用于发动机的排气管及发动机的制作方法

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1.本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种用于发动机的排气管及发动机。

背景技术：

2.随着全球各国对环保日益重视，降低车辆油耗和排放成为各主机厂重要研发内容，为解决这种情况，混动发动机成为主流选项之一。排气管是发动机的重要元件，其与发动机气缸盖相连，将各缸的排气集中起来导入催化包。为了缩短催化包起燃时间并改善高压缩比混动发动机抗爆震能力，集成排气歧管式缸盖在混动发动机上越来越流行。
3.目前自然吸气发动机主流的集成排气歧管式缸盖集成排气歧管结构，其排气歧管集成在缸盖内部，排气歧管在缸盖内汇集，但仅有一个出气口，该结构催化包起燃及排气冷却较好，但是局限于缸盖空间较小，由于各缸之间的排气干扰效果不佳，存在较大的发动机排气窜气现象，导致发动机缸内残余废气增大，充气效率较低，从而影响发动机性能。并且，与缸盖相配的排气管和催化包一般为竖直布置，此布置方式缸盖与催化包距离最短，但较短的管长引的排气脉动效应易降低发动机充气效率，从而降低发动机性能。随着排放法规日益严苛，此种排气管及催化包布置方式已越来越难以满足排放要求。
4.因此，现有技术中发动机中集成排气歧管式缸盖的排气管会导致发动机缸内残余废气增大、充气效率较低的问题。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于解决现有技术中发动机中集成排气歧管式缸盖的排气管会导致发动机缸内残余废气增大、充气效率较低的问题。。
6.为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供一种用于发动机的排气管，所述发动机包括缸盖，所述排气管包括管本体、以及设置于所述管本体的内壁面上、且相对所述管本体固定的分隔部，所述管本体的第一端用于安装于所述缸盖的出气口所在的位置处；其中，
7.所述分隔部从所述管本体的所述第一端沿所述管本体的长度方向朝向所述管本体的第二端延伸，并将所述管本体的内腔分隔为在所述管本体的径向上相互独立、且均沿所述管本体的长度方向延伸的至少两个气体流道，以使流经所述缸盖的出气口的气体分别通过所述至少两个气体流道从所述排气管的出气口流出。
8.采用上述技术方案，本实施方式通过在管本体内壁面固定设置分隔部，分隔部将管本体的内腔分隔为在管本体的径向上相互独立、且均沿管本体的长度方向延伸的至少两个气体流道，采用多流道排气管不仅能够减少各缸中的废气在排出时相互窜气及干扰，还改善了排气谐振带来的负面效应，进而可提升发动机的充气效率，有利于提升发动机的工作性能。并且，采用该结构的排气管，其更便于布置，有利于提升了催化包可布置空间。
9.根据本实用新型另一种实施方式提供的排气管，所述排气管还包括连接构件，所述连接构件设置于所述管本体的所述第一端，并相对所述管本体固定，且所述连接构件用
于安装于所述缸盖的出气口所在的位置处，以使得所述管本体的第一端通过所述连接构件安装于所述缸盖；
10.并且，所述连接构件的一侧抵接于所述分隔部沿其延伸方向的第一端，所述连接构件设有与所述至少两个气体流道一一对应设置、并用作所述排气管的进气口的至少两个进气口，所述至少两个进气口中每个进气口仅与所述至少两个气体流道中对应的气体流道连通，以限制通过所述至少两个进气口进入所述管本体的所述第一端内部的气体混合；所述缸盖具有与所述连接构件上的所述至少两个进气口一一对应设置的至少两个出气口，所述连接构件上的所述至少两个进气口中每个进气口还分别与所述缸盖的对应出气口连通，以使所述排气管的各所述气体流道分别通过对应的进气口与所述缸盖的对应出气口连通。
11.采用上述技术方案，本实施方式通过设置连接构件，通过连接构件连接管本体与缸盖，如此可进一步提升排气管的安装便利性。
12.另外，连接构件的一侧抵接于分隔部沿其延伸方向的第一端，连接构件设有与至少两个气体流道一一对应设置、并用作排气管的进气口的至少两个进气口，如此可限制通过至少两个进气口进入管本体的第一端内部的气体混合，进一步降低各缸中的废气在排出时相互窜气及干扰的风险。
13.根据本实用新型另一种实施方式提供的排气管，所述排气管的出气口沿与所述排气管的进气口延伸方向垂直的方向延伸。
