内置式加热器及发动机的制作方法

1.本实用新型涉及发动机，特别是一种加热器。


背景技术：

2.传统的发动机进气加热如图1所示：将加热器直接装在进气歧管和气缸盖进气管之间。在实际使用的过程中，空气通过加热器到发动机缸体的距离较远，热量传输速度慢，热量损失较大，所以进入缸体的气体的热量较小，导致发动机在低温的环境下不易大火；同时由于进气管处的空间较小，加热器的加热片与气体的接触面积也较小，气体温度不容易提的很高，导致发动机在低温的环境下不易打火。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于提供一种内置式加热器，用于解决现有的发动机在低温环境下不易打火的技术问题。
4.为达成上述目的，本实用新型提出如下技术方案：
5.内置式加热器，包括
6.第一边框，所述第一边框适配于发动机缸体的进气一侧，并且其上具有与发动机缸体上对应的定位孔，第一边框内部为长条状的中空加热区，所述加热区长度方向的两端分别设置有第一固定部；
7.加热组件，包括加热片、加热片固定结构和多个定位结构，所述加热组件位于上述加热区内，所述加热片固定结构沿第一边框长边方向布置在加热区宽度方向的两端，所述加热片两端分别一一对应固定在所述两个第一固定部上，且加热片沿加热区的宽度方向来回折弯，加热片的折弯位置与加热片固定结构固定连接；所述定位结构沿加热区长度方向的边缘设置，所述定位结构用于对加热片固定结构进行定位；
8.电极接线端，包括正极接线端和负极接线端，所述正极接线端设置于其中一个第一固定部上，所述负极接线端设置于第一边框外沿。
9.进一步的，在本实用新型中，在加热区宽度方向的每一端处的加热片固定结构包括第一云母片和第二云母片，所述第一云母片位于内侧且与第二云母片间隔设置，所述加热片的折弯位置贴合于第一云母垫片上朝向加热区的一侧，所述加热片通过铆钉与第一云母片铆接。
10.进一步的，在本实用新型中，所述定位结构包括第一定位结构和第二定位结构；所述第一定位结构设置于加热片固定结构的端部且具有一与加热片固定结构适配的u形开口，所述开口方向朝向加热片固定结构并用于容纳第一云母片和第二云母片的端部；所述第二定位结构设置于加热片固定结构长度方向的中间位置，所述第二定位结构抵接在第二云母片背离加热区的一侧。
11.进一步的，在本实用新型中，所述正极接线端包括连接支架和螺栓螺母组件，所述螺栓螺母组件安装于连接支架上，所述螺栓螺母组件用于贯穿发动机缸体上盖并固定；所
述第一固定部上设置有上下两个固定孔，所述连接支架通过固定件分别与上下两个固定孔固定；其中，位于下方的固定孔还用于固定加热片的端部。
12.进一步的，在本实用新型中，所述加热片为多个加热片单元串联而成，两两加热片单元中间设置有串联部件，所述串联部件上设置有两个加热片单元固定结构分别用于固定加热片单元的端部，所述相邻的两个加热片单元固定结构之间设置有连接片用于导通两个加热片单元的端部。
13.进一步的，在本实用新型中，所述第一边框上设置有一接线部，所述接线部为片状结构且外露于发动机缸体进气端截面，所述负极接线端设置于上述接线部的外侧的端部。
14.进一步的，在本实用新型中，所述第一边框为铝制边框。
15.本实用新型的另一方面在于提供一种发动机，包括所述的内置式加热器，所述加热器固定于发动机缸体和气缸盖进气管之间。
16.有益效果：
17.由以上技术方案可知，本实用新型的技术方案提供了一种内置式加热器，改变了传统的加热器的位置和结构，使得加热片的面积增大，进气加热快且均匀，能够在低温环境下顺利打火启动。
18.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。
19.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
20.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：
21.图1为现有技术中的加热器和发动机的安装示意图；
22.图2为现有技术中的加热器和发动机的安装示意图；
23.图3为现有技术中加热器的结构示意图；
24.图4为现有技术中垫片的结构示意图；
25.图5为本实用新型中的加热器和发动机的安装示意图；
26.图6为本实用新型中的加热器的结构示意图；
