CN102639834A - 排气设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于活塞式内燃机的排气设备1，其由具有多个弯管Z1-Z4的肘管2和排气管套2.1以及具有排气管管套3.1的废气导向元件3组成，所述废气导向元件3可通过所述排气管管套3.1与排气管套2.1连接，其中肘管2以及至少废气导向元件3的排气管管套3.1，分别具有隔板2.2，3.2，它们分别构成具有各自的流动轴S2、S3的两个隔开的排气通道A2a、A2b、A3a、A3b，并且它们在管套2.1、3.1的区域，具有垂直于流动轴S2延伸的端面2.2s、3.2s，同时肘管2的边缘部段R1、边缘部段R2和/或中心部段K至少在活塞式内燃机处于受热状态时，至少局部地沿轴向紧贴到排气管管套3.1上。

Description

排气设备

技术领域

本发明涉及一种用于活塞式内燃机的排气设备，其由一种具有多个圆柱形连接管或者弯管Z1-Z4的多壳式肘管和废气排出管套或者排气管套以及具有由铸件构成的排气管管套的废气导向元件组成，所述废气导向元件可通过所述排气管管套连接或者焊接到所述排气管套上，其中所述肘管以及至少废气导向元件的排气管管套分别具有隔板，所述隔板分别构成具有各自的流动轴S2、S3的两个隔开的排气通道A2a、A2b、A3a、A3b，同时每个隔板在管套区域具有垂直地或者至少垂直于流动轴S2延伸的端面。优选将所述端面设计成自由的端面。将废气透平设计成一种双涡轮增压机，从而可以将肘管部分的组件隔离应用于涡轮增压机中。

背景技术

从EP1793101A2中公知一种用于内燃机的分开式的排气肘管，其由三个半壳体组成，其中中间的半壳体形成了分隔面或者分隔板。排气肘管具有四个圆柱形连接管套和两个分开的与之连接的排气通道以及被分隔板隔开的排气管连接管套，每个排气通道通向所述排气管连接管套。分隔板的自由的且垂直于流动轴延伸的端面，被设计成平的或者平坦的。

从US4289169A中公知一种具有分隔板的排气通道。所述分隔板具有两个平的壁面，在所述壁面中分别开设一个狭长的槽或者空槽。该槽或者空槽区域被当作在提高压力负载的情况下，由于排气通道和分隔板不同的热膨胀而导致的理论断裂处。隔板的自由的且垂直于流动轴S2延伸的端面被设计成平的或者平坦的。

从JP2001-55920A中公知一种处于排气肘管的隔板与排气管的隔板之间的连接件。所述连接件是拱曲的或者设有侧凹。这样，确保了以肘管和排气管之间的主连接为基础的这种连接的柔性。基于连接件有限的宽度，这种连接的密封性不能被保证。各个隔板的自由的且垂直于流动轴延伸的端面，被设计成平的或者平坦的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，对排气设备的隔板进行设计和布设，使得隔板的耐久性获得提高以及连接的高密封性得以保证。

所述技术问题按照本发明是这样解决的，即，肘管的端面或者至少端面的边缘部段R1、边缘部段R2和/或中心部段K至少在受热状态时，即在活塞式内燃机运行时，沿流动轴S2、S3或者几何轴G的轴向方向，至少局部地紧贴到排气管管套上。借助于所述装置，确保了至少在受热状态时，即在工作温度区域里，这种插塞连接的密封性获得提高。

排气管套优选被构造成三件式的，而且除了可以被构造成分隔板的隔板外，另外具有与所述隔板连接的第一和第二壳体。

废气排出管套或者排气管套和废气导向元件的排气管管套通常具有相同的直径。

所述技术问题也通过一种由三壳或者多壳式的排气肘管以及与之联接或者焊接的被构造成双涡轮增压机或者双涡轮废气透平的优选由铸件构成的废气导向元件加以解决，其中，在排气肘管以及至少在废气透平的排气管管套中，排气通道A2a、A3a与排气通道A2b、A3b为了防止气体交换而通过借助于槽连接的隔板互相隔开，直至不密封性的大小最大为0.05至1mm或者0.1mm至0.3mm。排气通道不利的不密封性或者串扰以及与之相关的管路的扰动和扭矩的不足而产生的压力不足，因而被阻止，至少被明显地减小。废气透平，如上所述被设计成双涡轮增压机。

