一种排气道排气结构及发动机的制作方法

1.本发明涉及发动机技术领域，更具体地说，涉及一种排气道排气结构及发动机。


背景技术：

2.随着法律法规的日益严格以及社会对能源的日益重视，人们对柴油机的可靠性及性能都提出了更高的要求。其中发动机排气效率的高低对性能有重要的影响。
3.发动机的气缸盖负责将气缸内的废气排出。良好的排气能力能够降低泵气损失，降低燃烧温度，提高增压器的效率，提高过量空气系数，既能够保证发动机的可靠性，又能够使其热效率大大提升。
4.对于如图1所示的现有缸盖排气结构中，采用缸盖螺栓由缸盖螺栓安装孔2`装入与缸体连接，排气道1`采用平行气道的布置结构，两个排气道1`为独立分开的气道是最理想的布置，但由于发动机排气温度高，夹在两个排气道中间的缸盖螺栓在高温下容易失效。为保证有效的缸盖冷却，两个排气道的结构被布置成如图2所示的缸盖的排气道结构，由两个进气口合并为一个排气口3`的形式进行排气，缸盖螺栓安装孔4`位于排气道一侧，缸盖螺栓仅单侧靠近排气道，其连接稳定性得以提高，但这样会导致排气法兰面流通面积不足，导致气流阻塞，导致排气不畅。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种排气道排气结构，以保证排气道的排气通畅性；本发明还提供了一种发动机。
6.为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种排气道排气结构，气缸缸盖具有相邻布置的第一气缸和第二气缸，所述第一气缸的两个第一排气支气道汇流至第一主排气道，所述第二气缸的两个第二排气支气道汇流至第二主排气道；所述第一排气支气道和所述第二排气支气道相邻的一侧布置有，由所述第一排气支气道上伸出的第一副排气支气道，和由所述第二排气支气道上伸出的第二副排气支气道；所述第一副排气支气道和所述第二副排气支气道汇流形成副排气道。
7.优选地，在上述排气道排气结构中，所述第一气缸和所述第二气缸的排气结构对称布置。
8.优选地，在上述排气道排气结构中，所述第一副排气支气道和所述第二副排气支气道均布置有单向阀，所述单向阀的布置位置靠近所述副排气道的汇流位置。
9.优选地，在上述排气道排气结构中，所述第一主排气道具有第一排气出口面积s1，所述副排气道具有第二排气出口面积s2，两个所述第一排气支气道具有相同的排气入口面积s3；所述第一排气出口面积s1、所述第二排气出口面积s2以及所述排气入口面积s3满足：s1 s2＞2s3。
10.优选地，在上述排气道排气结构中，所述气缸缸盖上分布有多个法兰螺栓安装孔，所述第一主排气道、所述第二主排气道和所述副排气道之间均分布有所述法兰螺栓安装孔，所述气缸缸盖设置有分布于所述副排气道两侧的冷却水通道。
11.优选地，在上述排气道排气结构中，所述第一副排气支气道的进气口位于两个所述第一排气支气道头部中心的连线的下端。
12.优选地，在上述排气道排气结构中，所述第一排气支气道和所述第二排气支气道相邻的一侧沿气流方向向相互远离的方向偏移，并汇流至对应侧的主排气道。
13.优选地，在上述排气道排气结构中，两个所述第一排气支气道，和两个所述第二排气支气道均具有汇流方向的汇流夹角，所述汇流夹角均为锐角。
14.优选地，在上述排气道排气结构中，所述第一气缸和所述第二气缸的排气节拍交替进行。
15.一种发动机，其具有排气节拍交替进行的多个气缸，相邻且不同排气节拍的两个气缸之间设置有如上任意一项所述的排气道排气结构。
16.本发明提供的排气道排气结构，气缸缸盖具有相邻布置的第一气缸和第二气缸，第一气缸的两个第一排气支气道汇流至第一主排气道，第二气缸的两个第二排气支气道汇流至第二主排气道；第一排气支气道和第二排气支气道相邻的一侧布置有，由第一排气支气道上伸出的第一副排气支气道，和由第二排气支气道上伸出的第二副排气支气道；第一副排气支气道和第二副排气支气道汇流形成副排气道。将第一排气支气道和第二排气支气道均采用由两路汇流至一路主排气道的汇流结构，避免了缸盖螺栓位于两个排气支气道之间容易失效的问题，通过在两个气缸相邻侧的第一排气支气道和第二排气支气道上分别伸出第一副排气支气道和第二副排气支气道的方式，在缸盖上形成主排气道和副排气道组合排气的结构，从而可增大排气道的流通面积，降低气流阻塞，提高排气通畅性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为现有缸盖排气结构；图2为另一种缸盖的排气道结构；图3为本发明提供的排气道排气结构的结构示意图；图4为图3所示的排气道排气结构的缸盖下端面结构。
具体实施方式
19.本发明公开了一种排气道排气结构，保证了排气道的排气通畅性；本发明还提供了一种发动机。
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实
施例，都属于本发明保护的范围。
21.如图3和图4所示，图3所示为本发明提供的排气道排气结构的结构示意图；图4为图3所示的排气道排气结构的缸盖下端面结构。
22.本实施例提供了一种排气道排气结构，气缸缸盖4具有相邻布置的第一气缸和第二气缸，第一气缸的两个第一排气支气道101汇流至第一主排气道111，第二气缸的两个第二排气支气道102汇流至第二主排气道112；第一排气支气道101和第二排气支气道102相邻的一侧布置有，由第一排气支气道101上伸出的第一副排气支气道121，和由第二排气支气道102上伸出的第二副排气支气道122；第一副排气支气道121和第二副排气支气道122汇流形成副排气道103。将第一排气支气道101和第二排气支气道102均采用由两路汇流至一路主排气道的汇流结构，通过在两个气缸相邻侧的第一排气支气道101和第二排气支气道102上分别伸出第一副排气支气道121和第二副排气支气道122的方式，在气缸缸盖4上形成主排气道和副排气道组合排气的结构，从而可增大排气道的流通面积，降低气流阻塞，提高排气通畅性。
