CN202531277U - 一种中冷器出气管结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种中冷器出气管结构，包括顶管、上管、中管、尾管和节气门进气压力温度传感器组件。所述节气门进气压力温度传感器组件与所述上管固定连接，所述顶管、上管、中管和尾管依次通过卡箍密闭贯通连接，所述顶管的游离端用于与发动机节气门连接，所述尾管的游离端用于与中冷器出气口连接，所述上管和所述尾管由塑料制成，所述顶管和所述中管由橡胶制成。由于本实用新型的中冷器出气管结构采用了橡胶管和塑料管的组合，通过管路材料和截面的变化改变了气体在管路中的声阻，减少了固定在管路上的节气门进气压力温度传感器的振动响应，减小了节气门进气压力温度传感器因振动过大而失效的风险。

Description

一种中冷器出气管结构
技术领域
本实用新型涉及一种中冷器出气管结构。
背景技术
中冷器一般出现在安装了涡轮增压器的车上，是涡轮增压系统的一个重要组成部件，它的主要作用是提高发动机的换气效率。无论是机械增压发动机还是涡轮增压发动机，都需要在增压器与发动机进气歧管之间安装中冷器。中冷器出气管位于中冷器与发动机连接的进气管路中，要求具有一定的耐热性和耐压性。系统不仅要求输气管路具有良好的柔韧性可以方便管路布局和装配，提高输气管路系统缓冲振动的能力，同时还要求输气管路系统具有一定的支撑作用，便于其他附件和管路的安装、定位。
如图1所示，传统的中冷器出气管包括第一顶管11、第一上管12、第一中管13和第一尾管14，第一顶管11的右端和第一上管12的左端、第一上管12的右端与第一中管13的左端，第一中管13的右端与第一尾管14的左端之间均通过波纹管一体注塑，使得中冷器出气管为一整体。中冷器出气管位于中冷器与发动机节气门之间，第一尾管14的右端与中冷器出气口用快速接头连接，经中冷器冷却后的气体进入出气管路，通过第一顶管11的左端向发动机进气。第一顶管11的左端与发动机节气门连接。中冷器出气管由高弹性体材料吹塑成型，这种材料具有良好的抗蠕变性，抗冲击和抗疲劳性能，高冲击强度和良好的低温柔韧性，温度上升时保持良好的性能，对化学物质，油品，溶剂和天气具有良好的抵抗能力，高抗撕裂强度及高耐摩擦性能，易加工且具经济性以及良好的可回收性。波纹管的采用也是为了对管内的气体起缓冲作用，但实际并未产生预期效果，整体上由于原来的塑料柔韧性延展性没有橡胶材料好，不能很好地吸收来自气体高速流动冲击引起的振动。在第一上管12的左侧和右侧，分别设有节气门进气压力温度传感器5和安装固定冷却水管孔位6，其中安装固定冷却水管孔位6为与第一上管12连为一体，注塑成型的支撑水管的孔位。
如图2所示，节气门进气压力温度传感器组件5包括塑料外壳53，塑料外壳53与第一上管12上的固定螺栓孔一体注塑成型，将螺栓52固定在固定螺栓孔中，从而将节气门进气压力温度传感器54固定在中冷器出气管上。节气门进气压力温度传感器54通过塑料外壳53中注塑的孔位，由导线接线角给外部提供信号。
目前在一款涡轮增压的车上，使用的中冷器出气管在开发过程中发现节气门进气压力温度传感器处振动过大，不满足传感器本身零部件的振动要求，并由于振动过大引起传感器失效，导致发动机的破坏，造成很大的损失。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的是提供一种新型的中冷器出气管，很好地降低来自于发动机的振动。
为实现上述目的，本实用新型采取了如下的技术方案：
本实用新型的中冷器出气管结构，包括顶管、上管、中管、尾管和节气门进气压力温度传感器组件，所述节气门进气压力温度传感器组件与所述上管固定连接，所述上管和所述尾管由塑料制成，所述顶管、上管、中管和尾管依次密闭贯通连接，所述顶管的游离端用于与发动机节气门连接，所述尾管的游离端用于与中冷器出气口连接，所述顶管、上管、中管和尾管之间通过卡箍连接，所述顶管和所述中管由橡胶制成。
