具有加热功能的一体式发动机进气管的制作方法

1.本实用新型涉及发动机领域，特别是一种发动机用进气装置。


背景技术：

2.现有技术中，发动机进气装置通过在气路上设置加热器将空气加热后通过进气管导入发动机中。加热器的结构以及加热器与进气管之间的连接位置有多种，如加热器与进气管的前端匹配，加热器近似方形的，其固定在进气管的前端，但这种形式空气被加热后距离发动机缸口较远，容易导致加热效果不佳；如专利号202022697138.5公开的一种加热器，与进气管的后端匹配，加热器近似长条形，其固定在进气管的后端并内嵌于发动机的进气口中，其结构参见附图1和附图2所示，这种形式空气被加热后直接进入发动机缸口内，从而相比于固定在进气管前端的加热器加热效果更好。不管是上述哪种形式的加热器，由于需要在装配时通过将加热器装配到进气管上，加热器和进气管本身以及用于装配的零部件较多，因此都会存在装配工序多的问题和成本较高的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种具有加热功能的一体式发动机进气管，用于解决现有的加热器与进气管分离导致的装配工序多和成本高的技术问题。
4.为达成上述目的，本实用新型提出如下技术方案：
5.具有加热功能的一体式发动机进气管，包括，
6.进气管本体，具有一内腔用于提供气流流道；
7.固定部，设置于所述内腔的侧壁上，且所述固定部与所述进气管本体一体成型；
8.加热组件，包括加热片和加热片固定座，所述加热片和加热片固定座分别通过所述固定部固定于所述进气管本体的内腔中。
9.进一步的，在本技术中，所述加热组件和对应的固定部均完全内置于进气管本体的内腔中。
10.进一步的，在本技术中，所述固定部设置于所述进气管本体与发动机缸体连接的一端的端部。
11.进一步的，在本技术中，所述固定部包括第一固定部，所述第一固定部为容纳腔的形式，所述第一固定部与所述加热片固定座适配。
12.进一步的，在本技术中，所述加热片固定座为陶瓷固定座。
13.进一步的，在本技术中，所述固定部包括第二固定部，所述第二个固定部用于将所述加热片的正/负极分别与所述进气管本体固定。
14.进一步的，在本技术中，所述加热组件包括多个串联的加热片；所述固定部包括第三固定部，所述第三固定部用于将相互串联的加热片在串联位置处进行固定。
15.进一步的，在本技术中，所述第二固定部和第三固定部为通孔形式，所述通孔中配置有螺栓螺帽固定组件。
16.进一步的，在本技术中，所述螺栓螺帽固定组件中，至少满足以下条件之一：
17.所述螺栓和螺帽的接触面为齿形；
18.所述螺栓外露于螺母的部分为被破坏的螺牙形式；
19.所述螺栓与螺母的螺纹咬合处焊接。
20.进一步的，在本技术中，所述进气管本体为铸件。
21.有益效果：
22.由以上技术方案可知，本实用新型的技术方案提供了一种具有加热功能的一体式发动机进气管，该进气管中集成了加热器，通过在进气管本体上设置一体成型的固定部使得加热器的核心部件加热片和加热片固定座能够无需外壳而直接固定在进气管本体上，从而改变了原先需要依赖加热器的外壳与进气管固定的方式。
23.上述新的结构至少具有以下优点：
24.将原先的多个件合而为一成为一个整件，使得很多原先用于安装装配的零部件得以省略，从而减少了零部件原材料和加工制造成本，整体的采购成本下降，并且减少了后续的装配工序，提高了生产效率，同时人工成本也得以下降；零部件的减少，使得产品匹配出错的概率得以降低，管控更为高效；
25.整件的方式使得原先因装配而出现不必要的缝隙不再存在，因此，减少了漏风和散热的风险。
26.与原先通过加热器自身的外壳进行安装的方式相比，本方案中进气管本体充当了加热器外壳的作用，从而气流流道中被属于加热器遮挡的空间减小，加热片的有效长度更长，从而加热效果更好；另一个方面，更小的遮挡对气体流通的阻力下降，使得气流流通更加通畅；并且气流流道中的剩余的空间更加宽裕，使得加热片的设计和布置能够更加多样化，可以根据设计需要调整加热片的疏密和加热片的数量。
27.应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。
28.结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
