CN211573665U - 发动机高压油管隔热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种发动机高压油管隔热装置，它包括隔热罩以及多个支架，隔热罩为在长度方向上呈中间拱起的结构，隔热罩上设置有用于与支架连接的安装孔以及围绕安装孔的加强筋，隔热罩上还设置有沿其长度方向延伸的加强筋和/或沿其宽度方向延伸的加强筋，多个支架用于将隔热罩安装在发动机缸盖上。本实用新型结合有限元分析，对隔热罩及支架进行优化设计，确保支架及隔热罩的组合模态大于发动机的点火激励频率，有效避免了共振。本实用新型提供的发动机高压油管隔热装置与现有的隔热罩相比，整体刚度、强度得到有效提高，可广泛应用于发动机制造行业，能够解决未安装高压油管隔热罩发动机，在高温事故下失效的风险，提高车辆的安全性。

Description

发动机高压油管隔热装置

技术领域

本实用新型涉及汽车配件技术领域，尤其涉及一种发动机高压油管隔热装置。

背景技术

发动机在运行过程中，排气侧会产生高温。当整车或发动机上有机油滴落在排气管上时，会有机油燃烧的风险。高压油管表面的高温及其内部高压共同作用会导致高压油管破裂，燃油泄漏，增大燃烧的趋势。在高压油管外加设隔热罩，可有效避免发动机在整车高温事故中高压油管破裂导致的燃油泄漏助燃的风险。然而，现有的发动机高压油管隔热罩属于大平面，存在整体结构刚性较差的问题，并且在发动机运行过程中容易发生共振。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种发动机高压油管隔热装置，其整体刚度和强度高，并且固有频率大于发动机的点火激励频率，有效避免了共振，可广泛应用于发动机制造行业，能够解决未安装高压油管隔热罩发动机，在高温事故下失效的风险，提高车辆的安全性。

本实用新型提供的一种发动机高压油管隔热装置，包括隔热罩以及多个支架，所述隔热罩为在长度方向上呈中间拱起的结构，所述隔热罩上设置有用于与所述支架连接的安装孔以及围绕所述安装孔的加强筋，所述隔热罩上还设置有沿其长度方向延伸的加强筋和/或沿其宽度方向延伸的加强筋，多个所述支架用于将所述隔热罩安装在发动机缸盖上。

优选地，所述隔热罩由第一端板、第二端板以及处于所述第一端板和所述第二端板之间的一个或多个连接板相互衔接组成，所述第一端板和所述第二端板均为平直板，所述连接板为平直板或弧形板。

优选地，所述第一端板所在的平面和所述第二端板所在的平面之间的夹角为90°。

优选地，沿所述隔热罩宽度方向延伸的加强筋为梯形加强筋。

优选地，沿所述隔热罩宽度方向延伸的加强筋设置有多个。

优选地，沿所述隔热罩长度方向延伸的加强筋为一字形加强筋。

优选地，所述支架为板状结构，其具第一连接部、第二连接部和第三连接部，第一连接部和第二连接部分别用于连接所述隔热罩，所述第三连接部用于连接发动机缸盖。

优选地，所述支架具有梯形结构体。

优选地，所述梯形结构包括设置在所述第一连接部和所述第三连接部之间的梯形连接部。

优选地，所述支架设置为三个，三个所述支架分别设置在所述隔热罩长度方向的两端以及中部。

与现有技术相比，本实用新型提供的发动机高压油管隔热装置，通过将隔热罩设置为在长度方向上呈中间拱起的结构，并在隔热罩上设置沿其长度方向延伸的加强筋和/或沿其宽度方向延伸的加强筋，有效提高了隔热罩的振动刚度；通过在隔热罩安装孔的周围增加加强筋，可以减少对应安装孔所在区域的应力集中，提高隔热罩的整体刚度；通过设置多个具有梯形结构的支架，提高了支架的刚度及强度。本实用新型提供的发动机高压油管隔热装置，其整体刚度和强度高，并且固有频率大于发动机的点火激励频率，有效避免了共振，可广泛应用于发动机制造行业，能够解决未安装高压油管隔热罩发动机，在高温事故下失效的风险，提高车辆的安全性。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本实用新型的目的。

