一種電加熱防結(jié)冰裝置以及曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電加熱防結(jié)冰裝置以及曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，包括發(fā)熱體，第一導(dǎo)熱管，第二導(dǎo)熱管，殼體，插接頭，第一電極端子和第二電極端子，其中，所述發(fā)熱體與導(dǎo)熱管貼合；所述第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管封裝在殼體中，第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管不相接且具有一定間隙；所述第一電極端子和第二電極端子分裝至插接頭；所述第二電極端子與第一導(dǎo)熱管相連，第一電極端子與第二導(dǎo)熱管相連；所述插接頭固定至殼體，并用于給電。利用結(jié)冰這一故障現(xiàn)象的特性，來實(shí)施開斷控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，方案可靠，易于實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】-種電加熱防結(jié)冰裝置以及曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于防止發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)冰的電加熱裝置，該裝置具備 自動(dòng)控制開啟能力，具體涉及一種電加熱防結(jié)冰裝置以及曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 采用閉式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的車用發(fā)動(dòng)機(jī)，需要將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的曲軸箱廢氣 持續(xù)引入到進(jìn)氣系統(tǒng)中，重新進(jìn)行燃燒。曲軸箱廢氣主要由燃燒時(shí)活塞環(huán)的泄露氣體構(gòu)成， 這部分氣體中含有大量燃燒產(chǎn)生的水汽。當(dāng)車輛在低溫環(huán)境下連續(xù)高速行駛時(shí)，曲軸箱廢 氣的溫度較低，廢氣中的水汽容易出現(xiàn)露化凝結(jié)，特別是在曲軸箱通風(fēng)管與進(jìn)氣系統(tǒng)的連 接處，廢氣與大量寒冷空氣交匯，被迅速冷卻，極易在接頭前端凝結(jié)成冰，并隨時(shí)間逐漸累 積，最終將曲軸箱通風(fēng)管與進(jìn)氣系統(tǒng)的接頭處完全堵塞，導(dǎo)致廢氣無法及時(shí)排除，曲軸箱內(nèi) 壓力急劇升高，油封沖出，機(jī)油快速泄露，最終導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無法工作，車輛拋錨。隨著我國(guó)乘 用車的普及和以及高速路網(wǎng)的增加，近些年反饋曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)冰堵塞導(dǎo)致的故障數(shù)在 逐漸增多。
[0003] 在解決曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)冰堵塞問題的方案中，部分汽車制造廠也使用了帶有加 熱功能的曲軸箱通風(fēng)管路接頭，這種電加熱接頭含有加熱部件，通電后能持續(xù)發(fā)熱，使用傳 熱性好的導(dǎo)熱管作為曲軸箱通風(fēng)管的連接接頭，然后能保證接頭處不出現(xiàn)結(jié)冰堵塞。
[0004] 由于曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)冰只發(fā)生在寒冷氣溫下，一般在-10°以上氣溫并不出現(xiàn) 此問題，因此根據(jù)環(huán)境溫度來確定加熱器是否需要工作是常見的一些控制思路。
[0005] 國(guó)內(nèi)外使用的這種類似加熱器的控制方案都是對(duì)溫度監(jiān)控，根據(jù)溫度信號(hào)來判斷 加熱器是否開啟。常見的是通過整車或發(fā)動(dòng)機(jī)自帶的環(huán)境溫度傳感器獲得環(huán)境溫度，ECU 監(jiān)控溫度信息并與設(shè)定的溫度限制進(jìn)行判斷，進(jìn)而輸出通斷信號(hào)，通過繼電器控制加熱器 是否通電工作，這種對(duì)溫度判定精度較高，執(zhí)行可靠。另一種是電加熱器本身集成有溫度開 關(guān)，機(jī)械式或電子式的，根據(jù)周圍溫度來開斷電路，控制加熱器是否工作。這種溫度監(jiān)控方 案都使得系統(tǒng)或者加熱器本身變的復(fù)雜，同時(shí)也額外增加了大量成本，另外溫度與結(jié)冰發(fā) 生的對(duì)應(yīng)關(guān)系難以準(zhǔn)確確定，不能精確做到按需開啟。