空气滤清器堵塞报警触发装置、报警系统、发动机及车辆的制作方法

1.本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种空气滤清器堵塞报警触发装置、报警系统、发动机以及车辆。


背景技术：

2.曲轴箱通风系统(pcv)是发动机的常见设置，可以降低因曲轴箱压力增高对发动机带来的负面影响。对于使用闭式呼吸系统的曲轴箱通风系统，可以将曲轴箱废气引入发动机的进气系统进行二次燃烧。即，曲轴箱的通风口和发动机的进气管路直接设置有进气管路。其中，该进气管路连接在发动机进气管路中空气滤清器的下游，这样在发动机进气系统中的空气滤清器发生堵塞的情况下，会导致发动机吸气时过量的吸入曲轴箱内的气体，过量的吸入曲轴箱内的气体会导致：1、曲轴箱内的机油消耗大；2、进气系统中油气过多、易发生机油腐蚀进气管或者出现油气泄露的问题；3、发动机吸入过多机油导致其燃烧效率降低、整车排放性能降低。这就需要及时更换空气滤清器。现有技术中存在空气滤清器堵塞报警装置，但是具有以下缺陷：其一、结构复杂、制造成本高；其二、现有的报警装置仅仅是起到警报的作用，并不能有效限制曲轴箱内的油气进入进气系统。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种空气滤清器堵塞报警触发装置、报警系统、发动机及车辆，该空气滤清器堵塞报警触发装置在能够触发警报的同时还能够有效限制曲轴箱内的油气进入发动机的进气系统。
4.为了实现上述目的，本公开的第一方面，提供一种空气滤清器堵塞报警触发装置，所述空气滤清器堵塞报警触发装置包括阀门、弹性件和触发机构，所述阀门可活动地设置在曲轴箱的缸盖的通风口，所述弹性件设置在所述阀门和所述通风口之间，以能够在所述通风口两侧压力差的作用下控制所述阀门关于所述通风口的开度，所述触发机构能够根据所述开度触发空气滤清器的滤芯堵塞警报。
5.可选地，所述触发机构包括电阻丝和电流检测装置，并且所述阀门和所述电阻丝上分别设置有接线端子，所述阀门可沿所述电阻丝滑动接触并电连接，以在所述开度变化时改变两个所述接线端子之间电流流经所述电阻丝的长度，所述电流检测装置用于检测串接两个所述接线端子、所述阀门和所述电阻丝的串联电路的电流，以根据该电流大小触发报警。
6.可选地，所述阀门通过转轴可转动地设置于所述通风口处，所述转轴垂直于所述通风口的轴向，所述阀门包括用于闭合所述通风口的第一部分和用于与所述电阻丝滑动接触的第二部分，所述电阻丝用于固定于所述缸盖的内壁并沿大致平行于所述通风口的轴向延伸。
7.可选地，所述第二部分上形成有穿设孔以供所述电阻丝贴合穿设。
8.可选地，所述第一部分上设置有排气孔，以用于使所述曲轴箱内的气体通过所述
连接管路排向所述进气系统，所述第一部分由非金属材料制成，所述第二部分由导电的金属材料制成。
9.可选地，所述通风口处设置有两端贯通的通风管，所述通风管的内端凸出于所述缸盖的内壁，所述阀门通过转轴可转动地设置于所述通风管的所述内端，所述转轴垂直于所述通风管的轴向并且安装在所述通风管的边缘。
10.可选地，所述弹性件构造为复位弹簧，所述复位弹簧的一端与所述阀门连接，另外一端用于与所述缸盖的内壁连接。
11.本公开的第二方面，提供一种空气滤清器堵塞报警系统，所述报警系统包括所述的空气滤清器堵塞报警触发装置、控制器和报警装置，所述控制器根据所述空气滤清器堵塞报警触发装置的触发信号控制所述报警装置报警。
12.本公开的第三方面，提供一种发动机，包括曲轴箱和进气系统，所述曲轴箱的通风口的一侧连通曲轴箱，另外一侧通过连接管路连接在发动机进气系统的空气滤清器的下游，所述发动机还包括所述的空气滤清器堵塞报警系统。
13.本公开的第四方面，提供一种车辆，所述车辆包括所述的发动机。
14.在上述技术方案中，通过将阀门可活动地设置在曲轴箱的缸盖的通风口处，并且弹性件设置在阀门和通风口之间，以能够在通风口两侧压力差的作用下控制阀门的开度，通过对阀门开度的调节可以有效地限制曲轴箱内的油气通过连接管路进入进气系统，尤其是在空气滤清器发生堵塞的情况下，通过调节阀门的开度可以防止发动机吸气时过量的吸入曲轴箱内的油气，进而避免过量的消耗曲轴箱内的机油，以及防止进气系统中油气过多、机油腐蚀进气管或者出现油气泄露的问题，并且防止发动机吸入过多机油导致燃烧效率降低、整车排放性能降低；另外，触发机构能够根据阀门的开度触发空气滤清器的滤芯堵塞的警报，提醒用户更换或者清理滤芯；此外，本技术的空气滤清器堵塞报警触发装置结构简单、制造成本低。
15.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
16.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
