一種排氣歧管蓋法蘭及排氣歧管的製作方法

2023-05-29 18:39:26 2

一種排氣歧管蓋法蘭及排氣歧管的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種排氣歧管蓋法蘭，包括法蘭主體部分，所述法蘭主體部分衝壓形成凸臺、上翻邊和下翻邊，所述凸臺為多個且相互間隔，所述凸臺開有廢氣入孔和螺栓孔，所述廢氣入孔外邊緣與所述螺栓孔外邊緣連續，且所述廢氣入孔外邊緣與所述螺栓孔外邊緣同時與所述上翻邊或所述下翻邊貼合使得所述廢氣入孔外邊緣、所述螺栓孔外邊緣與所述上翻邊或所述下翻邊圍繞出封閉空間。本實用新型還公開了採用上述排氣歧管蓋法蘭的排氣歧管。本實用新型質量輕、強度好。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及發動機排氣領域，具體涉及排氣歧管蓋法蘭及採用所述蓋法蘭的 排氣歧管。 一種排氣歧管蓋法蘭及排氣歧管

【背景技術】
[0002] 結合圖1、圖2和圖3,排氣歧管2利用螺栓（未示出）附接到包括內燃機的發動 機1的氣缸蓋la的側面。
[0003] 排氣歧管2包括：蓋法蘭20 ;薄壁內管（未示出），其包括多個內支管和連接到內 支管的內集流管（未示出）；厚壁外管3,其以使得內管的外周和外管3的內周之間存在間 隙的方式覆蓋內管；以及密封墊片。
[0004] 蓋法蘭20具有法蘭主體部分2a，該法蘭主體部分2a具有被固定到氣缸蓋la的氣 缸蓋安裝面和通過焊接被固定到內管的廢氣上遊端部分以及外管的廢氣上遊端部分的面。 多個廢氣流孔在與氣缸蓋la中形成的排氣口對準的位置處設置在法蘭主體部分2a中。
[0005] 內管位於外管3內部並且在圖1中不能夠看到。內管具有內集流管和四個內支管。 內支管的廢氣上遊端部分以與排氣口的位置對準的方式通過焊接牢固地附接到蓋法蘭20。 內支管的廢氣下遊端部分連接到內集流管的廢氣上遊端部分。內集流管的廢氣下遊端部分 從底面的一個位置向下彎曲。
[0006] 外管3包括：外支管3a至3d，該外支管3a至3d以與內支管之間存在間隙的方式 從外側覆蓋四個內支管；外集流管3e，其以與內集流管之間存在間隙的方式從外側覆蓋內 集流管；和排氣外管部3f，其以與內集流管的向下彎曲的廢氣下遊端部分之間存在間隙的 方式從外側覆蓋內集流管的向下彎曲的廢氣下遊端部分。密封墊片在若干位置處布置於外 管3和內管之間以維持間隙。外支管3a至3d和/或內支管與支管部件對應，外集流管3e 和/或內集流管與集流管部件對應。
[0007] 在圖2中，氣缸蓋安裝面以陰影示出。蓋法蘭20具有：板狀的法蘭主體部分2a; 部分21a至21d，該部分21a至21d位於法蘭主體部分2a的一側的，即位於具有附接到氣缸 蓋la的面的那一側；以及部分25,該部分25位於法蘭主體部分2a的另一側的，即位於在法 蘭主體部分2a的附接到氣缸蓋la的面的相反側、具有附接到內管和外管3的面的那一側。 位於具有附接到氣缸蓋la的氣缸蓋安裝面的那一側的部分21a至21d對應於在圖2中以 陰影表示的部分，如圖3和圖4所示，部分21a至21d被構造成從法蘭主體部分2a向氣缸 蓋la突出，使得在部分21a至21d和法蘭主體部分2a之間存在臺階狀的高度差。換言之， 當沿著與圖2所示的氣缸蓋安裝面平行的方向觀察時，部分21a至21d的氣缸蓋安裝面布 置在法蘭主體部分2a的面的外側。
