CN109578652A - 泄气阀及发动机管路总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泄气阀及发动机管路***，所述泄气阀包括具有进气口和出气口的阀体以及所述阀体中设置的用于封堵所述进气口的阀芯，所述泄压阀的与所述进气口和所述出气口连通的内部空腔中设置有用于引导气流以防止从所述进气口流向所述出气口的气流形成涡流而产生哨音的导流结构。本发明提供的泄气阀在打开时，可以避免进入的高速气流形成涡流从而产生哨音的现象。

Description

泄气阀及发动机管路总成

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种泄气阀及发动机管路总成。

背景技术

现有技术中，在车辆的发动机进气管路***中，通常在中冷器的出气 管处设置有泄气阀。车辆正常行车时，发动机工作，空气经进气口进入空 气滤清器，经增压器增压后进入中冷器进气管，然后经中冷器冷却后进入 中冷器出气管，从而经节气门进入发动机。当行车急减速及刹车时，节气 门关闭，中冷***管路压力急剧增加，此时泄气阀打开，高压气体通过泄 气阀泄到空气滤清器出气管内，以防止高压气体破坏增压器叶轮，即泄气 阀打开，气流经中冷器出气管、泄气阀，然后进入空气滤清器出气管。

但是，在泄气阀打开时，高速气流迅速从阀打开的缝隙流出，直接吹 拂泄气阀出气口，在出气管内形成大量涡流，从而产生涡流哨音(其原理与 吹哨子原理基本相同)，这样会严重影响整车NVH性能。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种泄气阀，以解决现有技术中泄气阀在 泄气时形成有涡流从而产生哨音的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种泄气阀，所述泄气阀包括具有进气口和出气口的阀体 以及所述阀体中设置的用于封堵所述进气口的阀芯，所述泄气阀的与所述 进气口和所述出气口连通的内部空腔中设置有用于引导气流以防止从所述 进气口流向所述出气口的气流形成涡流而产生哨音的导流结构。

进一步的，所述进气口和所述出气口成角度设置，所述导流结构包括 第一导流件，所述第一导流件设置在所述出气口处且从所述进气口的边缘 上延伸以能够阻挡所述进气口的气流直接进入所述出气口。

进一步的，所述导流结构还包括设置在所述内部空腔的内壁面上并与所 述第一导流件的位置相对的第二导流件，所述第二导流件设置为能够引导气 流向与所述进气口的流向相反的方向流动。

进一步的，所述第一导流件为沿所述进气口的圆周轴向延伸并径向外扩 的扇形板；和/或，

所述第二导流件为沿所述内部空腔的内壁面圆周向远离所述进气口的 方向延伸并径向向内倾斜的扇形板，其中所述内部空腔为圆形结构。

进一步的，所述导流结构还包括用于将气流引导至所述出气口的引导部 件。

进一步的，所述引导部件包括在所述内部空腔的内壁面上相对设置的第 一螺旋部和第二螺旋部，所述第一螺旋部和所述第二螺旋部设置在所述第二 导流件的远离所述进气口的一侧，且分别朝向所述出气口螺旋延伸；和/或，

所述引导部件包括设置在所述内部空腔的内壁面上的第三螺旋部和第 四螺旋部，所述第三螺旋部和所述第四螺旋部设置在所述第二导流件的靠近 所述进气口的一侧，其中，所述第三螺旋部从靠近所述第二导流件的位置朝 向背离所述进气口的流向方向以及朝向所述出气口的方向螺旋延伸，所述第 四螺旋部从靠近所述第三螺旋部的远离所述第二导流件的一端朝向所述出 气口螺旋延伸；所述引导部件还包括与所述第三螺旋部相对设置的第五螺旋 部和与所述第四螺旋部相对的第六螺旋部。

进一步的，所述进气口处形成有向所述内部空腔内延伸的筒状部，所述 筒状部上固定有用于与所述阀芯配合接触的密封结构，所述密封结构为与所 述筒状部的内壁螺纹连接的筒状结构。

