发动机防结冰装置、发动机及无人机的制作方法

1.本技术涉及发动机技术领域，具体而言，涉及一种发动机防结冰装置、发动机及无人机。


背景技术：

2.航空发动机是无人机的心脏，为无人机的起飞及巡航提供动力。目前市面上常见的配备燃油系统的无人机基本上使用的是活塞式发动机。而对于在高空工作的活塞发动机，其进气系统在飞行中会经常发生结冰现象，这是活塞式发动机进气系统最主要的结冰事故源，也是影响飞机性能和飞行安全的最主要因素之一。
3.目前无人机常用的活塞发动机进气通道防结冰设计大概分为液体防冰和热力防冰两种，其中，液体防冰为向进气通道表面喷涂防冰液，与通过表面上的水汽混合，液体凝固点低于表面温度而不结冰。而热力防冰可分为电热防冰和气热防冰。电热防冰是将电能转变为热能，加热防冰结构表面。气热防冰是利用热空气加热进气通道表面，达到防冰目的。
4.其中，液体防冰受防冰液消耗大，防冰液影响油气混合气燃烧、防冰液喷涂结构影响发动机整体结构等因素限制，不适用于简单的活塞发动机上。而电热防冰要求发动机或飞机上必须安装电力系统以提供源源不断的热源，且要求进气通道上必须装有电能转换发热装置，且工作时消耗了发动机功率，同时需要增加电控装置，同样存在诸多限制。气热防冰大多是从活塞发动机气缸中接引出的热空气，及油气混合物燃烧后产生的废气。废气加热进气通道，会导致新鲜空气跟废气混合，新鲜空气占比不足，与燃油形成的混合气的余气系数不恰当，燃烧不充分，可能会导致发动机工作不稳定，进而影响航空飞行器的安全性能。
5.因此，在目前的防冰技术中，存在容易影响发动机整体结构，降低发动机功率，且工作不稳定的问题。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本技术实施例的目的在于提供一种发动机防结冰装置、发动机及无人机。
7.第一方面，本技术实施例提供一种发动机防结冰装置，包括收集管道和加热管道，所述收集管道与所述发动机的排气管连接，所述加热管道与所述收集管道连接；
8.所述收集管道用于将所述排气管中排出的热气输送至所述加热管道；所述加热管道用于通过所述热气加热所述发动机的进气通道。
9.在上述实现过程中，收集管道将发动机排出的废气收集后输送至加热管道，通过热气在加热管道中的循环提高化油器的进气管道的温度，从而防止进气通道结冰，由于该装置不需要额外的加热装置，因此能够在保持发动机的功率和整体结构不变的情况下，防止进气通道结冰。因此解决了目前在防结冰的技术中，存在容易影响发动机整体结构，降低
发动机功率，且工作不稳定的问题。
10.可选地，所述加热管道包括朝向所述进气通道的至少一个排气孔，所述加热管道通过所述至少一个排气孔向所述进气通道排出所述热气以加热所述进气通道。
11.在上述实现过程中，在加热管道上设置排气孔以排出加热管道中的热气，通过排出的热气加热进气通道，从而防止进气通道结冰。
12.可选地，所述加热管道为环形管道，所述加热管道环绕所述进气通道设置，所述加热管道的内环侧面设置有所述至少一个排气孔。
13.在上述实现过程中，在加热管道的内环侧面设置朝向进气通道的排气孔，以排出加热管道中的热气，通过排出的热气加热进气通道，从而能够提高加热效率，防止进气通道结冰。
14.可选地，所述收集管道与所述加热管道一体成型。
15.在上述实现过程中，收集管道与加热管道通过采用一体成型的工艺，可以提高装置的结构强度，有效防止装置连接处存在薄弱点的问题，同时使装置更简洁，使管道的弧面连接处更为稳定，从而可以防止气体泄漏。
16.可选地，所述装置设置在所述发动机的化油器上，所述加热管道作为所述进气管道的一部分与所述化油器的进气口连接，所述加热管道包括管道内腔和内腔出气管道，所述管道内腔设置于所述加热管道的外壁与内壁之间，所述收集管道与内腔出气管道均穿过所述加热管道的外壁与所述管道内腔连通；
17.所述收集管道用于将所述热气导引至所述管道内腔中，所述内腔出气管道用于排出所述管道内腔中的所述热气。
18.在上述实现过程中，发动机防结冰装置设置在化油器上，通过收集管道收集发动机排出的热气，并导引至加热管道中，以使热气在管道内腔中循环，从而加热进气通道，能够在不影响发动机的整体结构，不设置加热装置的情况下达到防止进气通道结冰的目的，因此，解决了目前防结冰技术的存在容易影响发动机整体结构，降低发动机功率，且工作不稳定的问题。
19.可选地，所述装置设置在所述发动机的化油器上，所述加热管道包括管道内腔和内腔出气管道，所述管道内腔设置于所述加热管道的外壁与内壁之间，所述收集管道与内腔出气管道均穿过所述加热管道的外壁与所述管道内腔连通，所述加热管道套设在所述进气管道外；
20.所述收集管道用于将所述热气导引至所述管道内腔中，所述内腔出气管道用于排出所述管道内腔中的所述热气。
21.在上述实现过程中，将加热管道套设在化油器的进气管道外，通过收集管道收集发动机排出的热气，并导引至加热管道中，以使热气在管道内腔中循环，从而加热进气通道，防止进气通道结冰，同时提高了装置的灵活性。
22.可选地，所述收集管道与所述内腔出气管道相对设置。
23.在上述实现过程中，通过将收集管道与内腔出气管道相对设置，可以使热气在管道内腔中的充分循环，提高加热效率。
