專利名稱：排氣岐管總管部分結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種排氣岐管，排氣岐管用作多缸內(nèi)燃機的排氣裝置，并且特別涉及到一種排氣岐管總管部分的結(jié)構(gòu)，通過排氣岐管總管部分把多根排氣岐管連接在一起。
然而，在這種傳統(tǒng)的排氣岐管總管部分中，如果單個岐管的長度在最長管的長度是最短管的長度的1.5倍左右的范圍變化時，由于熱變形的不同，將導(dǎo)致岐管總管部分的中心受到應(yīng)力集中，因而導(dǎo)致總管破裂和廢氣的漏出。當(dāng)各管之間裝有加強板時，這個問題就會更加嚴(yán)重。
為此，采取了各種彌補措施，例如減小各管的長度之間的差距，升級管件的材料，及加補處理。然而，這樣會產(chǎn)生另外的缺陷，例如，增加對布置空間的要求，或者因為增加部件，提高成本。
考慮上述，本發(fā)明尋求能提供一種排氣岐管總管部分結(jié)構(gòu)，它能不增加部件數(shù)量并且能減少排氣岐管總管部分中心的應(yīng)力集中，因而防止了裂縫的發(fā)生。
在其中的一個優(yōu)選的實施例加厚部分通過堆焊來形成。
另一個優(yōu)選的實施例加厚部分通過塑性變形來形成。
另一個優(yōu)選的實施例加厚部分通過將管件的下游端口折進去來形成。
另一個優(yōu)選的實施例加厚部分通過安裝在由管件的下游端口確定的圓周表面上的環(huán)形部件來形成。
另一個優(yōu)選的實施例加厚部分通過在安裝在管的下游端口末端端面確定的平面上的環(huán)形部件來形成，其中環(huán)形部件的厚度遠(yuǎn)大于管件的厚度。
另一個優(yōu)選的實施例通過在管件之間的空隙中焊接多根管件的下游端口把多根管件連接為一體，并且多根管件沿著排氣岐管總管部分的中心線。
另一個優(yōu)選的實施例環(huán)形部件材料的耐熱強度比管件的材料的耐熱強度要強。
根據(jù)本發(fā)明，在排氣岐管總管部分中心的管件內(nèi)壁具有加厚部分。結(jié)果，由管件厚度和加厚部分的厚度構(gòu)成的厚區(qū)域能消除因為不同的熱變形而產(chǎn)生的應(yīng)力集中。這樣不需要增加部件的數(shù)量，就能夠防止在排氣岐管總管部分的中心產(chǎn)生裂縫。
圖7是表示管件加厚部分變型之四的剖視圖；圖8是表示管件加厚部分的另一個優(yōu)選的實施例在

圖1中從II-II′線處剖開的剖視圖；
如圖1至圖3所示，排氣岐管總管部分包括一個總管部分21，該總管用于容納管件11、13、15、17，其中管件11、13、15、17各自的下游端口焊接在分隔壁20-1和加強壁20-2、20-2而連成一體，在中心線19周圍，與分隔壁20-1垂直地安裝加強壁20-2、20-2。容納在總管21的于組件結(jié)構(gòu)下游端口的單個管件11、13、15、17具有沿著軸線23延伸的內(nèi)壁25、27，該軸線23與中心線19平行。加厚部分29位于管件17的內(nèi)壁25、27的交界處，由于不同的熱變形而導(dǎo)致的熱應(yīng)力在交界處最大。按這個優(yōu)選方案，盡管加厚部分29只有一個，但本發(fā)明并不局限于這樣特定的優(yōu)選方案。例如，其余的管件11、13、15都可以具有加厚部分。
更為詳細(xì)地講，使用金屬焊條惰性氣體保護焊設(shè)備和類似的設(shè)備，管件11、13、15、17焊接密封且分隔壁20-1和加強壁20-2、20-2能以十字交叉的形式插入其間，同時，通過金屬焊條惰性氣體保護焊或者鎢焊條惰性氣體保護焊的方法，加厚部分29在從管件17的下游端側(cè)向上游端側(cè)方向形成。
如圖2和圖3所示的加厚部分29通過堆焊形成以至于在管件17上形成堆積的金屬塊。如圖3所示，這樣形成的加厚部分29具有厚度W3，厚度W3包括管件的厚度W1和加厚部分29的厚度W2，加厚部分29能消除應(yīng)力集中。更優(yōu)選的是，在堆積的金屬塊中加入鈮，反復(fù)試驗的結(jié)果證明這種堆積的含鈮金屬塊表現(xiàn)能提高耐熱性和優(yōu)良的抗熱變形能力。
加厚部分29可以通過下述的各種方法形成。圖4A和圖4B所示的加厚部分29-1通過塑性變形形成。加厚部分29-1在管件17的下游端口形成。加厚部分29-1的厚度W從與中心線19鄰近的頂點的厚度W4逐漸變化到管件17的內(nèi)壁25、27的厚度W1。通過使用一個模具和沖床或一個壓床，或者類似的設(shè)備，以形成整個管件，厚度為W2的加厚部分29-1加到厚度為W1的管件17的內(nèi)側(cè)形成厚度W4。另外一種選擇，厚度為W2的加厚部分29-1加到厚度為W1的管件17的外側(cè)形成厚度W4。
如圖5所示，通過將管件17的下游端口的底邊向內(nèi)折形成加厚部分29-2，接著通過焊接形成焊接部分29-2a，這樣，形成厚度為管件17厚度W1兩倍的厚區(qū)域W5(例如W5＝W1+W1＝2W1)。另外一種選擇，通過將具有厚度為W1的管件17的下游端口的底邊向外折形成加厚部分29-2。
如圖6所示，通過將具有厚度為W2的環(huán)形件29-3裝在管件17下游端口確定的內(nèi)部圓周表面上，接著通過焊接形成焊接部分29-3a，這樣，具有厚度為W1的管件17和厚度為W2的環(huán)形部件29-3形成厚區(qū)域W6。另外一種選擇，環(huán)形部件29-3可裝在管件17的下游端口的外部圓周表面上。環(huán)形部件29-3的材料具有比管件17更好的耐熱強度。
如圖7所示，通過將厚度為W7的加厚環(huán)形部件29-4裝在管件17下游端口的末端端面上形成加厚部分29，并且加厚環(huán)形部件29-4從圓周末端端面沿縱向延伸。加厚的環(huán)形部件29-4通過焊接部分29-4a與管件17固定在一起。加厚的環(huán)形部件29-4的厚度W7是管件17的厚度W1和厚度W2的總和。加厚的環(huán)形部件29-4由比管件17具有更強耐熱強度的材料構(gòu)成。
如圖8所示，焊接部分31、33、35、37在每個管件11、13、15、17和分隔壁20-1和加強壁20-2、20-2圍成的空間中形成。
如上所述，分隔壁20-1和加強壁20-2、20-2通過焊接密封，因而，通過焊接的方法在排氣岐管總管部分中心側(cè)的內(nèi)壁25、27的交界處形成沿著軸線23的加厚部分29，這樣，由熱變形導(dǎo)致的應(yīng)力被隔開。根據(jù)在排氣岐管總管部分中心部分應(yīng)力試驗的模擬結(jié)果，在中心部分的集中應(yīng)力能減少20％。因而，可防止裂縫的發(fā)生。能實現(xiàn)不需要引進先進的技術(shù)和新設(shè)備或類似的，這樣可減少生產(chǎn)成本。
通過具體的實施例對本發(fā)明作細(xì)節(jié)描述，在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出的許多變化和調(diào)整對具有技術(shù)熟練的人員是顯而易見的。例如，在優(yōu)選的實施例中，總管21的橫截面為圓形，然而，總管21的橫截面可為正方形。并且，環(huán)形部件29-3可由與管件材料不同的材料構(gòu)成。
更進一步，如果加厚部分29不是在管件的內(nèi)表面形成，加厚部分29還可以在管件的外表面形成。加厚部分29結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是不會增加廢氣的流動阻力。
權(quán)利要求
1.一種排氣岐管總管部分結(jié)構(gòu)，用于在多根排氣岐管的各自下游端口把多根排氣岐管連接為一體，其特征為，在排氣岐管總管部分的中心側(cè)處的至少一個排氣岐管管件的下游端口具有加厚部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中的排氣岐管總管部分結(jié)構(gòu)，其特征為，所述的加厚部分是由堆焊形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中的排氣岐管總管部分結(jié)構(gòu)，其特征為，所述的加厚部分通過塑性變形形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中的排氣岐管總管部分結(jié)構(gòu)，其特征為，所述的加厚部分通過將排氣岐管管件下游端口的底邊折進去形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中的排氣岐管總管部分結(jié)構(gòu)，其特征為，所述的加厚部分通過將環(huán)形部件固定在由排氣岐管管件下游端口確定的圓周表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中的排氣岐管總管部分結(jié)構(gòu)，其特征為，所述的加厚部分通過環(huán)形部件安裝在由排氣岐管管件下游端口確定的末端端面上，并且環(huán)形部件的厚度大于排氣岐管管件的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中的排氣岐管總管部分結(jié)構(gòu)，其特征為，通過在排氣岐管管件之間的空隙中焊接多根排氣岐管管件的下游端口把多根排氣岐管管件連接為一體，而且多根排氣岐管管件沿著排氣岐管總管部分結(jié)構(gòu)的中心線。
8.根據(jù)權(quán)利要求5中的排氣岐管總管部分結(jié)構(gòu)，其特征為，所述的環(huán)形部件由具有比排氣岐管管件材料有更強的耐熱強度的材料構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6中的排氣岐管總管部分結(jié)構(gòu)，其特征為，所述的環(huán)形部件由具有比排氣岐管管件材料更強的耐熱強度的材料構(gòu)成。
全文摘要
一種排氣岐管總管部分結(jié)構(gòu)，用于在多根排氣岐管的各自下游端口把多根排氣岐管連接為一體，其中在排氣岐管總管部分的中心側(cè)處的至少一個排氣岐管管件的下游端口具有加厚部分。
文檔編號F01N13/10GK1443930SQ0311947
公開日2003年9月24日 申請日期2003年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月13日
發(fā)明者小林直之, 福本康彥, 立巖騰已, 西原輝彥, 富永和也 申請人:株式會社夢可思