29.附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：
30.图1为现有技术中的分离式的加热器和进气管组件的结构示意图；
31.图2为现有技术中的分离式的加热器安装到进气管上的截面示意图；
32.图3为本技术实施例中一种具有加热功能的一体式发动机进气管的结构示意图；
33.图4为本技术实施例中图3所示的具有加热功能的一体式发动机进气管的截面示意图；
34.图5为本技术实施例中的另一种具有加热功能的一体式发动机进气管的结构示意图；
35.图6为本技术实施例中图5所示的另一种结构中的进气管本体和加热组件尚未组装时的结构示意图；
36.图7为本技术实施例中图5所示的另一种具有加热功能的一体式发动机进气管的截面示意图；
37.图8为现有技术中加热片的有效长度示意图；
38.图9为本技术实施例中图5所示的另一种具有加热功能的一体式发动机进气管中加热片的有效长度示意图；
39.图中，各附图标记的含义如下：
40.原进气管0-1、密封垫片0-2、铝垫块0-3、外壳0-4、进气管本体1、第一固定部1-2、第二固定部1-3、第三固定部1-4、垫块部1-5、加热组件2、加热片固定座2-1、加热片2-2、负极2-3、正极2-4。
具体实施方式
41.为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
42.在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。
43.针对现有技术中发动机进气管和加热器为分离式的结构所带来的诸多弊端，本技术的实施例提出了一种集成式的具有加热功能的一体式发动机进气管，将具有加热功能的组件集成到进气管上，具体是通过将原独立的加热器的壳体去除，直接以进气管本体1的壳体作为加热器组件的“壳体”实现对加热组件2的固定，从而实现集成。现有技术中，根据加热器相对进气管的位置不同，存在加热器固定在进气管前端和固定在进气管后端两种位置，即分别位于气流流道的上游和下游，当加热器固定在气流流道的上游时，加热器代替附图1中所示的铝垫块0-3与原进气管0-1连接，加热器的外形与铝垫块0-3类似。当加热器固定在气流流道的下游时，如附图1和附图2所示结构，加热器通过外壳0-4与原进气管0-1的端部连接，相当于原进气管0-1在该端的端面处存在一与加热器外壳0-4厚度相当的延伸，最终通过加热器的外壳0-4的端部与发动机缸体连接。针对上述两种结构，本技术实施例中的集成方案均适用。
44.如图3-4所示，为本技术实施例的一种具有加热功能的一体式发动机进气管，该进气管包括，
45.进气管本体1，具有一内腔用于提供气流流道；
46.固定部，设置于所述内腔的侧壁上，且所述固定部与所述进气管本体1一体成型；
47.加热组件2，包括加热片2-2和加热片固定座2-1，所述加热片2-2和加热片固定座2-1分别通过所述固定部固定于所述进气管本体1的内腔中。
48.如图1和图2所示，传统的加热器自身具有一外壳0-4用于固定加热组件2，加热组件2包括加热片2-2和加热片固定座2-1，加热片2-2的主体部分通过加热片固定座2-1固定，
然后加热片固定座2-1嵌入到外壳0-4所提供的一容纳腔以进行固定，从而防止加热片2-2在气流的影响下振动过大，同时加热片2-2的正负极以及必要的串联部分也依赖外壳0-4进行固定从而实现加热片2-2的导电、串联等功能。本技术实施例将原先的加热器自身的外壳0-4的功能用进气管本体1的壳体代替实现，进气管本体1的外壳0-4集成了用于固定加热组件2的固定部，原先传统的加热器中的加热片2-2和加热片固定座2-1构成本实施例中的加热组件2，通过上述固定部使得所述加热组件2容纳于进气管本体1的内腔中，并且通过所述固定部实现加热组件2的固定从而实现进气管与加热器的集成。
49.通过上述结构，原先用于连接加热器的外壳0-4和进气管的连接件得以省略，从而零部件原材料和加工制造成本，整体的采购成本下降，并且减少了后续的装配工序，提高了生产效率，同时人工成本也得以下降。零部件的减少，使得产品匹配出错的概率得以降低，管控更为高效。并且集成式的进气管通过自身的端部直接与外部件进行连接，结构简单，安装方便。
