CN217681949U - 一种排气管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种排气管，涉及发动机排气技术领域。该排气管包括排气管本体和安装法兰，沿排气管本体的长度方向设置有至少两个安装法兰，至少两个安装法兰的轴线均与排气管本体的轴线垂直。每个安装法兰上均设置有定位孔和连接孔，定位孔被配置为在定位排气管本体时，通过定位工装定位；当通过连接螺栓穿过连接孔与气缸盖连接后；通过固定螺栓穿过定位孔与气缸盖连接；固定螺栓的外径小于定位孔的内径。该排气管既能够有效定位排气管，使排气管本体上的安装法兰与气缸盖上的排气口精确对接；又能避免排气管高温变形后切割固定螺栓，防止固定螺栓发生疲劳断裂，有效地避免了废气泄漏造成的排放超标。

Description

一种排气管

技术领域

本实用新型涉及发动机排气技术领域，尤其涉及一种排气管。

背景技术

发动机的排气系统用于排出气缸内燃烧过的废气，排气口形成于气缸盖中，从而将废气从气缸排出，从排气口排出的废气经过排气管提供给废气处理器。

目前常用的排气管上的法兰面定位孔以及其他连接孔的形状与位置如图1所示，只在一个安装法兰2上设置定位孔21，通过一个定位孔21进行安装定位，定位孔21的直径为10.5mm，定位孔螺栓采用M10的螺栓。当发动机进行耐久实验时，有的排气管涡前排温甚至会高达760℃，在高温的作用下，排气管会发生热变形，定位孔21会抑制排气管热变形的释放，定位孔螺栓经过排气管反复的热变形切割，最终发生疲劳断裂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种排气管，能够有效解决由于高温导致排气管变形进而导致定位孔中的固定螺栓被切断的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种排气管，包括：

排气管本体；

安装法兰，沿所述排气管本体的长度方向设置有至少两个所述安装法兰，至少两个所述安装法兰的轴线均与所述排气管本体的轴线垂直；

每个所述安装法兰上均设置有定位孔和连接孔，所述定位孔被配置为在定位所述排气管本体时，通过定位工装定位；当通过连接螺栓穿过所述连接孔与气缸盖连接后；通过固定螺栓穿过所述定位孔与所述气缸盖连接；

所述固定螺栓的外径小于所述定位孔的内径。

作为排气管的一个可选方案，所述定位孔为圆孔，所述定位孔的内径与所述固定螺栓的外径的差值为△D₁，则2mm≤△D₁≤5mm。

作为排气管的一个可选方案，所述连接孔为圆孔，所述连接螺栓的外径小于所述连接孔的内径；和/或，

所述连接孔为长圆孔，所述长圆孔的长度方向与所述排气管本体的轴线平行，所述连接螺栓的外径小于所述连接孔的宽度。

作为排气管的一个可选方案，所述连接孔的内径与所述连接螺栓的外径的差值和/或所述连接孔的宽度与所述连接螺栓的外径的差值均为△D₂，则2mm≤△D₂≤5mm。

作为排气管的一个可选方案，所述排气管本体在安装时位于所述排气管本体的上方的所述连接孔设置为所述长圆孔；位于所述排气管本体的下方的所述连接孔设置为所述圆孔。

作为排气管的一个可选方案，所述安装法兰的法兰面为矩形。

作为排气管的一个可选方案，矩形的所述法兰面上间隔均设有一个所述定位孔和三个所述连接孔。

作为排气管的一个可选方案，所述排气管本体在安装时所述定位孔位于所述排气管本体的上方。

作为排气管的一个可选方案，相邻两个所述安装法兰上，其中一个所述安装法兰上的所述定位孔与另一个所述安装法兰上的所述定位孔之间设置有所述连接孔。

作为排气管的一个可选方案，所述排气管本体的出气口设置有连接法兰，所述连接法兰与增压器连接，所述连接法兰的轴线与所述排气管本体的轴线呈预设夹角设置。

作为排气管的一个可选方案，所述预设夹角小于90°。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的排气管，沿排气管本体的长度方向设置至少两个安装法兰，通过安装法兰与气缸盖连接，以将至少两个气缸内的废气排出，实现了一个排气管用于多个气缸的排气。每个安装法兰上均设置有定位孔，在安装排气管时，定位工装与定位孔配合，使排气管居中安装，保证了排气管的有效定位。将排气管本体定位后，通过连接螺栓穿过连接孔与气缸盖连接，然后再将定位工装取出，通过固定螺栓穿过定位孔与气缸盖连接。固定螺栓的外径小于定位孔的内径，在高温作业下，排气管主要是沿排气管本体的轴向高温变形，通过定位孔能够有效释放高温时排气管的热变形，同时不会切割固定螺栓。本实用新型提供的排气管，既能够有效定位排气管，使排气管本体上的安装法兰与气缸盖上的排气口精确对接；又能避免排气管高温变形后切割固定螺栓，防止固定螺栓发生疲劳断裂，有效地避免了废气泄漏造成的排放超标。