[0008] 如圖2所示，氣缸蓋la和位於法蘭主體部分2a的氣缸蓋側的面部分21a至21d 之間的氣缸蓋安裝面或接觸面的面積（圖2中的陰影部分的面積）遠小於法蘭主體部分2a 的截面面積以及位於法蘭主體部分2a的管側的部分25的面積。在這裡，法蘭主體部分2a 的截面面積是指板狀的法蘭主體部分2a的沿著與氣缸蓋安裝面大致平行的平面（即圖3 中的水平面）截取的截面面積。位於氣缸蓋側的部分21a至21d包括：圍繞四個廢氣入孔 22a至22d的外周的部分，該四個廢氣入孔22a至22d被形成為與設置於氣缸蓋la的四個 排氣口對應；和圍繞八個螺栓孔23a至23d的外周的部分，螺栓插過該八個螺栓孔23a至 23d以將歧管安裝到氣缸蓋la。與各個排氣口對應的螺栓孔23a、23b、23c、23d對關於聯接 排氣口的中心的直線斜對角地定位。位於具有附接到氣缸蓋la的面的那一側的部分21a 至21d被構造成與各排氣口對應的獨立的實體，並且相鄰的部分21a至21d彼此不直接聯 接。
[0009] 同時，法蘭主體部分2a具有比其他部分21a至21d以及25的截面面積大的截面 面積，三個通孔24a、24b和24c全部形成在四個廢氣入孔22a至22d的相鄰的孔之間。設 置通孔24a、24b和24c以進一步減小蓋法蘭20的與氣缸蓋la接觸的面的面積。
[0010] 用於附接到內管和外管3的四個凹部在與排氣口對應的位置形成在位於具有附 接到內管和外管3的面的那一側的部分25中。外管3和內管被配置成使得：廢氣上遊端部 分被插入這些凹部中，並且蓋法蘭20被焊接到外管3和內管。因此，位於管側的部分25的 面積小於法蘭主體部分2a的截面面積，但是稍大於位於氣缸蓋側的部分21a至21d的接觸 面面積。
[0011] 利用如上所述構造的排氣歧管2,從發動機1的氣缸排放的廢氣離開氣缸蓋la的 排氣口，通過法蘭主體部分2a的廢氣入孔22a至22d，流入到內支管。流入到內支管的廢 氣進入內集流管並且在從廢氣下遊端部分向下排放之前合併成單一流路。當廢氣流過內管 時，外管3用於抑制內管中的廢氣降溫。
[0012] 催化轉化器設置在排氣歧管的下遊，並且因為廢氣在排氣歧管中已被保持在高 溫，因此離開排氣歧管的廢氣致動催化轉化器的清潔作用。結果，加速了廢氣清潔作用。在 催化轉化器的下遊，廢氣在釋放到車輛外部之前通過排氣管和消聲器。
[0013] 在上述過程中，排氣歧管的外管3和內管由於高溫廢氣的原因而處於高溫。同時， 因為位於蓋法蘭20的一側的面與氣缸蓋la接觸，氣缸蓋la在發動機1運轉的時候總是由 冷卻水冷卻，所以排氣歧管的蓋法蘭20損失熱量到氣缸蓋la。
[0014] 由於蓋法蘭20的一個面與氣缸蓋la之間的接觸面面積稍小於法蘭主體部分2a 的截面面積。因此，熱損失的量小。結果，能夠將蓋法蘭20保持在高溫，因此，能夠防止排 氣歧管的部件由於熱膨脹的差異所導致的應力集中而損壞。
[0015] 但是，由於蓋法蘭20與氣缸蓋la之間還需要密封墊密封，為了保證密封壓力，需 要蓋法蘭20具備足夠的強度，尤其是在螺栓孔23a至23d的位置處，因此當蓋法蘭20的一 個面與氣缸蓋la之間的接觸面面積稍小於法蘭主體部分2a的截面面積時，為保證強度，必 須採用較厚的鋼板，這會增加整車重量，而利用較薄的鋼板時，必須增加螺栓數量，同樣會 造成整車重量增加和安裝的繁瑣性。
[0016] 現有技術中另一種蓋法蘭是採用與氣缸蓋大面積貼合的方式來安裝，同樣具有強 度不足的弊端。 實用新型內容
[0017] 本實用新型的目的是提供一種質量輕、強度好的排氣歧管蓋法蘭和採用所述蓋法 蘭的排氣歧管。
[0018] 為實現上述目的，本實用新型的實施例提供了如下技術方案：
