CN109296431B - 汽车排气系统的排气管道及其基础管件 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种汽车排气系统的排气管道及其基础管件。所述的基础管件为第一管道或接头件。所述的基础管件设有环状的倾斜设置的向左右方一方凸起的曲面。与基础管件相连接的连接管件为设有圆台壳形部位的管件，分别为第二管道、左管道和右管道。第二管件通过卡箍与第一管件在左右端的一端相互间密封连接，左管道和右管道分别从左侧和右侧通过大卡箍与接头件的左右两端密封连接，并且所述的密封连接是环状线接触式的密封连接，从而使得本发明的排气管道在使用中密封性能较好且能够在高温状态下持续保持密封性能，还能够适应于大口径排气管的排气，应用范围较广。
Description
技术领域
本发明涉及汽车排气系统，具体涉及一种汽车排气系统管道的排气管道。
背景技术
汽车排气系统是汽车的一个重要系统，通常包括依次相连的排气歧管、前排气管、副消声器、后排气管、主消声器和排气尾管等，所以需要将汽车排气管的各段连接在一起。随着对汽车发动机尾气的排放标准的提高，特别是在环保要求日益严格的条件下，对汽车废气的排放标准将要进入国六【中华人民共和国国家标准《轻型汽车污染物排放及测量方法（中国第六阶段）》】时代，车辆排气系统中将普遍在前排气管与副消声器之间串联设置用于净化废气的三元催化器（也有称为催化转化装置、催化转换器、催化反应器、催化剂装置或催化装置的）。三元催化器，是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它可将汽车尾气排出的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物等有害气体通过氧化还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂（也有称为三元催化剂的）将增强一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物三种气体的活性，促使其进行一定的氧化还原化学反应。其中，一氧化碳在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体，碳氢化合物在高温下氧化成水和二氧化碳， 氮氧化物还原成氮气和氧气，从而使三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。三元催化剂最低要在350 摄氏度的时候起反应。温度过低时，转换效率急剧下降。而催化剂的活性温度（最佳的工作温度）是400℃到800℃左右。为此，汽车上还使用二次燃烧等技术来提高汽车尾气的温度（普通汽车排气管内的尾气温度一般在200℃到300℃左右）。
但是，汽车尾气温度的提高，再加上前排气管与副消声器之间串联设置了三元催化器，使汽车排气压力增加，对排气系统的密封带来了困难。特别是汽车排气管的各段连接处，即使用了石绵垫，仍然有废气泄漏现象。
中国专利文献CN 204082291 U（申请号为201420605444.3，以下简称文献1）公开了一种汽车排气管的连接结构。本发明的申请人也是文献1的申请人。文献1的连接结构包括一对相互配合的第一管道和第二管道，及固定第一管道和第二管道的V型卡箍（实际上是梯形卡箍）。第一管道的连接部为一环形凸起，其左侧面和右侧面为斜面。第二管道的连接部为一用于和环形凸起左侧面形成配合的呈喇叭形外翻边。使用时，由V型卡箍将环形凸起与呈喇叭形外翻边连接锁紧。这种结构的不足在于第一管道的环形凸起与第二管道的呈喇叭形的外翻边在纵切面上均为直边，构成面接触，难以紧密贴合，易产生漏气。
中国专利文献CN 207229223U（申请号为201721219823.9，以下简称文献2）公开了一种汽车排气管曲面V型连接结构。本发明的申请人也是文献2的申请人。文献2的连接结构包括第一管道、第二管道和卡箍。所述第一管道的前端设置依次设置的锥面环形部和曲面环形部。所述的锥面环形部的侧壁呈直线设置。所述的曲面环形部的侧壁呈弧形设置。该锥面环形部的锥面小头端与第一管道的前端相连，锥面环形部的锥面大头端与曲面环形部的曲面大头端固定相连，以使锥面环形部和曲面环形部构成V型凸起连接部（实际是梯形凸起连接部）。所述第二管道的前端设置与所述曲面环形部形状相适配的曲面外翻边。第一管道与第二管道连接时，曲面环形部的曲面小头端插入所述曲面外翻边内，曲面外翻边的前端邻近所述曲面环形部的曲面大头端设置。所述卡箍卡接在第一管道与第二管道的连接处，使得锥面环形部和曲面外翻边被卡箍箍紧，曲面外翻边的内壁与曲面环形部的外壁紧贴配合。
中国专利文献CN 201963381U（申请号为201120036028.2，以下简称文献3）也公开了相似的一种汽车排气管连接结构。
文献2和文献3中的结构存在的不足在于：曲面外翻边的内壁与曲面环形部的外壁形成面接触，难以紧密贴合，特别是当排气温度较高且排气压力增加时，因变形而更无法紧贴配合从而产生废气泄漏。
发明内容
本发明要解决的技术问题和相应的目的是提供一种结构简单、使用中耐高温且气密性较好的汽车排气系统的排气管道及其基础管件。
本发明的总的技术构思是：本发明的汽车排气系统的排气管道具有密封管件零件基础管件。所述的基础管件为第一管道或接头件。所述的基础管件设有环状的倾斜设置的向左右方一方凸起的曲面或者左右两侧均设有这种曲面。与基础管件相连接的连接管件为设有圆台壳形部位的管件，分别为第二管道、左管道和右管道。第二管件通过卡箍与第一管件在左右端的一端相互间密封连接，左管道和右管道分别从左侧和右侧通过大卡箍与接头件的左右两端密封连接，并且所述的密封连接是环状线接触式的密封连接，从而使得本发明的排气管道在使用中密封性能较好，不仅能够在高温状态下持续保持密封性能，还能够适应于大口径排气管的排气，从而应用范围较广。本发明的相应的技术方案如下：
本发明的第一种汽车排气系统的排气管道的基础管件，该基础管件为第一管道。所述的第一管道为钢制一体件，包括第一管主体和第一连接头。第一连接头从右方连接在第一管主体的右侧，且第一连接头是基本呈梯形且向周向外侧凸出的旋转壳体（旋转体的外壳形状的简称），并且该旋转壳体的中心轴线沿左右向设置。其结构特点是：所述的第一管道的第一连接头按照从左至右的次序由依次相连起始部、周向顶部、密封部和尾部构成。其中，起始部、周向顶部和密封部组成梯形的凸出部位。起始部为圆台壳形（圆台的外壳形状的简称），周向顶部为圆柱壳形（圆柱体的外壳形状的简称），密封部为环状曲面壳形，尾部是圆柱壳形。所述的密封部的环状曲面向右侧凸出，且按照左外右内的方式朝中心轴线的方向倾斜和收拢，环状曲面的这种倾斜是在左外右内方向上的全部或中间部位带有一定的弧度的倾斜，所述的一定的弧度是指各个经过中心轴线的剖面，也即轴向剖面，与密封部的外壁的交线的全部或中间部位为弧度相同的圆弧线。
