一种发动机排气道隔热装置及车辆的制作方法

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种发动机排气道隔热装置及车辆。

背景技术：

排气道是发动机气缸盖重要结构，其作用是将燃烧后的废气排出气缸。一般废气温度在700℃以上，其超过气缸盖材料温度承受极限，所以气缸盖设计有冷却系统对排气道进行冷却保证可靠性。高温高压废气所含的能量是需要对增压器做功的，气缸盖冷却系统带走的热量直接就是油耗上的损失。所以排气道隔热保温技术需求日益迫切。

现有技术中，为避免上述问题，常用的排气道隔热技术多采用在其内壁涂隔热耐温涂层，涂层的缺点是可靠性难以保证，其轻微脱落会导致整个发动机报废。

所以，亟需一种发动机排气道隔热装置，以解决上述问题。

技术实现要素：

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种发动机排气道隔热装置及车辆，具有降低油耗，提高可靠性，工程容易实现等优点。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种发动机排气道隔热装置，包括：

气缸盖，其上设置排气道，所述排气道的一端设置有排气进口，所述排气进口与发动机燃烧室连通，另一端设置有排气出口；

排气歧管，与所述排气出口连通；

隔热环，所述排气道靠近所述排气出口一端设置有第一安装槽，所述第一安装槽的一端设置有第一限位面，所述隔热环的一端置于所述排气道内，且与所述第一限位面抵接；所述排气歧管靠近所述排气出口的一端设置有第二安装槽，所述第二安装槽的一端设置有第二限位面，所述隔热环的另一端设置于所述排气歧管内，且与所述第二限位面抵接；所述隔热环的内壁与所述排气歧管和所述排气道的内壁均平齐。

作为一种发动机排气道隔热装置的优选方案，所述第一安装槽的周向设置有第一配合面，所述第一配合面与所述隔热环的外周壁间隙设置。

作为一种发动机排气道隔热装置的优选方案，所述第二安装槽的周向设置有第二配合面，所述第二配合面与所述隔热环的外周壁间隙设置。

作为一种发动机排气道隔热装置的优选方案，所述隔热环的内壁采用耐热合金材料制成，所述隔热环的外壁设置有隔热涂层。

作为一种发动机排气道隔热装置的优选方案，所述隔热环的横截面设置为圆形。

作为一种发动机排气道隔热装置的优选方案，所述排气歧管和所述排气出口之间设置有歧管垫。

作为一种发动机排气道隔热装置的优选方案，所述气缸盖上设置有绕设于所述排气道外周的水套。

作为一种发动机排气道隔热装置的优选方案，所述排气歧管和所述气缸盖之间可拆卸连接。

作为一种发动机排气道隔热装置的优选方案，所述排气歧管和所述隔热环之间、以及所述气缸盖与所述隔热环之间均可拆卸连接。

一种车辆，包括以上任一方案所述的发动机排气道隔热装置。

本发明的有益效果为：

通过在排气出口和排气歧管之间增设隔热环，具体地，隔热环的一端置于排气道内，另一端设置于排气歧管内，有效地隔离了高温废气与排气道靠近排气出口的一端，以及高温废气和排气歧管靠近排气出口的一端，降低了高温废气向排气道和排气歧管的散热，保存了废气的能量，降低了油耗，进而提高发动机热效率；同时，隔热环的内壁与排气歧管和排气道的内壁均平齐，有利于高温废气的排出，减少高温废气对隔热环3的冲击，以及高温废气在排气歧管和排气道内的停留时间；另外，隔热环的设置还减少了散热，进而降低对排气道冷却装置的热负荷，提高了发动机的可靠性；另外，隔热环结构简单，工程上易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式提供的发动机排气道隔热装置的示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的发动机排气道隔热装置的隔热环的剖视图；

图3是本发明具体实施方式提供的发动机排气道隔热装置的隔热环的侧视图；

图4是本发明具体实施方式提供的发动机排气道隔热装置的气缸盖的俯视图；

图5是图4中a-a处的剖视图；

图6是本发明具体实施方式提供的发动机排气道隔热装置的排气歧管的局部示意图。

图中：

1、气缸盖；11、排气道；12、排气进口；13、排气出口；14、第一安装槽；141、第一限位面；142、第一配合面；15、水套；

2、排气歧管；21、第二安装槽；211、第二限位面；212、第二配合面；

3、隔热环；31、隔热涂层；

4、歧管垫。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作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。

如图1-图6所示，本实施方式提供一种用于车辆的发动机排气道隔热装置，该装置包括气缸盖1、排气歧管2和隔热环3，气缸盖1上设置排气道11，排气道11的一端设置有排气进口12，排气进口12与发动机燃烧室连通，另一端设置有排气出口13；排气歧管2与排气出口13连通；隔热环3的一端置于排气道11内，另一端设置于排气歧管2内，隔热环3的内壁与排气歧管2和排气道11的内壁均平齐。

