RU2249708C1 - Exhaust gas system of internal combustion engine - Google Patents
Exhaust gas system of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2249708C1 RU2249708C1 RU2003119990/06A RU2003119990A RU2249708C1 RU 2249708 C1 RU2249708 C1 RU 2249708C1 RU 2003119990/06 A RU2003119990/06 A RU 2003119990/06A RU 2003119990 A RU2003119990 A RU 2003119990A RU 2249708 C1 RU2249708 C1 RU 2249708C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manifold
- cylinder head
- collector
- load
- exhaust gas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателестроении.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in engine building.
Известно, что температура отработавших газов в системе выпуска двигателей внутреннего сгорания достигает 980°С. В случае изготовления выпускного коллектора из чугуна (обычно он изготавливается из серых чугунов с пластинчатым графитом, которые не относятся к жаростойким) наблюдается следующее. Деталям из чугуна, работающим при высоких температурах, присуще необратимое увеличение размеров (объема). У отливок с толщиной стенок меньше 12 мм выдержка 1...2 часа при 980°С вызывает рост размеров до 1%, при толщине стенок свыше 12 мм - до 0,5%. Рост необратим и является следствием изменения микроструктуры чугуна (Материалы в машиностроении. Выбор и применение. Т.4. Чугун. Колл. авторов под ред. Жукова А.А. и Шермана А.Д. М.: Машиностроение. 1969. Стр.123, 202, 205, 215).It is known that the temperature of the exhaust gases in the exhaust system of internal combustion engines reaches 980 ° C. In the case of manufacturing an exhaust manifold of cast iron (usually it is made of gray cast iron with plate graphite, which are not heat-resistant), the following is observed. Parts made of cast iron operating at high temperatures are characterized by an irreversible increase in size (volume). For castings with a wall thickness of less than 12 mm, an exposure of 1 ... 2 hours at 980 ° C causes a size increase of up to 1%, with a wall thickness of more than 12 mm - up to 0.5%. Growth is irreversible and is a consequence of changes in the microstructure of cast iron (Materials in mechanical engineering. Selection and application. T.4. Cast iron. Coll. Authors edited by A. Zhukov and A. Sherman M .: Engineering. 1969. P.123 , 202, 205, 215).
Связанные с высокой температурой деформации коллектора (далее по тексту - деформация коллектора) приводят к короблению плоскости коллектора, по которой он соединяется с головкой цилиндров. Кроме того, при деформации коллектора увеличиваются нагрузки на детали крепления, что способствует ослаблению затяжки, а нередко и разрушению деталей крепления.The deformation of the collector associated with high temperature (hereinafter referred to as the deformation of the collector) leads to warping of the plane of the collector, along which it connects to the cylinder head. In addition, when the deformation of the collector increases the load on the fasteners, which helps to weaken the tightening, and often the destruction of the fasteners.
Деформация коллектора и ослабление затяжки приводит к нарушению герметичности соединения коллектора и головки цилиндров. Воздух, поступающий в выпускную систему двигателя из-за негерметичности соединения, является причиной неустойчивой работы двигателя на режиме холостого хода и нерасчетного режима работы датчика кислорода, используемого для управления двигателем.The deformation of the collector and the weakening of the tightening leads to a violation of the tightness of the connection of the collector and cylinder head. The air entering the exhaust system of the engine due to leaks in the connection is the cause of unstable operation of the engine at idle and the non-calculated mode of operation of the oxygen sensor used to control the engine.
Известна система выпуска отработавших газов, в которой выпускной коллектор отлит из чугуна и через четыре стальные прокладки восемью шпильками крепится к головке цилиндров (Автомобиль ГАЗ-3110 "Волга". Устройство, особенности эксплуатации и руководство по ремонту двигателей ЗМЗ 4062.10, 402.10, 4021.10. М.: ООО "Атласы автомобилей", 2000. Стр.21).There is a known exhaust gas system in which the exhaust manifold is cast from cast iron and, through four steel gaskets, is attached with eight studs to the cylinder head (GAZ-3110 Volga automobile. Device, operating features and repair manual for ZMZ 4062.10, 402.10, 4021.10. M engines .: LLC Atlases of automobiles, 2000. Page 21).
