CN105673172B - 用于排出车辆的废气的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于排出车辆的废气的装置，其可以包括废气口以及连接构件，所述废气口形成有第一合流部分和第二合流部分，与汽缸连接的废气歧管的通道中的至少两个通道在所述第一合流部分处结合在一起，其余的通道在所述第二合流部分处结合在一起，所述连接构件具有进口和分隔部，通过所述进口引入通过废气口排出的废气，所述分隔部在所述进口中朝向所述废气口形成，从而分隔第一合流部分和第二合流部分。

Description

用于排出车辆的废气的装置

技术领域

本发明的示例性实施方案涉及一种车辆的废气歧管，其能够防止由于从废气歧管排出的高温气体而导致废气口的端部发生破裂。

背景技术

最近，为了运用汽油涡轮增压器的小型化理念，对集成有废气歧管的汽缸盖的使用已经显现出逐渐增加的趋势，尤其是集成有废气歧管的汽缸盖已经得到了广泛使用，用以提高在高速度高载荷范围下的燃料效率。

由于前述的集成有废气歧管的汽缸盖包括彼此集成在一起的汽缸盖和废气歧管，因而通过废气歧管提高了的冷却水温度还增加了燃烧腔室的温度，从而能够比在现有技术中使用更少量的燃料，因而改进在高速度和高载荷范围下的燃料效率。

然而，由于这种废气歧管与汽缸盖集成，因而通道的长度是短的，并且废气能量由于废气干扰而损失，从而使得低速到中速的性能变差。

为了部分解决这种问题，四缸系统配置成在4-2型废气结构，从而使得在第一通道101、第二通道102、第三通道103和第四通道104之中，相应地，有第一通道101和第四通道104连接至彼此，同时第二通道102和第三通道103连接至彼此，如在图1中所示的，从而在废气歧管的端部形成两个废气口。配置这种结构意在增加通道的长度并减小废气干扰。

图2是横截面图，其显示了在图1中示出的废气口部分，其中分隔部分105形成在两个废气口互相对接的部分。

然而，当这种分隔部分105持续地暴露至高温的废气时，由于(与汽缸盖100集成的并且由铝制成的)废气歧管的属性值的限制，从端部105-1发生了断裂。

为了解决这种问题，可以考虑在分隔部分附近的位置形成水护套106。然而，由于不能够在纵向上连接水护套，因而这种配置形式在传统的模制结构中不能实现，并且由于结构和形状对于在水护套附近的位置制造废气口的限制，4-2型废气结构不能形成。

此外，分隔部可以形成为比在现有技术中的更厚，用以改进分隔部的耐久性。然而，在这种情况下，废气口的横截面面积被减小了以致增加了废气阻力。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的废气排出装置，用于防止由于持续暴露于高温废气而在废气口的端部发生分隔部分的断裂。

根据本发明的各个方面，用于排出车辆的废气的装置可以包括废气口以及连接构件，所述废气口形成有第一合流部分和第二合流部分，与汽缸连接的废气歧管的多个通道中的至少两个通道在所述第一合流部分处结合在一起，其余的通道在所述第二合流部分处结合在一起，所述连接构件具有进口和分隔部，通过所述进口引入通过所述废气口排出的废气，所述分隔部在所述进口中朝向所述废气口形成，从而分隔第一合流部分和第二合流部分。

第一合流部分和第二合流部分之间可以配置有最后边界面，并且在最后边界面和分隔部的端部之间设置有间隙，所述分隔部的端部面对所述最后边界面。

可以在所述最后边界面的中间部分设置凹槽从而形成所述间隙，所述凹槽的宽度大于所述分隔部的厚度。

从所述凹槽的底面延伸的两个侧面可以配置为从底面朝向外部逐渐变宽的张开形状。

可以在毗邻第一合流部分的下部处和毗邻第二合流部分的上部处形成水护套。

废气歧管可以配置为与汽缸盖集成在一起。

连接构件可以配置为与涡轮增压器集成在一起。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括普通机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方案中进行详细陈述，这些附图和具体实施方案共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1是显示集成有废气歧管的汽缸盖的视图。

图2是显示在图1中示出的废气口部分的横截面图。

图3是显示根据本发明示例性实施方案在废气口中布置分隔部的结构的横截面图。

图4是显示根据本发明示例性实施方案的具有分隔部的涡轮机外壳结构的视图。

图5是表明根据本发明示例性实施方案在废气歧管和分隔部之间形成的间隙的形状的视图。

应当理解，附图不一定是按照比例的，其代表了图解本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体预期应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

现在将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

根据本发明的各种实施方案，一种用于排出车辆的废气的装置包括在废气歧管上形成的废气口11，以及具有分隔部23的连接构件。

参考图3和图4详细描述本发明，首先，废气口11包括第一合流部分11a和第二合流部分11b，与汽缸30连接的废气歧管25的多个通道中的至少两个通道在第一合流部分11a处接合，其余的通道在第二合流部分11b处接合。

此处，根据本发明的各种实施方案，废气歧管25可以配置为与汽缸盖10集成在一起。在四缸发动机的情况中，废气歧管的第一通道、第二通道、第三通道和第四通道可以形成为使得第一通道和第四通道接合而形成第一合流部分11a，并且第二通道和第三通道接合而形成第二合流部分11b。因此，废气口11在通道的端部(即，第一合流部分11a和第二合流部分11b汇合的部分)形成，从而使得能够通过在后文描述的分隔部23来实现4-2型废气结构。