附图说明

图1是现有技术中的排气管的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的排气管的结构示意图。

图中：

1、排气管本体；2、安装法兰；3、连接法兰；

21、定位孔；22、连接孔。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图2所示，本实施例提供了一种排气管，包括排气管本体1和安装法兰2，沿排气管本体1的长度方向设置有至少两个安装法兰2，至少两个安装法兰2的轴线均与排气管本体1的轴线垂直。每个安装法兰2上均设置有定位孔21和连接孔22，定位孔21被配置为在定位排气管本体1时，通过定位工装定位；当通过连接螺栓穿过连接孔22与气缸盖连接后；通过固定螺栓穿过定位孔21与气缸盖连接；固定螺栓的外径小于定位孔21的内径。

排气管本体1上安装法兰2的数量，根据排气管的长度以及该排气管所连接的气缸的数量设定。相邻两个安装法兰2之间的间距根据发动机内相邻两个气缸的气缸盖上的排气口的间距设定，以使排气管本体1上的每个安装法兰2都能与气缸盖上的排气口对接。

由于发动机进行耐久试验的过程中，气缸内排出的废气的温度很高，使得与气缸盖连接的排气管的温度会高达760℃，排气管会发生热变形。沿排气管本体1的长度方向设置有至少两个安装法兰2，将安装法兰2的轴线设置为与排气管本体1的轴线垂直，使得排气管能沿排气管本体1的长度方向连接至少两个气缸，至少两个气缸中排出的废气传递至排气管，排气管受高温沿轴向产生变形。

考虑到排气管受高温会变形，为避免排气管变形后切割固定螺栓，将固定螺栓的外径设置为小于定位孔21的内径。但是在安装时，排气管在重力作用下会致使排气管整体下沉，为了保证每个安装法兰2都能够与其对应的气缸盖上的排气口精准对接，在每个安装法兰2上均设置有定位孔21，安装时先通过定位工装与定位孔21配合定位，使得排气管居中安装，实现有效定位。在定位后，通过连接螺栓穿过连接孔22与气缸盖连接后，再将定位工装取出，最后通过固定螺栓穿过定位孔21与气缸盖连接。

可选地，定位工装为定位销，定位销的外径与定位孔21的内径相适配，以实现有效定位。

作为排气管的一个可选方案，定位孔21为圆孔，定位孔21的内径与固定螺栓的外径的差值为△D₁，则2mm≤△D₁≤5mm。

作为排气管的一个可选方案，连接孔22为圆孔，连接螺栓的外径小于连接孔22的内径；和/或，连接孔22为长圆孔，长圆孔的长度方向与排气管本体1的轴线平行，连接螺栓的外径小于连接孔22的宽度。

连接孔22的内径与连接螺栓的外径的差值和/或连接孔22的宽度与连接螺栓的外径的差值均为△D₂，则2mm≤△D₂≤5mm。

△D₁和△D₂都是根据排气管的热变形仿真计算获得，通过排气管的热变形的仿真计算对定位孔21和连接孔22的设计起到明确的指导作用。

将定位孔21设计为圆孔，以便于在安装排气管时，先通过定位销对排气管进行精准定位。连接螺栓穿过连接孔22与气缸盖连接后，再将外径小于定位孔21内径的固定螺栓穿过定位孔21与气缸盖连接。将连接孔22设置为圆孔时，圆孔的内径大于连接螺栓的外径，将连接孔22设置为长圆孔时，长圆孔的宽度大于连接螺栓的外径，以保证排气管在热变形后，连接孔22与连接螺栓之间存在间隙释放热应力。

作为排气管的一个可选方案，安装法兰2的法兰面为矩形。具体地，矩形的法兰面上间隔均设有一个定位孔21和三个连接孔22。

在矩形的法兰面的四个角处设置定位孔21和连接孔22，增大定位孔21和连接孔22距气缸盖上的排气口的距离，避免自排气口出来的高温气体影响固定螺栓和连接螺栓的可靠性。

作为排气管的一个可选方案，排气管本体1在安装时定位孔21位于排气管本体1的上方。将定位孔21设置于排气管本体1在安装时的上方，能够对排气管本体1实现有效定位，避免排气管在重力作用下下沉。