上述的第一种汽车排气系统的排气管道的基础管件中，第一管道的第一连接头的密封部的环状曲面的倾斜是在左外右内方向上的全部部位带有一定的弧度的倾斜。在第一连接头的轴向剖面内，其所示的周向外侧的界线是基本呈梯形的梯形线，其中，与起始部相对应的是呈直线的锥直线，与周向顶部对应的是呈直线的顶部直线，与密封部相对应的是呈圆弧形的密封曲线，与尾部相对应的是呈直线的尾部直线。所述的顶部直线与密封曲线的交点为M，尾部直线与密封曲线的交点为N，M点与N点连成一斜直线。顶部直线与尾部直线相互平行。密封曲线的半径R的取值范围应满足：
R≥h/[2·sin（180-α）·cos（180-α）]；
其中：α为斜直线与顶部直线间的夹角，该夹角等于或近似于第一管道的密封部与周向顶部之间的夹角，h为梯形线的高度也即第一连接头的梯形的凸出部位的径向长度。
上述的第一种汽车排气系统的排气管道的基础管件中，第一管道的第一连接头的梯形线的锥直线与顶部直线间的夹角，也即起始部与周向顶部间的夹角为β，β的取值范围为105°至115°。斜直线与顶部直线间的夹角，也即密封部与第一管道的周向顶部之间的夹角α的取值范围为105°至115°。梯形线的高度h的取值范围为10mm至18mm。密封曲线的半径R的取值范围为40mm至1000mm。所述的第一管道的第一主管体的外径D1为60mm至150mmmm。第一管道的周向顶部的宽度a为30mm至100mm。第一管道的尾部的外径D4与主管体的外径D1一致。
本发明的第一种汽车排气系统的排气管道，包括第一管道、第二管道、卡箍和紧固件。第一管道、第二管道和卡箍均为钢制一体件。所述的第一管道为基础管件，该基础管件与前述的第一种汽车排气系统的排气管道的基础管件相一致。所述的第二管道为钢制一体件，包括第二管主体和第二连接头。第二连接头从左方连接在第二管主体的左侧，且第二连接头是基本呈喇叭口形的旋转壳体，并且该旋转壳体的中心轴线沿左右向设置。所述的卡箍是两端断开的具有开口朝向其中心轴线的环形壳体，且其截面呈径向内侧开口的梯形，并在两端设有相对的接头。卡箍按照从左至右的次序包括依次相连的左挡环、中部挡环和右挡环。左挡环呈圆台壳形，中部挡环基本呈圆柱壳形，右挡环呈圆台壳形。其结构特点是：
所述的第二管道的第二连接头按照从右至左的次序由依次相连的颈部、连接套部和翻边部构成。颈部为圆台壳形，连接套部为圆柱壳形，翻边部为锥度较大的圆台壳形，且其倾斜角度与第一管道的第一连接头的密封部的倾斜角度相对应。
所述的第二管道的第二管主体的外径D2与第一管道1的第一管主体的外径D1一致。所述连接套部的内径D3的取值比第一管主体的外径D1大，且两者间隙配合。第一管道的尾部伸入第二管道的连接套部内，且第二管道的翻边部与第一管道的密封部的环状曲面的左外右内方向上的中间部位相接触，并且该接触是一种环状的线接触，并由该环状的线接触形成紧密密封，且接触处的左外右内方向上的内外两侧均为非接触区域。
所述的卡箍的左挡环的圆台壳体的倾斜角度与第一管道的第一连接头的起始部的圆台壳体的倾斜角度相对应。中部挡环的左右向的长度略小于第一管道的第一连接头的周向顶部的左右向长度与第二管道的壁厚之和。右挡环的圆台壳体的倾斜角度与第二管道的第二连接头的翻边部的圆台壳体的倾斜角度相对应。卡箍由其中部挡环套在第一管道的第一连接头的周向顶部上，并由其左挡环从左方与第一连接头的起始部相接触，以及由其右挡环从右方与第二管道的翻边部相接触，并用紧固件将卡箍的两个相对的接头连接并紧固。
上述的第一种汽车排气系统的排气管道中，
所述的第二管道的第二管主体的外径D2与第一管道的第一管主体的外径D1一致。所述连接套部的内径D3的取值比第一管主体的外径D1大0.5mm至2mm。
所述的第二管道的翻边部与连接套部的夹角γ的取值相对于第一管道的周向顶部与第一管道的密封部之间的夹角α取值相一致。翻边部的径向长度h1的取值比第一管道的梯形的凸出部位的径向长度h小0.5mm至2mm。
所述的第一管道、第二管道所采用的材料是延伸率大于30%的圆形钢管，具体的是304、441、409不锈钢管中的一种，或者是08号、10号钢管中的一种，其壁厚为1.5至2.5mm，优选2mm。所述的卡箍为槽型卡箍。
本发明的第二种汽车排气系统的排气管道的基础管件，该基础管件为接头件。其结构特点是：所述的接头件为钢制一体件，呈旋转壳形，其相对于位于中间的前后向的铅垂面左右对称设置，接头件是基本呈梯形且向周向外侧凸出的旋转壳体。
所述的接头件的右侧按照从左至右的次序依次是右密封部和右尾部。接头件的左侧按照从右至左的次序依次是与右密封部和右尾部相对称的左密封部和左尾部。接头件的左右向的中间部位是中间顶部。所述的中间顶部的形状是圆柱壳形。
所述的接头件的右密封部和左密封部为相对称的环状曲面壳形，右尾部、左尾部和中间顶部均为圆柱壳形。其中，右密封部、左密封部和中间顶部组成梯形的凸出部位。所述的右密封部的环状曲面向右侧凸出，且按照左外右内的方式朝中心轴线的方向倾斜和收拢，环状曲面的这种倾斜是在左外右内方向上的全部或中间部位带有一定的弧度的倾斜，所述的一定的弧度是指各个经过中心轴线的剖面，也即轴向剖面，与右密封部的外壁的交线的全部或中间部位为弧度相同的圆弧线。所述的左密封部的环状曲面向左侧凸出，且按照右外左内的方式朝中心轴线的方向倾斜和收拢，环状曲面的这种倾斜是在左外右内方向上的全部或中间部位带有一定的弧度的倾斜，所述的一定的弧度是指各个经过中心轴线的剖面，也即轴向剖面，与左密封部的外壁的交线的全部或中间部位为弧度相同的圆弧线。
上述的第二种汽车排气系统的排气管道的基础管件中，接头件的右密封部的环状曲面的倾斜是在左外右内方向上的全部部位带有一定的弧度的倾斜。右密封部的轴向剖面内，其所示的周向外侧的界线是基本呈梯形的接头件梯形线，其中，与中间顶部相对应的是呈直线的中间顶部直线，与右密封部相对应的是呈圆弧的右密封曲线，与左密封部相对应的是呈弧形的左密封曲线，与右尾部相对应的是呈直线的右尾部直线，与左尾部相对应的是呈直线的左尾部直线。
所述的中间顶部直线与右密封曲线的交点为M1，右尾部直线与右密封曲线的交点为N1，M1点与N1点连成一右斜直线。中间顶部直线与左密封曲线的交点为M2，左尾部直线与左密封曲线的交点为N2，M2点与N2点连成一左斜直线。中间顶部直线与右尾部直线和左尾部直线相互平行。所述的右密封曲线的半径为R1。左密封曲线的半径R2与R1一致。R1的取值应满足：
R1≥h2/[2·sin（180-α1）·cos（180-α1）]，
其中：α1为右斜直线与中间顶部直线间的夹角，该夹角近似于接头件的右密封部与中间顶部之间的夹角，h2为接头件梯形线的高度也即接头件的梯形的凸出部位的径向长度。
上述的第二种汽车排气系统的排气管道的基础管件中，所述的接头件的右斜直线与中间顶部直线间的夹角α1的取值范围为105°至115°。左斜直线与中间顶部直线间的夹角，也即左密封部与中间顶部间的夹角α2与α1一致。接头件梯形线的高度也即接头件的梯形凸出部位在径向上的长度h2的取值范围为10mm至18mm。R1的取值范围为40mm至1000mm。所述的接头件的中间顶部的外径D5为140mm至600mm。中间顶部宽度a1为30mm至100mm。