附图说明

在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1为本实用新型一实施例中提供的发动机高压油管隔热装置的爆炸图；

图2为本实用新型一实施例中提供的隔热罩的俯视图；

图3为本实用新型一实施例中提供的隔热罩的后视图；

图4为本实用新型一实施例中提供的隔热罩的右视图；

图5为图3中I-I处的剖视图；

图6为本实用新型一实施例中提供的第一支架的结构示意图；

图7为本实用新型一实施例中提供的第二支架的结构示意图；

图8为本实用新型一实施例中提供的第三支架的结构示意图；

图9为本实用新型一实施例中提供的发动机高压油管隔热装置的模态分析结果图；

图10为本实用新型一实施例中提供的发动机高压油管隔热装置的模态测试结果图。

附图标记说明：

100、隔热罩；110、第一端板；120、第二端板；130、连接板；140、梯形加强筋；150、一字形加强筋；161、第一安装孔；162、第二安装孔；163、第三安装孔；164、第四安装孔；165、第五安装孔；166、第六安装孔；170、环孔加强筋；210、第一支架；211、第一支架的第一连接部；212、第一支架的第二连接部；213、第一支架的第三连接部；220、第二支架；221、第二支架的第一连接部；222、第二支架的第二连接部；223、第二支架的第三连接部；230、第三支架；231、第三支架的第一连接部；232、第三支架的第二连接部；233、第三支架的第三连接部；240、梯形结构体；241、梯形连接部；310、螺栓；320、螺母；330、隔块；340、双头螺栓；A、第一方向；B、第二方向；C、第三方向。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本实用新型中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

安装了高压油管隔热罩100的发动机，可降低发动机在整车高温事故中高压油管破裂失效的风险，减少燃油泄漏助燃的风险，提高了驾驶员驾驶安全性。由于发动机高压油管周围布置空间有限，难以直接将隔热罩100安装在高压油管上，因此本实用新型中不仅对隔热罩100进行了改进，还对隔热罩100的支撑结构进行设计，避免隔热罩100与高压油管及其周围零件干涉。

本实施例中提供的发动机高压油管隔热装置包括隔热罩100以及3个支架， 3个支架用于支撑隔热罩100并将隔热罩100安装在发动机缸盖上，从而使隔热罩100覆盖高压油管，实现对高压油管的隔热处理。为了便于拆卸，支架与隔热罩100、发动机缸盖均为螺纹连接。

如图1至图5所示，隔热罩100在长度方向上呈中间拱起的结构，隔热罩100 由第一端板110、连接板130以及第二端板120相互衔接组成，并且连接板130 与第一端板110和第二端板120均形成平滑过渡的连接。第一端板110和第二端板120均为平直板，第一端板110所在的平面和所述第二端板120所在的平面之间具有一定的夹角。当第一端板110所在的平面和所述第二端板120所在的平面之间的夹角为90°，此时，所得的隔热罩100整体刚度高，其装配后形成的隔热装置的固有频率也得到有效提高。

隔热罩100上设置有多个用于与支架连接的安装孔，具体地，在第一端板110 的长度方向的两端分别设置有第一安装孔161和第三安装孔163，在第一端板110 的长度方向的中部设置有第二安装孔162，在第二端板120长度方向的两端部设置有第四安装孔164和第六安装孔166，在第二端板120长度方向的中部设置有第五安装孔165。隔热罩100上还设置有围绕上述各个安装孔的加强筋(在本申请中统称为环孔加强筋170)，这些加强筋可以减少对应安装孔所在区域的应力集中，降低隔热罩100在相应安装固定点附近的疲劳损坏的风险；另外，这些加强筋还可以提高隔热罩100固有频率，提高固定点周围区域的刚度。优选地，第五安装孔165贯通第二端板120的边缘，以便于隔热罩100的安装；围绕第五安装孔165的加强筋为半圆环形结构。

为了增强隔热罩100的振动刚度，隔热罩100上还设置沿其长度方向延伸的加强筋和沿其宽度方向延伸的加强筋。具体地，沿隔热罩100长度方向延伸的加强筋设置在第一端板110上，该加强筋为一字形加强筋150，一字形加强筋150 设置在第一安装孔161和第二安装孔162之间，可增强隔热罩100在第一方向上的振动刚度，其中，第一方向是指垂直于第一端板110的方向；沿隔热罩100宽度方向延伸的加强筋为梯形加强筋140，梯形加强筋140横跨第一端板110、连接板130以及第二端板120，梯形加强筋140设置有多个并且沿隔热罩100长度方向分布；梯形加强筋140可增强隔热罩100在第二方向和第三方向上的振动刚度，其中，第二方向是指第一端板110绕其与连接板130连接处旋转的方向，第三方向是指第二端板120绕其与连接板130连接处旋转的方向。

如图1、图6至图8所示，支架为板状结构，其具第一连接部、第二连接部和第三连接部，且每个连接部上均开设有连接孔，第一连接部用于连接所述第一端板110，第二连接部用于连接所述第二端板120，所述第三连接部用于连接发动机缸盖。为了增加支架的刚度及强度，将支架的某些部分设计为梯形结构，使支架具有梯形结构体240，例如将支架上连接第一连接部和所述第三连接部的部分设计为梯形，即使用梯形连接部241连接第一连接部和所述第三连接部。第二连接部与第三连接部相连接。为了增加隔热罩100安装的稳定性，支架可以设置有多个，支架的具体形状可根据隔热罩100的结构以及发动机缸盖上可安装的位置来调整，例如当第一端板110所在的平面和所述第二端板120所在的平面之间的夹角为90°时，第一连接部所在的平面和第二连接部所在的平面的夹角也为 90°。

如图1所示，支架设置有3个，包括第一支架210、第二支架220以及第三支架230，其中第一支架210和第三支架230分别设置在所述隔热罩100长度方向的两端，第二支架220设置在所述隔热罩100长度方向的中部。

如图1和图6所示，第一支架的第一连接部211上设置有与第一安装孔161 相配合的连接孔，螺栓310依次穿过第一安装孔161和该连接孔，使第一支架的第一连接部211与隔热罩100的第一端板110相连接；第一支架的第二连接部212 上设置有与第四安装孔164相配合的连接孔，螺栓310依次穿过第四安装孔164 和该连接孔，使第一支架的第二连接部212与隔热罩100的第二端板120相连接；第一支架的第三连接部213上也设置有连接孔，第一支架的第三连接部213通过设置在该连接孔内的螺栓310与发动机缸盖相连接。

如图1和图7所示，第二支架的第一连接部221上设置有与第二安装孔162 相配合的连接孔，螺栓310依次穿过第二安装孔162和该连接孔，使第二支架的第一连接部221与隔热罩100的第一端板110相连接；第二支架的第二连接部222 上设置有与第五安装孔165相配合的连接孔，双头螺栓340的一端穿过该连接孔，另一端套设隔块330后穿过第五安装孔165，并用螺母320固定，使第二支架的第二连接部222与隔热罩100的第二端板120相连接，隔块330位于双头螺栓340 与隔热罩100之间，起到支撑隔热罩100的作用；第二支架的第三连接部223上设置有连接孔，第二支架的第三连接部223通过设置在该连接孔内的螺栓310与发动机缸盖相连接。

如图1和图8所示，第三支架的第一连接部231上设置有与第三安装孔163 相配合的连接孔，螺栓310依次穿过第三安装孔163和该连接孔，使第三支架的第一连接部231与隔热罩100的第一端板110相连接；第三支架的第二连接部232 上设置有与第六安装孔166相配合的连接孔，螺栓310依次穿过第六安装孔166 和该连接孔，使第三支架的第二连接部232与隔热罩100的第二端板120相连接；第三支架的第三连接部233上设置有连接孔，第三支架的第三连接部233通过设置在该连接孔内的螺栓310与发动机缸盖相连接。

本实用新型通过有限元分析选择设计方案，并通过后期模态测试及振动台测试验证设计的可靠性。

针对本实用新型提供的发动机高压油管隔热装置数模在ANSYS Workbench 软件建立相关分析模型，模型包括发动机高压油管隔热罩100、第一支架210、第二支架220、第三支架230以及用于将支架固定在隔热罩100以及发动机缸盖上的螺栓310等零件。结合模型真实材料的属性赋给相关模型材料属性，建立零部件之间的接触关系，并将支架安装在缸盖的位置螺栓310孔进行约束，约束相关位移自由度。将模型搭建完成后进行相关的约束模态分析，得到相关模态的分析结果，如图9所示，模态分析结果为188.58Hz。

