[發明專利]用于發動機的排氣歧管

有效

• 申請號: 201210339964.X
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN102996214B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 安東尼·伯納德·德莫茨;羅伯特·安德魯·韋德;史蒂文·約翰遜;邁克爾·約翰·凱德
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F01N13/10
• 分類號: F01N13/10
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司11278
• 代理人: 賀小明

技術領域

本發明涉及內燃發動機，具體地，涉及用于內燃發動機的排氣歧管。

背景技術

內燃發動機的鑄造排氣歧管在接近其構造材料的運行極限的溫度(大約1000°C)的極端環境中運行。這種材料包括奧氏體和鐵素體鑄鐵以及奧氏體和鐵素體鑄造不銹鋼。在發動機的使用壽命中，排氣歧管將變熱和冷卻數百次，引起該部件變形。在熱階段，排氣歧管可以在長度上膨脹3mm。然而，當其冷卻下來時排氣歧管收縮，以至于在多個熱循環之后比它的原始長度縮短3mm。

如圖11中所示，已知提供一種具有單法蘭712以將歧管711連接至發動機(未示出)的汽缸蓋(未示出)的排氣歧管711。然而，使用這種單法蘭712傾向于在熱循環過程中增加內應力，這是因為單法蘭712阻礙歧管711自由膨脹，并且，隨著歧管冷卻，這種變形會引起過大的內應力并最終引起歧管破裂從而導致廢氣泄漏。因此，歧管711很容易如圖11中由箭頭“C”所指示的一樣破裂。

為了降低這種破裂的風險，如圖12A中所示，還已知提供一種使用分隔法蘭812以將排氣歧管811連接至發動機(未示出)的汽缸蓋(未示出)的排氣歧管811。

然而，如圖12B中所示，當排氣歧管811受熱并隨后冷卻時，由于塑性變形該排氣歧管易于彎曲。這會引起歧管811破裂，或引起歧管彎曲并脫離汽缸蓋。這種脫離會引起接合處泄漏，或引起將排氣歧管811固定到汽缸蓋上的一些緊固件折斷從而導致進一步泄漏。

本發明的目的在于提供一種改進的排氣歧管，該排氣歧管克服或最小化與上文提及的現有技術相關的應力和變形。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種用于發動機的排氣歧管，該排氣歧管包含定義至少兩個廢氣傳輸管和共用排氣出口的鑄造體，每個廢氣傳輸管都具有用于將使用的排氣歧管固定在發動機上的分別的法蘭，其中將實質上剛性的隔片插入相鄰的法蘭之間以便當排氣歧管冷卻時與相鄰的法蘭產生干涉配合。

可以將每個隔片控制在相鄰的法蘭之間的位置上。

每個法蘭都可以具有用于將連接物密封至發動機的配合面，并且每個配合面都具有在其中所形成的凹槽部分，隔片安裝在該凹槽中以便固定隔片。

可以將間隙定義在相鄰的法蘭之間，并且每個隔片都可以被控制，以便投入在相鄰的法蘭之間定義的間隙。

每個法蘭都具有用于將連接物密封至發動機的配合面，在每個配合面與發動機之間插入墊圈，并且每個隔片都連接至墊圈以便固定隔片。

排氣歧管的相鄰的法蘭共享至少一個共用緊固工具，并且每個實質上剛性的隔片都是環形隔片，分別的共用緊固工具穿過該環形隔片以將排氣歧管固定在發動機上。

根據本發明的第二方面，提供了一種具有汽缸蓋的內燃發動機，其中根據所述本發明所述的第一方面構造的排氣歧管密封地固定到汽缸蓋以將廢氣從發動機傳遞至排氣系統。

根據本發明的第三方面，提供了一種具有根據本發明所述的第二方面構造的內燃發動機的機動車輛，其中該機動車輛具有連接至排氣歧管上的出口以將廢氣從發動機運送至空氣的排氣系統。

根據本發明的第四方面，提供了一種制造用于發動機的排氣歧管的方法，其中該方法包含鑄造定義至少兩個廢氣傳輸管和共用排氣出口的歧管體、允許歧管體冷卻至環境溫度、形成相鄰的廢氣傳輸管之間的預定尺寸的間隔、制成預定尺寸的多個實質上剛性的隔片以與間隔適配、以及將分別的實質上剛性的隔片安裝在每個間隔中以便當排氣歧管冷卻時在實質上剛性的隔片與法蘭之間產生干涉配合。

每個廢氣傳輸管都具有用于將排氣歧管固定在發動機上的分別的法蘭，并且每個間隔都在相鄰的廢氣傳輸管的每個獨立法蘭中部分地形成。

獨立法蘭可以在鑄造工藝的部分中形成。

可選地，可以通過鑄造一個作為歧管體的一部分的單法蘭并且在單法蘭的相鄰的廢氣傳輸管之間加工出間隙以形成獨立法蘭。

附圖說明

現在，本發明將通過與附圖有關的實例來說明，其中：

圖1是具有根據本發明的各方面的發動機和排氣歧管的機動車輛的示意圖；

圖2A是圖1中示意性地表示的排氣歧管的主視圖，其示出了處于熱狀態中的排氣歧管；

圖2B是圖1中示意性地表示的排氣歧管的主視圖，其示出了處于冷卻狀態中的排氣歧管；

圖3A是根據本發明的第一方面的排氣歧管的第一實施例的主視圖，其示出了處于熱狀態中的歧管；

圖3B是安裝隔片之前處于預裝配狀態中的排氣歧管的圖3A上的箭頭“U”方向的視圖；