Известна также система выпуска отработавших газов, в которой впускные и выпускные трубопроводы изготавливают из чугуна в виде одной общей или двух отдельных отливок. У ряда двигателей (например, ЗИЛ-130, ГАЗ-53) впускные трубопроводы отлиты из алюминиевого сплава. Фланцами патрубков выпускные трубопроводы на металлоасбестовой прокладке, а впускные - на паронитовой присоединены к блок-картеру или головке цилиндров при помощи шпилек и гаек. (Гуревач А.М., Сорокин Е.М. Тракторы и автомобили. - Изд. 4-е, перераб. и доп. - М.: Колос, 1979. Стр.120.).Also known is the exhaust system, in which the inlet and outlet pipes are made of cast iron in the form of one common or two separate castings. For a number of engines (for example, ZIL-130, GAZ-53), the intake pipes are cast from an aluminum alloy. The outlet flanges on the asbestos gasket are the flanges of the nozzles, and the inlet pipes on the paronite are connected to the crankcase or cylinder head with the help of studs and nuts. (Gurevach A.M., Sorokin E.M. Tractors and automobiles. - Ed. 4th, revised and enlarged. - M.: Kolos, 1979. P. 120.).
Указанные системы выпуска отработавших газов имеют следующие недостатки.These exhaust systems have the following disadvantages.
Деформацию коллектора сдерживают только детали крепления. На детали крепления при этом действует нагрузка, направленная перпендикулярно плоскости соединения и параллельно ей. Дополнительная нагрузка на детали крепления от деформации коллектора приводит к ослаблению затяжки, вследствие чего нарушается герметичность соединения.The deformation of the collector is restrained only by the mounting details. At the same time, the load is acted upon by the load directed perpendicularly to the connection plane and parallel to it. Additional load on the mounting parts from deformation of the collector leads to a weakening of the tightening, as a result of which the tightness of the connection is violated.
Кроме того, деформация коллектора приводит к уменьшению зазора между шпильками крепления и отверстиями коллектора. Отсутствие зазора увеличивает нагрузки на шпильки и гайки крепления, что способствует их разрушению.In addition, deformation of the collector leads to a decrease in the gap between the mounting studs and the holes of the collector. The lack of clearance increases the load on the studs and fastening nuts, which contributes to their destruction.
В случае совместного закрепления коллектора и впускной трубы силовое воздействие на впускную трубу от деформации коллектора является причиной, приводящей к появлению негерметичности в соединении головка цилиндров - впускная труба.In the case of joint fixing of the collector and the inlet pipe, the force on the inlet pipe from the deformation of the collector is the cause leading to leaks in the connection between the cylinder head and the inlet pipe.
Задачей предлагаемого изобретения является исключение негерметичности соединения и снижение нагрузок на детали крепления, возникающих от деформации коллектора.The objective of the invention is the elimination of leaks in the connection and the reduction of loads on the mounting parts arising from deformation of the collector.
Достигается это тем, что система выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащая головку цилиндров, коллектор, крепежные детали, посредством которых коллектор прикреплен к головке цилиндров, дополнительно содержит как минимум два силовых элемента, воспринимающих нагрузку от деформации коллектора, направленную параллельно плоскости соединения коллектора и головки цилиндров, причем силовые элементы выполнены перпендикулярно плоскости соединения коллектора и головки цилиндров.This is achieved by the fact that the exhaust system of the internal combustion engine, comprising a cylinder head, a manifold, fasteners by means of which the collector is attached to the cylinder head, additionally contains at least two power elements that absorb the load from the deformation of the collector, parallel to the connection plane of the collector and cylinder heads, and the power elements are perpendicular to the plane of connection of the manifold and cylinder head.
Силовые элементы могут быть размещены как на головке цилиндров, так и на выпускном коллекторе.Power elements can be placed both on the cylinder head and on the exhaust manifold.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображена система выпуска отработавших газов с силовыми элементами, выполненными на головке цилиндров.Figure 1 shows the exhaust system with power elements made on the cylinder head.
На фиг.2 изображена система выпуска отработавших газов с силовыми элементами, выполненными на коллекторе.Figure 2 shows the exhaust system with power elements made on the manifold.
Система выпуска отработавших газов содержит головку цилиндров 1, коллектор 2, крепежные детали 3, в качестве которых могут быть использованы болты или шпильки с гайками, прокладку 4, через которую коллектор 2 крепится к головке цилиндров 1, а также силовые элементы 5. Посредством крепежных деталей коллектор 2 прикреплен к головке цилиндров 1.The exhaust system includes a cylinder head 1, a
Система выпуска отработавших газов работает следующим образом.The exhaust system works as follows.
