一种新型小型航空活塞式发动机集成式进气管与空滤装置的制作方法

1.本实用新型涉及航空进气装置领域，尤其是一种新型小型航空活塞式发动机集成式进气管与空滤装置。


背景技术：

2.航空活塞式发动机是利用汽油与空气混合，在密闭的容器(气缸)内燃烧，膨胀作功的机械设备。传统的小型航空活塞式发动机进气系统前端为“进气管+蘑菇头空滤”设计，而小型无人机由于使用用途要求，重量和体积受到了严格的控制，整体安装空间狭小，传统的“进气管+蘑菇头空滤”由于体积大、占用空间大，难以放置在小型无人机内部。


技术实现要素：

3.实用新型目的：为了解决现有技术所存在的问题，本实用新型提供了一种新型小型航空活塞式发动机集成式进气管与空滤装置，解决了小型无人机由于内部空间狭小而无法安装传统进气管和蘑菇头空滤的难题。
4.技术方案：为达到上述目的，本实用新型可采用如下技术方案：一种新型小型航空活塞式发动机集成式进气管与空滤装置，包括上本体，下本体；所述上本体和下本体通过周向的多个卡扣进行装配固定；所述上本体的进气口端内设有环槽结构，所述环槽内设有双层滤网和滤芯；所述滤芯设于双层滤网之间；所述下本体进气管处为上口径大下口径小的喇叭口式结构，下方小口径的出气口连接至发动机气阀体且与气阀体尺寸相配合。
5.所述卡扣为四个，均匀分布在周向。卡勾式设计易于安装与拆卸，可根据空滤海绵滤芯的使用清洁度进行频繁更换，以确保进气效率；卡勾式设计取消了传统的螺栓、螺母、卡箍等金属紧固件安装，有效减轻了系统的重量。
6.更进一步的，所述滤网为两层金属冲切网。
7.更进一步的，所述滤芯为海绵滤芯。
8.上端双层金属滤网+海绵滤芯有效过滤尘土、飞石、泥沙等，保证了进气系统的清洁性；滤网采用两层金属冲切网以及海绵滤芯，不仅制作方便、成本低廉，而且有效保证了燃烧系统进气的清洁性。滤网的目数和滤芯的进气阻力、滤清效率经过试验验证，在有效过滤细小灰尘与较大颗粒沙石的同时能有效保证发动机的进气效率，所测得的发动机全工况功率与无空滤的数据相当，保证了发动机原始性能。
9.更进一步的，所述下本体通过螺栓螺母紧固件组合与下方的发动机气阀体固定连接。
10.更进一步的，所述螺栓螺母紧固件组合为两个相对的部分；所述螺栓为钛合金螺栓，所述螺母为自锁螺母。
11.更进一步的，所述上本体和下本体均采用3d打印技术制备。
12.更进一步的，所述上本体和下本体材料选择abs工程树脂、pla可降解塑料、尼龙铝粉中的一种或多种。其中abs工程树脂，具有优良的耐低温和抗冲击性能；pla可降解塑料，
韧性好、耐温耐寒，同时环保可回收；尼龙铝粉同样具备优良的耐低温和抗冲击性能，同时具备金属饰面效果。这些3d打印材料均可满足无人机高空零下40℃环境的使用需求。
13.有益效果：本实用新型具有以下优点：
14.1)集成式进气管与空滤的进气前端设计，相比传统设计，体积大大减小，重量大大减轻，可随同发动机任意装配于空间狭小的小型无人机中。
15.2)下端喇叭口式进气管设计，大口径的进气口有效确保了不同转速下的进气量，小口径的出气口与进气中端的节气阀体尺寸相配合，不仅增加了进气流速、有利于提高燃烧效率，而且进气平顺、不会形成乱流影响进气效率。
16.3)制作工艺方面，本体采用3d打印技术，省去了传统的大成本的零件模具费，同时结构设计可根据不同的无人机需求进行尺寸灵活变更，而不像传统的设计一旦模具成型、结构就定型而无法进行变更。材料也可根据使用场景进行灵活选择，这些3d打印材料均可满足无人机高空零下40℃环境的使用需求。
附图说明
17.图1是本实用新型的新型小型航空活塞式发动机集成式进气管与空滤装置结构示意图；
18.图2是图1的剖视结构示意图。
具体实施方式
19.实施例1：
20.请参阅图1-2所示，本实用新型公开了一种新型小型航空活塞式发动机集成式进气管与空滤装置，包括上本体1，下本体2；所述上本体1和下本体2通过周向的四个卡扣3进行装配固定；四个卡扣3均匀分布在周向，卡勾式设计易于安装与拆卸，可根据内部滤芯的使用清洁度进行频繁更换，以确保进气效率；且卡勾式设计取消了传统的螺栓、螺母、卡箍等金属紧固件安装，有效减轻了系统的重量。
21.所述上本体1的进气口端内设有环槽结构11，所述环槽结构11内设有双层滤网12和滤芯13；所述滤芯13设于双层滤网13之间；所述滤网12为两层金属冲切网；所述滤芯13为海绵滤芯。上端双层金属滤网+海绵滤芯有效过滤尘土、飞石、泥沙等，保证了进气系统的清洁性；滤网12采用两层金属冲切网以及海绵滤芯，不仅制作方便、成本低廉，而且有效保证了燃烧系统进气的清洁性。滤网的目数和滤芯的进气阻力、滤清效率经过试验验证，在有效过滤细小灰尘与较大颗粒沙石的同时能有效保证发动机的进气效率，所测得的发动机全工况功率与无空滤的数据相当，保证了发动机原始性能。
22.所述下本体2进气管处为上口径大下口径小的喇叭口式结构，下方小口径的出气口连接至发动机气阀体4且与气阀体的尺寸相配合。下端喇叭口式进气管设计，大口径的进气口有效确保了不同转速下的进气量，小口径的出气口与进气中端的气阀体尺寸相配合，不仅增加了进气流速、有利于提高燃烧效率，而且进气平顺、不会形成乱流影响进气效率。
23.所述下本体2通过螺栓螺母紧固件组合5与下方的发动机气阀体4固定连接。所述螺栓螺母紧固件组合5为两个相对的部分；所述螺栓为钛合金螺栓，所述螺母为自锁螺母。
24.此外，所述上本体1和下本体2均采用3d打印技术制备。材料选择abs工程树脂、pla
可降解塑料、尼龙铝粉中的一种或多种。其中abs工程树脂，具有优良的耐低温和抗冲击性能；pla可降解塑料，韧性好、耐温耐寒，同时环保可回收；尼龙铝粉同样具备优良的耐低温和抗冲击性能，同时具备金属饰面效果。这些3d打印材料均可满足无人机高空零下40℃环境的使用需求。
25.本实用新型集成式进气管与空滤的进气前端设计，相比传统设计，体积大大减小，重量大大减轻，可随同发动机任意装配于空间狭小的小型无人机中。