14.采用上述技术方案，将排气管的出气口沿与排气管的进气口延伸方向垂直的方向延伸，可使得排气管与缸盖之间具有更大的空间，有利于催化包斜置布置，增大催化包载体有效容积。
15.根据本实用新型另一种实施方式提供的排气管，所述连接构件上的各所述进气口的孔径比所述缸盖上对应出气口的孔径大0.95mm～1mm。
16.采用上述技术方案，通过将连接构件上的各进气口的孔径比缸盖上对应出气口的孔径大0.95mm～1mm，可以实现在保证连接构件正常安装的前提下提升发动机排气的通畅性。
17.根据本实用新型另一种实施方式提供的排气管，所述分隔部设置为隔板，且所述隔板固定且密封连接于所述管本体的内壁面上，所述管本体的内腔通过所述隔板分隔为两个相互独立的气体流道。
18.采用上述技术方案，将分隔部设置为隔板，如此可进一步简化排气管的结构。
19.根据本实用新型另一种实施方式提供的排气管，所述管本体的中心线位于所述隔板上。
20.采用上述技术方案，通过将隔板设置于管本体的中心线上，如此可使得两个气流通道的容积相等，进一步有利于提升发动机的排气性能。
21.根据本实用新型另一种实施方式提供的排气管，所述气体流道的长度设置为100mm～200mm。
22.采用上述技术方案，通过将气体流道设置地较长，有利于减少排气谐振带来的负面效应，提升发动机性能。
23.根据本实用新型另一种实施方式提供的排气管，所述管本体的外壁面上套设有隔热罩，且所述隔热罩的内壁面与所述管本体的外壁面相对固定。
24.采用上述技术方案，通过在管本体的外壁面上套设有隔热罩，隔热罩可将管本体与排气管周围的零部件隔绝，当排气管中排出高温气体时，可保护附近零件不受排气高温损坏。
25.根据本实用新型另一种实施方式提供的排气管，所述管本体的外壁面上设置有第一连接搭子和第二连接搭子，所述隔热罩的内壁面与所述管本体的外壁面通过所述第一连接搭子固定连接，所述管本体通过所述第二连接搭子与催化包卡箍固定连接。
26.采用上述技术方案，通过设置第一连接搭子和第二连接搭子，不仅能提高隔热罩与管本体的可装配性，还能提高催化包与管本体的可装配性。
27.根据本实用新型另一种实施方式提供的发动机，包括缸体、缸盖以及上述结构的排气管，所述缸盖安装于所述缸体上，所述排气管的出气口沿与所述缸盖的出气口的中心线垂直的方向延伸至所述缸体的前端。
28.采用上述技术方案，本实施方式提供的这种发动机采用上述结构的排气管，由于分隔部将管本体的内腔分隔为在管本体的径向上相互独立、且均沿管本体的长度方向延伸的至少两个气体流道，采用多流道排气管不仅能够减少各缸中的废气在排出时相互窜气及干扰，还改善了排气谐振带来的负面效应，进而可提升发动机的充气效率，有利于提升发动机的工作性能。并且，采用该结构的排气管，其更便于布置，有利于提升了催化包可布置空间。
29.本实用新型的有益效果在于：
30.提供一种用于发动机的排气管，发动机包括缸盖，该缸盖为集成排气歧管式缸盖，排气管包括管本体、以及设置有管本体的内壁面上、且相对管本体固定的分隔部，管本体的第一端用于安装于缸盖的出气口所在的位置处。分隔部从管本体的第一端沿管本体的长度方向朝向管本体的第二端延伸，并将管本体的内腔分隔为在管本体的径向上相互独立、且均沿管本体的长度方向延伸的至少两个气体流道，以使流经缸盖的出气口的气体分别通过至少两个气体流道从排气管的出气口流出。采用多流道排气管不仅能够减少各缸中的废气在排出时相互窜气及干扰，还改善了排气谐振带来的负面效应，进而可提升发动机的充气效率，有利于提升发动机的工作性能。并且，采用该结构的排气管，其更便于布置，有利于提升了催化包可布置空间。
31.本实用新型其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本实用新型说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
32.图1为本实用新型实施例提供的用于发动机的排气管的主视图；
33.图2为本实用新型实施例提供的用于发动机的排气管的立体结构示意图；
34.图3为本实用新型实施例提供的用于发动机的排气管的局部结构示意图；
35.图4a为本实用新型实施例提供的用于发动机的排气管的安装至发动机上的结构示意图；
36.图4b为现有技术中的排气管的安装至发动机上结构示意图；