[0019] 一種排氣歧管蓋法蘭，包括法蘭主體部分，所述法蘭主體部分衝壓形成凸臺、上翻 邊和下翻邊，所述凸臺為多個且相互間隔，所述凸臺開有廢氣入孔和螺栓孔，所述廢氣入孔 外邊緣與所述螺栓孔外邊緣連續，且所述廢氣入孔外邊緣與所述螺栓孔外邊緣同時與所述 上翻邊或所述下翻邊貼合使得所述廢氣入孔外邊緣、所述螺栓孔外邊緣與所述上翻邊或所 述下翻邊圍繞出封閉空間。
[0020] 優選地，相鄰的所述螺栓孔上下交替布置。
[0021] 優選地，在所述法蘭主體部分上位於所述廢氣入孔之間設置有通孔。
[0022] 優選地，所述凸臺的面積相等。
[0023] -種排氣歧管，所述排氣歧管採用如上所述的蓋法蘭安裝到氣缸蓋上。
[0024] 優選地，所述氣缸蓋安裝面的面積小於所述蓋法蘭主體部分的沿著與所述氣缸蓋 安裝面大致平行的平面截取的截面積。
[0025] 本實用新型採用衝壓出的廢氣入孔外邊緣、螺栓孔外邊緣與上翻邊或下翻邊圍繞 出封閉空間，在結構上形成了加強凸臺，提高了螺栓孔附近的結構強度，使得蓋法蘭能夠以 較薄的板材衝壓出，質量輕，或者能夠採用較少的螺栓數量就能夠保證密封墊壓力。
[0026] 進一步地，本實用新型中的排氣歧管採用氣缸蓋安裝面的面積小於所述蓋法蘭主 體部分的沿著與所述氣缸蓋安裝面大致平行的平面截取的截面積能夠防止排氣歧管的部 件由於熱膨脹的差異所導致的應力集中而損壞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 接下來將結合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細說明，其中：
[0028] 圖1是現有技術中的排氣歧管與發動機安裝結構示意圖；
[0029] 圖2是現有技術中的蓋法蘭的主視圖；
[0030] 圖3是沿圖2中的S1-S1線的剖視圖；
[0031] 圖4是本實用新型的實施例的蓋法蘭的主視圖；
[0032] 圖5是沿圖4中的S2-S2線的剖視圖。
[0033] 上圖中標記說明：發動機1、氣缸蓋la、排氣歧管2、法蘭主體部分2a、蓋法蘭20、 氣缸蓋側的部分21a至21d、廢氣入孔22a至22d、螺栓孔23a至23d、通孔24a至24c、管側 的部分25、法蘭主體部分4a、上翻邊4b、下翻邊4c、蓋法蘭40、凸臺41a至41d、廢氣入孔 42a至42d、螺栓孔43a至43d、廢氣入孔外邊緣44a至44d、螺栓孔外邊緣45a至45d、封閉 空間46a至46c。

【具體實施方式】
[0034] 結合圖4、圖5,可見排氣歧管蓋法蘭40的法蘭主體部分4a衝壓形成凸臺41a至 41d、上翻邊4b和下翻邊4c。凸臺41a至41d相互間隔，在凸臺41a上開有廢氣入孔42a和 螺栓孔43a，同樣地，凸臺41b上開有廢氣入孔42b和螺栓孔43b，凸臺41c上開有廢氣入孔 42c和螺栓孔43c，凸臺41d上開有廢氣入孔42d和螺栓孔43d。優選凸臺41a至41d的面 積相等，這樣在打緊螺栓後保證各凸臺處受力均等。採用間隔的凸臺避免了大面貼合造成 的蓋法蘭40整體強度的降低。雖然本實施例中凸臺、廢氣入孔的個數為四個，但根據發動 機不同的燃燒室個數能夠設置不同個數的凸臺及廢氣入孔。凸臺41a的邊緣分為部分圍繞 廢氣入孔42a的廢氣入孔外邊緣44a，和部分圍繞螺栓孔43a的螺栓孔外邊緣45a，兩個外 邊緣44a和45a連續從而形成完整的凸臺41a邊緣。凸臺41b至41d上的廢氣入孔外邊緣 44b至44d、螺栓孔外邊緣5b至45d與上述凸臺41a的相同。