发动机排气歧管及法兰的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种法兰，所述法兰包括与缸盖连接的进气法兰面，和位于气道侧的气道法兰面，所述法兰上设置有气道孔，所述进气法兰面上设置有高于进气法兰面的整体凸面,所述气道孔分布在所述凸面上，所述法兰通过所述凸面与缸盖连接。该法兰结构既能够有效解决整体式排气法兰因热变形量大导致的漏气失效、螺栓松动、脱落，又能够解决分体式法兰共面度差，螺栓装配预应力集中，歧管总成结构刚度低、强度差，易共振等问题。本发明还公开了一种包括上述法兰的排气歧管结构。
【专利说明】发动机排气歧管及法兰
【技术领域】
[0001]本发明属于发动机【技术领域】，尤其涉及一种法兰，本发明还涉及一种具有上述法兰的发动机排气歧管。
【背景技术】
[0002]发动机排气歧管的作用是将发动机的各缸的废气集中后导入排气总管的带有分歧的管路，目前，排气歧管一般是通过法兰和缸盖连接，并在法兰和缸盖之间设置有密封垫片，并通过螺栓紧固压紧，以防止漏气。
[0003]现有技术的排气歧管法兰主要有整体式和分体式。整体式法兰其法兰面直接与密封垫接触，通过螺栓与缸盖连接，这种结构的法兰，其热态塑性变形大，法兰变形量大，法兰和缸盖连接面之间接触力变大甚至超标，容易使密封垫失效漏气，甚至导致螺栓松动甚至脱落。分体式法兰其多个法兰相互独立，其各个密封区域也相互独立，共面度差，容易造成安装用螺栓根部装配预应力集中，在发动机循环过程中经受冷热冲击，很容易使螺栓断裂失效，整个歧管总成热模态低，结构刚度低、强度差，易引起结构共振，导致歧管开裂失效。
[0004]因此，提供一种法兰，既能够有效解决整体式排气法兰因热变形量大导致的漏气失效、螺栓松动、脱落，又能够解决分体式法兰共面度差，螺栓装配预应力集中，歧管总成结构刚度低、强度差，易共振等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的技术问题，本发明的第一个目的在于提供一种法兰，该法兰结构既能够有效解决整体式排气法兰因热变形量大导致的漏气失效、螺栓松动、脱落，又能够解决分体式法兰共面度差，螺栓装配预应力集中，歧管总成结构刚度低、强度差，易共振等问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述法兰的排气歧管结构。
[0006]本发明解决上述问题所采用的技术方案为:一种法兰，包括与缸盖连接的进气法兰面，和位于气道侧的气道法兰面，所述法兰上设置有气道孔，其特征在于，所述进气法兰面上设置有高于进气法兰面的整体凸面，所述气道孔分布在所述凸面上，所述法兰通过所述凸面与缸盖连接。
[0007]优选的，所述气道法兰面上设置有低于气道法兰面、与所述凸面形状相同的整体凹面。
[0008]优选的，所述气道法兰面上设置有与气道孔同心的圆环形凸台，所述圆环形凸台的内径与气道孔的内径相同，法兰通过圆环形凸台与气道配合焊接连接。
[0009]优选的，所述进气法兰面上的整体凸面、气道法兰面上的整体凹面、以及圆环形凸台通过冲压形成。
[0010]优选的，在气道法兰面一侧的法兰边缘设有翻边。
[0011]本发明提供的法兰在进气法兰面上设置有高于进气法兰面的整体凸面，气道孔分布在所述凸面上，法兰通过所述凸面与缸盖连接。由于进气法兰面与凸面之间存在高度差，因此，当发动机工作时，凸面所承受的部分热应力可以通过进气法兰面有效释放，从而降低法兰热变形量得不到释放而导致的法兰和密封垫的局部脱离，有效降低了漏气和螺栓松动、脱落的风险；而整体式的凸面可以提高密封区域的共面度，最大限度地改善装配后螺栓受力状况，同时又能够提高歧管总成结构刚度和强度，避免共振而引起的失效。
[0012]为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种发动机排气歧管，该排气歧管包括上述任一种法兰。由于上述的法兰具有上述技术效果，具有该法兰的排气歧管结构也应具有相应的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明提供的排气歧管及其法兰的结构示意图；
