發(fā)動機進氣組件、發(fā)動機系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種氣體輸送設(shè)備，尤其涉及一種用于發(fā)動機的氣體輸送設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車內(nèi)燃機的燃燒過程會導(dǎo)致一些氣體(包括燃燒產(chǎn)物和汽化的潤滑油，統(tǒng)稱為吹漏氣)由旁路通過柱塞環(huán)而進入至曲軸箱內(nèi)。這些氣體最終會通過曲軸箱強制通風(fēng)系統(tǒng)(Positive Crankcase Ventilat1n，PVC)從發(fā)動機的上部區(qū)域排放至進氣系統(tǒng)中。該吹漏氣與通過發(fā)動機的常規(guī)空氣混合后，在隨后的燃燒過程中燃燒，以確保吹漏氣中殘留的、未燃盡的碳?xì)浠衔锍浞秩紵?，從而減少發(fā)動機的有害污染物。該吹漏氣包括大量的水蒸氣，其是燃燒所產(chǎn)生的主要副產(chǎn)物。
[0003]渦輪增壓發(fā)動機的曲軸箱強制通風(fēng)系統(tǒng)通常包括兩個曲軸箱強制通風(fēng)路徑。其中，第一路徑從發(fā)動機(通常從凸輪軸蓋)到進氣歧管，當(dāng)進氣歧管中的壓力低于發(fā)動機的曲軸箱中的壓力時，使用該第一路徑；第二路徑從發(fā)動機到設(shè)置于渦輪增壓器前的進氣導(dǎo)管，當(dāng)進氣升壓來自于渦輪增壓器且當(dāng)進氣歧管中的壓力高于發(fā)動機的曲軸箱中的壓力時，使用該第二路徑。在上述情況下，設(shè)置于渦輪增壓器前的進氣導(dǎo)管中的壓力低于曲軸箱中的壓力。因此，在低溫情況下，發(fā)動機進氣管內(nèi)往往會積存由吹漏氣冷凝形成的大冰塊，這些大冰塊會對相關(guān)部件的正常工作造成不利影響。
[0004]圖1和圖2分別顯示了在低溫情況下吹漏氣在發(fā)動機進氣管中冷凝結(jié)成大冰塊的示意圖，而圖3和圖4則分別顯示了圖1和圖2所示的大冰塊離開進氣管道時的狀態(tài)示意圖。
[0005]如圖1和圖2所示，在極端寒冷的情況下，從進氣管道21通過的吹漏氣a往往冷凝形成小冰粒，這些小冰粒最終積聚在進氣管道21的底部，進一步形成大冰塊b。如圖3和圖4所示，一旦這些大冰塊b在氣流的帶動下從進氣管道21中離開時，就會對其他相關(guān)部件造成不利影響，例如，很可能會阻斷節(jié)流閥。更嚴(yán)重的是，某些體積較大的大冰塊b會鎖定節(jié)流閥板，使得節(jié)流閥板不能開啟，甚至影響汽車的駕駛性能，并妨礙汽車的安全行駛。
[0006]對于渦輪增壓發(fā)動機的曲軸箱強制通風(fēng)系統(tǒng)來說，該通風(fēng)系統(tǒng)的次要路徑使得吹漏氣通過主進氣系統(tǒng)，該主進氣系統(tǒng)包括增壓空氣冷卻器(中間冷卻器)及進氣導(dǎo)管的各個部分。由于這些吹漏氣的存在，使得在節(jié)流閥板前可能會有大量的水分，并隨后會冷凝凍結(jié)成冰塊。另外，這些水分也可以通過主空氣入口進入進氣系統(tǒng)，從而也會影響汽車的駕駛性能，并造成汽車安全行駛的問題。
[0007]因此，需要設(shè)計一種技術(shù)方案以避免大量冰塊(尤其是體積較大的冰塊)凍結(jié)積聚于發(fā)動機進氣管道內(nèi)。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型的目的在于提供一種發(fā)動機進氣組件，該進氣組件能夠有效地捕獲在進氣管底部凍結(jié)的冰塊，并使得所捕獲的冰塊的體積變小，從而不僅能夠有效地避免冰塊積聚而成大冰塊，并且還能有利地防止這些冰塊在離開進氣管時不會妨礙發(fā)動機的其他部件的正常工作，進而保障了發(fā)動機工作狀態(tài)的穩(wěn)定和安全。
[0009]根據(jù)本實用新型的上述目的，本實用新型提出了一種發(fā)動機進氣組件，該發(fā)動機進氣組件包括發(fā)動機進氣管，另外，該發(fā)動機進氣管底部設(shè)有冰塊捕集結(jié)構(gòu)，在冰塊捕集結(jié)構(gòu)上具有若干冰塊捕集槽；此外，發(fā)動機進氣組件還包括振動裝置，其與冰塊捕集結(jié)構(gòu)連接，以對其進行振動。