廢氣入孔外邊緣44a與螺栓 孔外邊緣45a同時與上翻邊4b貼合，從而使得廢氣入孔外邊緣44a、螺栓孔外邊緣45a與 上翻邊4b圍繞出了封閉空間46a。廢氣入孔外邊緣44b與螺栓孔外邊緣45b同時與上翻 邊4b貼合，從而使得廢氣入孔外邊緣44b、螺栓孔外邊緣45b與上翻邊4b圍繞出了封閉空 間46b。廢氣入孔外邊緣44c與螺栓孔外邊緣45c同時與下翻邊4c貼合，從而使得廢氣入 孔外邊緣44c、螺栓孔外邊緣45c與下翻邊4c圍繞出了封閉空間46c。這些封閉空間46a、 46b和46c實際上在螺栓孔43a、43b和43c附近形成了局部加強結構，因此具備較強的強 度，能夠用螺栓對密封墊片施加較大的壓力，因此對比圖2和圖4可見，圖4中的螺栓孔個 數明顯減少，相應地安裝所需螺栓個數也減少，同時圖4中的結構能夠採用較薄的板材進 行衝壓成型，質量較輕。
[0035] 從圖4還可見，相對於廢氣入孔來說，螺栓孔43a、43c更靠近下翻邊4c，而螺栓孔 43b、43d更靠近上翻邊4b，也就是說，螺栓孔43a至43d中，任意相鄰的兩個螺栓孔是上下 交替布置的，這樣能夠保證壓力均勻。
[0036] 雖然圖4中未示出，但本領域技術人員能夠想像，如現有技術所示的，在法蘭主體 部分4a上，各廢氣入孔42a至42d之間的位置還能夠設置有通孔進行減重。
[0037] 在圖1中的排氣歧管中，採用蓋法蘭40替換蓋法蘭20安裝到氣缸蓋上後，能夠以 較輕的板材重量滿足對密封墊的密封壓力要求。並且優選的是，如【背景技術】中所描述的，本 實施例中同樣能夠採用氣缸蓋安裝面的面積小於蓋法蘭主體部分的沿著與氣缸蓋安裝面 大致平行的平面截取的截面積的技術方案，防止排氣歧管的部件由於熱膨脹的差異所導致 的應力集中而損壞。
[0038] 在以上的描述中，"貼合"指的是邊緣與翻邊實質性地接觸或者兩者之間存在製造 誤差允許的間隙。
[0039] 雖然本實用新型是結合以上實施例進行描述的，但本實用新型並不被限定於上述 實施例，而只受權利要求的限定，本領域普通技術人員能夠容易地對其進行修改和變化，但 並不離開本實用新型的實質構思和範圍。
【權利要求】
1. 一種排氣歧管蓋法蘭，包括法蘭主體部分，所述法蘭主體部分衝壓形成凸臺、上翻邊 和下翻邊，其特徵在於，所述凸臺為多個且相互間隔，所述凸臺開有廢氣入孔和螺栓孔，所 述廢氣入孔外邊緣與所述螺栓孔外邊緣連續，且所述廢氣入孔外邊緣與所述螺栓孔外邊緣 同時與所述上翻邊或所述下翻邊貼合使得所述廢氣入孔外邊緣、所述螺栓孔外邊緣與所述 上翻邊或所述下翻邊圍繞出封閉空間。
2. 根據權利要求1所述的排氣歧管蓋法蘭，其特徵在於，相鄰的所述螺栓孔上下交替 布置。
3. 根據權利要求1所述的排氣歧管蓋法蘭，其特徵在於，在所述法蘭主體部分上位於 所述廢氣入孔之間設置有通孔。
4. 根據權利要求1所述的排氣歧管蓋法蘭，其特徵在於，所述凸臺的面積相等。
5. -種排氣歧管，其特徵在於，所述排氣歧管採用如權利要求1至4中的任一項所述的 蓋法蘭安裝到氣缸蓋上。
6. 根據權利要求5所述的排氣歧管，其特徵在於，所述氣缸蓋安裝面的面積小於所述 蓋法蘭主體部分的沿著與所述氣缸蓋安裝面大致平行的平面截取的截面積。
【文檔編號】F01N13/10GK203906070SQ201420344027
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】葉志偉, 顏偉, 歐陽彩雲, 陳亮, 鄒凱, 張亞洲, 陳友祥 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司