一种进气系统及发动机的制作方法

本发明涉及能源汽车技术领域，尤其涉及一种进气系统及发动机。

背景技术：

由于天然气(主要为甲烷)具有资源丰富、排放污染低以及价格低廉的特点，被认为是一种非常具有发展前景的燃料；其中，由天然气作为燃料的汽车发动机应用较为广泛。

在冬季外界环境温度较低的情况下，尤其在天然气汽车长时间停放、小负荷运行或空载高速行驶的过程中，使进入发动机的混合器中的空气的温度较低；而天然气燃烧产生的废气中的水蒸气的含量高达13％，且废气主要为甲烷充分不燃烧产生的一氧化碳，其温度较高，容易导致温度较低的空气与温度较高的废气在进入混合器后(使废气再循环进入混合器的主要目的是：降低发动机的尾气排放，对环境友好)，混合器内的大量的水蒸汽凝结成小水滴，当小水滴随着空气及废气流至混合器的出气管时，小水滴接触到温度较低的出气管的壁面时，容易出现冻结成冰的问题，结成的冰块甚至会堵塞出气管，导致出气管内的气体不能流至发动机的进气歧管以及气缸内，使发动机停止运转，影响整个汽车的正常运行。

综上所述，亟需设计一种进气系统及发动机，来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提出一种进气系统，能够避免出气管内结冰，且具有自动化程度高的特点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种进气系统，进气系统包括：

进气接管，其用于空气的流入，且所述进气接管上设置有传感器，所述传感器用于检测流入所述进气接管内的空气的温度；

混合器，其一端与所述进气接管连接，所述混合器上设置有用于废气流入的进气口，所述混合器用于混合空气与废气；

出气管，所述出气管的一端与所述混合器上未与所述进气接管连接的一端相连，所述出气管的外周壁环设有加热装置，且所述加热装置的外侧包裹有隔热件；

控制器，所述控制器与所述传感器信号连接，且所述控制器与所述加热装置控制连接，所述控制器用于接收所述传感器的信号，并控制所述加热装置对所述出气管的外周壁进行加热。

优选地，所述加热装置包括继电器、温控开关及电阻丝，所述继电器与所述控制器控制连接，且所述温控开关一端与所述继电器电连接，另一端与所述电阻丝电连接，所述控制器能够控制所述继电器连通，使所述温控开关导通，以使所述电阻丝通电产生热量，以对所述出气管的外周壁进行加热。

优选地，所述温控开关贴合设置在所述出气管的外周壁，以用于检测所述出气管的外周壁的温度。

优选地，所述温控开关检测到所述出气管的外周壁的温度大于等于40℃时，所述温控开关断开。

优选地，所述控制器接收到所述传感器检测的温度值低于零下3℃时，以控制所述继电器连通。

优选地，所述进气系统还包括：

过渡管，所述过渡管的一端与所述进气接管连通，另一端与所述混合器连通。

优选地，所述进气系统还包括：

电子节气门，其设置在所述进气接管与所述过渡管之间，且所述电子节气门竖直固定在所述过渡管上。

优选地，所述进气接管与所述电子节气门之间通过连接胶管连通。

优选地，所述出气管的材质为铝合金铸造管。

本发明的另一个目的在于提出一种发动机，其包括的进气系统能够避免出气管内结冰，且具有自动化程度高的特点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种发动机，包括如上所述的进气系统，所述发动机还包括进气歧管，所述进气歧管与所述出气管连通，以将空气及发动机排出的废气在所述混合器内混合并经所述出气管引入所述进气歧管内。

本发明的有益效果为：

通过在进气接管上设置用于检测流入进气接管内的空气的温度的传感器，在混合器上设置有用于发动机排出的废气流入的进气口，以在混合器内使空气与废气混合，再经出气管流出至进气歧管及气缸内进行再次燃烧，以对废气进行循坏再利用，对环境友好；且在出气管的外周壁环设有加热装置，使控制器接收传感器的温度信号，并根据接收到的温度信号自动控制加热装置的开启，以使加热装置能够对出气管的外周壁进行自动加热，使出气管的壁面上的温度较高，当混合器内的小水滴随着空气及废气流至出气管时，小水滴接触到温度较高的出气管的壁面时，不会出现冻结成冰的问题，能够保证整个发动机的正常运转，且自动化程度高；同时，在加热装置的外侧包裹有隔热件，能够避免出气管的外周壁上的热量散失，使出气管的外周壁具有较好的加热效果。

附图说明

图1是本发明提供的进气系统的结构示意图；

图2是本发明提供的进气系统的控制示意图。

附图标记说明：

1-出气管；2-加热装置；21-电阻丝；22-温控开关；23-继电器；3-混合器；4-过渡管；5-电子节气门；6-连接胶管；7-进气接管；8-传感器；9-控制器。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其它等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而己。在整个说明书中，同样的附图标记指示同样的元件。

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例中，提出了一种进气系统以及包括该进气系统的发动机；发动机还包括进气歧管(图中未示出)，进气歧管与进气系统连接，以将空气及发动机燃烧排放的废气在进气系统内混合，并经进气系统引入进气歧管内，以通过进气歧管进入发动机的各个气缸内，以提升各个气缸之间进气量的均匀性。其中，进气歧管用于将进气系统的空气及废气分配至各个气缸的进气道内。本实施中，发动机为天然气发动机，即发动机的燃烧原料为天然气。

