGR管接头内壁的中部和下部设有第二导热筒，在第二导热筒左侧连接有第二导热片；第一导热片和第二导热片伸入所述传热控制部内，与设在传热控制部内的导热构件对应/接触。还涉及一种预防曲轴箱通风管路结冰的方法。其能够有效防止曲轴箱通风管路结冰或老化，避免曲轴箱通风系统功能失效。

Description

一种预防曲轴箱通风管路结冰的结构及方法

技术领域

本发明涉及汽车发动机进气系统，具体涉及一种预防曲轴箱通风管路结冰的结构及方法，特别是一种防EGR发动机空滤器出气管结冰的结构及方法。

背景技术

空滤器出气管是为发动机输送新鲜清洁空气的装置，同时提供管接头、负压源，以确保曲轴箱通风系统、EGR系统正常运行。在发动机正常工作时，发动机活塞环部位会向发动机机体内漏入大量的油水混合气体。如果该油水混合气体长期得不到释放，会导致曲轴箱内压力升高，甚至引起油封漏油、油封脱落、损坏发动机。现代汽车发动机都会采用强制性曲轴箱通风设计，此系统利用空滤器出气管的负压作用对发动机进行扫气，将漏入发动机机体中的油水混合气体扫入到空滤器出气管中，然后进入发动机中燃烧掉。曲轴箱通风系统不但解决了发动机活塞环漏气的问题，还可减轻了环境污染。但是在低温环境下，尤其是在高寒环境下，曲轴箱通风系统管路中的水蒸气与空滤器出气管中的冷空气交汇时会遇冷凝结成冰渣并附着在曲通管路或曲通管接头内壁上，严重时可造成管路完全堵塞，导致强制性曲轴箱通风系统功能失效，引起曲轴压力升高，造成油封漏油、油封脱落等故障。为解决曲通管路结冰问题，目前主要有三种方式：

第一种是利用电加热曲通管接头或曲通管路来防止曲通管路结冰堵塞，如CN109281729A公开的“一种防通风管路结冰堵塞的装置和汽车发动机”。该防通风管路结冰堵塞的装置包括热胀冷缩机构、加热保温电路和加热保温层；所述热胀冷缩机构与所述加热保温层均与所述加热保温电路连接；所述加热保温层用于包裹在曲通管路外侧；所述热胀冷缩机构的膨胀和收缩能够控制所述加热保温电路的断开和闭合，以实现在所述加热保温电路闭合时对曲通管路进行加热。所述汽车发动机包括上述防通风管路结冰堵塞的装置。其解决了现有技术中存在的易加速曲通管路老化、结构复杂和控制复杂的技术问题。

该技术方案的优点是可以根据环境温度来判断加热与否，准确度高，但结构复杂、成本也较高。

第二种是利用水加热曲通管路或管接头来防止曲通管路结冰堵塞，如CN206592175U公开的“一种增压发动机曲轴箱通风系统防结冰管路”，包括曲通橡胶管，与所述曲通橡胶管一端连接的气缸盖罩总成，与所述曲通橡胶管另一端连接的空滤器出气管接头，还包括回水管，所述回水管两端分别与增压器水道和发动机水道连接，所述回水管紧靠所述空滤器出气管接头设置，利用回水管内的高温水加热空滤器出气管接头。发动机工作时，回水管内的高温水加热金属弯管，进而传热给空滤器出气管接头，使得空滤器出气管接头温度得到大幅提高，有效消除空滤器出气管接头内部冷凝水的结冰，且结构简单，布置方便快捷。该技术方案的优点是可以利用发动机现有热水源加热、无需额外制造热源，但需要引入新的管路、温度也不受控、会占用机舱大量布置空间、成本也较高。

第三种方式是利用增压器等硬件热源来加热曲通管路或曲通管接头，防止曲通管路结冰堵塞,如CN204961005U公开的“一种增压发动机曲通防结冰的管路结构”，包括气门室罩盖、曲通进气软管、增压器、进气软管，增压器的进气口与进气软管相通，曲通进气软管一端与气门室罩盖相连通，所述增压器的壳体上设有与进气口相连通的取气口，所述曲通进气软管另一端与取气口相连通。将曲通进气软管直接连接到增压器的壳体上，通过增压器壳体上的温度来有效解决曲通管内结冰的问题。该技术方案的优点是可以利用发动机现有硬件热源加热、无需额外制造热源，结构简单，容易实现，但是此类热源温度高且不受控，同时长期加热，容易造成曲通管路老化失效。

