防漏气盖和具有防漏气盖的排放歧管的制作方法

文档序号:11940763阅读:200来源:国知局
防漏气盖和具有防漏气盖的排放歧管的制作方法与工艺

本发明的示例性实施方式涉及一种防漏气盖和具有防漏气盖的排放歧管;且特别地,涉及这样一种技术,该技术用于通过将防漏气盖附接至排放歧管的连接部分的内部来增加废气的速率并防止废气泄漏。



背景技术:

单缸发动机构造成使排气管直接连接至气缸顶部,以便将废气排出至外部,而包括两个或更多个气缸的多缸发动机构造成使排放歧管用于收集从每个气缸排出的废气,然后将收集的废气通过排气管排出至空气中。

然而,因为排放歧管与气缸顶部的排放口接触,并且因此该排放歧管直接接收从燃烧室排出的高温废气的热量,从而排放歧管可能会过热并且可能反复地收缩和膨胀,这使得排放歧管不能够承受应力并且可能破裂。

另外,这种反复的收缩和膨胀动作可能产生连接歧管的螺栓轴向力损耗并因此松开的现象。

为此,为了减小由于如上所述的热膨胀引起的应力,排放歧管10以这种方式进行构造,如在图1中所示,该方式为,单独模制用于气缸顶侧的前部歧管11、用于涡轮增压器侧的后部歧管13以及用于使前部歧管与后部歧管连接的中央歧管12,然后通过使对应的接触端部以滑动接触的方式彼此连接来装配该前部歧管、后部歧管以及中央歧管。

另外,如在图2中所示,为了防止废气通过歧管的接合部分泄漏,将密封环14插入到连接部分中,并且将用于辅助并保持张力的扩展件(expander)15布置在密封环14的内周向表面上。

因此,通过密封环14和扩展件15的张力的总和并且通过由废气的压力所引起的侧向压力来保持密封部分的密封操作。

然而,在自然吸气式发动机的情况下,由废气的压力所引起的侧向压力不充足,并且在涡轮增压式发动机的情况下,由废气的压力所引起的侧向压力不能达到足以在低速段中保持密封的压力。尽管密封环14对环的外周向表面的压力(由密封环14和扩展件15所引起)保持在适当的水平,但是气体泄漏的原因在于未适当地产生侧向压力。

因此,如在图3中所示,出现废气通过连接部分的缝隙泄漏的现象,从而污染连接部分的周边,并且产生涡轮迟滞现象,这是涡轮增压器的长期(chronic,慢性的)问题。

因此,本发明的实施方式旨在提供这样一种装置,该装置用于通过在排放歧管的连接部分上安装防漏气盖使得废气能够平稳地流动而不会由于瞬间的负压力增加而泄漏至外部,以便在废气通过防漏气盖的同时废气的速度可以增加。

在该背景技术部分公开的信息仅用于加强对总体背景的理解,并且不应被视为承认或以任何形式意指该信息形成已为本领域技术人员所知的现有技术。



技术实现要素:

本发明的实施方式涉及具有安装在排放歧管的连接部分上的防漏气盖的装置,以使得可以防止发生由泄漏气体造成的周围的污染,并且使得通过增加废气的速度可以预先防止涡轮增压器的涡轮迟滞现象的发生。

本发明的实施方式的其他目的和优点可通过以下描述来理解,并且参考本发明的实施方式,这些目的和优点将变得显而易见。而且,对于本领域技术人员而言明显的是,本发明的实施方式的目的和优点可以通过所要求保护的器件以及其组合来实现。

根据本发明的实施方式,防漏气盖可以包括:入口,具有的截面面积对应于插入有该防漏气盖的管道的截面面积:出口,具有的截面面积小于入口的截面面积;以及梯级,在朝向出口的方向上以预定角度形成在防漏气盖的预定位置上。防漏气盖可以具有环形形状并且可以构造成使得流体能够从入口通过防漏气盖的内部空间流动至出口。在某些实施方式中,防漏气盖可以包括:入口部分,构造成具有预定长度并且具有的截面面积对应于插入有防漏气盖的管道的截面面积。接合部分可以预定角度倾斜,以使防漏气盖的截面面积从入口部分的端部减小。出口部分可以从接合部分的端部延伸一预定长度。

在某些实施方式中,出口部分可以具有多个孔,多个孔在出口部分的内部区域与外部区域之间连通并且可以预定间隔隔开。

在某些实施方式中,接合部分可以具有弯曲形状。

根据本发明的另一实施方式,排放歧管包括入口歧管,该入口歧管构造成允许废气通过其被引入并且具有连接部分。中央歧管可以通过连接部分连接至入口歧管。环形防漏气盖可以安装在连接部分的内表面上。环形防漏气盖可以具有入口和出口,其中,入口具有的截面面积对应于入口歧管的截面面积,出口具有的截面面积小于环形防漏气盖的入口的截面面积。环形防漏气盖可以构造成允许废气从入口通过环形防漏气盖的内部空间流动至出口。在某些实施方式中,环形防漏气盖可以包括入口部分,该入口部分从入口朝向出口延伸一预定长度并且具有的截面面积对应于入口的截面面积。出口部分可以从出口朝向入口延伸一预定长度。接合部分具有连接至入口部分的入口侧并具有连接至出口部分的出口侧,该接合部 分可以从入口侧至出口侧以预定角度倾斜,以使得接合部分的出口侧的截面小于接合部分的入口侧的截面。在某些实施方式中,出口部分可以构造成具有多个孔,多个孔在出口部分的内部区域与外部区域之间连通并且以预定间隔隔开。

