CN105026718A - 具有涡轮增压器支承件的排气歧管 - Google Patents

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Abstract

一种排气歧管，包括内组件和外壳体组件，该内组件限定排气通道，该外壳体组件包围内组件。外壳体组件包括第一壳体部件和第二壳体部件，该第一壳体部件构造成用于附接至发动机，该第二壳体部件构造成用于附接至涡轮增压器。第一壳体部件和第二壳体部件配合成包围内组件。至少一个紧固件将第一壳体部件和第二壳体部件紧固在一起，从而产生以气密的方式密封并保持内组件的压力。

Description

具有涡轮增压器支承件的排气歧管
技术领域
本发明总体上涉及排气歧管，并且更具体地涉及具有涡轮增压器支承件和隔热性能的排气歧管。
背景技术
排气离开发动机气缸而进入排气歧管中。排气从歧管被引向下游排气系统部件，例如催化转化器和消声器。已经试图使用双壁排气歧管来将排气温度保持在例如催化转化器的减排装置高效运行所需要的较高水平。
双壁排气歧管包括由外壳体包围的内管构型。内管将排气引向下游排气部件并且外壳体与内管在某些部分间隔开以提供隔热的空气间隙。
在传统的双壁构型中，内管包括紧固在一起的多个内部部件，外壳体包括紧固在一起以包围内管的多个外部部件。这需要大量的部件，从而会增加成本并且进一步导致组装过程复杂。此外，难以以气密和稳定的方式将内管保持在外壳体内。
发明内容
一种排气歧管，包括内组件和外壳体组件，其中，该内组件限定排气通道，该外壳体组件包围内组件。外壳体组件包括第一壳体部件和第二壳体部件，其中，该第一壳体部件构造成用于附接至发动机，该第二壳体部件构造成用于附接至涡轮增压器。第一壳体部件和第二壳体部件配合成包围内组件。至少一个紧固件将第一壳体部件和第二壳体部件紧固在一起，从而产生以气密的方式密封并保持内组件的压力。
在一个示例中，在内组件的外表面与外壳体组件的内表面之间定位有密封件。
在一个示例中，密封件保持外壳体组件的内表面与内组件的外表面之间的间隙。当第一壳体部件和第二壳体部件紧固在一起时，密封件被压在内表面与外表面之间。
在一个示例中，内组件包括多个冲压件。
在一个示例中，第一壳体部件和第二壳体部件包括第一铸件和第二铸件。
在一个示例中，第一铸件包括发动机附接界面，第二铸件包括涡轮增压器附接界面。
组装排气歧管的示例性方法包括：将第一外壳体部件定位成包围内组件的一部分，将第二外壳体部件定位成包围内组件的剩余部分，以及将第一外壳体部件和第二外壳体部件紧固在一起从而产生以气密的方式密封并保持内组件的压力。
在一个示例中，紧固步骤包括将至少一个密封件压在外壳体的内表面与内组件的外表面之间。
根据下面的附图和详细说明，这些和其他特征可以得到最佳地理解。
附图说明
图1为排气岐管的立体图，该排气歧管的中间部段具有内组件和要被连接至涡轮增压器的外壳体。
图2为内组件的立体图。
图3为示出了由外壳体的第一壳体部件包围的内组件的立体图。
图4为与图3类似的视图，不过其还示出了包围内组件的外壳体的第二壳体部件。
图5为示出了第一壳体和第二壳体相对于内组件的初始组装位置的示意性截面图。
图6为与图5类似的视图，不过其示出了最终组装位置。
具体实施方式
图1示出了排气歧管10，排气歧管10构造成用于附接至发动机14的气缸盖部段12。歧管10包括多个排气入口16，多个排气入口16将发动机排气引入收集管18中。收集管18连接至排气系统连接管20，排气系统连接管20将排气引向下游排气部件22，下游排气部件22可以包括催化转换器、消声器等。
歧管10还包括构造成将发动机14连接至涡轮增压器32的中间部段30。在示出的示例中，中间部段30定位在两对入口16之间。歧管中间部段30包括双壁构型，该双壁构型包括内组件40(图2)和包围内组件40的外壳体组件42。
如图2中所示，内组件40为包括多个冲压件的冲压组件。该多个冲压件彼此紧固以形成多个管段。在示出的示例中，内组件40至少包括第一冲压件44和第二冲压件46，第一冲压件44和第二冲压件46在附接界面48处彼此紧固。附接界面48可以包括例如熔焊(welded)界面或钎焊界面；然而，还可以使用其他附接界面。尽管示出了两个冲压件，但是应当理解的是，内组件根据需要可以包括额外的冲压件。