优选地，所述上管和所述尾管由高弹性体材料制成，所述顶管和所述中管由氯化聚乙烯橡胶(CM)制成。
优选地，所述上管的两端及所述尾管的与所述中管连接端设有起箍端，所述顶管、上管、中管、尾管之间通过不锈钢卡箍紧固连接。
优选地，所述不锈钢卡箍为英式喉箍。
优选地，所述中冷器出气管结构还包括减振质量块，所述减振质量块固定在所述节气门进气压力温度传感器组件的塑料外壳上。
优选地，所述减振质量块与所述塑料外壳粘接，所述减振质量块材料为钢，质量为60g。
由于中冷器出气管结构采用了橡胶管和塑料管的组合，通过管路材料和截面的变化改变了气体在管路中的声阻，减少了固定在管路上的节气门进气压力温度传感器的振动响应，减小了节气门进气压力温度传感器因振动过大而失效的风险。
附图说明
图1为传统的中冷器出气管的结构示意图；
图2为节气门进气压力温度传感器组件示意图；
图3为本实用新型的中冷器出气管结构示意图；
图4为图3中上管部分的示意图；
图5为图3中尾管部分的示意图；
图6为安装有减振质量块的节气门进气压力温度传感器组件示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的中冷器出气管做详细描述。应当指出，文中出现的“左”、“右”均为图中方向。
如图3-5所示，中冷器出气管包括顶管1、上管2、中管3和尾管4。顶管1和中管3由橡胶材料制成，优选为氯化聚乙烯橡胶(CM)，便于加工，有优良的耐天候性、耐臭氧性和耐电晕性，耐热、耐酸碱、耐油性良好；使用温度范围：约-20℃～+120℃。上管2和尾管4与现有技术相同，依然由高弹性体材料吹塑成型。顶管1的左端d11通过卡箍7与发动机节气门连接，顶管1的右端d12通过卡箍7与上管2左端(指图3中的方向)的起箍端d21连接，上管2右端(指图3中的方向)的起箍端d23与中管3的左端d31通过卡箍7连接，中管3的右端d32通过卡箍7与尾管4左端(指图3中的方向)的起箍端d41连接，尾管4的快速接头41与中冷器出气口连接，d42表示尾管4的与快速接头41相连的管端。其中上管2的起箍端d21所在段和起箍端d23所在段由拐角段d22连接，上管2本身为一整体。卡箍7优选采用不锈钢卡箍，进一步优选采用英式喉箍，本领域普通技术人员应该明白，卡箍7也可采用任何合适的卡箍类型，均不脱离本实用新型所要求保护的范围。节气门进气压力温度传感器50以及安装固定冷却水管孔位6与中冷器出气管的连接方式与传统的方式相同，且与本方案无关，在此不再赘述。
顶管1的左端d11处管口尺寸di＝66±0.4mm，s＝5mm，1＝26.5mm；
顶管1的右端d12处管口尺寸di＝52±0.4mm，s＝5mm，1＝27.3mm；
中管3的左端d31处管口尺寸di＝52±0.4mm，s＝5mm，1＝56.9mm；
中管3的右端d32处管口尺寸di＝57.4±0.4mm，s＝5mm，l＝34mm；
上管2的起箍端d21处管口尺寸di＝47.4±0.4mm，s＝2.5mm，l＝30mm；
上管2的拐角段d22处管口尺寸di＝45±0.4mm，s＝2.5mm；
上管2的起箍端d23处管口尺寸di＝47.4±0.4mm，s＝2.5mm，l＝30mm；
尾管4的起箍端d41处管口尺寸di＝52±0.4mm，s＝3mm，l＝30mm；
尾管4的与快速接头41相连的管端d42处管口尺寸di＝65±0.4mm，s＝3mm，1＝33.9mm。
其中，di表示管口直径(内径)，s表示管壁厚度，l表示轴向长度。
