Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2687185C2 - Соединительный узел турбонагнетателя (варианты), двигатель, содержащий такой соединительный узел, и способ соединения турбонагнетателя с выхлопным коллектором двигателя - Google Patents

Соединительный узел турбонагнетателя (варианты), двигатель, содержащий такой соединительный узел, и способ соединения турбонагнетателя с выхлопным коллектором двигателя Download PDF

Info

Publication number
RU2687185C2
RU2687185C2 RU2015103605A RU2015103605A RU2687185C2 RU 2687185 C2 RU2687185 C2 RU 2687185C2 RU 2015103605 A RU2015103605 A RU 2015103605A RU 2015103605 A RU2015103605 A RU 2015103605A RU 2687185 C2 RU2687185 C2 RU 2687185C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flange
specified
protruding edge
engine
turbocharger
Prior art date
Application number
RU2015103605A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015103605A3 (ru
RU2015103605A (ru
Inventor
Джон ДАРТНЕЛЛ
Original Assignee
Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк filed Critical Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк
Publication of RU2015103605A publication Critical patent/RU2015103605A/ru
Publication of RU2015103605A3 publication Critical patent/RU2015103605A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2687185C2 publication Critical patent/RU2687185C2/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/20Mounting or supporting of plant; Accommodating heat expansion or creep
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F02B67/10Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of charging or scavenging apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/024Units comprising pumps and their driving means the driving means being assisted by a power recovery turbine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/403Casings; Connections of working fluid especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/601Mounting; Assembling; Disassembling specially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00Flanged joints
    • F16L23/02Flanged joints the flanges being connected by members tensioned axially
    • F16L23/032Flanged joints the flanges being connected by members tensioned axially characterised by the shape or composition of the flanges
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/60Assembly methods
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49229Prime mover or fluid pump making
    • Y10T29/49236Fluid pump or compressor making
    • Y10T29/49245Vane type or other rotary, e.g., fan

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонагнетателями. Соединительный узел (100) турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, предназначен для присоединения турбонагнетателя к выпускному коллектору двигателя. Соединительный узел (100) турбонагнетателя содержит первый фланец (112) и одну или несколько выступающих кромок (120). Первый фланец (112) выполнен с возможностью соединения с выпускным коллектором двигателя. Выступающая кромка (120) соединена с первым фланцем (112) и выступает над первым фланцем (112) с образованием паза (122) между первым фланцем (112) и выступающей кромкой (120). Паз (122) предназначен для приема в него второго фланца (114), соединенного с турбонагнетателем, так, чтобы ограничить расхождение первого и второго фланцев (112) и (114) друг от друга в их собранном состоянии. Принятая пазом (122) часть второго фланца (114) содержит закругленную кромку (114e), проходящую в направлении от сопрягающейся поверхности первого фланца (112) и второго фланца (114) к выступающей кромке (120), когда первый и второй фланцы (112) и (114) соединены. Выступающая кромка (120) содержит выпуклый и вогнутые участки (124a) и (124a'). Выпуклый участок (124a) проходит в направлении сопрягающейся поверхности первого фланца (112) и второго фланца (114). Вогнутый участок(124a') проходит в направлении от сопрягающейся поверхности первого фланца (112) и второго фланца (114). Боковая сторона второго фланца (114), противоположная части второго фланца, принятой пазом, соединена с первым фланцем (112) посредством крепежного элемента (130). Закругленная кромка (114e) второго фланца (114) переходит в сопрягающуюся поверхность. Раскрыты вариант соединительного узла турбонагнетателя, двигатель и способ присоединения турбонагнетателя. Технический результат заключается в уменьшении габаритов двигателя. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к соединительному узлу турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах. В частности, настоящее изобретение относится к соединительному узлу турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, для автомобильного транспортного средства.
Уровень техники
На фиг. 1а и 1b показан известный из уровня техники соединительный узел 10 турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, причем указанный известный соединительный узел предназначен для присоединения выпускного коллектора 2 двигателя к турбонагнетателю 4, работающему на выхлопных газах. Указанный соединительный узел содержит первый фланец 12, относящийся к указанному коллектору 2 двигателя, и второй фланец 14, относящийся к указанному турбонагнетателю 4, работающему на выхлопных газах. Указанные первый и второй фланцы 12, 14 соединены друг с другом посредством трех шпилек 16а, 16b и 16с, расположенных на периферии указанных фланцев.
Во время соединения турбонагнетателя 4 с выпускным коллектором 2 необходимо, чтобы после установки указанного турбонагнетателя 4 в заданном положении на указанном коллекторе 2 был обеспечен прямой доступ для инструмента к указанным шпилькам 16а, 16b и 16с, например, чтобы допустить возможность использования головки торцевого ключа и наличие допуска на обработку вокруг ее периметра. В таком предпочтительном случае для затяжки шпилек 16а, 16b и 16с возможно применение головки торцового ключа с удлинителем, которая может являться частью автоматического гайковерта, при этом процессу затяжки не будет мешать ни корпус коллектора 2, ни корпус турбонагнетателя 4. Однако, как показано на фиг. 1а и 1b, форма корпуса 6 турбины турбонагнетателя и его рабочая ориентация относительно коллектора 2 такова, что турбонагнетатель заслоняет собой указанную шпильку 16с. Чтобы устранить указанную проблему, можно использовать гнездовой ключ типа «вороньи лапки». Однако, применение такого инструмента нежелательно, поскольку трудно надежным образом ввинтить скрытую шпильку 16c или использовать автоматический гайковерт.