在某些实施方式中,具有预定深度的凹槽可以沿着入口歧管的内表面的端部边缘布置,并且该凹槽可以构造成允许环形防漏气盖安装到入口歧管中。

附图说明

图1是示出了传统的排放歧管的构造的示图;

图2是示出了传统的排放歧管的分解图;

图3是示出了废气流的示图,用于显示废气从传统的排放歧管的连接部分泄漏的状态;

图4是示出了根据本发明的实施方式的防漏气盖的总体立体图;

图5是显示当根据本发明的实施方式的防漏气盖安装在排放歧管的连接部分上时,排放歧管中的压力的变化以及漏气部分中的废气速率的变化的示图;以及

图6是示出了根据本发明的实施方式的防漏气盖的连接示图,该防漏气盖设置有通过其的多个孔并且连接至排放歧管的内部。

具体实施方式

以下将参考附图更详细地描述根据本发明的示例性实施方式的防漏气盖以及具有防漏气盖的排放歧管。然而,本发明可体现为不同的形式并 且不应被解释为局限于本文所阐述的实施方式。在整个公开内容中,贯穿本发明的实施方式和各个附图,相同的参考标号表示相同的部分。

图4是示出了根据本发明的实施方式的防漏气盖的总体立体图。

如在图4中所示,本发明的实施方式包括用于使流体能够流动通过相对于其内部空间形成的入口和出口的环形盖100,其中,盖100的入口的截面面积“i”大于出口的截面面积“o”,其中,入口的截面面积“i”对应于盖100所插入的管道的截面面积,并且盖100具有在朝向出口的方向上以预定角度形成在其预定位置上的梯级(step)。

在某些实施方式中,根据本发明的实施方式的防漏气盖100可以应用于可能在其连接部分处产生泄漏的任何管道,其中,盖呈现环形特征,在该环形中,出口的截面面积小于引入流体的入口的截面面积。

根据本发明的实施方式,盖可以防止流体通过形成在管道的连接部分上的缝隙而泄漏。另外,当盖安装在排放歧管的内部时,流体可以流动通过的截面面积逐渐减小,以随着流体流动而增加流体的速度,使得可以防止由于低速导致的涡轮迟滞现象,这种涡轮迟滞现象被指出为涡轮增压器的长期问题。

在某些实施方式中,随后详细地描述的防漏气盖100构造成具有两个梯级的截面形状。因此,在流体通过盖的内部的同时,流体的速度增加,以便立刻形成负压。

在该情况下,当根据本发明的实施方式的防漏气盖100安装在排放歧管的连接部分11a的内部时,泄漏部分处的废气的压力(其已被认为是现有技术中存在的问题)从正压变化为负压,以便废气可以平稳地流向涡轮增压器的涡轮机,从而预先防止漏气现象发生。

图5是显示当根据本发明的实施方式的防漏气盖100安装在排放歧管的连接部分11a上时,排放歧管中的压力的变化以及漏气部分中的废气速率上的变化的示图。

在图5中,“(a)”是显示当根据本发明的实施方式的防漏气盖未安装在传统的排放歧管的连接部分上时,压力和漏气部分中的废气速度的变化的示图;“(b)”是显示当安装有根据本发明的实施方式的防漏气盖时,压力和漏气部分中的废气的速度的变化的示图;并且“(c)”是显示当安装具有形成为穿过其的多个孔的防漏气盖(随后在另一个实施方式中描述)时,压力和速度的变化的示图。

这里,对“(a)”与“(b)”进行比较,传统的漏气部分(A)的压力测量的是202+0.04kpa,而根据本发明的实施方式的漏气部分(B)的压力测量的是202-2.33kpa,其中,可以理解,相对于参考值202kpa,压力减小约1.2%。

就是说,漏气部分的压力通过由于压力降低产生的“文丘里效应”从正压改变为负压,使得废气可以平稳地移动至涡轮增压器的涡轮机侧,从而防止泄漏。

另外,对传统的漏气部分中的速度“D”与应用本发明的实施方式的漏气部分中的速度“E”进行比较,可以确定出应用本发明的实施方式的漏气部分中的速度“E”低于传统的漏气部分中的速度“D”。因此,流动通过排放歧管的内部的废气的速度增加,使得也可以预先防止涡轮迟滞现象发生。