在节气门进气压力温度传感器组件50的塑料外壳53上粘接减振质量块51，以减轻节气门进气压力温度传感器54处的振动。减振质量块51的材料要求密度大，由于对减振效果起主要作用的参数为质量块的质量，而为了适应本来就狭小的安装空间，因此减振质量块51的体积需要较小，密度应该较大。在本方案中减振质量块51的材料为钢，质量为60g。减振质量块51的质量是通过具体的管路结构整体质量决定的，并非所有需要安装的减振质量块51均为60g。减振质量块51能够和普通塑料粘接，又能适合整车使用环境的普通材料，且其质量能够降低由于中冷器出气管固有频率在发动机某种转速下激起的共振。节气门进气压力温度传感器组件50本身的结构与传统的节气门进气压力温度传感器组件5相同，且与本方案无关，在此不再赘述。
本方案的设计基于气体在管道中的传播特性理论，从材料和结构两个方面进行改进最终解决了振动过大的问题。中冷器出气管为橡胶管和塑料管的组合，通过管路材料和截面的变化改变了气体在管路中运动的声阻，由中冷器输出的高压低温气体在中冷器出气管中传播，当遇到消音元件或者截面积变化时，入射声波被反射从而抑制声音和振动的传播。经试验研究，发现将顶管1和中管3改为橡胶管时减振效果明显。对于上管2和尾管4，主要考虑到结构的支撑作用以及稳定性，即上管2需要支撑冷却水管，尾管4连接中冷器出气口需要具有一定的稳定性，依然采用高弹性体材料制成。整体采用橡胶管和塑料管的组合既能降低振动又能对整个管路有支撑作用。
气体在管路中运动的声抗取决于结构的几何特性。管道由于自身的几何特性具有声抗，当声抗为零的时候，结构就发生共振。为进一步解决结构上的共振，本方案在节气门进气压力温度传感器组件50上增加了减振质量块51。
本实用新型的中冷器出气管具有如下优点：
1、能有效的降低节气门进气压力温度传感器上的振动响应，保证了其工作的稳定性，基本消除了由于节气门进气压力温度传感器信号失真导致的发动机损坏的风险。
2、各部分连接方式为卡箍夹紧连接，并且卡箍的连接部位为塑料管的起箍端，这样连接更加牢固。
3、胶管具有加工方便，经济性好的特点。
4、节气门进气压力温度传感器组件上集成的质量块能消除因出气管固有频率引起共振的问题。
上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由各权利要求限定。

Claims (8)

1.一种中冷器出气管结构，包括顶管、上管、中管、尾管和节气门进气压力温度传感器组件，所述节气门进气压力温度传感器组件与所述上管固定连接，所述上管和所述尾管由塑料制成，所述顶管、上管、中管和尾管依次密闭贯通连接，所述顶管的游离端用于与发动机节气门连接，所述尾管的游离端用于与中冷器出气口连接，其特征在于，所述顶管、上管、中管和尾管之间通过卡箍连接，所述顶管和所述中管由橡胶制成。
2.根据权利要求1所述的中冷器出气管结构，其特征在于，所述上管和所述尾管由高弹性体材料制成。
3.根据权利要求1所述的中冷器出气管结构，其特征在于，所述顶管和所述中管由氯化聚乙烯橡胶制成。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的中冷器出气管结构，其特征在于，所述上管的两端及所述尾管的与所述中管连接端设有起箍端，所述顶管、上管、中管、尾管之间通过不锈钢卡箍紧固连接。
5.根据权利要求4所述的中冷器出气管结构，其特征在于，所述不锈钢卡箍为英式喉箍。
6.根据权利要求1所述的中冷器出气管结构，其特征在于，所述中冷器出气管结构还包括减振质量块；
所述减振质量块固定在所述节气门进气压力温度传感器组件的塑料外壳上。
7.根据权利要求6所述的中冷器出气管结构，其特征在于，所述减振质量块与所述塑料外壳粘接。
8.根据权利要求6或7所述的中冷器出气管结构，其特征在于，所述减振质量块材料为钢，质量为60g。
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