RU151680U1 - EXHAUST MANIFOLD OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

EXHAUST MANIFOLD OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDF

Info

Publication number
RU151680U1
RU151680U1 RU2014114926/06U RU2014114926U RU151680U1 RU 151680 U1 RU151680 U1 RU 151680U1 RU 2014114926/06 U RU2014114926/06 U RU 2014114926/06U RU 2014114926 U RU2014114926 U RU 2014114926U RU 151680 U1 RU151680 U1 RU 151680U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
cylinder
pipes
cylinders
nozzles
Prior art date
Application number
RU2014114926/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Борисович Березин
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Ульяновский моторный завод" (ОАО "УМЗ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Ульяновский моторный завод" (ОАО "УМЗ") filed Critical Открытое Акционерное Общество "Ульяновский моторный завод" (ОАО "УМЗ")
Priority to RU2014114926/06U priority Critical patent/RU151680U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU151680U1 publication Critical patent/RU151680U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

1. Выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, состоящий из выпускных патрубков, фланцев крепления выпускных патрубков, отличающийся тем, что содержит ребра жесткости, которые выполнены между патрубками второго и третьего цилиндров, на патрубках первого и четвертого цилиндров, причем на патрубках первого и четвертого цилиндров ребра выполнены таким образом, что по одному ребру жесткости выполнено параллельно осевой линии патрубков от входного фланца и по одному ребру жесткости, расположенного с верхней стороны патрубка, выполнено в виде площадок, которые при приближении к фланцам крепления патрубков к головке цилиндров плавно переходят в два ребра с передней и задней стороны патрубка, а с противоположной стороны ребра соединяются с ребрами, которые опускаются по плоскостям, касательным к патрубкам второго и третьего цилиндров, соответственно от патрубка второго цилиндра на патрубок первого цилиндра и от патрубка третьего цилиндра на патрубок четвертого цилиндра.2. Выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания по п. 1, отличающийся тем, что ребра жесткости, выполненные на патрубках первого и четвертого цилиндров в виде площадок, имеют ширину, равную ширине патрубка, и толщину, равную толщине стенки патрубка.1. The exhaust manifold of an internal combustion engine, consisting of exhaust pipes, mounting flanges of the exhaust pipes, characterized in that it contains stiffeners that are made between the pipes of the second and third cylinders, on the pipes of the first and fourth cylinders, and on the pipes of the first and fourth cylinders of the rib made in such a way that one stiffener is parallel to the axial line of the nozzles from the inlet flange and one stiffener located on the upper side of the nozzle it is in the form of platforms that, when approaching the flanges of the nozzles to the cylinder head, smoothly transition into two ribs from the front and rear sides of the nozzle, and from the opposite side the ribs are connected to the ribs that fall along the planes tangent to the nozzles of the second and third cylinders, respectively from the nozzle of the second cylinder to the nozzle of the first cylinder and from the nozzle of the third cylinder to the nozzle of the fourth cylinder. 2. The exhaust manifold of an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the stiffeners made on the nozzles of the first and fourth cylinders in the form of pads have a width equal to the width of the pipe and a thickness equal to the thickness of the pipe wall.

Description

Полезная модель относится к области двигателестроения и может быть использована при разработке выпускных коллекторов двигателей внутреннего сгорания.The utility model relates to the field of engine building and can be used in the development of exhaust manifolds of internal combustion engines.

Известна конструкция коллектора выпускного для двигателей с креплением выпускного коллектора и впускной трубы к одной плоскости головки цилиндров, имеющая отдельно образованные детали патрубка для каждого цилиндра двигателя. При этом, два выходных фланца, с относящимся к ним патрубками отвода отработавших газов, и выходным фланцем образуют взаимосвязанную, между ними, часть коллектора. [Патент DE 19818390 A1 дата публикации 24.04.98 г., Int. C1.6F01N 7/10]A known design of the exhaust manifold for engines with mounting the exhaust manifold and intake pipe to the same plane of the cylinder head, having separately formed pipe parts for each engine cylinder. At the same time, two outlet flanges, with associated exhaust pipes, and an outlet flange form an interconnected part of the collector between them. [Patent DE 19818390 A1 publication date 04/24/98, Int. C1. 6 F01N 7/10]

