專利名稱：用于多缸氣體－和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1的前序部分所述的由多個(gè)基本相同結(jié)構(gòu)的管路分段所組成的用于多缸氣體-和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管路系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由DE 38 15 406 A1已知一種屬于此類的排氣管路系統(tǒng)，其中由管路元件所組成的排氣管路附帶地借助于一外部絕熱裝置、例如以絕熱墊的形式一般用玻璃纖維材料加襯覆蓋。因?yàn)榕艢夤苈废啾葋?lái)說(shuō)經(jīng)受大的熱膨脹，這可能會(huì)引起在氣缸蓋之內(nèi)的夾卡或者甚至是破壞，因此各個(gè)管子構(gòu)件借助于插接連接而連接起來(lái)，這樣使得這些管子構(gòu)件可以有相對(duì)的軸向運(yùn)動(dòng)。這種排氣管路系統(tǒng)的裝配和拆卸是很費(fèi)事的，因?yàn)榕艢夤苈烦尚驮跉飧咨w里。
在本專利申請(qǐng)人的排氣管路系統(tǒng)中各個(gè)管子零件也已經(jīng)相互借助于與已述的插接連接相比較更為可靠的膨脹構(gòu)件、也就是說(shuō)軸向的-和/或徑向的補(bǔ)償件而連接了起來(lái)，因?yàn)樗鼈冊(cè)诩訜釙r(shí)能夠自由地膨脹。各個(gè)管子構(gòu)件和膨脹構(gòu)件是絕熱的，其中絕熱裝置例如由礦物棉、一層鋁膜和可能的話石棉布組成，后者用支承織物遮蓋住。排氣管路用一個(gè)罩殼形狀的外殼向外覆蓋住。
這樣一種排氣管路系統(tǒng)當(dāng)然與按照內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的緊湊結(jié)構(gòu)形式的要求相反。排氣管路的絕熱雖然是有效的，但很費(fèi)錢而且壽命短。此外這些膨脹構(gòu)件、所謂的膨脹補(bǔ)償件對(duì)于排氣管路系統(tǒng)是一種重要的成本因素。
徑向-和/或軸向補(bǔ)償件，也就是說(shuō)排氣補(bǔ)償件例如已在DE 10 2004021 799 B3中作了說(shuō)明。
上面所述的排氣管路系統(tǒng)的缺點(diǎn)是明擺著的。這要求有多種多樣的零件，有許多通過(guò)較為復(fù)雜的幾何形狀、至少是管路接頭零件的幾何形狀所形成的熱橋。
此外總是可能在由板制成的外殼罩的交接區(qū)上發(fā)生熱空氣的外噴。由玻璃纖維材料制成的絕熱墊的使用壽命也不高，玻璃纖維材料容易發(fā)生分解。
與之相比當(dāng)然對(duì)絕熱裝置有一定的要求。排氣管路系統(tǒng)的外部溫度不應(yīng)超過(guò)220℃。此外絕熱裝置還必須對(duì)油和燃料是密封的，當(dāng)在排氣管路上可能有漏損時(shí)。盡管能絕熱，但排氣管路必須可以拆卸。要求有多年的使用壽命，而且所有零部件包括連接件必須抗振。對(duì)于大的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)最好所述排氣管路是抗踩踏的，而且在拆卸氣缸蓋時(shí)可以使排氣管路固定。

發(fā)明內(nèi)容
因而本發(fā)明的任務(wù)是設(shè)計(jì)提出一種開頭所述型式的排氣管路系統(tǒng)，使熱的廢氣盡量防止產(chǎn)生能量損失；使得不對(duì)于排氣管路系統(tǒng)的元件的不同的熱膨脹部位產(chǎn)生損傷性的作用；與現(xiàn)有技術(shù)相比較可以使制造成本更加有利，并使排氣管路系統(tǒng)能夠快速而容易地進(jìn)行裝配，在維護(hù)作業(yè)時(shí)能容易地獲知受損的管路部段，并在避免產(chǎn)生密封問題的情況下可以容易地進(jìn)行更換。
此任務(wù)按照本發(fā)明用權(quán)利要求1特征部分的特征來(lái)解決。本發(fā)明的其它設(shè)計(jì)方案見從屬權(quán)利要求所述的特征。
利用本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)尤其在于所建議的排氣管路系統(tǒng)盡管借助于吸收著徑向和軸向運(yùn)動(dòng)的、耐高溫的管子接頭實(shí)現(xiàn)了可靠的連接和密封，但可以不采用相比來(lái)說(shuō)昂貴的用于在各個(gè)排氣管路部段之間熱膨脹的軸向補(bǔ)償件，它正如在DE 10 2004 021 799 B3中所描述的那樣。
可以看作為完全特別的優(yōu)點(diǎn)是排氣管路的絕熱裝置的使用壽命受結(jié)構(gòu)限制地與排氣管路系統(tǒng)的使用壽命相同，而且與以前的絕熱裝置相比是無(wú)須維護(hù)的。此外作為與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是，裝配時(shí)間更短，結(jié)構(gòu)形式更緊湊，尤其是有更清潔的發(fā)動(dòng)機(jī)印象。
集成于管路分段中的、由陶瓷泡沫制成的絕熱層將排氣管路系統(tǒng)外壁的表面溫度減小至200℃以下。
由于排氣管路系統(tǒng)以特別有利的方式采用一種由板材制成的接觸防護(hù)裝置包覆起來(lái)，因此還使流通部位中的溫度下降至約60℃。
為了對(duì)于絕熱的縱向腔室進(jìn)行封閉，以有利的方式應(yīng)用了集成到管子接頭或軸向補(bǔ)償件里的封板，以便吸收在優(yōu)選設(shè)計(jì)成整體鑄件鑄造壁的管路分段管子構(gòu)件之間的變形以及因此而產(chǎn)生的應(yīng)力。
本發(fā)明的一種實(shí)施例概略地表示于附圖中，并在下面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


唯一的附圖表示了用于一個(gè)多缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的按照本發(fā)明的排氣管路系統(tǒng)的一個(gè)局部視圖，其中絕熱腔室通過(guò)簡(jiǎn)單的軸向補(bǔ)償件進(jìn)行封閉。
附圖表示了一種用于多缸氣體-和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的、由多個(gè)基本相同構(gòu)造的管路分段1或2所組成的排氣管路系統(tǒng)的一個(gè)部分。每個(gè)管路分段1，2包括一用于一氣缸的管路連接件3，4。
所述雙壁的管路分段1，2制成整體的鑄件，它們分別可以借助于一個(gè)商業(yè)上通用的、在這里未示出的管子接頭連接起來(lái)。
每個(gè)管路分段1，2包括一在中央延伸的管路元件6，它在形成一縱向腔室7的情況下大致同軸地用一外部的管路元件12包圍起來(lái)。
所有的縱向腔室7都具有由一種陶瓷泡沫形式的絕熱材料制成的填充物8。
陶瓷泡沫優(yōu)選由一種混合物制成，該混合物包括金屬氧化物化合物、尤其是鋁氧化物和/或硅氧化物，該氧化物是無(wú)機(jī)的起泡的和變硬的成型物質(zhì)的形式。一種這樣的陶瓷泡沫可以以優(yōu)選的方式由99％的鋁和硅氧化物和1％的不同的金屬氧化物組成。
但也可以考慮是一種粒料，其中將由不同的金屬氧化物所組成的混合物加工成了顆粒。這樣的材料例如在DE 101 50 057 A1中已知作為防火材料。
管路分段1，2以優(yōu)選的方式用一種由薄板制成的接觸防護(hù)裝置包圍起來(lái)。在外面的管路元件12上為此布置了用于排氣管路系統(tǒng)的支撐元件，在其上面設(shè)置了接觸防護(hù)裝置，而且該接觸防護(hù)裝置本身就是排氣管路系統(tǒng)的一種支撐。
對(duì)于絕熱腔室7的封閉，借助于一集成在一軸向補(bǔ)償件11里的封板13來(lái)實(shí)現(xiàn)。但也可以考慮一種按照本發(fā)明的排氣管路系統(tǒng)，其中借助于一管子接頭來(lái)進(jìn)行對(duì)于管路分段1，2的連接和密封，并用封板將絕熱腔室7封住。
另外也可以考慮一種按照本發(fā)明的仿照以前所述的排氣管路系統(tǒng)，其唯一的區(qū)別在于在管路分段1，2的所述兩個(gè)絕熱腔室7之間只設(shè)有一管子接頭或一軸向補(bǔ)償件，絕熱腔室7分別通過(guò)一在絕熱腔室7的每個(gè)端面上的切有槽的橫向壁20來(lái)封閉住，它通過(guò)熱膨脹使該腔室封閉。
在所示的實(shí)施例中，所述管路分段2設(shè)計(jì)成端部件，它在端面處借助于一種雙壁而封閉住。每個(gè)分段1，2制成一整體鑄件形式的結(jié)構(gòu)單元，并具有在中央延伸的用于輸送廢氣的管子構(gòu)件6、一將內(nèi)管子構(gòu)件6在形成環(huán)形縱向腔室7的情況下有間距地同軸包圍住的外部管路元件12和一種彎曲零件形狀的氣缸管路連接件3，4，該彎曲零件連接于一氣缸30上。
在軸向方向上按此方式為排氣和絕熱設(shè)有貫通的通道。在管路分段1，2的各自軸向鄰接的端面之間設(shè)有環(huán)形管子接頭或軸向補(bǔ)償件11和/或切槽的橫向壁20，從而在這些位置上為鑄件壁在部段的軸向和徑向方向上的熱膨脹提供了空間。
權(quán)利要求
1.用于多缸氣體-和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的、由多個(gè)基本上相同結(jié)構(gòu)的管路分段(1，2)所組成的排氣管路系統(tǒng)，其中每個(gè)管路分段(1，2)包括一用于一氣缸(30)的管路連接件(3，4)，并為每個(gè)管路分段(1，2)設(shè)置一外部的絕熱裝置，其特征在于，每個(gè)管路分段(1，2)是雙壁的，因此一在中央延伸的管路元件(6)在形成一縱向腔室(7)的情況下大致同軸地被一外部的管路元件(12)圍罩住，縱向腔室(7)借助于一種陶瓷泡沫來(lái)澆鑄，而且各個(gè)管路分段(1，2)借助于耐高溫的管子接頭或軸向補(bǔ)償件(11)進(jìn)行連接，后者也允許通過(guò)熱膨脹使縱向腔室(7)封閉住。
2.按權(quán)利要求1所述的排氣管路系統(tǒng)，其特征在于，雙壁的管路分段(1，2)制成整體的鑄件。
3.按權(quán)利要求1所述的排氣管路系統(tǒng)，其特征在于，陶瓷泡沫的化學(xué)成分為具有可能有的無(wú)機(jī)填充料的鋁氧化物和/或硅氧化物。
4.按上述權(quán)利要求之一所述的排氣管路系統(tǒng)，其特征在于，排氣管路系統(tǒng)用一種由板料制成的接觸防護(hù)裝置(9)圍罩住。
全文摘要
為了由多個(gè)基本相同結(jié)構(gòu)的管路分段構(gòu)成一種用于多缸氣體－和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管路系統(tǒng)，以盡量防止熱廢氣造成的能量損失，使排氣管路系統(tǒng)的元件的不同的熱膨脹部分不出現(xiàn)損壞性的作用，使得與現(xiàn)有技術(shù)相比可以使制造成本更加有利并使排氣管路系統(tǒng)能夠容易而快速地進(jìn)行裝配，在維護(hù)作業(yè)時(shí)能容易地獲知受損的管路部段并在避免產(chǎn)生密封問題的情況下容易進(jìn)行更換，根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)管路分段是雙壁的，因此一在中央延伸的管路元件在形成一縱向腔室時(shí)大致同軸地被一外部的管路元件包圍，縱向腔室借助陶瓷泡沫澆鑄，各個(gè)管路分段借助于耐高溫管接頭或軸向被償件來(lái)連接，后者也允許通過(guò)熱膨脹使縱向腔室封閉住。
文檔編號(hào)F01N13/10GK101054931SQ20071008861
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月17日
發(fā)明者H·克里斯蒂, T·埃格, M·福斯特, A·霍赫 申請(qǐng)人:曼柴油機(jī)歐洲股份公司