因此，如果中心部段K紧贴到隔板上以及/或者每个边缘部段R1、R2紧贴到管套的支承面上，会比较有利。所述隔板如下面将要说明的那样，优选具有包含槽底的槽，所述槽底在轴向方向上被用作支承面。此外，在双涡轮增压机一侧设计支承面，所述支承面在轴向方向上与每个边缘部段R1、R2对齐。

因此，如果端面具有沿流动轴S2、S3或者几何轴G方向延伸的弧形或者波形的包括一至十个或者多个空槽A1、A2的轮廓，或者至少被构造成异形的（profiliert），也会比较有利。借助于这种轮廓形状，尤其沿径向方向出现在隔板中的压应力，在端面区域被很好地导出且根据高度被加以限制。隔板由于两侧被施加废气，明显地比排气管或者排气管套烫。基于异形的构造，确保了热应力的吸收得到了改善或者减小了所生成的热应力。因而提高了连接的耐久性。

此外，如果将空槽A1、A2构造成弧形、局部呈圆形的或者槽形的，并且/或者如果空槽A1、A2具有宽度bA，所述宽度bA在流动轴S2、S3方向上是变化的，并且/或者如果空槽A1或者A2在流动轴S2、S3方向具有侧凹H，会比较有利。在此，可以备选地或者补充地将所述侧凹H设计在两个方向上，即流动方向上以及与流动方向相反的方向上。作为对形成空腔的空槽的替代方案，也可以设计相应的模具，来最终确保空腔的形成。

如果隔板的边缘部段R1、R2在端面区域双双处于径向方向的外侧，而中心部段K被所述边缘部段R1、R2包围，其中在中心部段K和每个边缘部段R1、R2之间设有空槽A1、A2，也会比较有利。因而将所述空槽A1、A2限制在边缘部段R1、R2之间的区域。该区域由于流动关系将遭受尤其大的热负载。可以将每个边缘部段R1、R2设计成沿流动轴S2、S3方向相对于中心部段K凸出或者凹入的榫销。边缘部段R1、R2密封地紧贴到待联接管套的端面上。

在此可以有利地设定，如果在从中心部段K向每个边缘部段R1、R2的过渡区域中的端面具有空槽A1、A2，以及/或者所述过渡区域具有半径r。尤其向边缘部段R1、R2的过渡区域将遭受非常高的机械负载，因为该区域与管套连接或者焊接。这样就限制了其热应变。按照本发明布设的空槽或者半径，确保了必需的应力消除。

如果边缘部段R1、R2具有间距aR且所述间距aR相当于排气管套的内径di2，对于本发明具有特别的意义。中心部段K的宽度bK，因而被局限于排气管管套的内径di2或者下面将要说明的排气管套的槽的长度13上。

结合按照本发明的扩展设计和布局，如果肘管或者排气管管套的优选由铸件构成的隔板的端面，具有被用作连接件且包括槽底的长度13的槽，排气管管套或者肘管隔板的另一个端面为了连接所述隔板可插入所述槽中，其中长度13相当于排气管管套的内径di3，会比较有利。借助于槽的构造，一方面确保了隔板之间的最优化连接。另一方面，即便在待密封的端面之间因此而产生间隙或者空隙，端面的异形构造也能够得到保证，因为这些间隙或者空隙将被槽或者其隔板遮盖或者密封。

因此，如果隔板至少在槽区域具有介于1mm和7mm之间的宽度b2，会比较有利。所述隔板是优选由铸件构成的排气管管套的一部分，因此同样由铸件构成。最小厚度介于1mm和3mm之间是有利的，因为它还可以被构造成铸件。5mm至7mm的最大厚度，提供了在持久性的日光中材料和重量的节省。