Недостатком этой конструкции является то, что использование коллектора с двумя отдельными частями, приводит к увеличению вибрации системы, к интенсивному шумоизлучению. При работе такой конструкции при высоких температурах, в следствии тепловых линейных расширений, возникает возможность перемещения фланцев по плоскости крепления к головке цилиндров и как следствие возникают усилия на элементы крепления выпускного коллектора. Кроме этого, применение конструкции выпускного коллектора из двух отдельных частей усложняет монтаж деталей при сборке и ремонте двигателя внутреннего сгорания.The disadvantage of this design is that the use of a collector with two separate parts leads to an increase in the vibration of the system, to intense noise emission. When this design works at high temperatures, due to thermal linear expansion, it becomes possible to move the flanges along the plane of attachment to the cylinder head and, as a result, efforts arise on the fastening elements of the exhaust manifold. In addition, the use of an exhaust manifold design of two separate parts complicates the installation of parts during the assembly and repair of an internal combustion engine.

Наиболее близкой конструкцией того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является конструкция коллектора выпускного для двигателей внутреннего сгорания, с креплением выпускного коллектора и впускной трубы к одной плоскости головки цилиндров, имеющего отдельные патрубки для каждого цилиндра. Патрубки, по парно, первого и четвертого и соответственно второго и третьего цилиндра в нижней части соединены с фланцами коллектора и через их выходные отверстия сообщаются с трубами выпускной системы автомобиля. Две отдельные части выпускного коллектора крепятся к головке и трубам выпуска по отдельности. [Автомобиль ГАЗ-3110 «Волга». Устройство, особенности эксплуатации и руководство по ремонту двигателей ЗМЗ 4062.10, 402.10, 4021.10. м.: Атласы автомобилей, 2000 г, стр. 21]The closest design for the same purpose to the claimed utility model in terms of features is the design of the exhaust manifold for internal combustion engines, with the exhaust manifold and intake pipe mounted to the same plane of the cylinder head, which has separate nozzles for each cylinder. The pipes, in pairs, of the first and fourth and, respectively, of the second and third cylinders in the lower part are connected to the flanges of the collector and through their outlet openings communicate with the pipes of the exhaust system of the car. Two separate parts of the exhaust manifold are attached to the head and exhaust pipes separately. [Car GAZ-3110 "Volga". The device, features of operation and repair manual for engines ZMZ 4062.10, 402.10, 4021.10. m.: Atlases of cars, 2000, p. 21]

Недостатком данной конструкции выпускного коллектора является то, что при работе известного устройства в зоне высоких температур, вследствие тепловых линейных расширений, возникает возможность изменения геометрии патрубков газопровода. Из-за этих изменений возникают перемещения фланцев патрубков относительно плоскости крепления к головке цилиндров. Возникающие перемещения приводят к повышенному короблению выпускного коллектора и как следствие нарушение герметичности выпускного канала, ухудшение условий демонтажа деталей коллектора при ремонте и к высокой вероятности образования трещин. Кроме того нижний фланец коллектора состоящий из двух отдельных фланцев с отдельными отверстиями затрудняет присоединение к нему нейтрализатора отработавших газов, необходимого для выполнения норм (Евро 4, Евро 5) по токсичности выхлопных газов двигателем в составе автомобиля.The disadvantage of this design of the exhaust manifold is that when the known device is in the high temperature zone, due to thermal linear expansions, it becomes possible to change the geometry of the gas pipe. Due to these changes, displacements of the flanges of the nozzles relative to the plane of attachment to the cylinder head occur. The resulting displacements lead to increased warpage of the exhaust manifold and, as a consequence, a violation of the tightness of the exhaust channel, deterioration of the conditions for dismantling the collector parts during repair and a high probability of cracking. In addition, the lower manifold flange, which consists of two separate flanges with separate openings, makes it difficult to attach an exhaust gas neutralizer to it, which is necessary to fulfill the standards (Euro 4, Euro 5) regarding the toxicity of exhaust gases from an engine in a vehicle.

Сущность полезной модели состоит в том, чтобы препятствовать изменению геометрии патрубков выпускного коллектора из-за термического напряжения за счет введения в конструкции коллектора элементов жесткости в виде специально расположенных ребер.The essence of the utility model is to prevent changes in the geometry of the pipes of the exhaust manifold due to thermal stress due to the introduction of stiffeners in the form of specially arranged ribs in the collector design.