24.可选地，所述装置还包括底座，所述加热管道与所述底座的上表面连接，所述化油器的顶部与所述底座的下表面连接。
25.在上述实现过程中，通过设置底座能够保证连接的紧密，从而提高装置稳定性。
26.第二方面，本技术实施例提供一种发动机，所述发动机上设置有上述的发动机防结冰装置。
27.第三方面，本技术实施例提供一种无人机，所述无人机包括上述的发动机。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
29.图1为本技术实施例提供的一种发动机防结冰装置的示意图；
30.图2为本技术实施例提供的发动机防结冰装置与发动机的俯视图；
31.图3为本技术实施例提供的一种带排气孔的发动机防结冰装置的示意图；
32.图4为本技术实施例提供的一种设置在化油器上的发动机防结冰装置的示意图；
33.图5为本技术实施例提供的一种设置在化油器上的发动机防结冰装置的剖面图。
34.图标：10
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发动机防结冰装置；11
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收集管道；12
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加热管道；121
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排气孔；20
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化油器；40
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发动机防结冰装置；41
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加热管道；411
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管道内腔；412
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35.内腔出气管道；42
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收集管道；43
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底座。
具体实施方式
36.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
37.图1为本技术实施例提供的一种发动机防结冰装置的示意图，请参见图1，该发动机防结冰装置10可以包括收集管道11和加热管道12，所述收集管道11与所述发动机的排气管连接，所述加热管道12与所述收集管道11连接；
38.所述收集管道11用于将所述排气管中排出的热气输送至所述加热管道12，所述加热管道12用于通过所述热气加热所述发动机的进气通道。
39.其中，加热管道12和收集管道11的材质可以是金属、塑料或者橡胶等。
40.示例性的，收集管道11和加热管道12可以采用耐高温、韧性高的塑料材质，塑料材质可以是共聚聚酯(polyethylene terephthalate，petg)、聚乙烯醇树脂(polyvinyl alcohol，pva)等，能够使收集管道11稳定收集热气并输送至加热管道12中。
41.示例性的，收集管道11可以接引发动机排气管(图中未示出)中油气混合燃烧后排出的热气至加热管道12中，通过热气在加热管道12中循环提高发动机化油器20的进气通道的温度。
42.由此可见，收集管道11将发动机排出的废气收集后输送至加热管道12，通过热气在加热管道12中的循环提高化油器20的进气通道的温度，从而防止进气通道结冰，由于该装置不需要额外的加热装置，因此能够在保持发动机的功率和整体结构不变的情况下，防止进气通道结冰，因此解决了目前在防结冰的技术中，存在容易影响发动机整体结构，降低发动机功率，且工作不稳定的问题。
43.请参看图2，图2为本技术实施例提供的发动机防结冰装置与发动机的俯视图，其中，收集管道11与加热管道12连通，加热管道12与化油器20的位置关系如图2所示，加热管道12可以设置于发动机化油器20的周围，在本技术实施例中，可以使加热管道12包围化油器20并保持预设距离，从而能够均匀提高化油器20进气通道的温度，提高装置稳定性。
44.请参看图3，图3为本技术实施例提供的一种带排气孔的发动机防结冰装置的示意图，在所述发动机防结冰装置10中，所述收集管道11与所述加热管道12连通，所述加热管道12包括朝向所述进气通道的至少一个排气孔121，所述加热管道12通过所述至少一个排气孔向所述进气通道排出所述热气以加热所述进气通道。
45.示例性的，所述加热管道12可以为环形管道，所述加热管道12环绕所述进气通道设置，所述加热管道12的内环侧面设置有所述至少一个排气孔121。