Проблема осложняется современными требованиями к уменьшению габаритов двигателей. Это значит, что двигатель становится более компактным, в то время как турбонагнетатель увеличивается в размерах. Цилиндры двигателя сближаются друг с другом, что приводит к ограничению доступа инструмента к коллектору и, соответственно, приводит к ограничению доступа инструмента к турбонагнетателю. Указанная проблема касается также и обслуживания двигателя, поскольку необходимо иметь возможность демонтировать турбонагнетатель без снятия коллектора.
Настоящее изобретение направлено на решение указанных выше проблем.
Раскрытие изобретения
Согласно первому аспекту в настоящем изобретении предложен соединительный узел турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, причем указанный соединительный узел предназначен для присоединения указанного турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, к выпускному коллектору двигателя и содержит: первый фланец, причем указанный первый фланец выполнен с возможностью соединения или с указанным выпускным коллектором двигателя, или с указанным турбонагнетателем, работающим на выхлопных газах, и одну или несколько выступающих кромок, соединенных с указанным первым фланцем и выступающих над указанным первым фланцем с образованием паза между указанным первым фланцем и указанной выступающей кромкой, причем указанный паз предназначен для приема в него второго фланца, соединенного с другим из указанных устройств: с указанным выпускным коллектором двигателя или с указанным турбонагнетателем, работающим на выхлопных газах, так чтобы ограничить расхождение первого и второго фланцев друг от друга в их собранном состоянии.
Указанная выступающая кромка может иметь первую криволинейную поверхность, предназначенную для взаимодействия с соответствующей второй криволинейной поверхностью, предусмотренной на втором фланце. Указанная первая криволинейная поверхность может быть расположена так, что она обращена к указанному первому фланцу. Указанная выступающая кромка и указанный первый фланец могут быть выполнены за одно целое.
Указанная первая криволинейная поверхность может быть выполнена так, что ее взаимодействие с указанной второй криволинейной поверхностью, предусмотренной на втором фланце, обеспечивает выравнивание указанных первого и второго фланцев относительно друг друга, например, во время сборки и/или теплового расширения компонентов.
Указанная выступающая кромка может быть соединена с указанным первым фланцем в точке, которая не видна и скрыта турбонагнетателем, работающим на выхлопных газах, в установленном положении. Например, точка, в которой указанная выступающая кромка соединена с указанным первым фланцем, может быть не видна, если смотреть в направлении, по существу перпендикулярном указанному первому фланцу, и в направлении, проходящем через точку, в которой указанная выступающая кромка соединена с указанным первым фланцем. Выступающая кромка может быть соединена с указанным первым фланцем в точке, которая является ближайшей к головке цилиндра двигателя в установленном положении.
Указанный первый фланец дополнительно выполнен с возможностью соединения со вторым фланцем посредством одного или нескольких крепежных элементов в точках, расположенных на заданном расстоянии от указанной выступающей кромки. Например, указанный первый фланец может иметь одно или несколько отверстий под крепежные элементы, например, для вставки болтов или шпилек. Указанный второй фланец может иметь соответствующие отверстия под крепежные элементы для вставки болтов или шпилек. Указанные отверстия под крепежные элементы могут быть распределены в пределах первого и второго фланцев. Каждый из указанных фланцев, то есть первый фланец и второй фланец, может иметь центральный канал, который обеспечивает проход для выхлопных газов из выпускного коллектора в турбонагнетатель. Указанные отверстия под крепежные элементы могут быть распределены вокруг указанного центрального канала.
Указанная первая криволинейная поверхность может быть выполнена так, что при затяжке одного или нескольких крепежных элементов обеспечена возможность движения указанного второго фланца относительно указанной выступающей кромки с тем, чтобы увеличить сжимающую нагрузку между указанными первым и вторым фланцами в точке, в которой находится указанная выступающая кромка.
Указанный соединительный узел может дополнительно содержать второй фланец. Указанный второй фланец может иметь вторую криволинейную поверхность. Указанная вторая криволинейная поверхность может быть расположена так, что она обращена к указанной выступающей кромке первого фланца, например, обращена к первой криволинейной поверхности на выступающей кромке в установленном положении.