37.图5为发动机采用本实用新型实施例提供的用于发动机的排气管与现有排气管的转速-扭矩比对关系图。
38.附图标记说明：
39.10、缸盖；
40.20、排气管；
41.210、管本体；
42.211、第一端；212、第二端；213、第一连接搭子；214、第二连接搭子；
43.220、分隔部；
44.230、气体流道；
45.240、连接构件；
46.241、进气口；
47.250、隔热罩。
具体实施方式
48.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
49.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
50.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
51.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
52.在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
53.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
54.如图1-图3所示，本实施例提供一种用于发动机的排气管20，发动机包括缸盖10，该缸盖10为集成排气歧管式缸盖，排气管20包括管本体210、以及设置于管本体210的内壁面上、且相对管本体210固定的分隔部220，管本体210的第一端211用于安装于缸盖10的出
气口所在的位置处。
55.需要说明的是，管本体210的第一端211为排气管20的进气端，管本体210的第二端212为排气管20的出气端。
56.关于分隔部220的设置方式：分隔部220从管本体210的第一端211沿管本体210的长度方向朝向管本体210的第二端212延伸，并将管本体210的内腔分隔为在管本体210的径向上相互独立、且均沿管本体210的长度方向延伸的至少两个气体流道230，以使流经缸盖10的出气口的气体分别通过至少两个气体流道230从排气管20的出气口流出。
57.具体的，在本实施例中，通过在管本体210内壁面固定设置分隔部220，分隔部220将管本体210的内腔分隔为在管本体210的径向上相互独立、且均沿管本体210的长度方向延伸的至少两个气体流道230，采用多流道排气管20不仅能够减少各缸中的废气在排出时相互窜气及干扰，还改善了排气谐振带来的负面效应，进而可提升发动机的充气效率，有利于提升发动机的工作性能。并且，采用该结构的排气管20，其更便于布置，有利于提升了催化包可布置空间。
58.需要说明的是，在本实施例中，在分隔部220设置为一个时，可以将管本体210的内腔分隔为两个气体流道230；当分隔部220设置为两个时，可以将管本体210的内腔分隔为三个或四个气体流道230；本实施例优选地将管本体210的内腔分隔为两个气体流道230，也即分隔部220设置为一个。
59.进一步地，在本实施例提供的排气管20中，排气管20还包括连接构件240，连接构件240设置于管本体210的第一端211，并相对管本体210固定，且连接构件240用于安装于缸盖10的出气口所在的位置处，以使得管本体210的第一端211通过连接构件240安装于缸盖10。
60.具体的，本实施例针对管本体210的内腔分隔为两个气体流道230进行示例说明，连接构件240的一侧抵接于分隔部220沿其延伸方向的第一端211，连接构件240设有两个进气口241，且该两个进气口241与两个气体流道230一一对应设置、并与排气管20的进气口连通，连接构件240的两个进气口241中每个进气口241仅与两个气体流道230中其中一个对应的气体流道230连通，以限制通过两个进气口进入管本体210的第一端211内部的气体混合。
61.更为具体的，本实施例以四缸发动机采用的集成排气歧管缸盖10结构进行说明，该缸盖10设置有两个出气口，且该缸盖10集成4个排气歧管，其中两个排气歧管的出口端与缸盖10其中一个出气孔连通，另外两个排气歧管的出口端与缸盖10其中另一个出气孔连通，4个排气歧管的进气端分别连接并连通至对应缸的排气口上。
62.进一步，该缸盖10上的两个出气口与连接构件240上的两个进气口241一一对应设置，且连接构件240上的两个进气口241中每个进气口241还分别与缸盖10的对应出气口连通，以使排气管20的各气体流道230分别通过对应的进气口与缸盖10的对应出气口连通。