上述三份专利文献公开的技术方案都是上述技术领域的一种有益的尝试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种预防曲轴箱通风管路结冰的结构，其结构简明，容易控制，能够有效防止曲轴箱通风管路结冰或老化，避免曲轴箱通风系统功能失效。本发明还提供一种预防曲轴箱通风管路结冰的方法。

本发明所述的一种预防曲轴箱通风管路结冰的结构，包括一体注塑成型的空滤器出气管、曲通管接头、EGR管接头和传热控制部，其特征是：所述曲通管接头和EGR管接头平行设置且与空滤器出气管垂直相连，所述传热控制部设在曲通管接头和EGR管接头与空滤器出气管相连的部位之间；在所述曲通管接头内壁的中部和下部设有第一导热筒，在所述第一导热筒右侧的中部连接有向右延申的第一导热片，在所述EGR管接头内壁的中部和下部设有第二导热筒，在所述第二导热筒左侧的中部连接有向左延申的第二导热片；所述第一导热片和第二导热片伸入所述传热控制部内，并保持距离，与设在传热控制部内的导热构件对应/接触。

进一步，所述第一导热片和第二导热片伸入所述传热控制部内，使传热控制部内部形成工字形腔体；在所述工字形腔体的下部从下至上依次设有弧形导热板、热胀冷缩块，在所述工字形腔体的中部和上部内设有工字形导热件；所述工字形导热件由上横板、竖直板和下横板连接构成，所述工字形导热件的竖直板位于所述第一导热片和第二导热片保持的距离之间，所述第一导热片和第二导热片的上面分别与所述工字形导热件的上横板的下面对应/接触，所述工字形导热件的下横板的下面硫化有绝热材料层，并与热胀冷缩块的上面紧贴。

进一步，所述第一导热筒、第二导热筒、第一导热片、第二导热片和工字形导热件的材质均为铜合金。

进一步，所述弧形导热板的材质为热传导较好的金属，与空滤器出气管内嵌注塑成一体。

进一步，所述热胀冷缩块的材质为石蜡，所述热胀冷缩块上面与绝热材料层紧贴下面与弧形导热板紧贴。

进一步，所述第一导热筒与第一导热片通过焊接成型为一体；所述第二导热筒与第二导热片也通过焊接成型为一体。

进一步，所述工字形导热件的上横板、竖直板和下横板通过焊接成型为一体。

进一步，所述曲通管接头的上端部与曲通管路连接，并通过卡箍连接紧固。

进一步，所述EGR管接头的上端部与EGR出气管连接，并通过卡箍连接紧固；所述EGR出气管通过EGR阀与EGR进气管连接，并通过卡箍连接紧固。

本发明所述的一种预防曲轴箱通风管路结冰的方法，其特征是：在如权利要求5所述的预防曲轴箱通风管路结冰的结构上进行，包括以下步骤：

S10:EGR系统请求工作;

S20:ECU实时检测发动机的转速;

S30:ECU对检测到的发动机转速进行判断;

S40:若发动机转速≥1000rpm、≤4000rpm时或发动机转速≥4000rpm、≤1000rpm且车外环境温度≥曲通管路结冰阀值时，EGR阀20开启,EGR系统正常工作;

S50: 若发动机转速≥4000rpm、≤1000rpm时,ECU对车外环境温度进行读取并对环境温度进行判断;

S60: EGR阀开启后,废气由EGR进气管进入EGR出气管和EGR管接头中。

本发明的有益效果：

由于在曲通管接头和EGR管接头与空滤器出气管相连的部位之间设有传热控制部，传热控制部的弧形导热板嵌在空滤器出气管上，能够根据空滤器出气管的温度升高或下降，而膨胀或收缩，带动传热控制部内的工字形导热件上下移动，实现传热或隔热，既能够防止曲通管路或曲通管接头结冰，又能够防止长期热传导使曲通管路和曲通管接头老化降解，避免曲轴箱通风系统功能失效。

此外，还具有结构简明，自动控制的特点。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图2的左视图；

图4为图3中沿A-A处的剖视图；

图5为图4中A处的局部放大视同；

图6为本发明具体实施的EGR阀开启的逻辑控制流程图；

图中（标记指代的技术特征）：

10—空滤器出气管，

11—曲通管接头，110—第一导热筒，111—第一导热片；

12—EGR管接头，120—第二导热筒，121—第二导热片；

13—传热控制部，130—工字形腔体，131—弧形导热板，132—热胀冷缩块，133—工字形导热件，134—绝热材料层；

20—曲通管路；

30—EGR出气管，31—EGR阀，32—EGR进气管。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作详细阐述。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可以改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

