CN108071445A - 曲轴箱用防结冰装置、曲轴箱通风***、发动机及汽车 - Google Patents

Abstract

一种曲轴箱用防结冰装置、曲轴箱通风***、发动机及汽车，其中，曲轴箱用防结冰装置包括：第一通道，所述第一通道具有第一连接口和第二连接口，所述第一连接口用于与曲轴箱通风管连通，所述第二连接口用于与进气***连通；外壳，所述外壳环绕所述第一通道的外表面，所述外壳的内壁与所述第一通道的外表面围成第二通道。本发明热流体在第二通道内流通过程中会将热量传递给第一通道，继而对在第一通道内流通的曲轴箱废气加热，曲轴箱废气加热后，曲轴箱通风管与进气***的连接处不易结冰，曲轴箱通风***能够正常工作，发动机也可以正常工作，从而车辆也能正常行驶。

Description

曲轴箱用防结冰装置、曲轴箱通风***、发动机及汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种曲轴箱用防结冰装置、曲轴箱通风***、发动机及汽车。

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，或多或少会通过活塞组与气缸之间的间隙漏入曲轴箱内，造成窜气。窜气的成分为未燃的燃油气、水蒸气和废气等，这会稀释机油，降低机油的使用性能，加速机油的氧化、变质。水气凝结在机油中，会形成油泥，阻塞油路；废气中的酸性气体混入润滑***，会导致发动机零件的腐蚀和加速磨损；窜气还会使曲轴箱的压力过高而破坏曲轴箱的密封，使机油渗漏流失。为防止曲轴箱压力过高，延长机油使用期限，减少零件磨损和腐蚀，防止发动机漏油，必须实行曲轴箱通风。

一般通过曲轴箱通风管将发动机运转中产生的曲轴箱废气持续引入到进气***中，重新进行燃烧。曲轴箱废气主要为未燃的燃油气、水蒸气和废气等。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凝结。

特别是在曲轴箱通风管与进气***的连接处，废气与大量寒冷空气交汇，被迅速冷却，极易在接头前端凝结成冰，并随时间逐渐累积；最终将曲轴箱通风管与进气***的接头处完全堵塞，导致废气无法及时排除，曲轴箱内压力急剧升高，油封冲出，机油快速泄露，最终导致发动机无法工作，车辆抛锚。

发明内容

本发明解决的问题是低温环境下，曲轴箱通风管与进气***的连接处容易结冰。

为解决上述问题，本发明提供一种曲轴箱用防结冰装置，包括：第一通道，用于供气体流通，所述第一通道具有第一连接口和第二连接口，所述第一连接口用于与曲轴箱通风管连通，所述第二连接口用于与进气***连通；外壳，所述外壳环绕所述第一通道的外表面，所述外壳的内壁与所述第一通道的外表面围成第二通道，所述第二通道用于供热流体流通，所述第二通道环绕所述第一通道的外表面，所述第二通道具有热流体入口和热流体出口。

可选的，所述外壳面向所述第一通道的外表面的内壁间隔设有至少一个凸起。

可选的，所述第一通道面向所述第二通道的外表面间隔设有至少一个凸起。

可选的，所述外壳面向所述第一通道的外表面的内壁间隔设有至少一个凸起，所述第一通道面向所述第二通道的外表面间隔设有至少一个凸起。

可选的，沿垂直于所述第二通道的长度方向的方向上，设于所述第一通道的外表面上的凸起与设于所述外壳的内壁上的凸起不相对。

可选的，所述凸起为挡板或挡块。

可选的，所述外壳沿周向为开环或闭环。

可选的，所述第一通道呈柱体状，且内表面光滑。

可选的，所述第二通道呈柱体状，所述第一通道的第一连接口和第二连接口伸出所述第二通道。

可选的，所述第一连接口、所述第二连接口、所述热流体入口及所述热流体出口的外周面分别环绕设有至少一个凸台；沿所述第一连接口、所述第二连接口、所述热流体入口及所述热流体出口的安装方向，所述凸台的宽度逐渐减小，所述凸台的宽度为所述凸台垂直于所述安装方向的方向上的尺寸。