63.具体的，本实施例通过设置连接构件240，通过连接构件240连接管本体210与缸盖10，如此可进一步提升排气管20的安装便利性。
64.更进一步，连接构件240的一侧抵接于分隔部220沿其延伸方向的第一端211，连接构件240设有与两个气体流道230一一对应设置、并用作排气管20的进气口的两个进气口，如此可限制通过两个进气口241进入管本体210的第一端211内部的气体混合，进一步降低各缸体中的废气在排出时相互窜气及干扰的风险。
65.优选地，在本实施例提供的排气管20中，排气管20在设置时，排气管20的出气口沿与排气管20的进气口延伸方向垂直的方向延伸。
66.具体的，本实施例将排气管20的出气口沿与排气管20的进气口延伸方向垂直的方向延伸，可使得排气管20与缸盖10之间具有更大的空间，有利于催化包斜置布置，增大催化包载体有效容积。
67.优选地，在本实施例提供的排气管20中，连接构件240上的各进气口的孔径比缸盖10上对应出气口的孔径大0.95mm～1mm，具体实施可以是将连接构件240上的各进气口的孔径比缸盖10上对应出气口的孔径大0.95mm、0.97mm、1mm等，连接构件240上的各进气口和缸盖10上对应出气口的具体尺寸应根据发动机的具体型号设定，本实施例对其不做具体要求和说明。
68.具体的，本实施例通过将连接构件240上的各进气口的孔径比缸盖10上对应出气口的孔径大0.95mm～1mm，可以实现在保证连接构件240正常安装的前提下提升发动机排气的通畅性。
69.优选地，在本实施例中，连接构件240可设置为法兰。
70.优选地，在本实施例提供的排气管20中，分隔部220设置为隔板，且隔板固定且密封连接于管本体210的内壁面上，管本体210的内腔通过隔板分隔为两个相互独立的气体流道230。
71.具体的，本实施例将分隔部220设置为隔板，如此可进一步简化排气管20的结构。
72.优选地，在本实施例提供的排气管20中，管本体210的中心线位于隔板上。
73.具体的，本实施例通过将隔板设置于管本体210的中心线上，如此可使得两个气流通道的容积相等，进一步有利于提升发动机的排气性能。
74.优选地，在本实施例提供的排气管20中，气体流道230的长度设置为100mm～200mm，具体实施时，可将气体流道230的长度设置为100mm、110mm、115.5mm等。
75.更为具体的，本实施例通过将气体流道230设置地较长，有利于减少排气谐振带来的负面效应，提升发动机性能。
76.优选地，在本实施例提供的排气管20中，管本体210的外壁面上套设有隔热罩250，且隔热罩250的内壁面与管本体210的外壁面相对固定。
77.具体的，本实施例通过在管本体210的外壁面上套设有隔热罩250，隔热罩250可将管本体210与排气管20周围的零部件隔绝，当排气管20中排出高温气体时，可保护附近零件不受排气高温损坏。
78.优选地，在本实施例提供的排气管20中，管本体210的外壁面上设置有第一连接搭子213和第二连接搭子214，隔热罩250的内壁面与管本体210的外壁面通过第一连接搭子213固定连接，管本体210通过第二连接搭子214与催化包卡箍固定连接。
79.具体的，本实施例通过设置第一连接搭子213和第二连接搭子214，不仅能提高隔热罩250与管本体210的可装配性，还能提高催化包与管本体210的可装配性。
80.本实用新型另一种实施例提供的发动机，该发动机包括缸体、缸盖10以及上述结构的排气管20，缸盖10安装于缸体上，排气管20的出气口沿与缸盖10的出气口的中心线垂直的方向延伸至缸体的前端。
81.具体的，本实施例提供的这种发动机采用上述结构的排气管20，由于分隔部220将
管本体210的内腔分隔为在管本体210的径向上相互独立、且均沿管本体210的长度方向延伸的两个气体流道230，采用双流道排气管20不仅能够减少各缸体中的废气在排出时相互窜气及干扰，还改善了排气谐振带来的负面效应，进而可提升发动机的充气效率，有利于提升发动机的工作性能。并且，采用该结构的排气管20，其更便于布置，有利于提升了催化包可布置空间。
82.更为具体的，在本实施例中，缸体的前端指发动机动力输出端相对的一端，也即安装皮带轮的一端。
