CN107975439A - 内燃机的带有经联接的排气歧管的气缸盖 - Google Patents
内燃机的带有经联接的排气歧管的气缸盖 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种内燃机的带有经联接的排气歧管的气缸盖,其中,气缸盖具有废气通道,其在外部的气缸盖联接面处截止,在该气缸盖联接面处以相关联的排气歧管联接面联接延续废气通道的排气歧管。根据本发明,由衬套件和在端侧的法兰件构成的法兰衬套插入件被插入到气缸盖的废气通道中。衬套件具有卷边作为间隔保持器和密封元件,衬套件以卷边贴靠在废气通道内壁处。法兰件在法兰衬套插入件的外端部处伸出,且在气缸盖联接面与排气歧管联接面之间夹紧,使得在废气通道内壁与衬套件外壁之间以及在法兰件与轴向紧邻的卷边之间且/或在两个轴向并排的卷边之间形成带有符合卷边高度的缝隙宽度的与废气流解耦的、热绝缘的、环形的绝缘缝隙。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的内燃机的带有经联接的排气歧管的气缸盖。
背景技术
在一种普遍已知的布置中,气缸盖在出口阀之后具有废气通道,其在外部的气缸盖联接面处截止。在该气缸盖联接面处借助于螺旋接合以相关联的排气歧管联接面如此地联接排气歧管,使得气缸盖的废气通道在排气歧管中被延续。
对于排气歧管在气缸盖处的废气密封的联接而言,在气缸盖联接面与排气歧管联接面之间安置有排气歧管密封件。在废气通道的区域中,在气缸盖中存在由冷却剂流经的冷却剂通道。按照内燃机的气缸的数量和其布置,气缸盖具有多个废气通道,废气集气室的排气歧管被相应地联接到其处。
在根据该类型的内燃机的情形中,热的废气经由废气通道被导引到排气歧管中、必要时到涡轮增压机中且然后进一步经由消声器到外界中。在通常经液体冷却的内燃机的情形中,许多热能被给出到流经气缸盖的冷却介质中。由此,在废气通道附近的构件可能在热方面不允许地被负荷且可能被损坏。此外由此由废气中取出能量,其通过能量转换例如可被用在下游的废气涡轮增压机中。
在现有技术中已经已知这样的措施,利用该措施这样的热负荷应被降低。在第一种已知的措施的情形中,在出口通道的内壁处安置有热绝缘的涂层(FA. NEMAK GmbH)。在另一同样应降低热负荷的措施的情形中,在气缸盖中的废气通道完全以陶瓷来实施。显而易见,此处不利地涉及耗费的、成本密集的解决方案。此外,同样地此处独立于对于排气歧管的废气密封的联接而言热负荷的所寻求的降低,设置有单独的排气歧管密封件。
发明内容
本发明的目的是,以简单的成本适宜的解决方案降低在气缸盖的废气通道的区域中的热负荷且此外使得一种简单的成本适宜的排气歧管密封件可供使用。
根据本发明,该目的利用独立权利要求的特征来实现。有利的设计方案是从属权利要求的对象。
根据权利要求1设置有内燃机的带有经联接的排气歧管的气缸盖,其中,该气缸盖具有至少一个废气通道,其在外部的气缸盖联接面处截止,在该气缸盖联接面处以相关联的排气歧管联接面联接延续废气通道的排气歧管,优选地借助于至少一个螺纹连接来联接。根据本发明,由衬套件和在端部侧的法兰件构成的法兰衬套插入件被插入到气缸盖的废气通道中。衬套件具有至少一个径向突出的、环形的卷边(Sicke)作为间隔保持器和密封元件,衬套件以该卷边贴靠在废气通道内壁处。法兰件呈环盘状地径向在法兰衬套的外端部处伸出且在气缸盖联接面与排气歧管联接面之间被密封地夹紧、更确切地说优选作为密封法兰被夹紧、最优选地作为密封法兰且为了轴向的衬套固定被如此地夹紧,使得在废气通道内壁与衬套件外壁之间以及在法兰件与轴向紧邻的卷边之间且/或在两个轴向并排的卷边之间形成带有符合卷边高度的缝隙宽度的、与废气流解耦的、热绝缘的、环形的绝缘缝隙。
有利地,简单构造且可成本适宜制造的法兰衬套插入件具有两个功能,即废气通道的热绝缘以及排气歧管的密封。这两个功能此处被集成在唯一的构件中,带有在制造、采购、物流和装配时的优点。
以在气缸盖的整个废气通道长度上延伸的衬套件长度、必要时同样地已经以部分长度实现废气通道在气缸盖中的热绝缘,其热负荷以此可被明显降低。以此实现,一方面较少的热能须经由冷却介质被排出,从而由此有利地可降低冷却设施的尺寸。另一方面,通过热绝缘更多的热能保持在废气中,该热能可被用于尤其在废气涡轮增压机中的提高的能量转化。
