一种水分离装置、发动机进气系统和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，特别是涉及一种水分离装置、发动机进气系统和车辆。


背景技术：

2.在雨雪天气情况下，或者在有积水或积雪的路上奔驰时，车辆的发动机进气管路可能进水或者被雪堵住，无论是雨水或者雪堵塞融化后的水都可能进入发动机，进而导致发动机损坏。


技术实现要素：

3.基于上述问题，本实用新型提供了一种水分离装置、发动机进气系统和车辆，能够防止发动机进水。
4.本实用新型公开了如下技术方案：
5.本实用新型第一方面提供一种水分离装置，应用于发动机进气系统，所述装置包括：
6.进气口、水分离通道、出气通道、水分离板和排水孔；所述排水孔设置于水分离装置底壁；所述水分离通道为所述水分离装置壳体与所述出气通道侧壁间的形成的通道，与所述进气口连通；
7.所述水分离板的一端固定于所述水分离通道侧壁上，所述水分离板的另一端朝向排水孔倾斜，用于使气体中混合的液体附着在水分离板上，并由于重力作用汇集，通过排水孔排出；
8.出气通道用于使干燥的气体进入发动机。
9.在一个可能的实现方式中，所述水分离装置壳体与所述出气通道为嵌套的柱筒结构。
10.在一个可能的实现方式中，所述水分离装置壳体与所述出气通道为同轴的圆柱筒结构。
11.在一个可能的实现方式中，所述水分离板包括：固定在所述水分离装置壳体内侧壁上的第一水分离板，和/或固定在所述出气通道外侧壁上的第二水分离板，所述第一水分离板和第二水分离板均为扇环形结构。
12.在一个可能的实现方式中，所水分离板还包括：第三水分离板；所述第三水分离板设置在所述出气通道靠近排水孔的一端与排水孔之间，通过连接装置固定于出气通道侧壁上；
13.所述第三水分离板呈圆台状；所述第三水分离板的轴心与所述出气通道的轴心对齐，所述第三水分离板靠近所述出气通道一侧的圆面半径，小于或等于固定在所述出气通道外壁上的第二水分离板的非固定边沿到轴心的距离。
14.本实用新型第二方面提供一种发动机进气系统，包括：进气通道、如本实用新型第
一方面任一项所述的水分离装置、空气滤清器和发动机；
15.所述进气通道与所述水分离装置进气口连通；所述水分离装置出气通道与所述空气滤清器进气口连通；所述空气滤清器出气口与发动机连通；
16.所述水分离装置用于分离气体中的水分，使干燥的气体通过空气滤清器进入发动机。
17.在一个可能的实现方式中，所述系统还包括热气通道；所述热气通道出气口与所述进气通道、所述水分离装置进气口连通；所述热气通道设有控制阀以及控制阀执行器；
18.所述进气通道与所述水分离装置进气口、热气通道的连通处设有多孔板；
19.所述空气滤清器壳体上设有温度传感器和压力传感器；
20.所述多孔板用于阻隔进入所述进气通道的积雪；
21.所述压力传感器用于在检测到气压值达到气压上限值时，向控制阀执行器发送第一压力检测信号；
22.控制阀执行器用于根据第一压力检测信号打开控制阀，使来自热源的热气融化多孔板阻隔的积雪；
23.所述水分离装置用于分离积雪融化后的气体中的水分，使干燥的气体通过空气滤清器进入发动机。
24.在一个可能的实现方式中，所述温度传感器还用于在检测到空气滤清器中的气体温度高于第一温度预设值时，向控制阀执行器发送第一温度检测信号；
25.所述压力传感器还用于在检测到气压值下降到气压预设值时，向控制阀执行器发送第二压力检测信号；
26.控制阀执行器还用于根据第一温度检测信号和/或第二压力检测信号关闭热气通道的控制阀。
27.在一个可能的实现方式中，所述温度传感器还用于在检测到空气滤清器中的气体温度低于第二温度预设值时，向控制阀执行器发送第二温度检测信号。
28.控制阀执行器还用于根据第二温度检测信号打开热气通道的控制阀。
29.本实用新型第三方面提供一种车辆，包括如本实用新型第二方面任一项所述的发动机进气系统。
30.相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
31.本实用新型提供的一种水分离装置，一种水分离装置，应用于发动机进气系统，包括：进气口、水分离通道、出气通道、水分离板和排水孔；所述排水孔设置于水分离装置底壁；所述水分离通道为所述水分离装置壳体与所述出气通道侧壁间的形成的通道，与所述进气口连通；所述水分离板的一端固定于所述水分离通道侧壁上，所述水分离板的另一端朝向排水孔倾斜，用于使气体中混合的液体附着在水分离板上，并由于重力作用汇集，通过排水孔排出；出气通道用于使干燥的气体进入发动机。本实用新型的水分离装置通过水分离板将气体中的水分汇集并通过排水孔排出，分出干燥的气体供发动机使用，能够防止发动机进水。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本实用新型实施例提供的一种发动机进气系统结构示意图；