内组件40包括至少一个管段50和至少一个管段52，其中，所述至少一个管段50接收直接来自发动机14的发动机排气，所述至少一个管段52将发动机排气引入涡轮增压器32中。上游管段54接收来自上游入口16的排气，下游管段56将排气引入用于下游入口16的收集管部分中。可以利用任何已知的方法如熔焊或钎焊来完成内组件40的管段与上游连接界面、下游连接界面、发动机连接界面和涡轮增压器连接界面的连接。
在图3至图6中更详细地示出了外壳体组件42。外壳体组件42包括第一壳体部件60和第二壳体部件62，如图4中示出，第一壳体部件60和第二壳体部件62配合成包围内组件40。第一壳体部件60和第二壳体部件62包括通过至少一个紧固件64而彼此紧固的铸件(图5至图6)。
收集管18(图1)包括第一部分18a和第二部分18b，其中，第一部分18a具有一对上游入口16，第二部分18b具有一对下游入口16。这些部分18a、18b包括沿着附接界面18c紧固的冲压件。被冲压的部分18a、18b连接至中间部段的铸造外壳体组件42以形成歧管10。因此，歧管10由多个冲压管段与保持并支承涡轮增压器32的铸造中央壳体形成。
如图3中所示，第一壳体部件60包括发动机附接界面66和第一安装界面68，其中，发动机附接界面66附接至发动机14，第一安装界面68附接至第二壳体部件62。第一安装界面68包括凸缘延伸部，该凸缘延伸部包括用于一个或更多个紧固件64的一个或更多个孔70。第一壳体部分60包围内组件40的包括发动机管段50的一部分以及上游管段54和下游管段56的一部分(见图3)。
如图4中所示，第二壳体部件62包括涡轮增压器附接界面72和第二安装界面74，其中，涡轮增压器附接界面72附接至涡轮增压器32，第二安装界面74附接至第一壳体部件60。第二安装界面74包括凸缘延伸部，该凸缘延伸部包括用于一个或更多个紧固件64的一个或更多个孔76。第二壳体部件62包围内组件40的剩余部分，内组件40的该剩余部分包括涡轮增压器管段52以及上游管段54和下游管段56的剩余部分(见图4)。第一安装界面68和第二安装界面74直接抵靠彼此以使得孔70、76彼此对准以接纳紧固件64。紧固件将第一壳体部件60和第二壳体部件62紧固在一起，从而产生以气密的方式密封和保持内组件40的压力。
如图5中所示，内组件40包括密封件安装部分80。在一个示例中，密封件安装部分80包括凸缘，该凸缘可以形成为附接至内组件40的单独的冲压件或者形成为内组件40的现有多个冲压件中的一个冲压件的一部分。密封件安装部分80包括构造成接纳密封件84的槽82。
图5示出了其中第一壳体部件60和第二壳体部件62已经通过紧固件64而彼此附接但紧固件未完全安装的初始组装位置。在外壳体的内表面88与内组件40的外表面90之间形成有空气间隙86。当紧固件64被拧紧到图6中示出的最终安装位置时，密封件84被压靠在外壳体的内表面88上。通过用紧固件将壳体部件拉在一起而产生的此压力被用来密封并保持内组件以保持内组件40的气密性。
空气间隙86用作帮助保持内组件中的热量的隔热间隙，这增大了涡轮增压器32处的排气焓。在可选的构型中，空气间隙86可以部分地或完全地填充有以92示意性地示出的隔热材料。
组装排气歧管10的方法包括：将第一外壳体部件60定位成包围内组件40的一部分，将第二外壳体部件定位成包围内组件40的剩余部分，以及将第一外壳体部件60和第二外壳体部件62紧固在一起从而产生以气密的方式密封并保持内组件40的压力。
在一个示例中，紧固步骤还包括将密封件84压在内组件40与外壳体组件42之间。
在一个示例中，内组件40由多个冲压件组装而成。第一壳体部件60和第二壳体部件62包括彼此紧固以包围冲压的内组件40的铸件。收集管的剩余冲压管部分然后附接至铸造中间部段30以形成歧管10。例如，可以使用熔焊界面或钎焊界面；然而，也可以使用其他的附接界面。
尽管已公开了本发明的实施方式，但是本领域的普通技术人员应当意识到某些改型将会落在本发明的范围内。出于这个原因，应当研究所附权利要求以确定本发明的真正范围和内容。