Техническим результатом является повышенная надежность и долговечность работы выпускного коллектора в составе автомобиля, улучшение условий монтажа при сборке и ремонте двигателя внутреннего сгорания.The technical result is increased reliability and durability of the exhaust manifold in the vehicle, improved installation conditions during the assembly and repair of the internal combustion engine.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, состоящий из выпускных патрубков, фланцев крепления их к головке блока цилиндров, причем фланцы второго и третьего патрубка объединены в один и фланца единого для всех патрубков отвода отработавших газов, содержит ребра жесткости. А именно на патрубках первого и четвертого цилиндра с верхней стороны выполнено по одному ребру жесткости в виде площадок шириной равной ширине патрубка и толщиной равной толщине стенки патрубка, которые при приближении к фланцам крепления патрубков к головке цилиндров плавно переходят в два ребра с передней и задней стороны патрубка. С противоположной стороны ребра соединяются с ребрами толщиной 1,2-1,6 толщины стенок патрубка, которые по касательной плоскости опускаются соответственно от патрубка второго цилиндра на патрубок первого цилиндра и от патрубка третьего цилиндра на патрубок четвертого цилиндра. Кроме этого между патрубками второго и третьего цилиндра расположено ребро жесткости, а на первом и четвертом патрубке с задней стороны параллельно осевой линии патрубка от входного фланца расположено ребро жесткости под углом К=25-30 градусов.The specified technical result in the implementation of the utility model is achieved by the fact that the exhaust manifold of the internal combustion engine, consisting of exhaust nozzles, flanges for attaching them to the cylinder head, the flanges of the second and third nozzles combined into one and the flange of a single exhaust pipe, contains stiffening rib. Namely, on the nozzles of the first and fourth cylinders, one stiffening rib is made on the upper side in the form of platforms with a width equal to the width of the nozzle and a thickness equal to the thickness of the nozzle wall, which, when approaching the flanges of the nozzles to the cylinder head, smoothly pass into two ribs from the front and rear sides branch pipe. On the opposite side, the ribs are connected with ribs with a thickness of 1.2-1.6 of the wall thickness of the pipe, which are tangentially lowered from the pipe of the second cylinder to the pipe of the first cylinder and from the pipe of the third cylinder to the pipe of the fourth cylinder. In addition, a stiffener is located between the nozzles of the second and third cylinders, and a stiffener is located at the angle K = 25-30 degrees on the first and fourth nozzles from the rear side parallel to the axial line of the nozzle from the inlet flange.

Сущность полезной модели поясняется чертежами:The essence of the utility model is illustrated by drawings:

фиг. 1 - общий вид выпускного коллектора;FIG. 1 - general view of the exhaust manifold;

фиг. 2 - сечение А-А;FIG. 2 - section aa;

фиг. 3 - сечение Г-Г;FIG. 3 - section GG;

фиг. 4 - общий вид выпускного коллектора со стороны фланца крепления к головке;FIG. 4 is a general view of the exhaust manifold from the side of the mounting flange to the head;

фиг. 5 - вид Д;FIG. 5 - view D;

фиг. 6 - вид Е;FIG. 6 - view E;

фиг. 7 - сечение Б-Б;FIG. 7 - section BB;

фиг. 8 - сечение В-В.FIG. 8 - section bb.

Выпускной коллектор для двигателя внутреннего сгорания содержит патрубки первого цилиндра 1, второго цилиндра 2, третьего цилиндра 3, четвертого цилиндра 4 с фланцами 5, 6, 7. Все патрубки сходятся в общий фланец 8 присоединения нейтрализатора. На патрубках 1 и 4 с верхней стороны выполнено ребро жесткости 9 в виде площадки шириной равной ширине патрубка и толщиной равной толщине стенки патрубка. При приближении ребер 9 к фланцам 5 и 7 соответственно они каждый плавно переходят в ребро жесткости 10 с передней и в ребро жесткости 11 с задней стороны патрубков 1 и 4. С противоположной стороны ребра 9 соединяются с ребрами 13 толщиной равной 1,2-1,6 толщины стенок патрубка, которые по касательной плоскости к патрубку 2 опускаются, на патрубок 1 и аналогично по касательной плоскости к патрубку 3 опускаются на патрубок 4. Кроме этого между патрубками 2 и 3 расположено ребро жесткости 14, которое соединяет эти патрубки. На патрубках 1 и 4 с задней стороны параллельно осевой линии патрубка от входных фланцев 5 и 7 расположены ребра жесткости 12 под углом К=25-30 градусов.The exhaust manifold for the internal combustion engine contains nozzles of the first cylinder 1, second cylinder 2, third cylinder 3, fourth cylinder 4 with flanges 5, 6, 7. All nozzles converge into a common flange 8 of the neutralizer. On the pipes 1 and 4 on the upper side there is a stiffener 9 in the form of a platform with a width equal to the width of the pipe and a thickness equal to the thickness of the pipe wall. When the ribs 9 approach the flanges 5 and 7, respectively, they each smoothly pass into the stiffener 10 from the front and into the stiffener 11 from the rear side of the nozzles 1 and 4. On the opposite side, the ribs 9 are connected to the ribs 13 with a thickness of 1.2-1, 6 the wall thicknesses of the pipe, which are lowered along the tangent plane to the pipe 2, to the pipe 1 and similarly along the tangent plane to the pipe 3 are lowered to the pipe 4. In addition, a stiffener 14 is located between the pipes 2 and 3, which connects these pipes. On the nozzles 1 and 4 from the back side parallel to the axial line of the nozzle from the input flanges 5 and 7 are stiffening ribs 12 at an angle K = 25-30 degrees.