尤其是，根据本发明的各种实施方案，连接构件可以与涡轮增压器集成在一起。在这种情况下，连接构件将会是涡轮机外壳(本文中称为“涡轮机外壳”)。

也就是说，涡轮机外壳20配置为具有环绕涡轮增压器35的涡轮机的形状，并且在涡轮机外壳20的端部处具有进口21用以通过废气为涡轮机提供旋转动力，其中进口21连接至废气口11，从而使得通过废气口11排出的废气通过进口21被引入到涡轮机外壳20之内。

此外，分隔部23形成为在进口21中朝向废气口11突出，从而使得分隔部23可以布置为将第一合流部分11a和第二合流部分11b分隔。在这种情况下，分隔部23可以形成为与涡轮机外壳20在进口21中集成在一起。

根据这种配置形式，分隔部23与涡轮机外壳20集成在一起，并且延伸到废气口11的内部，从而使得分隔部23的端部形成为非断开的，而是连接至进口21的内部，从而比现有技术中的增强了分隔部的端部的耐久性，并由此基本上阻断了断裂的起因。

参考图5，根据本发明的各种实施方案，间隙“t”可以在最后边界面13和分隔部23的端部之间形成，所述最后边界面13在第一合流部分11a和第二合流部分11b之间形成，所述分隔部23的端部面对最后边界面13。

也就是说，当分隔部23和废气歧管25因废气而热膨胀时，由于间隙“t”的存在，二者之间的干扰不会发生。

此外，凹槽15的宽度L大于分隔部23的厚度，所述凹槽15可以在最后边界面13的中间部分形成，从而在最后边界面13和分隔部23的端部之间形成间隙“t”。

例如，两个从凹槽15的底面15a延伸出的侧面15b可以形成为呈张开的形状，同时从底面15a朝向外部逐渐变宽。

也就是说，通过在最后边界面13处穿过凹形槽15形成的间隙“t”，在使通过第一合流部分11a和第二合流部分11b排出的废气之间的互相接触最小化的同时，最大化地防止了废气干扰，从而使得废气通过每个废气口11顺利地排出。从而，可以改进车辆在低速到中速范围下的行驶性能。

此外，由于分隔部23的端部形成为非断开的而是连接至进口21的内部，如上文所描述的一样，因而提供了不易产生气体泄漏的特征，从而即使在不使用密封构件(例如在现有技术中已经应用至分隔部的端部的垫圈)的情况下，在整体密封方面仍然具有优越的特性。

此外，即使没有毗邻分隔部23的单独的水护套，耐高温性能仍可得到改善，并且通道的长度因4-2型废气结构未发生改变而变长，从而使得可以最大化地防止废气干扰以改进在低速范围下的性能。

另外，可以在汽缸盖10中，在毗邻第一合流部分11a的下部和毗邻第二合流部分11b的上部分别形成水护套17，从而有助于改善耐高温性能。

此外，在现有技术中由铝制成的分隔部必须形成为具有大约12mm的厚度，与现有技术不同，由于具有耐高温性能的涡轮机外壳20的材料特性，本发明能够使得分隔部23具有减少至4-5mm程度的厚度，从而使得通过废气口11的横截面积的增加而大大减小废气阻力，从而进一步改善了行驶性能。

根据本发明的示例性实施方案，在集成有废气歧管的汽缸盖结构中分隔部分的耐久性得以保证，从而防止了在分隔部分出现断裂。此外，由于分隔部分的厚度得以最小化，因而通过废气口的横截面积的增加而减小了废气阻力，从而改善了在低速至中速下车辆的行驶性能。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”或者“下”，“内”或者“外”等等被用于参考附图中所显示的特征的位置来描述示例性实施方案的这些特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (5)

1.一种用于排出车辆的废气的装置，所述装置包括：

废气口，其形成有第一合流部分和第二合流部分，与汽缸连接的废气歧管的多个通道中的至少两个通道在所述第一合流部分处结合在一起，其余的通道在所述第二合流部分处结合在一起；以及

连接构件，其具有进口和分隔部，通过所述进口引入通过所述废气口排出的废气，所述分隔部在进口中朝向所述废气口形成，从而分隔所述第一合流部分和所述第二合流部分，

其中在所述第一合流部分和所述第二合流部分之间配置有最后边界面，并且在所述最后边界面和所述分隔部的端部之间设置有间隙，所述分隔部的端部面对所述最后边界面，以及

其中在所述最后边界面的中间部分设置有凹槽从而形成所述间隙，所述凹槽的宽度大于所述分隔部的厚度。

2.如权利要求1所述的用于排出车辆的废气的装置，其中从所述凹槽的底面延伸出的两个侧面配置为从底面朝向外部逐渐变宽的张开的形状。

3.如权利要求1所述的用于排出车辆的废气的装置，其中在毗邻第一合流部分的下部处和毗邻第二合流部分的上部处形成有水护套。

4.如权利要求1所述的用于排出车辆的废气的装置，其中废气歧管配置为与汽缸盖集成在一起。

5.如权利要求1所述的用于排出车辆的废气的装置，其中所述连接构件配置为与涡轮增压器集成在一起。