此外，如果排气管管套具有包括内圆周Ui3的壳壁，而且在所述壳壁端面的内圆周Ui3上设有沿流动轴S2、S3方向延伸且形成支承面的宽度为b3的凹槽，会比较有利。借助于所述凹槽或者在原来端部的部分半径上延伸的沿轴向错开的支承面，产生一种具有较小宽度的端面。借助于凹槽，生成排气管管套与端面以及与之邻接的端部支承面的一种异形的端面。因为每个边缘部段R1、R2具有与台阶的宽度b3相当的宽度bR，而且两个边缘部段具有与中心部段的宽度bK或者槽的长度13相当的间距aR，确保了待连接的管套之间的居中对齐。台阶的直径因而相当于两个边缘部段R1、R2的外间距，其位置因此被确定为沿径向方向。两个边缘部段R1、R2因而被套装在端部的支承面上或者与该端部的支承面至少在轴向成一直线。此外，将另外的部分圆周上的台阶或者端部的支承面用于安置或者支承排气管套的两个壳体，所述排气管套在径向方向上的位置，通过所述台阶确定。最终，排气管套插入台阶或者排气管管套的位置，是最适宜焊接两个管套的。

此外，如果将槽底在流动轴S2、S3方向上至少局部地设计在端面或者支承面的高度上，会比较有利。如此，可以简化槽的形状。借助于铣削刀具，可以沿径向方向进入材料中或者从材料中移出。

此外，如果每个边缘部段R1、R2和/或隔板和/或排气管套的每个半壳体的端部，在冷却状态下在排气管管套的凹槽里面，沿流动轴S2、S3方向密封地紧贴到排气管管套的支承面上，会比较有利。此处，考虑到预先设定的阻塞增压或者脉动增压，允许最大为0.05至1mm或者0.1mm至0.3mm的不密封性或者局部的间隙。因此防止了，至少明显地且充分地减小了排气通道的串扰。

另外，如果使隔板至少在槽前区域设计得比槽的宽度b厚，其中所述隔板在端面区域具有厚度为d的扁平部分，同时所述厚度d等于槽的宽度b或者小于槽的宽度b，会比较有利。这样，可以将隔板在其大部分长度上设计得较厚，这将提高稳定性和耐久性。借助于扁平部分的构造和随之出现的流动截面的变化，可以观察到流动性能的改善。

在此，如果扁平部分在流动轴S2、S3方向具有高度hA，其中隔板以高度hA的5%至70%、10%至50%或者30%插入槽中，会比较有利。在扁平部分伸出槽中的区域中，必然存在流动截面的局部扩大。因此在每个排气通道中直接与相邻通道的密封位置区域，随之出现动态压力的局部下降。这将对即便很小的间隙仍然可能存在的泄漏产生有利的影响。

最后，如果将槽底设计成平的或者异形的，并且/或者其型面相当于端面的轮廓，其中槽底和端面之间在流动轴方向上设有至少为0.1mm至0.3mm的径向间距a，会比较有利。排气管套的隔板的热应变，也沿着径向方向相对于排气管管套的隔板或者槽底发生。应该将每个隔板的型面设计成，使得在每一次的工作状态中，即环境温度高达约1100°C时，能够保持上述的间距a，从而可以防止卡死。

槽底的轮廓也可以相对于支承线呈镜像地延伸到隔板。由此避免了在径向方向上的干涉。

因此，如果排气通道A2a、A3a与排气通道A2b、A3b为了防止气体交换而通过借助于槽和凹槽获得支承的隔板互相隔离，直至不密封性或者间隙的大小最大为0.05至1mm或者0.1mm至0.3mm，也会比较有利。由此防止了、至少明显地减小了排气通道的串扰。