也有部分車型中加熱器是保持常開 狀態(tài)，隨汽車發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)而開啟，不區(qū)別溫度要求，這樣雖然控制簡(jiǎn)單，但卻增加了大量無 用開啟的時(shí)間，增加了電量消耗，同時(shí)對(duì)電加熱器使用壽命應(yīng)有較高的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種電加熱防結(jié)冰裝置以及曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，提供一種新 的開啟控制方案，保證加熱器的功能要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不增加系統(tǒng)和零部件的復(fù)雜性。同時(shí) 降低對(duì)加熱器的壽命要求。通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將常規(guī)的導(dǎo)熱管分隔成不相通的電路2極，導(dǎo)熱 管形成的電路2極布置在結(jié)冰最先出現(xiàn)的區(qū)域。利用結(jié)冰故障出現(xiàn)后，冰的導(dǎo)電性將加熱 器的加熱電路導(dǎo)通，使實(shí)現(xiàn)加熱防止結(jié)冰堵塞的功能。具體技術(shù)方案如下：
[0007] -種電加熱防結(jié)冰裝置，包括發(fā)熱體，第一導(dǎo)熱管，第二導(dǎo)熱管，殼體，插接頭，第 一電極端子和第二電極端子，其中，
[0008] 所述發(fā)熱體與導(dǎo)熱管貼合；
[0009] 所述第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管封裝在殼體中，第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管不相接且 具有一定間隙；
[0010] 所述第一電極端子和第二電極端子分裝至插接頭；
[0011] 所述第二電極端子與第一導(dǎo)熱管相連，第一電極端子與第二導(dǎo)熱管相連；
[0012] 所述插接頭固定至殼體，并用于給電。
[0013] 進(jìn)一步地，所述間隙設(shè)置為第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管之間的電路斷路，其寬度設(shè) 置為電加熱防結(jié)冰裝置的積冰達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)可該寬度可被填滿從而形成電路通路。
[0014] 進(jìn)一步地，所述發(fā)熱體選擇PTC晶片。
[0015] 進(jìn)一步地，所述第一和第二導(dǎo)熱管采用黃銅管成型制造，其形狀相互配合且均有 一端延伸到接近加熱器接頭出口的最前端位置。
[0016] 進(jìn)一步地,所述殼體材質(zhì)為絕緣的尼龍PA6+30GF。
[0017] 進(jìn)一步地，所述第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管通過注塑工藝封裝在殼體中。
[0018] 進(jìn)一步地，所述發(fā)熱體通過導(dǎo)熱膠與第一導(dǎo)熱管和/或第二導(dǎo)熱管貼合。
[0019] 進(jìn)一步地，所述插接頭通過超聲波焊接與殼體焊接固定。
[0020] -種曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，采用如權(quán)利要求1-8所述的電加熱防結(jié)冰裝置，其裝配在 曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)與進(jìn)氣系統(tǒng)的連接處。
[0021] 進(jìn)一步地，電加熱防結(jié)冰裝置與水平面有一定傾角，其導(dǎo)熱管的出口朝下，兩導(dǎo)熱 管的延伸觸點(diǎn)處于最低點(diǎn)。
[0022] 與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用結(jié)冰這一故障現(xiàn)象的特性，來實(shí)施開斷控制，結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，方案可靠，易于實(shí)現(xiàn)。不是依靠對(duì)溫度信息的判斷來確定開斷，而是對(duì)故 障出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行判斷控制。通過在加熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)定，來實(shí)現(xiàn)對(duì)電加熱器的開斷控 制。既能確保加熱器防止結(jié)冰堵塞曲通系統(tǒng)的功能要求，又不需要依靠額外的溫度監(jiān)測(cè)，降 低了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)施。
[0023] 具體來說：
[0024] ?使用故障現(xiàn)象判斷開啟，理論上能得到最佳的開啟時(shí)機(jī)，真正做到按需工作。