本发明的第二种汽车排气系统的排气管道，包括接头件、右管道、左管道、大卡箍和紧固件。所述的接头件、右管道、左管道和大卡箍均为钢制一体件。其结构特点是：
所述的接头件为基础管件，该基础管件与前述的第二种汽车排气系统的排气管道的基础管件相一致。
所述的右管道包括大口径管主体和大口径连接头。大口径连接头从右方连接在大口径管主体的右侧，且大口径连接头是基本呈喇叭口形的旋转壳体，并且该旋转壳体的中心轴线沿左右向设置。大口径连接头按照从右至左的次序由依次相连的大口径颈部、大口径连接套部和大口径翻边部构成。大口径颈部为圆台壳形，大口径连接套部为圆柱壳形，大口径翻边部为锥度较大的圆台壳形，且其倾斜角度与接头件的右密封部的倾斜角度相对应。所述的左管道与右管道的材质、形状和大小均相同。
所述的大口径管主体的外径D6与接头件的直径D5一致。所述大口径连接套部的内径D7的取值比接头件的直径D5大，且两者间隙配合。接头件的右尾部伸入右管道的大口径连接套部内，且右管道的大口径翻边部与接头件的右密封部的环状曲面的左外右内方向上的中间部位相接触，并且该接触是一种环状的线接触，并由该环状的线接触形成紧密密封，且接触处的左外右内方向上的内外两侧均为非接触区域。
所述的大卡箍是钢制一体件，其形状为两端断开的具有开口朝向其中心轴线的梯形凹槽的环形壳体，并在两端设有相对的接头。大卡箍按照从左至右的次序包括依次相连的左挡环、中部挡环和右挡环。左挡环呈圆台壳形，且其圆台壳体的倾斜角度与左管道的大口径连接头的大口径翻边部的圆台壳体的倾斜角度相对应。中部挡环基本呈圆柱壳形，且其左右向的长度略小于接头件的中间顶部的左右向长度与2倍的右管道的壁厚之和。右挡环呈圆台壳形，且其圆台壳体的倾斜角度与右管道的大口径连接头的大口径翻边部的圆台壳体的倾斜角度相对应。大卡箍由其中部挡环套在接头件的中间顶部上，并由其左挡环从左方与左管道的大口径翻边部相接触，以及由其右挡环从右方与右管道的大口径翻边部相接触，并用紧固件将大卡箍的两个相对的接头连接并紧固。
上述的第二种汽车排气系统的排气管道中，
所述的右管道的大口径管主体的外径D6与接头件的直径D5一致。所述的右管道的大口径连接套部的内径D7比接头件的直径D5大1mm至3mm。
所述的右管道的大口径连接头的大口径翻边部与大口径连接套部的夹角γ1的取值相对于接头件的右密封部与中间顶部间的夹角α1一致。大口径连接头的大口径翻边部的径向长度h3的取值比h2小0.5mm至2mm。
所述的接头件、右管道和左管道所采用的材料是延伸率大于30%的圆形钢管，具体的是304、441、409不锈钢管中的一种，或者是08号、10号钢管中的一种，其壁厚为1.5至2.5mm，优选2mm。所述的大卡箍为槽型卡箍。
本发明的有益效果是：（1）本发明的第一种技术方案中，第一管道在使用时，由第二管道的翻边部与第一管道的密封部相接触。由于第一管道的密封部是曲面壳形，在其轴向剖面内是一圆弧曲线，而第二管道的翻边部是圆台壳形，在其轴向剖面内是一直线，因此，在轴向剖面内圆弧曲线与直线是在一点上接触，即曲面壳形与圆台壳形的接触处是一条封闭曲线，也即第一管道的密封部与第二管道的翻边部的相互接触是一种环状线接触。相应的，在第二种技术方案中，接头件分别与右管道和左管道的接触也分别是环状的线接触。而现有技术的文献1至文献3均为环状面接触。显然，环状面接触容易产生间隙而形成泄漏。特别是由于管道内排气温度较高且排气压力增加时，管道会产生一定的变形，在现有技术中的面接触状态下的，接触面的任何一处变形都容易产生间隙而形成泄漏。而在本发明的环状线接触状态下，环状线接触处的左外右内方向上的内外两侧或者左内右外方向上的内外两侧为非接触区域，处于非约束状态，形成容易变形区域，允许产生一定的变形，而接触处则处于约束状态，故仍能保持环状线接触的状态，从而保证了连接装置的密封性能。（2）本发明的排气管道结构简单、安装方便。（3）本发明使用寿命长，即便在高温和高压下，也能较好地实现密封性能，从而确保废气能够全部进入净化装置中被净化处理，从而达到国六的排放标准。本发明的排气管道还能适应大口径排气管的排气，应用范围较广。
附图说明
图1是本发明的一种汽车排气系统的梯形连接装置的剖视示意图。
图2是图1中的第一管道的剖视示意图。
图3是图1中的第二管道的剖视示意图。
图4是图1中的A部局部放大视图。
图5是图2中的B部局部放大视图。
图6是在图1所示的汽车排气系统的梯形连接装置上采用卡箍紧固后的剖视示意图。
图7是图6中的C部局部放大视图。
图8是本发明的另一种汽车排气系统的梯形连接装置的剖视示意图。
图9是图8中的连接法兰的剖视示意图。
图10是图8中的大口径管道的剖视示意图。
图11是图8中的D部局部放大视图。
图12是图9中的E部局部放大视图。
图13是在图8所示的汽车排气系统的梯形连接装置上采用卡箍紧固后的剖视示意图。
图14是图13中的F部局部放大视图。
上述附图中的标记如下：第一管道1，第一主管体10，第一连接头1-1，梯形线1-1a，起始部1-1-1，周向顶部1-1-2，顶部直线1-1-2a，密封部1-1-3，密封曲线1-1-3a，斜直线1-1-3b，尾部1-1-4，尾部直线1-1-4a，第二管道2，第二管主体20，第二连接头2-1，颈部2-1-1，连接套部2-1-2，翻边部2-1-3，卡箍3，接头件4，接头件梯形线4a，右密封部4-1，右密封曲线4-1a，右斜直线4-1b，右尾部4-2，右尾部直线4-2a，左密封部4-3，左密封曲线4-3a，左斜直线4-3b，左尾部4-4，左尾部直线4-4a，中间顶部4-5，中间顶部直线4-5a，右管道5，大口径管主体50，大口径连接头5-1，大口径颈部5-1-1，大口径连接套部5-1-2，大口径翻边部5-1-3，左管道6，大卡箍7，第一管道的周向顶部的宽度a，法兰顶部柱面宽度a1，第一主管体的外径D1，第二管道的第二管主体的外径D2，连接套部的内径D3，尾部的外径D4，接头件4的直径D5，大口径管主体的外径D6，大口径连接套部的内径D7，梯形凸起的长度h，翻边部的长度h1，接头件凸起长度h2，大口径连接套翻边部长度h3，第二管道的翻边部与第一管道的密封部的向右凸出部的接触处E，大口径翻边部分别与接头件的右密封部和左密封部的凸出部的接触处F。顶部直线与圆弧曲线的交点M，接头件周向顶部直线与右圆弧曲线的交点M1，接头件周向顶部直线与左圆弧曲线的交点M2，尾部直线与圆弧曲线的交点N，右尾部直线与右圆弧曲线的交点N1，左尾部直线与左圆弧曲线的交点N2，环状曲面曲率半径R，右密封部的曲面曲率半径R1，左密封部曲率半径R2,斜直线与顶部直线间的夹角α，右斜直线与接头件周向顶部直线间的夹角α1，左斜直线与接头件周向顶部直线间的夹角α2，锥直线与顶部直线间的夹角β，翻边部与连接套部的夹角γ，大口径翻边部与大口径连接套部的夹角γ1。
具体实施方式
（实施例1、汽车排气系统的排气管道的基础管件）