参见图1至图5所示的一种预防曲轴箱通风管路结冰的结构，包括一体注塑成型的空滤器出气管10、曲通管接头11、EGR管接头12和传热控制部13；所述曲通管接头11和EGR管接头12平行设置且与空滤器出气管10垂直相连，所述传热控制部13设在曲通管接头11和EGR管接头12与空滤器出气管10相连的部位之间；在所述曲通管接头11内壁的中部和下部设有第一导热筒110，在所述第一导热筒110右侧的中部连接有向右延申的第一导热片111，在所述EGR管接头12内壁的中部和下部设有第二导热筒120，在所述第二导热筒120左侧的中部连接有向左延申的第二导热片121；所述第一导热片111和第二导热片121伸入所述传热控制部13内，并保持几毫米间隙，与设在传热控制部13内的导热构件对应/接触。

所述第一导热片111和第二导热片121伸入所述传热控制部13内，使传热控制部13内部形成工字形腔体130；在所述工字形腔体130的下部从下至上依次设有弧形导热板131、热胀冷缩块132，在所述工字形腔体130的中部和上部内设有工字形导热件133；所述工字形导热件133由上横板、竖直板和下横板连接构成，所述工字形导热件133的竖直板位于所述第一导热片111和第二导热片121保持的距离之间，所述第一导热片111和第二导热片121的上面分别与所述工字形导热件133的上横板的下面对应/接触，所述工字形导热件133的下横板的下面硫化有绝热材料层134，并与热胀冷缩块132的上面紧贴。

所述第一导热筒110、第二导热筒120、第一导热片111、第二导热片121和工字形导热件133的材质均为铜合金。铜合金是热传导性能较好的材料。

所述弧形导热板131的材质为热传导较好的金属，与空滤器出气管10内嵌注塑成一体。

所述热胀冷缩块132的材质为石蜡，所述热胀冷缩块132上面与绝热材料层134紧贴下面与弧形导热板131紧贴。石蜡是具有明显热胀冷缩特性的材料。

当汽车在寒冷天气行驶时，弧形导热板131将空滤器出气管10中的冷空气温度传递给热胀冷缩块132，热胀冷缩块132遇冷收缩，带动工字形导热件133向下运动，当工字形导热件133的上横板下面与第一导热片111和第二导热片121上面贴合时，第二导热片121将EGR管接头12中高温废气的热量通过工字形导热件133传递给第一导热片111，第一导热片111通过第一导热筒110将热量传递给曲通管接头11中的油水混合气体，以防止曲通管路或曲通管接头结冰。

当汽车在高温天气行驶时，弧形导热板131将空滤器出气管10中的热空气温度传递热胀冷缩块132，热胀冷缩块132遇热膨胀，带动工字形导热件133向上运动，工字形导热件133的上横板下面与第一导热片111和第二导热片121上面脱离接触，热传导终止，以防止长期热传导使曲通管路和曲通管接头老化降解。

所述第一导热筒110与第一导热片111通过焊接成型为一体；所述第二导热筒120与第二导热片121也通过焊接成型为一体。

所述工字形导热件133的上横板、竖直板和下横板通过焊接成型为一体。

所述曲通管接头11的上端部与曲通管路20连接，并通过卡箍连接紧固。以确保曲通管路中的油水混合气体能够顺利进入通管接头中。

所述EGR管接头12的上端部与EGR出气管30连接，并通过卡箍连接紧固；所述EGR出气管30通过EGR阀31与EGR进气管32连接，并通过卡箍连接紧固。以确保高温废气能够顺利进入EGR出气管中。

参见图5和图6，一种预防曲轴箱通风管路结冰的方法，在如上述的预防曲轴箱通风管路结冰的结构上进行，包括以下步骤：

S10:EGR系统请求工作;

S20:ECU实时检测发动机的转速;

S30:ECU对检测到的发动机转速进行判断;

S40:若发动机转速≥1000rpm、≤4000rpm时或发动机转速≥4000rpm、≤1000rpm且车外环境温度≥曲通管路结冰阀值时，EGR阀20开启,EGR系统正常工作;