通过在排气出口13和排气歧管2之间增设隔热环3，具体地，隔热环3的一端置于排气道11内，另一端设置于排气歧管2内，有效地隔离了高温废气与排气道11靠近排气出口13的一端，以及高温废气和排气歧管2靠近排气出口13的一端，降低了高温废气向排气道11和排气歧管2的散热，保存了废气的能量，降低了油耗，进而提高发动机热效率；同时，隔热环3的内壁与排气歧管2和排气道11的内壁均平齐，有利于高温废气的排出，减少高温废气对隔热环3的冲击，以及高温废气在排气歧管2和排气道11内的停留时间；另外，隔热环3的设置还减少了散热，进而降低对排气道11冷却装置的热负荷，提高了发动机的可靠性；另外，隔热环3结构简单，工程上易于实现。

具体地，排气歧管2和排气出口13之间设置有歧管垫4，用于对排气管和排气歧管2内的气体进行密封。现有技术中，歧管垫4采用金属或非金属材料制成。在工作过程中，受高温废气冲刷的作用，歧管垫4易产生呲垫的故障。由于增设了隔热环3，且将隔热环3的一端深入到排气歧管2内部，有效地隔绝了高温废气与歧管垫4的接触，提高歧管垫4密封的可靠性。

进一步地，气缸盖1上设置有绕设于排气道11外周的水套15，用于对排气道11进行冷却，避免排气道11温度过高发生失效。值得说明的是，发动机缸盖上设两个排气进口12，通过两个排气进口12的高温废气汇聚到排气道11内后经由隔热环3进入排气歧管2。

优选地，如图2和图3所示，隔热环3的横截面设置为圆形。圆形的隔热环3有利于加工和公差控制，便于与排气出口13以及排气歧管2之间的装配。

为实现隔热环3的安装，排气歧管2和气缸盖1之间可拆卸连接，为便于隔热环3的检修及更换排气歧管2和隔热环3之间、以及气缸盖1与隔热环3之间均可拆卸连接。

本实施例中，隔热环3的内壁采用耐热合金材料制成，使隔热环3在高温废气冲刷下保持不变形，确保可靠性。隔热环3的外壁设置有隔热涂层31，其作用是减少高温废气的热损失，保证废气温度，提升发动机热效率。同时，隔热涂层31还有利于与隔热环3连接处的排气道11的温度，以提高排气道11可靠性。

为实现隔热环3与排气出口13之间的连接，如图4和图5所示，排气道11靠近排气出口13一端设置有第一安装槽14，第一安装槽14的一端设置有第一限位面141，第一限位面141与隔热环3的一端抵接，第一限位面141用于固定隔热环3的轴向窜动，避免隔热涂层31的磨损失效。第一安装槽14的周向设置有第一配合面142，第一配合面142与隔热环3的外周壁间隙设置。间隙配合的优点一方面是微小间隙可以进一步增加隔热效果，另一方面确保安装过程中对隔热涂层31的破坏。

为实现隔热环3与排气歧管2之间的连接，如图6所示，排气歧管2靠近排气出口13的一端设置有第二安装槽21，第二安装槽21的一端设置有第二限位面211，第二限位面211与隔热环3的另一端抵接，用于固定隔热环3的轴向窜动，避免隔热涂层31的磨损失效。第二安装槽21的周向设置有第二配合面212，第二配合面212与隔热环3的外周壁间隙设置。间隙配合的优点一方面是微小间隙可以进一步增加隔热效果，另一方面确保安装过程中对隔热涂层31的破坏。

值得说明的是，第一安装槽14与第二安装槽21形成的包容区域内安装隔热环3，首先是隔热环3外周壁的隔热涂层31以及隔热环3与排气道11和排气歧管2之间的间隙形成的隔热层对高温废气的隔热保温作用，保证废气温度，保存废气能量，降低整机油耗；同时，隔热环3能有效地隔绝高温废气与水套15之间的热传导，保证高温废气的温度，提升发动机热效率。最后，隔热环3同时还能隔绝高温废气与歧管垫4的接触，提高歧管垫4的密封可靠性。

在本发明其他可选的实施例中，采用本发明的相同应用原理，发动机排气道隔热装置还能应用于发动机进气道内，其作用是阻止冷却水向新鲜空气传热，降低进气温度，提高充气效率，提升发动机热效率。其应用效果与本发明相反，而应用原理与本发明相同。

本实施方式还公开一种车辆，包括如上所述的发动机排气道隔热装置。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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发明中的具体含义。