一種排氣歧管密封結構的製作方法

2023-10-05 03:59:49 1

本發明涉及發動機排氣系統，尤其是涉及一種航空活塞發動機或汽車發動機的排氣系統中的排氣歧管。

背景技術：

目前活塞式發動機均採用整體式排氣歧管，即排氣歧管作為一個整體連接發動機缸蓋和增壓器機構，這要求排氣歧管安裝法蘭面需在同一個安裝平面上，便於缸蓋安裝法蘭面的加工，同時排氣歧管為整體式，剛性較好，安裝過程中與後端的增壓器或消聲器可保證準確的安裝位置，不會出現裝配困難問題。但整體式排氣歧管對發動機結構要求較高。如為分體式缸蓋結構或水平對置發動機，缸蓋不處於同一平面，採用整體式排氣歧管難以連接缸蓋和後端增壓器。

而且，現有發動機對性能要求越來越高，所以基本都採用增壓器進行發動機性能的提升。對於風冷式水平對置發動機，由於發動機四個缸蓋的安裝平面度較差或不在同一平面上，這給發動機排氣歧管的設計帶來難度。同時，排氣歧管的後端統一連接在渦輪增壓器上，如採用剛性連接，對發動機的加工精度、裝配位置精度要求過高，難以實現其結構設計。因此有必要設計一種分體式排氣歧管。

現有技術中，如專利號為201620895106.7，專利名稱為一種排氣歧管密封結構的專利公開了一種分段式排氣歧管密封結構，然而，該種方案在排氣歧管上設計了止推唇，並通過密封圈來進行密封。目前發動機的熱效率很高，同時發動機的排氣溫度也已接近1000攝氏度。如此高的溫度會導緻密封圈很容易失效，失效以後，排氣歧管的連接處會出現縫隙，發動機排氣漏氣後直接影響發動機的性能。同時，該種方案對排氣歧管的前端和後端的布置連接要求也較高，柔性空間布置較差，不能實現任意布置。不易於實際的推廣使用。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的問題提供一種排氣歧管密封結構，其目的是在保證排氣歧管密封性能的前提下，使得排氣歧管的空間布置自由度大，降低對缸蓋上安裝排氣歧管的法蘭面的要求。

本發明的技術方案是該種排氣歧管密封結構包括與發動機缸蓋排氣端連接的排氣歧管前端、排氣歧管安裝唇以及與增壓器或者是後端消音器連接的排氣歧管後端，排氣歧管安裝唇位於排氣歧管前端的外部，所述的排氣歧管前端上設有至少一圈向外凸出的第一凸臺，所述的安裝唇上設有至少一圈向內凸出的第二凸臺，一圈第一凸臺與一圈第二凸臺構成一組，且同一組的第一凸臺和第二凸臺位於同一直線上，排氣歧管後端的一端安裝在第一凸臺和第二凸臺之間。

進一步的，所述的排氣歧管安裝唇與排氣歧管前端為一體結構，排氣歧管安裝唇是自排氣歧管前端的外表面上延伸出的一部分，排氣歧管安裝唇的其中一段與排氣歧管前端重合，排氣歧管安裝唇的另一段與排氣歧管前端分離。

作為本發明的另外一種實施方式，所述的排氣歧管安裝唇與排氣歧管前端還可以是分體式結構，排氣歧管安裝唇的一段固定在排氣歧管前端的外表面上，排氣歧管安裝唇的另一段與排氣歧管前端平行設置。

當排氣歧管安裝唇與排氣歧管前端為分體式結構時，所述的排氣歧管安裝唇的一段焊接在排氣歧管前端的外表面上。

所述的第一凸臺和第二凸臺之間預留的間隙與排氣歧管後端的壁厚相同。

所述的排氣歧管前端、排氣歧管安裝唇和排氣歧管後端均採用不鏽鋼管加工而成。

具有上述結構的該種排氣歧管密封結構具有以下優點：

1.該種排氣歧管密封結構兩段排氣歧管組合密封簡單，在排氣歧管密封部位，僅需按照上述接結構進行設計即可，無需採用密封圈、密封墊等結構。可有效減少失效、節約成本。採用此種結構，在裝配時，密封口具有一定的靈活性，可以讓在缸蓋和增壓器固定的前提下，通過密封口的調節，實現缸蓋與增壓器的連接，解決了水平對置發動機排氣歧管空間布置的難題。

