СИСТЕМА ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к двигателестроению, а именно к системе выхлопа отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению, выбранной в качестве ближайшего аналога, является система выхлопа отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащая узел неразъемного соединения трубы выхлопного коллектора с фланцем, в котором на конце трубы сформирована наружная отбортовка в виде конического раструба, входной срез которого совпадает с присоединительной плоскостью фланца (см. патент №2270346, МПК F61N 01/00 (2006.01), опубл. 10.08.2005).
Из-за высокой температуры отработавших газов все детали системы выхлопа нагреваются, что сопровождается возникновением тепловых нагрузок и тепловых деформаций. Такие условия работы требуют обеспечения высоких показателей герметичности в соединениях узлов и деталей системы. Известная конструкция имеет недостаточную надежность, связанную с тем, что наличие сильфона, компенсирующего линейные тепловые перемещения, не выдерживает вибрационных нагрузок в процессе работы двигателя, что ведет к нарушению герметичности в соединениях газопровода, а также не технологичность, изготовление сферической поверхности на фланце выпускного коллектора достаточно трудоемко.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение надежности системы за счет уменьшения нарушений герметичности в соединениях газопровода.
Для решения поставленной задачи система выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащая узел неразъемного соединения трубы выхлопного коллектора с соединительным элементом, выполненным в виде фланца, в котором на конце участка трубы сформирована наружная отбортовка в виде конического раструба, по первому варианту исполнения дополнительно содержит соединительную трубу, выполненную со стороны трубы выхлопного коллектора с жестко закрепленным наконечником, внешний профиль которого повторяет внутренний профиль отбортовки.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что система выпуска отработавших газов дополнительно содержит соединительную трубу, на конце которой со стороны трубы выхлопного коллектора жестко закреплен наконечник, позволяет компенсировать тепловые деформации за счет углового перемещения, что уменьшает нарушение герметичности в соединениях газопровода, повышает надежность системы.
Выполнение наконечника с внешним профилем, повторяющим внутренний профиль отбортовки, позволяет снизить тепловую нагрузку, т.к. компенсация происходит за счет перемещения конусных поверхностей между контактными поверхностями, что также положительно влияет на герметичность системы и ее надежность в целом.
Система выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащая узел неразъемного соединения трубы выхлопного коллектора с соединительным элементом, по второму варианту исполнения дополнительно содержит соединительную трубу, выполненную с соединительным элементом и наконечником, который своей сферической поверхностью сопрягается с внутренней поверхностью трубы выхлопного коллектора по наружной поверхности, при этом соединительные элементы выполнены в виде проушин, которые соединены между собой через планку.
Совокупность существенных признаков, заключающаяся в том, что система выпуска отработавших газов дополнительно содержит соединительную трубу, выполненную с соединительным элементом и наконечником, который своей сферической поверхностью сопрягается с внутренней поверхностью трубы выхлопного коллектора по наружной поверхности, позволяет компенсировать тепловые деформации и нагрузки за счет скольжения по отверстию, а также качения в нем, улучшая герметичность соединения.
Наличие соединительных элементов выполненных в виде проушин, которые соединены между собой через планку, позволяют соединительной трубе одновременно перемещаться в отверстии выпускного коллектора и тройника фиксироваться относительно этих деталей, что уменьшает тепловые нагрузки, позволяет уменьшить нарушения герметичности в соединениях газопровода, положительно влияя на надежность системы.
Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг.1 - система выпуска отработавших газов, вариант 1;
фиг.2 - система выпуска отработавших газов, вариант 1 (узловое соединение увеличено);
фиг.3 - система выпуска отработавших газов, вариант 2;
фиг.4 - то же, вид А на фиг.3.
Система выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания по первому варианту исполнения имеет узел неразъемного соединения трубы выхлопного коллектора 1 с соединительным элементом 2 и соединительную трубу 3 с наконечником 4, соединительным элементом 5.
По первому варианту исполнения на концах трубы 1 сформирована наружная отбортовка в виде конического раструба 6, а соединительный элемент 2 выполнен в виде фланца.
На конце соединительной трубы 3 со стороны трубы 1 выхлопного коллектора жестко закреплен наконечник 4, внешний профиль которого повторяет внутренний профиль раструба 6 трубы 1, что позволяет в собранном виде добиться герметичности соединения. Соединительный элемент 5 соединительной трубы также выполнен в виде фланца. Крепление соединительных элементов 2 и 5 осуществляется сферическими болтами 7.
Такое исполнение системы выпуска позволяет перемещаться соединительной трубе 3 относительно трубы 1 выхлопного коллектора на определенное расстояние, что в итоге уменьшает влияние тепла и деформацию деталей.
По второму варианту исполнения концы соединительной трубы 3 снабжены наконечниками 4, имеющими сферическую поверхность. Соединительные элементы 2 и 5 выполнены в виде проушин, которые соединены между собой через планку 8. Сферические наконечники 4 сопрягаются с внутренней поверхностью трубы 1 выхлопного коллектора и тройника 9, компенсируя тепловые деформации и нагрузки скольжением по внутренней поверхности трубы 1 и тройника 9, а также качением в нем.
Выполнение соединительных элементов 2 и 5 в виде проушин позволяют соединительной трубе 3 одновременно перемещаться в отверстии выпускного коллектора и тройника и фиксироваться относительно этих деталей.
Заявляемое техническое решение позволяет создать систему выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания с меньшими нарушениями герметичности в соединениях газопровода.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.