另一优点在于,通过在废气通道与排气歧管之间密封地被固定的法兰件,与此相连接的衬套件同样地被轴向不可滑动地且抗扭地固定在废气通道中。
热绝缘此处大致通过在绝缘缝隙中的气隙绝缘的原理实现。
作为空气的替代,备选地至少在绝缘缝隙的部分区域中在衬套件外壁上同样可安置优选以绝缘缝隙宽度的热绝缘元件和/或材料,尤其地作为涂层和/或作为被插上的绝缘材料衬套和/或作为例如被插上的绝缘材料外壳。
适宜地,法兰衬套插入件一体式地且/或材料一致地由耐热的且/或弹性的材料、尤其由金属物质制成。
根据另一特别优选的设计方案,为了构造成尽可能轴向较长的绝缘缝隙至少一个卷边可在轴向的衬套件区域中对置于法兰件地布置。
根据另一特别优选的设计方案,衬套件长度尽可能与在气缸盖中的废气通道长度相符。
根据一种特别优选的具体的设计方案且尤其对于精确的布置和/或固定而言,法兰件放入在气缸盖联接面的环形槽中。
如先前已提及的那样,法兰件在气缸盖联接面与排气歧管联接面之间优选作为密封法兰被夹紧或作为密封法兰且用于轴向的衬套固定被夹紧。为此根据第一种实施形式可设置成,法兰件轴向以至少一个环形的、优选弹性构造的卷边支撑在气缸盖联接面处、优选在气缸盖联接面的环形槽中。优选地,法兰件此处如此地轴向在排气歧管的方向上伸出或者如此地突出,使得排气歧管在装配的情形中夹紧作为密封元件的法兰件。在一种对此备选的设计方案中,在法兰件处然而同样可设置有在排气歧管的方向上凸出的、尤其伸出的或者突出的密封圈。两种设计方案(卷边和密封圈)的组合在原则上也是可能的。
废气通道以根据本发明的法兰衬套插入件的热绝缘可尤其被使用在车辆、尤其商用车的内燃机的情形中。
附图说明
借助示意性的附图,进一步示例地对本发明作进一步说明。
其中:
图1显示了穿过带有经联接的排气歧管的气缸盖的废气通道的截面,且
图2显示了被插入到废气通道中的法兰衬套插入件的两个示例性的实施形式。
附图标记列表
1废气通道
2气缸盖
3出口阀
4冷却通道
5冷却通道
6气缸盖联接面
7螺旋接合
8排气歧管
9排气歧管联接面
10法兰衬套插入件
11衬套件
12法兰件
13a,13b卷边
14绝缘缝隙
15卷边
16涂层
17环形槽
18卷边
19密封圈。
具体实施方式
在图1中示出了穿过内燃机的气缸盖2的废气通道1的纵截面。废气通道1在流出侧处位于出口阀3之后且部分被冷却剂流经的冷却通道4,5包围。
废气通道1在外部的气缸盖联接面6处截止,在其处此处示例性地借助于多个螺纹连接或者螺旋接合7以排气歧管8的相关联的排气歧管联接面9废气密封地联接排气歧管8。
在废气通道1中在直线的区域中插入有法兰衬套插入件10,该法兰衬套插入件10以进一步的细节在图2a和2b中放大示出。
法兰衬套插入件10此处由衬套件11和在端侧的法兰件12来构建。
在根据图2a(图2的上部区域)的第一种实施形式中,衬套件11对置于法兰件12具有两个并排的卷边13a,13b作为间隔保持器和密封元件,衬套件11以卷边贴靠在废气通道内壁处。由此,相应于在法兰件12与卷边13b之间的卷边高度构造有热绝缘的环形的绝缘缝隙14作为气隙。
在根据图2b(图2的下部区域)的备选的第二实施形式中,对置于法兰件12安装有仅一个环形的卷边作为间隔保持器和密封元件且衬套件在外侧具有热绝缘元件和/或材料,此处例如带有热绝缘材料的涂层16,其填满根据图2a的第一种实施形式的气隙且此处仅示例地还延伸到法兰件12的区域中。相对于涂层备选地同样可设置有可插上的绝缘材料衬套或至少一个绝缘材料外壳,其于是关于所显示的安装状态大致与涂层16结构相同地构造。
法兰件12此处示例性地在根据图2a和图2b的两种实施形式的情形中相应地放入在气缸盖联接面6的环形槽17中。在根据图2a的第一种实施形式中,法兰件12轴向以环形的弹性的卷边18支撑在气缸盖联接面6处或者在气缸盖联接面6的环形槽17中且轴向在排气歧管8的方向上如此地伸出或者如此地突出,使得排气歧管在装配的情形中夹紧作为密封元件的法兰件12。在根据图2b的实施形式中,此处例如在法兰件12处安放有在排气歧管8的方向上凸出的必要时与涂层16材料一致的密封圈19。显然,在气缸件12处的密封解决方案(卷边18和密封圈19)此处同样可彼此组合地被使用,而且可交换地被使用,即与在图2b的上部区域中的设计方案相联系的密封圈19和与在图2b的下部区域中的设计方案相联系的卷边解决方案18。
