专利名称：车辆发动机进气道、车辆发动机及车辆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车辆发动机进气道、车辆发动机以及车辆，属于车辆技术领域。
背景技术：
汽车发动机进气道是发动机所需空气的进口和通道，进气道不仅供给发动机一定流量的空气，而且进气流场要保证压气机和燃烧室正常工作。而节气门是用来控制通过进 气道的空气进入引擎的一道可控阀门。车子加速是否灵活，与节气门和进气道的清洁是很有关系的。进气道积炭的原因主要来自机油蒸汽，其次是空气中的微粒和水分，含油蒸汽到达进气道时变冷，其中的油会凝结在进气道表面，随之蒸汽中夹杂的积炭也会沉积在这些部位，如图I所示，因为节气门2’开启的缝隙空气流量最大，空间小，气体温度也底，所以在进气道I’的节气门2’附近最容易凝结而积碳。节气门多长时间会脏，取决于空气滤清器质量、使用机油的品牌、质量，行驶路段状况，空气温度状况，发动机工作温度、驾驶习惯等多方面。即使就个体而言，也不是能用固定公里数来确定清洗节气门时间的，新车第一次清洗节气门间隔最长，而以后由于曲轴箱通风管和进气道中油气的不断凝结，清洗频度会增加。现有技术中，通常会在节气门上加装过滤装置，降低节气门清洗频率，但是仅在节气门上加装过滤装置对于微小颗粒的沉积效果不明显，从而在进气道的节气门附近还是容易积碳。
实用新型内容为了解决现有技术中车辆发动机进气道易积碳的问题，本实用新型提供了一种车辆发动机进气道、车辆发动机及车辆，通过将进气通道内壁表面设计为疏水性表面，减少微颗粒在进气道的吸附，从而减少进气道积碳现象的发生。本实用新型所提供的技术方案为一种车辆发动机进气道，所述车辆发动机进气道为中空管状，所述车辆发动机进气道的内壁上形成具有自清洁功能的疏水性表面。进一步的，所述车辆发动机进气道的内壁表面具有凹凸不平的凹凸结构，所述凹凸结构外涂覆有低表面能涂层，所述低表面层涂层表面形成所述疏水性表面。进一步的，所述凹凸结构由具有纳米级间距的多个V型凹坑结构形成。进一步的，所述V型凹坑结构的宽度为5 20微米，深度为1(T20微米。进一步的，所述低表面能涂层的厚度为f 2微米。进一步的，所述低表面能涂层的材料为聚四氟乙烯。本实用新型还提供了一种车辆发动机，其包括本实用新型所述的车辆发动机进气道。本实用新型还提供了一种车辆，其安装有本实用新型所述的车辆发动机进气道。本实用新型的有益效果为本实用新型提供了一种车辆发动机进气道，通过将进气通道内壁表面设计为疏水性表面，使得进气道的内壁表面具有可自清洁的功能，并能有效阻止了微颗粒吸附在进气道上，从而减少进气道积碳现象发生，降低进气道及节气门的清洗频率，节约车辆用户的清洗费用。
图I表示现有技术中进气道的结构示意图；图2表示本实用新型的车辆发动机进气道的结构示意图；图3表示本实用新型的车辆发动机进气道的疏水性表面的结构示意图；图4表示具有纳米级间距的多个微观的V型凹坑结构形成的凹凸结构减小空气阻力的原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。为了解决现有技术中车辆发动机进气道内容易积碳的问题，本实用新型提供了一种车辆发动机进气道。如图2所示，本实用新型的车辆发动机进气道为中空管状，其与现有技术中的车辆发送机进气道不同的是，本实用新型的车辆发动机进气道I的内壁表面设计为具有自清洁功能的疏水性表面la。本实用新型提供了一种车辆发动机进气道1，通过将其进气通道内壁表面设计为疏水性表面la，使得该进气道I的内壁表面具有可自清洁的功能，并能有效阻止了微颗粒吸附在进气道I上，从而减少进气道I积碳现象发生，降低进气道I及节气门2的清洗频率，节约车辆用户的清洗费用。疏水性表面Ia具有疏水性，可实现自清洁效果，自然界中许多生物体表面都具有疏水性，例如荷叶表面具有微纳米二维结构，而且在荷叶表面上还有一层低表面能的蜡质层，使得荷叶表面具有超疏水性能，当液体滴落到荷叶表面上时可以形成一个较大的接触角，并能自由的滚动，除此之外，蝴蝶的翅膀，鸟类的羽毛也具有类似的特性。因此，表面具有疏水性需要具备两个条件，一是表面具有粗糙的微观形貌，即纳米级的粗糙表面，二是具有低表面能。因此，本实施例中，优选的，如图3所示，车辆发动机进气道I的内壁表面上加工形成细微且凹凸不平的凹凸结构11 (即车辆发动机进气道I的内壁表面加工形成具有微观形貌的微观粗糙表面)，凹凸结构11外涂覆有低表面能涂层12，从而低表面能涂层12的表面即形成所述的疏水性表面la。