因此，如果在冷却状态时，中心部段K相对于槽底具有间距aK，其中所述间距aK介于槽的深度tN的5%和50%之间，25%和35%之间或者是槽的深度tN的30%，会比较有利。为了确保槽-榫连接的密封性，则希望获得相对较小的间距aK。位于槽中的隔板部分，与废气隔离，因而热量只是通过导热而不是通过对流产生的。因为隔板的两侧受热，所以比在管壁上散发出更高的热量。伴随着较高的热量，还随之出现增大了的轴向应变。因此，在冷却状态时存在的间距aK，在受热之后减小或者闭合，从而确保了最佳程度的密封性。

如果肘管的隔板的端面在冷却状态时就已经至少局部地紧贴到排气管管套的隔板上，基于增大了的热应变将导致隔板的压力负载。如果所述压力负载增大，隔板将受到墩击，这最终也会导致鼓起或者折弯，从而使隔板在槽里面与两个槽边板产生接触。在这种情况下，槽-榫连接的密封性得到了提高。

通过改变肘管隔板的端面和槽底之间的间隙或者接触状况，就可以对隔板和槽边板之间的接触状况产生影响，以此产生弯折部X。

附图说明

本发明其它的优点和详情，在权利要求和说明书中加以说明且在附图中示出。附图中：

图1表示肘管以及所连接的废气涡轮增压机壳体的抽象图；

图2表示壳式肘管的分解图以及待连接的废气涡轮增压机壳体；

图3a表示排气管套和排气管管套的分解图以及与之连接的排气管管套；

图3b表示具有被缩短的边缘部段的按照图3a的排气管套的分解图；

图4a表示已装配的管套的剖视图；

图4b表示被偏转了90°的按照图4a的剖视图；

图4c表示按照根据图3b的实施例的附图4b的剖视图；

图4d表示图4a的详图；

图5表示具有备选空槽的按照图4b的剖视图；

图6表示具有备选空槽的按照图5的剖视图；

图7a表示已装配的按照图3a或者图4a/b的管套的立体视图的俯视图；

图7b表示具有变化了的横截面的按照图7a的视图；

图7c表示具有变化了的横截面的按照图7a、7b的视图

图8表示用于形成空槽的各种示例；

图9表示具有异形槽底的按照图6的详图。

具体实施方式

在图1中示出的排气设备1，具有肘管2以及与之连接的被设计成废气涡轮增压机壳体的废气导向元件3。所述肘管2具有四个在电动机一侧被连接到法兰板2.7上的圆柱形连接管Z1-Z4或者弯管Z1-Z4。在相对置的一端，弯管Z1-Z4构成一个共同的排气管套2.1。

废气涡轮增压机壳体3具有排气管管套3.1，所述废气涡轮增压机壳体3通过所述排气管管套3.1与肘管2的排气管套2.1连接。

按照图2的分解图，肘管2由三个壳体2a、2b、2c构成，其中将所述壳体2c至少局部呈夹层状地安置在上壳体2a和下壳体2b之间。构成两个壳体2a、2b之间分隔面的第三壳体2c，在其位于涡轮增压机壳体一侧的端部，被构造成隔板2.2。涡轮增压机壳体3在排气管管套3.1区域同样具有隔板3.2。在按照图1装配的情况下，将隔板2.2密封地连接到隔板3.2上，其中两个隔板2.2，3.2通过一种槽-榫连接耦联。为此，在隔板3.2的端面3.2s内设有槽3.3，隔板2.2可以其端面2.2s插入所述槽3.3中。隔板2.2此外在其端部具有扁平部分2.3，隔板2.2的厚度因而相当于槽3.3的宽度b。

