排氣歧管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型一般涉及排氣歧管，并且更具體涉及一種護(hù)套冷卻式排氣歧管。
【背景技術(shù)】
[0002]國際安全標(biāo)準(zhǔn)通常規(guī)定發(fā)動機(jī)環(huán)境的最大表面溫度。發(fā)動機(jī)的一個(gè)部件為排氣歧管，其將來自多個(gè)發(fā)動機(jī)汽缸排氣積聚到一個(gè)排氣管內(nèi)。在海洋環(huán)境中，護(hù)套冷卻是一種用于遵守規(guī)定的最大表面溫度的安全標(biāo)準(zhǔn)的方法。冷卻液護(hù)套可防護(hù)并冷卻與發(fā)動機(jī)連接的熱排氣歧管，因此將表面溫度維持在低于規(guī)定的最大值以下。此類護(hù)套冷卻式排氣歧管可用焊接的或鑄造的金屬構(gòu)造而成。
[0003]現(xiàn)有的排氣歧管，諸如在Kashmerich的美國專利N0.3，921，398中所公開的排氣歧管，具有用鑄造鋁構(gòu)造的部分并且包括用于降低排氣歧管的表面溫度的冷卻護(hù)套。用于構(gòu)造此類排氣歧管的現(xiàn)有鑄造方法需要一種復(fù)雜及資源密集的制造工藝，其在組裝鑄造部分后常需要鑄造多個(gè)零件。本實(shí)用新型旨在減輕或消除以上討論的缺點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型涉及新的排氣歧管設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)易于制造，從而降低制造過程的成本。為降低制造排氣歧管的困難和成本，所提出的排氣歧管具有護(hù)套冷卻的一部分外壁和護(hù)套未冷卻的一部分外壁。當(dāng)排氣歧管固定到發(fā)動機(jī)組時(shí)，外部的非冷卻部分不暴露給操作者。
[0005]排氣歧管在一個(gè)橫向側(cè)上可包括多個(gè)排氣入口，以便與發(fā)動機(jī)汽缸出口相匹配?？v向排氣通道將來自入口的排氣合并，并將其導(dǎo)向排氣歧管的排氣出口。排氣歧管也可包括位于縱向排氣通道與外壁之間的冷卻液通道。冷卻液通道可通過入口孔進(jìn)冷卻液，而出口孔可使冷卻液排出排氣歧管。
[0006]所公開的排氣歧管包括在排氣歧管的非冷卻液冷卻側(cè)上的孔洞或氣袋凹槽，該孔洞或氣袋凹槽在面向發(fā)動機(jī)汽缸的排氣歧管的橫向側(cè)的排氣入口之間。因?yàn)樵摎獯疾鄄贾迷谂艢馊肟谥g，所以它們在排氣歧管附接到發(fā)動機(jī)時(shí)不會暴露。因此，氣袋凹槽無需遵守表層表面溫度安全條例。這些氣袋凹槽形成排氣歧管外壁的非冷卻部分。在鑄造過程中，用于形成氣袋凹槽的材料也可向排氣入口提供內(nèi)部支承。氣袋凹槽也可減少在鑄造過程中所需的用于制造排氣歧管的芯的數(shù)目。該氣袋凹槽也可簡化在鑄造過程中使用的芯的形狀。
[0007]一種排氣歧管，包括:位于所述排氣歧管外壁的第一橫向側(cè)上的多個(gè)排氣入口 ；由縱向內(nèi)壁形成的縱向排氣通道，其中所述多個(gè)排氣入口使排氣流入并匯入所述縱向排氣通道；排氣出口，其中所述排氣出口使來自所述縱向排氣通道的排氣從所述排氣歧管排出；位于所述排氣歧管的所述縱向內(nèi)壁與所述外壁的第二橫向側(cè)、頂側(cè)和底側(cè)之間的縱向冷卻通道；以及位于所述排氣歧管的所述外壁的所述第一橫向側(cè)上的多個(gè)氣袋凹槽，其中所述氣袋凹槽由在所述排氣歧管的所述外壁的所述第一橫向側(cè)上的凹陷形成。
[0008]還包括外壁的第二遠(yuǎn)端的冷卻液入口孔，使冷卻液能夠流入所述縱向冷卻液通道。
[0009]所述外壁的頂側(cè)的第一冷卻液出口孔使冷卻液能夠從所述縱向冷卻液通道排出，并從所述排氣歧管流出。
[0010]所述外壁的底側(cè)上的第二冷卻液出口孔處的冷卻液從所述縱向冷卻液通道排出，并從所述排氣歧管流出。
[0011]所述排氣歧管由鋁合金制成。
