专利名称：排气岐管总管部分结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种排气岐管，排气岐管用作多缸内燃机的排气装置，并且特别涉及到一种排气岐管总管部分的结构，通过排气岐管总管部分把多根排气岐管连接在一起。
然而，在这种传统的排气岐管总管部分中，如果单个岐管的长度在最长管的长度是最短管的长度的1.5倍左右的范围变化时，由于热变形的不同，将导致岐管总管部分的中心受到应力集中，因而导致总管破裂和废气的漏出。当各管之间装有加强板时，这个问题就会更加严重。
为此，采取了各种弥补措施，例如减小各管的长度之间的差距，升级管件的材料，及加补处理。然而，这样会产生另外的缺陷，例如，增加对布置空间的要求，或者因为增加部件，提高成本。
考虑上述，本发明寻求能提供一种排气岐管总管部分结构，它能不增加部件数量并且能减少排气岐管总管部分中心的应力集中，因而防止了裂缝的发生。
在其中的一个优选的实施例加厚部分通过堆焊来形成。
另一个优选的实施例加厚部分通过塑性变形来形成。
另一个优选的实施例加厚部分通过将管件的下游端口折进去来形成。
另一个优选的实施例加厚部分通过安装在由管件的下游端口确定的圆周表面上的环形部件来形成。
另一个优选的实施例加厚部分通过在安装在管的下游端口末端端面确定的平面上的环形部件来形成，其中环形部件的厚度远大于管件的厚度。
另一个优选的实施例通过在管件之间的空隙中焊接多根管件的下游端口把多根管件连接为一体，并且多根管件沿着排气岐管总管部分的中心线。
另一个优选的实施例环形部件材料的耐热强度比管件的材料的耐热强度要强。
根据本发明，在排气岐管总管部分中心的管件内壁具有加厚部分。结果，由管件厚度和加厚部分的厚度构成的厚区域能消除因为不同的热变形而产生的应力集中。这样不需要增加部件的数量，就能够防止在排气岐管总管部分的中心产生裂缝。
图7是表示管件加厚部分变型之四的剖视图；图8是表示管件加厚部分的另一个优选的实施例在
图1中从II-II′线处剖开的剖视图；
如图1至图3所示，排气岐管总管部分包括一个总管部分21，该总管用于容纳管件11、13、15、17，其中管件11、13、15、17各自的下游端口焊接在分隔壁20-1和加强壁20-2、20-2而连成一体，在中心线19周围，与分隔壁20-1垂直地安装加强壁20-2、20-2。容纳在总管21的于组件结构下游端口的单个管件11、13、15、17具有沿着轴线23延伸的内壁25、27，该轴线23与中心线19平行。加厚部分29位于管件17的内壁25、27的交界处，由于不同的热变形而导致的热应力在交界处最大。按这个优选方案，尽管加厚部分29只有一个，但本发明并不局限于这样特定的优选方案。例如，其余的管件11、13、15都可以具有加厚部分。
更为详细地讲，使用金属焊条惰性气体保护焊设备和类似的设备，管件11、13、15、17焊接密封且分隔壁20-1和加强壁20-2、20-2能以十字交叉的形式插入其间，同时，通过金属焊条惰性气体保护焊或者钨焊条惰性气体保护焊的方法，加厚部分29在从管件17的下游端侧向上游端侧方向形成。
如图2和图3所示的加厚部分29通过堆焊形成以至于在管件17上形成堆积的金属块。如图3所示，这样形成的加厚部分29具有厚度W3，厚度W3包括管件的厚度W1和加厚部分29的厚度W2，加厚部分29能消除应力集中。更优选的是，在堆积的金属块中加入铌，反复试验的结果证明这种堆积的含铌金属块表现能提高耐热性和优良的抗热变形能力。
加厚部分29可以通过下述的各种方法形成。图4A和图4B所示的加厚部分29-1通过塑性变形形成。加厚部分29-1在管件17的下游端口形成。加厚部分29-1的厚度W从与中心线19邻近的顶点的厚度W4逐渐变化到管件17的内壁25、27的厚度W1。通过使用一个模具和冲床或一个压床，或者类似的设备，以形成整个管件，厚度为W2的加厚部分29-1加到厚度为W1的管件17的内侧形成厚度W4。另外一种选择，厚度为W2的加厚部分29-1加到厚度为W1的管件17的外侧形成厚度W4。
