專利名稱:廢氣管道的固定裝置的制作方法
本發(fā)明涉及將燃?xì)庥蓛?nèi)燃機(jī)汽缸蓋排出口傳輸?shù)綇U氣總管道的廢氣管道的固定裝置，該廢氣管道和廢氣總管道都配置在廢氣密集室內(nèi)。關(guān)于這種裝置已為公眾所知，例如德國專利文件DE-OS 31 50 001就公開了這類裝置。
在上述德國專利文件DE-OS 31 50 001中，內(nèi)燃機(jī)汽缸的位置按V形排列。廢氣總管道以及將燃?xì)鈴钠咨w的排出口傳輸?shù)綇U氣總管道的廢氣管道全都安裝在一個廢氣密集室內(nèi)，該室由蓋板蓋住汽缸曲軸箱的凹槽構(gòu)成V形。通過廢氣密集室內(nèi)的配置，廢氣管道無須冷卻，從而保持廢氣的內(nèi)能并且負(fù)載也得到改善。此外，由于高溫，所以對廢氣管道的材料、制造及固定都提出了很高的要求。廢氣管道以插塞方式固定于廢氣總管道上。另一端自由通向汽缸蓋的排氣口。固定在廢氣總管道時，由于廢氣管道和廢氣總管道的溫高大致相等，溫度變形產(chǎn)生的力相當(dāng)小，所以并不產(chǎn)生相應(yīng)的溫度形變。因為汽缸蓋的側(cè)端是自由的，所以尤其有可能產(chǎn)生無強(qiáng)制力的無阻礙的縱向變形。在需要廢氣管道準(zhǔn)確配合的插塞式結(jié)合部位，產(chǎn)生徑向作用的夾緊力是不可避免的。在內(nèi)燃機(jī)全負(fù)荷工作時，廢氣和廢氣管道的溫度之高，使材料再也不能經(jīng)受很小的力。由于夾緊部位夾緊力的作用，這種高溫導(dǎo)致持久性形變，從而導(dǎo)致冷卻時夾緊作用的松弛。特別是在部分負(fù)荷工作時，不能保證廢氣管道準(zhǔn)確完好的配合。在持續(xù)動負(fù)荷情況下，這會很快導(dǎo)致廢氣管道系統(tǒng)的損壞。此外，進(jìn)行插塞式固定需要很多投資。尤其在高溫下，焊縫是薄弱環(huán)節(jié)，更難避免損壞。
在德國專利文件DE-PS 26 53 265中所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣總管道和廢氣管道也都裝配在廢氣密集室內(nèi)。其廢氣總管道是由相互插入的各段管子構(gòu)成的，容許自由的縱向補(bǔ)償。缺點(diǎn)是將燃?xì)庥善咨w輸送到廢氣總管道的廢氣管道被焊接在廢氣總管道的管子上。在汽缸蓋一側(cè)，廢氣管道各由兩個螺釘通過法蘭固定在廢氣密集室的冷卻水箱上。因為法蘭由此被冷卻，所以能毫無困難地承受由許多固定螺釘?shù)膴A緊作用所產(chǎn)生的強(qiáng)制形變。此外，在這種情況下還需要圍住汽缸蓋排出口范圍內(nèi)的復(fù)雜的冷卻水箱。
本發(fā)明的任務(wù)在于固定廢氣管道，這種固定方法考慮到，在最佳負(fù)荷情況下，在各種溫度范圍特別是在最高溫度時，無需冷卻廢氣管道和固定部位，在夾緊部位不產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，并且保證廢氣管道安全和固定的位置。
解決本發(fā)明任務(wù)的裝置，其特征在于各個廢氣管道(6)與汽缸蓋的側(cè)端用法蘭(8)連接，法蘭(8)僅僅固定在內(nèi)燃機(jī)外周的一點(diǎn)上。由于與廢氣管道相連接的法蘭以一點(diǎn)固定在內(nèi)燃機(jī)的汽缸蓋或其他部位，就排除了高溫負(fù)荷時導(dǎo)致廢氣管道材料破壞所產(chǎn)生的徑向或軸向強(qiáng)制應(yīng)力。固定螺釘，由廢氣密集室外面向內(nèi)旋緊，并將廢氣管道點(diǎn)狀加固在圓周各點(diǎn)上，保證可靠和牢固的連接。
本發(fā)明的實施例示于附圖并在下文中詳細(xì)介紹。

圖1 V形配置在一組汽缸之間的活塞內(nèi)燃機(jī)廢氣密集室的橫截面圖;
圖2 固定在汽缸蓋的廢氣管道的橫截面正視圖(圖1的一部分);