作为排气管的一个可选方案，相邻两个安装法兰2上，其中一个安装法兰2上的定位孔21与另一个安装法兰2上的定位孔21之间设置有连接孔22。避免相邻两个安装法兰2上的定位孔21相邻设置，这样造成两个定位孔21之间的间距太小，排气管受热容易发生扭曲变形。

作为排气管的一个可选方案，排气管本体1在安装时位于排气管本体1的上方的连接孔22设置为长圆孔；位于排气管本体1的下方的连接孔22设置为圆孔。

在每个安装法兰2位于排气管本体1上方的两个角处分别设置一个定位孔21和一个连接孔22，该连接孔22设置为长圆孔，长圆孔的长度方向与排气管本体1的轴线平行，以便于定位销与定位孔21配合定位后，连接螺栓更易于连接，避免因气缸盖上的相邻两个螺纹孔之间的间距误差造成位于定位孔21一侧的连接螺栓穿过连接孔22后无法与气缸盖上的螺纹孔螺接。

示例性地，沿排气管本体1的长度方向设置有两个安装法兰2，分别为第一安装法兰和第二安装法兰，如图2所示，第一安装法兰和第二安装法兰按从左至右的顺序依次布置，将第一安装法兰位于排气管本体1上方的两个孔，从左至右依次定义为第一孔和第二孔，将第二安装法兰位于排气管本体1上方的两个孔，从左至右依次定义为第三孔和第四孔，则可以将第一孔和第三孔设计为定位孔21，将第二孔和第四孔设计为长圆孔。或，将第一孔和第四孔设计为定位孔21；也可以将第二孔和第四孔设计为定位孔21。

作为排气管的一个可选方案，排气管本体1的出气口设置有连接法兰3，连接法兰3与增压器连接，连接法兰3的轴线与排气管本体1的轴线呈预设夹角设置。具体地，预设夹角小于90°。预设夹角根据增压器的布置位置设置，这样的设置，便于排气管在整机中的布置，占用空间更小。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (11)

1.一种排气管，其特征在于，包括：

排气管本体(1)；

安装法兰(2)，沿所述排气管本体(1)的长度方向设置有至少两个所述安装法兰(2)，至少两个所述安装法兰(2)的轴线均与所述排气管本体(1)的轴线垂直；

每个所述安装法兰(2)上均设置有定位孔(21)和连接孔(22)，所述定位孔(21)被配置为在定位所述排气管本体(1)时，通过定位工装定位；当通过连接螺栓穿过所述连接孔(22)与气缸盖连接后；通过固定螺栓穿过所述定位孔(21)与所述气缸盖连接；

所述固定螺栓的外径小于所述定位孔(21)的内径。

2.根据权利要求1所述的排气管，其特征在于，所述定位孔(21)为圆孔，所述定位孔(21)的内径与所述固定螺栓的外径的差值为△D₁，则2mm≤△D₁≤5mm。

3.根据权利要求1所述的排气管，其特征在于，所述连接孔(22)为圆孔，所述连接螺栓的外径小于所述连接孔(22)的内径；和/或，

所述连接孔(22)为长圆孔，所述长圆孔的长度方向与所述排气管本体(1)的轴线平行，所述连接螺栓的外径小于所述连接孔(22)的宽度。

4.根据权利要求3所述的排气管，其特征在于，所述连接孔(22)的内径与所述连接螺栓的外径的差值和/或所述连接孔的宽度与所述连接螺栓的外径的差值均为△D₂，则2mm≤△D₂≤5mm。

5.根据权利要求3所述的排气管，其特征在于，所述排气管本体(1)在安装时位于所述排气管本体(1)的上方的所述连接孔(22)设置为所述长圆孔；位于所述排气管本体(1)的下方的所述连接孔(22)设置为所述圆孔。

6.根据权利要求1所述的排气管，其特征在于，所述安装法兰(2)的法兰面为矩形。

7.根据权利要求6所述的排气管，其特征在于，矩形的所述法兰面上间隔均设有一个所述定位孔(21)和三个所述连接孔(22)。

8.根据权利要求7所述的排气管，其特征在于，所述排气管本体(1)在安装时所述定位孔(21)位于所述排气管本体(1)的上方。

9.根据权利要求8所述的排气管，其特征在于，相邻两个所述安装法兰(2)上，其中一个所述安装法兰(2)上的所述定位孔(21)与另一个所述安装法兰(2)上的所述定位孔(21)之间设置有所述连接孔(22)。

10.根据权利要求1-9任一项所述的排气管，其特征在于，所述排气管本体(1)的出气口设置有连接法兰(3)，所述连接法兰(3)与增压器连接，所述连接法兰(3)的轴线与所述排气管本体(1)的轴线呈预设夹角设置。

11.根据权利要求10所述的排气管，其特征在于，所述预设夹角小于90°。

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