34.图2为本实用新型实施例提供的第一、第二水分离板展开的结构示意图；
35.图3a为本实用新型实施例提供的第三水分离板与出气通道侧壁连接关系的示意图；
36.图3b为本实用新型实施例提供的另一个第三水分离板与出气通道侧壁连接关系的示意图；
37.图4为本技术实施例提供的一种水分离装置水平剖面示意图。
具体实施方式
38.正如前文描述，在雨雪天气情况下，或者在有积水或积雪的路上奔驰时，车辆的发动机进气管路可能进水或者被雪堵住，无论是雨水或者雪堵塞融化后的水都可能进入发动机，进而导致发动机损坏。
39.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种水分离装置、发动机进气系统和车辆。该水分离装置可应用于发动机进气系统，该装置包括：进气口、水分离通道、出气通道、水分离板和排水孔；所述排水孔设置于水分离装置底壁；所述水分离通道为所述水分离装置壳体与所述出气通道侧壁间的形成的通道，与所述进气口连通；所述水分离板的一端固定于所述水分离通道侧壁上，所述水分离板的另一端朝向排水孔倾斜，用于使气体中混合的液体附着在水分离板上，并由于重力作用汇集，通过排水孔排出；出气通道用于使干燥的气体进入发动机。本实用新型的水分离装置通过水分离板将气体中的水分汇集并通过排水孔排出，分出干燥的气体供发动机使用，能够防止发动机进水。
40.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
41.为了便于理解，首先结合附图对本实用新型实施例提供的一种发动机进气系统的架构进行介绍。
42.参见图1，该图为本实用新型提供的一种发动机进气系统结构示意图。如图1所示，该系统包括：
43.进气通道11、水分离装置6、空气滤清器(包括上壳体1，下壳体2)、发动机12和热气通道13。
44.所述进气通道11与所述水分离装置进气口连通；所述水分离装置出气通道与所述空气滤清器进气口连通；所述空气滤清器出气口与发动机12连通；所述热气通道13出气口与所述进气通道11、所述水分离装置进气口连通；所述热气通道设有控制阀以及控制阀执行器5；所述进气通道与所述水分离装置进气口、热气通道的连通处设有多孔板。所述空气滤清器壳体上设有温度传感器和压力传感器。
45.所述水分离装置6用于分离气体中的水分，使干燥的气体通过空气滤清器进入发动机。
46.本实用新型实施例提供的发动机进气系统能够在进气通道进水的情况下分离出干燥的气体通入发动机。在进气通道进雪阻塞的情况下融化阻塞的积雪，并将融化后的水从气体中分离，使干燥的气体通入发动机。
47.水分离装置6包括：
48.进气口、水分离通道15、出气通道14、水分离板(8.1、8.2、9)和排水孔10；所述排水孔设置于水分离装置底壁；所述水分离通道15为所述水分离装置壳体与所述出气通道14侧壁间的形成的通道；
49.所述水分离板的一端固定于所述水分离通道侧壁上，(即所述水分离装置内侧壁和/或出气通道外侧壁)，所述水分离板的另一端朝向排水孔倾斜，用于使气体中混合的液体附着在水分离板上，并由于重力作用汇集，通过排水孔排出；出气通道用于使干燥的气体进入发动机。
50.在一些实施例中，所述水分离装置壳体与所述出气通道为嵌套的柱筒结构。
51.示例性的，水分离装置壳体与所述出气通道可以为空心棱柱结构，也可以为空心圆柱结构。
52.如图1所示为一种优选的示例，水分离装置壳体为柱筒与空心圆台的拼接结构，空心圆台部分可认为是一个积水池，空心圆台部分的侧壁有利于使液体汇集，最后使水从底壁的排水空排出。
53.在一些实施例中，所述水分离装置壳体与所述出气通道为同轴的圆柱筒结构。所述第一水分离板包括：固定在所述水分离装置壳体内侧壁上的第一水分离板8.1，以及固定在所述出气通道外侧壁上的第二水分离板8.2，所述第一、第二水分离板为扇环形结构。参见图2，该图为本实用新型实施例提供的第一、第二水分离板展开的结构示意图。两中固定位置的水分离板的非固定边缘的水平方向的投影不重合(即有缝隙)，固定位置的水分离板延气体流动方向设有若干个。
