一种六缸四气门发动机排气系统及排气管的制作方法

【】本发明属于发动机，具体涉及一种六缸四气门发动机排气系统及排气管。

背景技术

0、
背景技术：

1、发动机冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。发动机的冷却系有风冷和水冷之分。以空气为冷却介质的冷却系称为风冷系；以冷却液为冷却介质的称水冷系。冷却系统的作用是在所有工况下，保证发动机在最适宜的温度下工作，冷却系统匹配的是否合适将直接影响到发动机的使用寿命和燃油经济性，所以在冷却系统的设计及计算中，散热器的选型以及风扇的匹配对冷却系统起着至关重要的作用。

2、当前的六缸四气门的水冷系统在工作的过程中，存在一些问题，这些问题对发动机的工况以及冷却性能具有一定的负面影响，例如，现有的气缸盖的结构，内部布满冷却水路，但是冷却液在流经缸盖的时候，由于受到排气管安装处的影响，流道中形成凸出，当冷却液流经凸出位置时，凸出位置的腰部形成凹陷，冷却液的流动性变差，形成水流死区，导致该区域无法进行冷却，当缸盖水套金属表面的温度超过100°后，加热冷却水，水温超过冷却液的沸点温度后冷却液汽化，并且汽化范围会逐步扩大，造成发动机冷却系统过热，从而引起拉缸和冲缸垫的故障；在气缸盖和排气管的连接上，要求排气管和气缸盖连接处的密封性要好，并且排气管的耐高温性要求高，但是在安装排气管之后，发动机工作时，排气温度极高，当气缸盖和排气管的连接处因高温产生热膨胀时，排气管的螺栓安装间隙发生变化，产生干涉，在此情况下极易出现螺栓断裂、松动以及排气管密封失效等不良情况；现存在组合式排气管，其在装配时，连接处通常采用密封绳进行密封，传统的内芯膨胀层材料形态为0.3～0.5mm的短纤维，高温状态下外层容易发生破损，在气流的作用下容易被吹走，导致密封失效。

技术实现思路

0、
技术实现要素：

1、本发明的目的在于提供一种六缸四气门发动机排气系统及排气管，以解决现有的缸盖内存在水流死区，导致水流动性变差，扩大液体汽化程度，发动机冷却系统过热最终造成拉缸或冲缸垫等安全故障；气缸盖和排气管的连接处因高温产生热膨胀系数不同，工况中容易出现螺栓断裂、松动、密封失效等情况以及连接处的传统的密封绳高温作用下容易破损，导致密封失效等问题。

2、为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种六缸四气门发动机排气系统，包括气缸盖和排气管，所述气缸盖内有冷却液，所述气缸盖内设有若干冷却水路，所述气缸盖内设有导流边，所述导流边和气缸盖的顶面以及底面之间开设有导流孔，所述气缸盖的前端面设有安装孔组，所述安装孔组位于导流孔的上方；所述排气管通过安装孔固定在气缸盖前端，所述排气管为分段式结构，其分段式结构连接处设有密封结构。

4、进一步地，所述安装孔组为螺栓孔，成四角分布在气缸盖的前端面，成四角分布的安装孔组的中部开设有排气孔，所述排气管的进气口和气缸盖的排气道出口相连通。

5、进一步地，所述安装孔组的数量和排气道出口的数量相匹配。

6、进一步地，所述排气管包括中间管和排气支管，所述中间管开设有左进气孔和右进气孔，所述中间管上开设有若干安装孔，分为a孔、b孔和c孔，所述a孔和b孔分别开设在左进气孔和右进气孔的法兰面上，其余均为c孔，所述a孔和b孔位于同一横向面，所述a孔和b孔在横向和纵向的定位误差小于0.5。

7、进一步地，所述c孔之间的配合间隙为1。

8、进一步地，所述中间管的外表面设有若干加强筋。

9、进一步地，所述气缸盖的排气口和排气管的进气口之间设有排气管垫片。

10、进一步地，所述密封结构为密封绳，其密封绳由外层耐高温编织绳保护层和内芯膨胀层组成，所述耐高温编织绳保护层由si+c组成，所述内芯膨胀层由al+o组成。

11、一种六缸四气门发动机排气系统的排气管，所述排气管材质由以下成分构成：c：2.5-3.8％，si：3.5-4.9％，mn：≤0.4％，p：≤0.07％，s：≤0.06％，mo：0.4-0.9％，cr：≤0.5％，ni：≤0.6％，cu：≤0.7％，ti：≤0.4％，余量为铁水。

12、本发明所达到的有益效果是：

13、1、对气缸盖的内部以及气缸盖和排气管的连接结构进行优化，改变了气缸盖和排气管的连接结构后，气缸盖内部的螺栓搭子可消除掉，同时有利于冷却液的流动，消除了水流死区，冷却液的流动性变好，避免气缸盖水路中表面温度高于100°，出现冷却液气化现象的发生以及逐步扩大，从而造成发动机冷却系统过热，引起拉缸和冲缸垫的故障。