17.图1是本公开一种实施方式的空气滤清器堵塞报警触发装置，其中，图中还示意出了曲轴箱的缸盖的结构示意图。
18.附图标记说明
[0019]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
阀门
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11
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排气孔
[0020]
12
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第一部分
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13
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第二部分
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131
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穿设孔
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弹性件
[0022]
31
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电阻丝
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32
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接线端子
[0023]
10
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缸盖
[0024]
20
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通风管
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201
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内端
[0025]
202
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外端
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30
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转轴
具体实施方式
[0026]
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0027]
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”通常是指具体结构轮廓的内和外，具体可以参照图1所示，所使用的术语如“第一、第二”仅是为了区分一个要素和另外一个要素，并不具有顺序性和重要性。
[0028]
如图1所示，本公开提供一种空气滤清器堵塞报警触发装置，该空气滤清器堵塞报警触发装置用于设置在曲轴箱的缸盖10的通风口处，该通风口的一侧连通曲轴箱(未图示)，另外一侧通过连接管路(未图示)与设置有空气滤清器(未图示)的进气系统(未图示)连通，空气滤清器堵塞报警触发装置包括阀门1、弹性件2和触发机构，阀门1可活动地设置在上述通风口处，弹性件2设置在阀门1和通风口之间，以能够在通风口两侧压力差的作用下控制阀门1关于通风口的开度，触发机构能够根据开度触发空气滤清器的滤芯堵塞的警报。
[0029]
在此需要作出说明的是，在发动机不工作的状态下，曲轴箱以及连接管路间的压力差(即通风口两侧的压力差)在理论状态下为零；在发动机处于工作状态下，曲轴箱内的压力值大于连接管路内的压力值，曲轴箱内气体在压力差的作用下流向所述进气系统；若进气系统中的空气滤清器发生堵塞或者接近其使用寿命时，进气阻力达到或超过发动机正常工作的极限，曲轴箱与连接管路间的压力差增大，发动机吸气时会过多的抽取曲轴箱内的蒸汽，导致进气系统管路内部油气过多，机油消耗量增高、进气系统受机油腐蚀破坏风险增大，发动机吸入过多的机油导致其燃烧效率降低、整车排放性能降低。
[0030]
