CN109281745A - 隔热聚能套管式排气管与气缸盖连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种排气管与气缸盖连接结构，具体的说是一种隔热聚能套管式排气管与气缸盖连接结构，属于汽车发动机技术领域。其包括气缸盖、隔热聚能套管和排气管，气缸盖安装孔内连接隔热聚能套管，隔热聚能套管穿过气缸盖排气道孔和垫片中心孔伸入排气管安装孔中。本发明通过采用隔热套管结构将高温废气和垫片有效隔离，避免垫片受高温废气的冲蚀和腐蚀，解决了垫片受热不均产生热应力的问题，降低了垫片的整体工作温度，改善了使用环境，能有效延长垫片的使用寿命；通过采用隔热套管结构可以实现排气管安装位置的定位，使排气管安装更加便利。
Description
技术领域
本发明涉及一种排气管与气缸盖连接结构，具体的说是一种隔热聚能套管式排气管与气缸盖连接结构，属于汽车发动机技术领域。
背景技术
目前，商用车发动机排气管与气缸盖的连接均采用平面法兰加垫片的结构形式。由于排气管受热易产生一定程度的伸缩变形，会对垫片挤压导致失效漏气以及垫片存在受高温废气直接冲蚀和腐蚀而失效的问题。因此，各发动机厂家通过优化采用在垫片表面喷涂耐高温润滑剂或采用石墨复合垫片或多层金属垫片来解决排气管变形对垫片挤压以及垫片受高温废气冲蚀的问题，以实现排气管与气缸盖间的连接及保持较长时间的密封寿命。
通过在垫片表面喷涂耐高温润滑剂或采用石墨复合垫片或多层金属垫片，一定程度上可以解决因排气管变形导致垫片受挤压损坏的问题，但对高温废气直接冲蚀和腐蚀垫片问题不能很好解决。主要由于垫片内部边沿通常会直接与发动机高温废气接触，会收到高温废气的直接腐蚀。甚至因产品设计或装配工艺问题往往导致垫片内孔与气缸盖排气道孔没有完全对齐而发生偏心安装，会导致垫片内孔部分受到高温废气的直接冲蚀，此时垫片其他部分与气缸盖紧密接触，由于气缸盖处通常有冷却水道，温度比较低，会导致垫片内孔部分与其他部分会存在较大温差梯度，垫片本身会存在比较大的热应力。在发动机长期使用后，因废气的不断冲蚀腐蚀以及热应力的持续作用便会导致垫片在热应力较大处出现裂纹或断裂而导致失效漏气，泄漏的废气会污染大气环境。
同时，现有排气歧管结构没有排气热量回收的作用，低温环境下，过低排气温度会增加SCR后处理***尿素结晶的风险。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种隔热聚能套管式排气管与气缸盖连接结构，在排气管与气缸盖间增加隔热套管，利用止口式的连接结构有效保护排气管垫片内孔不与高温废气直接接触，更不会受到高温废气的直接冲蚀和腐蚀，实现垫片整体结构均处于几乎相同的工作温度，彻底解决垫片热应力的问题，在发动机长期使用后，垫片不会因受废气腐蚀或热应力过大而出现裂纹或断裂，能有效延长垫片的密封性能和使用寿命；同时，对于目前采用SCR技术进行废气处理的发动机，隔热套管能够提升排气的温度，提高废气处理的工作温度，提高SCR后处理器的净化效率，可以减少SCR***尿素喷射量，降低使用成本，可以改善低温环境下，因排气温度过低导致尿素结晶的问题。
按照本发明提供的技术方案，隔热聚能套管式排气管与气缸盖连接结构包括气缸盖、隔热聚能套管和排气管，其特征是：气缸盖上设有气缸盖螺纹孔，气缸盖螺纹孔上通过螺栓连接排气管，排气管面向气缸盖一侧设有排气管安装孔；气缸盖和排气管接触端面之间设有垫片，垫片中心设有垫片中心孔；气缸盖内从内到外依次设有气缸盖安装孔和气缸盖排气道孔，气缸盖安装孔内连接隔热聚能套管，隔热聚能套管穿过气缸盖排气道孔和垫片中心孔伸入排气管安装孔中。
进一步的，垫片为单层金属垫片。
进一步的，隔热聚能套管通过螺纹连接在气缸盖安装孔内。
进一步的，隔热聚能套管和气缸盖排气道孔之间留有间隙。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明结构简单、紧凑、合理，通过采用隔热套管结构将高温废气和垫片有效隔离，避免垫片受高温废气的冲蚀和腐蚀，解决了垫片受热不均产生热应力的问题，降低了垫片的整体工作温度，改善了使用环境，能有效延长垫片的使用寿命；通过采用隔热套管结构可以实现排气管安装位置的定位，使排气管安装更加便利；使垫片整体工作温度降低，可以使用结构更加简单和成本更低的单层金属垫片来实现密封功能；隔热套管与气缸盖排气道间保留有一定的间隙，高温废气不能直接向气缸盖排气道壁传递热量，降低废气向气缸盖排气道壁的传热效率，因此，隔热套管能够起到聚集热能的作用，可以使高温废气不被气缸盖水道的冷却液冷却而保持更高的温度，更高的废气温度将有利于提升发动机SCR后处理器对废气的催化氧化效率，并且能够减少气缸盖水道冷却液的散热量，有利于改善气缸盖的冷却效果；隔热套管具有排气热量聚集吸收的作用，能够适当提升发动机排气的温度，在发动机低速工况下，较高的排气温度能够提升SCR后处理***的净化效率，减少尿素喷射量。在低温环境下，节能效果更加有效明显。
附图说明
图1为本发明主视半剖图。
附图标记说明：1-气缸盖、2-隔热聚能套管、3-排气管、4-垫片、5-螺栓、6-气缸盖螺纹孔、7-垫片中心孔、8-气缸盖安装孔、9-排气管安装孔、10-气缸盖排气道孔。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图1所示，本发明主要包括气缸盖1、隔热聚能套管2和排气管3，气缸盖1上设有气缸盖螺纹孔6，气缸盖螺纹孔6上通过螺栓5连接排气管3，排气管3面向气缸盖1一侧设有排气管安装孔9。
所述气缸盖1和排气管3接触端面之间设有垫片4，垫片4中心设有垫片中心孔7。所述垫片4为单层金属垫片。
气缸盖1内从内到外依次设有气缸盖安装孔8和气缸盖排气道孔10，气缸盖安装孔8内连接隔热聚能套管2，隔热聚能套管2穿过气缸盖排气道孔10和垫片中心孔7伸入排气管安装孔9中。隔热聚能套管2具有聚集废气热能的作用，使热量不传递给气缸盖水道的冷却液，减少了冷却液的散热量，有利于改善发动机的冷却效率，同时有利于提升发动机的排气温度，从而提升发动机低温环境下的净化效率。隔热聚能套管起到了保护垫片不受高温废气直接冲蚀和腐蚀，同时，隔热聚能套管实现对排气管安装的定位功能。
所述隔热聚能套管2和气缸盖排气道孔10之间留有间隙。
在一个实施例中，所述隔热聚能套管2通过螺纹连接在气缸盖安装孔8内。
本发通过采用隔热套管结构将高温废气和垫片有效隔离，避免垫片受高温废气的冲蚀和腐蚀，解决了垫片受热不均产生热应力的问题，降低了垫片的整体工作温度，改善了使用环境，能有效延长垫片的使用寿命；通过采用隔热套管结构可以实现排气管安装位置的定位，使排气管安装更加便利；使垫片整体工作温度降低，可以使用结构更加简单和成本更低的单层金属垫片来实现密封功能；隔热套管与气缸盖排气道间保留有一定的间隙，高温废气不能直接向气缸盖排气道壁传递热量，降低废气向气缸盖排气道壁的传热效率，因此，隔热套管能够起到聚集热能的作用，可以使高温废气不被气缸盖水道的冷却液冷却而保持更高的温度，更高的废气温度将有利于提升发动机SCR后处理器对废气的催化氧化效率，并且能够减少气缸盖水道冷却液的散热量，有利于改善气缸盖的冷却效果；隔热套管具有排气热量聚集吸收的作用，能够适当提升发动机排气的温度，在发动机低速工况下，较高的排气温度能够提升SCR后处理***的净化效率，减少尿素喷射量。在低温环境下，节能效果更加有效明显。
Claims (4)
1.一种隔热聚能套管式排气管与气缸盖连接结构，包括气缸盖（1）、隔热聚能套管（2）和排气管（3），其特征是：气缸盖（1）上设有气缸盖螺纹孔（6），气缸盖螺纹孔（6）上通过螺栓（5）连接排气管（3），排气管（3）面向气缸盖（1）一侧设有排气管安装孔（9）；气缸盖（1）和排气管（3）接触端面之间设有垫片（4），垫片（4）中心设有垫片中心孔（7）；气缸盖（1）内从内到外依次设有气缸盖安装孔（8）和气缸盖排气道孔（10），气缸盖安装孔（8）内连接隔热聚能套管（2），隔热聚能套管（2）穿过气缸盖排气道孔（10）和垫片中心孔（7）伸入排气管安装孔（9）中。
2.如权利要求1所述的隔热聚能套管式排气管与气缸盖连接结构，其特征是：所述垫片（4）为单层金属垫片。
3.如权利要求1所述的隔热聚能套管式排气管与气缸盖连接结构，其特征是：所述隔热聚能套管（2）通过螺纹连接在气缸盖安装孔（8）内。
4.如权利要求1所述的隔热聚能套管式排气管与气缸盖连接结构，其特征是：所述隔热聚能套管（2）和气缸盖排气道孔（10）之间留有间隙。
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