加热装置、闭式循环呼吸系统、发动机及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种加热装置、闭式循环呼吸系统、发动机及汽车。


背景技术：

2.油气分离器是曲轴箱通风系统中的主要组成部分，其气管用于排出曲轴箱窜气，并与发动机进气管连通设置。当外界温度较低时，进气管内的气流与曲轴箱窜气交汇，容易出现油气分离器气管结冰的现象，影响整车正常运转。
3.现有技术中，通常是将易结冰的气管设置为扩口管，同时在扩口管处加装保温层。
4.然而，寒冷条件下，扩口管的防结冰效果不佳，容易影响整车的使用性能。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种加热装置、闭式循环呼吸系统、发动机及汽车，用以解决现有技术中油气分离器的出气管的防结冰装置效果不佳的问题。
6.根据本实用新型实施例，提供一种加热装置，包括：套筒、进气管和排气管；
7.所述套筒的侧壁设置有进气口和出气口，所述套筒内设有第一流道和第二流道，所述第一流道供油气分离器排出的气体流过，所述第二流道与所述套筒的侧壁设置的进气口和排气口连通；
8.所述进气管的进气端用于与空气压缩机的出气管路连通，所述进气管的出气端与所述套筒的进气口连接；
9.所述排气管的进气端与所述套筒的排气口连接，所述排气管的出气端用于与干燥器的进气管路连通。
10.在一种可实现方式中，所述套筒内沿纵向设置有与所述套筒一体成型的中心管，所述中心管的进气端用于与所述油气分离器的出气管连通，所述中心管的出气端用于与空气滤清器的出气管连通；或者，
11.所述套筒套设在所述油气分离器的出气管上并与所述油气分离器的出气管密封连接，所述油气分离器的出气管将所述套筒分隔成所述第一流道和第二流道。
12.在一种可实现方式中，所述排气管设置有单向阀，所述单向阀用于使气体从所述套筒向所述干燥器的进气管路流动。
13.在一种可实现方式中，所述进气管设置有阀门，所述阀门用于控制所述进气管的通断。
14.在一种可实现方式中，所述阀门为三通阀，所述三通阀包括进气口、第一出气口和第二出气口，其中，所述进气口用于与所述空气压缩机的出气管路的出气口连接，所述第一出气口用于与所述干燥器的进气管路的进气口连接，所述第二出气口与所述进气管的进气口连接。
15.在一种可实现方式中，还包括控制单元，所述控制单元与所述阀门通讯连接，所述
控制单元用于控制所述阀门的开度。
16.在一种可实现方式中，所述加热装置还包括气体流量传感器，所述气体流量传感器设置在所述进气管，用于监测所述进气管的气体流量；所述气体流量传感器和所述控制单元通讯连接，所述控制单元用于根据所述气体流量控制所述阀门的开度；或者，
17.所述加热装置还包括温度传感器，所述温度传感器与所述控制单元通讯连接，所述温度传感器用于测量车外的环境温度，所述控制单元用于根据所述环境温度控制所述阀门的开度。
18.根据本实用新型实施例，提供一种闭式循环呼吸系统，包括油气分离器、空气滤清器和所述的加热装置，所述油气分离器的出气管与所述空气滤清器的出气管连通，所述加热装置的套筒套设在所述油气分离器的出气管上。
19.根据本实用新型实施例，提供一种发动机，包括曲轴箱和所述的闭式循环呼吸系统，所述闭式循环呼吸系统安装在所述曲轴箱上。
20.根据本实用新型实施例，提供一种汽车，包括车体和所述的发动机，所述发动机安装在所述车体上。
21.本实用新型提供一种加热装置、闭式循环呼吸系统、发动机及汽车。加热装置包括套筒、进气管和排气管。套筒内设置有第一流道和第二流道，套筒的侧壁设置有进气口和出气口，第一流道供油气分离器排出的气体流过，第二流道与进气口和出气口连通。进气管的进气端与空气压缩机的出气口连接，进气管的出气端与套筒的进气口。排气管的进气端与套筒的排气口连接，排气管的出气端用于与干燥器的进气管连通。在使用该加热装置时，空气压缩机排出的气体通过空气压缩机的出气管流入加热装置的进气管内，然后进入套筒的第二流道内，使得第二流道内的气体对第一流道内的气体进行加热，也就是说，第二流道内的气体对油气分离器排出的气体进行加热；换热后的第二流道内的气体再从排气管流入干燥器内。如此，加热装置即可实现对油气分离器的排出气体的加热，以便防止油气分离器的出气管结冰，保证闭式循环呼吸系统的正常运行，有利于整车的安全行驶。
附图说明
22.通过参照附图的以下详细描述，本实用新型实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对实用新型的多个实施例进行说明，其中：