可选的，所述第一通道和所述第二通道的材质为塑料或金属。

本发明还提供一种曲轴箱通风***，包括：上述任一项所述的曲轴箱用防结冰装置；

曲轴箱通风管，与所述第一连接口连通；

进气管，与所述第二连接口连通；

热流体源，所述热流体源包括：热流体源出口和热流体源入口，所述热流体源出口与所述热流体入口连通；

所述热流体源入口与所述热流体出口连通。

可选的，所述热流体源还包括：冷却液进水管和冷却液出水管，所述冷却液进水管上设有所述热流体源入口，所述冷却液出水管上设有所述热流体源出口。

可选的，所述热流体源还包括：发动机排气管，所述排气管具有进气口和排气口，所述进气口和排气口之间具有热流体源出口和热流体源入口，所述热流体源出口相比于所述热流体源入口更靠近所述进气口。

可选的，所述热流体源还包括：设于所述进气管上的增压器；所述进气管上还设有中冷器，所述增压器相比于所述中冷器更靠近所述进气管的进气口；所述增压器、中冷器之间具有热流体源出口和热流体源入口，所述热流体源出口相比于所述热流体源入口更靠近所述增压器。

可选的，所述进气管上还设有空气滤清器，所述空气滤清器与所述进气管的进气口之间设有第三连接口，所述第三连接口与所述第二连接口连通。

本发明还提供一种发动机，包括上述任一项所述的曲轴箱通风***。

本发明还提供一种汽车，包括上述所述的发动机。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明增加了曲轴箱用防结冰装置，防结冰装置包括第一通道和第二通道；其中第一通道供气体流通，第一通道的第一连接口与曲轴箱通风管连通，第一通道的第二连接口与进气***连通；这样，曲轴箱废气从曲轴箱通风管流入第一通道，再流入进气***。

防结冰装置还具有外壳，外壳环绕第一通道的外表面，外壳的内壁与第一通道的外表面围成第二通道，第二通道用于供热流体流通。第二通道环绕第一通道的外表面，第二通道具有与第二通道连通的热流体入口和热流体出口。当第二通道的热流体入口引入热流体，热流体从热流体出口流出，这样，热流体可以在第二通道内流通。热流体在第二通道内流通过程中会将热量传递给第一通道，继而对在第一通道内流通的曲轴箱废气加热。当车辆在低温环境下高速行驶时，曲轴箱废气加热后，曲轴箱通风管与进气***的连接处不易结冰，曲轴箱通风***能够正常工作，发动机也可以正常工作，从而车辆也能正常行驶。

附图说明

图1是现有技术中其中一种防结冰装置、曲轴箱通风管及进气管的连接示意图；

图2是现有技术中另外一种防结冰装置、曲轴箱通风管及进气管的连接示意图；

图3是本发明实施例一中曲轴箱用防结冰装置的立体图；

图4是图3中沿轴向方向的剖视图；

图5是图4的主视图；

图6是本发明实施例二中曲轴箱通风***的结构示意图；

图7是本发明实施例三中曲轴箱通风***的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

现有技术中，为了防止在低温环境下，曲轴箱通风管与进气***的连接处容易结冰。主要采用以下方案：

1.在曲轴箱通风管外侧包裹保温材料。这种方法实施操作简单，但炎热环境下，例如夏天，保温材料会导致曲轴箱通风管散热不好，发动机舱内温度过高，同时由于布置空间、材料保温特性等限制，实际对曲轴箱通风管防结冰效果极为有限。

2.在曲轴箱通风管1与进气管2连接处采用电控加热装置3(参考图1)。这种方法控制起来简单方便，但是成本较高，需要额外增加控制线束。

3.在曲轴箱通风管1与进气管2连接处采用防冻集液盒4(参考图2)。这种方法对布置要求高，集液盒4内长期积累油液、冰块不易排出，内部结构复杂、转接分模面较多，导致在部分情况下仍易形成冰堵的情况。

综上，现有技术解决曲轴箱通风管与进气***的连接处容易结冰的方案不太理想，本发明提供了一种新的方案，可以有效防止在低温环境下，曲轴箱通风管与进气***的连接处容易结冰。

