CN101175908A - 气隙隔离式车辆排气管道 - Google Patents

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Abstract

一种气隙隔离式机动车排气管道，其具有外管(3)和内管(5)，在外管(3)和内管(5)之间形成有气隙(8)。两个管中的一个(3)安装有凸缘(11)，密封件(17)设置在凸缘(11)和另一个管(5)之间，密封件(17)使气隙(8)与外界基本上密封，另外，在车辆行驶过程中发生热膨胀时，密封件(17)还允许凸缘(11)和另一个管(5)之间能够进行相对的轴向和径向运动。

Description

气隙隔离式车辆排气管道
技术领域
本发明涉及一种气隙隔离式车辆排气管道，其包括外管、至少一个输送废气的内管以及凸缘，内管设置在外管中并沿径向与外管隔开，凸缘附接到两个管中的第一个的端部，两个管中的第二个适于相对于凸缘运动。
背景技术
这种类型的气隙隔离式车辆排气管道特别是用于歧管区域。它们提供如下优点：与单壁式设计相比，降低了外管(通常构成机械承载部件)上的热应力。
内管必须可以相对于外管运动，以便能够补偿与这些管不同热膨胀相关联的不同热应力。术语“内管”应当理解成表示内部管道，并不限于单个周向封闭的管。
发明内容
本发明的目的是进一步减少施加在外管上的热应力。
在初始时提及的那类车辆排气管道中，该目的是通过在凸缘和第二管之间设置密封件来实现的，密封件允许凸缘和第二管之间的相对周向和径向运动。
密封件至少大部分地封闭了设置在内管的下游端并介于内管和外管之间的环状间隙。但是密封件并没有被构造成使外管和内管相对彼此不能运动；相反，其仍然允许这些管在该端部能够相对运动，更具体地，是沿轴向和径向相对运动。根据本发明，能够经由环状间隙进入内管和外管间的气隙内并对外管施加热应力的废气量可忽略不计。
密封件优选地容纳在周向凹槽中，并且密封件从周向凹槽中突出从而与第二管接合。特别地，周向凹槽使密封件被牢固地定位。
根据优选实施方式，密封件是开槽环，与活塞环相似。这种设计允许封件容易地卡合到凹槽内或者以永久偏压置于管上。
优选地，所述环由刚性材料制成，或者换句话说由非橡胶弹性材料制成，更具体地是由金属制成。这种实施方式一方面防止密封件与能够相对于密封件运动的管在高温下粘附在一起，另一方面减少轴向和径向运动中的滑动摩擦。
密封件优选应该以存在径向间隙的方式置于凹槽中。这意味着，其沿径向紧固地配合在第二管上并在凹槽中与该管一起运动，例如与活塞环的情况一样。这允许密封件径向膨胀并允许第二管相对于第一管作径向运动。
如果密封件与第二管以没有径向间隙的方式接合，则能够进一步改善密封效果。
根据优选实施方式，第一管是外管，从而凸缘用于紧固外部的机械承载管。
正如开始时已经解释过的，更具体地，车辆排气管道是弯曲的，这确保内管在其不同定向的区段上较大的纵向膨胀(由于工作过程中较高的温度引起)被分成内管在密封件区域中的自由端的轴向和径向位移。
根据本发明进一步的实施方式，内管被分成展开的彼此邻接的至少两个废气通道。换句话说，内管通道具有多个分支，所述多个分支具有独立的管或独立的通道，这些独立的管或独立的通道一起构成内管或内管通道。
附图说明
通过下面参照附图的描述，本发明进一步的特征和优点将变得明显。
附图中：
图1示出了根据本发明的排气管道的下游端的纵向剖视图；
图2示出了根据图1的排气管道的凸缘区域的放大视图；
图3示出了根据本发明第二实施方式的车辆排气管道的内管的下游端的俯视立体图；以及
图4示出了包含根据图3的内管的车辆排气管道的下游端的俯视立体图。
具体实施方式
图1示出了歧管形式的气隙隔离式车辆排气管道，图中仅示出了下游端。排气管道的可视外壳由外管3形成，外管3也可以由在边缘处连接的壳体构成。内管5设置在外管3内，内管5相对于该管道的中心线A沿径向在周围与管3隔开，并设置成与外管3基本上共轴。内管5具有插入其中的附加的内管7，内管7朝排气管道的入口端(未图示)延伸。管5、7和管3之间形成环形通道状的气隙8。管5具有孔9，与一个不同缸室相关联并同样在管3内延伸的另一横向延伸的内管(不可见)通向孔9。
如图1所示，管3、5沿横向于轴线A的方向弯曲大约90度，从而使得排气管道以弯曲形状延伸。凸缘11以不可移动的方式在排气管道的下游端附接到管3，例如通过焊接或硬焊。凸缘11具有流通开口13，管5的下游端突入流通开口13内。
图2详细地示出排气管道的下游端。从图中能够清楚地看出，流通开口13的直径大于管5的外径，从而使得这些部件之间形成环状间隙15。环状间隙15由密封圈形式的密封件17封闭成基本上气密的，从而使废气不能通过环状间隙15进入管3、5之间的气隙8。密封件17是开槽环，其适于容纳在凹槽19中沿径向运动，凹槽19沿轴向具有精确配合。为此，在凹槽底部(凹槽的最深点)和密封件17的外侧之间设置气隙。在轴向上，密封件17以几乎没有间隙的方式容纳在凹槽19中。
密封件17通过完全封闭或几乎完全封闭的周边与管5的外周接合。密封件17为由刚性材料(特别是金属)制成的非橡胶弹性圈的形式。
密封圈和凹槽的安装通过如下方式允许管5的下游端相对于管3做轴向和径向运动：通过使管5适于在轴向上沿密封件17滑动，以及在径向运动的情况下，带着密封件17一起运动。
根据图3和4的实施方式基本上对应于上述实施方式，因而下面仅讨论它们的不同点，那些功能相同的部件以已经介绍过的标号标示。
在根据图3的实施方式中，内管3或内部管道由两个功能性地并联的独立的管3’、3”构成，或者被分成两个独立的管3’、3”。这些独立的管3’、3”由至少两个沿其边缘25相互连接的壳体21、23形成。两个独立的管3’、3”构成废气通道，并通过公共外管5输送来自各种缸体的废气，外管5同样可以通过壳体组装而成。独立的管3’、3”的D形下游端沿其平坦的面相互连接，并通向凸缘11。抵靠于独立的管3’、3”的密封件17精确地遵循已组装的外轮廓轨迹，并具有伸入所述管之间的锥形中间空间内的延伸部27。这里还能够清楚地看到槽29。槽29也可存在于已安装状态下，从而确保内管3上的密封圈的恒定预张力。
在图4中能够清楚地看到凸缘11和外管5。