83.更进一步，如图4a-图4b所示，在图4a中，当发动机采用本实用新型提供的排气管时，排气管下催化包载体有效长度为208mm，在图4b中，当发动机采用现有技术中的排气管时，排气管下催化包载体有效长度为150mm，由此可见，当发动机采用本实用新型提供的排气管时，排气管下催化包载体有效长度增加近39％，如此能够布置更大尺寸的催化包，为满足日益严苛的排放法规提供了保障。
84.更进一步，如图5所示，本实施例基于一款自然吸气发动机上进行对比分析，经cae计算，结果表明：在其它设置完全相同的情况下，相对于竖直式布置排气管，本方案可以将发动机的全转速-扭矩平均提升约1.5％。
85.虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本实用新型的精神和范围。

技术特征：

1.一种用于发动机的排气管，所述发动机包括缸盖，其特征在于，所述排气管包括管本体、以及设置于所述管本体的内壁面上、且相对所述管本体固定的分隔部，所述管本体的第一端用于安装于所述缸盖的出气口所在的位置处；其中，所述分隔部从所述管本体的所述第一端沿所述管本体的长度方向朝向所述管本体的第二端延伸，并将所述管本体的内腔分隔为在所述管本体的径向上相互独立、且均沿所述管本体的长度方向延伸的至少两个气体流道，以使流经所述缸盖的出气口的气体分别通过所述至少两个气体流道从所述排气管的出气口流出。2.如权利要求1所述的排气管，其特征在于，所述排气管还包括连接构件，所述连接构件设置于所述管本体的所述第一端，并相对所述管本体固定，且所述连接构件用于安装于所述缸盖的出气口所在的位置处，以使得所述管本体的第一端通过所述连接构件安装于所述缸盖；并且，所述连接构件的一侧抵接于所述分隔部沿其延伸方向的第一端，所述连接构件设有与所述至少两个气体流道一一对应设置、并用作所述排气管的进气口的至少两个进气口，所述至少两个进气口中每个进气口仅与所述至少两个气体流道中对应的气体流道连通，以限制通过所述至少两个进气口进入所述管本体的所述第一端内部的气体混合；所述缸盖具有与所述连接构件上的所述至少两个进气口一一对应设置的至少两个出气口，所述连接构件上的所述至少两个进气口中每个进气口还分别与所述缸盖的对应出气口连通，以使所述排气管的各所述气体流道分别通过对应的进气口与所述缸盖的对应出气口连通。3.如权利要求2所述的排气管，其特征在于，所述排气管的出气口沿与所述排气管的进气口延伸方向垂直的方向延伸。4.如权利要求2所述的排气管，其特征在于，所述连接构件上的各所述进气口的孔径比所述缸盖上对应出气口的孔径大0.95mm～1mm。5.如权利要求1～4任一项所述的排气管，其特征在于，所述分隔部设置为隔板，且所述隔板固定且密封连接于所述管本体的内壁面上，所述管本体的内腔通过所述隔板分隔为两个相互独立的气体流道。6.如权利要求5所述的排气管，其特征在于，所述管本体的中心线位于所述隔板上。7.如权利要求1～4任一项所述的排气管，其特征在于，所述气体流道的长度设置为100mm～200mm。8.如权利要求1～4任一项所述的排气管，其特征在于，所述管本体的外壁面上套设有隔热罩，且所述隔热罩的内壁面与所述管本体的外壁面相对固定。9.如权利要求8所述的排气管，其特征在于，所述管本体的外壁面上设置有第一连接搭子和第二连接搭子，所述隔热罩的内壁面与所述管本体的外壁面通过所述第一连接搭子固定连接，所述管本体通过所述第二连接搭子与催化包卡箍固定连接。10.一种发动机，包括缸体和缸盖，其特征在于，还包括权利要求1～9任一项所述的排气管，所述缸盖安装于所述缸体上，所述排气管的出气口沿与所述缸盖的出气口的中心线垂直的方向延伸至所述缸体的前端。

技术总结

本实用新型公开了一种用于发动机的排气管及发动机，发动机包括缸盖，该缸盖为集成排气歧管式缸盖，排气管包括管本体、以及设置于管本体的内壁面上、且相对管本体固定的分隔部，管本体的第一端用于安装于缸盖的出气口所在的位置处。分隔部从管本体的第一端沿管本体的长度方向朝向管本体的第二端延伸，并将管本体的内腔分隔为两个气体流道，以使流经缸盖的出气口的气体分别通过两个气体流道从排气管的出气口流出。采用双流道排气管不仅能够减少各缸体中的废气在排出时相互窜气及干扰，还改善了排气谐振带来的负面效应，进而可提升发动机的充气效率，有利于提升发动机的工作性能。有利于提升发动机的工作性能。有利于提升发动机的工作性能。