实施例一

本发明实施例提供一种曲轴箱用防结冰装置，参考图3和图4，防结冰装置包括：第一通道11，用于供气体流通，本实施例中第一通道11供曲轴箱废气流通；第一通道11的形状不做限制，可以是圆柱状、长方体状或正方体状。本实施例中第一通道11呈圆柱状，沿第一通道11的长度方向，第一通道11长度方向的两端具有第一连接口12和第二连接口13，第一连接口12用于与曲轴箱通风管40连通(参考图6)，第二连接口13用于与进气***连通。

本实施例中，第一连接口12和第二连接口13位于第一通道11的长度方向的两端，在其它实施例中，第一连接口12和第二连接口13可以位于第一通道11腔的其它位置，例如圆周面上，位置不做限制。

继续参考图3和图4，本发明实施例的防结冰装置还包括：外壳20，外壳20环绕第一通道11的外表面10，外壳20沿周向为开环或闭环；本实施例中外壳20沿周向为闭环。外壳20的内壁与第一通道11的外表面10围成第二通道21，第二通道21用于供热流体流通，即，第二通道21环绕第一通道11的外表面10。

第二通道21的形状不做限制，可以是圆柱状、长方体状或正方体状，本实施例中第二通道21呈圆柱状，在第二通道21的外周面上，第二通道21具有热流体入口22和热流体出口23。热流体入口22和热流体出口23在第二通道21上的位置也不做限制。

当第二通道21的热流体入口22引入热流体，热流体从热流体出口23流出，这样，热流体可以在第二通道21内流通。热流体在第二通道21内流通过程中会将热量传递给第一通道11，继而对在第一通道11内流通的曲轴箱废气加热。当车辆在低温环境下高速行驶时，曲轴箱废气加热后，曲轴箱通风管40与进气***的连接处不易结冰，曲轴箱通风***能够正常工作，发动机也可以正常工作，从而车辆也能正常行驶。

外壳20面向第一通道11的外表面10的内壁间隔设有至少一个凸起24；或者，第一通道11面向第二通道21的外表面10间隔设有至少一个凸起24；或者，外壳20面向第一通道11的外表面10的内壁间隔设有至少一个凸起24；或者，第一通道11面向第二通道21的外表面10间隔设有至少一个凸起24。

参考图4和图5，本实施例中，外壳20面向第一通道11的外表面10的内壁间隔设有三个凸起24；第一通道11面向第二通道21的外表面10间隔设有三个凸起24。本实施例中，沿垂直于第二通道21的长度方向的方向上，设于第一通道11的外表面10上的凸起24与外壳20的内壁上的凸起24不相对。也即，设于第一通道11的外表面上的凸起24与设于外壳20的内壁上的凸起24错开布置。

这样设置的目的是，当热流体从热流体入口22进入第二通道21后，不会快速的从热流体出口23流出。因为，第二通道21内的多个凸起24与第一通道11上的多个凸起24形成了迷宫一样的弯曲通道，限制热流体在第二通道21内的流速过快；热流体在第二通道21内缓慢流动的过程，可以充分的将自身的热量传递给第一通道11内的曲轴箱废气，延长了热流体的换热时间，曲轴箱废气加热充分，更加不易结冰。

在其它实施例中，设于第一通道11的外表面10上的凸起24与外壳20的内壁上的凸起24布置方式不做限制，可以是部分错开布置，也可以是全部是相对设置，只要能够起到限制热流体在第二通道21内的流速过快的作用，任何形式的布置方式均可。

此外，本实施例中，凸起24为挡板或挡块，但形状不做限制，只要能阻挡热流体流动，任意形状的凸起24均可。例如：沿周向将第二通道21隔成多个子通道，每个子通道沿长度方向延伸；相邻两个子通道之间设有隔条，隔条上设有连通相邻两个子通道的通孔，通孔在隔条上的位置也是错乱排开，例如相邻两个隔条中，其中一个隔条上的通孔位于隔条长度方向的一端，另一个隔条上的通孔位于隔条长度方向的另一端。这样的结构也能够限制热流体在第二通道21内快速的流动。