Claims (20)

1.一种排气岐管，包括：
内组件，所述内组件限定排气通道；
外壳体组件，所述外壳体组件包括第一壳体部件和第二壳体部件，所述第一壳体部件构造成用于附接至发动机，所述第二壳体部件构造成用于附接至涡轮增压器，并且其中，所述第一壳体部件和所述第二壳体部件配合成包围所述内组件；以及
至少一个紧固件，所述至少一个紧固件将所述第一壳体部件和所述第二壳体部件紧固在一起以产生密封和保持所述内组件的压力。
2.根据权利要求1所述的排气岐管，包括密封件，所述密封件定位在所述内组件的外表面与所述外壳体组件的内表面之间。
3.根据权利要求2所述的排气歧管，其中，所述内组件包括用以使所述密封件就位的密封件安装结构。
4.根据权利要求3所述的排气歧管，其中，所述密封件安装结构包括至少一个凸缘安装部，所述至少一个凸缘安装部固定至所述内组件。
5.根据权利要求2所述的排气歧管，其中，所述密封件保持所述外壳体组件的所述内表面与所述内组件的所述外表面之间的间隙。
6.根据权利要求5所述的排气歧管，其中，所述间隙包括空气间隙。
7.根据权利要求5所述的排气歧管，其中，所述间隙填充有隔热材料。
8.根据权利要求1所述的排气歧管，其中，所述内组件包括多个冲压件。
9.根据权利要求8所述的排气歧管，其中，所述多个冲压件彼此附接以形成多个管段。
10.根据权利要求9所述的排气歧管，其中，至少一个管段接收发动机排气，其中，至少一个管段将所述发动机排气引入涡轮增压器中，并且其中，至少一个管段将发动机排气引向下游排气系统部件。
11.根据权利要求1所述的排气歧管，其中，所述第一壳体部件包括第一铸件，所述第二壳体部件包括第二铸件。
12.根据权利要求11所述的排气歧管，其中，所述第一铸件包括发动机附接界面，所述第二铸件包括涡轮增压器附接界面。
13.根据权利要求12所述的排气歧管，其中，所述第一铸件包括第一壳体安装凸缘，所述第二铸件包括第二壳体安装凸缘，所述第二壳体安装凸缘直接抵靠所述第一壳体安装凸缘，所述第一壳体安装凸缘和所述第二壳体安装凸缘包括用以接纳所述至少一个紧固件的对准的安装孔。
14.根据权利要求11所述的排气歧管，其中，所述内组件包括紧固在一起以形成多个管段的多个冲压件。
15.一种组装排气歧管的方法，所述方法包括下述步骤：
提供限定排气通道的内组件；
将第一外壳体部件定位成包围所述内组件的一部分；
将第二外壳体部件定位成包围所述内组件的剩余部分；以及
将所述第一外壳体部件和所述第二外壳体部件紧固在一起，从而产生以气密的方式密封并保持所述内组件的压力。
16.根据权利要求15所述的方法，包括将所述内组件提供为多个冲压件并且将所述多个冲压件紧固在一起以形成多个管段。
17.根据权利要求16所述的方法，包括连接所述多个管段中的至少一个管段以接收作为输入的发动机排气，连接所述多个管段中的至少一个管段以将发动机排气引入涡轮增压器中，以及连接所述多个管段中的至少一个管段以将发动机排气引向下游排气系统部件。
18.根据权利要求16所述的方法，包括将所述第一外壳体部件和所述第二外壳体部件提供为铸件。
19.根据权利要求18所述的方法，包括在所述第一壳体部件和所述第二外壳体部件的内表面与所述内组件的外表面之间设置密封件以保持围绕所述内组件的空气间隙，并且其中，当所述第一外壳体部件和所述第二外壳体部件被紧固在一起时，所述密封件被压在所述内组件与所述多个壳体部件之间。
20.根据权利要求19所述的方法，包括用隔热材料填充所述空气间隙。
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