[0012]進(jìn)一步包括:溫度傳感器口 ；壓力傳感器口 ；以及開關(guān)附接機(jī)構(gòu)。
[0013]本實(shí)用新型的上述技術(shù)解決方案提供了易于制造的排氣歧管設(shè)計(jì)，從而降低制造過程的成本。
【附圖說明】
[0014]圖1為示例性排氣歧管的第一橫向側(cè)的透視圖。
[0015]圖2為示例性排氣歧管的第二橫向側(cè)的透視圖。
[0016]圖3為從示例性排氣歧管底側(cè)看到的剖視圖。
[0017]圖4為示例性排氣歧管的第一橫向側(cè)的主視圖。
[0018]圖5為從示例性排氣歧管第二橫向側(cè)看到的剖視圖。
[0019]圖6為從示例性排氣歧管第一遠(yuǎn)端看到的剖視圖。
[0020]圖7為示出示例性方法的步驟的流程圖。
[0021]圖8為在用于鑄造排氣歧管的方法中使用的示例性鑄芯的透視圖。
[0022]圖9為從在用于鑄造排氣歧管的方法中使用的示例性鑄芯的第一遠(yuǎn)端看到的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]在以下詳細(xì)說明中，參考形成本文一部分的附圖。除非上下文另有指明，否則在圖中，類似標(biāo)記通常標(biāo)識類似的部件。在詳細(xì)說明、附圖和權(quán)利要求中所述的示例性實(shí)施例并不意味著限定。也可使用其它實(shí)施例，也可作其它變更。容易理解的是，如在此的一般描述及圖中所示，本實(shí)用新型的各方面可以多種不同的構(gòu)造進(jìn)行設(shè)置、替換、組合和設(shè)計(jì)，所有這些都想到并構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分。
[0024]圖1-圖6示出了示例性排氣歧管100的多個(gè)透視圖和剖視圖。外壁120的第一橫向側(cè)可具有多個(gè)氣袋凹槽121-125。外壁120的第一橫向側(cè)可以為與發(fā)動機(jī)連接的示例性排氣歧管100的側(cè)面。氣袋凹槽121-125可布置在排氣入口 131-136之間。在使用中，氣袋凹槽121-125在排氣歧管100附接到發(fā)動機(jī)時(shí)不暴露。因?yàn)闅獯疾?21-125在使用期間不暴露，所述這些氣袋凹槽121-125無需遵守表層表面溫度安全條例。在排氣歧管100的生產(chǎn)中，氣袋凹槽121-125也可對排氣入口 131-136的形成提供內(nèi)部支承。如以下對示例性方法200和圖7的詳細(xì)描述，可通過砂模鑄造生產(chǎn)排氣歧管100。在砂模鑄造過程中，氣袋凹槽121-125能夠減少在鑄造過程中所需的芯的數(shù)量，并且可進(jìn)一步簡化創(chuàng)建排氣歧管100所需的芯的形狀。
[0025]本實(shí)用新型構(gòu)思了示例性排氣歧管100的實(shí)施例，其中將在示例性排氣歧管100的外壁120的第一橫向側(cè)上的不同數(shù)量的排氣入口 131-136并入示例性排氣歧管100。排氣入口 131-136的數(shù)量可視發(fā)動機(jī)中的發(fā)動機(jī)汽缸數(shù)量而定，其中示例性排氣歧管100連接到該發(fā)動機(jī)。隨著排氣入口 131-136數(shù)量的變化，氣袋凹槽121-125的數(shù)量可相應(yīng)變化。
[0026]如圖1、圖2、圖4和圖5所示，示例性排氣歧管100在外壁150的第一遠(yuǎn)端處可具有排氣出口 137。排氣出口 137可以為示例性排氣歧管100的肘部143的一部分，該肘部143環(huán)繞外壁頂側(cè)127向上彎曲。在其他實(shí)施例中，排氣出口 137可位于示例性排氣歧管100上的不同位置，以適應(yīng)與其它發(fā)動機(jī)部件部件連接，例如渦輪增壓器。示例性排氣歧管100在外壁152的第二遠(yuǎn)端可具有冷卻液入口孔141。示例性排氣歧管100在外壁的頂側(cè)127上可具有第一冷卻液出口孔142。示例性排氣歧管100在外壁的底側(cè)128上可具有第二冷卻液出口孔143。