见图1至图5，本实施例的汽车排气系统的排气管道的基础管件，即为第一管道1。所述的第一管道1为不锈钢制一体件，所采用的材料是304不锈钢圆管，其壁厚为1.5至2.5mm，优选2mm。
见图2和图5，所述的第一管道1包括第一管主体10和第一连接头1-1。第一连接头1-1从右方连接在第一管主体10的右侧，且第一连接头1-1是基本呈梯形且向周向外侧凸出的旋转壳体，并且该旋转壳体的中心轴线s1沿左右向设置，且第一连接头是通过多次涨管和滚压工艺制作而成形。
见图5，所述的第一管道1的第一连接头1-1按照从左至右的次序由依次相连起始部1-1-1、周向顶部1-1-2、密封部1-1-3和尾部1-1-4构成。其中，起始部1-1-1、周向顶部1-1-2和密封部1-1-3组成梯形的凸出部位。起始部1-1-1为圆台壳形（圆台的外壳形状的简称），周向顶部1-1-2为圆柱壳形（圆柱体的外壳形状的简称），尾部1-1-4是圆柱壳形。所述的密封部1-1-3的环状曲面向右侧凸出，且按照左外右内的方式朝中心轴线s1的方向倾斜和收拢，环状曲面的这种倾斜是在左外右内方向上的全部（在其他实施例中可以是中间部位）带有一定的弧度的倾斜，所述的一定的弧度是指各个经过中心轴线s1的剖面，也即轴向剖面，与密封部1-1-3的外壁的交线的全部（在其他实施例中可以是中间部位）为弧度相同的圆弧线。
仍见图5，在第一管道1的第一连接头1-1的轴向剖面内，其所示的周向外侧的界线是基本呈梯形的梯形线1-1a，其中，与起始部1-1-1相对应的是呈直线的锥直线1-1-1a，与周向顶部1-1-2对应的是呈直线的顶部直线1-1-2a，与密封部1-1-3相对应的是呈圆弧形的密封曲线1-1-3a，与尾部1-1-4相对应的是呈直线的尾部直线1-1-4a。所述的顶部直线1-1-2a与密封曲线1-1-3a的交点为M，尾部直线1-1-4a与密封曲线1-1-3a的交点为N，M点与N点连成一斜直线1-1-3b。顶部直线1-1-2a与尾部直线1-1-4a相互平行。密封曲线1-1-3a的半径R的取值范围应满足：
R≥h/[2·sin（180-α）·cos（180-α）]；
其中：α为斜直线1-1-3b与顶部直线1-1-2a间的夹角，该夹角等于或近似于第一管道1的密封部1-1-3与周向顶部1-1-2之间的夹角，h为梯形线1-1a的高度也即第一连接头1-1的梯形的凸出部位的径向长度。
第一管道1的第一连接头1-1的梯形线1-1a的锥直线1-1-1a与顶部直线1-1-2a间的夹角，也即起始部1-1-1与周向顶部1-1-2间的夹角为β，β的取值范围为105°至115°，优选110°.斜直线1-1-3b与顶部直线1-1-2a间的夹角，也即密封部1-1-3与第一管道1的周向顶部1-1-2之间的夹角α的取值范围为105°至115°，优选110°。梯形线1-1a的高度h的取值范围为10mm至18mm，优选12mm。密封曲线1-1-3a的半径R的取值范围为40mm至1000mm，优选60mm。所述的第一管道1的第一主管体10的外径D1为60mm至150mm，优选110。第一管道1的周向顶部1-1-2的宽度a为30mm至100mm，优选50mm。第一管道1的尾部1-1-4的外径D4与主管体10的外径D1一致。
（实施例2、汽车排气系统的排气管道）
见图6，本实施例的汽车排气系统的排气管道包括第一管道1、第二管道2、卡箍3和紧固件。所述的第一管道1由实施例1得到，且第一管道1即为本实施例的排气管道的基础管件。
见图3，所述的第二管道2为不锈钢制一体件，所采用的材料是304不锈钢圆管，其壁厚为1.5至2.5mm，优选2mm。所述的第二管道2包括第二管主体20和第二连接头2-1。第二连接头2-1从左方连接在第二管主体20的左侧，且第二连接头2-1是基本呈喇叭口形的旋转壳体，并且该旋转壳体的中心轴线s2沿左右向设置，且第二连接头是通过多次涨管和滚压工艺制作而成形。第二连接头2-1按照从右至左的次序由依次相连的颈部2-1-1、连接套部2-1-2和翻边部2-1-3构成。颈部2-1-1为圆台壳形，连接套部2-1-2为圆柱壳形，翻边部2-1-3为锥度较大的圆台壳形，且其倾斜角度与第一管道1的第一连接头1-1的密封部1-1-3的倾斜角度相对应。
见图1至图4，所述第二管道2的第二管主体20的外径D2与第一管道1的第一管主体10的外径D1一致。所述连接套部2-1-2的内径D3的取值比第一管主体10的外径D1大，且两者间隙配合。第一管道1的尾部1-1-4伸入第二管道2的连接套部2-1-2内，且第二管道2的翻边部2-1-3与第一管道1的密封部1-1-3的环状曲面的左外右内方向上的中间部位E处相接触，并且该接触是一种环状的线接触，并由该环状的线接触形成紧密密封，且接触处E处的左外右内方向上的内外两侧均为非接触区域。
所述的第二管道2的第二管主体20的外径D2与第一管道1的第一管主体10的外径D1一致。所述连接套部2-1-2的内径D3的取值比第一管主体10的外径D1大0.5mm至2mm，优选1mm。
所述的第二管道2的翻边部2-1-3与连接套部2-1-2的夹角γ的取值相对于第一管道1的周向顶部1-1-2与第一管道1的密封部1-1-3之间的夹角α取值相一致。翻边部2-1-3的径向长度h1的取值比第一管道1的梯形的凸出部位的径向长度h小0.5mm至2mm，优选1mm。
见图5至图7，所述的卡箍3为两端断开的具有开口朝向其中心轴线s3的梯形凹槽的环形壳体，并在两端设有相对的接头。卡箍3按照从左至右的次序包括依次相连的左挡环3-1、中部挡环3-2和右挡环3-3。左挡环3-1呈圆台壳形，且其圆台壳体的倾斜角度与第一管道1的第一连接头1-1的起始部1-1-1的圆台壳体的倾斜角度相对应。中部挡环3-2基本呈圆柱壳形，且其左右向的长度略小于第一管道1的第一连接头1-1的周向顶部1-1-2的左右向长度与第二管道2的壁厚之和。右挡环3-3呈圆台壳形，且其圆台壳体的倾斜角度与第二管道2的第二连接头2-1的翻边部2-1-3的圆台壳体的倾斜角度相对应。卡箍3由其中部挡环3-2套在第一管道1的第一连接头1-1的周向顶部1-1-2上，并由其左挡环3-1从左方与第一连接头1-1的起始部1-1-1相接触，以及由其右挡环3-3从右方与第二管道2的翻边部2-1相接触，并用紧固件（图中未画出）将卡箍3的两个相对的接头连接并紧固。
本实施例所用的卡箍3为北京贝赛诺机电技术有限公司供应的德国NORMA诺马CONNECT V槽型卡箍（槽型号为10.2a，三段式，紧固直径424 mm）。
（实施例3、汽车排气系统的排气管道的基础管件）
见图8至图12，本实施例的汽车排气系统的排气管道的基础管件为接头件4。所述的接头件4为不锈钢制一体件，所采用的材料是304不锈钢圆管，其壁厚为1.5至2.5mm，优选2mm。所述的接头件4呈旋转壳形，其相对于位于中间的前后向的铅垂面左右对称设置，接头件4是基本呈梯形且向周向外侧凸出的旋转壳体，并且接头件4是通过多次涨管和滚压工艺制作而成形。