进一步的，所述出气口处的出气管的壁上设置有管接头。

进一步的，所述出气口处的所述出气管的内部形成为锥形结构，所述锥 形结构的横截面沿远离所述阀芯的方向逐渐变小。

本发明提供的泄气阀，在阀芯打开时，可以通过所述导流结构引导从进 气口进入的气流流动，使得气流平稳地进入到出气口的管道中，避免或减少 涡流产生，从而可以避免产生涡流哨音的现象。

本发明的另一方面还提供一种发动机管路总成，所述发动机管路总成 包括中冷器出气管、空气滤清器出气管、曲轴箱通风管以及如上所述的泄 气阀，其中，所述泄气阀的所述进气口与所述中冷器出气管连通，所述出 气口与所述空气滤清器出气管连通，所述管接头与所述曲轴箱通风管连 通。

所述发动机管路***相对于现有技术与上述泄气阀所具有的优势相 同，在此不再赘述。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说 明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明 的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限 定。在附图中：

图1为根据本发明的一个实施方式中所述的泄气阀结构示意图；

图2为泄气阀的部分剖切结构示意图；

图3为图2的部分放大图；

图4为图3所示的结构中阀芯处于打开状态时气体流动的示意图；

图5为阀座的俯视图；

图6为阀座从A-A处的剖切结构示意图；

图7为图6中去掉进气口处的部分结构以清楚显示导流结构的示意图；

图8显示出与图7相对的一侧的螺旋部的结构布置；

图9显示出从图5的B-B处剖切时第一导流件的结构；

图10显示出从图5的C-C剖切时第二导流件的结构。

附图标记说明：

1-阀体；11-阀座；111-第一螺旋部；112-第二螺旋部；113-第三螺旋 部；114-第四螺旋部；115-第五螺旋部；116-第六螺旋部；117-第一导流 件；118-第二导流件；119-筒状部；12-上阀体；13-管接头；14-密封件；3- 进气口；4-出气口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式 中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等 指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是在实际应用 中所处的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指 示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操 作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明提供一种泄气阀，如图1和图2所示，该泄气阀包括具有进气口 3和出气口4的阀体1以及所述阀体1中设置的用于封堵进气口3的阀芯2， 其中，所述泄气阀的与所述进气口3和出气口4连通的内部空腔中设置有用 于引导气流以防止从进气口3流向出气口4的气流形成涡流而产生哨音的导 流结构。

本发明提供的泄气阀，在阀芯打开时，可以通过所述导流结构引导从进 气口3进入的气流流动，使得气流平稳地进入到出气口4的管道中，避免或 减少涡流产生。因此，本发明提供的技术方案，通过避免在阀芯打开时，进 气口3的高速气流直接吹拂出气口，在出气口处的管道内形成涡流从而产生 涡流哨音的现象。

下面结合附图并根据具体实施方式对本发明提供的技术方案进行详细 说明。

如图2-图4所示，本实施方式中，阀体1包括阀座11和与阀座11固定 连接的上阀体12，其中，进气口3和出气口4以及所述内部空气设置在阀座 11上。

本实施方式中，进气口3和出气口4成角度设置，通常地，进气口3和 出气口4成直角设置。阀芯2可以沿进气口3的轴向移动，从而可以打开或 关闭进气口3，使得泄气阀处于泄压状态或者截止状态。

本实施方式中，进气口3和出气口4之间的所述导流结构包括第一导流 件117，第一导流件117设置在出气口4处且从进气口3的边缘上延伸以能 够防止进气口3的气流直接进入所述出气口4。在该泄气阀的阀芯2打开时， 进气口3的气流通过第一导流件117的引导向上吹拂(如图4方向)，防止 气流直吹出气口4而形成涡流哨音。