同时,再次参考图4,根据本发明的实施方式的防漏气盖的详细结构如下。

如在图4中所示,在某些实施方式中,防漏气盖包括:入口部分110,构造成具有预定长度并且对应于盖插入其中的管道的截面面积;接合部分120,构造成以预定角度倾斜,以使盖的截面面积从入口部分110的端部减小;以及出口部分130,构造成从接合部分120的端部延伸一预定长度。

就是说,如上所述,根据本发明的实施方式的盖形成两个梯级式的结构,其中,引入流体的入口的截面面积“i”构造成大于在流体通过盖的内部之后输出流体的出口的截面面积“o”。另外,将入口部分110与出口部分130连接的部分构造为接合部分120,该接合部分以预定角度倾斜,以减小盖朝向出口侧的截面面积。

很明显,盖的截面区域的形状可以根据盖安装在上面的管道的截面的形状而进行各种改变,并且,在某些实施方式中,设置在入口部分110与出口部分130之间的接合部分120可以构造成弯曲形状,以使得在流体通过盖的同时流体的速度可以增加,这使得流体流动时的摩擦最小化。

根据本发明的某些实施方式,出口部分130构造成具有多个孔“H”,这些孔在出口部分130的内部与外部之间连通并且彼此隔开预定间隔。

就是说,如在图4中所示,多个孔“H”可以沿着出口部分130的周边形成在出口部分130上。

因此,当根据本发明的实施方式的盖安装在排放歧管的连接部分11a的内部上时,如在图6中所示,通过在中央歧管12的内表面与盖之间的空间“Y”中产生的废气的涡旋现象,引入至扩展件15的废气和停滞在通过前部歧管11、中央歧管12以及盖的内表面形成的空间“X”中的废气可以沿着形成在出口部分处的多个孔“H”平稳地移动至出口侧。

在该情况下,再次参考图5的“(c)”,传统的漏气部分(A)的压力测量的是202+0.04kpa,而根据本发明的实施方式的漏气部分(C)的压力 测量的是202-2.61kpa,其中,可以理解,相对于参考值202kpa,压力减小约1.3%。

就是说,可以确定出:通过由于漏气部分中的压力减小而产生的称作“文丘里效应”的作用,漏气部分的压力从正压改变为负压,使得废气可以平稳地移动至涡轮增压器的涡轮机侧,从而防止泄漏;并且获得比未形成有多个孔的情形“(b)”更好的效果。

另外,对传统的漏气部分中的速度“D”与应用本发明的实施方式的漏气部分中的速度“F”进行比较,可以识别出速度“F”低于传统的速度“D”。因此,流动通过排放歧管的内部的废气的速度增加,使得预先防止涡轮迟滞现象发生。另外,其中废气沿着多个孔被更多地引入至排放歧管的内部的现象可以识别为通过参考符号“G”来表示。

同时,再次参考图6,显示了示出其中根据本发明的实施方式防漏气盖100连接至排放歧管的内部的状态的示图。如在图6中所示,包括有:构造成允许废气通过其被引入的入口歧管11、构造成连接至入口歧管11的中央歧管12以及构造成安装在入口歧管11与中央歧管12之间的连接部分11a的内表面上的盖100。

在某些实施方式中,入口歧管11可以是布置在涡轮增压器侧的后部歧管13以及前部歧管11。

在该情况下,盖100构造成环形形状,该环形形状允许废气从入口在其内部空间中流动至出口,其中,盖的入口的截面面积构造成大于盖的出口的截面面积。另外,入口的截面面积构造成对应于入口歧管11的截面面积,并且盖100构造成在朝向中央歧管12的方向上以预定角度形成在盖的预定位置上。

在某些实施方式中,盖100可以包括:入口部分110,从盖的入口朝向出口延伸一预定长度。入口部分具有的截面面积可以对应于盖100插入其中的入口歧管11的截面面积。出口部分从出口朝向入口延伸一预定长度。具有连接至入口部分的入口侧并具有连接至出口部分的出口侧的接合部分120从入口侧至出口侧以预定角度倾斜,以使得接合部分120的出口侧的截面小于接合部分120的入口侧的截面。

在某些实施方式中,出口部分130可以构造成具有多个孔“H”,这些孔在出口部分130的内部区域与外部区域之间连通并且以预定间隔隔开。

在某些实施方式中,具有预定深度的凹槽“S”可以沿着入口歧管11的内表面的端部边缘形成,以使得防漏气盖可以安装在入口歧管11中。

在某些实施方式中,在入口歧管11的端部上加工具有预定深度的凹槽“S”,并且防漏气盖沿着凹槽“S”安装并紧固。

通过根据本发明的示例性实施方式的防漏气盖和具有防漏气盖的排放歧管,可以预先防止发生排放歧管的连接部分处的废气泄漏和涡轮迟滞现象,并且同时,可以节省更换排放歧管的成本。

尽管在此已经描述了本发明的实施方式,然而,对本领域技术人员显而易见的是,在不背离所附权利要求中限定的本发明的精神和范围的情况下,可以做出各种改造和变型。

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