14、2、排气管上的长螺栓安装通过对定位误差以及配合间隙的控制，保证排气管在高温膨胀时螺栓与孔之间的间隙＞0，确保螺栓与孔不会发生干涉，以免干涉后产生应力，引起高温下排气管断裂。

15、3、对排气管的成分进行了改良，获得了耐高温性能好的排气管，持续耐高温到680°，瞬时耐高温到720°，能够保证排气管在不同的工况中都能稳定工作。

16、4、在排气管外部包裹了总厚度10的隔热金属包裹+软包裹，使包裹外表面的温度低于150°，有效提高了隔热性，达到防烫伤和防火的要求；通过布置合理的加强筋，保证疲劳强度安全系数大于1.5，提高排气管的强度和工作寿命。

17、5、双层全波1cr17ni7不锈钢排气管垫片，工作状态线压大于10n/mm，确保工作状态密封废气，避免因高温废气泄露造成的性能下降和缸盖罩垫片烧坏漏油。

18、6、对密封绳的结构进行优化为长纤维结构，改为10～30mm之间的纤维长度，纺织成需要的长度，即使外层防护层破损，膨胀芯也能保持形状，持续耐高温≥850°，瞬时耐高温≥1000°，纵向断裂强度≥250n,保证了高温密封性。

技术特征：

1.一种六缸四气门发动机排气系统，包括气缸盖，所述气缸盖内有冷却液，所述气缸盖内设有若干冷却水路，其特征在于：所述气缸盖内设有导流边，所述导流边和气缸盖的顶面以及底面之间开设有导流孔，所述气缸盖的前端面设有安装孔组，所述安装孔组位于导流孔的上方；还包括排气管，所述排气管通过安装孔固定在气缸盖前端，所述排气管为分段式结构，其分段式结构连接处设有密封结构。

2.根据权利要求1所述的一种六缸四气门发动机排气系统，其特征在于：所述安装孔组为螺栓孔，成四角分布在气缸盖的前端面，成四角分布的安装孔组的中部开设有排气孔，所述排气管的进气口和气缸盖的排气道出口相连通。

3.根据权利要求1所述的一种六缸四气门发动机排气系统，其特征在于：所述安装孔组的数量和排气道出口的数量相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种六缸四气门发动机排气系统，其特征在于：所述排气管包括中间管和排气支管，所述中间管开设有左进气孔和右进气孔，所述中间管上开设有若干安装孔，分为a孔、b孔和c孔，所述a孔和b孔分别开设在左进气孔和右进气孔的法兰面上，其余均为c孔，所述a孔和b孔位于同一横向面，所述a孔和b孔在横向和纵向的定位误差小于0.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种六缸四气门发动机排气系统，其特征在于：所述c孔之间的配合间隙为1mm。

6.根据权利要求1所述的一种六缸四气门发动机排气系统，其特征在于：所述中间管的外表面设有若干加强筋。

7.根据权利要求1所述的一种六缸四气门发动机排气系统，其特征在于：所述气缸盖的排气口和排气管的进气口之间设有排气管垫片。

8.根据权利要求1所述的一种六缸四气门发动机排气系统，其特征在于：所述密封结构为密封绳，其密封绳由外层耐高温编织绳保护层和内芯膨胀层组成，所述耐高温编织绳保护层由si+c组成，所述内芯膨胀层由al+o组成。

9.一种六缸四气门发动机排气系统的排气管，其特征在于：所述排气管材质由以下成分构成：c：2.5-3.8％，si：3.5-4.9％，mn：≤0.4％，p：≤0.07％，s：≤0.06％，mo：0.4-0.9％，cr：≤0.5％，ni：≤0.6％，cu：≤0.7％，ti：≤0.4％，余量为铁水。

技术总结
本发明公开了一种六缸四气门发动机排气系统，包括气缸盖和排气管，气缸盖内有冷却液，气缸盖内设有若干冷却水路，气缸盖内设有导流边，导流边和气缸盖的顶面以及底面之间开设有导流孔，气缸盖的前端面设有安装孔组，安装孔组位于导流孔的上方；排气管通过安装孔固定在气缸盖前端，排气管为分段式结构，其分段式结构连接处设有密封结构。本发明具有消除了水流死区，使冷却液的流动性变好，避免气缸盖水路中表面温度过高；排气管上的长螺栓安装通过对定位误差以及配合间隙的控制，确保螺栓与孔不会发生干涉，以免干涉后产生应力，引起高温下排气管断裂；对排气管的成分进行了改良，提高了耐高温性能等优点。

技术研发人员：谢克艳,李少明,潘洪波,牛渭辉
受保护的技术使用者：广西玉柴机器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16