27.图7为本实用新型中的第一边框以及定位结构的示意图；
28.图8为本实用新型中的加热片固定结构处的截面图；
29.图9为本实用新型中的一个第一固定部的结构示意图；
30.图10为本实用新型中的另一个第一固定部的结构示意图。
31.图中，各附图标记的含义如下：
32.气缸盖进气管1、发动机缸体2、原加热器3、垫片4、现加热器5、第一边框6、定位孔7、加热片8、加热片固定结构9、第一云母片9
‑
1、第二云母片9
‑
2、第一固定部10、第一定位结构11、第二定位结构12、负极接线端13、正极接线端14、加热片单元固定结构15、接线部16、
铆钉17、连接支架18、云母垫片19、金属垫片20、绝缘垫圈21。
具体实施方式
33.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。
34.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。
35.申请概述
36.如图1
‑
3所示为原加热器3的示意图。针对发动机在低温下启动困难的问题，分析其主要原因包括以下几点：
37.1、原加热器3设置在气缸盖进气管1外部，气缸盖进气管1上的开口面积较小，故限制了加热器的大小，导致加热效果不佳；
38.2、发动机缸体2上设置有4个进行通道，气缸盖进气管1上的气流从中间汇入，导致进入发动机缸体2上的4个通道内的气流不均匀，影响启动。
39.针对上述技术问题，本技术提供的技术方案总体思路如下：
40.如图5所示的先加热器5，包括
41.第一边框6，所述第一边框6适配于发动机缸体2的进气一侧，并且其上具有与发动机缸体2上对应的定位孔7，第一边框6内部为长条状的中空加热区，所述加热区长度方向的两端分别设置有第一固定部10。
42.加热组件，包括加热片8、加热片固定结构9和多个定位结构，所述加热组件位于上述加热区内，所述加热片固定结构9沿第一边框6长边方向布置在加热区宽度方向的两端，所述加热片8两端分别一一对应固定在所述两个第一固定部10上，且加热片8沿加热区的宽度方向来回折弯，加热片8的折弯位置与加热片固定结构9固定连接；所述定位结构沿加热区长度方向的边缘设置，所述定位结构用于对加热片固定结构9进行定位。
43.电极接线端，包括正极接线端14和负极接线端13，所述正极接线端14设置于其中一个第一固定部10上，所述负极接线端13设置于第一边框6外沿。在本实施例中，电流通过正极接线端14进入发动机内部，流经加热片8使得加热片8发热，并从第一边框6上流至负极接线端13，电流路径设计充分利用第一边框6的结构优势，结构巧妙。优选所述第一边框6为铝制边框，铝制边框易加工成型且导电性能良好，兼顾实用和美观。
44.上述方案充分利用了发动机内部原先置于发动机缸体2和气缸盖进气管1之间的垫片4，同时利用气缸盖进气管1内部的空间，将垫片4改造成现有的加热器置于发动机缸体2和气缸盖进气管1之间，成为内置式结构。由于该区域面积较大，从而实现了将原先较小的面积扩展为与发动机横截面相当的面积，从而能够布置更多的加热片8，加热效果好；其次，加热器直接布置在发动机缸体2上，全面均匀覆盖在发动机缸体2的4个通道之上，从而使得4个通道内的气流加热均匀，有利于发动机启动。
45.具体的，上述方案中，第一边框6的定位孔7与发动机缸体2、气缸盖进气管1之间通
过多个螺栓固定连接，使得加热器能够固定在发动机缸体2和气缸盖进气管1之间。加热片8向上凸出于第一边框6置于气缸盖进气管1内部，充分利用了气缸盖进气管1内部的空间。
46.在介绍了本技术基本原理后，下面将结合说明书附图来具体介绍本技术的各种非限制性的实施方式。
47.如图6所示，在加热区宽度方向的每一端处的加热片固定结构9包括第一云母片9
‑
1和第二云母片9
‑
2，所述第一云母片9
‑
1位于内侧且与第二云母片9
‑
2间隔设置，所述加热片8的折弯位置贴合于第一云母垫片9
‑
1上朝向加热区的一侧，所述加热片8通过铆钉17与第一云母片9
‑
1铆接。
48.如图8所示，所述定位结构包括第一定位结构11和第二定位结构12；所述第一定位结构11设置于加热片固定结构9的端部且具有一与加热片固定结构9适配的u形开口，所述开口方向朝向加热片固定结构9并用于容纳第一云母片9
‑
1和第二云母片9
‑
2的端部。所述第二定位结构12设置于加热片固定结构9长度方向的中间位置，所述第二定位结构12抵接在第二云母片9
‑
2背离加热区的一侧，第二云母片9
‑
2起到绝缘和隔热的作用。由此，加热片固定结构9在垂直于第一边框6的方向插入u形开口并配合第二定位结构12获得固定，使得整个加热片固定结构9拆装方便且位置稳定。
49.进一步的，由于需要通过正极接线端14和负极接线端13与发动机外部的导线连接，故而需要设计正极接线端14和负极接线端13的位置和形式。如图5、图6和图7所示，气缸盖进气管1上原先具有一工艺孔，在本实用新型中，利用上述工艺孔设计正极结构，即所述正极接线端14包括连接支架18和螺栓螺母组件，所述螺栓螺母组件安装于连接支架18上，所述螺栓螺母组件用于贯穿发动机缸体2上盖并固定。所述第一固定部10上设置有上下两个固定孔，所述连接支架18通过固定件分别与上下两个固定孔固定；其中，位于下方的固定孔还用于固定加热片8的端部。通过螺栓螺母组件的端部引入正极接线并进一步通过连接支架18、第一固定部10将电流导入至加热片8上。负极接线端13通过所述第一边框6上设置的一接线部16实现，所述接线部16为片状结构且外露于发动机缸体2进气端截面，所述负极接线端13设置于上述接线部16的外侧的端部。
50.具体的，上述结构中，内部的加热片8两端分别与第一固定部10连接，如图9和图10所示分别为两侧的第一固定部10处的结构。主要采用螺栓、垫片4、螺母等固定件固定加热片8的方式，典型的固定用的零部件包括云母垫片19、金属垫片20、绝缘垫圈21等。
51.作为优选的，在本实用新型中，考虑到强度问题，本实用新型的方案中将加热片8和定位结构分成多个组合的形式，具体的所述加热片8为多个加热片单元串联而成，如图7所示的示意图中包括两个加热片单元，两两加热片单元中间设置有串联部件，所述串联部件上设置有两个加热片单元固定结构15分别用于固定加热片单元的端部，所述相邻的两个加热片单元固定结构15之间设置有连接片用于导通两个加热片单元的端部。两个加热片单元对应的加热片固定结构9也设置成2组，对应的定位结构也分别设置。
52.本实用新型的发动机，包括上述内置式加热器，所述加热器固定于发动机缸体2和气缸盖进气管1之间。在电源正极输入端输入需要的电压，通常为12v或24v或48v，通过负极接线端13形成回路，加热片8通电并发热。
53.对比附图3和附图6，传统的加热器中，空气的进气面积为s1＝a*b，由于空间尺寸较小，为了保证加热片能够满足大功率要求和可靠性要求，所以加热片的折弯半径比较小，
一般小于5.5mm，所以为了能够保证加热片的良好固定，传统的加热器中的固定和限位结构必须使用陶瓷片底座、陶瓷片和弹片等部件，结构较为复杂，整体该区域处c的尺寸范围为7
‑
12mm，占用的空间较大。
54.本实用新型中的加热器的空气进气面积为s2＝m*n，远大于s1，所以空气在单位时间内的进气面面积大，同时空气加热的效果好；并且加热片8的形状与传统的加热器的形状不一样，如图6所示，由于空气进气面积大，故加热片8的折弯处的尺寸d大于5.5mm，使用这种结构可以直接采用铆钉17对加热片进行固定，简化了固定组件的结构。另外，在加热片8的中间设计成带折弯角的结构，作为一定的变形裕度，加热片8不管是在受热膨胀还是冷却收缩的过程中均不会损坏，相当于传统的加热器中的弹片的作用。
55.本实用新型的加热器主要特点：
56.1、加热器离缸体的距离较近，空气通过气缸盖进气管1后经过加热器的加热片8进入缸体，空气热量损失小，加热片8自身发热的热量(温度在1100℃左右)还可以通过热辐射形式传导进入缸体内，同时由于结构的原因，加热片8与空气的接触面积较大，对空气的加热效果好，有助于改善发动机在低温环境下的启动效果；
57.2、该加热器的结构很好的借用了垫片4，将垫片4进行部分结构的重新设计和改造，变成加热器的壳体，这样不需要从改变发动机本身的结构，还减少了进气管外侧的结构，节约了空间，以便发动机其它结构件的布置。
58.因此，本实用新型的设计集成度高且加热效果好，很好地解决了发动机在低温环境下启动困难的技术问题。
59.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。