按照图3a，排气管套2.1以及排气管管套3.1被详细地示出，其中基于排气管套2.1三壳体式的结构而将其示作分解图。

排气管管套3.1被设计成整体式的，而且除了圆柱形的壳壁3.4外，还具有隔板3.2。所述隔板3.2在轴向方向上凸出于壳壁3.4的端部且具有居中布设的槽3.3。借助于槽3.3，在端面上形成了隔板3.2的两个未被详细示出的分隔板，它们在端部分别设有斜边3.6，3.6′。壳壁3.4在其内圆周Ui3上具有凹槽3.5或者相应的台阶。可以看出，所述台阶3.5如按照图4a的剖视图所示出的那样，被用作安置第一壳体2a和第二壳体2b的相应端部。

槽3.3被用作安置隔板2.2的端部。所述隔板2.2具有两个被设计成榫销的边缘部段R1、R2，按照图4b，可以将它们插入壳壁3.4的凹槽3.5里面以获得支承。按照图4b被安置在槽3.3里面的具有宽度bK的隔板2.2的中心部段K，以两个边缘部段R1、R2为界。每个边缘部段R1、R2具有长度1R。当隔板2.2具有比槽3.3的宽度b大的厚度d时，至少在中心部段K区域设有隔板2.2的扁平部分2.3，从而使得该扁平部分可如图4a左侧所示插入槽3.3中。

在每个边缘部段R1、R2和中心部段K之间设有如图4b所示的具有半径r的弧形过渡部分。余留的中心部段K在轴向方向上比该弧形过渡部分凸出大约r/2，按照图3a的中心部段K的长度1K因而比长度1R小约40%。

两个壳体2a、2b和壳体2c的隔板2.2之间的连接，如在按照图7a的俯视图中可看出的那样，是通过壳体2a、2b的角形弯折的边缘部段2.4a-2.4b′以及隔板2.2的各个边缘区域实现的。

槽3.3具有槽底3.3G，所述槽底3.3G在轴向方向上高出支承面3.1a或者凹槽3.5，并且按照图4a、4b被布设在端面3.1s的高度上。槽底3.3G和端面3.1s之间的错移量，略小于长度1R和长度1K之间的差值，从而使得至少在冷却状态时，在按照图4b的中心部段K或者端面2.2s和槽底3.3G之间产生间距aK。

在按照图4a的图中，示出了具有扁平部分2.3（左侧）的隔板2.2以及相对置的无扁平部分2.3（右侧）的隔板2.2。当扁平部分2.3（左侧）必不可少时，在高出槽3.3的那部分扁平部分2.3区域中，将产生沿流动轴S2方向的局部的横截面扩大，所述横截面扩大将引起该区域中动态压力的下降。在无扁平部分2.3（右侧）的情况下，直接在隔板3.2沿流动轴S3方向的端部区域产生一种由于隔板3.2的紧密性增大引起的横截面缩减，所述横截面缩减在废气涡轮增压机壳体3的其它延伸部分继续存在，随之出现动态压力的增高。为了减少以此方式形成的排气通道A2a、A3a和A2b、A3b的串扰，最终的压力增高要求两个隔板2.2、3.2以此方式形成的槽-榫连接具有较高的密封性。

槽3.3具有深度tN，按照图4a左侧的实施形式，所述深度tN小于扁平部分2.3的高度hA。在所述扁平部分2.3和隔板2.2的其余部分之间，也相应地设有斜边2.5。

如在按照图4a的剖视图中可看出的那样，排气管套2.1的端部位于壳壁3.4的凹槽3.5内。排气管套2.1的内径di2在此略小于排气管管套3.1的壳壁3.4的内径di3。排气管套2.1的端部借助于沿径向方向的凹槽3.5居中对齐。凹槽3.5的宽度b3小于排气管套2.1的壁厚，这样，为两个内径di2、di3之间的差异奠定了基础。

按照图4b，隔板2.2尽管与两个壳体2a、2b固定地连接，同样通过位于凹槽3.5内的两个边缘部段R1、R2居中对齐。每个边缘部段R1、R2具有宽度bR，所述宽度bR相当于隔板3.2区域的凹槽3.5的宽度b3，从而使得每个边缘部段R1、R2一方面沿径向方向向外，在凹槽3.5区域中支承到壳壁3.4上，而另一方面沿径向方向向内支承或者紧贴到隔板3.2上，以便确保隔板2.2、3.2以此方式形成的槽-榫连接所必需的密封性。

