排气歧管密封结构以及具有密封结构的排气歧管的制作方法

本申请涉及汽车发动机与排气歧管间的密封结构，特别是涉及排气歧管密封结构以及具有密封结构的排气歧管。

背景技术：

1、随着发动机技术的发展，发动机的油耗和排气量不断降低以符合排放法规的要求，然而发动机的油耗和排气量降低导致发动机的排气温度越来越高，排温升高导致排气歧管的密封法兰的变形加剧，以及密封垫片在高温下的密封性能变差，引起排气歧管与发动机汽缸盖之间的密封结构失去密封性，引起漏气影响车辆行驶。传统解决方式是提升排气歧管法兰以及密封垫片的耐高温和抗变形性能，使用价格昂贵的含镍耐高温铸铁材料，以降低高温下排气歧管法兰的变形程度，并在高温下依旧保持密封垫片的密封筋弹性。然而传统解决方式一方面增加发动机成本，不利于大批量的生产使用，另一方面需要整体更换新材料制成的排气歧管密封结构，对于旧材料的排气歧管密封结构不起作用。

2、专利文献(cn109281745a)公开了一种排气歧管与缸盖之间的隔热聚能套管结构，隔热聚能套管螺纹安装在气缸盖排气道内，布置在高温燃气与排气歧管垫片之间，降低了排气歧管垫片的工作温度，避免排气歧管垫片直接受高温排气冲蚀；然而隔热聚能套管与缸盖之间留有间隙，高温气体通过间隙接触排气歧管垫片，影响隔热聚能套管对排气歧管垫片的隔温作用。

3、专利文献(cn208153180u)公开了一种发动机气缸盖与排气歧管间的密封结构，排气歧管与气缸盖法兰同时开设安装柔性环的u形凹槽，通过柔性环与u形凹槽间的压力进行密封，然而仅适用于常规温度，高温排气条件下柔性环及u行凹槽受高温排气直接冲蚀，材料性能急剧下降，密封效果变差。

4、专利文献(cn 210234652 u)中公开了一种通过设置拉紧板实现高温下防变形的排气歧管加强结构，拉紧板能够减轻排气歧管法兰的热变形程度，但加剧了排气歧管内应力，容易导致排气歧管开裂，且排气歧管垫片仍直接受高温排气冲蚀，高温下密封易失效。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对排气歧管密封结构在高温排气条件下易变形导致密封失效的问题，提供一种排气歧管密封结构以及具有密封结构的排气歧管。

2、一种排气歧管密封结构，用于排气歧管的管口端面和发动机汽缸盖的盖口端面之间的密封连接，所述排气歧管密封结构包括：

3、密封法兰，所述密封法兰连接于排气歧管的管口端面，所述密封法兰背向于所述排气歧管的法兰面上设置有法兰凸台；

4、密封环，所述密封环的上端面抵接于发动机汽缸盖的盖口端面，所述密封环的下端面抵接于法兰凸台顶面；

5、阻热环，所述阻热环外侧面配合安装于法兰凸台内侧面；

6、抑胀环，所述抑胀环内侧面配合安装于法兰凸台外侧面。

7、在其中一个实施例中，所述法兰凸台内侧面的高度等于所述法兰凸台外侧面的高度，所述法兰凸台内侧面和所述法兰凸台外侧面均垂直于所述法兰凸台顶面；所述阻热环外侧面的高度大于所述法兰凸台内侧面的高度，所述阻热环外侧面的高度小于所述法兰凸台内侧面的高度与所述密封环的高度之和。

8、在其中一个实施例中，所述抑胀环内侧面的高度大于所述法兰凸台外侧面的高度，所述抑胀环内侧面的高度小于所述阻热环外侧面的高度。

9、在其中一个实施例中，所述密封环外侧面的切线与所述密封环内侧面的切线之间的最短距离为所述密封环的宽度，所述法兰凸台外侧面的切线与所述法兰凸台内侧面的切线之间的最短距离为所述法兰凸台顶面的宽度，所述密封环的宽度小于所述法兰凸台顶面的宽度；所述阻热环外侧面不抵接于所述密封环内侧面，所述抑胀环内侧面抵接于所述密封环外侧面。

10、在其中一个实施例中，所述阻热环的内径大于所述排气歧管内腔截面的直径。

11、在其中一个实施例中，所述密封环包括至少两层的层叠设置的密封垫片，所述密封垫片形成有密封筋，所述密封筋是所述密封垫片的本体上冲压出的凸缘。

12、在其中一个实施例中，所述法兰凸台内侧面开设有第一安装槽，所述阻热环外侧面通过所述第一安装槽过盈配合于所述法兰凸台内侧面；和/或所述法兰凸台外侧面开设有第二安装槽，所述抑胀环内侧面通过所述第二安装槽过盈配合于所述法兰凸台外侧面。