在上述技术方案中，通过将阀门1可活动地设置在曲轴箱的缸盖10的通风口处，并且弹性件2设置在阀门1和通风口之间，以能够在通风口两侧压力差的作用下控制阀门1的开度，通过对阀门1开度的调节可以有效地限制曲轴箱内的油气通过连接管路进入进气系统，尤其是在空气滤清器发生堵塞的情况下，通过调节阀门1的开度可以防止发动机吸气时过量的吸入曲轴箱内的油气，进而避免过量的消耗曲轴箱内的机油，以及防止进气系统中油气过多、机油腐蚀进气管或者出现油气泄露的问题，并且防止发动机吸入过多机油导致燃烧效率降低、整车排放性能降低；另外，触发机构能够根据阀门1的开度触发空气滤清器的滤芯堵塞的警报，提醒用户更换或者清理滤芯；此外，本技术的空气滤清器堵塞报警触发装置结构简单、制造成本低。
[0031]
在一种实施方式中，所述弹性件2构造为使得：在进气系统中的空气滤清器发生堵塞且发动机处于工作状态下，曲轴箱与连接管路间的压力差增大并达到或超过指定的阈值，阀门1在该压力差的作用下克服弹性件2的弹性力处于闭合或者即将闭合上述通风口的状态，从而可以在有效地限制过量的油气通过连接管路进入进气系统；在进气系统中的空气滤清器未发生堵塞且发动机处于工作状态下，曲轴箱与连接管路间的压力差小于指定的阈值，阀门1在弹性件2的作用下处于常开的状态。
[0032]
具体地，参照图1所示，触发机构可以包括电阻丝31和电流检测装置(未图示)，并且阀门1和电阻丝31上可以分别设置有接线端子32，阀门1可沿电阻丝31滑动接触并电连接，以在开度变化时改变两个接线端子32之间电流流经电阻丝31的长度，电流检测装置用于检测串接两个接线端子32、阀门1和电阻丝31的串联电路的电流，以根据该电流大小触发
报警，从而提醒用户更换或者清理空气滤清器的滤芯。另外，电阻丝31的长度以及电阻率均可以根据实际需要进行调整，以匹配不同型号的发动机曲轴箱通风系统的需求。
[0033]
更具体地，当进气系统中的空气滤清器发生堵塞后，阀门1处于闭合或者即将闭合上述通风口的状态，与此同时，阀门1和电阻丝31上的两个接线端子32之间的电流流经电阻丝31的长度达到最短或者最长，电流检测装置检测到的电流达到最大值或者最小值，进而触发报警。
[0034]
在一种实施方式中，该触发机构还可以包括电源(未图示)，该电源可以构造为蓄电池。阀门1上的接线端子32可以通过导线与该蓄电池的正极连接，电阻丝31上的接线端子32可以通过导线与蓄电池的负极连接，从而构成电源、阀门1、电阻丝31的串联电路。电流检测装置用于检测串联电路中的电流，以根据电流的大小触发报警。可选地，该电流检测装置可以是安培表。具体进行设计时，电阻丝31的电阻值应选型合理，充分利用安培表的量程，当然，本公开并不对电流检测装置的具体类型作限定，也可以选用其他符合要求的用于检测电流的装置。
[0035]
在其他的实施方式中，触发机构可以包括电阻丝31和电阻检测装置(未图示)，并且阀门1和电阻丝31上可以分别设置有接线端子32，阀门1可沿电阻丝31滑动接触并电连接，以在开度变化时改变两个接线端子32之间电流流经电阻丝31的长度，电阻检测装置用于检测串接两个接线端子32间的接入电路中的电阻丝31的阻值，以根据该电阻大小触发报警，从而提醒用户更换或者清理空气滤清器的滤芯。可选地，该电阻检测装置可以是电阻表，当然，本公开并不对电阻检测装置的具体类型作限定，也可以选用其他符合要求的用于检测电阻的装置。
[0036]
再或者，在其他的实施方式中，触发机构可以包括电阻丝31和距离检测装置，并且阀门1和电阻丝31上可以分别设置有接线端子32，阀门1可沿电阻丝31滑动接触并电连接，以在开度变化时改变两个接线端子32之间电流流经电阻丝31的长度，距离检测装置可以包括红外线发射器(未图示)和红外线接收器(未图示)，其中一个接线端子32上可以设置有红外线发射器，另外一个接线端子32上可以设置有红外线接收器，通过该距离检测装置可以检测出两个接线端子32之间电流流经电阻丝31的长度，以根据该长度触发报警。当然，本公开并不会对距离检测装置的具体类型作限定，也可以选用其他符合要求的用于检测距离的装置。
[0037]
可选地，参照图1所示，阀门1可以通过转轴30可转动地设置于通风口处，转轴30垂直于通风口的轴向，阀门1包括用于闭合通风口的第一部分12和用于与电阻丝31滑动接触的第二部分13，电阻丝31用于固定于缸盖10的内壁并沿大致平行于通风口的轴向延伸。
[0038]
在该种实施方式中，首先，阀门1绕垂直于通风口的轴向的转轴30转动设置在缸盖10的通风口处，例如可以设置在通风口的内侧，并且由上可知的是，弹性件2是设置在阀门1和通风口之间的，则在发动机工作的情况下，弹性件2能够感知通风口两侧的压力变化，从而可以控制阀门1在通风口处的转动变化，进而可以对通风口的开度进行调节。其次，电阻丝31沿大致平行于通风口的轴向延伸，并且阀门1与该电阻丝31之间形成滑动接触，则在阀门1绕垂直于通风口的轴向的转轴30转动的过程中，可以改变阀门1和电阻丝31上的两个接线端子32之间电流流经电阻丝31的长度，进而对上述串联电路中的电流进行改变，以根据电流的大小触发报警。当然，本公开并不对阀门1具体的活动方式作限定，也可以选用滑动