[0010]在上述技術(shù)方案中，在進氣管底部設(shè)置有若干冰塊捕集槽，該冰塊捕集槽將位于進氣管底部的一整片較大空間分成若干個較小的空間，即將進氣管底部分隔成若干較小的冰塊捕集空間，以防止氣體在進氣管底部凍結(jié)積聚成一整塊體積較大的冰塊，取而代之的是，使得氣體在進氣管底部凍結(jié)成若干體積較小(例如，細(xì)長條形狀)的冰塊，這些體積較小的冰塊較之于體積較大的冰塊更容易被振動裝置破碎，另外，體積較小的冰塊也更容易融化，由此，這些體積較小的冰塊可以隨著進氣管內(nèi)的氣流被帶出進氣管外，而不會干擾相關(guān)部件的正常工作，例如不會阻斷節(jié)流閥。
[0011]由于本實用新型設(shè)置了若干冰塊捕集槽，當(dāng)氣體冷凝成液體后，液體會流到各冰塊捕集槽中，并在各冰塊捕集槽中冷凝凍結(jié)成冰塊，因此在進氣管底部不會形成一整塊大冰塊，凍結(jié)于各冰塊捕集槽內(nèi)的冰塊體積相對較小。為此，較之于不設(shè)置冰塊捕集槽的技術(shù)方案，本實用新型的發(fā)動機進氣組件中的振動裝置在振動過程中，能夠更容易地使得這些冰塊在振動作用下破碎成體積更小的冰塊(或冰粒)而離開冰塊捕集槽。與此同時，在振動過程中，這些冰塊與各冰塊捕集槽之間的接觸程度會降低，也就是說，冰塊不容易粘附在冰塊捕集槽的內(nèi)壁(即冰塊捕集槽的底部或內(nèi)側(cè)壁)上，由此，降低了冰塊積聚于冰塊捕集槽內(nèi)的可能性。
[0012]在某些實施方式中，本實用新型所述的發(fā)動機進氣組件中的上述振動裝置連接于冰塊捕集結(jié)構(gòu)的底部。
[0013]基于上述實施方式，較為寬敞的冰塊捕集槽底部空間能夠為振動裝置提供較大的安裝空間。不同上述實施方式，還可以將振動裝置連接于冰塊捕集結(jié)構(gòu)的外側(cè)壁上。
[0014]在一些實施方式中，本實用新型所述的發(fā)動機進氣組件中的上述各冰塊捕集槽在發(fā)動機進氣管的長度方向上縱向延伸。
[0015]在這種實施方式下，在由各冰塊捕集槽構(gòu)成的冰塊捕集空間內(nèi)所形成的冰塊的長度方向與發(fā)動機進氣管的長度方向基本相同，即由各冰塊捕集槽構(gòu)成的冰塊捕集空間內(nèi)所形成的冰塊的長度方向與發(fā)動機進氣管內(nèi)氣體流動的方向基本保持一致，這種設(shè)置方式使得各冰塊捕集槽對進氣管內(nèi)氣體流通的影響較小。
[0016]如果將上述各冰塊捕集槽與發(fā)動機進氣管內(nèi)氣體流動的方向基本一致的設(shè)置方式稱為豎向設(shè)置，那么根據(jù)需要，在其他的一些實施方式中，也可以將冰塊捕集槽設(shè)置為橫向(即冰塊捕集槽的長度方向垂直于氣體流動的方向)或者斜向(即冰塊捕集槽的長度方向與氣體流動的方向具有銳角夾角)，當(dāng)然，橫向或斜向的設(shè)置方式較之于豎向設(shè)置的冰塊捕集槽，會對進氣管內(nèi)的氣體流通產(chǎn)生較大的影響。
[0017]在一種實施方式下，本實用新型所述的發(fā)動機進氣組件中的上述冰塊捕集槽為矩形槽。
[0018]在上述實施方式中，各冰塊捕集槽的頂部開口面積與底部面積沒有差別，從而使得冰塊捕集結(jié)構(gòu)的構(gòu)造更為簡單，更容易生產(chǎn)制造。
[0019]在另一實施方式下，本實用新型所述的發(fā)動機進氣組件中的上述冰塊捕集槽為正梯形槽。
[0020]在以上實施方式中，各冰塊捕集槽的頂部開口面積與底部面積具有差別，即頂部開口面積小于底部面積，一旦液體凍結(jié)成冰塊而被捕獲于冰塊捕集槽內(nèi)后，冰塊不容易從這樣的冰塊捕集槽中離開，只有經(jīng)振動裝置振動后冰塊體積變小后才能夠從冰塊捕集槽中離開。
[0021]在其他實施方式下，本實用新型所述的發(fā)動機進氣組件中的冰塊捕集槽為倒梯形槽或倒三角槽。
[0022]不同于采用正梯形結(jié)構(gòu)的冰塊捕集槽，采用倒梯形或倒三角結(jié)構(gòu)的冰塊捕集槽的頂部開口面積大于底部面積，這樣，可以有利地降低冰塊與冰塊捕集槽內(nèi)壁之間的附著程度。
