RU202147U1 - EXHAUST MANIFOLD OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents
EXHAUST MANIFOLD OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU202147U1 RU202147U1 RU2020132089U RU2020132089U RU202147U1 RU 202147 U1 RU202147 U1 RU 202147U1 RU 2020132089 U RU2020132089 U RU 2020132089U RU 2020132089 U RU2020132089 U RU 2020132089U RU 202147 U1 RU202147 U1 RU 202147U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flanges
- pipeline
- compensator
- internal combustion
- pipelines
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
- F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
Выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания содержит прямолинейный и криволинейный трубопроводы (1) и (2), а также шесть патрубков (3-8) с фланцами (9-14) крепления к головкам цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Компенсатор (15) с вкладышем (16) установлен между частями трубопровода (1) и (2). Соединение частей трубопровода и компенсатора осуществляют посредством V-образных хомутов (17). Фланцы (21) и (22) трубопроводов соединяют с фланцами (23) и (24) компенсатора (15), жестко соединенными посредством сварки с его сильфонной частью. Соединяемые между собой торцы фланцев (21, 23) трубопровода и фланцы (22, 24) компенсатора выполнены многоступенчатыми с возможностью сопряжения между собой с малым зазором и образованием лабиринтного уплотнения. На концах вкладыша (16) выполнены сферические участки (25) для компенсации углового перемещения трубопроводов (1) и (2). Сферические участки (25) сопрягаются с соответствующими цилиндрическими поверхностями (26) и (27) трубопроводов (1) и (2). Техническое решение обеспечивает герметичность и надежность соединения и устройства в целом, а также увеличивает срок службы работы выпускного коллектора. 3 ил.The exhaust manifold of an internal combustion engine contains straight and curved pipelines (1) and (2), as well as six branch pipes (3-8) with flanges (9-14) for attaching to the cylinder heads of the internal combustion engine. The compensator (15) with an insert (16) is installed between the parts of the pipeline (1) and (2). The connection of the parts of the pipeline and the compensator is carried out by means of V-shaped clamps (17). The flanges (21) and (22) of the pipelines are connected to the flanges (23) and (24) of the compensator (15), rigidly connected by welding to its bellows part. The connected ends of the pipeline flanges (21, 23) and the compensator flanges (22, 24) are made multi-stage with the possibility of mating with each other with a small gap and the formation of a labyrinth seal. At the ends of the liner (16), spherical sections (25) are made to compensate for the angular movement of pipelines (1) and (2). The spherical sections (25) mate with the corresponding cylindrical surfaces (26) and (27) of the pipelines (1) and (2). The technical solution ensures tightness and reliability of the connection and the device as a whole, and also increases the service life of the exhaust manifold. 3 ill.
Description
Полезная модель относится к двигателестроению, а именно к конструкции системы выпуска отработавших газов в двигателях внутреннего сгорания.The utility model relates to engine building, namely, to the design of the exhaust system in internal combustion engines.
Известен выпускной коллектор двигателя, состоящий из двух частей, на месте соединения которых надет и приварен гофр (JP №4568582 В2, МПК F01N 7/10 (2006.01), опубликовано 30.04.2009).Known engine exhaust manifold, consisting of two parts, at the junction of which is put on and welded corrugation (JP No. 4568582 B2, IPC F01N 7/10 (2006.01), published on 30.04.2009).
Известное решение имеет недостаточные показатели по надежности, так как при работе в зоне высоких температур, вследствие тепловых линейных расширений, возникает опасность изменения геометрии патрубков, коробления выпускного коллектора, приводящая к ухудшению условий демонтажа деталей коллектора при ремонте, нарушению герметичности соединений и к высокой вероятности образования трещин.The known solution has insufficient reliability indicators, since when operating in a high temperature zone, due to thermal linear expansion, there is a danger of changing the geometry of the pipes, warping the exhaust manifold, leading to a deterioration in the conditions for dismantling the manifold parts during repair, a violation of the tightness of the joints and a high probability of formation cracks.