优选地，第一导流件117的结构如图5-图7和图9所示，该第一导流件 117为沿进气口3的圆周轴向延伸并径向外扩的扇形板。

所述导流结构还包括设置在所述内部空腔的内壁面上并与第一导流件 117的位置相对的第二导流件118，第二导流件118设置为能够引导气流向 与所述进气口3的流向相反的方向流动，即打到第二导流件118上的气流可 以被引导至向下流动(如图4方向)。

优选地，第二导流件118的结构如图5-图7和图10所示，该第二导流 件118为沿所述内部空腔的内壁面圆周向远离进气口3的方向延伸并径向向 内倾斜的扇形板，其中所述内部空腔为圆形结构。

为防止气流冲撞所述内部空腔的内壁面而产生二次涡流哨声，所述导流 结构还包括用于引导上方和下方的气流流动，从而将气流平顺地引导至出气 口4的引导部件。

优选地，所述引导部件包括在所述内部空腔的内壁面上相对设置的第一 螺旋部111和第二螺旋部112(即第一螺旋部111和第二螺旋部112分别设 置在相对的两侧，更优选地，第一螺旋部111和第二螺旋部112对称设置)， 所述第一螺旋部111和第二螺旋部112设置在第二导流件118的远离进气口 3的一侧(即如图中所示的，第一螺旋部111和第二螺旋部112在第二导流 件118上方的位置)，且分别朝向出气口4螺旋延伸。通过第一螺旋部111和第二螺旋部112可以引导上方的气流平顺地进入到出气口4中。

所述引导部件还包括设置在所述内部空腔的内壁面上的第三螺旋部113 和第四螺旋部114，所述第三螺旋部113和第四螺旋部114设置在第二导流 件118的靠近进气口3的一侧(即如图中所示的，第三螺旋部113和第四螺 旋部114在第二导流件118的下方位置)，其中，第三螺旋部113从靠近第 二导流件118的位置朝向背离进气口3的流向的方向以及朝向出气口4的方 向螺旋延伸，第四螺旋部114从靠近第三螺旋部113的远离第二导流件118的一端朝向出气口4螺旋延伸。

所述引导部件还包括与第三螺旋部113相对设置的第五螺旋部115和与 所述第四螺旋部114相对的第六螺旋部116。

在泄气阀打开时，气流从泄气阀的进气口3进入，然后部分气流在第一 导流件117的导流下，向上吹拂，阻止气流直吹泄气阀的出气口4，防止产 生泄气涡流哨音，由于泄气产生气流量较多，在出气口4对面的第二导流件 118引导气流向下流动，在导入泄气阀下方的气流会分散，下方的气流沿第 三螺旋部113和第五螺旋部115平顺地流向底部，然后顺着第四螺旋部114 和第六螺旋部116向上流至出气口4。可防止气流冲撞泄气阀周边壁面二次产生涡流哨声。同时，导入泄气阀上方的气流也会分散，然后顺着第一螺 旋部111和第二螺旋部112平顺地流至出气口4，防止气流冲撞泄气阀周边 壁面二次产生涡流哨声。

本实施方式中，第一螺旋部111、第三螺旋部113和第四螺旋部114的 布置如图7所示，第二螺旋部112、第五螺旋部115和第六螺旋部116的布 置如图8所示，在此，第一螺旋部111、第三螺旋部113和第四螺旋部114 与第二螺旋部112、第五螺旋部115和第六螺旋部116基本对称。当然，各 也可不对称设置，例如，第一螺旋部111和第二螺旋部112的位置可上下设 置，只要能够将上方的气流平顺地引导至出气口4即可。其中各个所述螺旋 部的结构可以为螺旋延伸的片状结构，也可以为三角状的或者其它结构形 式。

另外，本领域技术人员还可以理解，用于引导气流流动的所述导流结构 并不限于本实施方式中的包括有第一导流件117、第二导流件118和各螺旋 部件的结构形式，其它的能够引导气流平顺流动的结构形式也可。