此外，为了进一步限制曲轴箱通风管40内的曲轴箱废气结冰，本实施例中，第一通道11呈柱体状，内表面光滑。即，第一通道11上的内表面是光滑的，无任何毛刺，这样，曲轴箱废气在第一通道11内流通时，不易残留在第一通道11的内表面上，进一步降低了曲轴箱废气在曲轴箱通风管40上结冰的风险。同时，第二通道21也呈柱体状，第一通道11的第一连接口12和第二连接口13伸出第二通道21，也即第一通道的长度方向长于第二通道21的长度方向。

在其它实施例中，第一通道11和第二通道21的形状可以是其它形状，例如长方体状或正方体状等；第一通道11的长度方向等于第二通道21的长度方向，也即第一连接口12和第二连接口13未伸出第二通道21。

本实施例中，由于第一连接口12用于与曲轴箱通风管40连通，第二连接口13用于与进气***连通，热流体入口22及所述热流体出口23用于和热流体源连通。为了提高连接处的牢固和密封性能，本实施例中，第一连接口12、第二连接口13、热流体入口22及热流体出口23的外周面分别环绕设有至少一个凸台30。

沿第一连接口12、第二连接口13、热流体入口22及热流体出口23的安装方向，凸台30的宽度逐渐减小；参考图5，图5中A方向所示代表了第二连接口13的安装方向；B方向所示代表了热流体入口22；C方向所示代表了第一连接口12的安装方向；D方向所示代表了热流体出口23的安装方向。也即，第一连接口12***曲轴箱通风管40的方向(C方向)；第二连接口13***进气***的方向(A方向)；热流体入口22***热流体源的方向(B方向)；热流体出口23***热流体源的方向(D方向)。本实施例中，凸台30的宽度为凸台30垂直于安装方向(图5中A、B、C及D方向所示)的方向上的尺寸。

本实施例中，由于设置了凸台30，第一连接口12、第二连接口13、热流体入口22及热流体出口23与相应的待连接的部件实现过盈配合，提高了连接处的牢固和密封性能。在其它实施例中，可以在连接处增加卡箍进行紧固，以加强牢固和密封性能。

此外，为了进一步的提高第二通道21内的热流体与第一通道11内的曲轴箱废气的换热加温效果，本实施例中，第一通道11和第二通道21的材质为金属。可以理解为：第一通道11和第二通道21由金属材质制成。在其它实施例中，第一通道11和第二通道21的材质也可以为塑料。

实施例二

参考图6并结合图5所示，本实施例提供一种曲轴箱通风***，包括：实施例一中的曲轴箱用防结冰装置；曲轴箱通风管40，与第一连接口12连通，图6中可以看出第一连接口12外周面上的凸台30与曲轴箱通风管40的内壁过盈配合，曲轴箱通风管40材质为塑料或橡胶，凸台30会挤压曲轴箱通风管40的内壁，使得凸台30与曲轴箱通风管40的内壁紧紧的连接在一起，密封性能好。

还包括进气管50，与第二连接口13连通；本实施例中，进气管50上设有空气滤清器，空气滤清器与进气管50的进气口之间设有第三连接口51，第三连接口51与第二连接口13连通；图6中可以看出第二连接口13外周面上的凸台30与第三连接口51的内壁过盈配合，进气管50材质为塑料或橡胶，凸台30会挤压进气管50上的第三连接口51的内壁，使得凸台30与第三连接口51的内壁紧紧的连接在一起，密封性能好。曲轴箱废气(图6中粗黑色箭头所示)从曲轴箱通风管40流入防结冰装置，再从防结冰装置的第二连接口13流入进气***中的进气管50内，参与燃烧。

本实施例中，曲轴箱通风***还包括：热流体源，热流体源包括：热流体源出口(图未示出)和热流体源入口(图未示出)，热流体源出口与热流体入口22连通，热流体源入口与热流体出口23连通；当需要对曲轴箱通风管内的曲轴箱废气加热时，热流体源能够从热流体源出口流入热流体入口22再流入第二通道21，再从热流体出口23流入热流体源入口。