S50: 若发动机转速≥4000rpm、≤1000rpm时,ECU对车外环境温度进行读取并对环境温度进行判断;

S60: EGR阀31开启后,废气由EGR进气管32进入EGR出气管30和EGR管接头12中。

本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种预防曲轴箱通风管路结冰的结构，包括一体注塑成型的空滤器出气管（10）、曲通管接头（11）、EGR管接头（12）和传热控制部（13），其特征是：所述曲通管接头（11）和EGR管接头（12）平行设置且与空滤器出气管（10）垂直相连，所述传热控制部（13）设在曲通管接头（11）和EGR管接头（12）与空滤器出气管（10）相连的部位之间；在所述曲通管接头（11）内壁的中部和下部设有第一导热筒（110），在所述第一导热筒（110）右侧的中部连接有向右延申的第一导热片（111），在所述EGR管接头（12）内壁的中部和下部设有第二导热筒（120），在所述第二导热筒（120）左侧的中部连接有向左延申的第二导热片（121）；所述第一导热片（111）和第二导热片（121）伸入所述传热控制部（13）内，并保持几毫米间隙，与设在传热控制部（13）内的导热构件对应/接触。

2.根据权利要求1所述的预防曲轴箱通风管路结冰的结构，其特征是：所述第一导热片（111）和第二导热片（121）伸入所述传热控制部（13）内，使传热控制部（13）内部形成工字形腔体（130）；在所述工字形腔体（130）的下部从下至上依次设有弧形导热板（131）、热胀冷缩块（132），在所述工字形腔体（130）的中部和上部内设有工字形导热件（133）；所述工字形导热件（133）由上横板、竖直板和下横板连接构成，所述工字形导热件（133）的竖直板位于所述第一导热片（111）和第二导热片（121）保持的距离之间，所述第一导热片（111）和第二导热片（121）的上面分别与所述工字形导热件（133）的上横板的下面对应/接触，所述工字形导热件（133）的下横板的下面硫化有绝热材料层（134），并与热胀冷缩块（132）的上面紧贴。

3.根据权利要求2所述的预防曲轴箱通风管路结冰的结构，其特征是：所述第一导热筒（110）、第二导热筒（120）、第一导热片（111）、第二导热片（121）和工字形导热件（133）的材质均为铜合金。

4.根据权利要求3所述的预防曲轴箱通风管路结冰的结构，其特征是：所述弧形导热板（131）的材质为热传导较好的金属，与空滤器出气管（10）内嵌注塑成一体。

5.根据权利要求4所述的预防曲轴箱通风管路结冰的结构，其特征是：所述热胀冷缩块（132）的材质为石蜡，所述热胀冷缩块（132）上面与绝热材料层（134）紧贴下面与弧形导热板（131）紧贴。

6.根据权利要求1所述的预防曲轴箱通风管路结冰的结构，其特征是：所述第一导热筒（110）与第一导热片（111）通过焊接成型为一体；所述第二导热筒（120）与第二导热片（121）也通过焊接成型为一体。

7.根据权利要求2所述的预防曲轴箱通风管路结冰的结构，其特征是：所述工字形导热件（133）的上横板、竖直板和下横板通过焊接成型为一体。

8.根据权利要求1所述的预防曲轴箱通风管路结冰的结构，其特征是：所述曲通管接头（11）的上端部与曲通管路（20）连接，并通过卡箍连接紧固。

9.根据权利要求1所述的预防曲轴箱通风管路结冰的结构，其特征是：所述EGR管接头（12）的上端部与EGR出气管（30）连接，并通过卡箍连接紧固；所述EGR出气管（30）通过EGR阀（31）与EGR进气管（32）连接，并通过卡箍连接紧固。

10.一种预防曲轴箱通风管路结冰的方法，其特征是：在如权利要求5所述的预防曲轴箱通风管路结冰的结构上进行，包括以下步骤：

S10:EGR系统请求工作;

S20:ECU实时检测发动机的转速;

S30:ECU对检测到的发动机转速进行判断;

S40:若发动机转速≥1000rpm、≤4000rpm时或发动机转速≥4000rpm、≤1000rpm且车外环境温度≥曲通管路结冰阀值时，EGR阀20开启,EGR系统正常工作;

S50: 若发动机转速≥4000rpm、≤1000rpm时,ECU对车外环境温度进行读取并对环境温度进行判断;

S60: EGR阀（31）开启后,废气由EGR进气管（32）进入EGR出气管（30）和EGR管接头（12）中。

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