Также известно соединение фланцево-хомутовое, предназначенное в том числе для соединения составных частей выпускных коллекторов ДВС, содержащее трубы с фланцами на концах трубопровода, кольцевой уплотнительный элемент, установленный в конических проточках, выполненных на сопрягаемых поверхностях фланцев, крепежный элемент в виде V-образного хомута, стягивающий фланцы по наружной поверхности, центрирующий элемент в виде кольца, установленный в ступенчатых проточках, выполненных на внутренней поверхности фланцев, и контактирующий с уплотнительным элементом, центральную втулку и тонкостенный компенсатор в виде гофрированной трубки, при этом концы центральной втулки сопрягаются по внутренней цилиндрической поверхности фланцев с концами труб трубопровода, а тонкостенный компенсатор сопрягается концами по наружной поверхности фланцев упомянутого компенсатора, кроме того, фланцы трубопровода выполнены за одно целое с трубами.It is also known a flange-clamp connection, intended, among other things, for connecting the components of the exhaust manifolds of an internal combustion engine, containing pipes with flanges at the ends of the pipeline, an annular sealing element installed in conical grooves made on the mating surfaces of the flanges, a fastening element in the form of a V-shaped clamp , tightening the flanges along the outer surface, a centering element in the form of a ring, installed in stepped grooves made on the inner surface of the flanges and in contact with the sealing element, a central sleeve and a thin-walled compensator in the form of a corrugated tube, while the ends of the central sleeve are mated along the inner cylindrical surface flanges with the ends of the pipeline, and the thin-walled expansion joint is mated with the ends along the outer surface of the flanges of the said expansion joint, in addition, the pipeline flanges are made in one piece with the pipes.
Из-за наличия центрующих элементов в виде колец, установленных в конических проточках на сопрягаемых поверхностях фланцев и уплотнительных элементов, снижается надежность соединения и устройства в целом.Due to the presence of centering elements in the form of rings installed in the conical grooves on the mating surfaces of the flanges and sealing elements, the reliability of the connection and the device as a whole is reduced.
Прототипом к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, содержащий трубопровод, к которому подсоединены патрубки с фланцами крепления к головкам цилиндров двигателя, выполненный составным и имеющий компенсатор с вкладышем, расположенным между частями трубопровода, при этом компенсатор закреплен с двух сторон V-образными хомутами, оси патрубков расположены перпендикулярно оси трубопровода, а на двух фланцах патрубков имеются ребра жесткости (RU №188244 U1, МПК F01N 13/10 (2010.01), опубликовано 04.04.2019).The prototype to the claimed technical solution in terms of the combination of essential features and the achieved technical result is the exhaust manifold of an internal combustion engine, containing a pipeline to which pipes with flanges of attachment to the engine cylinder heads are connected, made composite and having an expansion joint with an insert located between the parts of the pipeline, while the expansion joint is fixed on both sides with V-shaped clamps, the axes of the nozzles are located perpendicular to the axis of the pipeline, and there are stiffeners on the two flanges of the nozzles (RU No. 188244 U1, IPC F01N 13/10 (2010.01), published 04.04.2019).
Недостатком данного технического решения является то, что, исходя из технологичности конструкции, принимая толщину фланцев компенсатора равной толщине сильфонной его части, недостаточно обеспечивается надежность фланцевого соединения. Это проявляется появлением негерметичности соединения. Кроме того, при работе в зоне высоких температур, вследствие тепловых линейных расширений также возникает возможность изменения геометрии фланцев компенсатора вследствие процесса коробления и вероятность образования трещин на поверхности фланцев.The disadvantage of this technical solution is that, based on the manufacturability of the design, taking the thickness of the expansion joint flanges equal to the thickness of its bellows part, the reliability of the flange connection is insufficiently ensured. This is manifested by the appearance of a leakage of the connection. In addition, when working in a high temperature zone, due to thermal linear expansion, there is also the possibility of changing the geometry of the expansion joint flanges due to the warpage process and the likelihood of cracking on the surface of the flanges.
Задачей данной полезной модели является повышение надежности устройства.The objective of this utility model is to improve the reliability of the device.
Поставленная задача достигается тем, что в выпускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания, содержащем составной трубопровод с патрубками, выполненными за одно целое с ним и снабженными фланцами крепления к головкам цилиндров двигателя и турбокомпрессору, а также ребрами жесткости, компенсатор, размещенный между частями трубопровода, закрепленный своими фланцами к фланцам трубопровода V-образными хомутами, установленный внутри компенсатора вкладыш, компенсатор выполнен в виде тонкостенной гофрированной трубки, жестко закрепленной к фланцам, вкладыш имеет на концах сферические участки, которыми он сопрягается по внутренней цилиндрической поверхности фланцев с концами труб трубопровода, при этом соединяемые между собой торцы фланцев трубопровода и компенсатора выполнены многоступенчатыми с возможностью сопряжения между собой с малым зазором.The task is achieved by the fact that in the exhaust manifold of an internal combustion engine, containing a composite pipeline with pipes made in one piece with it and equipped with flanges for attaching to the engine cylinder heads and the turbocharger, as well as stiffeners, an expansion joint located between the parts of the pipeline, fixed by its own flanges to the pipeline flanges with V-shaped clamps, a liner installed inside the compensator, the compensator is made in the form of a thin-walled corrugated tube rigidly fixed to the flanges, the liner has spherical sections at the ends, with which it mates along the inner cylindrical surface of the flanges with the ends of the pipeline pipes, while being connected the ends of the pipeline flanges and the compensator are made multistage with each other, with the possibility of mating with each other with a small gap.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что компенсатор выполнен в виде тонкостенной гофрированной трубки, жестко закрепленной к фланцам, вкладыш имеет на концах сферические участки, которыми он сопрягается по внутренней цилиндрической поверхности фланцев с концами труб трубопровода, при этом соединяемые между собой торцы фланцев трубопровода и компенсатора выполнены многоступенчатыми с возможностью сопряжения между собой с малым зазором, позволяет повысить надежность и долговечность устройства.The set of distinctive features, consisting in the fact that the compensator is made in the form of a thin-walled corrugated tube rigidly fixed to the flanges, the liner has spherical sections at the ends, which it mates on the inner cylindrical surface of the flanges with the ends of the pipeline pipes, while the ends of the pipeline flanges are connected to each other and the compensator are made multi-stage with the possibility of interfacing with each other with a small gap, which improves the reliability and durability of the device.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники.The analysis of the known technical solutions, carried out according to scientific, technical and patent documentation, showed that the set of essential features of the proposed technical solution is not known from the prior art.