50.如图3-4中所示的结构，所述固定部设置于所述进气管本体1与发动机缸体连接的一端的端部。从而加热组件2更靠近发动机缸体，确保有较好的加热效果。该种结构中，为了保证设计的延续，尽量减少设计改动对整体装配的影响，本实施例中，进气管本体1的另一端的结构尺寸参照如附图1中所示的铝垫块0-3和密封垫片0-2这两个件所对应形成的尺寸进行一体化设计形成图中4所示的垫块部1-5。该处进行一体化设计，使得该处的零件减少且装配简易，并且不像现有技术中可能存在铝垫块0-3和原进气管0-1之间有不必要的缝隙的情况，减少了漏风和散热的风险。
51.相应的，在某些实施例中，针对现有技术中加热器固定在气流流道的下游时的结构，按照本技术的发明构思，将铝垫块0-3和密封垫片0-2这两个件处形成的尺寸进行一体化设计，即形成一体成型的进气管本体1，并在进气管本体1的该端内壁处设计固定部以固定相应的加热组件2即可。
52.在本技术的各实施例中，为了不影响进气管与其他件的连接关系，优选所述加热组件2和对应的固定部均完全内置于进气管本体1的内腔中。
53.如图4和图5所示，所述固定部包括第一固定部1-2，所述第一固定部1-2为容纳腔的形式，所述第一固定部1-2与所述加热片固定座2-1适配。图中，所述第一固定部1-2与加热片固定座2-1的数量、位置和形状适配，所述第一固定部1-2具有多个侧面包围成一个容纳腔，所述容纳腔所在的进气管本体1的端部作为操作端，所述容纳腔在靠近进气管本体1的该端部敞开以方便将加热片固定座2-1安装进所述第一固定部1-2中。加热组件2中，加热片2-2来回折弯的部分分别通过两侧的加热片固定座2-1进行固定，因此一组加热片2-2对应两个加热片固定座2-1。在本实施例中，加热片2-2布置在进气管本体1的内腔中较长一侧的方向上，相应的第一固定部1-2也设置在该方向上，并且在内腔中该方向的两侧与所述的任意一组加热片2-2对应设置有两个第一固定部1-2。
54.在某些实施例中，所述加热片固定座2-1为陶瓷固定座，主要由陶瓷底座和位于陶瓷底座的弹片组成，用于实现对加热片2-2的固定以减少振动对于加热片2-2的不利影响。
55.如图4所示，所述固定部包括第二固定部1-3，所述第二个固定部1-3用于将所述加热片2-2的正/负极分别与所述进气管本体1固定。根据加热片2-2的布置方向，所述第二固定部1-3位于内腔中较短的两侧，图4中左侧在进气管本体1上设置有一通孔作为第二固定
部1-3，用于固定加热片2-2的负极2-3。图4中右侧在进气管本体1上设置有一通孔作为第二固定部1-3，用于固定加热片2-2的正极2-4，同时设置有若干转接结构，最终将加热片2-2的正极2-4引出到进气管本体1的外部。所述转接结构包括转件连接部件、密封件、垫片、螺栓、跳线等，该处设计与附图1和附图2中所示的现有的分离式的结构不同，考虑到一体式结构，因此，本实施例中的正极处的转接结构集成度更高，其具体结构参照附图以及现有的加热片2-2的正负极固定结构设计即可。
56.在某些实施例中，加热组件2的数量可以根据情况设置有多组，如仅设置一组加热组件2，其具有一较长的加热片2-2和对应的加热片固定座2-1，也可以设置多组加热组件2，例如附图3-4所示，设置有4组加热组件2，每组具有较短的加热片2-2和较短的加热片固定座2-1。具体的，相邻的两组加热组件2的加热片2-2为同一个加热片2-2分别固定到两组加热片固定座2-1上形成，或者为两个加热片2-2通过串联方式形成。针对所述加热组件2包括多个串联的加热片2-2的情况，所述固定部包括第三固定部1-4，所述第三固定部1-4用于将相互串联的加热片2-2在串联位置处进行固定。如图3-4所示，本实施例中，第三固定部1-4为直接开设在进气管本体1的较长一侧的侧壁上的通孔形式，两组加热片需要串联的一端均通过螺栓螺母等连接件连接并固定至所述进气管本体1的侧壁的通孔上。
57.上述不同数量的加热组件2的形式，可根据设计需要配置。现有技术中，如图3-4中所示的分缸设计的形式，即设计成与发动机缸口位置和数量对应的加热组件2的形式，经过验证具有较好的加热效果和寿命，因此，优选将上述设计沿用到本技术实施例中。
58.在上述实施例中，所述第二固定部1-3和第三固定部1-4为通孔形式，所述通孔中配置有螺栓螺帽固定组件。
59.为了保证对加热片2-2固定的可靠性，实现有效的防松，所述螺栓螺帽固定组件中，至少满足以下条件之一：
60.所述螺栓和螺帽的接触面为齿形；
61.所述螺栓外露于螺母的部分为被破坏的螺牙形式；