Работа выпускного коллектора осуществляется следующим образом:The work of the exhaust manifold is as follows:

Отработавшие газы из цилиндров проходят по выпускным каналам 1, 2, 3, 4 внутренние отверстия которых соединяются в отверстии 15 фланца 8 крепления нейтрализатора. При прохождении отработавших газов по патрубкам 1, 2, 3, 4 стенки выпускного коллектора нагреваются и термические расширения стремятся изменить геометрию каналов 1, 2, 3, 4, изменения которой влекут смещение фланцев 5, 6, 7 и 8, но ребра 9 плавно переходящие в ребра 10 и 11 совместно с ребрами 12 не дают возможности изменению геометрии патрубков 1 и 4, тем самым устраняя перемещения фланцев 5 и 7 крепления к головке блока цилиндров. Также ребра жесткости 13 совместно с перемычкой 14, образуя арочную конструкцию, препятствуют изменению геометрии при нагреве патрубков 2 и 3, тем самым устраняя перемещения фланца 6 крепления к головке цилиндров и фланца 8 крепления нейтрализатора отработавших газов.The exhaust gases from the cylinders pass through the exhaust channels 1, 2, 3, 4, the internal openings of which are connected in the hole 15 of the flange 8 of the fastener. With the passage of exhaust gases through pipes 1, 2, 3, 4, the walls of the exhaust manifold heat up and thermal expansions tend to change the geometry of the channels 1, 2, 3, 4, the changes of which entail the displacement of the flanges 5, 6, 7, and 8, but the ribs 9 smoothly transition in the ribs 10 and 11 together with the ribs 12 do not allow changing the geometry of the nozzles 1 and 4, thereby eliminating the movement of the flanges 5 and 7 of the attachment to the cylinder head. Also, the stiffening ribs 13 together with the jumper 14, forming an arched structure, prevent the geometry from changing when the pipes 2 and 3 are heated, thereby eliminating the movement of the fastening flange 6 to the cylinder head and the exhaust flange 8 mounting.

Преимущество заявленной полезной модели состоит в том, что по сравнению с известными конструкциями выпускных коллекторов для двигателей, у которых впускная труба и выпускной коллектор крепятся к одной и той же плоскости головки цилиндров, повышается надежность и долговечность работы выпускного коллектора, улучшаются условия сборки и снятия коллектора на двигателе. Это достигается выполнением на выпускных патрубках ребер жесткости, при этом они имеют определенное сечение, расположение и конфигурацию и находящиеся в зависимости от толщины стенки патрубка.The advantage of the claimed utility model is that, compared with the known designs of exhaust manifolds for engines in which the inlet pipe and exhaust manifold are attached to the same plane of the cylinder head, the reliability and durability of the exhaust manifold are improved, the conditions for assembling and removing the manifold are improved on the engine. This is achieved by the implementation of stiffening ribs on the exhaust pipes, while they have a certain cross-section, location and configuration and depending on the wall thickness of the pipe.