利用法兰衬套插入件10此处两个功能即废气通道1以衬套件11的热绝缘和排气歧管8以法兰件12的密封结合在唯一的构件中,其制造和装配可以非常简单的方式来实现。
Claims (12)
1.内燃机的带有经联接的排气歧管的气缸盖,
其中,所述气缸盖(2)具有至少一个废气通道(1),所述废气通道在外部的气缸盖联接面(6)处截止,在所述气缸盖联接面处以相关联的排气歧管联接面(9)联接延续所述废气通道(1)的排气歧管(8),优选地借助于至少一个螺纹连接(7)来联接,
其特征在于,
具有衬套件(11)和在端侧的法兰件(12)的法兰衬套插入件(10)被插入到所述气缸盖(2)的废气通道(1)中,
所述衬套件(11)具有至少一个径向突出的、环形的卷边(13a,13b;15)作为间隔保持器和密封元件,所述衬套件(11)以所述卷边贴靠在所述废气通道内壁处,
所述法兰件(12)呈环盘状地、径向在所述法兰衬套插入件(10)的外端部处伸出,且在所述气缸盖联接面(6)与所述排气歧管联接面(9)之间优选密封地被如此地夹紧,
使得在所述废气通道内壁与所述衬套件外壁之间以及在所述法兰件(12)与轴向紧邻的卷边(13b)之间且/或在两个轴向并排的卷边(13a,13b)之间形成带有符合卷边高度的缝隙宽度的、与废气流解耦的、热绝缘的、环形的绝缘缝隙(14)。
2.根据权利要求1所述的气缸盖,其特征在于,所述法兰衬套插入件(10)一体式地且/或材料一致地由耐热的且/或弹性的材料、尤其由金属物质制成。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的气缸盖,其特征在于,至少在所述绝缘缝隙(14)的部分区域中在所述衬套件-外壁上安置有优选以绝缘缝隙宽度的热绝缘元件和/或材料(16)。
4.根据权利要求3所述的气缸盖,其特征在于,所述热绝缘元件和/或材料(16)通过涂层和/或通过优选被插上的绝缘材料衬套和/或通过至少一个优选被插上的绝缘材料外壳来构造。
5.根据前述权利要求中任一项所述的气缸盖,其特征在于,至少一个卷边(13a;15)在轴向的衬套件端部区域中与所述法兰件(12)相对而置地布置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的气缸盖,其特征在于,所述衬套件长度大致与在所述气缸盖(2)中的废气通道长度相符。
7.根据前述权利要求中任一项所述的气缸盖,其特征在于,所述法兰件(12)放入在所述气缸盖联接面(6)的环形槽(17)中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的气缸盖,其特征在于,所述法兰件(12)在所述气缸盖联接面(6)与所述排气歧管联接面(9)之间作为密封法兰被夹紧或作为密封法兰且为了轴向的衬套固定被夹紧。
9.根据前述权利要求中任一项所述的气缸盖,其特征在于,所述法兰件(12)轴向以至少一个环形的、优选弹性构造的卷边(18)支撑在所述气缸盖联接面(6)处,尤其支撑在所述气缸盖联接面(6)的环形槽(17)中。
10.根据权利要求8和9所述的气缸盖,其特征在于,所述法兰件(12)轴向在所述排气歧管(8)的方向上伸出,从而使得该排气歧管在装配的情形中夹紧作为密封元件的所述法兰件(12)。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的气缸盖,其特征在于,在所述法兰件(12)处设置有在所述排气歧管(8)的方向上凸出、尤其伸出的密封圈(19)。
12.一种带有内燃机的车辆、尤其商用车,该内燃机具有根据前述权利要求中任一项所述的带有经联接的排气歧管(8)的气缸盖(2)。
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