按照图4c的图，根据按照图3b的实施例安排。因此，在每个边缘部段R1、R2和中心部段K之间，同样存在按照图4c的具有半径r的弧形过渡部分。但是，余留的中心部段K在轴向方向上不凸出，从而使得中心部段K的长度1K大致相当于长度1R。

按照图4b，在冷却状态时，隔板2.2或者中心部段K和隔板3.2之间设有间距aK。所述间距aK降低了越来越高的温度，因为每个隔板2.2、3.2比排气管或者管套2.1、3.1更烫。根据间距ak的选取，在隔板2.2和隔板3.2之间产生接触，从而在按照图4d的局部详图所示的隔板2.2的狭长部分进一步受热以后，发生纵向弯曲或者具有弯折部X。隔板2.2在这种情况下在槽3.3里面支承到至少一个槽边板3.3n上。这种支承奠定了提高槽-榫连接密封性的基础。

在这种关系中，可以确定，按照图7a的箭头P，隔板3.2在在沿径向向外一侧的区域中，获得了每个半壳体2a、2b的内表面2.6a、2.6b的支承。

作为对按照图4b的实施例示出的两个位于隔板2.2的中心部段K里面的空槽A1、A2的替代方式，按照图5的实施例，也可以设计一种公共的空槽A1，所述空槽A1在向相应边缘部段R1、R2的过渡区域中，具有半径r。空槽A1本身具有明显增大的半径ra。

按照图6的实施例，以按照图4b的实施形式为出发点，设有三个另外的空槽A1′-A1″′，其中所有五个空槽A1-A1″′，A2具有同样的剖面形状，即同样的半径ra。

如上所述，在按照图7a的实施例的俯视图中，可以清楚地看出，由两个壳体2a、2b以及隔板2.2组成的排气管套2.1，被居中对齐地布设在排气管管套3.1的凹槽3.5里面，其中将所述隔板2.2布设在隔板3.2的槽3.3内。隔板3.2在径向一侧区域的四个位置上（参见箭头P），再一次紧贴到每个壳体2a、2b的内表面2.6a、2.6b上，直至获得最大值介于0.05至1mm或者0.1mm至0.3mm范围的较小的间隙。

为了确保必需的密封性，将两个壳体2a、2b和/或隔板2.2的端部为此至少局部地支承在凹槽3.5里面，是必不可少的。如在图4a、4b中可看出的那样，每个半壳体2a、2b的端面2.2s、3.2s以及隔板2.2的每个边缘部段R1、R2的端面，在轴向方向上密封地紧贴到被作为排气管管套3.1不可缺少的组成部分的壳壁3.4上或者隔板3.2上。上面所述的间隙尺寸，也适用于该密封位置。

在按照图7b的实施例中，隔板2.2在边缘部分2.4a-2.4b′区域被折弯，从而使边缘部分2.4a-2.4b′以及隔板2.2的边缘部段与隔板2.2相交成一个约30°的夹角。以此得出一种Z形横截面Q的隔板2.2。

按照图7c，以同样的方法将边缘部分2.4a-2.4b′的角位置实施得与在图7b中一样，其中隔板2.2具有s型的横截面Q。存在于隔板3.2中的槽3.3，同样呈s形延伸。它或者延伸到半壳体2a、2b（左半图形），或者与半壳体2a、2b设有间距（右半图形），其中在以此方式形成的槽-空隙L中，隔板2.2可以不借助于槽3.3或者槽边板3.3n的侧向导向而套装在隔板3.2上。