具体地，如图1和图2所示，进气系统包括进气接管7、混合器3、出气管1及控制器9。其中，进气接管7用于新鲜空气的流入，且在进气接管7上设置有传感器8，传感器8用于检测流入进气接管7内的空气的温度；混合器3的一端与进气接管7连接，在混合器3上设置有用于发动机燃烧排放的废气流入的进气口，混合器3用于混合空气与废气；出气管1的一端通过螺栓与混合器3上未与进气接管7连接的一端固定连接，出气管1的另一端通过螺栓与进气歧管连接，以使空气与废气经出气管1流至进气歧管及气缸内；且在出气管1的外周壁上环设有加热装置2，在加热装置2的外侧用箍带扎紧包裹有隔热件；控制器9与传感器8信号连接，且控制器9与加热装置2控制连接，控制器9用于接收传感器8的信号，并根据接收到的信号控制加热装置2自动对出气管1的外周壁进行加热。本实施例中，出气管1的材质为铝合金铸造管，铝合金铸造管的内壁较光滑，以便于气体及水蒸气的流通。

通过在进气接管7上设置用于检测流入进气接管7内的空气的温度的传感器8，在混合器3上设置有用于发动机排出的废气流入的进气口，以在混合器3内使空气与废气混合，再经出气管1流出至进气歧管及气缸内进行再次燃烧，以对废气进行循坏再利用，对环境友好；且在出气管1的外周壁环设有加热装置2，使控制器9接收传感器8的温度信号，并根据接收到的温度信号自动控制加热装置2的开启，以使加热装置2能够对出气管1的外周壁进行自动加热，使出气管1的壁面上的温度较高，当混合器3内的小水滴随着空气及废气流至出气管1时，小水滴接触到温度较高的出气管1的壁面时，不会出现冻结成冰的问题，能够保证整个发动机的正常运转，且自动化程度高；同时，在加热装置2的外侧包裹有隔热件，能够避免出气管1的外周壁上的热量散失，使出气管1的外周壁具有较好的加热效果。其中，由于发动机在运转的过程中需要对进气接管7内的压力值进行测试，且同时为了节省发动机内的安装空间，本实施例中，传感器8为温度压力传感器。温度压力传感器能够用于同时检测进气接管7内的空气的温度及气压值。其它实施例中，也可以将传感器8设置为温度传感器。

进一步地，如图2所示，加热装置2包括继电器23、温控开关22及电阻丝21，继电器23与控制器9控制连接，且温控开关22的一端与继电器23电连接，温控开关22的另一端与电阻丝21电连接，控制器9能够控制继电器23连通，使温控开关22导通，以使电阻丝21通电产生热量，电阻丝21产生的热量能够对出气管1的外周壁进行加热。其中，温控开关22贴合设置在出气管1的外周壁，以用于检测出气管1的外周壁的温度，当温控开关22检测到出气管1的外周壁的温度大于等于40℃时，温控开关22自动断开，以自动断开电阻丝21的电连接，从而停止对出气管1的外周壁加热，以防止出气管1的壁面的温度过高而造成能量浪费的问题。本实施例中的继电器23、温控开关22及电阻丝21均为现有技术中的常用部件，因此，此处不再对其工作原理及具体结构进行详细赘述。其中，当控制器9接收到传感器8检测的温度值低于零下3℃时，控制器9控制继电器23连通，以对出气管1的外周壁进行加热。

具体地，如图1所示，进气系统还包括过渡管4、电子节气门5以及连接胶管6。其中，过渡管4的一端与进气接管7连通，过渡管4的另一端通过螺栓与混合器3连接；电子节气门5设置在进气接管7与过渡管4之间，且电子节气门5通过螺栓竖直固定在过渡管4上，进气接管7与电子节气门5之间通过连接胶管6连通。本实施例中，连接胶管6的两端分别用夹箍固定在电子节气门5和进气接管7上，使用连接胶管6能够起到减振以及装配调整的效果。

通过将电子节气门5竖直固定在过渡管4上，能够避免将电子节气门5水平固定在过渡管4上而引起的水蒸气进入电子节气门5内的问题，以防止电子节气门5的阀片冻结在管壁上，避免了发动机在冷启动时出现的电子节气门5的阀片卡滞的问题；同时，将电子节气门5竖直固定在过渡管4上，还能避免在发动机停机时，混合器3内的废气中的水蒸气倒流回至电子节气门5内，从而进一步避免了发动机在冷启动时出现的电子节气门5的阀片卡滞的问题。

控制器9是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。本实施例中的控制器9为现有技术中常见的控制器，因此此处对其控制原理及工作过程不再进行详细赘述。

本实施例中的进气系统的具体工作过程：当新鲜空气进入进气接管7内，传感器8检测到进气接管7内的空气的温度值，并将检测到的温度值传至控制器9，控制器9接收到温度值，并判断是否需要对出气管1的外周壁进行加热。

当控制器9判断出接收到的温度值小于零下3℃时，控制器9发出加热信号至继电器23，继电器23自动连通，使温控开关22导通，从而给电阻丝21通电，以使电阻丝21加热产生热量至出气管1的外周壁，以对出气管1的外周壁进行加热，以当混合器3内的小水滴随着空气及废气流至出气管1时，小水滴接触到温度较高的出气管1的壁面时，不会出现冻结成冰的问题，能够保证整个发动机的正常运转，且自动化程度高。

加热直至当温控开关22检测到出气管1的外周壁上的温度大于等于40℃时，温控开关22自动断开，以断开电阻丝21的电连接，以停止对出气管1的外周壁进行加热，以避免能源浪费。既能自动避免小水滴在出气管1内的壁面冻结成冰，又能避免出气管1的外周壁的温度过高而导致能源的浪费。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。