13、在其中一个实施例中，所述排气歧管密封结构还包括紧固件，所述紧固件将所述排气歧管密封结构固定压紧于所述排气歧管的管口端面和所述发动机汽缸盖的盖口端面之间。

14、在其中一个实施例中，还包括以下至少一项：

15、所述阻热环的材质为高温合金材料；

16、所述抑胀环的材质为可伐合金材料。

17、本申请还提出一种具有密封结构的排气歧管，所述具有密封结构的排气歧管包括：

18、排气歧管；以及，

19、上述的排气歧管密封结构。

20、本申请的技术方案中，排气歧管密封结构设置在排气歧管的管口端面和发动机汽缸盖的盖口端面之间，高温排气从发动机汽缸盖的盖口端面排出并通过排气歧管的管口端面进入排气歧管，因此高温排气会冲蚀排气歧管密封结构的密封法兰和密封环。在密封环的内侧设置安装阻热环，当高温排气进入排气歧管时，首先接触阻热环，阻热环的导热系数低，避免高温排气直接冲蚀密封法兰和密封环，降低密封环在高温环境下的弹性衰减，可有效保持密封环的密封弹性，阻热环同时也降低了密封法兰的法兰面温度，减小了密封法兰的纵向热变形程度，防止高温下变形量过大导致密封环的补偿量不足引起的排气泄露。阻热环和抑胀环分别从法兰凸台内侧面和法兰凸台外侧面配合抑制了密封法兰的横向滑移变形，减小了密封法兰微窜动对密封环的密封筋的摩擦破坏作用，以保证排气歧管密封结构在高温排气工况下始终具有足够的密封压力和可靠的密封性能。

21、排气歧管密封结构无须改变发动机汽缸盖结构，只需在原来排气歧管的密封法兰上设置阻热环和抑胀环，密封环仍使用普通材料即可以保证排气歧管密封结构在高温排气条件下仍然具有良好的密封性能。

技术特征：

1.一种排气歧管密封结构，用于排气歧管的管口端面和发动机汽缸盖的盖口端面之间的密封连接，其特征在于，所述排气歧管密封结构包括：

2.根据权利要求1所述的排气歧管密封结构，其特征在于，所述法兰凸台内侧面的高度等于所述法兰凸台外侧面的高度，所述法兰凸台内侧面和所述法兰凸台外侧面均垂直于所述法兰凸台顶面；所述阻热环外侧面的高度大于所述法兰凸台内侧面的高度，所述阻热环外侧面的高度小于所述法兰凸台内侧面的高度与所述密封环的高度之和。

3.根据权利要求2所述的排气歧管密封结构，其特征在于，所述抑胀环内侧面的高度大于所述法兰凸台外侧面的高度，所述抑胀环内侧面的高度小于所述阻热环外侧面的高度。

4.根据权利要求1所述的排气歧管密封结构，其特征在于，所述密封环外侧面的切线与所述密封环内侧面的切线之间的最短距离为所述密封环的宽度，所述法兰凸台外侧面的切线与所述法兰凸台内侧面的切线之间的最短距离为所述法兰凸台顶面的宽度，所述密封环的宽度小于所述法兰凸台顶面的宽度；所述阻热环外侧面不抵接于所述密封环内侧面，所述抑胀环内侧面抵接于所述密封环外侧面。

5.根据权利要求1所述的排气歧管密封结构，其特征在于，所述阻热环的内径大于所述排气歧管内腔截面的直径。

6.根据权利要求1所述的排气歧管密封结构，其特征在于，所述密封环包括至少两层的层叠设置的密封垫片，所述密封垫片形成有密封筋，所述密封筋是所述密封垫片的本体上冲压出的凸缘。

7.根据权利要求1所述的排气歧管密封结构，其特征在于，所述法兰凸台内侧面开设有第一安装槽，所述阻热环外侧面通过所述第一安装槽过盈配合于所述法兰凸台内侧面；和/或所述法兰凸台外侧面开设有第二安装槽，所述抑胀环内侧面通过所述第二安装槽过盈配合于所述法兰凸台外侧面。

8.根据权利要求1所述的排气歧管密封结构，其特征在于，所述排气歧管密封结构还包括紧固件，所述紧固件将所述排气歧管密封结构固定压紧于所述排气歧管的管口端面和所述发动机汽缸盖的盖口端面之间。

9.根据权利要求1所述的排气歧管密封结构，其特征在于，还包括以下至少一项：

10.一种具有密封结构的排气歧管，其特征在于，所述具有密封结构的排气歧管包括：

技术总结
本申请涉及一种排气歧管密封结构以及具有密封结构的排气歧管。排气歧管密封结构包括密封法兰、密封环、阻热环和抑胀环，密封法兰连接于排气歧管的管口端面且设置有法兰凸台，密封环的上端面抵接于发动机汽缸盖，下端面抵接于法兰凸台顶面，阻热环外侧面配合安装于法兰凸台内侧面，抑胀环内侧面配合安装于法兰凸台外侧面。阻热环避免了高温排气直接冲蚀密封法兰和密封环，阻热环和抑胀环分别从法兰凸台内侧面和法兰凸台外侧面配合抑制了密封法兰的横向滑移变形。排气歧管密封结构无须改变发动机汽缸盖结构，只需在原来排气歧管的密封法兰上设置阻热环和抑胀环，密封环仍使用普通材料即可以保证排气歧管密封结构在高温排气条件下仍有良好密封性能。

技术研发人员：周洪阳,吴世友,牛放,时敬龙
受保护的技术使用者：一汽解放汽车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22