[0027]如圖3、圖5和圖6所示，示例性排氣歧管100的內(nèi)部可具有縱向排氣通道130，該通道130從外壁152的第二遠(yuǎn)端縱向延伸到外壁150的第一遠(yuǎn)端。示例性排氣歧管100可具有縱向冷卻液通道140，該縱向冷卻液通道140從外壁152的第二遠(yuǎn)端縱向延伸到外壁150的第一遠(yuǎn)端?？v向排氣通道130和縱向冷卻液通道140可由縱向內(nèi)壁138分離。
[0028]示例性排氣歧管100在示例性排氣歧管100的外壁上可具有多個(gè)傳感器端。如圖1和圖2所示，溫度傳感器口 162能夠測量在示例性排氣歧管100內(nèi)用于冷卻的冷卻液的溫度。圖1所示的溫度傳感器口 162在示例性排氣歧管100的外壁的頂側(cè)127上，但是可位于示例性排氣歧管100的外壁上的任何地方。在所公開的實(shí)用新型的其它實(shí)施例中，多個(gè)溫度傳感器口 162可用于測量示例性排氣歧管的外壁表層溫度，冷卻液的溫度，或排氣的溫度。在溫度端口 161中使用的傳感器可與位于示例性排氣歧管100上的開關(guān)連通。通過使用第一開關(guān)附接結(jié)構(gòu)163并可能使用第二附接機(jī)構(gòu)164可將該開關(guān)固定到示例性排氣歧管100。在排氣歧管的工作中，可以有多個(gè)開關(guān)與多個(gè)溫度傳感器連通。如果示例性排氣歧管的外壁表層的溫度，排氣的溫度，或冷卻液的溫度上升到閾值以上或下降到閾值以下，則開關(guān)就可以改變排氣歧管的操作，或關(guān)閉包括排氣歧管的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。
[0029]如圖1、圖2和圖4所示，壓力孔161能夠測量示例性排氣歧管100內(nèi)的壓力。圖1所示的壓力孔161在示例性排氣歧管100的外壁152的第二遠(yuǎn)端上，但是可位于示例性排氣歧管100的外壁上的任何地方。在所公開的實(shí)用新型的其它實(shí)施例中，多個(gè)壓力孔161可用于測量冷卻液的壓力或排氣的壓力。在壓力孔161中使用的傳感器可與位于示例性排氣歧管100上的開關(guān)連通，該開關(guān)可通過第一開關(guān)附接機(jī)構(gòu)163并且可能通過第二附接機(jī)構(gòu)164固定。在排氣歧管的操作中，可以有多個(gè)開關(guān)與多個(gè)壓力傳感器連通。如果排氣的壓力或冷卻液的壓力上升到閾值以上或下降到閾值以下，則開關(guān)可改變排氣歧管的操作，或關(guān)閉包括排氣歧管的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。
[0030]如圖1、圖2、圖4和圖5所示，安裝附接結(jié)構(gòu)165可位于示例性排氣歧管100的外壁127的頂側(cè)上。安裝附接結(jié)構(gòu)165可用于將示例性排氣歧管100固定到發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的其它部分。本實(shí)用新型想到多個(gè)用于將示例性排氣歧管100固定到發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的多個(gè)部分的安裝附接機(jī)構(gòu)165。
[0031]如圖1、圖2、圖4和圖5所示，螺栓孔180可位于示例性排氣歧管100的外壁120的第一橫向側(cè)上。螺栓孔180可穿過示例性排氣歧管100的主體，從外壁126的第二橫向側(cè)延伸到外壁120的第一橫向側(cè)。螺栓孔180可用于將示例性排氣歧管100固定到發(fā)動機(jī)缸蓋。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)成螺栓孔180在示例性排氣歧管100內(nèi)以不同間隔和位置分布，并且在外壁120的第一橫向側(cè)上以不同間隔和位置離開示例性排氣歧管100。
[0032]如圖1和圖4