2.該種排氣歧管密封結構排氣歧管採用不鏽鋼管，整體重量大幅減輕。採用不鏽鋼管以後，排氣歧管的整體布置更加靈活，同時排氣歧管耐高溫性提高；而且，其管壁厚減薄後，整體重量約其他排氣歧管的1/4左右，是發動機減重的關鍵點。

3.該種排氣歧管密封結構排氣歧管空間布置自由度大，水平對置發動機，缸蓋在發動機兩端，對缸蓋上安裝排氣歧管的法蘭面要求降低。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

圖1為本發明的結構示意圖。

在圖1中，1：排氣歧管前端；2：排氣歧管安裝唇；3：排氣歧管後端；4：第一凸臺；5：第二凸臺。

具體實施方式

圖1為本發明的結構示意圖，該種排氣歧管密封結構包括與發動機缸蓋排氣端連接的排氣歧管前端1、排氣歧管安裝唇2以及與增壓器或者是後端消音器連接的排氣歧管後端3，排氣歧管安裝唇2位於排氣歧管前端1的外部，所述的排氣歧管前端1上設有至少一圈向外凸出的第一凸臺4，所述的安裝唇2上設有至少一圈向內凸出的第二凸臺5，一圈第一凸臺4與一圈第二凸臺5構成一組，且同一組的第一凸臺4和第二凸臺5位於同一直線上，排氣歧管後端3的一端安裝在第一凸臺4和第二凸臺5之間。第一凸臺4和第二凸臺5之間預留的間隙與排氣歧管後端3的壁厚相同。

排氣歧管前端1、排氣歧管安裝唇2和排氣歧管後端3均採用不鏽鋼管加工而成。

作為本發明的一種具體實施方式，排氣歧管安裝唇2與排氣歧管前端1為一體結構，排氣歧管安裝唇2是自排氣歧管前端1的外表面上延伸出的一部分，排氣歧管安裝唇2的其中一段與排氣歧管前端1重合，排氣歧管安裝唇2的另一段與排氣歧管前端1分離。

作為本發明另外一種實施方式，排氣歧管安裝唇2與排氣歧管前端1為分體式結構，排氣歧管安裝唇2的一段固定在排氣歧管前端1的外表面上，排氣歧管安裝唇2的另一段與排氣歧管前端1平行設置。

當排氣歧管安裝唇2與排氣歧管前端1為分體式結構時，排氣歧管安裝唇2的一段可以採用焊接的方式安裝在排氣歧管前端1的外表面上。

在發動機裝配時，首先將排氣歧管前端1插人到排氣歧管後端3上，然後通過排氣歧管前端1通過處的位置調整，將其裝到發動機缸蓋上，完成排氣歧管的緊固。由於發動機排氣歧管前端1有四部分，可以對排氣歧管後端3實現不同位置的限位。因此，在裝配完以後，排氣歧管成為一體，不會出現鬆脫。

在發動機運行時，廢氣從排氣歧管前段1處流向排氣歧管後端3處，由於廢氣流動的慣性作用，在發動機運轉時不會出現廢氣洩露；在發動機到達額定功率時，廢氣排放較高，可達到900°，此時排氣歧管前端1的變形要大於排氣歧管安裝唇2,排氣歧管的密封進一步穩固。

具有上述結構的該種排氣歧管密封結構兩段排氣歧管組合密封簡單，在排氣歧管密封部位，僅需按照上述接結構進行設計即可，無需採用密封圈、密封墊等結構。可有效減少失效、節約成本。採用此種結構，在裝配時，密封口具有一定的靈活性，可以讓在缸蓋和增壓器固定的前提下，通過密封口的調節，實現缸蓋與增壓器的連接，解決了水平對置發動機排氣歧管空間布置的難題。

該種排氣歧管密封結構排氣歧管採用不鏽鋼管，整體重量大幅減輕。採用不鏽鋼管以後，排氣歧管的整體布置更加靈活，同時排氣歧管耐高溫性提高；而且，其管壁厚減薄後，整體重量約為其他排氣歧管的1/4左右，是發動機減重的關鍵點。

該種排氣歧管密封結構排氣歧管空間布置自由度大，水平對置發動機，缸蓋在發動機兩端，對缸蓋上安裝排氣歧管的法蘭面要求降低。