本实施例中，通过将进气道I表面加工形成凹凸结构11 (即具有微观形貌的微观粗糙表面)，并在该凹凸结构11外涂覆低表面能涂层12，形成具有疏水性的进气道I内壁表面，其中，凹凸结构11 (微观形貌的微观粗糙表面)可以使流经的气体在近壁面产生微漩涡，有效的降低气体与壁面的阻力，而低表面能涂层12可以降低微型颗粒与进气道I内壁表面的吸附。如图3所示，常见的凹凸结构11可以是由具有纳米级间距的多个微观的V型凹坑结构形成(即由多个具有纳米级间距的微观的V型凹坑结构形成的波浪形微观粗糙表面)，还可以为由微观正弦波结构或矩形方波结构等形成的波浪形微观粗糙表面，从实际减阻效果上来看，由多个微观的V型凹坑结构形成的凹凸结构11和微观正弦波结构形成的凹凸结构11较好，而微观矩形方波结构较差，且在某些参数范围内无减阻效果。从加工角度来看，具有微观的V型凹坑结构的微观粗糙表面结构几何参数简单，加工制备简单易行，用车削加工的方式即可加工出相应的结构，因此，本实施例中，如图3所示，优选的，凹凸结构11采用多个微观的V型凹坑结构Ila形成(即在进气道I的内壁上加工具有纳米级间距的多个微观V型凹坑结构11a，以形成具有微观形貌的微观粗糙表面)，可以改变节气门进气道I表面的空气流场，减小空气及微颗粒与壁面的阻力。如图4所示，进气道I内壁表面形成凹凸结构11 (即进气道I内壁表面形成具有微观形貌的微观粗糙表面)，当空气流经进气道I内壁表面时，将在微观的V型凹坑结构Ila内产生微漩涡，从而使得自由来流在平行人工微漩涡上流动，而只与微漩涡接触，并不与进气道I内壁表面接触，如同在进气道I内壁表面与来流之间形成一排滚柱，而起到了类似“滚柱轴承”一样的效果，使得上层气体与进气道I内壁表面的滑动摩擦转换为滚动摩擦，从 而达到减阻降噪的目的。另外，本实施例中，如图3所示，优选的，微观的V型凹坑结构I Ia的宽度a为5 20微米，深度b为1(T20微米。当微观的V型凹坑结构Ila的宽度a为5 20微米，深度b为I(T20微米时，减小空气阻力效果最好。此外，本实施例中，优选的，低表面能涂层12的厚度为广2微米。低表面能涂层12的材料为聚四氟乙烯，还可以采用含氟丙烯酸树脂、或多种氟碳涂料，也有相似的性质。本实用新型的第二个目的在于提供一种安装有本实用新型的车辆发动机进气道I的车辆发动机。本实用新型的第三个目的在于提高一种安装有本实用新型的车辆发动机进气道I的车辆，尤其是一种汽车。以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种车辆发动机进气道，所述车辆发动机进气道为中空管状，其特征在于所述车辆发动机进气道的内壁上形成有具有自清洁功能的疏水性表面。
2.根据权利要求I所述的车辆发动机进气道，其特征在于所述车辆发动机进气道的内壁表面具有凹凸不平的凹凸结构，所述凹凸结构外涂覆有低表面能涂层，所述低表面能涂层表面形成所述疏水性表面。
3.根据权利要求2所述的车辆发动机进气道，其特征在于所述凹凸结构由具有纳米级间距的多个V型凹坑结构形成。
4.根据权利要求3所述的车辆发动机进气道，其特征在于所述V型凹坑结构的宽度为5 20微米，深度为10 20微米。
5.根据权利要求3所述的车辆发动机进气道，其特征在于所述低表面能涂层的厚度为I 2微米。
6.根据权利要求2所述的车辆发动机进气道，其特征在于所述低表面能涂层的材料为聚四氟乙烯。
7.—种车辆发动机，其特征在于包括如权利要求I至6任一项所述的车辆发动机进气道。
8.—种车辆，其特征在于安装有如权利要求I至6任一项所述的车辆发动机进气道。
专利摘要本实用新型提供了一种车辆发动机进气道、车辆发动机及车辆，其中，所述车辆发动机进气道为中空管状，所述车辆发动机进气道的内壁上形成有具有自清洁功能的疏水性表面。本实用新型提供了一种车辆发动机进气道，通过将进气通道内壁表面设计为疏水性表面，使得进气道的内壁表面具有可自清洁的功能，并能有效阻止了微颗粒吸附在进气道上，从而减少进气道积碳现象发生，降低进气道及节气门的清洗频率，节约车辆用户的清洗费用。
文档编号F02M35/104GK202789237SQ201220261588
公开日2013年3月13日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者隋涛 申请人:北京汽车股份有限公司