按照图8的实施例，为每个空槽A1设计了具有不同宽度bA的不同的形状。作为对图4a、4b、5和6的实施例中的圆形或者半圆形形状的替代方式，也可以设计与按照图8的2、5、6和8位置一样的具有侧凹H的形状。位置1的空槽A1具有始终不变的宽度bA，而位置3、4和7的空槽，具有沿流动轴S2、S3方向连续变大的宽度bA。按照位置2、5、6和8的具有侧凹H的空槽A1，与此相应地在流动轴S2、S3方向上具有宽度bA的减小，即窄缩。

按照图9的实施例，槽底3.3G同样具有与隔板2.2端面2.2s的型面相似的型面。在隔板2.2具有各个凹槽A1、A2的区域中，在槽底3.3G上设有对应的凸起E1、E2。在此将凹槽A1、A2和各个凸起E1、E2设计成，使得在排气设备1每次运行时，在径向方向上都能够确保0.1mm的最小间距a，从而保证由于热负载而产生的尤其在径向方向上的变形和相对运动。

附图标记清单

1  排气设备

2  肘管

2a  第一壳体，半壳体

2b  第二壳体，半壳体

2c  第三壳体

2.1  排气管套，废气排出管套，管套

2.2  隔板，分隔板

2.2s  端面

2.3  扁平部分

2.4a  边缘部分

2.4a′  边缘部分

2.4b  边缘部分

2.4b′  边缘部分

2.5  斜边

2.6a  内侧

2.6b  内侧

2.7  斜边

3  废气导向元件

3.1  排气管管套，管套

3.1a  端部的支承面

3.1s  管套的端面

3.2  隔板，分隔板

3.2s  端面

3.3  槽

3.3G  槽底

3.3n  槽边板

3.4  壳壁

3.5  凹槽，台阶

3.6  斜边

3.6  斜边

α  角

a  间距

A1  空槽

A2  空槽

A2a  排气通道

A2b  排气通道

A3a  排气通道

A3b  排气通道

aK  K与3.3G之间的间距

aR  R1与R2之间的间距

b  3.3的宽度

bA  A1，A2的宽度

bK  K的宽度

bR  R1与R2的宽度

b2  3.2的宽度

b3  3.5的宽度

d  在2.3处的2.2的厚度

di2  2.1的内径

di3  3.1的内径

E1  凸起

E2  凸起

G  几何轴

hA  扁平部分的高度

H  A1，A2的侧凹

K  中心部段

L  空隙

1K  K的长度

1R  R1与R2的长度

13  3.3的长度

P  箭头（3.2与2a，2b接触）

Q  横截面

r  R1，R2与K之间的连接半径

ra  A1，A2的半径

R1  边缘部段，榫销

R2  边缘部段，榫销

S2  流动轴

S3  流动轴

tN  3.3的深度

Ui3  3.4的内圆周

Z1  圆柱形连接管，弯管

Z2  圆柱形连接管，弯管

Z3  圆柱形连接管，弯管

Z4  圆柱形连接管，弯管

Claims (15)

1.一种用于活塞式内燃机的排气设备（1），由具有多个弯管Z1-Z4的肘管（2）和排气管套（2.1）以及具有排气管管套（3.1）的废气导向元件（3）组成，所述废气导向元件（3）可通过所述排气管管套（3.1）与排气管套（2.1）连接，其中肘管（2）以及至少废气导向元件（3）的排气管管套（3.1）分别具有隔板（2.2，3.2），所述隔板（2.2，3.2）分别构成具有各自的流动轴S2、S3的两个隔开的排气通道A2a、A2b、A3a、A3b，并且所述隔板在管套（2.1，3.1）区域具有垂直于流动轴S2延伸的端面（2.2s、3.2s），

其特征在于，所述肘管（2）的端面（2.2s）或者所述端面（2.2s）的至少一个边缘部段R1、边缘部段R2和/或中心部段K，至少在活塞式内燃机处于受热状态时，至少部分地沿轴向紧贴到所述排气管管套（3.1）上。

2.按照权利要求1所述的排气设备（1），其特征在于，所述中心部段K紧贴到所述隔板（3.2）上，和/或各边缘部段R1、R2紧贴到管套（3.1）端部的支承面（3.1a）上。