Claims (13)

1.一种气隙隔离式车辆排气管道，包括外管(3)、至少一个输送废气的内管(5)以及凸缘(11)，所述内管(5)设置在所述外管(3)中并沿径向与所述外管(3)隔开，所述凸缘(11)附接到所述两个管中的第一个(3)的端部，所述两个管中的第二个(5)适于相对于所述凸缘(11)运动，
其特征在于：
在所述凸缘(11)和所述第二管(5)之间设置有密封件(17)，所述密封件(17)允许所述凸缘(11)和所述第二管(5)之间进行相对的轴向和径向运动。
2.根据权利要求1所述的车辆排气管道，其特征在于：在所述第二管(5)和所述凸缘(11)之间设置环状间隙(15)，所述环状间隙(15)至少基本上由所述密封件(17)封闭。
3.根据权利要求1或2所述的车辆排气管道，其特征在于：所述密封件(17)容纳在周向凹槽(19)中并从所述周向凹槽(19)中突出。
4.根据前述权利要求中任一项所述的车辆排气管道，其特征在于：所述密封件(17)是开槽环。
5.根据权利要求4所述的车辆排气管道，其特征在于：所述密封件(17)由非橡胶弹性材料制成，特别地是由金属制成。
6.根据权利要求3以及另外地根据权利要求4或5所述的车辆排气管道，其特征在于：所述密封件(17)以存在径向间隙的方式置于所述凹槽(19)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的车辆排气管道，其特征在于：所述密封件(17)以没有径向间隙的方式与所述第二管(5)接合。
8.根据前述权利要求中任一项所述的车辆排气管道，其特征在于：所述第一管(3)是所述外管(3)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的车辆排气管道，其特征在于：所述车辆排气管道以弯曲形状延伸。
10.根据前述权利要求中任一项所述的车辆排气管道，其特征在于：所述内管(5)被分成至少两个废气通道。
11.根据权利要求10所述的车辆排气管道，其特征在于：所述内管(3)由并联的独立的管(3’、3”)构成。
12.根据权利要求10和11所述的车辆排气管道，其特征在于：所述内管(3)由独立的管(3’、3”)构成，所述独立的管(3’、3”)的横截面呈D形，并以它们的平坦面彼此相邻。
13.根据前述权利要求中任一项所述的车辆排气管道，其特征在于：所述密封件(17)的内侧沿所述内管(3)的外轮廓抵靠于所述内管(3)。
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