圖3 相當(dāng)于圖2部分，表示固定點(diǎn)的另一種結(jié)構(gòu)和固定螺釘?shù)牧硪环N位置;
圖4 相當(dāng)于圖2部分，表示廢氣管道的環(huán)接固定。
圖1所示的橫截面圖是一臺活塞內(nèi)燃機(jī)1，裝有一組V形配置的汽缸，廢氣密集室2在V形結(jié)構(gòu)的中間，由蓋板3蓋住汽缸曲軸箱4的凹槽。廢氣總管道5位于廢氣密集室2內(nèi)，通過廢氣管道6將由汽缸蓋9排放的燃?xì)庖肟偣艿?。廢氣管道6借助法蘭8和固定螺釘7固定在汽缸蓋9外周的一點(diǎn)上。
圖2、3和4給出固定廢氣管道6另一些可能的結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖2和3，固定用的法蘭8與廢氣管道6整體連接。根據(jù)圖2，法蘭和在馬達(dá)上的固定部位，其結(jié)構(gòu)應(yīng)使固定螺釘7與廢氣管道的軸向延伸方向大致平行。圖3是另一種結(jié)構(gòu)，其固定螺釘7大致垂直于管軸。汽缸蓋和汽缸曲軸箱的配置位置使氣流偏轉(zhuǎn)方向仍在汽缸蓋內(nèi)。還有一種方法是固定螺釘7由上面從廢氣密集室2的外部向里旋緊，其優(yōu)點(diǎn)是可從外部控制螺釘?shù)木o合程度。
因為各個廢氣管道6是通過汽缸蓋9的固定螺釘7僅僅固定在法蘭8外周的一點(diǎn)上，所以夾緊時不會由于各個廢氣管道和汽缸蓋或蓋板相對溫度的差異而產(chǎn)生強(qiáng)制力，這種溫度差異要求管壁材料具有一定強(qiáng)度。為了使廢氣管道的徑向變形不受影響，將一側(cè)的徑向自由空間限定在固定部位的周圍。廢氣管道6的法蘭8優(yōu)先采用圓環(huán)狀卷邊結(jié)構(gòu)，徑向引至汽缸蓋蓋壁和蓋板之間或汽缸蓋蓋壁和保護(hù)環(huán)10的徑向端面之間。由于這種徑向?qū)О澹乐沽藙迂?fù)荷時由于廢氣管道彎曲振動對夾緊部位產(chǎn)生的應(yīng)力。圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的卷邊也是軸向可支承的卷邊。
汽缸蓋和廢氣密集室之間的間隙用位于保護(hù)環(huán)10后面的密封圈11密封。保護(hù)環(huán)使密封圈11不受高溫影響。在必須保證燃燒室對汽缸蓋的密封時，因為汽缸曲軸箱和汽缸蓋之間必然會有隙縫，所以要求這種密封措施。
按圖4實施例，廢氣管道6與由壓環(huán)構(gòu)成的法蘭8環(huán)接連接。由于裝配原因，壓環(huán)由兩部分制成并且相互旋緊。通過壓環(huán)的圓環(huán)面和連接廢氣管道的卷邊的相應(yīng)面保持轉(zhuǎn)動。因為固定廢氣管道6的壓環(huán)僅僅點(diǎn)狀固定在對著廢氣密集室2的蓋板3外周的一個點(diǎn)上，所以固定部位的徑向膨脹不受阻礙。如同與廢氣管道6固定連接的法蘭8一樣，為了膨脹所需的徑向自由空間也限制在壓環(huán)圓周。壓環(huán)在圓周的其他位置上或者整個圓周得到徑向支承，從而能夠作正交于支承面的徑向運(yùn)動，而不是軸向運(yùn)動。廢氣管道6的另一端(圖未給出)在外周無間隙地緊貼在廢氣總管道開口處環(huán)形凸起部的棱邊。于是燃?xì)鈳缀趺芗貜钠咨w轉(zhuǎn)移到廢氣總管道。由于廢氣管道與壓環(huán)是環(huán)接固定，廢氣總管道因溫度負(fù)荷產(chǎn)生的位移不會或幾乎不會影響固定的預(yù)應(yīng)力。但是希望燃?xì)獾霓D(zhuǎn)移盡可能不要消耗，因為需要盡可能多的廢氣內(nèi)能用于廢氣渦輪增壓器的廢氣渦輪機(jī)。與此相反，根據(jù)圖2和圖3的實施例，燃?xì)獾南亩加兴黾?，因為在非環(huán)接固定條件下，廢氣管道處于廢氣總管道的距離內(nèi)，如圖1所示。
根據(jù)圖4，壓環(huán)是用平行于廢氣管道延伸方向的固定螺釘7固定的。汽缸蓋、廢氣管道和蓋板的位置是將廢氣管道固定在蓋板上，在蓋板裝配后，螺釘頭與汽缸蓋壁相對配置。這種固定配置的優(yōu)點(diǎn)是免使固定螺釘松開。