[0025] ?不需要增加其他部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)施成本低。
[0026] ?按需工作，有效工作時(shí)間短，對(duì)加熱器使用壽命要求降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明電加熱器總成整體視圖
[0028] 圖2為圖1的裝配示意圖
[0029] 圖3(a) (b)為導(dǎo)熱管結(jié)構(gòu)示意圖
[0030] 圖4 (a) (b)為加熱器結(jié)冰位置和裝配位置示意圖
[0031] 圖中：
[0032] 1-殼體，2-插接頭，3-電極端子1，4-電極端子2, 5-PTC發(fā)熱體，6-導(dǎo)熱管1，7-導(dǎo) 熱管2

【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí) 施例。
[0034] 以示例結(jié)構(gòu)加熱器說明使用該發(fā)明專利的實(shí)施方式。加熱器使用PTC晶片作為發(fā) 熱體，導(dǎo)熱管6, 7選用黃銅管成型制造，殼體1為尼龍PA6+30GF。通過注塑工藝將導(dǎo)熱管 6, 7封裝在殼體1中，保證導(dǎo)熱管6, 7不相接且有合適距離（見圖-4)。將3,4電極端子與 2插接頭分裝好，使用有良好導(dǎo)電性的導(dǎo)熱膠將5-PTC發(fā)熱體與6-導(dǎo)熱管1貼合，4-電極 端子2與6-導(dǎo)熱管1相連，3-電極端子1與7-導(dǎo)熱管2相連，保證各部件位置正確，使用 超聲波焊接將2-插接頭與1-殼體焊接固定，構(gòu)成加熱器總成，從2-插件頭處常給電。
[0035] 加熱器一般裝配在曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)與進(jìn)氣系統(tǒng)的連接處，布置上要求加熱器與水 平面有一定傾角，使加熱器的出口朝下，處于最低點(diǎn)（見圖-4)。此處是含有大量水汽的曲 軸箱廢氣與進(jìn)氣系統(tǒng)中的空氣匯合點(diǎn)，試驗(yàn)驗(yàn)證是最先出現(xiàn)結(jié)冰的區(qū)域。當(dāng)車輛在較高氣 溫條件下行駛時(shí)，曲軸箱內(nèi)廢氣溫度高，其中含有的水汽難以凝結(jié)，不存在結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)。大部 分以氣體狀態(tài)經(jīng)過加熱器內(nèi)腔進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)，這時(shí)6, 7導(dǎo)熱管彼此不相連，加熱器不通電， 始終處于斷開狀態(tài)。而當(dāng)寒冷天氣出現(xiàn)，車輛持續(xù)的高速行駛，曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)中的廢氣溫 度較低，經(jīng)過加熱器出口進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)中時(shí)受大量冷空氣冷激作用，當(dāng)氣溫低至結(jié)冰臨界 點(diǎn)時(shí)，水汽就出現(xiàn)迅速露化并在加熱器出口最前端形成結(jié)霜，并隨時(shí)間在加熱器最前端逐 漸蔓延累積，結(jié)冰首先發(fā)生在加熱器前端最低點(diǎn)處，即圖-4所示區(qū)域A。隨著累積冰量的增 多，積冰逐漸填充滿6, 7導(dǎo)熱管間的間隙，冰的導(dǎo)電作用使得電路接通，加熱器開始通電工 作，發(fā)熱直到將積冰融化，融化的冰隨曲軸箱來的廢氣吹走并進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)，6, 7導(dǎo)熱管 間重新斷開，加熱器斷路，停止加熱。這樣利用故障發(fā)生時(shí)在特定區(qū)域產(chǎn)生的冰作為啟動(dòng)加 熱器的信號(hào)源，靠冰具有的導(dǎo)電特性，重復(fù)：斷開-結(jié)冰連通-融化再斷開的工作循環(huán)。實(shí) 現(xiàn)了對(duì)加熱器的自動(dòng)控制，又保證了加熱器防止結(jié)冰堵塞的功能。
[0036] 該技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)加熱器的開斷控制完全依靠故障發(fā)生的現(xiàn)象，控制準(zhǔn)確， 不需要依靠其它額外的監(jiān)控信息。實(shí)施可靠，成本相對(duì)低廉，為用于防止曲通系統(tǒng)結(jié)冰的電 加熱器開啟控制方案提供了 一種新思路。
[0037] 本發(fā)明專利的控制方案可以實(shí)施在各種用于防治曲通系統(tǒng)結(jié)冰的電加熱器結(jié)構(gòu) 中。這里以一款PTC發(fā)熱加熱器為例，來具體說明其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的技術(shù)方案和原理：
[0038] ?將用于傳熱同時(shí)兼做PTC發(fā)熱晶體電極的導(dǎo)熱管分割成不相連的2塊；
[0039] ? 2塊導(dǎo)熱管分別與不同電極相連通，但彼此是互相隔斷，使用注塑工藝將2塊導(dǎo) 熱管封裝在絕緣的尼龍殼體中；
[0040] ?合理設(shè)置2塊導(dǎo)熱管的形狀，使其都能延伸布置到接近加熱器接頭出口的最前 端位置。
[0041] ?加熱器裝配到車輛進(jìn)氣系統(tǒng)中時(shí)，應(yīng)布置成與水平面有一定角度，并保持加熱 器的出口是朝向下方。
[0042] ?確保在加熱器裝配位置時(shí)，2塊導(dǎo)熱管的延伸觸點(diǎn)是處于最下方。
[0043] ?結(jié)冰會(huì)在加熱器出口前端下方最先出現(xiàn)，當(dāng)結(jié)冰到一定程度后將分割的2塊導(dǎo) 熱管延伸觸點(diǎn)導(dǎo)通，加熱器通電開始加熱，融化積冰。
[0044] ?合理控制加熱器中2塊導(dǎo)熱管延伸觸點(diǎn)的位置和間隔距離，使結(jié)冰至一定程度 才會(huì)開啟加熱器，避免誤開啟和頻繁開斷。
[0045] 上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式 的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用 于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種電加熱防結(jié)冰裝置，其特征在于，包括發(fā)熱體，第一導(dǎo)熱管，第二導(dǎo)熱管，殼體， 插接頭，第一電極端子和第二電極端子，其中， 所述發(fā)熱體與導(dǎo)熱管貼合； 所述第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管封裝在殼體中，第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管不相接且具有 一定間隙； 所述第一電極端子和第二電極端子分裝至插接頭； 所述第二電極端子與第一導(dǎo)熱管相連，第一電極端子與第二導(dǎo)熱管相連； 所述插接頭固定至殼體，并用于給電。
2. 如權(quán)利要求1所述的電加熱防結(jié)冰裝置，其特征在于，所述間隙設(shè)置為第一導(dǎo)熱管 和第二導(dǎo)熱管之間的電路斷路，其寬度設(shè)置為電加熱防結(jié)冰裝置的積冰達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)可該 寬度可被填滿從而形成電路通路。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的電加熱防結(jié)冰裝置，其特征在于，所述發(fā)熱體選擇PTC晶 片。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電加熱防結(jié)冰裝置，其特征在于，所述第一和第二 導(dǎo)熱管采用黃銅管成型制造，其形狀相互配合且均有一端延伸到接近加熱器接頭出口的最 前端位置。
5. 如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的電加熱防結(jié)冰裝置，其特征在于，所述殼體材質(zhì)為 絕緣的尼龍PA6+30GF。
6. 如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電加熱防結(jié)冰裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)熱管 和第二導(dǎo)熱管通過注塑工藝封裝在殼體中。
7. 如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的電加熱防結(jié)冰裝置，其特征在于，所述發(fā)熱體通過 導(dǎo)熱膠與第一導(dǎo)熱管和/或第二導(dǎo)熱管貼合。
8. 如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的電加熱防結(jié)冰裝置，其特征在于，所述插接頭通過 超聲波焊接與殼體焊接固定。
9. 一種曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-8所述的電加熱防結(jié)冰裝置， 其裝配在曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)與進(jìn)氣系統(tǒng)的連接處。
10. 如權(quán)利要求9所述的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，電加熱防結(jié)冰裝置與水平面有 一定傾角，其導(dǎo)熱管的出口朝下，兩導(dǎo)熱管的延伸觸點(diǎn)處于最低點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】F01M13/00GK104093223SQ201410300537
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】謝小祥, 李加旺, 朱道明 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司