23.图1为本实用新型实施例提供的一种加热装置的结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例提供的一种套筒的剖面图；
25.图3为本实用新型实施例提供的另一种套筒的剖面图。
26.附图标记说明：
27.100
‑
套筒；
28.110
‑
进气口；
29.120
‑
出气口；
30.130
‑
进气管；
31.140
‑
排气管；
32.150
‑
中心管；
33.200
‑
油气分离器；
34.300
‑
空气压缩机；
35.400
‑
三通阀；
36.500
‑
空气滤清器；
37.600
‑
单向阀；
38.700
‑
干燥器；
39.800
‑
控制单元；
40.900
‑
发动机。
具体实施方式
41.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
42.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
43.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
44.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
46.油气分离器是曲轴箱通风系统中的主要组成部分，其气管用于排出曲轴箱窜气，并与发动机进气管连通设置。当外界温度较低时，进气管内的气流与曲轴箱窜气交汇，容易出现油气分离器气管结冰的现象，影响整车正常运转。现有技术中，为了防止油气分离器气管出现结冰的现象，通常是将易结冰的气管设置为扩口管，同时在扩口管处加装保温层。然而，寒冷条件下，扩口管的防结冰效果不佳，容易影响整车的使用性能。
47.有鉴于此，本实用新型提供一种加热装置、闭式循环呼吸系统、发动机及汽车。加热装置包括套筒、进气管和排气管。套筒内设置有第一流道和第二流道，套筒的侧壁设置有进气口和出气口，第一流道供油气分离器排出的气体流过，第二流道与进气口和出气口连通。进气管的进气端与空气压缩机的出气口连接，进气管的出气端与套筒的进气口连接。排气管的进气端与套筒的排气口连接，排气管的出气端用于与干燥器的进气管连接。套筒内设置与套筒一体成型的中心管，中心管的两端分别用于与油气分离器的出气管连通，也即，中心管供油气分离器排出的气体流过；或者，套筒套设在油气分离器的出气管上，并与油气分离器的出气管密封连接。使用该加热装置时，空气压缩机排出的气体经进气管进入第二流道，并从排气管排出至干燥器。流经第二流道的气体可以加热中心管或者油气分离器的出气管内的气体，也就是说，使用该加热装置可以加热油气分离器排出的气体，进而达到油气分离器的出气管的防冷冻的效果。本实用新型能够防止油气分离器的出气管结冰，保证发动机正常运行，从而保障车辆安全行驶。
48.下面结合附图对本公开的几种可选地实现方式进行介绍，当本领域技术人员应当理解，下述实现方式仅是示意性的，并非是穷尽式的列举，在这些实现方式的基础上，本领域技术人员可以对某些特征或者某些示例进行替换、拼接或者组合，这些仍应视为本公开的公开内容。
49.图1示出了一种加热装置的结构。图2为图1中套筒的剖面图。如图1和图2所示，加热装置包括套筒100、进气管130和排气管140。套筒100内设置有第一流道和第二流道，套筒100的侧壁上设置有进气口110与出气口120，进气口110与出气口120同第二流道连通。第一流道供油气分离器200排出的气体流过。进气管130的进气端与空气压缩机300的出气口连接，进气管130的出气端与套筒100的进气口110连接，以便空气压缩机300排出的带有热量的气体进入套筒100内，进而对套筒100内第一流道内的气体加热。排气管140的进气端与套筒100的排气口连接，排气管140的出气端用于与干燥器700的进气管路连接，以便空气压缩机300排出的气体经第二流道进入干燥器700内。
50.示意性的，如图2所示，套筒100可以为纵向设置且具有顶盖和底板的空心圆柱状结构。当然，套筒100也可以是顶端和底端均密封的空心方柱或者具有其他截面形状的空心柱状结构。套筒100内纵向设置有与套筒100一体成型的中心管150，中心管150与套筒100的中心轴线重合。中心管150的下端为中心管150的进气端，中心管150的上端为中心管150的出气端。参照图1和图2，中心管150的进气端与油气分离器200的出气管连通，中心管150的进气端与油气分离器200的出气管连通，以便油气分离器200排出的气体能够通过套筒100的中心管150。可以理解，套管的中心管150即为套管的第一流道。