此外，本实施方式中，进气口3处形成有向所述内部空腔内延伸的筒状 部119，筒状部119上固定有用于与阀芯2配合接触的密封结构14，由于阀 体1通常采用注塑的方式形成，其精度不能与阀芯配合形成密封，因此在筒 状部119上固定密封结构14，优选地，该密封结构14为与筒状部119的内 壁螺纹连接的筒状结构。应该可以理解的是，筒状部119并不是必须的，也 可不设置筒状部119，在此设置筒状部119是为更方便地固定密封结构14。

另外，本实施方式中，所述出气口4处的出气管的壁上设置有管接头13。

如图5和图6所示，出气口4处的出气管的内部形成为锥形结构，所述 锥形结构的横截面沿远离所述阀芯的方向逐渐变小，管接头13设置在内部 为所述锥形结构的壁上。

本实施方式中的泄气阀是针对应用于发动机的进气管路***时进行设 计的。在应用于发动机的管路连接时，具有进气口3的一端与发动机的中冷 器出气管连接，具有出气口4的一端与空气滤清器出气管连接。在此设置管 接头13，是为连接发动机的曲轴箱通风管路。曲轴箱***内的液态油会通过 曲轴箱通风管流入该泄气阀内，受到出气口4处管路的锥形结构的限制，油 不会流入到空气滤清器出气管内，而会沿锥形结构慢慢积聚在该泄气阀的阀 座的内部空腔内。这样，在泄气阀打开的瞬间，高压气体从阀芯和阀座之间 的缝隙流出，积聚的油液被高压气体打散成油雾，油雾随气体进入到内部空 腔滤清器出气管内。这样可以避免油滴积聚而产生漏油现象。

根据本发明的另一方面，还提供一种发动机管路总成，该发动机管路 总成包括中冷器出气管、空气滤清器出气管、曲轴箱通风管以及如上所述 的泄气阀，其中，所述泄气阀的进气口3与中冷器出气管连通，出气口4与 空气滤清器出气管连通，管接头13与曲轴箱通风管连通。

当行车急减速及刹车时，发动机节气门关闭，中冷***管路压力急剧 增加，为防止中冷管内部高压破坏增压器叶轮，所述泄气阀打开，高速气 流通过泄气阀打开的缝隙泄到空气滤清器出气管内。其中，在泄气阀打开 的时，中冷器出气管内的气流从泄气阀的进气口3进入，然后部分气流在第 一导流件117的导流下，向上吹拂，阻止气流直吹泄气阀的出气口4；而冲 击到第二导流件118上的气流会被引导至向下流动；然后被引导至上方的气流顺着第一螺旋部111和第二螺旋部112流至出气口4，下方的气流顺着第 三螺旋部113和第五螺旋部115流向底部，然后顺着第四螺旋部114和第六 螺旋部116向上流至出气口4。

本发明提供的泄气阀，通过对专利产品CFD仿真分析，可以看出该泄 气阀在出气口4处基本无涡流，气流流动状态平稳，可有效消除涡流噪音。 因此，在该泄气阀应用于发动机管路***中时，可有效提升车辆的NVH性 能。

另外，本申请提供的泄气阀，集成了管接头13，可通过该管接头13连 接曲轴箱通风管。发动机曲轴箱内油气主要是发动机气缸内气体燃烧产生 及机油润滑***润滑活塞产生的窜气，这些油气会通过曲轴箱通风管路进 入到泄气阀，由于管接头13所连接的管路的楔形结构的限制，曲轴箱通风 ***内的液态油不会流入到空气滤清器出气管内，而是慢慢积聚在泄气阀 底部的内腔中，在泄气阀打开的瞬间，高速气体会吹到液态油上而将液态油打散成油雾。然后，油雾随气流在第一导流件117、第二导流件118的引 导下流动，最后沿各个螺旋部流至出气口4，其中，第二导流件118引导气 流向下流动时，气流会吹拂泄气阀底部的油液，使底部油液被吹拂出泄气 阀底部。从而更好地泄气阀底部的液态油打散成油雾后吹拂至空滤出气管 内，由此保证进气***、中冷***内的油均为气态，不会产生油滴积聚， 从而可避免进气***及中冷***产生漏油现象，保证整车行车安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡 在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应 包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种泄气阀，所述泄气阀包括具有进气口(3)和出气口(4)的阀体(1)以及所述阀体(1)中设置的用于封堵所述进气口(3)的阀芯(2)，其特征在于，所述泄气阀的与所述进气口(3)和所述出气口(4)连通的内部空腔中设置有用于引导气流以防止从所述进气口(3)流向所述出气口(4)的气流形成涡流而产生哨音的导流结构。