等方式设置于缸盖10的通风口处，本公开对此不作限定。
[0039]
另外，在上述实施方式中，将阀门1设置为用于闭合通风口的第一部分12和用于与电阻丝31滑动接触的第二部分13。具体地，第一部分12可以构造为用于覆盖通风口的圆形板状结构，而第二部分13可以是从该圆形板状结构的外缘沿径向向外延伸的凸起板，主要的作用是便于结构的布置和设计。更具体地，该凸起板上可以形成有穿设孔131以供电阻丝31贴合穿设，以使得在该凸起板与电阻丝21滑动的过程中保持电连接。在其他的实施方式中，例如，第二部分13上可以是布置有电磁吸附结构，在通电时，电阻丝31能够与第二部分13相吸附且形成电连接，并且，在此基础上，第二部分13也可以与电阻丝31形成滑动接触而不脱离。本公开并不对第二部分13与电阻丝31的具体配合方式作限定，第一部分12和第二部分13也可以构造为任意适当的形状和结构，本公开对此也不作限定。
[0040]
进一步地，如图1所示，第一部分12上可以设置有排气孔11，以用于使曲轴箱内的气体通过连接管路排向进气系统，防止曲轴箱内完全封闭而导致曲轴箱内的压力值过高，引起机油外渗的现象。排气孔11的布置位置及设计数量可以根据需求进行设定，本公开对此不作限定。
[0041]
在材料的选择上，第一部分12可以由非金属材料制成，第二部分13可以由导电的金属材料制成。该第一部分12的非金属材料可以由耐高温且质量轻的非金属材料制成，例如可以是合成树脂或者陶瓷材料等；第二部分13可以构造为导电性能优良、且耐机油的金属薄片，例如可以是铜等金属材料。
[0042]
在一种实施方式中，如图1所示，通风口处可以设置有两端贯通的通风管20，阀门1通过转轴30可转动地设置于通风管20的内端201，转轴30垂直于通风管20的轴向并且安装在通风管20的边缘。一方面，通过设置该通风管20可以便于与连接管路的连接，例如，连接管路可以与通风管20的外端202连接，实用性强；另外一方面，可以便于阀门1的布置连接。在一种具体的方式中，通风管20的内端201可以凸出于缸盖10的内壁，缸盖10的外边缘也可以向内弯折以用于与曲轴箱连接，并且可以对凸出与缸盖10的内壁的通风管20的内端201形成有效的保护。
[0043]
在弹性件2的选择上，可以选择构造为复位弹簧，在一种实施方式中，复位弹簧的一端可以与阀门1连接，另外一端可以用于与缸盖10的内壁连接。例如，该复位弹簧可以构造为压缩弹簧，在发动机不工作的状态下，该压缩弹簧仅仅大致处于原始长度的状态，在发动机处于工作状态下时，阀门1在通风口两侧压力差的作用下调节关于通风口的开度，并且在调节开度的过程中不断对压缩弹簧施加力的作用。在进气系统中的空气滤清器发生堵塞的情况下，通风口两侧压力差的大小达到指定的阈值，阀门1在该压力差的作用下克服压缩弹簧的弹性力处于闭合或者即将闭合通风口的状态，从而可以在空气滤清器处于堵塞的状态下，防止过量的油气进入进气系统中。
[0044]
上述复位弹簧不限于构造为压缩弹簧；也可以构造为拉伸弹簧，通过在缸盖10的内壁上设置安装支架(未图示)，拉伸弹簧的一端连接于安装支架，另外一端连接于阀门1背离通风口的一侧；再或者，该复位弹簧也可以构造为扭簧，该扭簧可以应用于阀门1处于转动状态下的技术方案中，该扭簧可以套设于转轴30上以能够在通风口两侧压力差的作用下控制阀门1关于通风口的开度。亦或是，该弹性件2也可以构造为电子弹簧、空气弹簧等，上述类型的弹簧的弹性刚度等可以根据实际需求进行调整，以匹配不同型号的发动机曲轴箱
通风系统的需求。
[0045]
当然，在其他的实施方式中，弹性件2也可以不构造为上述种类的弹簧，也可以构造为弹性片或者弹性块等，本公开对此不作任何的限定，均纳入本公开的保护范围之内。
[0046]
本公开还提供一种报警系统，该报警系统可以包括空气滤清器堵塞报警触发装置、控制器(未图示)和报警装置(未图示)，控制器可以根据空气滤清器堵塞报警触发装置的触发信号控制报警装置报警。例如，在一种实施方式中，控制器可以构造为plc或者单片机，报警装置可以构造为扬声器，该控制器用于与报警触发装置中的电流检测装置连接，通过接收电流检测装置中的电流信号，例如达到电流限定值，控制器将该电流限定值下的电流信号发送至扬声器中以转换为声音信号进行报警。
[0047]
本公开另外还提供一种发动机，该发动机包括上述的空气滤清器堵塞报警系统。
[0048]
本公开此外还一种车辆，该车辆包括上述的发动机。
[0049]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0050]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0051]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。