专利名称:废气管道的固定装置的制作方法
本发明涉及将燃气由内燃机汽缸盖排出口传输到废气总管道的废气管道的固定装置，该废气管道和废气总管道都配置在废气密集室内。关于这种装置已为公众所知，例如德国专利文件DE-OS 31 50 001就公开了这类装置。
在上述德国专利文件DE-OS 31 50 001中，内燃机汽缸的位置按V形排列。废气总管道以及将燃气从汽缸盖的排出口传输到废气总管道的废气管道全都安装在一个废气密集室内，该室由盖板盖住汽缸曲轴箱的凹槽构成V形。通过废气密集室内的配置，废气管道无须冷却，从而保持废气的内能并且负载也得到改善。此外，由于高温，所以对废气管道的材料、制造及固定都提出了很高的要求。废气管道以插塞方式固定于废气总管道上。另一端自由通向汽缸盖的排气口。固定在废气总管道时，由于废气管道和废气总管道的温高大致相等，温度变形产生的力相当小，所以并不产生相应的温度形变。因为汽缸盖的侧端是自由的，所以尤其有可能产生无强制力的无阻碍的纵向变形。在需要废气管道准确配合的插塞式结合部位，产生径向作用的夹紧力是不可避免的。在内燃机全负荷工作时，废气和废气管道的温度之高，使材料再也不能经受很小的力。由于夹紧部位夹紧力的作用，这种高温导致持久性形变，从而导致冷却时夹紧作用的松弛。特别是在部分负荷工作时，不能保证废气管道准确完好的配合。在持续动负荷情况下，这会很快导致废气管道系统的损坏。此外，进行插塞式固定需要很多投资。尤其在高温下，焊缝是薄弱环节，更难避免损坏。
在德国专利文件DE-PS 26 53 265中所述的内燃机的排气总管道和废气管道也都装配在废气密集室内。其废气总管道是由相互插入的各段管子构成的，容许自由的纵向补偿。缺点是将燃气由汽缸盖输送到废气总管道的废气管道被焊接在废气总管道的管子上。在汽缸盖一侧，废气管道各由两个螺钉通过法兰固定在废气密集室的冷却水箱上。因为法兰由此被冷却，所以能毫无困难地承受由许多固定螺钉的夹紧作用所产生的强制形变。此外，在这种情况下还需要围住汽缸盖排出口范围内的复杂的冷却水箱。
本发明的任务在于固定废气管道，这种固定方法考虑到，在最佳负荷情况下，在各种温度范围特别是在最高温度时，无需冷却废气管道和固定部位，在夹紧部位不产生预应力，并且保证废气管道安全和固定的位置。
解决本发明任务的装置，其特征在于各个废气管道(6)与汽缸盖的侧端用法兰(8)连接，法兰(8)仅仅固定在内燃机外周的一点上。由于与废气管道相连接的法兰以一点固定在内燃机的汽缸盖或其他部位，就排除了高温负荷时导致废气管道材料破坏所产生的径向或轴向强制应力。固定螺钉，由废气密集室外面向内旋紧，并将废气管道点状加固在圆周各点上，保证可靠和牢固的连接。
本发明的实施例示于附图并在下文中详细介绍。
图1 V形配置在一组汽缸之间的活塞内燃机废气密集室的横截面图;
图2 固定在汽缸盖的废气管道的横截面正视图(图1的一部分);
图3 相当于图2部分，表示固定点的另一种结构和固定螺钉的另一种位置;
图4 相当于图2部分，表示废气管道的环接固定。
图1所示的横截面图是一台活塞内燃机1，装有一组V形配置的汽缸，废气密集室2在V形结构的中间，由盖板3盖住汽缸曲轴箱4的凹槽。废气总管道5位于废气密集室2内，通过废气管道6将由汽缸盖9排放的燃气引入总管道5。废气管道6借助法兰8和固定螺钉7固定在汽缸盖9外周的一点上。
图2、3和4给出固定废气管道6另一些可能的结构。根据图2和3，固定用的法兰8与废气管道6整体连接。根据图2，法兰和在马达上的固定部位，其结构应使固定螺钉7与废气管道的轴向延伸方向大致平行。图3是另一种结构，其固定螺钉7大致垂直于管轴。汽缸盖和汽缸曲轴箱的配置位置使气流偏转方向仍在汽缸盖内。还有一种方法是固定螺钉7由上面从废气密集室2的外部向里旋紧，其优点是可从外部控制螺钉的紧合程度。
因为各个废气管道6是通过汽缸盖9的固定螺钉7仅仅固定在法兰8外周的一点上，所以夹紧时不会由于各个废气管道和汽缸盖或盖板相对温度的差异而产生强制力，这种温度差异要求管壁材料具有一定强度。为了使废气管道的径向变形不受影响，将一侧的径向自由空间限定在固定部位的周围。废气管道6的法兰8优先采用圆环状卷边结构，径向引至汽缸盖盖壁和盖板之间或汽缸盖盖壁和保护环10的径向端面之间。由于这种径向导板，防止了动负荷时由于废气管道弯曲振动对夹紧部位产生的应力。圆环状结构的卷边也是轴向可支承的卷边。