46.其中，收集管道11收集发动机排气管中的热气传输至加热管道12中，从加热管道12上的排气孔121排出，以通过加热管道12排出的气体加热进气通道，由于从排气管中排出的热气中含有废气，因此化油器20的进气通道通过管道与外界接通，防止从加热管道12中排出的热气进入进气通道。
47.由此可见，可以在加热管道12的内环侧面设置朝向进气通道的排气孔121排出加热管道12中的热气，通过排出的热气加热进气通道，从而防止进气通道结冰。
48.可选地，所述收集管道11与所述加热管道12可以一体成型。
49.本实施例中的收集管道11与加热管道12采用一体成型的工艺，整体没有焊接或者连接的痕迹，通过一次压冲成型可以提高装置的结构强度，有效防止装置连接处存在薄弱点的问题，同时使装置更简洁，使管道的弧面连接处更为稳定，从而可以防止气体泄漏。
50.请参看图4，图4为本技术实施例提供的一种设置在化油器上的发动机防结冰装置的示意图，所述发动机防结冰装置40可以设置在化油器20上，所述加热管道41作为所述进气管道的一部分与所述化油器20的进气口连接，请参看图5，图5为本技术实施例提供的一种设置在化油器上的发动机防结冰装置的剖面图，所述加热管道41包括管道内腔411和内腔出气管道412，所述管道内腔411设置于所述加热管道41的外壁与内壁之间，所述收集管道42与内腔出气管道412均穿过所述加热管道41的外壁与所述管道内腔411连通。
51.所述收集管道42用于将所述热气导引至所述管道内腔411中，所述内腔出气管道412用于排出所述管道内腔411中的所述热气。
52.其中，收集管道42与发动机的排气管连接，通过收集管道42收集发动机排出的热气，并将热气导引至加热管道41中，热气在加热管道41中循环时加热化油器20的进气通道，之后热气从内腔出气管道412排出。
53.在上述实施例中，由发动机防结冰装置40代替化油器20原本的进气管道，通过收集管道42收集发动机排出的热气，并导引至加热管道41中，以使热气在管道内腔411中循环，从而加热进气通道，能够在不影响发动机的整体结构，不设置加热装置的情况下达到防止进气通道结冰的目的，因此，解决了目前防结冰技术的存在容易影响发动机整体结构，降低发动机功率，且工作不稳定的问题。
54.示例性的，所述装置设置在所述发动机的化油器20上，所述加热管道41包括管道内腔411和内腔出气管道412，所述管道内腔411设置于所述加热管道41的外壁与内壁之间，所述收集管道42与内腔出气管道412均穿过所述加热管道41的外壁与所述管道内腔411连
通，所述加热管道41套设在所述进气管道外。
55.所述收集管道42用于将所述热气导引至所述管道内腔411中，所述内腔出气管道412用于排出所述管道内腔411中的所述热气。
56.在上述实施例中，可以将加热管道41套设在化油器20的进气管道外，通过收集管道42收集发动机排出的热气，并导引至加热管道41中，以使热气在管道内腔411中循环，从而加热进气通道，防止进气通道结冰，同时提高了装置的灵活性。
57.可选地，所述收集管道42与所述内腔出气管道412可以相对设置，应当理解的是，所述收集管道42与所述内腔出气管道412可以完全对称的相对设计，也可以存在较小(例如垂直距离误差2cm内等)误差。
58.在上述实施例中，将收集管道42与内腔出气管道412相对设置，可以使热气在管道内腔411中的充分循环，提高加热效率。
59.可选地，所述发动机防结冰装置40还包括可以底座43，所述加热管道41与所述底座43的上表面连接，所述化油器20的顶部与所述底座43的下表面连接。
60.在上述实施例中，可以通过设置底座43连接加热管道41和化油器20，其中，底座43与加热管道41之间可以通过螺纹连接、焊接、卡扣连接或螺钉连接等连接方式进行连接。由此可见，通过设置底座43能够保证连接的紧密，从而提高装置稳定性。
61.基于同一构思，本技术实施例中还提供一种发动机，所述发动机上设置有上述的发动机防结冰装置10或发动机防结冰装置40。
62.基于同一构思，本技术实施例中还提供一种无人机，所述无人机上设置有上述的发动机。
63.综上所述，本技术实施例提供了一种发动机防结冰装置、发动机及无人机，其中发动机防结冰装置包括收集管道和加热管道，所述收集管道与所述发动机的排气管连接，所述加热管道与所述收集管道连接；
64.所述收集管道用于将所述排气管中排出的热气输送至所述加热管道；所述加热管道用于通过所述热气加热所述发动机的进气通道。
65.在上述实现过程中，收集管道将发动机排出的废气收集后输送至加热管道，通过热气在加热管道中的循环提高化油器的进气管道的温度，从而防止进气通道结冰，由于该装置不需要额外的加热装置，因此能够在保持发动机的功率和整体结构不变的情况下，防止进气通道结冰。因此解决了目前在防结冰的技术中，存在容易影响发动机整体结构，降低发动机功率，且工作不稳定的问题。
66.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
67.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
68.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。