51.如图2所示，套筒100与中心管150可以限定出一个圆环柱状的空间，以供空气压缩机300排出的气体流过。套筒100的左侧外壁上设置有圆形进气口110，进气口 110与进气管130的出气端连接，套管的右侧外壁上设置有圆形出气口120，出气口 120与排气管140的进气端连接，进气管130与排气管140例如可以关于套管的中心轴线对称。气体可从进气管130通过进气口110进入此圆环柱状的空间内，并经出气口120从排气管140流出。可以理解，中心管150与套管的限定空间即为套筒100的第二流道。
52.可选地，本实施例中，如图1所示，加热装置还包括单向阀600，单向阀600设置在套筒100的排气管140内，单向阀600用于使气体从套筒100向干燥器700的进气管路流动。以便
防止气体出现逆流的现象，进而影响加热装置的加热效果。
53.在一种可实现方式中，加热装置的进气管130设置有阀门，阀门用于控制进气管130 的通断。在正常外部环境下，阀门控制进气管130断开，以便加热装置停止工作；在寒冷的外部环境下，阀门控制进气管130连通，空气压缩机300排出的气体进入第二流道，进而对中心管150进行加热，进而对油气分离器200排出的气体进行加热，防止中心管150结冰。
54.例如，如图1所示，阀门可以为三通阀400，包括进气口、第一出气口和第二出气口，其中，进气口用于与空气压缩机300的出气管的出气口连接，第一出气口用于与干燥器 700的进气管的进气口连接，第二出气口与进气管130的进气口连接。空气压缩机300排出的气体可以通过三通阀400的进气口和第一出气口进入干燥器700内，空气压缩机300 排出的气体还可以通过三通阀400的进气口和第二出气口进入套筒100内，并从套筒100 的排气管140进入干燥器700内。
55.可选地，加热装置还包括控制单元800，控制单元800与阀门通讯连接，控制单元800 用于控制阀门的开度，以便控制单元800可以自动调节管路内流通气体的流量，进而调节套筒100内的温度。当阀门开度大时，管路内气体流量大，套筒100内温度较高，可以提高加热装置的加热速率。当阀门开度小时，管路内气体流量小，套筒100内温度相对较低，可以减小加热装置的加热速率。
56.可选地，加热装置可以包括气体流量传感器，气体流量传感器设置在进气管130，用于监测进气管的气体流量；气体流量传感器和控制单元800通讯连接，控制单元800用于根据气体流量控制阀门的开度。或者，加热装置可以包括温度传感器，温度传感器与控制单元800通讯连接，温度传感器用于测量车外的环境温度，控制单元800用于根据环境温度控制阀门的开度。当外界环境温度较低或者气管内气体流量较小，控制单元800可以控制阀门开度变大，进而增加管道内的气体流量，增加管道内的温度，加快对中心管150的加热；当外界环境温度正常或者气管内气体流量较大，控制单元800可以控制阀门开度变小，进而减小管道内的气体流量，降低管道内的温度，减慢对中心管150的加热。
57.图3示出了另一种套筒100的结构。示意性的，如图3所示，套筒100可以为纵向设置并且具有顶盖和底板的空心圆柱结构。当然，套筒100也可以是空心方柱状结构或者具有其他截面形状的空心柱状结构。在套筒100的顶盖和底板上设置有同轴的圆形通孔，通孔可以与套筒100的中心轴线重合。套筒100的左侧外壁上设置有圆形进气口110，进气口110与进气管130的出气端连接，套管的右侧外壁上设置有圆形出气口120，出气口120与排气管140的进气端连接，进气管130与排气管140关于套管的中心轴线对称。
58.套筒100套设在油气分离器200的出气管上，也即是说，油气分离器200的出气管从套筒100底板上的圆形通孔伸入到套筒100内，然后该出气管从套筒100顶盖上的圆形通孔伸出套筒100，从而使得套筒100与油气分离器200的出气管之间限定出一圆环形空间。气体可从进气管130通过进气口110进入上述圆环形空间内，并经出气口120从排气管140流出。
59.为了避免环形空间内的气体从油气分离器200的出气管与套筒100的圆形通孔的孔壁之间的间隙散失，在套筒100的圆形通孔的孔壁与油气分离器200的出气管的外壁之间设置有密封圈，以便将套筒100与油气分离器200的出气管密封，从而防止气体从套筒100与油气分离器200的出气管连接处泄漏。
60.容易理解，在本示例中，油气分离器200的出气管将套筒100分隔成第一流道和第
二流道。上述圆环形空间即为供空气压缩机300排出的气体流通的第二流道。油气分离器 200的出气管即为供油气分离器200的排出气体流通的第一流道。
