CN203175663U

CN203175663U - 排气歧管的集合部结构

Info

Publication number: CN203175663U
Application number: CN 201320174839
Authority: CN
Inventors: 山田胜美
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2013-04-09
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2023-04-09

Abstract

本实用新型提供一种排气歧管的集合部结构。该排气歧管的集合部结构为，在多根排气单管(11～14)的集合部(10)，该多根排气单管(11～14)之间夹隔有加强板(31、32)，这些排气单管(11～14)与加强板(31、32)至少在集合部(10)的外周部被焊接，加强板(31、32)的上游部分设有缺口部(31ａ、32ａ)。基于本实用新型的结构，能够减轻内燃机运行时在排气单管与加强板之间的焊接部上产生的应力。

Description

排气歧管的集合部结构

技术领域

本实用新型涉及一种多气缸内燃机中使用的排气歧管的集合部的结构。

背景技术

多气缸内燃机中使用的排气歧管包括，与内燃机的多个排气口连接的多个排气单管（支管）、及在这些排气单管的排气流下游端部被束缚在一起的集合部上套接的排气集合管等。在这样的排气歧管中，多个排气单管的集合部中的各排气单管之间夹隔有加强板，这些排气单管与加强板至少在集合部的外周部上被焊接。

采用这种结构的排气歧管的情况下，内燃机运行时排放的废气的热量会将集合部加热，使得加强板的排气流下游部分的温度升高，从而使该加强板的排气流上游部分的温度低于下游部分的温度，产生温差。因此，加强板的上游部分与下游部分之间产生热膨胀差，导致排气单管与加强板之间的焊接部（集合部的外周部的焊接部）上产生较大的应力。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于，提供一种能够减轻内燃机运行时在加强板的焊接部产生的应力的排气歧管的集合部结构。

作为解决上述技术问题的技术方案，本实用新型的排气歧管的集合部被构成为，在多根排气单管的集合部，该多根排气单管之间夹隔有加强板，该多根排气单管与加强板至少在所述集合部的外周部被焊接，其特征在于：所述集合部的外周部的加强板的焊接部从该加强板的排气流下游侧向上游侧部分地延伸，在所述加强板上设有缺口，该缺口是，从该加强板的排气流上游侧的端部（上端）直至比所述焊接部的末端位置（上游侧的末端位置）更靠近排气流下游侧的位置的部分被切除后形成的缺口。

本实用新型所涉及的排气歧管的集合部结构的优点在于，加强板的排气流上游侧的部分被切除而形成了缺口，所以内燃机运行时在排气单管与加强板之间的焊接部（集合部的外周部的焊接部）产生的应力能够得到减轻。

附图说明

图1是表示适用本实用新型的排气歧管的一例的图，该图1中示出多个排气单管与集合管分解后的状态。

图2是图1的Ｉ-Ｉ截面图。

图3是表示图1的排气歧管的集合部结构的截面图。

图4是表示将图1的排气歧管的加强板提取出的分解立体图。

图5是说明本实用新型的实施方式的效果的图。

图6是表示适用本实用新型的排气歧管的其它例的图，该图6中示出多个排气单管与集合管分解后的状态。

图7是图6的ＩＩ-ＩＩ截面图。

图8是表示图7的排气歧管的集合部结构的截面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。

＜实施方式一＞

下面，参照图1～图4，来说明对四气缸内燃机用的排气歧管具体采用本实用新型的排气歧管的集合部结构的实施方式。

排气歧管1包括：四根排气单管（支管）11、12、13、14；在这些排气单管11～14的排气流上游端设置的法兰（未图示）；及排气集合管20等。排气单管11～14通过上述上游端的法兰而与内燃机的气缸盖连接。在该连接状态下，各排气单管11～14与气缸盖内形成的四个排气口分别连通。

各排气单管11～14的大部分（从上述上游端的法兰至集合部10为止的部分）被形成为圆筒形状。如图2所示，排气单管11～14的排气流下游端部11ａ～14ａ的截面形状被加工成，分别具有90°的中心角、大致为1／4圆弧的扇形。这些排气单管11～14的下游端部11ａ～14ａ以整体截面成为圆形的状态被束缚在一起，形成集合部10。另外，在排气单管11～14的各下游端部11ａ、12ａ、13ａ、14ａ之间夹隔有组合成相互垂直状态的加强板31、32。另外，如图4所示那样，各加强板31、32在长边方向的中间分别设有嵌合槽31ｓ、32ｓ，通过使这些嵌合槽31ｓ、32ｓ相嵌合，两块加强板31、32能够以相互垂直的状态组合在一起。

排气单管11～14的下游端部11ａ～14ａ与加强板31、32在集合部10的外周部被焊接。该集合部10的外周部上的焊接部（焊缝）Ｗａ从加强板31、32的排气流下游侧延伸至上游侧的高度为ｈ（相对于加强板31、32的下游端面31ｅ、32ｅ在短边方向上的高度ｈ，参照图5（Ｂ））的位置。并且，排气单管11～14的排气流下游侧的端部与加强板31、32的排气流下游侧的端部被焊接。该集合部10的下游端部上的焊接部（焊缝）Ｗｂ如图3及图5（Ｂ）所示那样，沿各加强板31、32的长边方向延伸，其两端部与上述外周部的焊接部Ｗａ连在一起。

如上所述那样，在四根排气单管11～14的下游端部11ａ～14ａ被束缚在一起的集合部10上，套接着排气集合管20。该排气集合管20的排气流上游端部与集合部10的外周部被焊接（全周焊接）。