见图12，所述的接头件4的右侧按照从左至右的次序依次是右密封部4-1和右尾部4-2。接头件4的左侧按照从右至左的次序依次是与右密封部4-1和右尾部4-2相对称的左密封部4-3和左尾部4-4。接头件4的左右向的中间部位是中间顶部4-5。所述的中间顶部4-5的形状是圆柱壳形。
仍见图12，所述的接头件4的右密封部4-1和左密封部4-3为相对称的环状曲面壳形，右尾部4-2、左尾部4-4和中间顶部4-5均为圆柱壳形。其中，右密封部4-1、左密封部4-3和中间顶部4-5组成梯形的凸出部位。所述的右密封部4-1的环状曲面向右侧凸出，且按照左外右内的方式朝中心轴线s4的方向倾斜和收拢，环状曲面的这种倾斜是在左外右内方向上的全部带有一定的弧度的倾斜（在其他实施例中也可以是中间部位带有一定弧度），所述的一定的弧度是指各个经过中心轴线s4的剖面，也即轴向剖面，与右密封部4-1的外壁的交线的全部为弧度相同的圆弧线（其他实施例中也可以是中间部位为弧度相同的圆弧线）。所述的左密封部4-3的环状曲面向左侧凸出，且按照右外左内的方式朝中心轴线s4的方向倾斜和收拢，环状曲面的这种倾斜是在左外右内方向上的全部带有一定的弧度的倾斜，所述的一定的弧度是指各个经过中心轴线s4的剖面，也即轴向剖面，与左密封部4-3的外壁的交线的全部为弧度相同的圆弧线。
仍见图12，接头件4的右密封部4-1的轴向剖面内，其所示的周向外侧的界线是基本呈梯形的接头件梯形线4a，其中，与中间顶部4-5相对应的是呈直线的中间顶部直线4-5a，与右密封部4-1相对应的是呈圆弧的右密封曲线4-1a，与左密封部4-3相对应的是呈弧形的左密封曲线4-3a，与右尾部4-2相对应的是呈直线的右尾部直线4-2a，与左尾部4-4相对应的是呈直线的左尾部直线4-4a。
所述的中间顶部直线4-5a与右密封曲线4-1a的交点为M1，右尾部直线4-2a与右密封曲线4-1a的交点为N1，M1点与N1点连成一右斜直线4-1b。中间顶部直线4-5a与左密封曲线4-3a的交点为M2，左尾部直线4-4a与左密封曲线4-3a的交点为N2，M2点与N2点连成一左斜直线4-3b。中间顶部直线4－5a与右尾部直线4-2a和左尾部直线4-4a相互平行。所述的右密封曲线4-1a的半径为R1。左密封曲线4-3a的半径R2与R1一致。R1的取值应满足：
R1≥h2/[2·sin（180-α1）·cos（180-α1）]，
其中：α1为右斜直线4-1b与中间顶部直线4-5a间的夹角，该夹角近似于接头件4的右密封部4-1与中间顶部4-5之间的夹角，h2为接头件梯形线4a的高度也即接头件4的梯形的凸出部位的径向长度。
进一步的，所述的接头件4的右斜直线4-1b与中间顶部直线4-5a间的夹角α1的取值范围为105°至115°，优选110°。左斜直线4-3b与中间顶部直线4-5a间的夹角，也即左密封部4-3与中间顶部4-5间的夹角α2与α1一致。接头件梯形线4a的高度也即接头件4的梯形凸出部位的径向长度h2的取值范围为10mm至18mm，优选12mm。右密封曲线4-1a的半径R1的取值范围为40mm至1000mm，优选60mm。所述的接头件4的中间顶部4-5的外径D5为140mm至600mm，优选400 mm。中间顶部4-5的宽度a1为30mm至100mm，优选50mm。
（实施例4、汽车排气系统的排气管道）
见图8至图14，本实施例的汽车排气系统的排气管道，包括接头件4、右管道5、左管道6、大卡箍7和紧固件。所述的接头件4、右管道5、左管道6、大卡箍7均为不锈钢一体件。见图9，所述的接头件4由实施例3得到，且接头件4即为本实施例的排气管道的基础管件。
见图10，所述的右管道5所采用的材料是304不锈钢圆管，其壁厚为1.5至2.5mm，优选2mm。所述的右管道5包括大口径管主体50和大口径连接头5-1。大口径连接头5-1从右方连接在大口径管主体50的右侧，且大口径连接头5-1是基本呈喇叭口形的旋转壳体，并且该旋转壳体的中心轴线s5沿左右向设置，且大口径连接头5-1是通过多次涨管和滚压工艺制作而成形。大口径连接头5-1按照从右至左的次序由依次相连的大口径颈部5-1-1、大口径连接套部5-1-2和大口径翻边部5-1-3构成。大口径颈部5-1-1为圆台壳形，大口径连接套部5-1-2为圆柱壳形，大口径翻边部5-1-3为锥度较大的圆台壳形，且其倾斜角度与接头件4的右密封部4-1的倾斜角度相对应。所述的左管道6与右管道5的材质、形状和大小均相同。
见图10和图11，所述的大口径管主体50的外径D6与接头件4的直径D5一致。所述大口径连接套部5-1-2的内径D7的取值比接头件4的直径D5大，且两者间隙配合。接头件4的右尾部4-2伸入右管道5的大口径连接套部5-1-2内，且右管道5的大口径翻边部5-1-3与接头件4的右密封部4-1的环状曲面的左外右内方向上的中间部位F处相接触，并且该接触是一种环状的线接触，并由该环状的线接触形成紧密密封，且接触处F处的左外右内方向上的内外两侧均为非接触区域。
见图9至图11，所述的右管道5的大口径管主体50的外径D6与接头件4的直径D5一致。所述的右管道5的大口径连接套部5-1-2的内径D7比接头件4的直径D5大1mm至3mm，优选2mm。
所述的右管道5的大口径连接头5-1的大口径翻边部5-1-3与大口径连接套部5-1-2的夹角γ1的取值相对于接头件4的右密封部4-1与中间顶部4-5间的夹角α1一致。大口径连接头5-1的大口径翻边部5-1-3的径向长度h3的取值比h2小0.5mm至2mm，优选1mm。
见图13和图14，所述的大卡箍7为两端断开的具有开口朝向其中心轴线s6的梯形凹槽的环形壳体，并在两端设有相对的接头。大卡箍7按照从左至右的次序包括依次相连的左挡环7-1、中部挡环7-2和右挡环7-3。左挡环7-1呈圆台壳形，且其圆台壳体的倾斜角度与左管道6的大口径连接头5-1的大口径翻边部5-1-3的圆台壳体的倾斜角度相对应。中部挡环7-2基本呈圆柱壳形，且其左右向的长度略小于接头件4的中间顶部4-5的左右向长度与2倍的右管道5的壁厚之和。右挡环7-3呈圆台壳形，且其圆台壳体的倾斜角度与右管道2的大口径连接头5-1的大口径翻边部5-1-3的圆台壳体的倾斜角度相对应。大卡箍7由其中部挡环7-2套在接头件4的中间顶部4-5上，并由其左挡环7-1从左方与左管道6的大口径翻边部5-1-3相接触，以及由其右挡环7-3从右方与右管道5的大口径翻边部5-1-3相接触，并用紧固件将大卡箍3的两个相对的接头连接并紧固。
本实施例所用的大卡箍7为北京贝赛诺机电技术有限公司供应的德国NORMA诺马CONNECT V槽型卡箍（槽型号为10.2a，三段式，紧固直径424 mm）。
以上所述仅为本发明的较佳实施例和其应用，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种汽车排气系统的排气管道的基础管件，该基础管件为第一管道（1）；所述的第一管道（1）为钢制一体件，包括第一管主体（10）和第一连接头（1-1）；第一连接头（1-1）从右方连接在第一管主体（10）的右侧，且第一连接头（1-1）是基本呈梯形且向周向外侧凸出的旋转壳体，并且该旋转壳体的中心轴线（s1）沿左右向设置；其特征在于：
所述的第一管道（1）的第一连接头（1-1）按照从左至右的次序由依次相连起始部（1-1-1）、周向顶部（1-1-2）、密封部（1-1-3）和尾部（1-1-4）构成；其中，起始部（1-1-1）、周向顶部（1-1-2）和密封部（1-1-3）组成梯形的凸出部位；起始部（1-1-1）为圆台壳形，周向顶部（1-1-2）为圆柱壳形，密封部（1-1-3）为环状曲面壳形，尾部（1-1-4）是圆柱壳形；所述的密封部（1-1-3）的环状曲面向右侧凸出，且按照左外右内的方式朝中心轴线（s1）的方向倾斜和收拢，环状曲面的这种倾斜是在左外右内方向上的全部或中间部位带有一定的弧度的倾斜，所述的一定的弧度是指各个经过中心轴线（s1）的剖面，也即轴向剖面，与密封部（1-1-3）的外壁的交线的全部或中间部位为弧度相同的圆弧线。
2.根据权利要求1所述的汽车排气系统的排气管道的基础管件，其特征在于：第一管道（1）的第一连接头（1-1）的密封部（1-1-3）的环状曲面的倾斜是在左外右内方向上的全部部位带有一定的弧度的倾斜；在第一连接头（1-1）的轴向剖面内，其所示的周向外侧的界线是基本呈梯形的梯形线（1-1a），其中，与起始部（1-1-1）相对应的是呈直线的锥直线（1-1-1a），与周向顶部（1-1-2）对应的是呈直线的顶部直线（1-1-2a），与密封部（1-1-3）相对应的是呈圆弧形的密封曲线（1-1-3a），与尾部（1-1-4）相对应的是呈直线的尾部直线（1-1-4a）；所述的顶部直线（1-1-2a）与密封曲线（1-1-3a）的交点为M，尾部直线（1-1-4a）与密封曲线（1-1-3a）的交点为N，M点与N点连成一斜直线（1-1-3b）；顶部直线（1-1-2a）与尾部直线（1-1-4a）相互平行；密封曲线（1-1-3a）的半径R的取值范围应满足：
R≥h/[2·sin（180-α）·cos（180-α）]；
其中：α为斜直线（1-1-3b）与顶部直线（1-1-2a）间的夹角，该夹角等于或近似于第一管道（1）的密封部（1-1-3）与周向顶部（1-1-2）之间的夹角，h为梯形线（1-1a）的高度也即第一连接头（1-1）的梯形的凸出部位的径向长度。
3.根据权利要求2所述的汽车排气系统的排气管道的基础管件，其特征在于：第一管道（1）的第一连接头（1-1）的梯形线（1-1a）的锥直线（1-1-1a）与顶部直线（1-1-2a）间的夹角，也即起始部（1-1-1）与周向顶部（1-1-2）间的夹角为β，β的取值范围为105°至115°；斜直线（1-1-3b）与顶部直线（1-1-2a）间的夹角，也即密封部（1-1-3）与第一管道（1）的周向顶部（1-1-2）之间的夹角α的取值范围为105°至115°；梯形线（1-1a）的高度h的取值范围为10mm至18mm；密封曲线（1-1-3a）的半径R的取值范围为40mm至1000mm；所述的第一管道（1）的第一主管体（10）的外径D1为60mm至150mmmm；第一管道（1）的周向顶部（1-1-2）的宽度a为30mm至100mm；第一管道（1）的尾部（1-1-4）的外径D4与主管体（10）的外径D1一致。
4.一种汽车排气系统的排气管道，包括第一管道（1）、第二管道（2）、卡箍（3）和紧固件；第一管道（1）、第二管道（2）和卡箍（3）均为钢制一体件；所述的第一管道（1）为基础管件，包括第一管主体（10）和第一连接头（1-1）；第一连接头（1-1）从右方连接在第一管主体（10）的右侧，且第一连接头（1-1）是基本呈梯形且向周向外侧凸出的旋转壳体，并且该旋转壳体的中心轴线（s1）沿左右向设置；所述的第二管道（2）为钢制一体件，包括第二管主体（20）和第二连接头（2-1）；第二连接头（2-1）从左方连接在第二管主体（20）的左侧，且第二连接头（2-1）是基本呈喇叭口形的旋转壳体，并且该旋转壳体的中心轴线（s2）沿左右向设置；所述的卡箍（3）是两端断开的具有开口朝向其中心轴线（s3）的环形壳体，且其截面呈径向内侧开口的梯形，并在两端设有相对的接头；卡箍（3）按照从左至右的次序包括依次相连的左挡环（3-1）、中部挡环（3-2）和右挡环（3-3）；左挡环（3-1）呈圆台壳形，中部挡环（3-2）基本呈圆柱壳形，右挡环（3-3）呈圆台壳形；其特征在于：
所述的第一管道（1）的第一连接头（1-1）按照从左至右的次序由依次相连起始部（1-1-1）、周向顶部（1-1-2）、密封部（1-1-3）和尾部（1-1-4）构成；其中，起始部（1-1-1）、周向顶部（1-1-2）和密封部（1-1-3）组成梯形的凸出部位；起始部（1-1-1）为圆台壳形，周向顶部（1-1-2）为圆柱壳形，密封部（1-1-3）为环状曲面壳形，尾部（1-1-4）是圆柱壳形；所述的密封部（1-1-3）的环状曲面向右侧凸出，且按照左外右内的方式朝中心轴线（s1）的方向倾斜和收拢，环状曲面的这种倾斜是在左外右内方向上的全部或中间部位带有一定的弧度的倾斜，所述的一定的弧度是指各个经过中心轴线（s1）的剖面，也即轴向剖面，与密封部（1-1-3）的外壁的交线的全部或中间部位为弧度相同的圆弧线；
所述的第二管道（2）的第二连接头（2-1）按照从右至左的次序由依次相连的颈部（2-1-1）、连接套部（2-1-2）和翻边部（2-1-3）构成；颈部（2-1-1）为圆台壳形，连接套部（2-1-2）为圆柱壳形，翻边部（2-1-3）为锥度较大的圆台壳形，且其倾斜角度与第一管道（1）的第一连接头（1-1）的密封部（1-1-3）的倾斜角度相对应；
所述的第二管道（2）的第二管主体（20）的外径D2与第一管道1的第一管主体（10）的外径D1一致；所述连接套部（2-1-2）的内径D3的取值比第一管主体（10）的外径D1大，且两者间隙配合；第一管道（1）的尾部（1-1-4）伸入第二管道（2）的连接套部（2-1-2）内，且第二管道（2）的翻边部（2-1-3）与第一管道（1）的密封部（1-1-3）的环状曲面的左外右内方向上的中间部位相接触，并且该接触是一种环状的线接触，并由该环状的线接触形成紧密密封，且接触处的左外右内方向上的内外两侧均为非接触区域；
所述的卡箍（3）的左挡环（3-1）的圆台壳体的倾斜角度与第一管道（1）的第一连接头（1-1）的起始部（1-1-1）的圆台壳体的倾斜角度相对应；中部挡环（3-2）的左右向的长度略小于第一管道（1）的第一连接头（1-1）的周向顶部（1-1-2）的左右向长度与第二管道（2）的壁厚之和；右挡环（3-3）的圆台壳体的倾斜角度与第二管道（2）的第二连接头（2-1）的翻边部（2-1-3）的圆台壳体的倾斜角度相对应；卡箍（3）由其中部挡环（3-2）套在第一管道（1）的第一连接头（1-1）的周向顶部（1-1-2）上，并由其左挡环（3-1）从左方与第一连接头（1-1）的起始部（1-1-1）相接触，以及由其右挡环（3-3）从右方与第二管道（2）的翻边部（2-1）相接触，并用紧固件将卡箍（3）的两个相对的接头连接并紧固。
5.根据权利要求4所述的汽车排气系统的排气管道，其特征在于：第一管道（1）的第一连接头（1-1）的密封部（1-1-3）的环状曲面的倾斜是在左外右内方向上的全部部位带有一定的弧度的倾斜；在第一连接头（1-1）的轴向剖面内，其所示的周向外侧的界线是基本呈梯形的梯形线（1-1a），其中，与起始部（1-1-1）相对应的是呈直线的锥直线（1-1-1a），与周向顶部（1-1-2）对应的是呈直线的顶部直线（1-1-2a），与密封部（1-1-3）相对应的是呈圆弧形的密封曲线（1-1-3a），与尾部（1-1-4）相对应的是呈直线的尾部直线（1-1-4a）；所述的顶部直线（1-1-2a）与密封曲线（1-1-3a）的交点为M，尾部直线（1-1-4a）与密封曲线（1-1-3a）的交点为N，M点与N点连成一斜直线（1-1-3b）；顶部直线（1-1-2a）与尾部直线（1-1-4a）相互平行；密封曲线（1-1-3a）的半径R的取值范围应满足：
R≥h/[2·sin（180-α）·cos（180-α）]；
其中：α为斜直线（1-1-3b）与顶部直线（1-1-2a）间的夹角，该夹角等于或近似于第一管道（1）的密封部（1-1-3）与周向顶部（1-1-2）之间的夹角，h为梯形线（1-1a）的高度也即第一连接头（1-1）的梯形的凸出部位的径向长度；
第一连接头（1-1）的梯形线（1-1a）的锥直线（1-1-1a）与顶部直线（1-1-2a）间的夹角，也即起始部（1-1-1）与周向顶部（1-1-2）间的夹角为β，β的取值范围为105°至115°；斜直线（1-1-3b）与顶部直线（1-1-2a）间的夹角，也即密封部（1-1-3）与第一管道（1）的周向顶部（1-1-2）之间的夹角α的取值范围为105°至115°；梯形线（1-1a）的高度h的取值范围为10mm至18mm；密封曲线（1-1-3a）的半径R的取值范围为40mm至1000mm；所述的第一管道（1）的第一主管体（10）的外径D1为60mm至150mmmm；第一管道（1）的周向顶部（1-1-2）的宽度a为30mm至100mm；第一管道（1）的尾部（1-1-4）的外径D4与主管体（10）的外径D1一致；
所述的第二管道（2）的第二管主体（20）的外径D2与第一管道（1）的第一管主体（10）的外径D1一致；所述连接套部（2-1-2）的内径D3的取值比第一管主体（10）的外径D1大0.5mm至2mm；
所述的第二管道（2）的翻边部（2-1-3）与连接套部（2-1-2）的夹角γ的取值相对于第一管道（1）的周向顶部（1-1-2）与第一管道（1）的密封部（1-1-3）之间的夹角α取值相一致；翻边部（2-1-3）的径向长度h1的取值比第一管道（1）的梯形的凸出部位的径向长度h小0.5mm至2mm。
6.一种汽车排气系统的排气管道的基础管件，该基础管件为接头件（4）；其特征在于：所述的接头件（4）为钢制一体件，呈旋转壳形，其相对于位于中间的前后向的铅垂面左右对称设置，接头件（4）是基本呈梯形且向周向外侧凸出的旋转壳体；
所述的接头件（4）的右侧按照从左至右的次序依次是右密封部（4-1）和右尾部（4-2）；接头件（4）的左侧按照从右至左的次序依次是与右密封部（4-1）和右尾部（4-2）相对称的左密封部（4-3）和左尾部（4-4）；接头件（4）的左右向的中间部位是中间顶部（4-5）；所述的中间顶部（4-5）的形状是圆柱壳形；
所述的接头件（4）的右密封部（4-1）和左密封部（4-3）为相对称的环状曲面壳形，右尾部（4-2）、左尾部（4-4）和中间顶部（4-5）均为圆柱壳形；其中，右密封部（4-1）、左密封部（4-3）和中间顶部（4-5）组成梯形的凸出部位；所述的右密封部（4-1）的环状曲面向右侧凸出，且按照左外右内的方式朝中心轴线（s4）的方向倾斜和收拢，环状曲面的这种倾斜是在左外右内方向上的全部或中间部位带有一定的弧度的倾斜，所述的一定的弧度是指各个经过中心轴线（s4）的剖面，也即轴向剖面，与右密封部（4-1）的外壁的交线的全部或中间部位为弧度相同的圆弧线；所述的左密封部（4-3）的环状曲面向左侧凸出，且按照右外左内的方式朝中心轴线（s4）的方向倾斜和收拢，环状曲面的这种倾斜是在左外右内方向上的全部或中间部位带有一定的弧度的倾斜，所述的一定的弧度是指各个经过中心轴线（s4）的剖面，也即轴向剖面，与左密封部（4-3）的外壁的交线的全部或中间部位为弧度相同的圆弧线。
7.根据权利要求6所述的汽车排气系统的排气管道的基础管件，其特征在于：接头件（4）的右密封部（4-1）的环状曲面的倾斜是在左外右内方向上的全部部位带有一定的弧度的倾斜；右密封部（4-1）的轴向剖面内，其所示的周向外侧的界线是基本呈梯形的接头件梯形线（4a），其中，与中间顶部（4-5）相对应的是呈直线的中间顶部直线（4-5a），与右密封部（4-1）相对应的是呈圆弧的右密封曲线（4-1a），与左密封部（4-3）相对应的是呈弧形的左密封曲线（4-3a），与右尾部（4-2）相对应的是呈直线的右尾部直线（4-2a），与左尾部（4-4）相对应的是呈直线的左尾部直线（4-4a）；
所述的中间顶部直线（4-5a）与右密封曲线（4-1a）的交点为M1，右尾部直线（4-2a）与右密封曲线（4-1a）的交点为N1，M1点与N1点连成一右斜直线（4-1b）；中间顶部直线（4-5a）与左密封曲线（4-3a）的交点为M2，左尾部直线（4-4a）与左密封曲线（4-3a）的交点为N2，M2点与N2点连成一左斜直线（4-3b）；中间顶部直线（4－5a）与右尾部直线（4-2a）和左尾部直线（4-4a）相互平行；所述的右密封曲线（4-1a）的半径为R1；左密封曲线（4-3a）的半径R2与R1一致；R1的取值应满足：
R1≥h2/[2·sin（180-α1）·cos（180-α1）]，
其中：α1为右斜直线（4-1b）与中间顶部直线（4-5a）间的夹角，该夹角近似于接头件（4）的右密封部（4-1）与中间顶部（4-5）之间的夹角，h2为接头件梯形线（4a）的高度也即接头件（4）的梯形的凸出部位的径向长度。
8.根据权利要求7所述的汽车排气系统的排气管道的基础管件，其特征在于：所述的接头件（4）的右斜直线（4-1b）与中间顶部直线（4-5a）间的夹角α1的取值范围为105°至115°；左斜直线（4-3b）与中间顶部直线（4-5a）间的夹角，也即左密封部（4-3）与中间顶部（4-5）间的夹角α2与α1一致；接头件梯形线（4a）的高度也即接头件（4）的梯形凸出部位在径向上的长度h2的取值范围为10mm至18mm；R1的取值范围为40mm至1000mm；所述的接头件（4）的中间顶部（4-5）的外径D5为140mm至600mm；中间顶部（4-5）宽度a1为30mm至100mm。
9.一种汽车排气系统的排气管道，包括接头件（4）、右管道（5）、左管道（6）、大卡箍（7）和紧固件；所述的接头件（4）、右管道（5）、左管道（6）和大卡箍（7）均为钢制一体件；其特征在于：