54.在一些实施例中，所述水分离板还包括：第三水分离板9；所述第三水分离板9设置在出气通道靠近排水孔的一端与排水孔10之间。所述第三水分离板9呈圆台状。参见图3a，该图为本实用新型实施例提供的第三水分离板与出气通道侧壁连接关系的示意图。如图3a所示，第三水分离板9通过连接装置9.1固定于出气通道侧壁14.1上。连接装置的个数可按需求设置。参见图3b，该图为本实用新型实施例提供的另一个第三水分离板与出气通道侧壁连接关系的示意图，如图3b所示，第三水分离板9通过连接装置9.1固定于出气通道侧壁14.1上。
55.参见图4，该图为本技术实施例提供的一种水分离装置水平剖面示意图。如图4所示，从外向内依次为水分离装置壳体6.1，固定在水分离装置壳体6.1上的第一水分离板8.1，从第一、第二水分离板缝隙中透过的可见的第三水分离板9，固定在出气通道外侧壁的第二水分离板8.2，出气通道侧壁14.1，以及出气通道14的空腔。第三水分离板9的轴心与所述出气通道的轴心对齐，所述第三水分离板9靠近所述出气通道一侧的圆面半径，小于或等于固定在所述出气通道外壁上的第二水分离板8.2的非固定边沿到轴心的距离，使滴落的液体落在第三水分离板9的侧面上，利于液滴的汇集。同理，固定在水分离装置壳体上的第
一水分离板8.1非固定边沿的水平投影到轴心的距离大于第三水分离板9靠近所述出气通道一侧的圆面半径。
56.在一些实施例中，发动机进气系统在进气通道进雪的应用情况：
57.所述多孔板用于阻隔进入所述进气通道的积雪，有积雪堵塞多孔板导致进气阻力增大。所述压力传感器用于在检测到气压值达到气压上限值时，向控制阀执行器发送第一压力检测信号；控制阀执行器用于根据第一压力检测信号打开控制阀，使来自热源的热气融化多孔板阻隔的积雪；所述水分离装置用于分离积雪融化后的气体中的水分，使干燥的气体通过空气滤清器进入发动机。
58.示例性的，气压上限值为4kpa。
59.示例性的，热气通道连接的发动机的排气管，使用发动机发放的气体作为热源。当控制阀开启时，若多孔板处融化的液体流入热气通道，可通过发动机排气管排出，不会对车辆造成其他障碍。
60.本实施例在进气通道进雪阻塞的情况下融化阻塞的积雪，并将融化后的水从气体中分离，使干燥的气体通入发动机。
61.在一些实施例中，所述温度传感器还用于在检测到空气滤清器中的气体温度高于第一温度预设值时，向控制阀执行器发送第一温度检测信号；所述压力传感器还用于在检测到气压值下降到气压预设值时，向控制阀执行器发送第二压力检测信号；控制阀执行器还用于根据第一温度检测信号和/或第二压力检测信号关闭热气通道的控制阀。
62.示例性的，第一温度预设值为15℃。
63.本实施例中当气体温度升高到第一温度预设值时，即认为雪已经融化，并且气体压力会恢复正常，无需再使用热气来融化积雪。控制关闭热气通道的控制阀即可，有利于节省热力资源。
64.在一些实施例中，所述温度传感器还用于在检测到空气滤清器中的气体温度低于第二温度预设值时，向控制阀执行器发送第二温度检测信号。控制阀执行器还用于根据第二温度检测信号打开热气通道的控制阀。
65.示例性的，第二温度预设值为5℃。
66.本实施例中当气体温度低到第一温度预设值时，连通热气通道以提高进气温度，从而提高整车动力性。
67.本实用新型实施例提供的发动机进气系统能够在进气通道进水的情况下分离出干燥的气体通入发动机，在进气通道进雪阻塞的情况下融化阻塞的积雪，并将融化后的水从气体中分离，使干燥的气体通入发动机。
68.本实用新型实施例还提供一种车辆，包括发动机进气系统。
69.需要说明的是，本实用新型实施例提供的一种车辆还能实现本技术实施例提供的发动机进气系统的其他结构及功能，本实施例在此不作赘述。
70.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
71.应当理解，在本实用新型中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：只存在a，只存在b以及同时存在a和b三种情况，其中a，b可以是单数或者复
数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
72.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