下面，对本实施方式的特征部分进行说明。

本实施方式的特征在于，各加强板31、32的排气流上游部分都设有缺口部31ａ、32ａ。各缺口部31ａ、32ａ是，将从加强板31、32的排气流上游侧的端部（上端）直至比上述外周部的焊接部Ｗａ的末端位置Ｗａｅ（上游侧的末端位置）更靠近排气流下游侧的位置的部分全切除后形成的缺口。更详细而言，各缺口部31ａ、32ａ是通过，将直至相对加强板31、32的下游端面31ｅ、32ｅ在短边方向上高度为Ｈ（Ｈ＜ｈ：参照图5（Ｂ）＝的位置的部分切除，而形成的缺口。

通过在加强板31、32上设置这样的缺口部31ａ、32ａ，内燃机运行时在排气单管11～14与加强板31、32之间的焊接部（集合部的外周部的焊接部）Ｗａ上产生的应力能够得到减轻。下面，参照图5对此进行更详细的说明。

通常，在排气歧管中，内燃机运行时排放出的废气的热量会将集合部加热。在此，如图5（Ａ）所示那样，如果加强板230为长方形（无缺口部的场合），则加强板230的排气流下游部分Ｘｂ的温度升高，而上游部分的温度Ｘａ不太会升高。换言之，由于加强板230的下游部分Ｘｂ被焊接在内燃机运行时温度较高的排气单管的下游侧端部，所以加强板230的下游部分Ｘｂ的温度升高（≒排气单管的温度），使得加强板230的上游部分的温度Ｘａ低于下游部分Ｘｂ的温度，从而产生温差。因此，上游部分Ｘａ与下游部分Ｘｂ之间会产生热膨胀差（图5（Ａ）中点划线所示的热膨胀差），从而导致排气单管与加强板230之间的焊接部Ｗａ（尤其是图5（Ａ）中示出的Ｆ的部分）上产生较大的应力。因此，必须采用高耐热材料作为加强板230的材料，而且还须使加强板230的板厚较厚。

对此，在采用本实施方式的情况下，如图2～图4及图5（Ｂ）所示那样，由于加强板31、32上温度较低的部位（图5（Ａ）中的Ｘａ的部分）被切除，所以内燃机运行时，上述热膨胀差减小，从而使排气单管11～14与加强板31、32之间的焊接部Ｗａ上产生的应力减小。因此，可以用更低价的材料来作为加强板31、32的材料，而且还能减小加强板31、32的板厚。进一步，在本实施方式中，加强板31、32的缺口部31ａ、32ａ的底边31ｂ、32ｂ与侧边31ｃ、32ｃ之间的角部被加工成曲面状，所以能够防止内燃机运行时缺口部31ａ、32ａ的角部产生裂缝的情况。

＜实施方式二＞

下面，参照图6～图8，对两根排气单管（支管）111、112被束缚在一起的排气歧管101的集合部结构的一例进行说明。

图6～图8所示的排气歧管101包括：两根排气单管111、112；在这些排气单管111、112的排气流上游端设置的法兰（未图示）；及排气集合管120等。

各排气单管111、112的大部分（从上述上游端的法兰至集合部110为止的部分）被形成为圆筒形状。排气单管111、112的排气流下游端部111ａ、112ａ的截面形状分别被加工成半圆形状。这些排气单管111、112的下游端部111ａ～112ａ以整体截面成为圆形的状态被束缚在一起，形成集合部110。另外，排气单管111、112的各下游端部111ａ、112ａ之间夹隔有加强板130。

排气单管111、112的下游端部111ａ、112ａ与加强板130在集合部110的外周部被焊接。该集合部110的外周部的焊接部（焊缝）Ｗｃ与上述实施方式一同样地，从加强板130的排气流下游侧向上游侧延伸至有规定高度的位置（图5（Ｂ）所示的高度为ｈ的位置）。进一步，排气单管111、112的排气流下游侧的端部与加强板130的排气流下游侧的端部被焊接。该集合部110的下游端部的焊接部（焊缝）Ｗｄ沿着加强板130的长边方向延伸，其两端部与上述外周部的焊接部Ｗｃ连在一起。

如上所述那样，在两根排气单管111、112的下游端部111ａ、112ｂ被束缚在一起的集合部110上，套接着排气集合管120。该排气集合管120的排气流上游端部与集合部110的外周部被焊接（全周焊接）。

并且，在该实施方式中，加强板130的排气流上游部分也设有缺口部130ａ。缺口部130ａ与上述实施方式一同样，是通过将从加强板130的排气流上游侧的端部（上端）直至比上述外周部的焊接部Ｗｃ的末端位置Ｗｃｅ（上游侧的末端位置）更靠近排气流下游侧的位置的部分切除后形成的缺口。

如此，在该实施方式中，由于在加强板130上设有缺口部130ａ，所以内燃机运行时在排气单管111、112与加强板130之间的焊接部（集合部的外周部的焊接部）Ｗｃ上产生的应力能够得到减轻。因此，可以使用低价的材料作为加强板130的材料，而且还可以减小加强板130的板厚。

Claims

1.一种排气歧管的集合部结构，在多根排气单管的集合部，该多根排气单管之间夹隔有加强板，该多根排气单管与加强板至少在所述集合部的外周部被焊接，其特征在于：

所述集合部的外周部的加强板的焊接部从该加强板的排气流下游侧向上游侧部分地延伸，在所述加强板上设有缺口，该缺口是，从该加强板的排气流上游侧的端部直至比所述焊接部的末端位置更靠近排气流下游侧的位置的部分被切除后形成的缺口。