汽缸盖和废气密集室之间的间隙用位于保护环10后面的密封圈11密封。保护环使密封圈11不受高温影响。在必须保证燃烧室对汽缸盖的密封时，因为汽缸曲轴箱和汽缸盖之间必然会有隙缝，所以要求这种密封措施。
按图4实施例，废气管道6与由压环构成的法兰8环接连接。由于装配原因，压环由两部分制成并且相互旋紧。通过压环的圆环面和连接废气管道的卷边的相应面保持转动。因为固定废气管道6的压环仅仅点状固定在对着废气密集室2的盖板3外周的一个点上，所以固定部位的径向膨胀不受阻碍。如同与废气管道6固定连接的法兰8一样，为了膨胀所需的径向自由空间也限制在压环圆周。压环在圆周的其他位置上或者整个圆周得到径向支承，从而能够作正交于支承面的径向运动，而不是轴向运动。废气管道6的另一端(图未给出)在外周无间隙地紧贴在废气总管道开口处环形凸起部的棱边。于是燃气几乎密集地从汽缸盖转移到废气总管道。由于废气管道与压环是环接固定，废气总管道因温度负荷产生的位移不会或几乎不会影响固定的预应力。但是希望燃气的转移尽可能不要消耗，因为需要尽可能多的废气内能用于废气涡轮增压器的废气涡轮机。与此相反，根据图2和图3的实施例，燃气的消耗都有所增加，因为在非环接固定条件下，废气管道处于废气总管道的距离内，如图1所示。
根据图4，压环是用平行于废气管道延伸方向的固定螺钉7固定的。汽缸盖、废气管道和盖板的位置是将废气管道固定在盖板上，在盖板装配后，螺钉头与汽缸盖壁相对配置。这种固定配置的优点是免使固定螺钉松开。
汽缸盖和废气管道之间的通孔用密封圈11密封，该密封圈11在冷却范围内位于构成法兰8的压环的外圈上。
在上述各实施例中，废气管道6是铸件。其优点在于管件的制造价格低廉，达到最佳气流比率。法兰采用铸件，尤其可以避免焊缝强度不足或类似弊端。
图中的实施例给出一种废气管道和固定部位的结构，这种固定部位使汽缸盖排气通道成为连续的无曲折的转输管道。但是可以设想，依据汽缸盖中的气流围管，规定紧接管截面增大处收缩管截面，从而形成较大的法兰圈，这对固定是有利的。就气流技术的理论而言，气流围管增大后紧接收缩也别具优点。由于弯曲通道的离心力，外部气流介质的压力高于内部的压力。偏转后，通过压力的突然增高，能够产生液体分离，由于管子增大后紧接缩小，这种分离将可减弱。
权利要求
1.一种将燃气由内燃机汽缸盖排出口传输到废气总管道的废气管道的固定装置，该废气管道和废气总管道都配置在废气密集室内，其特征在于各个废气管道(6)与内燃机汽缸盖的侧端用法兰(8)连接，法兰(8)仅仅以点状固定在内燃机汽缸外周的一个点上。
2.根据权利要求
1的装置，其特征在于法兰(8)至少在一个附加的圆周点上具有一个导板，以防止法兰振动，但是在法兰(8)的延伸面可以运动。
3.根据权利要求
1或2的装置，其特征在于法兰(8)与废气管道(6)整体制成。
4.根据权利要求
1或2的装置，其特征在于法兰(8)具有环形面，与废气管道连接的卷边环接在该环形面中。
5.根据权利要求
1至4之一的装置，其特征在于法兰(8)固定在由废气密集室构成的室壁的分界壁上。
6.根据权利要求
1至4之一的装置，其特征在于法兰(8)固定在汽缸盖(9)上。
7.根据权利要求
1至6之一的装置，其特征在于法兰(8)借助可由废气密集室(2)的外部向里旋紧的固定螺钉(4)固定。
专利摘要
本发明涉及固定废气管道的装置，该废气管道配置在废气密集室内，用于将燃气由汽缸盖排出口传输到废气总管道。由于废气管道的高温负荷，在废气密集室内得不到冷却，其固定应该是在高温变形影响下不会产生强制力。这种要求通过与废气管道连接的法兰点状固定在外周的一个点上得到满足。点状固定使在热负荷下的废气管道能够无强制力的径向和轴向膨胀。废气管道用固定螺钉固定在汽缸盖侧端范围内。
文档编号G01N3/60GK87106314SQ87106314
公开日1988年3月23日 申请日期1987年9月11日
发明者赫伯特·多伊奇曼, 格尔德-米夏埃尔·沃尔特斯, 奥托·赖芬沙伊 申请人:腓特烈港发动机及涡轮机联合股份公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan