CN211874585U - 发动机增压器出气弯管支架总成和增压器总成、发动机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种发动机增压器出气弯管支架总成和增压器总成、发动机，其中，发动机增压器出气弯管支架总成，包括出气弯管和支架主体，所述支架主体用于将所述出气弯管安装在所述发动机的缸盖上。本申请通过增设支架主体，增加了出气弯管的约束，有效避免了共振。

Description

发动机增压器出气弯管支架总成和增压器总成、发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机制造技术领域，具体的，涉及一种发动机增压器出气弯管支架总成和增压器总成、发动机。

背景技术

发动机在运行过程中，排气通过增压器蜗壳传递至增压器出气弯管并最终传递至排气系统。现有技术中，增压器蜗壳至增压器出气弯管部分缺少相应的约束，造成增压器至增压器出气弯管的模态偏低，容易与发动机的点火频率发生共振，从而造成增压器出气弯管的失效，由于增压器蜗壳及增压器出气弯管传递的均为高温高压气体，若增压器蜗壳或增压器出气弯管失效，则造成高温高压气体泄漏。针对上述问题，本申请设计了一种发动机增压器出气弯管支架总成和增压器总成、发动机，通过增设支架主体，增加了出气弯管的约束，有效避免了共振。

实用新型内容

针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种发动机增压器出气弯管支架总成和增压器总成、发动机，通过增设支架主体，增加了出气弯管的约束，有效避免了共振。

第一方面，本实用新型提供一种发动机增压器出气弯管支架总成，包括出气弯管和支架主体，所述支架主体用于将所述出气弯管安装在所述发动机的缸盖上。

在一个实施方式中，所述支架主体的纵截面构造为L形结构，其水平面连接所述出气弯管，其竖直面通过垫块连接在所述发动机的缸盖上。

采用上述实施方式的有益效果是：增加了出气弯管的约束。

在一个实施方式中，所述出气弯管的弯折处外侧设置有连接件，所述连接件上设置有至少两个第一螺纹连接孔，所述垫块上设置有至少两个第二螺纹连接孔；

所述支架主体的水平面上设置有至少两个贯通的第一连接孔，所述支架主体的竖直面上设置有至少两个贯通的第二连接孔，所述第一连接孔与所述第一螺纹连接孔的位置相对应，所述第二连接孔与所述第二螺纹连接孔的位置相对应；

所述第一螺纹连接孔与所述第一连接孔中穿设螺栓，以将所述出气弯管与所述支架主体的水平面连接，所述第二螺纹连接孔与所述第二连接孔之间中穿设双头螺柱，以将所述支架主体连接固定在发动机的缸盖上。

采用上述实施方式的有益效果是：增加了出气弯管的约束，有效避免了共振。

在一个实施方式中，所述连接件与所述出气弯管一体化设置。

采用上述实施方式的有益效果是：使连接件与出气弯管之间的连接更加牢固。

在一个实施方式中，所述支架主体上设置有至少两个加强筋，所述加强筋的其中一部分位于所述支架主体的水平面上，另一部分位于所述支架主体的竖直面上。

采用上述实施方式的有益效果是：提高了支架主体的刚度，增加了出气弯管的约束刚度。

在一个实施方式中，至少两个所述加强筋之间相互平行。

采用上述实施方式的有益效果是：提高了支架主体的刚度，增加了出气弯管的约束刚度。

在一个实施方式中，所述支架主体采用钢板冲压制成。

采用上述实施方式的有益效果是：生产方便，快捷。

第二方面，本实用新型提供一种增压器总成，包括增压器蜗壳、增压器蜗壳连接管和上述所述的发动机增压器出气弯管支架总成，所述增压器蜗壳和所述发动机增压器出气弯管支架总成之间通过所述增压器蜗壳连接管连通。

第三方面，本实用新型提供一种发动机，包括上述所述的增压器总成。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)增加了出气弯管的约束，有效避免了共振。

(2)提高了支架主体的刚度，增加了出气弯管的约束刚度。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本实用新型的目的。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1显示了本申请发动机增压器出气弯管支架总成简图；