Полезная модель поясняется следующими чертежами:The utility model is illustrated by the following drawings:
фиг. 1 - выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, общий вид спереди;fig. 1 - an exhaust manifold of an internal combustion engine, general front view;
фиг. 2 - то же, в разрезе;fig. 2 - the same, in section;
фиг. 3 - то же, увеличенное изображение выносного элемента А на фиг. 2.fig. 3 is the same enlarged view of the detail A in FIG. 2.
Выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания содержит прямолинейный и криволинейный трубопроводы 1 и 2, а также шесть патрубков 3-8 с фланцами 9-14 крепления к головкам цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Оси патрубков 4, 6, 7 расположены перпендикулярно оси трубопровода 1, а оси патрубков 3, 5, 8 расположены под разным углом к оси трубопровода 2.The exhaust manifold of an internal combustion engine contains straight and
Компенсатор 15, сильфонная часть которого выполнена в виде тонкостенной гофрированной трубки, с размещенным внутри вкладышем 16 установлен между частями трубопровода 1 и 2. Соединение частей трубопровода и компенсатора осуществляют посредством V-образных хомутов 17.The
На трубопроводе 2 выполнен фланец 18 для соединения с турбокомпрессором, при этом в месте перехода фланца 18 в тело трубопровода 2 имеются ребра жесткости 19. Также на трубопроводе 2 расположены ребра жесткости 20 для придания жесткости и прочности между фланцами 12, 13 патрубков 6, 7 и телом трубопровода.On the
Фланцы 21 и 22 трубопроводов соединяют с фланцами 23 и 24 компенсатора 15, жестко соединенными посредством сварки с его сильфонной частью. Соединяемые между собой торцы фланцев 21, 23 трубопровода и фланцы 22, 24 компенсатора выполнены многоступенчатыми с возможностью сопряжения между собой с малым зазором и образованием лабиринтного уплотнения. При этом геометрия привалочных поверхностей фланцев обеспечивает как взаимное центрирование самих фланцев при сборке соединений, так и улучшенные их уплотняющие качества, что положительно влияет на надежность соединения и устройства в целом.The
На концах вкладыша 16 выполнены сферические участки 25 для компенсации углового перемещения трубопроводов 1 и 2. Сферические участки 25 сопрягаются с соответствующими цилиндрическими поверхностями 26 и 27 трубопроводов 1 и 2.At the ends of the
Многоступенчатые фланцы трубопроводов 1 и 2 и компенсатора 15 совместно с V-образными хомутами 17 обеспечивают надежность соединения трубопроводов 1 и 2, препятствует перемещению фланцев патрубков относительно плоскости крепления к головке цилиндров двигателя. Имеющиеся ребра жесткости 19 и 20 обеспечивают надежность и долговечность работы выпускного коллектора в целом, исключая образование трещин.Multistage flanges of
Выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания выполнен составным, в качестве основного материала преимущественно используется жаропрочный чугун, а тонкостенные его составные части изготавливаются из сталей разных марок, обеспечивающих их работоспособность в условиях эксплуатации.The exhaust manifold of an internal combustion engine is made of composite, heat-resistant cast iron is mainly used as the main material, and its thin-walled components are made of steels of different grades, which ensure their operability under operating conditions.
Работа выпускного коллектора осуществляется следующим образом.The exhaust manifold operates as follows.