其中，本实施例中热流体源还包括：冷却液进水管71和冷却液出水管70，冷却液进水管71上设有热流体源入口，冷却液出水管70上设有热流体源出口；其中冷却液出水管70与发动机60内的缸盖水套一端连通，冷却液进水管71与发动机60内的缸盖水套的另一端连通。本实施例中的热流体入口22通过管道22a与冷却液出水管70上的热流体源出口连通，热流体出口23通过管道23a与冷却液进水管71上的热流体源入口连通。

由于发动机60工作时，产生的热量传递给缸盖水套，缸盖水套内的冷却液具有较高的温度，那么，当加热后的冷却液从冷却液出水管70上的热流体源出口流入防结冰装置上的热流体入口22，再进入第二通道21内的第二通道21，之后，从热流体出口23流出，通过冷却液进水管71上的热流体源入口流入冷却液进水管71，最后再通过冷却液进水管71流回发动机60，完成一个循环。

由于在第二通道21内设置了凸起24，冷却液(图6中细黑色箭头所示)在第二通道21内缓慢的流动，实现与第一通道11内的第一通道11内的曲轴箱废气的换热，加热后的冷却液加热曲轴箱废气，曲轴箱废气不易在曲轴箱通风管40上结冰。

实施例三

本实施例中热流体源和实施例二中的热流体源不同，其余均相同。本实施例中，参考图7并结合图5所示，热流体源还包括：设于进气管50上的增压器80；进气管50上还设有中冷器90，增压器80相比于中冷器90更靠近进气管50的进气口；增压器80、中冷器90之间具有热流体源出口和热流体源入口，热流体源出口相比于热流体源入口更靠近增压器80；热流体入口22通过管道81与热流体源出口连通，热流体入口22外周面上的凸台30与管道81过盈配合，提升密封性能；热流体出口23通过管道82与热流体源入口连通，热流体出口23的外周面上的凸台30与管道82过盈配合，提升密封性能。

需说明的是，图7中仅以箭头代表管道81和管道82，实际上，管道81和管道82均为柱状体，热流体入口22外周面上的凸台30、热流体出口23的外周面上的凸台30与呈柱状的管道过盈配合。

由于新鲜空气经增压器80压缩后，温度升高，具有一定温度的新鲜空气同样从热流体入口22进入第二通道21，再从热流体出口23流回发动机进气管50，经具有一定温度的新鲜空气经中冷器90冷却后再经过管道84进入发动机60内参与燃烧。

具有一定温度的新鲜空气在第二通道21内流通时，也能够对第一通道11内的曲轴箱废气加热，也能防止曲轴箱废气在曲轴箱通风管40内结冰。

实施例四

本实施例中，热流体源与实施例二中的热流体源不同，其余结构相同。本实施例中热流体源还包括：发动机排气管，排气管具有进气口和排气口，进气口和排气口之间具有热流体源出口和热流体源入口，热流体源出口相比于热流体源入口更靠近进气口；热流体入口22与热流体源出口连通，热流体出口23与热流体源入口连通。

本实施例中，发动机排气管排出的废气具有较高的温度，废气进入第二通道21内时，也能够对第一通道11内的曲轴箱废气加热，也能防止曲轴箱废气在曲轴箱通风管40内结冰。

需说明的是，本发明实施例还可以设置控制热流体源进入第二通道21内的控制阀。例如，在热流体入口22与热流源之间设置控制阀，控制阀被配置成和汽车电子控制单元通信连接。当在寒冷天气下，或者用于检测曲轴箱通风管40内的温度的温度传感器检测到曲轴箱通风管40内的温度低于温度设定值时，电子控制单元接收到温度传感器发送的温度信号，并控制控制阀开启。热流体源通过热流体入口22进入第二通道21内，对第一通道11内的曲轴箱废气加热，防止曲轴箱废气在曲轴箱通风管40内结冰。

本发明对热流体源不做限制，在其它实施例中可以是其它热源。

本发明实施例还提供一种发动机，包括上述任一所述的曲轴箱通风***。

本发明实施例还提供一种汽车，包括上述所述的发动机。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (18)