2.根据权利要求1所述的泄气阀，其特征在于，所述进气口(3)和所述出气口(4)成角度设置，所述导流结构包括第一导流件(117)，所述第一导流件(117)设置在所述出气口(4)处且从所述进气口(3)的边缘上延伸以能够阻挡所述进气口(3)的气流直接进入所述出气口(4)。

3.根据权利要求2所述的泄气阀，其特征在于，所述导流结构还包括设置在所述内部空腔的内壁面上并与所述第一导流件(117)的位置相对的第二导流件(118)，所述第二导流件(118)设置为能够引导气流向与所述进气口(3)的流向相反的方向流动。

4.根据权利要求3所述的泄气阀，其特征在于，所述第一导流件(117)为沿所述进气口(3)的圆周轴向延伸并径向外扩的扇形板；和/或，

所述第二导流件(118)为沿所述内部空腔的内壁面圆周向远离所述进气口(3)的方向延伸并径向向内倾斜的扇形板，其中所述内部空腔为圆形结构。

5.根据权利要求3所述的泄气阀，其特征在于，所述导流结构还包括用于将气流引导至所述出气口(4)的引导部件。

6.根据权利要求5所述的泄气阀，其特征在于，所述引导部件包括在所述内部空腔的内壁面上相对设置的第一螺旋部(111)和第二螺旋部(112)，所述第一螺旋部(111)和所述第二螺旋部(112)设置在所述第二导流件(118)的远离所述进气口(3)的一侧，且分别朝向所述出气口(4)螺旋延伸；和/或，

所述引导部件包括设置在所述内部空腔的内壁面上的第三螺旋部(113)和第四螺旋部(114)，所述第三螺旋部(113)和所述第四螺旋部(114)设置在所述第二导流件(118)的靠近所述进气口(3)的一侧，其中，所述第三螺旋部(113)从靠近所述第二导流件(118)的位置朝向背离所述进气口(3)的流向方向以及朝向所述出气口(4)的方向螺旋延伸，所述第四螺旋部(114)从靠近所述第三螺旋部(113)的远离所述第二导流件(118)的一端朝向所述出气口(4)螺旋延伸；

所述引导部件还包括与所述第三螺旋部(113)相对设置的第五螺旋部(115)和与所述第四螺旋部(114)相对的第六螺旋部(116)。

7.根据权利要求1所述的泄气阀，其特征在于，所述进气口(3)处形成有向所述内部空腔内延伸的筒状部(119)，所述筒状部(119)上固定有用于与所述阀芯(2)配合接触的密封结构(14)，所述密封结构(14)为与所述筒状部(119)的内壁螺纹连接的筒状结构。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的泄气阀，其特征在于，所述出气口(4)处的出气管的壁上设置有管接头(13)。

9.根据权利要求8所述的泄气阀，其特征在于，所述出气口(4)处的所述出气管的内部形成为锥形结构，所述锥形结构的横截面沿远离所述阀芯的方向逐渐变小。

10.一种发动机管路总成，其特征在于，所述发动机管路总成包括中冷器出气管、空气滤清器出气管、曲轴箱通风管以及根据权利要求8或9所述的泄气阀，其中，所述泄气阀的所述进气口(3)与所述中冷器出气管连通，所述出气口(4)与所述空气滤清器出气管连通，所述管接头(13)与所述曲轴箱通风管连通。