Патрубки 3-8 с фланцами 9-14 трубопроводов 1 и 2 соединяются с головками цилиндров двигателя внутреннего сгорания при помощи резьбового соединения с применением уплотнительной прокладки в каждом образованном стыке. При работе двигателя внутреннего сгорания отработавшие газы с высокой температурой, проходят через внутреннюю полость патрубков 3-8, а затем плавно изменяют направление течения и поступают из трубопровода 1 и 2 в турбокомпрессор для привода колеса турбины. При этом отработавшие газы нагревают трубопроводы 1 и 2, тепловое удлинение воспринимается компенсаторам 15, при этом он сжимается. Прямое воздействие отработавших газов воспринимается вкладышем 16, а герметичность соединения трубопроводов 1 и 2 обеспечивается конструкцией компенсатора 15 с имеющимися фланцевыми соединениями.Branch pipes 3-8 with flanges 9-14 of
Заявляемое техническое решение позволяет обеспечить герметичность и надежность соединения, что также увеличивает срок службы работы выпускного коллектора.The claimed technical solution allows to ensure tightness and reliability of the connection, which also increases the service life of the exhaust manifold.
Реализация полезной модели возможна на стандартном технологическом оборудовании с применением ранее освоенных технологий.The implementation of the utility model is possible on standard technological equipment using previously mastered technologies.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020132089U RU202147U1 (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | EXHAUST MANIFOLD OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020132089U RU202147U1 (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | EXHAUST MANIFOLD OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU202147U1 true RU202147U1 (en) | 2021-02-04 |
Family
ID=74551176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020132089U RU202147U1 (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | EXHAUST MANIFOLD OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU202147U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2832559C1 (en) * | 2024-01-09 | 2024-12-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Челябинский тракторный завод - УРАЛТРАК" | Exhaust system of v-shaped 12-cylinder internal combustion engine with gas turbine supercharging |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5689954A (en) * | 1995-04-13 | 1997-11-25 | Mercedes-Benz A.G. | Exhaust gas manifold for an internal combustion engine and method of making such exhaust gas manifold |
RU72274U1 (en) * | 2007-06-15 | 2008-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "РОССКАТавто" | EXHAUST MANIFOLD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
WO2009114568A2 (en) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | Borgwarner Inc. | Exhaust manifold of an internal combustion engine |
RU188244U1 (en) * | 2018-05-29 | 2019-04-04 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | EXHAUST MANIFOLD OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
-
2020
- 2020-09-28 RU RU2020132089U patent/RU202147U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5689954A (en) * | 1995-04-13 | 1997-11-25 | Mercedes-Benz A.G. | Exhaust gas manifold for an internal combustion engine and method of making such exhaust gas manifold |
RU72274U1 (en) * | 2007-06-15 | 2008-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "РОССКАТавто" | EXHAUST MANIFOLD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
WO2009114568A2 (en) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | Borgwarner Inc. | Exhaust manifold of an internal combustion engine |
RU188244U1 (en) * | 2018-05-29 | 2019-04-04 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | EXHAUST MANIFOLD OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2832559C1 (en) * | 2024-01-09 | 2024-12-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Челябинский тракторный завод - УРАЛТРАК" | Exhaust system of v-shaped 12-cylinder internal combustion engine with gas turbine supercharging |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9376936B2 (en) | Exhaust gas turbocharger housing | |
JP5384692B2 (en) | Exhaust turbocharger | |
US6604358B2 (en) | Exhaust manifold | |
US20100316494A1 (en) | Turbine housing for gas turbochargers | |
US8096130B2 (en) | Fuel conveying member for a gas turbine engine | |
JP2015523511A (en) | Metal gasket | |
RU2646166C1 (en) | Pipe assembly for the gaseous media pipeline | |
RU202147U1 (en) | EXHAUST MANIFOLD OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
CN108930858B (en) | Connecting flange for double-wall high-pressure gas pipe | |
RU2535437C1 (en) | Pipe unit in channel for gaseous medium | |
JP5800792B2 (en) | Connecting flange for high pressure conduit | |
JPH0262684B2 (en) | ||
US5661976A (en) | Gasketless coupling | |
JPS6114573Y2 (en) | ||
KR101048134B1 (en) | Bellows Connector on Exhaust Manifold | |
RU193279U1 (en) | CONNECTION FLANGE-CLIP | |
JPS621378Y2 (en) | ||
JPS6339371Y2 (en) | ||
JP7492465B2 (en) | Exhaust pipe and engine | |
JP7614047B2 (en) | engine | |
CN111173606B (en) | Integral wave-shaped expansion joint of honeycomb duct | |
JPS6245046Y2 (en) | ||
US20210180503A1 (en) | Thin walled welded connection | |
JP3211233U (en) | Connection piping for exhaust system parts | |
JPH0874570A (en) | Connecting structure of exhaust manifold and turbosupercharger |