61.与上述实施例相同，本实施例中，加热装置还包括单向阀600，单向阀600设置在套筒100的排气管140内，单向阀600用于使气体从套筒100向干燥器700的进气管路流动。以便防止气体出现逆流的现象，进而影响加热装置的加热效果。
62.在一种可实现方式中，进气管设置有阀门，阀门用于控制进气管130的通断。在正常外部环境下，阀门控制进气管130断开，以便加热装置停止工作；在寒冷的外部环境下，阀门控制进气管130连通，空气压缩机300排出的气体进入第二流道，进而对油气分离器200的排气管进行加热，防止油气分离器200的排气管结冰。
63.可选地，阀门可以为三通阀400，包括进气口、第一出气口和第二出气口，其中，进气口用于与空气压缩机300的出气管的出气口连接，第一出气口用于与干燥器700的进气管的进气口连接，第二出气口与进气管130的进气口连接。空气压缩机300排出的气体可以通过进气口和第一出气口进入干燥器700内，空气压缩机300排出的气体还可以通过进气口和第二出气口进入套筒100内，并从套筒100的排气管140进入干燥器700内。
64.可选地，本实施例中，加热装置还包括控制单元800，控制单元800与阀门通讯连接，控制单元800用于控制阀门的开度。以便控制单元800可以自动调节管路内流通气体的流量，进而调节套管内的温度。当阀门开度大时，管路内气体流量大，套管内温度较高，可以提高加热装置的加热速率。当阀门开度小时，管路内气体流量小，套管内温度相对较低，可以减小加热装置的加热速率。
65.可选地，本实施例中，加热装置可以包括气体流量传感器，气体流量传感器设置在进气管，用于监测进气管的气体流量；气体流量传感器和控制单元800通讯连接，控制单元 800用于根据气体流量控制阀门的开度。或者，加热装置可以包括温度传感器，温度传感器与控制单元800通讯连接，温度传感器用于测量车外的环境温度，控制单元800用于根据环境温度控制阀门的开度。当外界环境温度较低或者气管内气体流量较小，控制单元 800可以控制阀门开度变大，进而增加管道内的气体流量，增加管道内的温度，加快对油气分离器200的出气管的加热；当外界环境温度正常或者气管内气体流量较大，控制单元 800可以控制阀门开度变小，进而减小管道内的气体流量，降低管道内的温度，减慢对油气分离器200的出气管的加热。
66.下文以本实施例为例简要描述该加热装置的工作过程。
67.当需要加热装置工作时，控制单元800可以控制三通阀400的进气口与第二出气口打开，并控制第一出气口关闭，使得空气压缩机300排出的气体通过进气口和第二出气口进入套筒100内，对油气分离器200的出气管进行加热，进而对油气分离器200的排出的气体进行加热。然后，套筒100内的气体从套筒100的排气管140排出到干燥器700内。当对油气分离器200的排出的气体的加热温度要求不高时，控制单元800可以进一步控制进气口与第二出气口的开度变小。当对油气分离器200的排出的气体的加热温度要求较高时，控制单元800可以进一步控制进气口与第二出气口的开度变大，以便实现对油气分离器 200的出气管的快速加热。
68.当不需要加热装置工作时，控制单元800可以控制三通阀400的进气口与第一出气口打开，并控制第二出气口关闭，使得空气压缩机300排出的气体通过进气口和第一出气口
直接进入干燥器700内。
69.进一步地，本实用新型还提供一种闭式循环呼吸系统，包括油气分离器200、空气滤清器500和上述的加热装置，油气分离器200的出气管与空气滤清器500的出气管连通，加热装置的套筒100套设在油气分离器200的出气管上。使用该闭式循环呼吸系统有利于实现曲轴箱的通风，防止发动机900出现故障或者磨损，有利于提高发动机900的经济性。
70.进一步地，本实用新型实施例提供一种发动机900，包括曲轴箱和上述的闭式循环呼吸系统，闭式循环呼吸系统安装在曲轴箱上。使用该发动机900有利于保证发动机900的可靠性，有利于提高发动机900的使用寿命，进而保证整车品质。
71.进一步地，本实用新型实施例提供一种汽车，包括车体和上述的发动机900，发动机 900安装在车体上。使用该汽车能够延长汽车的使用寿命，有利于保障驾驶人员的生命财产安全。
72.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
73.最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型已经进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施方式技术方案的范围。