3.按照权利要求1或2所述的排气设备（1），其特征在于，所述端面（2.2s、3.2s）具有沿流动轴S2、S3或者几何轴G方向延伸的包括一至十个或者多个空槽A1、A2的弧形或者波形的轮廓，或者被设计成异型的。

4.按照上述权利要求中任一项所述的排气设备（1），其特征在于，隔板（2.2）的边缘部段R1、R2，在端面（2.2s）区域处于径向方向的外侧，而且中心部段K以边缘部段R1、R2为界，其中在中心部段K和每个边缘部段R1、R2之间设有空槽A1、A2。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的排气设备（1），其特征在于，所述边缘部段R1、R2具有间距aR，而且所述间距aR相当于排气管套（2.1）的内径di2。

6.按照上述权利要求中任一项所述的排气设备（1），其特征在于，所述排气管管套（3.1）的隔板（3.2）的端面（3.2s），具有被用作连接件的长度13的包括槽底（3.3G）的槽（3.3），肘管（2）的隔板（2.2）的另一个端面（2.2s）为了与隔板（2.2，3.2）连接，可插入所述槽（3.3）中，其中所述长度13相当于排气管管套（3.1）的内径di3。

7.按照上述权利要求中任一项所述的排气设备（1），其特征在于，隔板（3.2）至少在槽（3.3）的区域具有介于1mm至7mm之间的宽度b2。

8.按照上述权利要求中任一项所述的排气设备（1），其特征在于，排气管管套（3.1）具有包括内圆周Ui3的壳壁（3.4），并且在所述壳壁（3.4）端部的内圆周Ui3上，设有沿流动轴S2、S3方向延伸且构成支承面（3.1a）的宽度为b3的凹槽（3.5）。

9.按照上述权利要求中任一项所述的排气设备（1），其特征在于，将槽底（3.3G）在流动轴S2、S3方向上至少局部地设计在端面（3.1s）或者支承面（3.1a）的高度上。

10.按照权利要求9所述的排气设备（1），其特征在于，排气管套（2.1）的相应边缘部段R1、R2和/或隔板（2.2）和/或相应半壳体（2a，2b）在冷却状态时，处于排气管管套（3.1）的凹槽（3.5）内的端部沿流动轴S2、S3的方向密封地紧贴到排气管管套（3.1）的支承面（3.1a）上。

11.按照权利要求8至10中任一项所述的排气设备（1），其特征在于，将隔板（2.2）设计得比槽（3.3）的宽度b厚，其中所述隔板（2.2）在端面（2.2s、3.2s）的区域具有厚度为d的扁平部分（2.3），同时厚度d或者等于槽（3.3）的宽度b或者小于槽（3.3）的宽度b。

12.按照权利要求11所述的排气设备（1），其特征在于，所述扁平部分（2.3）在流动轴S2、S3方向具有高度hA，其中隔板（2.2）以所述高度hA的5%至70%，10%至50%或者30%插入槽（3.3）中。

13.按照上述权利要求中任一项所述的排气设备（1），其特征在于，将槽底（3.3G）沿流动轴S2、S3或者几何轴G方向设计成异型的，和/或其型面相应于端面（2.2s）的轮廓。

14.按照权利要求13所述的排气设备（1），其特征在于，沿相对于流动轴S2、S3而言的径向方向，在槽底（3.3G）和端面（2.2s）之间设有至少为0.1mm至0.3mm的间距a。

15.一种由三壳或者多壳式的排气肘管（2）和与之联接的被设计成废气透平的废气导向元件（3）组成的系统，其中在排气肘管（2）以及至少在废气透平（3）的排气管管套（3.1）中，排气通道A2a、A3a与排气通道A2b、A3b为了防止气体交换而通过借助于槽（3.3）连接的隔板（2.2，3.2）互相隔开，直至不密封性的大小最大为0.05至1mm或者0.1mm至0.3mm。

Images