[发明专利]一种抗爆破强度高的塑料进气歧管

说明书

技术领域

本发明涉及汽车发动机进气构件，具体涉及一种抗爆破强度高的塑料进气歧管。

背景技术

随着汽车技术的发展，塑料进气歧管凭借重量轻、进气效率高、结构设计灵活、成本低、生产效率高等特点，已被大量应用于国内外各种高低档发动机上，已呈现取代铝合金进气歧管的趋势。但是在发动机运转过程中或在异常状况下会发生回火现象，即气缸内高压气体通过进气道返窜回进气歧管中。为了保证发动机在回火时进气歧管不被破坏，这就要求进气歧管要有较高的抗爆破性能。一般铝合金进气歧管的抗爆破压力可达到25－40bar，远远高于发动机回火时返窜回进气歧管中气体的压力（根据经验，2.0L以下发动机在进气歧管腔体内的最大回火压力为9.8bar），而塑料进气歧管由于其材料强度的限制（国内一般为PA6+30GF/PA66+30GF，其抗拉强度要较铝合金进气歧管低很多）抗爆破压力只能达到相同结构铝合金进气歧管的1/4，往往会低于发动机回火时进气歧管内的压力，在使用可靠性上存在较大风险。因此，如何提高塑料进气歧管的抗爆破性能已成为进气歧管设计与开发的一大难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度塑料进气歧管，其抗爆破强度较高，能够抵抗在发动机回火时返窜回进气歧管中气体的压力，保证其使用可靠。

考核塑料进气歧管的抗爆破性能一般有CAE爆破强度分析及抗爆破试验测试两种方法，一般塑料进气歧管开发过程都是首先通过CAE抗爆破强度分析来预估产品的抗爆破性能，最后再通过抗爆破试验测试来检查产品的实际抗爆破能力。例如附图所示结构进气歧管在进行CAE抗爆破强度分析时发现在四个气道焊接处存在较为严重的应力集中现象（最大应力达到了195.5Mpa），预估该产品的抗爆破压力只能达到4.5bar。为了提高塑料进气歧管的抗爆破性能，则必须降低塑料进气歧管上的四个进气道焊接部位的应力值。通过将该进气歧管结构设计优化为本发明结构进气歧管，可实现有效降低塑料进气歧管上四个气道焊接区域应力集中现象（应力值从195.5Mpa降低到70Mpa，抗爆破压力可从4.5bar提升至9.5bar），从而实现了提高塑料进气歧管1的整体抗爆破性能的目的。

本发明所述的一种抗爆破强度高的塑料进气歧管，包括本体，在本体上设有四个并排的进气道，进气道由两半对焊构成，其特征是：在所述本体上的两个相邻进气道的焊接部位分别设有自攻螺钉预置孔，每个自攻螺钉预置孔与一颗金属自攻螺钉配合，该金属自攻螺钉与构成进气道的两半配合连接；每个自攻螺钉预置孔的端部与一密封堵盖配合连接。

所述的一种抗爆破强度高的塑料进气歧管，其所述密封堵盖的材质为塑料，与所述本体的材质相同。

进一步，所述密封堵盖通过超声波焊接工艺焊接到所述自攻螺钉预置孔的端部，以保证本体的密封性。

在生产过程中，先通过振动摩擦焊接工艺将带有自攻螺钉预置孔的塑料进气歧管各分片焊接成总成，然后将金属自攻螺钉装配到塑料进气歧管总成上的自攻螺钉预置孔内并拧紧，最后通过超声波焊接工艺将密封堵盖焊接到各自攻螺钉预置孔的端部。

本发明是通过在塑料进气歧管上的易于爆破的位置增加金属自攻螺钉，通过金属自攻螺钉的优越的抗拉强度来提高塑料进气歧管的抗爆破强度，并通过超声波焊接工艺焊接密封堵盖来密封塑料进气歧管上的自攻螺钉孔，从而实现保证塑料进气歧管的密封性。

本发明和现有技术相比具有以下优点：由于在本体易于爆破的位置设置了自攻螺钉预置孔，并通过金属自攻螺钉与自攻螺钉预置孔配合，从而提高了塑料进气歧管抗爆破强度；由于在自攻螺钉预置孔的端部焊接了密封堵盖，从而保证了塑料进气歧管的密封性。本发明使用范围较广、生产工艺简单、可靠性高，能够用于任何种类需要提高进气歧管的抗爆破性能的塑料进气歧管上，尤其是对塑料进气歧管有更高爆破性能要求的涡轮增压发动机上。

附图说明

图1 是本体上抗爆破薄弱部位的示意图；

图2 是本发明的结构原理图；

图3 是本发明的外观示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明做进一步说明。

参见图1、图2和图3所示的一种抗爆破强度高的塑料进气歧管，包括本体1，在本体上设有四个并排的进气道14，进气道由两半对焊构成；在所述本体1上的两个相邻进气道的焊接部位12分别设有自攻螺钉预置孔13，每个自攻螺钉预置孔用于安装一颗金属自攻螺钉2，该金属自攻螺钉与构成进气道的两半配合连接；每个自攻螺钉预置孔13的端部与一密封堵盖3配合连接。

进一步，所述密封堵盖3的材质为塑料，与所述本体1的材质相同。