一种发动机进气管及发动机系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气体输送管道，尤其涉及一种用于发动机的进气管道。本实用新型还涉及了一种发动机系统。
【背景技术】
[0002]汽车内燃机的燃烧过程会导致一些气体(包括燃烧产物和汽化的润滑油，统称为吹漏气)由旁路通过柱塞环而进入至曲轴箱内。这些气体最终会通过曲轴箱强制通风系统(Positive Crankcase Ventilat1n，PVC)从发动机的上部区域排放至进气系统中。该吹漏气与通过发动机的常规空气混合后，在随后的燃烧过程中燃烧，以确保吹漏气中残留的、未燃尽的碳氢化合物充分燃烧，从而减少发动机的有害污染物。该吹漏气包括大量的水蒸气，其是燃烧所产生的主要副产物。
[0003]涡轮增压发动机的曲轴箱强制通风系统通常包括两个曲轴箱强制通风路径。其中，第一路径从发动机(通常从凸轮轴盖)到进气歧管，当进气歧管中的压力低于发动机的曲轴箱中的压力时，使用该第一路径；第二路径从发动机到设置于涡轮增压器前的进气导管，当进气升压来自于涡轮增压器且当进气歧管中的压力高于发动机的曲轴箱中的压力时，使用该第二路径。在上述情况下，设置于涡轮增压器前的进气导管中的压力低于曲轴箱中的压力。因此，在低温情况下，发动机进气管内往往会积存由吹漏气冷凝形成的大冰块，这些大冰块会对相关部件的正常工作造成不利影响。
[0004]图1和图2分别显示了在低温情况下吹漏气在发动机进气管中冷凝结成大冰块的示意图，而图3和图4则分别显示了图1和图2所示的大冰块离开进气管道时的状态示意图。
[0005]如图1和图2所示，在极端寒冷的情况下，从进气管道21通过的吹漏气a往往冷凝形成小冰粒，这些小冰粒最终积聚在进气管道21的底部，进一步形成大冰块b。如图3和图4所示，一旦这些大冰块b在气流的带动下从进气管道21中离开时，就会对其他相关部件造成不利影响，例如，很可能会阻断节流阀。更严重的是，某些体积较大的大冰块b会锁定节流阀板，使得节流阀板不能开启，甚至影响汽车的驾驶性能，并妨碍汽车的安全行驶。
[0006]对于涡轮增压发动机的曲轴箱强制通风系统来说，该通风系统的次要路径使得吹漏气通过主进气系统，该主进气系统包括增压空气冷却器(中间冷却器)及进气导管的各个部分。由于这些吹漏气的存在，使得在节流阀板前可能会有大量的水分，并随后会冷凝冻结成冰块。另外，这些水分也可以通过主空气入口进入至进气系统中，从而也会影响汽车的驾驶性能，并造成汽车安全行驶的问题。综上所述，水蒸气能够通过主空气入口进入进气系统是造成上述情况的原因所在。
[0007]为此，企业亟需要一种能够有效地防止进气管道中积聚大冰块的装置或方法。【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于提供一种发动机进气管，该进气管能够将进气管内冷凝积聚成体积较大的冰块破碎成体积较小的冰块，以有效地防止大块冰块凝聚于进气管内，从而避免此类冰块在离开进气管时妨碍发动机的其他部件的正常工作，进而有利地保障发动机运行的稳定性和安全性。另外，本实用新型所述的进气管依靠自身的结构设计，在无需额外设置其他设备的情况下，就能够有效地将体积较大的冰块破碎成体积较小的冰块。
[0009]根据本实用新型的上述目的，本实用新型提出了一种发动机进气管，该发动机进气管的底部具有弹性部，弹性部根据发动机进气管的管内和管外的压力差变化发生形态变化，以向积聚在弹性部上的冰块施加破碎力。