技术特征：
1.一种新型小型航空活塞式发动机集成式进气管与空滤装置，其特征在于包括上本体和下本体；所述上本体和下本体通过周向的多个卡扣进行装配固定；所述上本体的进气口端内设有环槽结构，所述环槽结构内设有双层滤网和滤芯；所述滤芯设于双层滤网之间；所述下本体进气管处为上口径大下口径小的喇叭口式结构，下方小口径的出气口连接至发动机气阀体且与气阀体尺寸相配合。2.根据权利要求1所述的新型小型航空活塞式发动机集成式进气管与空滤装置，其特征在于：所述卡扣为四个，均匀分布在周向。3.根据权利要求1所述的新型小型航空活塞式发动机集成式进气管与空滤装置，其特征在于：所述滤网为两层金属冲切网。4.根据权利要求1所述的新型小型航空活塞式发动机集成式进气管与空滤装置，其特征在于：所述滤芯为海绵滤芯。5.根据权利要求1所述的新型小型航空活塞式发动机集成式进气管与空滤装置，其特征在于：所述下本体通过螺栓螺母紧固件组合与下方的发动机气阀体固定连接。6.根据权利要求5所述的新型小型航空活塞式发动机集成式进气管与空滤装置，其特征在于：所述螺栓螺母紧固件组合为两个相对的部分；所述螺栓为钛合金螺栓，所述螺母为自锁螺母。7.根据权利要求1所述的新型小型航空活塞式发动机集成式进气管与空滤装置，其特征在于：所述上本体和下本体均采用3d打印技术制备。

技术总结
本实用新型公开了一种新型小型航空活塞式发动机集成式进气管与空滤装置，其特征在于包括上本体和下本体；所述上本体和下本体通过周向的多个卡扣进行装配固定；所述上本体的进气口端内设有环槽结构，所述环槽结构内设有双层滤网和滤芯；所述滤芯设于双层滤网之间；所述下本体进气管处为上口径大下口径小的喇叭口式结构，下方小口径的出气口连接至发动机气阀体且与气阀体尺寸相配合。集成式进气管与空滤的进气前端设计，相比传统设计，体积大大减小，重量大大减轻，可随同发动机任意装配于空间狭小的小型无人机中。间狭小的小型无人机中。间狭小的小型无人机中。


技术研发人员：徐彦 蔡骅 魏元哲 许晨杰 董雯功 张长天 林振振
受保护的技术使用者：中航金城无人系统有限公司
技术研发日：2022.11.01
技术公布日：2023/5/26