针对发动机高压油管隔热装置的模态测试结果，将隔热罩100通过第一支架 210、第二支架220、第三支架230这三个支架固定安装在发动机总成的缸盖上。测试采用锤击法来测量系统的频响函数，当锤头带有力传感器的力锤敲击测试对象时，产生一个脉冲信号，则输出信号可近似看作是系统的频响函数。频响函数是输出信号频谱对输入信号频谱的比值，直观反映系统对不同频率的响应特性。测试中对相干函数进行监测，以验证频响函数的有效性。对该方案的验证中，测试采用B&K的12通道LAN-XI系统记录数据；Pulse系统中的MTC hammer模块用于数据采集和处理；另有力锤和加速度计用于采集信号。如图10所示，图中三条曲线代表的是在隔热罩100上测点位置的X、Y、Z三个方向的频响函数曲线，其中的峰值最高的频率代表试件的固有频率，从图上可以看出第一阶固有频率为190Hz，测试结果与有限元分析结果的频率误差仅为1％，证明数据有效可信，满足工程应用的需要。

最后还进行了振动台测试，表1为振动测试的结果，结果显示，本实用新型提供的发动机高压油管隔热装置，在三个振动方向上，隔热罩100及支架均无裂纹，通过振动测试。

表1：

本实用新型提供的发动机高压油管隔热装置的设计结合有限元分析，对隔热罩100及支架进行优化设计，确保支架及隔热罩100的组合模态大于发动机的点火激励频率，有效避免了共振。同时，为增加可靠性，采用了模态测试和振动台测试的方法对最优的隔热罩100及支架进行验证。本实用新型提供的发动机高压油管隔热装置与现有的隔热罩100相比，整体刚度、强度得到有效提高，可广泛应用于发动机制造行业，能够解决未安装高压油管隔热罩100发动机，在高温事故下失效的风险，提高车辆的安全性。

最后应说明的是：以上实施方式及实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式或实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施方式或实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种发动机高压油管隔热装置，其特征在于，包括隔热罩以及多个支架，所述隔热罩为在长度方向上呈中间拱起的结构，所述隔热罩上设置有用于与所述支架连接的安装孔以及围绕所述安装孔的加强筋，所述隔热罩上还设置有沿其长度方向延伸的加强筋和/或沿其宽度方向延伸的加强筋，多个所述支架用于将所述隔热罩安装在发动机缸盖上。

2.根据权利要求1所述的发动机高压油管隔热装置，其特征在于，所述隔热罩由第一端板、第二端板以及处于所述第一端板和所述第二端板之间的一个或多个连接板相互衔接组成，所述第一端板和所述第二端板均为平直板，所述连接板为平直板或弧形板。

3.根据权利要求2所述的发动机高压油管隔热装置，其特征在于，所述第一端板所在的平面和所述第二端板所在的平面之间的夹角为90°。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的发动机高压油管隔热装置，其特征在于，沿所述隔热罩宽度方向延伸的加强筋为梯形加强筋。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的发动机高压油管隔热装置，其特征在于，沿所述隔热罩宽度方向延伸的加强筋设置有多个。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的发动机高压油管隔热装置，其特征在于，沿所述隔热罩长度方向延伸的加强筋为一字形加强筋。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的发动机高压油管隔热装置，其特征在于，所述支架为板状结构，其具第一连接部、第二连接部和第三连接部，第一连接部和第二连接部分别用于连接所述隔热罩，所述第三连接部用于连接发动机缸盖。

8.根据权利要求7所述的发动机高压油管隔热装置，其特征在于，所述支架具有梯形结构。

9.根据权利要求8所述的发动机高压油管隔热装置，其特征在于，所述梯形结构包括设置在所述第一连接部和所述第三连接部之间的梯形连接部。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的发动机高压油管隔热装置，其特征在于，所述支架设置为三个，三个所述支架分别设置在所述隔热罩长度方向的两端以及中部。

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