[0010]在本实用新型的技术方案中，在进气管的底部设置有弹性部，该弹性部可以根据发动机进气管的管内和管外的压力差变化发生形变，以向积聚在弹性部上的体积较大的冰块施加作用力，从而将其破碎成体积较小的冰块，甚至是冰粒。由于该弹性部处于进气管的底部(即在进气管内的位置相对较低)，因此，气体(例如，吹漏气)非常容易冷凝于弹性部处，并最终凝结成大块冰块。该弹性部的破碎冰块的工作原理是:当进气管的管内和管外的压力差发生变化时，弹性部会在压力差的作用下发生形变，例如，发动机工作时，进气管进气时因空气的流动使得进气管内部气压小于进气管外部气压，使得弹性部向进气管的管内凸起；而当车辆加速时，进气管大量进气，使得管内气压升高，当管内气压高于管外气压时，弹性部又会向管外凸起；在车辆行驶过程中，速度的加减变化都会使进气管内的气压发生变化，从而引起弹性部向管内凸起或向管外凸起，从而向积聚在弹性部上的大块冰块施加作用力，进而将大块冰块破碎成小块冰块，以防止气体在进气管管内底部冻结形成一整块体积较大的冰块。这些经破碎后的体积较小的冰块在离开进气管底部时也更容易融化，由此，这些体积较小的冰块在离开进气管后不会干扰相关部件的正常工作，例如不会阻断节流阀的开启。
[0011]在此，上述压力差是指进气管的管内和管外所受到的气体压力的差值，该差值可以是正值，也可以是负值。
[0012]需要说明的是，在本技术方案中，所谓“发动机进气管的底部”是指发动机进气管管内的中轴线以下的管壁部分，并非仅限于发动机进气管管内最低处的管壁部分。
[0013]在某些实施方式下，上述弹性部在发动机进气管的底部连续地设置。
[0014]在发动机进气管的底部连续地设置的弹性部所产生的用于破碎冰块的作用力也相对更大，以使得大块冰块能够被破碎成体积更小的冰块。
[0015]更进一步地，在本实用新型所述的发动机进气管中，上述弹性部上设有若干向发动机进气管内部空间凸起的肋部，以在发动机进气管的底部形成若干冰块捕集空间。
[0016]在上述技术方案中，在弹性部上设置有若干向发动机进气管内部空间凸起的肋部，该肋部将一整片较大空间分成若干个较小的空间，即将进气管内设置弹性部的底部分隔成若干较小的冰块捕集空间，以使得吹漏气等气体在进气管的弹性部处冻结成若干体积较小(例如，长细条形状)的冰块，这些体积较小的冰块在弹性部向其施加作用力时更加容易被破碎，从而进一步地防止吹漏气等气体在进气管内壁的底部冻结形成一整块体积较大的冰块。
[0017]此外，更为优选的技术方案是，上述设置于弹性部上的肋部的长度方向可以与发动机进气管内气体流动的方向基本一致。也就是说，在由肋部构成的捕集空间内所形成的冰块的长度方向与发动机进气管内气体流动的方向基本保持一致，这种设置方式使得凸起的肋部对进气管内气体流通的影响较小。
[0018]如果将上述肋部的长度方向与发动机进气管内气体流动的方向基本一致的设置方式称为肋部的竖向设置，那么根据需要，在其他的一些实施方式中，也可以将肋部设置为横向(肋部的长度方向垂直于气体流动的方向)或者斜向(肋部的长度方向与气体流动的方向具有锐角夹角)，当然，横向或斜向的设置方式较之于竖向设置的肋部，会对进气管内的气体流通产生一定的影响。
[0019]进一步地，在本实用新型所述的发动机进气管中，上述弹性部包括若干被分隔开设置的弹性部区域。
[0020]在另外一些实施方式下，弹性部包括若干被分隔开设置的弹性部区域。相对于弹性部在发动机进气管的底部连续地设置的实施方式，在这种实施方式中，弹性部设置的弹性部区域是不连续的，也就是说，弹性部具有弹性部区域和非弹性部区域。
[0021]进一步地，本实用新型所述的发动机进气管中的上述弹性部根据发动机进气管的管内和管外的压力差变化从用于冰块积聚的第一形态变化到用于冰块破碎的第二形态。
[0022]在发动机的正常工作过程中，其管内和管外的压力差值总是会随着其工作进程不断发生变化的，由此，弹性部的形态也会随着压力的变化而发生变化。
[0023]在某些实施方式下，在本实用新型所述的发动机进气管中，上述第一形态为弹性部朝着发动机进气管的内部凸起，上述第二形态为弹性部朝着发动机进气管的外部凸起。
[0024]当进气管管内的压力低于进气管管外的压力时，设置于本实用新型进气管底部的弹性部是由进气管底部的外壁向内壁凸起的。基于上述技术方案，在这种状态下的弹性部处于其第一形