Выхлопной трубопровод многоцилиндрового поршневого двигателя внутреннего сгорания с наддувом

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению. Цель изобретения - повысить надежность выхлопного трубопровода путем компенсации предварительно созданных в его конструкции напряжений за счет его теплового расширения. Трубопровод содержит по меньшей мере один коллектор 1, заключенный в герметичный кожух, состоящий из охлаждаемых водой деталей 2 и 3. Коллектор составлен из отдельных участков лоткообразной формы, которые прилегают друг к другу отбортованными фланцами и образуют между собой поперечное сечение трубопровода. Участки установлены с образованием между ними компенсационных зазоров, которые прикрыты защитными полосами 12, 13, закрепленными при помощи винтов, а сами участки закреплены при помощи фиксирующих винтов. Между фланцами и кожухом в местах их соединения винтами установлены прокладки. На обоих торцах коллектора расположены съемные крышки. Одна из крышек 21 выполнена цельной и закреплена в двух местах, причем в одном месте жестко, а в другом - с возможностью перемещения. Крышка может также быть выполнена из двух половинок, разделенных компенсационным зазором, или из четырех частей. Предварительные напряжения создают при установке участков и при креплении крышек, что позволяет повысить надежность и уменьшить вибрацию конструкции. 5 з.п. ф-лы, 11 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

О))5 Р 02 В 37/02 ° F Ol N 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,„,-,-„ ..., "".,"- „":„",. .„,„j

К llATEHTV 1," "-".

Фиг. 2 (21) 4356083/25-06 (86) PCT/DE 87/00325 (2),07.87) (22) 08.06.88 (3)) Р 3635478.3 (32) 18.10.86 (33) DE (46) 30.12.90. Бюл. Ð 43 (71) Моторен унд Турбинен-Унион

Фридрихсхафен ГмбХ (DE) (72) Херберт Дойчман (AT) (53) 62) ° 43.068 (088.8) (56) Патент ФРГ У 3445916, кл. F 02 В 37/02, опублик. 1986.

ÄÄSUÄÄ 1618284 Д 5

2 (54 ) ВЫХЛОПНОЙ ТР БОПРОВОД ИНОГОЦИЛИНДРОВОГО ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С Н ЩДУВОМ (57) Изобретение относится к машино строению, а именно к двигателестрое-.. нию. Цель изобретения — повышение надежности выхлопного трубопровода путем компенсации предварительно,созданных в его конструкции напряжений за счет его теплового расширения, Трубопровод содержит по меньшей мере один коллектор 1, заключенный в герметичный кожух, состоящий из охлажда1618284 емых водой делителей 2 и 3, Коллектор составлен из отдельных участков лоткообразной формы, которые прилегают друг к другу отбортованными флан5 цами и образуют между собой поперечное сечение трубопровода. Участки установлены с образованием между ними компенсационных зазоров, которые прикрыты защитными полосами 12, 13, за- 10 крепленными при помощи винтов, а сами участки закреплены при помощи фиксирующих винтов. Между фланцами и кожухом в местах их соединения винтами установлены прокладки, На обоих торИзобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к выпускным системам двигателей, Цель изобретения - повышение на25 дежности путем компенсации.предварительно созданных в конструкции трубопровода напряжений за счет его теплового расширения.

На фиг. 1 представлен смонтирован- о ный коллектор, вид сверху; на фиг.2— сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг, 4 — разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 †. коллектор с крьппкой, вид с торца; на фиг. 6 — коллектор с крышкой, состоя- 35 щей из двух половин, вид с торца; на фиг. 7 — разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг, 8 - разрез Д-Д на фиг. 6; на фиг. 9 — коллектор с крышкой, состоящей из четырех частей, вид с торца; на фиг. 10 — разрез Е-Е на фиг. 9; на фиг. 11 — разрез Ж-Ж на фиг, 1.

Выхлопной трубопровод содержит IIQ меньшей мере .один коллектор 1. Герме45 тичный кожух, в который заключен коллектор, состоящий иэ охлаждаемых водой деталей 2 и 3. Коллектор 1 составлен из отдельных участков 4, 5 и

6, причем в случае многоцилиндрового двигателя коллектор 1 расположен в объеме картера 7 двигателя между U-образно расположенными рядами цилиндров. Каждый участок 4, 5 и 6 состоит из двух лот ко о бр аз ных де т алей 8 и 9, которые, прилегая друг к друry отбор-55 тованными параллельно оси участка фланцами 10 и 11, образуют между собой поперечное сечение трубопровода,,цах коллектора 1 установлены съемные крьппки. Одна из крышек выполнена цель|ной и закреплена в двух местах, причем в одном месте жестко, а в другом— с возможностью перемещения. Крышка может также быть выполнена из двух половинок, разделенных компенсационным зазором, или из четырех частей, Предв арительные напряжения создают при установке участков и при креплении крьппек, что позволяет повысить надежность и уменьшить вибрацию конструкции. 5 з.п.ф-лы, 11 ил. причем длина каждого участка выполнена равной расстоянию между цилиндрами. Лоткообразные детали каждого из участков 4, 5 и 6 установлены с образованием компенсационных зазоров, которые прикрыты защитными полосами 12 и 13, перекрывающими концы соседних участков и закрепленными при помощи винтов .14, а сами участки 4, 5 и 6 закреплены от перемещений в продольном и поперечном направлениях при помощи фиксирующих винтов 15, Между фланцами и кожухом в местах их соединения винтами 14 и 15 установлены прокладки 16, которые могут быть выполнены из теплоиэоляционного материала. В месте крепления защитных полос 12 и 13 к кожуху установлена промежуточная плита 17, обеспечивающая в зоне перекрытия зазор и возможность теплового расширения участков 4, 5 и