23.在本案一具体实施例中，第一气缸和第二气缸的排气结构对称布置。在进气节拍交替进行的两个气缸中，第一气缸和第二气缸在进行排气支气道汇流时，均由相邻的排气支气道向外侧的排气支气道偏移进行汇流。
24.具体地，第一气缸具有第一排气结构，与第二气缸具有第二排气结构，第一排气结构包括第一主排气道111、第一排气支气道101以及第一副排气支气道121，第二排气结构包括第二主排气道112、第二排气支气道102以及第二副排气支气道122。
25.如图3所示的气缸缸盖上的排气道布置方向，具体地，左侧部分的第一排气支气道101位置固定，右侧部分的第一排气支气道101向左进行偏移后实现两个第一排气支气道101汇流；两个第二排气支气道102采用与两个第一排气支气道101对称的汇流结构，左侧部分的第二排气支气道102向右偏移，与右侧部分的第二排气支气道102汇流。通过将第一气缸和第二气缸的排气结构设置为基本对称结构，获得良好的排气能力，保证排气稳定。
26.在本案一具体实施例中，第一副排气支气道121和第二副排气支气道122均布置有单向阀11，单向阀11布置位置靠近副排气道103的汇流位置。对于6缸发动机，其点火顺序通常采用交替打火的方式，因此每组气缸由进气侧5进排气的顺序为，在第一气缸进气时，第二气缸排气；第一气缸排气时，第二气缸进气；两个气缸的进排气动作交替进行。在第一副排气支气道121和第二副排气支气道122内均布置单向阀11，防止相邻气缸之间的互相干扰，保证排气安全性。同时，单向阀11应布置在靠近副排气道103的前端的位置，使得排气可顺畅的经副排气支气道进入副排气道103，保证排气稳定。
27.进一步地，第一主排气道111具有第一排气出口8，具有第一排气出口面积s1，副排气道103具有第二排气出口9，具有第二排气出口面积s2，第一气缸两个第一排气支气道具有相同的排气入口13结构，排气入口13具有排气入口面积s3，气缸缸盖4布置排气入口13，排气入口13具有气门座圈14，排气入口13的排气入口面积s3所指位置为气门座圈14所限定的内圈位置；第一排气出口面积s1、第二排气出口面积s2以及排气入口面积s3满足：s1 s2＞2s3，即第一排气出口面积s1与第二排气出口面积s2之和大于排气入口面积s3的2倍，即总排气出口的面积大于总排气面积，保证排气可以顺畅的导出。
28.由于第一副排气支气道121和第二副排气支气道122随第一气缸和第二气缸的工
作交替开启，则每个排气过程中，为第一主排气道111与第一副排气支气道121，或第二主排气道112与第二副排气支气道122交替进行排气，因此，仅需要保证排气的排气出口面积大于气缸内排气总面积即可保证排气顺畅。
29.在本案一具体实施例中，气缸缸盖4上分布有多个法兰螺栓安装孔2，第一主排气道111、第二主排气道112和副排气道103之间均分布有法兰螺栓安装孔2，气缸缸盖4上设置有分布于副排气道103两侧的冷却水通道10。气缸缸盖4通过缸盖螺栓连通法兰螺栓安装孔2，实现气缸缸盖4与缸体连接，法兰螺栓安装孔2的布置位置与排气道结构同时布置，为避免排气道的高温结构造成缸盖螺栓的连接结构失效，通过增加副排气道103使得其与第一主排气道111和第二主排气道112之间均会布置法兰螺栓安装孔2，在副排气道103的两侧分别布置冷却水通道10，其与第一排气支气道101和第二排气支气道102的汇流结构配合，使得副排气道103与第一气缸和第二气缸之间，留出布置冷却水通道的空间，可对法兰螺栓进行冷却，保证连接强度。
30.在本案一具体实施例中，第一副排气支气道121的进气口位于两个第一排气支气道101头部中心的连线的下端，第一排气支气道101头部指第一排气支气道101与第一气缸连接的一端。
31.第一排气支气道101和第二排气支气道102相邻的一侧沿气流方向向相互远离的方向偏移，并汇流至对应侧的主排气道。两个第一排气支气道101，和两个第二排气支气道102均具有汇流方向的汇流夹角，汇流夹角均为锐角。
32.结合第一排气支气道101和第二排气支气道102的汇流结构，如第一气缸中，两个第一排气支气道101的右侧部分向左侧变向汇流，第一排气支气道101的引出位置，低于两个第一排气支气道101头部中心的连线的下端，两个第一排气支气道101相互靠近，相邻的内壁合并汇流，将两个第一排气支气道101的中心线相交的夹角定为汇流夹角，且汇流夹角为锐角，从而保证排气可顺利由主排气道和副排气道导出。第一排气支气道101和第二排气支气道102相邻的一侧沿气流方向相互远离的偏移，使得第一主排气道和第二主排气道相互远离，获得较大距离，减少对缸盖螺栓连接稳定性影响。
33.基于上述实施例中提供的排气道排气结构，本发明还提供了一种发动机，其具有排气节拍交替进行的多个气缸，相邻且不同排气节拍的两个气缸之间采用上述实施例中提供的排气道排气结构。
34.由于该发动机采用了上述实施例的排气道排气结构，所以该发动机由排气道排气结构带来的有益效果请参考上述实施例。
35.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。