62.所述螺栓与螺母的螺纹咬合处焊接。
63.上述齿形设计实现了一级防松，上述螺栓与螺母安装完毕后对暴露的螺牙进行螺牙破坏或者将咬合处进行焊接实现了二级防松。
64.如图5至图7所示为本技术实施例中另外一种具有加热功能的一体式发动机进气管的结构，该结构中第三固定部1-4的位置与形式均与前一结构中为的不同，所述第三固定部1-4为设置于进气管本体1较短的一侧方向的筋，需要串联的两个加热片2-2均通过该处的结构固定并串联在一起。该结构中正极部分的转接结构沿袭了现有的分体式发动机中转接结构，设计改动较小。
65.上述进气管的一体化成型，可以通过铸造成型，因此所述进气管本体1为铸件。本技术的实施例的整体成本相比与原先分开的进气管和加热器的成本相比，得到有效控制。本实施例作为二次设计，实现一体化的同时保持与外部其他关联部件连接的尺寸和位置不变，切换方便。
66.除此以外，如图8和图9所示，图8中为现有技术中通过加热器自身的外壳0-4进行安装的方式，图9中为本技术实施例中附图7中的结构。本实施例中进气管本体1充当了发动机外壳0-4的作用，外壳0-4的尺寸消失同时外壳0-4与进气管之间的装配间隙消失，从而气
流流道中被属于加热器遮挡的空间减小，使得加热片2-2的有效长度更长，在图8中加热片2-2每折弯一次在进气管短边方向形成的有效长度为l1，在图9中上述有效长度为l2，所述l2比所述l1略大，因此能够有更多的加热片与气体接触，加热效果更好。
67.另一个方面，更小的遮挡对气体流通的阻力得以下降，使得气流流通更加通畅。并且气流流道中的剩余的空间更加宽裕，使得加热片2-2的设计和布置能够更加多样化，可以根据设计需要调整加热片2-2的疏密和加热片2-2的数量。
68.虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

技术特征：
1.具有加热功能的一体式发动机进气管，其特征在于：包括，进气管本体，具有一内腔用于提供气流流道；固定部，设置于所述内腔的侧壁上，且所述固定部与所述进气管本体一体成型；加热组件，包括加热片和加热片固定座，所述加热片和加热片固定座分别通过所述固定部固定于所述进气管本体的内腔中。2.根据权利要求1所述的具有加热功能的一体式发动机进气管，其特征在于：所述加热组件和对应的固定部均完全内置于进气管本体的内腔中。3.根据权利要求2所述的具有加热功能的一体式发动机进气管，其特征在于：所述固定部设置于所述进气管本体与发动机缸体连接的一端的端部。4.根据权利要求3所述的具有加热功能的一体式发动机进气管，其特征在于：所述固定部包括第一固定部，所述第一固定部为容纳腔的形式，所述第一固定部与所述加热片固定座适配。5.根据权利要求4所述的具有加热功能的一体式发动机进气管，其特征在于：所述加热片固定座为陶瓷固定座。6.根据权利要求4所述的具有加热功能的一体式发动机进气管，其特征在于：所述固定部包括第二固定部，所述第二个固定部用于将所述加热片的正/负极分别与所述进气管本体固定。7.根据权利要求6所述的具有加热功能的一体式发动机进气管，其特征在于：所述加热组件包括多个串联的加热片；所述固定部包括第三固定部，所述第三固定部用于将相互串联的加热片在串联位置处进行固定。8.根据权利要求7所述的具有加热功能的一体式发动机进气管，其特征在于：所述第二固定部和第三固定部为通孔形式，所述通孔中配置有螺栓螺帽固定组件。9.根据权利要求8所述的具有加热功能的一体式发动机进气管，其特征在于：所述螺栓螺帽固定组件中，至少满足以下条件之一：所述螺栓和螺帽的接触面为齿形；所述螺栓外露于螺母的部分为被破坏的螺牙形式；所述螺栓与螺母的螺纹咬合处焊接。10.根据权利要求1-9中任意一项所述的具有加热功能的一体式发动机进气管，其特征在于：所述进气管本体为铸件。

技术总结
本实用新型提供一种具有加热功能的一体式发动机进气管，包括，进气管本体，具有一内腔用于提供气流流道；固定部，设置于所述内腔的侧壁上，且所述固定部与所述进气管本体一体成型；加热组件，包括加热片和加热片固定座，所述加热片和加热片固定座分别通过所述固定部固定于所述进气管本体的内腔中。上述一体化结构，零部件成本更低、且组装方便、加热效果更好。好。好。


技术研发人员：吴一平 汪开好
受保护的技术使用者：南京好世通电气有限公司
技术研发日：2022.06.16
技术公布日：2023/6/2