[0023]在有些實施方式中，本實用新型所述的發(fā)動機進氣組件中的上述若干冰塊捕集槽在橫向方向上均布地設(shè)置。
[0024]在上述技術(shù)方案中，若干冰塊捕集槽是橫向(即是沿著與氣體流動的方向基本垂直的方向)地均勻排布的，以確保由氣體冷凝成的液體最大程度地集中于冰塊捕集結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0025]在此，在橫向方向上均布的若干冰塊捕集槽可以采用統(tǒng)一設(shè)置，也就是說，所有的冰塊捕集槽的結(jié)構(gòu)都是相同的，均為矩形槽，或是正梯形槽，倒梯形槽或倒三角槽的其中任意一種，也可以采用非統(tǒng)一設(shè)置，也就是說，各冰塊捕集槽的結(jié)構(gòu)都是不相同的，有的是矩形槽，有的是正梯形槽或倒梯形槽。由此，冰塊捕集結(jié)構(gòu)中的這些冰塊捕集槽可以根據(jù)實際情況(例如，由氣體冷凝成的液體在進氣管底部的冰塊捕集結(jié)構(gòu)上分布情況)來進行設(shè)置。
[0026]在某些實施方式中，本實用新型所述的發(fā)動機進氣組件中的上述振動裝置包括電磁振動器或電動振動器。
[0027]電動振動器的制造成本低，價格相對較為經(jīng)濟，并且使用時只需與電源連接即可，即插即用。
[0028]較之于電動振動器，電磁振動器能夠產(chǎn)生高頻振動，且振動強度可以通過控制裝置進行調(diào)節(jié)，使用靈活方便，工作效率較高。
[0029]進一步地，在本實用新型所述的發(fā)動機進氣組件中，上述振動裝置與供電裝置連接；供電裝置與控制裝置連接，供電裝置根據(jù)控制裝置的控制信號向振動裝置供電。
[0030]基于上述技術(shù)方案，上述供電裝置可以是外設(shè)的，也可以是車輛自身的供電設(shè)備。
[0031]更進一步地，本實用新型所述的發(fā)動機進氣組件還包括設(shè)于發(fā)動機進氣管內(nèi)的溫度傳感器，其與控制裝置連接。
[0032]上述溫度傳感器可以檢測進氣管內(nèi)的溫度變化，當(dāng)氣體冷凝并最終凍結(jié)成冰塊后，進氣管內(nèi)的溫度會下降，一旦溫度降低到超過一閾值范圍(例如，零攝氏度以下)時，控制裝置會接收來自于溫度傳感器所檢測的結(jié)果向供電裝置發(fā)出控制信號，以向振動裝置供電。
[0033]更進一步地，上述控制裝置為車輛引擎管理系統(tǒng)。
[0034]在此，車輛引擎管理系統(tǒng)(Engine Management System，簡稱EMS)是在發(fā)動機電子點火和電控汽油噴射系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的集電子控制噴射、排放控制、電子點火、起動、防盜、診斷、發(fā)動機組件控制等多功能于一體的集成電路系統(tǒng)，其能夠?qū)τ谲囕v的發(fā)動機的運行和工作狀態(tài)進行優(yōu)化控制，從而使得發(fā)動機始終處于最佳工況，進而達到提高性能和安全性，降低廢氣排放及節(jié)能環(huán)保的目的。
[0035]需要說明的是，在本實用新型的技術(shù)方案中，上文所提到的對于各個技術(shù)特征的進一步限定或描述，彼此之間是可以相互組合的，且各種組合方案均包括在本實用新型所要保護的范圍內(nèi)，除非組合之間出現(xiàn)了無法實施的矛盾。例如，振動裝置連接于冰塊捕集結(jié)構(gòu)的底部可以與各冰塊捕集槽在發(fā)動機進氣管的長度方向上縱向延伸設(shè)置以及各冰塊捕集槽為矩形槽組合。
[0036]本實用新型的另一目的在于提供一種發(fā)動機系統(tǒng)。該發(fā)動機系統(tǒng)中通過進氣管的氣體不會在進氣管底部積聚形成的一整塊大冰塊，并且凍結(jié)后的冰塊在振動作用下被排出進氣管外，一方面體積較大的冰塊不會滯留于進氣管內(nèi)，另一方面冰塊離開時不會影響發(fā)動機及其他部件的運行，從而保證了發(fā)動機系統(tǒng)運行的穩(wěn)