汽缸蓋和廢氣管道之間的通孔用密封圈11密封，該密封圈11在冷卻范圍內(nèi)位于構(gòu)成法蘭8的壓環(huán)的外圈上。
在上述各實施例中，廢氣管道6是鑄件。其優(yōu)點(diǎn)在于管件的制造價格低廉，達(dá)到最佳氣流比率。法蘭采用鑄件，尤其可以避免焊縫強(qiáng)度不足或類似弊端。
圖中的實施例給出一種廢氣管道和固定部位的結(jié)構(gòu)，這種固定部位使汽缸蓋排氣通道成為連續(xù)的無曲折的轉(zhuǎn)輸管道。但是可以設(shè)想，依據(jù)汽缸蓋中的氣流圍管，規(guī)定緊接管截面增大處收縮管截面，從而形成較大的法蘭圈，這對固定是有利的。就氣流技術(shù)的理論而言，氣流圍管增大后緊接收縮也別具優(yōu)點(diǎn)。由于彎曲通道的離心力，外部氣流介質(zhì)的壓力高于內(nèi)部的壓力。偏轉(zhuǎn)后，通過壓力的突然增高，能夠產(chǎn)生液體分離，由于管子增大后緊接縮小，這種分離將可減弱。
權(quán)利要求
1.一種將燃?xì)庥蓛?nèi)燃機(jī)汽缸蓋排出口傳輸?shù)綇U氣總管道的廢氣管道的固定裝置，該廢氣管道和廢氣總管道都配置在廢氣密集室內(nèi)，其特征在于各個廢氣管道(6)與內(nèi)燃機(jī)汽缸蓋的側(cè)端用法蘭(8)連接，法蘭(8)僅僅以點(diǎn)狀固定在內(nèi)燃機(jī)汽缸外周的一個點(diǎn)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其特征在于法蘭(8)至少在一個附加的圓周點(diǎn)上具有一個導(dǎo)板，以防止法蘭振動，但是在法蘭(8)的延伸面可以運(yùn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的裝置，其特征在于法蘭(8)與廢氣管道(6)整體制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的裝置，其特征在于法蘭(8)具有環(huán)形面，與廢氣管道連接的卷邊環(huán)接在該環(huán)形面中。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1至4之一的裝置，其特征在于法蘭(8)固定在由廢氣密集室構(gòu)成的室壁的分界壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1至4之一的裝置，其特征在于法蘭(8)固定在汽缸蓋(9)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1至6之一的裝置，其特征在于法蘭(8)借助可由廢氣密集室(2)的外部向里旋緊的固定螺釘(4)固定。
專利摘要
本發(fā)明涉及固定廢氣管道的裝置，該廢氣管道配置在廢氣密集室內(nèi)，用于將燃?xì)庥善咨w排出口傳輸?shù)綇U氣總管道。由于廢氣管道的高溫負(fù)荷，在廢氣密集室內(nèi)得不到冷卻，其固定應(yīng)該是在高溫變形影響下不會產(chǎn)生強(qiáng)制力。這種要求通過與廢氣管道連接的法蘭點(diǎn)狀固定在外周的一個點(diǎn)上得到滿足。點(diǎn)狀固定使在熱負(fù)荷下的廢氣管道能夠無強(qiáng)制力的徑向和軸向膨脹。廢氣管道用固定螺釘固定在汽缸蓋側(cè)端范圍內(nèi)。
文檔編號G01N3/60GK87106314SQ87106314
公開日1988年3月23日 申請日期1987年9月11日
發(fā)明者赫伯特·多伊奇曼, 格爾德-米夏埃爾·沃爾特斯, 奧托·賴芬沙伊 申請人:腓特烈港發(fā)動機(jī)及渦輪機(jī)聯(lián)合股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan