專利名稱：排氣歧管組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露涉及排氣歧管，更具體地涉及排氣歧管的安裝用
凸緣和歧管本體之間的接合。
背景技術(shù)：
—種方法，包括將形成通到排氣歧管的排氣氣體入口的 第一管道的端部插入到凸緣的第一孔中，所述凸緣將所述排氣歧管安 裝到發(fā)動(dòng)機(jī)。所述第一孔具有沿所述第一孔的軸向范圍定位的第一和 第二部分。所述第一部分延伸到所述凸緣的第一端表面，所述第二部 分延伸到所述凸緣的第二端表面。所述第一部分具有小于所述第二部分的第二徑向?qū)挾鹊牡谝粡较驅(qū)挾?。所述方法還包括將所述端部在所
述第一孔內(nèi)所述第一部分和所述第二端表面之間的位置處軸向?qū)?zhǔn)；
和將所述第一管道的所述端部固定到所述第一孔的內(nèi)表面。 圖4是圖2的排氣歧管的管道的端部的部分俯視圖；和 參見

圖1,示意性地示出了示范性發(fā)動(dòng)機(jī)組件10。發(fā)動(dòng) 機(jī)組件10包括發(fā)動(dòng)機(jī)12,發(fā)動(dòng)機(jī)12與進(jìn)氣系統(tǒng)14、排氣系統(tǒng)16和 燃料系統(tǒng)18連通。在所示示例中，進(jìn)氣系統(tǒng)14包括進(jìn)氣歧管20和節(jié) 氣門22。然而，應(yīng)當(dāng)理解，備選應(yīng)用可能不包括節(jié)氣門22。節(jié)氣門22 控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)12的空氣流量(由箭頭23表示)，燃料系統(tǒng)18控制 進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)12的燃料流量。排氣系統(tǒng)16包括排氣歧管24,排氣歧管 24固定到發(fā)動(dòng)機(jī)12且與空氣/燃料混合物燃燒產(chǎn)生的排氣氣體連通。 排氣歧管24從發(fā)動(dòng)機(jī)12引導(dǎo)排氣氣體流動(dòng)(由箭頭25表示)。參見圖2,排氣歧管24包括歧管本體26和凸緣28。歧 管本體26包括但不限于具有固定到其上的護(hù)套38的一連串管道30, 32, 34, 36。管道30, 32, 34， 36可以通過(guò)與護(hù)套38接合而相對(duì)于 彼此固定。更具體而言，每個(gè)管道30, 32, 34， 36可以焊接到護(hù)套38。管道30, 32， 34, 36由各種材料制成，包括鋼，如鍛造低碳和不銹鋼。 每個(gè)管道30， 32, 34, 36的端部40, 42, 44, 46可延伸超出護(hù)套38。 由于制造差異，端部40, 42, 44, 46超出護(hù)套38的范圍在管道30, 32, 34, 36之間可能不同。凸緣28可例如從粉末金屬制成。在該示例中，管道30， 32， 34, 36和凸緣28可以從不同的材料制成。因而，管道30, 32, 34， 36可以具有與凸緣28不同的熱膨脹系數(shù)。凸緣28的粉末金屬具 有至少6. 8g/cm"的密度。凸緣28可包括在其第一和第二端表面56, 58 之間延伸的一連串孔48, 50， 52, 54。第一端表面56可以是用于與發(fā) 動(dòng)機(jī)12接合的配合面。另外參見圖3，將描述孔48,應(yīng)當(dāng)理解所述描 迷將同樣適用于孔50, 52, 54?？?8包括第一和第二部分60， 62, 第一和第二部分60, 62在它們之間具有臺(tái)階區(qū)域64。 另外參見圖4，管道30的端面41具有小于Dl而大于D3 的大直徑(D5)。管道30的端面41具有小于D2而大于D4的小直徑 (D6)。因而，臺(tái)階區(qū)域64軸向延伸if爭(zhēng)過(guò)管道30的端部40。凹部66 可以在第一部分60和管道30的端部40之間形成，且具有由端面" 和臺(tái)階區(qū)域64限定的軸向范圍。凹部66相對(duì)于管道30端部40處的 內(nèi)表面和孔48的第一部分60徑向向外延伸。凹部66的徑向向外范圍相對(duì)于第一部分60在0. 5mm和《Omm之間。凹部66可位于離第一端 表面56距離為孔48的軸向范圍(y )的25-75 %之間的距離(x )處(參 見圖3)。更具體而言，凹部66位于孔48的軸向范圍(y)的大約中 點(diǎn)處。 管道30的端部40在第一和第二端表面56, 58之間的位 置處固定到孔48的內(nèi)壁。例如，管道30的端部40在第一部分60和 第二端表面58之間的位置處固定到凸緣28，更具體而言，在凹部66 處。由于管道30在第一和第二端表面56, 58之間的位置處而不是在 第一端表面56處固定到孔48內(nèi)，管道30在孔48內(nèi)的軸向范圍可以 變化，而不需要附加的機(jī)加工操作。例如，管道30, 32， 34， 36中的 至少兩個(gè)在孔48, 50, 52, 54內(nèi)具有不同的軸向范圍。管道30， 32， 34, 36中的一個(gè)具有比管道30, 32， 34, 36中的另 一個(gè)大高達(dá)2. 0隨 的軸向范圍，更具體而言，比管道30, 32, 34, 36中的另一個(gè)大1.0 到2. Omm之間。
[0021管道30由焊道68固定到凸緣28。焊頭插入到孔48中且 在凹部66內(nèi)應(yīng)用焊道68。上述臺(tái)階區(qū)域64的角度范圍通常利于焊頭 的插入以用于焊接操作。焊道68具有相對(duì)于第一部分60徑向向內(nèi)的 范圍，即例如小于或等于lram。因而，焊道68在孔48內(nèi)提供很少或沒(méi) 有附加的流動(dòng)限制。焊道68在凹部66內(nèi)靠近孔48的軸向范圍的中點(diǎn) 位置處的位置通常限制第一端表面56的翹曲，所述翹曲通常由焊接期 間產(chǎn)生的熱引起。更具體而言，第一端表面56的翹曲通常小于在第一 端表面56上直接焊接引起的翹曲。減少的翹曲可排除或減少在第一端 表面56上需要的機(jī)加工的數(shù)量。
權(quán)利要求
1.一種排氣歧管，包括歧管本體，所述歧管本體包括形成排氣氣體入口的第一管道；和凸緣，所述凸緣聯(lián)接到所述歧管本體，且將所述歧管本體固定到發(fā)動(dòng)機(jī)并將所述歧管本體設(shè)置為與來(lái)自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣氣體連通，所述凸緣包括第一孔，所述第一孔具有沿所述第一孔的軸向范圍定位的第一和第二部分，所述第一部分延伸到所述凸緣的第一端表面，所述第二部分延伸到所述凸緣的第二端表面，所述第一部分具有小于所述第二部分的第二徑向?qū)挾鹊牡谝粡较驅(qū)挾?，所述第二部分將所述第一管道的端部接收在其中，所述第一管道在所述第一孔?nèi)所述第一部分和所述第二端表面之間的位置處固定到所述凸緣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的排氣歧管，其特征在于還包括焊道，所迷 焊道位于所述第一孔的內(nèi)表面上且將所迷第一管道的所述端部固定到 所述凸緣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的排氣歧管，其特征在于，在所述第一管道 的所述端部和所述第一孔的所述笫一部分之間限定凹部，所迷凹部使 得所述焊道布置在其中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的排氣歧管，其特征在于，所迷焊道徑向向 內(nèi)延伸超出所述第一部分的內(nèi)表面小于lmm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的排氣歧管，其特征在于，所述焊道位于所 述第一孔的大約軸向中點(diǎn)處。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的排氣歧管，其特征在于，所述第一管道的 所述端部包括大于所述第 一徑向?qū)挾鹊牡谌龔较驅(qū)挾取?br> 7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的排氣歧管，其特征在于，所述第一管道的 所述端部和所述第一部分在它們之間限定凹部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所迷的排氣歧管，其特征在于，所述凸緣包括位 于所述第 一 和第二部分之間的臺(tái)階區(qū)域。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的排氣歧管，其特征在于，所述臺(tái)階區(qū)域相 對(duì)于所述第 一孔的縱軸線以介于1 0和9 0度之間的角度延伸。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的排氣歧管，其特征在于，所述臺(tái)階區(qū)域 徑向延伸跨過(guò)所述第一管道的所述端部。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的排氣歧管，其特征在于，所述歧管本體包括第二管道，所述凸緣包括第二孔，所述第二孔具有沿其軸向范圍 的第一和第二部分，附加的臺(tái)階區(qū)域位于第一和第二部分之間，所述 第二管道形成附加的排氣氣體入口，且在所述笫二孔內(nèi)具有大于所述 第 一管道在所述第 一孔內(nèi)的軸向范圍的軸向范圍。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的排氣歧管，其特征在于，所述第一管道 和所述凸緣從不同材料制成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的排氣歧管，其特征在于，所述凸緣從粉 末金屬制成。
14. 一種方法，包括將形成通到排氣歧管的排氣氣體入口的第 一 管道的端部插入到凸 緣的第一孔中，所述凸緣將所述排氣歧管安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)，所述第一孔 具有沿所述第一孔的軸向范圍定位的第一和第二部分，所述第一部分 延伸到所述凸緣的第一端表面，所述第二部分延伸到所述凸緣的笫二 端表面，所述第一部分具有小于所述第二部分的第二徑向?qū)挾鹊牡谝?徑向?qū)挾?；將所述端部在所述第一孔?nèi)所述第一部分和所述第二端表面之間 的位置處軸向?qū)?zhǔn)；和將所述第 一管道的所述端部固定到所述第 一孔的內(nèi)表面。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述固定包括焊接。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述焊接包括在所 述第一孔的所述內(nèi)表面上于所述第一孔的大約軸向中點(diǎn)處形成焊道。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一孔包括位 于所述第一和第二部分之間的臺(tái)階區(qū)域，所述對(duì)準(zhǔn)在所述第一部分和 所述第一管道的所述端部之間提供凹部。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述固定包括在所 述凹部?jī)?nèi)形成焊道。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述固定包括將焊 頭插入所述凹部以形成所述焊道。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于還包括從粉末金屬制 成所述凸緣。
全文摘要
本發(fā)明涉及排氣歧管組件，具體而言一種排氣歧管包括歧管本體和凸緣。所述歧管本體包括形成排氣氣體入口的第一管道。所述凸緣聯(lián)接到所述歧管本體，且將所述歧管本體固定到發(fā)動(dòng)機(jī)。所述凸緣包括第一孔，所述第一孔具有沿所述第一孔的軸向范圍定位的第一和第二部分。所述第一部分延伸到所述凸緣的第一端表面，所述第二部分延伸到所述凸緣的第二端表面。所述第一部分具有小于所述第二部分的第二徑向?qū)挾鹊牡谝粡较驅(qū)挾?。所述第二部分將所述第一管道的端部接收在其中。所述第一管道在所述第一孔?nèi)所述第一部分和所述第二端表面之間的位置處固定到所述凸緣。
文檔編號(hào)F01N7/10GK101408125SQ20081016925
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月10日
發(fā)明者K·L·馬羅塔, R·H·貝克 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司