图2是本发明提供的法兰的进气法兰面一侧的结构示意图；
图3是本发明提供的法兰的气道法兰面一侧的结构示意图；
图4是本发明提供的法兰剖面放大示意图；
图5是本发明提供的法兰截面透视图。
[0014]其中，1-法兰，2-气道，3-汇集管，11-进气法兰面，12-气道法兰面，13-整体凸面，14-整体凹面，15-气道孔，16-圆环形凸台，17-翻边，18-安装孔。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0016]参见图1，发动机排气歧管包括法兰1、气道2、汇集管3，其中，气道一端与汇集管相连接，另一端与法兰相连接，本发明提供的排气歧管包括4根气道2。
[0017]如图2、图3所示，本发明提供的法兰，包括与缸盖连接的进气法兰面11，和位于气道侧的气道法兰面12，所述法兰本体上设置有气道孔15，所述进气法兰面上设置有高于进气法兰面的整体凸面13，所述气道孔15分布在所述凸面上，法兰I上设置有安装孔18，所述法兰I通过所述凸面13与缸盖连接。
[0018]法兰I在进气法兰面11上设置有高于进气法兰面的整体凸面13，气道孔13分布在所述凸面上，法兰通过所述凸面与缸盖连接。由于进气法兰面11与凸面13之间存在高度差，因此，当发动机工作时，凸面所承受的部分热应力可以通过进气法兰面有效释放，从而降低法兰热变形量得不到释放而导致的法兰和密封垫的局部脱离，有效降低了漏气和螺栓松动、脱落的风险，而整体式的凸面可以提高密封区域的共面度，最大限度地改善装配后螺栓受力状况，同时又能够提高歧管总成结构刚度和强度，避免共振而引起的失效。
[0019]参见图3、图4，为了进一步优化上述技术方案，上述法兰中，所述气道法兰面12上设置有低于气道法兰面12、与所述凸面13形状相同的整体凹面14。
[0020]参见图3、图5，所述气道孔15为翻边孔，气道孔的翻边在气道法兰面11上形成圆环形凸台16，该圆环形凸台的内径与气道孔15的内径相同，气道2的外圆与圆环形凸台16的内孔相适配，装配时，气道2的外圆插入到圆环形凸台16的内孔中，法兰I通过圆环形凸台16与气道2配合焊接连接。采用这种结构，不仅可以引导气道顺利插入，给机器人焊枪提供操作空间，还能够增加整个法兰I的结构强度。
[0021]所述法兰I为薄板冲压成型结构，所以，所述进气法兰面上的整体凸面13、气道法兰面上的整体凹面14、以及圆环形凸台16通过冲压形成，由于整体凸面13和整体凹面14形状相同，整体凸面和凹面可以一次冲压成形，加工制造方便，而且，在法兰本体I的边缘还设有翻边17，不仅可以增加法兰本体I的结构强度，而且还可以在翻边17上焊接支架安装其他零件。
【权利要求】
1.一种法兰，包括与缸盖连接的进气法兰面(11)，和位于气道侧的气道法兰面(12)，所述法兰上设置有气道孔(15)，其特征在于，所述进气法兰面上设置有高于进气法兰面的整体凸面(13)，所述气道孔(15)分布在所述凸面上，所述法兰通过所述凸面与缸盖连接。
2.根据权利要求1所述的法兰，其特征在于，所述气道法兰面(11)上设置有低于气道法兰面、与所述整体凸面(13)形状相同的整体凹面(14)。
3.根据权利要求1所述的法兰，其特征在于，所述气道法兰面(11)上设置有与气道孔同心的圆环形凸台(16)，所述圆环形凸台的内径与气道孔(15)的内径相同，法兰通过圆环形凸台与气道配合焊接连接。
4.根据权利要求3所述的法兰，其特征在于，所述进气法兰面上的整体凸面(13)、气道法兰面上的整体凹面(14)、以及圆环形凸台(16)通过冲压形成。
5.根据权利要求1至4任一项所述的法兰，其特征在于，在气道法兰面(11)一侧的法兰边缘设有翻边(17)。
6.一种发动机排气歧管，包括法兰(I)、气道(2)、汇集管(3)，所述气道一端与汇集管相连接，另一端与法兰相连接，其特征在于，所述法兰为权利要求1-5中任一项所述的法ΛΑ~O
【文档编号】F01N13/10GK103470888SQ201310414199
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】赵艳涛, 戴永蓥, 李兵, 朱国兵, 冯敏 申请人:重庆长安汽车股份有限公司