Claims (2)

1. Выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, состоящий из выпускных патрубков, фланцев крепления выпускных патрубков, отличающийся тем, что содержит ребра жесткости, которые выполнены между патрубками второго и третьего цилиндров, на патрубках первого и четвертого цилиндров, причем на патрубках первого и четвертого цилиндров ребра выполнены таким образом, что по одному ребру жесткости выполнено параллельно осевой линии патрубков от входного фланца и по одному ребру жесткости, расположенного с верхней стороны патрубка, выполнено в виде площадок, которые при приближении к фланцам крепления патрубков к головке цилиндров плавно переходят в два ребра с передней и задней стороны патрубка, а с противоположной стороны ребра соединяются с ребрами, которые опускаются по плоскостям, касательным к патрубкам второго и третьего цилиндров, соответственно от патрубка второго цилиндра на патрубок первого цилиндра и от патрубка третьего цилиндра на патрубок четвертого цилиндра.1. The exhaust manifold of an internal combustion engine, consisting of exhaust pipes, mounting flanges of the exhaust pipes, characterized in that it contains stiffeners that are made between the pipes of the second and third cylinders, on the pipes of the first and fourth cylinders, and on the pipes of the first and fourth cylinders of the rib made in such a way that one stiffener is parallel to the axial line of the nozzles from the inlet flange and one stiffener located on the upper side of the nozzle it is in the form of platforms that, when approaching the flanges of the nozzles to the cylinder head, smoothly transition into two ribs from the front and rear sides of the nozzle, and from the opposite side the ribs are connected to the ribs that fall along the planes tangent to the nozzles of the second and third cylinders, respectively from the nozzle of the second cylinder to the nozzle of the first cylinder and from the nozzle of the third cylinder to the nozzle of the fourth cylinder. 2. Выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания по п. 1, отличающийся тем, что ребра жесткости, выполненные на патрубках первого и четвертого цилиндров в виде площадок, имеют ширину, равную ширине патрубка, и толщину, равную толщине стенки патрубка.
Figure 00000001
2. The exhaust manifold of an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the stiffeners made on the nozzles of the first and fourth cylinders in the form of pads have a width equal to the width of the pipe and a thickness equal to the thickness of the pipe wall.
Figure 00000001
RU2014114926/06U 2014-04-14 2014-04-14 EXHAUST MANIFOLD OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE RU151680U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114926/06U RU151680U1 (en) 2014-04-14 2014-04-14 EXHAUST MANIFOLD OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114926/06U RU151680U1 (en) 2014-04-14 2014-04-14 EXHAUST MANIFOLD OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU151680U1 true RU151680U1 (en) 2015-04-10

Family

ID=53297088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014114926/06U RU151680U1 (en) 2014-04-14 2014-04-14 EXHAUST MANIFOLD OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU151680U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7793498B2 (en) Integrated charge air cooler and exhaust gas recirculation mixer
US8869525B2 (en) Exhaust-gas turbocharger
ATE471439T1 (en) EXHAUST SYSTEM FOR COMBUSTION ENGINE
JP5757280B2 (en) Exhaust manifold mounting structure for internal combustion engines
PL2288796T3 (en) Device for producing electrical energy from exhaust gas heat
KR20130037981A (en) Exhaust port structure of cylinder head
RU2012111436A (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH TWO TURBO COMPRESSORS AND METHOD OF ITS OPERATION
CN116529467A (en) Exhaust manifold having turbine connector with turbine feet
US9816428B2 (en) Exhaust manifold with turbo support
RU151680U1 (en) EXHAUST MANIFOLD OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US20130098009A1 (en) Exhaust system for a combustion engine
SE538422C2 (en) Pipe unit in a pipeline for a gaseous medium
CN203335189U (en) Three-way catalyst assembly of supercharged engine
ATE510114T1 (en) EXHAUST MANIFOLDS FOR COMBUSTION ENGINES
RU188244U1 (en) EXHAUST MANIFOLD OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
WO2013167726A3 (en) Vehicle, in particular racing vehicle
EP2872751B1 (en) Exhaust module and reciprocating engine
RU2014135737A (en) INFLATED INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF OPERATION OF SUCH ENGINE
RU49907U1 (en) EXHAUST MANIFOLD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU151355U1 (en) EXHAUST MANIFOLD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
CN207420688U (en) A kind of enmgine exhaust
JP2016205155A (en) Internal combustion engine
CN207526579U (en) A kind of novel water-cooled charge air cooler integrated intake manifold inner-cavity structure
CN107429598B (en) Apparatus for attaching an exhaust collector
JP5251220B2 (en) Piping joint structure

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20150513

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20160610

PD9K Change of name of utility model owner