所述的接头件（4）为基础管件，呈旋转壳形，其相对于位于中间的前后向的铅垂面左右对称设置，接头件（4）是基本呈梯形且向周向外侧凸出的旋转壳体；所述的接头件（4）的右侧按照从左至右的次序依次是右密封部（4-1）和右尾部（4-2）；接头件（4）的左侧按照从右至左的次序依次是与右密封部（4-1）和右尾部（4-2）相对称的左密封部（4-3）和左尾部（4-4）；接头件（4）的左右向的中间部位是中间顶部（4-5）；所述的中间顶部（4-5）的形状是圆柱壳形；所述的接头件（4）的右密封部（4-1）和左密封部（4-3）为相对称的环状曲面壳形，右尾部（4-2）、左尾部（4-4）和中间顶部（4-5）均为圆柱壳形；其中，右密封部（4-1）、左密封部（4-3）和中间顶部（4-5）组成梯形的凸出部位；所述的右密封部（4-1）的环状曲面向右侧凸出，且按照左外右内的方式朝中心轴线（s4）的方向倾斜和收拢，环状曲面的这种倾斜是在左外右内方向上的全部或中间部位带有一定的弧度的倾斜，所述的一定的弧度是指各个经过中心轴线（s4）的剖面，也即轴向剖面，与右密封部（4-1）的外壁的交线的全部或中间部位为弧度相同的圆弧线；所述的左密封部（4-3）的环状曲面向左侧凸出，且按照右外左内的方式朝中心轴线（s4）的方向倾斜和收拢，环状曲面的这种倾斜是在左外右内方向上的全部或中间部位带有一定的弧度的倾斜，所述的一定的弧度是指各个经过中心轴线（s4）的剖面，也即轴向剖面，与左密封部（4-3）的外壁的交线的全部或中间部位为弧度相同的圆弧线；
所述的右管道（5）包括大口径管主体（50）和大口径连接头（5-1）；大口径连接头（5-1）从右方连接在大口径管主体（50）的右侧，且大口径连接头（5-1）是基本呈喇叭口形的旋转壳体，并且该旋转壳体的中心轴线（s5）沿左右向设置；大口径连接头（5-1）按照从右至左的次序由依次相连的大口径颈部（5-1-1）、大口径连接套部（5-1-2）和大口径翻边部（5-1-3）构成；大口径颈部（5-1-1）为圆台壳形，大口径连接套部（5-1-2）为圆柱壳形，大口径翻边部（5-1-3）为锥度较大的圆台壳形，且其倾斜角度与接头件（4）的右密封部（4-1）的倾斜角度相对应；所述的左管道（6）与右管道（5）的材质、形状和大小均相同；
所述的大口径管主体（50）的外径D6与接头件（4）的直径D5一致；所述大口径连接套部（5-1-2）的内径D7的取值比接头件（4）的直径D5大，且两者间隙配合；接头件（4）的右尾部（4-2）伸入右管道（5）的大口径连接套部（5-1-2）内，且右管道（5）的大口径翻边部（5-1-3）与接头件（4）的右密封部（4-1）的环状曲面的左外右内方向上的中间部位相接触，并且该接触是一种环状的线接触，并由该环状的线接触形成紧密密封，且接触处的左外右内方向上的内外两侧均为非接触区域；
所述的大卡箍（7）是钢制一体件，其形状为两端断开的具有开口朝向其中心轴线（s6）的梯形凹槽的环形壳体，并在两端设有相对的接头；大卡箍（7）按照从左至右的次序包括依次相连的左挡环（7-1）、中部挡环（7-2）和右挡环（7-3）；左挡环（7-1）呈圆台壳形，且其圆台壳体的倾斜角度与左管道（6）的大口径连接头（5-1）的大口径翻边部（5-1-3）的圆台壳体的倾斜角度相对应；中部挡环（7-2）基本呈圆柱壳形，且其左右向的长度略小于接头件（4）的中间顶部（4-5）的左右向长度与2倍的右管道（5）的壁厚之和；右挡环（7-3）呈圆台壳形，且其圆台壳体的倾斜角度与右管道（2）的大口径连接头（5-1）的大口径翻边部（5-1-3）的圆台壳体的倾斜角度相对应；大卡箍（7）由其中部挡环（7-2）套在接头件（4）的中间顶部（4-5）上，并由其左挡环（7-1）从左方与左管道（6）的大口径翻边部（5-1-3）相接触，以及由其右挡环（7-3）从右方与右管道（5）的大口径翻边部（5-1-3）相接触，并用紧固件将大卡箍（3）的两个相对的接头连接并紧固。
10.根据权利要求9所述的汽车排气系统的排气管道，其特征在于：接头件（4）的右密封部（4-1）的环状曲面的倾斜是在左外右内方向上的全部部位带有一定的弧度的倾斜；右密封部（4-1）的轴向剖面内，其所示的周向外侧的界线是基本呈梯形的接头件梯形线（4a），其中，与中间顶部（4-5）相对应的是呈直线的中间顶部直线（4-5a），与右密封部（4-1）相对应的是呈圆弧的右密封曲线（4-1a），与左密封部（4-3）相对应的是呈弧形的左密封曲线（4-3a），与右尾部（4-2）相对应的是呈直线的右尾部直线（4-2a），与左尾部（4-4）相对应的是呈直线的左尾部直线（4-4a）；
所述的中间顶部直线（4-5a）与右密封曲线（4-1a）的交点为M1，右尾部直线（4-2a）与右密封曲线（4-1a）的交点为N1，M1点与N1点连成一右斜直线（4-1b）；中间顶部直线（4-5a）与左密封曲线（4-3a）的交点为M2，左尾部直线（4-4a）与左密封曲线（4-3a）的交点为N2，M2点与N2点连成一左斜直线（4-3b）；中间顶部直线（4－5a）与右尾部直线（4-2a）和左尾部直线（4-4a）相互平行；所述的右密封曲线（4-1a）的半径为R1；左密封曲线（4-3a）的半径R2与R1一致；R1的取值应满足：
R1≥h2/[2·sin（180-α1）·cos（180-α1）]，
其中：α1为右斜直线（4-1b）与中间顶部直线（4-5a）间的夹角，该夹角近似于接头件（4）的右密封部（4-1）与中间顶部（4-5）之间的夹角，h2为接头件梯形线（4a）的高度也即接头件（4）的梯形的凸出部位的径向长度；
所述的接头件（4）的右斜直线（4-1b）与中间顶部直线（4-5a）间的夹角α1的取值范围为105°至115°；左斜直线（4-3b）与中间顶部直线（4-5a）间的夹角，也即左密封部（4-3）与中间顶部（4-5）间的夹角α2与α1一致；接头件梯形线（4a）的高度也即接头件（4）的梯形凸出部位在径向上的长度h2的取值范围为10mm至18mm；R1的取值范围为40mm至1000mm；所述的接头件（4）的中间顶部（4-5）的外径D5为140mm至600mm；中间顶部（4-5）宽度a1为30mm至100mm；
所述的右管道（5）的大口径管主体（50）的外径D6与接头件（4）的直径D5一致；所述的右管道（5）的大口径连接套部（5-1-2）的内径D7比接头件（4）的直径D5大1mm至3mm；
所述的右管道（5）的大口径连接头（5-1）的大口径翻边部（5-1-3）与大口径连接套部（5-1-2）的夹角γ1的取值相对于接头件（4）的右密封部（4-1）与中间顶部（4-5）间的夹角α1一致；大口径连接头（5-1）的大口径翻边部（5-1-3）的径向长度h3的取值比h2小0.5mm至2mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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