图2显示了本申请支架主体的结构图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

10-发动机增压器出气弯管支架总成；11-出气弯管；111-连接件；113-第一螺纹连接孔；13-支架主体；131-第一连接孔；133-第二连接孔；135-加强筋；15-垫块；151-第二螺纹连接孔；17-螺栓；19-双头螺柱；191-螺母；21-增压器蜗壳连接管。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。

如图1，图2所示，一种发动机增压器出气弯管支架总成10，包括出气弯管11和支架主体13，支架主体13用于将出气弯管11安装在发动机的缸盖上。

其中，支架主体13的纵截面构造为L形结构，其水平面连接出气弯管11，其竖直面通过垫块15连接在发动机的缸盖上。

出气弯管11的弯折处外侧设置有连接件111，连接件11上设置有至少两个第一螺纹连接孔113，垫块15上设置有至少两个第二螺纹连接孔151。

支架主体13的水平面上设置有至少两个贯通的第一连接孔131，支架主体13的竖直面上设置有至少两个贯通的第二连接孔133。

第一连接孔131与第一螺纹连接孔113的位置相对应，第二连接孔133与第二螺纹连接孔151的位置相对应。

第一螺纹连接孔113与第一连接孔131中穿设螺栓17，以将出气弯管11与支架主体13的水平面连接，第二螺纹连接孔151与第二连接孔133之间中穿设双头螺柱19，以将支架主体13连接固定在发动机的缸盖上。

具体的，本实施例中，连接件111位于出气弯管11弯折处外侧的突出侧，连接件111可以为水平设置的板体结构，其一端固定在出气弯管11上，另一端上对称设置有两个第一螺纹连接孔113。其中，第一螺纹连接孔113可以为通孔结构，也可以为盲孔结构。

支架主体13纵截面构造为L形结构，支架主体13水平面上远离竖直面的一端上对称设置有两个贯通的第一连接孔131，两个第一螺纹连接孔113和两个第一连接孔131的位置一一对应，螺栓17穿过第一连接孔131后与第一螺纹连接孔113螺纹连接，此时支架主体13L形结构的内侧面朝向连接件111。其中，在第一连接孔131的内侧壁上还可以设置内螺纹，使支架主体13与连接件111之间的连接更加稳定、牢固。支架主体13竖直面上远离水平面的一端上对称设置有两个贯通的第二连接孔133，其中第二连接孔133的内侧壁上也可以设置有内螺纹。

垫块15为条状块体结构，在垫块15上对称设置有两个第二螺纹连接孔151，第二螺纹连接孔151为通孔结构，两个第二螺纹连接孔151和两个第二连接孔133的位置一一对应，双头螺柱19的一端穿过第二连接孔133和第二螺纹连接孔151后与发动机的缸盖上对应位置处的螺纹孔螺纹连接，另一端通过螺母191固定连接，使支架主体13固定在发动机的缸盖上，进而增加了出气弯管11的约束，增加了出气弯管11的模态值，避免了由于出气弯管共振疲劳应力偏大而导致的出气弯管的失效。

其中，连接件111与出气弯管11一体化设置。

具体的，本实施例中，出气弯管11弯折处外侧的突出侧向外延伸并形成连接件111，连接件111与出气弯管11一体化设置可以使连接件111与出气弯管11之间的连接更加牢固。

在一个实施例中，连接件111也可以直接焊接在出气弯管11上。

其中，在支架主体13上还设置有至少两个加强筋135，加强筋135的一部分位于支架主体13的水平面上，另一部分位于支架主体13的竖直面上，至少两个加强筋135之间相互平行。

具体的，本实施例中，支架主体13采用钢板冲压制成，在支架主体13的表面上设置有两个平行的冲压凹槽，冲压凹槽即本实施例中的加强筋135，可以起到提高支架主体13刚度的作用。其中，可以通过调节支架主体的厚度或通过调节冲压凹槽(加强筋135)的宽度来提高支架主体13的刚度，进而增加出气弯管的约束刚度，改善了出气弯管的工作状况。冲压凹槽的一部分在支架主体13的水平面上，另一部分位于支架主体13的竖直面上，其中，两个冲压凹槽位于支架主体13水平面部分的长度方向与连接件111垂直，冲压凹槽位于支架主体13水平面的部分与冲压凹槽位于支架主体13竖直面的部分位于同一平面上。

本申请还公开了一种增压器总成，包括增压器蜗壳、增压器蜗壳连接管21、和上述出发动机增压器出气弯管支架总成10，其中，增压器蜗壳通过增压器蜗壳连接管21与出气弯管11连通。

本申请还公开了一种发动机，包括上述增压器，双头螺柱19穿过第二连接孔133和第二螺纹连接孔151后固定在发动机缸盖上。出气弯管11、支架主体13和发动机缸盖的结合，增加了发动机中增压器蜗壳至出气弯管11这一部分的整体刚度，确保了该部分在发动机运转过程中不会因共振而造成失效。

本实用新型还通过有限元分析的方法对出气弯管支架总成10的有效性进行了验证，在ANSYS Workbench软件建立相关分析模型，模型包括出气弯管11、支架主体13、垫块15、螺栓17、增压器蜗壳、双头螺柱19、螺母191、增压器蜗壳连接管22和发动机缸体局部模型，结合模型真实材料的属性赋给相关模型材料属性，建立零部件之间的接触关系，并将增压器蜗壳及发动机缸体局部模型进行约束，约束相关位移自由度。将模型搭建完成后进行相关的约束模态分析，得到相关模态的分析结果。由于结果低于设计指标，故需要进行模态缩放计算，并最终确认设计的合理性。

进一步验证方案的有效性，在ANSYS Workbench软件进行模态缩放计算，通过计算得到的各阶的频率及位移求得相应频率下的缩放因子，并将缩放因子导入模型进行相关求解，得到支架主体13的相应应力，最大应力为91.3MPa，低于材料许用限值95.6MPa，满足设计要求。

本实用新型结合有限元分析方法，减少了设计时长，降低了时间成本，增加了设计的可靠性。

本实用新型解决了传统发动机增压器中由于增压器蜗壳至出气弯管11这一部分的整体刚度偏低，从而造成增压器蜗壳或出气弯管11与发动机产生共振，使零部件产生较大的共振应力，导致增压器蜗壳或出气弯管11失效的问题，有效避免了高温高压气体的泄露，保证了发动机安全有效的运行。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (9)

1.一种发动机增压器出气弯管支架总成，其特征在于，包括：出气弯管和支架主体，所述支架主体用于将所述出气弯管安装在所述发动机的缸盖上。

2.根据权利要求1所述的发动机增压器出气弯管支架总成，其特征在于，所述支架主体的纵截面构造为L形结构，其水平面连接所述出气弯管，其竖直面通过垫块连接在所述发动机的缸盖上。

3.根据权利要求2所述的发动机增压器出气弯管支架总成，其特征在于，所述出气弯管的弯折处外侧设置有连接件，所述连接件上设置有至少两个第一螺纹连接孔，所述垫块上设置有至少两个第二螺纹连接孔；

所述支架主体的水平面上设置有至少两个贯通的第一连接孔，所述支架主体的竖直面上设置有至少两个贯通的第二连接孔，所述第一连接孔与所述第一螺纹连接孔的位置相对应，所述第二连接孔与所述第二螺纹连接孔的位置相对应；

所述第一螺纹连接孔与所述第一连接孔中穿设螺栓，以将所述出气弯管与所述支架主体的水平面连接，所述第二螺纹连接孔与所述第二连接孔之间中穿设双头螺柱，以将所述支架主体连接固定在发动机的缸盖上。

4.根据权利要求3所述的发动机增压器出气弯管支架总成，其特征在于，所述连接件与所述出气弯管一体化设置。

5.根据权利要求3所述的发动机增压器出气弯管支架总成，其特征在于，所述支架主体上设置有至少两个加强筋，所述加强筋的其中一部分位于所述支架主体的水平面上，另一部分位于所述支架主体的竖直面上。

6.根据权利要求5所述的发动机增压器出气弯管支架总成，其特征在于，至少两个所述加强筋之间相互平行。

7.根据权利要求3所述的发动机增压器出气弯管支架总成，其特征在于，所述支架主体采用钢板冲压制成。

8.一种增压器总成，其特征在于，包括增压器蜗壳、增压器蜗壳连接管和根据权利要求1-7任一项所述的发动机增压器出气弯管支架总成，所述增压器蜗壳和所述发动机增压器出气弯管支架总成之间通过所述增压器蜗壳连接管连通。

9.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求8所述的增压器总成。

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