Коллектор 2, как правило, имеет различную толщину стенок, а также при работе нагревается неравномерно. Поэтому изменение размеров (объема) вследствие изменения микроструктуры чугуна под действием высоких температур приводит к необратимой деформации коллектора 2. Кроме того, закрепленный на головке цилиндров 1 коллектор 2 деформируется от расширения при нагревании до рабочей температуры.The
Силовые элементы 5, выполненные в головке цилиндров 1 или в коллекторе 2 перпендикулярно плоскости соединения коллектора 2 и головки цилиндров 1, ограничивают деформацию коллектора 2 и воспринимают нагрузку, направленную параллельно плоскости соединения. Крепежные детали 3 при этом воспринимают только нагрузку, направленную перпендикулярно плоскости соединения коллектора 2 и головки цилиндров 1. Таким образом достигается сохранение плоскости коллектора 2, по которой он соединяется с головкой цилиндров 1, а также разгружаются детали крепления от нагрузок, направленных параллельно плоскости соединения коллектора 2 и головки цилиндров 1.
Предлагаемая система выпуска отработавших газов позволяет, имея простые по конструкции и в изготовлении силовые элементы, ограничить деформацию коллектора, исключив тем самым нарушение герметичности соединения коллектора и головки цилиндров, а также разгрузить детали крепления.The proposed exhaust system allows, having simple in design and manufacturing power elements, to limit the deformation of the collector, thereby eliminating the violation of the tightness of the connection of the collector and cylinder head, as well as unload the mounting parts.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003119990/06A RU2249708C1 (en) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | Exhaust gas system of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003119990/06A RU2249708C1 (en) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | Exhaust gas system of internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003119990A RU2003119990A (en) | 2004-12-27 |
| RU2249708C1 true RU2249708C1 (en) | 2005-04-10 |
Family
ID=35611774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003119990/06A RU2249708C1 (en) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | Exhaust gas system of internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2249708C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4214444A (en) * | 1977-08-01 | 1980-07-29 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust manifold for an internal combustion engine |
| EP1039108A1 (en) * | 1999-03-13 | 2000-09-27 | Rover Group Limited | Engine and exhaust pipe attachment |
-
2003
- 2003-07-01 RU RU2003119990/06A patent/RU2249708C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4214444A (en) * | 1977-08-01 | 1980-07-29 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust manifold for an internal combustion engine |
| EP1039108A1 (en) * | 1999-03-13 | 2000-09-27 | Rover Group Limited | Engine and exhaust pipe attachment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102099558A (en) | Engine equipment with integrated exhaust manifold | |
| US8733088B2 (en) | Exhaust manifold system and collar coolant jacket | |
| US6688103B2 (en) | Apparatus for fastening an exhaust gas turbocharger on an exhaust chamber of a combustion engine | |
| JPH0926135A (en) | Combustion apparatus for gas turbine engine | |
| US8850805B2 (en) | Exhaust manifold | |
| US11236660B2 (en) | Sealing gasket, for sealing the connection between an exhaust manifold and a turbine | |
| RU2249708C1 (en) | Exhaust gas system of internal combustion engine | |
| US10670148B2 (en) | Gasket for internal combustion engine | |
| RU2266424C2 (en) | Rocket engine nozzle | |
| US10390971B2 (en) | Cylinder head, element and flange of a piston engine | |
| JPH07293236A (en) | Exhaust device for internal combustion engine | |
| EP2075429B1 (en) | An engine and exhaust manifold assembly | |
| JP7155770B2 (en) | fastening structure | |
| US7165402B2 (en) | Combustion engine | |
| US11746677B2 (en) | Bearing housing and method of manufacture | |
| JPS61187511A (en) | Construction of gasket for exhaust system of engine | |
| CN203742762U (en) | Turbine supercharger | |
| RU2832559C1 (en) | Exhaust system of v-shaped 12-cylinder internal combustion engine with gas turbine supercharging | |
| Ashida et al. | Development of a Sheet Metal Turbine Housing for a Diesel Engine | |
| JP7264785B2 (en) | engine exhaust system | |
| KR100727708B1 (en) | Vehicle exhaust manifold | |
| Finol et al. | Thermal profile of a modern passenger car diesel engine | |
| JPH0515533Y2 (en) | ||
| EP2110535B1 (en) | Method for controlling the temperature of the exhaust gas in an internal combustion engine | |
| Nanthagopal et al. | Design considerations and overview of an engine exhaust manifold gasket |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050702 |