6. Участки коллектора 1 выполнены с отверстиями 18, к которым подключены газовыхлопные патрубки, сообщенные с турбиной, и закреплены на консолях 19 кожуха. К каждому участку подключен индивидуальный выпускной патрубок 20 цилиндра. Фиксирующие винты 15 расположены в зоне подключения индивидуальных патрубков 20, На обоих торцах коллектора 1 установлены съемные крьппки 21-23, каждая из которых выполнена выпуклой и. снабжена фпанцем,отформованным внутрь

Ъ коллектора и контактирунзцим с торцами крайних лоткообразных участков, Крышка 21 выполнена цельной и закреплена на крайнем участке 4 в двух местах, причем в одном месте жестко.

1. Выхлопной трубопровод многоцилиндрового поршневого двигателя внутреннегс сгорания с наддувом, содержащий по меньшей мере один коллектор, составленный из отдельных участков и снабженный по меньшей мере одним газовыхлопным патрубком, подключенным к турбине, индивидуальные выпускные патрубки цилиндров, подключенные к участкам коллектора, герметичный кожух, в котором размещен коллектор, и съемную крьшжу, установленную на одном из торцов коллектора, причем длина каждого участка равна расстоянию между цилиндрами и участки установлены с компенсационным зазором между ними, который перекрыт защитной полосой, закрепленной на кожухе при помощи винтов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности путем компенсации предварительно созданных в конструкции трубопровода напряжений за счет его теплового расширения, трубопровод снабжен дополнительной съемной крышкой, установленной на другом его торце, газовыхлопные патрубки подключены к участкам коллектора, каждый из которых выполнен в виде лотка с отбортованными параллельно его оси фланцами, закрепленными на кожухе при помощи фиксирукщих винтов, причем фиксирующие винты размещены в зоне подключения индивидуальных выпускных натрубков цилиндров, обе съемные крышки закреплены с возможностью контакта с торцами крайних лоткообразных участков, а между фланцами и кожухом в местах их соединения винтами установлены прокладки иэ теплоизоляционного материала.

2. Трубопровод по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что каждая съемная крышка выполнена выпуклой и снабжена фланцем, отформованным внутрь коллектора и контактирующим с торцами крайних лоткообразных участков.

3 ° Трубопровод по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и,й с я тем, что каждая съемная крышка эакреппена в двух

161828 а в другом — с возможностью перемещения.

Крышка может быть разделена на две половины 22 и 23 с образованием компенсационного зазора, при этом каждая половина 22 и 23 крышки жестко за-.. креплена на торце коллектора 1 при помощи винтов 24 и 25.

Крьппка может быть разделена на че!

О тыре части 26-29, на каждой из которых отформован фланец, направленный внутрь коллектора и снабженный отогнутым участком, которым совместно с фланцами лоткообразных крайних участков коллектора 1 закреплен на кожухе при помощи винтов 30.

Выхлопной трубопровод работает следующим образом.

При выпуске газов из цилиндров онн 20 но индивидуальным выпускным патрубкам 20 поступают внутрь коллектора и удаляются иэ него через отверстия

18 в турбину. При прохождении горячих газов конструкция выхлопного тру- 25 бопрозода нагревается, что вызывает изменение длины ее элементов. Частично компенсация термических напряжений в конструкции трубопровода обеспечивается за счет создания предвари- 10 тельных напряжений при распирании лоткообразных участков 4, 5 и 6 при монтаже трубопровода. Распирание осуществляют на величину, которая соответствует ожидаемому при рабочей темпера35 туре тепловому расширению. Предварительное напряжение, производимое в лоткообразных участках за счет расширения, представляет собой в холодном состоянии полностью некритическую .нагрузку, которая при достижении рабочей температуры вследствие теплового расширения компенсируется.

Также компенсируется за счет теплового расширения создаваемое в крышке 45 предварительное напряжение за счет деформации выпуклости, согласованной с контуром торца коллектора 1.

Кроме компенсации предварительных напряжений, лоткообразные участки пе- 50 ремещаются s осевом направлении,,что обеспечивается креплением защитных полос !2 и 13. Выполнение защитных полос обеспечивает их установку с усилием, которое позволяет гасить вибрацию лоткообраэных участков.

Выполнение сборной конструкции выхлопного трубопровода позволяет повысить его надежность за счет компенса4

6 ции напряжений, уменьшить вибрацию при прохождении потоков газа по проточной части и обеспечить надежное крепление коллектора в кожухе.

Формула изобретения

1618284 местах, .причем в одном месте жестко, а в другом -, с возможностью перемещения.

4. Трубопровод по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что каждая крышка разделена пополам с образованием между половинками компенсационного зазора и каждая половина крышки жестко закреплена на торце коллектора,10

5. Трубопровод по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что каждая крышка разделена на четыре части, на каждой из которых отформован фланец, направленный внутрь коллектора.

6. Трубопровод по п. 5, о т л и— ч а ю шийся тем, что фланцы частичных крышек выполнены с отогнутыми участками, которыми совместно с фланцами лоткообразных крайних участков коллектора закреплены на кожухе при помощи винтов.

1618284 ь! 828

89

27

Фие. 1д

1618284

tPua. 11

Составитель Н 1апушкин

Техред Л.Олийнык Корректор О.Кравцова

Редактор А.Лежнина

Заказ 4 131 Тираж 441 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035» Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101