73.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种水分离装置，应用于发动机进气系统，其特征在于，所述装置包括：进气口、水分离通道、出气通道、水分离板和排水孔；所述排水孔设置于水分离装置底壁；所述水分离通道为所述水分离装置壳体与所述出气通道侧壁间的形成的通道，与所述进气口连通；所述水分离板的一端固定于所述水分离通道侧壁上，所述水分离板的另一端朝向排水孔倾斜，用于使气体中混合的液体附着在水分离板上，并由于重力作用汇集，通过排水孔排出；出气通道用于使干燥的气体进入发动机。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水分离装置壳体与所述出气通道为嵌套的柱筒结构。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述水分离装置壳体与所述出气通道为同轴的圆柱筒结构。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述水分离板包括：固定在所述水分离装置壳体内侧壁上的第一水分离板，和/或固定在所述出气通道外侧壁上的第二水分离板，所述第一水分离板和第二水分离板均为扇环形结构。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所水分离板还包括：第三水分离板；所述第三水分离板设置在所述出气通道靠近排水孔的一端与排水孔之间，通过连接装置固定于出气通道侧壁上；所述第三水分离板呈圆台状；所述第三水分离板的轴心与所述出气通道的轴心对齐，所述第三水分离板靠近所述出气通道一侧的圆面半径，小于或等于固定在所述出气通道外壁上的第二水分离板的非固定边沿到轴心的距离。6.一种发动机进气系统，其特征在于，包括：进气通道、如权利要求1-5任一项所述的水分离装置、空气滤清器和发动机；所述进气通道与所述水分离装置进气口连通；所述水分离装置出气通道与空气滤清器进气口连通；空气滤清器出气口与发动机连通；所述空气滤清器进气口用于使来自水分离装置的干燥的气体进入空气滤清器；所述空气滤清器出气口用于使空气滤清器过滤后的空气进入发动机；所述水分离装置用于分离气体中的水分，使干燥的气体通过空气滤清器进入发动机。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括热气通道；所述热气通道出气口与所述进气通道、所述水分离装置进气口连通；所述热气通道设有控制阀以及控制阀执行器；所述进气通道与所述水分离装置进气口、热气通道的连通处设有多孔板；空气滤清器壳体上设有温度传感器和压力传感器；所述多孔板用于阻隔进入所述进气通道的积雪；所述压力传感器用于在检测到气压值达到气压上限值时，向控制阀执行器发送第一压力检测信号；控制阀执行器用于根据第一压力检测信号打开控制阀，使来自热源的热气融化多孔板阻隔的积雪；所述水分离装置用于分离积雪融化后的气体中的水分，使干燥的气体通过空气滤清器
进入发动机。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述温度传感器还用于在检测到空气滤清器中的气体温度高于第一温度预设值时，向控制阀执行器发送第一温度检测信号；所述压力传感器还用于在检测到气压值下降到气压预设值时，向控制阀执行器发送第二压力检测信号；控制阀执行器还用于根据第一温度检测信号和/或第二压力检测信号关闭热气通道的控制阀。9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述温度传感器还用于在检测到空气滤清器中的气体温度低于第二温度预设值时，向控制阀执行器发送第二温度检测信号；控制阀执行器还用于根据第二温度检测信号打开热气通道的控制阀。10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求6-9任一项所述的发动机进气系统。

技术总结
本实用新型公开一种水分离装置、发动机进气系统和车辆。该装置应用于发动机进气系统，所述装置包括：进气口、水分离通道、出气通道、水分离板和排水孔；所述排水孔设置于水分离装置底壁；所述水分离通道为所述水分离装置壳体与所述出气通道侧壁间的形成的通道，与所述进气口连通；所述水分离板的一端固定于所述水分离通道侧壁上，所述水分离板的另一端朝向排水孔倾斜，用于使气体中混合的液体附着在水分离板上，并由于重力作用汇集，通过排水孔排出；出气通道用于使干燥的气体进入发动机。本实用新型的水分离装置通过水分离板将气体中的水分汇集并通过排水孔排出，分出干燥的气体供发动机使用，能够防止发动机进水。能够防止发动机进水。能够防止发动机进水。


技术研发人员：王文慧
受保护的技术使用者：长城汽车股份有限公司
技术研发日：2022.12.23
技术公布日：2023/6/13