1.一种曲轴箱用防结冰装置，其特征在于，包括：

第一通道，用于供气体流通，所述第一通道具有第一连接口和第二连接口，所述第一连接口用于与曲轴箱通风管连通，所述第二连接口用于与进气***连通；

外壳，所述外壳环绕所述第一通道的外表面，所述外壳的内壁与所述第一通道的外表面围成第二通道，所述第二通道用于供热流体流通，所述第二通道环绕所述第一通道的外表面，所述第二通道具有热流体入口和热流体出口。

2.如权利要求1所述的曲轴箱用防结冰装置，其特征在于，所述外壳面向所述第一通道的外表面的内壁间隔设有至少一个凸起。

3.如权利要求1所述的曲轴箱用防结冰装置，其特征在于，所述第一通道面向所述第二通道的外表面间隔设有至少一个凸起。

4.如权利要求1所述的曲轴箱用防结冰装置，其特征在于，所述外壳面向所述第一通道的外表面的内壁间隔设有至少一个凸起，所述第一通道面向所述第二通道的外表面间隔设有至少一个凸起。

5.如权利要求4所述的曲轴箱用防结冰装置，其特征在于，沿垂直于所述第二通道的长度方向的方向上，设于所述第一通道的外表面上的凸起与设于所述外壳的内壁上的凸起不相对。

6.如权利要求2-5任一项所述的曲轴箱用防结冰装置，其特征在于，所述凸起为挡板或挡块。

7.如权利要求1所述的曲轴箱用防结冰装置，其特征在于，所述外壳沿周向为开环或闭环。

8.如权利要求7所述的曲轴箱用防结冰装置，其特征在于，所述第一通道呈柱体状，且内表面光滑。

9.如权利要求8所述的曲轴箱用防结冰装置，其特征在于，所述第二通道呈柱体状，所述第一通道的第一连接口和第二连接口伸出所述第二通道。

10.如权利要求1所述的曲轴箱用防结冰装置，其特征在于，所述第一连接口、所述第二连接口、所述热流体入口及所述热流体出口的外周面分别环绕设有至少一个凸台；沿所述第一连接口、所述第二连接口、所述热流体入口及所述热流体出口的安装方向，所述凸台的宽度逐渐减小，所述凸台的宽度为所述凸台垂直于所述安装方向的方向上的尺寸。

11.如权利要求1所述的曲轴箱用防结冰装置，其特征在于，所述第一通道和所述第二通道的材质为塑料或金属。

12.一种曲轴箱通风***，其特征在于，包括：

权利要求1-11任一项所述的曲轴箱用防结冰装置；

曲轴箱通风管，与所述第一连接口连通；

进气管，与所述第二连接口连通；

热流体源，所述热流体源包括：热流体源出口和热流体源入口，所述热流体源出口与所述热流体入口连通；

所述热流体源入口与所述热流体出口连通。

13.如权利要求12所述的曲轴箱通风***，其特征在于，所述热流体源还包括：冷却液进水管和冷却液出水管，所述冷却液进水管上设有所述热流体源入口，所述冷却液出水管上设有所述热流体源出口。

14.如权利要求12所述的曲轴箱通风***，其特征在于，所述热流体源还包括：发动机排气管，所述排气管具有进气口和排气口，所述进气口和排气口之间具有热流体源出口和热流体源入口，所述热流体源出口相比于所述热流体源入口更靠近所述进气口。

15.如权利要求12所述的曲轴箱通风***，其特征在于，所述热流体源还包括：设于所述进气管上的增压器；所述进气管上还设有中冷器，所述增压器相比于所述中冷器更靠近所述进气管的进气口；

所述增压器、中冷器之间具有热流体源出口和热流体源入口，所述热流体源出口相比于所述热流体源入口更靠近所述增压器。

16.如权利要求12所述的曲轴箱通风***，其特征在于，所述进气管上还设有空气滤清器，所述空气滤清器与所述进气管的进气口之间设有第三连接口，所述第三连接口与所述第二连接口连通。

17.一种发动机，其特征在于，包括权利要求12-16任一项所述的曲轴箱通风***。

18.一种汽车，其特征在于，包括权利要求17所述的发动机。