如图5所示，通过将管件17的下游端口的底边向内折形成加厚部分29-2，接着通过焊接形成焊接部分29-2a，这样，形成厚度为管件17厚度W1两倍的厚区域W5(例如W5＝W1+W1＝2W1)。另外一种选择，通过将具有厚度为W1的管件17的下游端口的底边向外折形成加厚部分29-2。
如图6所示，通过将具有厚度为W2的环形件29-3装在管件17下游端口确定的内部圆周表面上，接着通过焊接形成焊接部分29-3a，这样，具有厚度为W1的管件17和厚度为W2的环形部件29-3形成厚区域W6。另外一种选择，环形部件29-3可装在管件17的下游端口的外部圆周表面上。环形部件29-3的材料具有比管件17更好的耐热强度。
如图7所示，通过将厚度为W7的加厚环形部件29-4装在管件17下游端口的末端端面上形成加厚部分29，并且加厚环形部件29-4从圆周末端端面沿纵向延伸。加厚的环形部件29-4通过焊接部分29-4a与管件17固定在一起。加厚的环形部件29-4的厚度W7是管件17的厚度W1和厚度W2的总和。加厚的环形部件29-4由比管件17具有更强耐热强度的材料构成。
如图8所示，焊接部分31、33、35、37在每个管件11、13、15、17和分隔壁20-1和加强壁20-2、20-2围成的空间中形成。
如上所述，分隔壁20-1和加强壁20-2、20-2通过焊接密封，因而，通过焊接的方法在排气岐管总管部分中心侧的内壁25、27的交界处形成沿着轴线23的加厚部分29，这样，由热变形导致的应力被隔开。根据在排气岐管总管部分中心部分应力试验的模拟结果，在中心部分的集中应力能减少20％。因而，可防止裂缝的发生。能实现不需要引进先进的技术和新设备或类似的，这样可减少生产成本。
通过具体的实施例对本发明作细节描述，在权利要求的范围内做出的许多变化和调整对具有技术熟练的人员是显而易见的。例如，在优选的实施例中，总管21的横截面为圆形，然而，总管21的横截面可为正方形。并且，环形部件29-3可由与管件材料不同的材料构成。
更进一步，如果加厚部分29不是在管件的内表面形成，加厚部分29还可以在管件的外表面形成。加厚部分29结构的优点是不会增加废气的流动阻力。
权利要求
1.一种排气岐管总管部分结构，用于在多根排气岐管的各自下游端口把多根排气岐管连接为一体，其特征为，在排气岐管总管部分的中心侧处的至少一个排气岐管管件的下游端口具有加厚部分。
2.根据权利要求1中的排气岐管总管部分结构，其特征为，所述的加厚部分是由堆焊形成。
3.根据权利要求1中的排气岐管总管部分结构，其特征为，所述的加厚部分通过塑性变形形成。
4.根据权利要求1中的排气岐管总管部分结构，其特征为，所述的加厚部分通过将排气岐管管件下游端口的底边折进去形成。
5.根据权利要求1中的排气岐管总管部分结构，其特征为，所述的加厚部分通过将环形部件固定在由排气岐管管件下游端口确定的圆周表面上。
6.根据权利要求1中的排气岐管总管部分结构，其特征为，所述的加厚部分通过环形部件安装在由排气岐管管件下游端口确定的末端端面上，并且环形部件的厚度大于排气岐管管件的厚度。
7.根据权利要求1中的排气岐管总管部分结构，其特征为，通过在排气岐管管件之间的空隙中焊接多根排气岐管管件的下游端口把多根排气岐管管件连接为一体，而且多根排气岐管管件沿着排气岐管总管部分结构的中心线。
8.根据权利要求5中的排气岐管总管部分结构，其特征为，所述的环形部件由具有比排气岐管管件材料有更强的耐热强度的材料构成。
9.根据权利要求6中的排气岐管总管部分结构，其特征为，所述的环形部件由具有比排气岐管管件材料更强的耐热强度的材料构成。
全文摘要
一种排气岐管总管部分结构，用于在多根排气岐管的各自下游端口把多根排气岐管连接为一体，其中在排气岐管总管部分的中心侧处的至少一个排气岐管管件的下游端口具有加厚部分。
文档编号F01N13/10GK1443930SQ0311947
公开日2003年9月24日 申请日期2003年3月12日 优先权日2002年3月13日
发明者小林直之, 福本康彦, 立岩腾已, 西原辉彦, 富永和也 申请人:株式会社梦可思