Указанные первая и вторая криволинейные поверхности могут быть выполнены так, что при затяжке одного или нескольких крепежных элементов обеспечена возможность движения указанного второго фланца относительно указанной выступающей кромки с тем, чтобы увеличить сжимающую нагрузку между указанными первым и вторым фланцами в точке, в которой находится указанная выступающая кромка. В частности, первая и вторая криволинейные поверхности могут быть выполнены так, что при затяжке одного или нескольких крепежных элементов обеспечена возможность движения указанного второго фланца относительно указанной выступающей кромки с тем, чтобы создавать равномерно распределенную сжимающую нагрузку между указанными первым и вторым фланцами. Соответственно, сжимающая нагрузка между указанными первым и вторым фланцами в точке, в которой находится выступающая кромка, может быть по существу равной сжимающей нагрузке в местах расположения одного или нескольких крепежных элементов. Крепежные элементы могут создавать заданную сжимающую нагрузку между указанными первым и вторым фланцами, например, когда к болту или шпильке прикладывают заданный крутящий момент. Первая и вторая криволинейные поверхности могут быть выполнены так, что такая же заданная сжимающая нагрузка создается в точке, в которой указанная выступающая кромка соединена с указанным первым фланцем.
Согласно второму аспекту в настоящем изобретении предложен соединительный узел турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, причем указанный соединительный узел предназначен для присоединения указанного турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, к выпускному коллектору двигателя и содержит: второй фланец, причем указанный второй фланец выполнен с возможностью соединения или с указанным выпускным коллектором двигателя, или с указанным турбонагнетателем, работающим на выхлопных газах, причем указанный второй фланец предназначен для сцепления с первым фланцем, причем указанный первый фланец выполнен с возможностью соединения с другим из указанных устройств: с указанным выпускным коллектором двигателя или с указанным турбонагнетателем, работающим на выхлопных газах. При этом указанный второй фланец может иметь вторую криволинейную поверхность. Указанная вторая криволинейная поверхность может быть расположена так, что она обращена к выступающей кромке первого фланца в установленном положении.
Транспортное средство или двигатель может содержать описанный выше соединительный узел турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах.
Согласно третьему аспекту в настоящем изобретении предложен способ присоединения турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, к выпускному коллектору двигателя, причем указанный способ содержит следующие этапы: подготавливают соединительный узел, содержащий первый фланец, выполненный с возможностью соединения или с указанным выпускным коллектором двигателя, или с указанным турбонагнетателем, работающим на выхлопных газах, и второй фланец, выполненный с возможностью соединения с другим из указанных устройств: с указанным выпускным коллектором двигателя или с указанным турбонагнетателем, работающим на выхлопных газах, причем указанный соединительный узел дополнительно содержит одну или несколько выступающих кромок, соединенных с указанным первым фланцем и выступающих над указанным первым фланцем с образованием паза между указанным первым фланцем и указанной выступающей кромкой; и вставляют второй фланец в указанный паз с тем, чтобы ограничить расхождение первого и второго фланцев друг от друга.
Указанный способ может дополнительно содержать этап, на котором указанный второй фланец вставляют в указанный паз вращательным движением. Указанный способ может дополнительно содержать этап, на котором соединяют первый фланец с указанным вторым фланцем посредством одного или нескольких крепежных элементов в точках, расположенных на заданном расстоянии от указанной выступающей кромки.
Краткое описание чертежей
Для лучшего понимания настоящего изобретения и более наглядной демонстрации возможности его осуществления, ниже приведено описание настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, из которых изображено следующее.
На фиг. 1 показан известный из уровня техники соединительный узел турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, причем на фиг. 1а представлен вид сбоку, а на фиг. 1b представлен вид сверху.
На фиг. 2 показан предлагаемый в настоящем изобретении соединительный узел турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, причем на фиг. 2а на виде сбоку в разрезе показан указанный узел в собранном состоянии, на фиг. 2b в аксонометрии показан первый фланец, соединенный с коллектором, а на фиг. 2c в аксонометрии показан второй фланец.
Осуществление изобретения
Согласно фиг. 2, настоящее изобретение относится к соединительному узлу 100 турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, причем указанный соединительный узел предназначен для присоединения указанного турбонагнетателя 4, работающего на выхлопных газах, к выпускному коллектору 2 двигателя. Соединительный узел 100 содержит первый фланец 112, причем показано, что указанный фланец соединен с указанным выпускным коллектором 2 двигателя или в качестве альтернативного варианта - с указанным турбонагнетателем 4, работающим на выхлопных газах. Соединительный узел 100 может дополнительно содержать второй фланец 114, причем показано, что указанный фланец соединен с указанным турбонагнетателем 4, работающим на выхлопных газах, или в качестве альтернативного варианта - с указанным выпускным коллектором 2 двигателя. Следует понимать, что указанные первый и второй фланцы 112, 114 могут быть присоединены, например, приварены, соответственно к выпускному коллектору 2 двигателя и к турбонагнетателю 4, работающему на выхлопных газах. В качестве альтернативного варианта, указанные первый и второй фланцы 112, 114 могут быть выполнены за одно целое по меньшей мере с частью выпускного коллектора 2 двигателя и частью турбонагнетателя 4, работающего на выхлопных газах, соответственно.
Каждый из указанных фланцев, то есть первый фланец 112 и второй фланец 114, содержит канал 112a, 114a, причем указанные каналы выровнены относительно друг друга и образуют проход для выхлопных газов, движущихся из выпускного коллектора в турбонагнетатель 4, например, в турбину турбонагнетателя. Указанные каналы 112a, 114a могут быть выполнены по центру первого и второго фланцев 112, 114. Первый и второй фланцы 112, 114 имеют сопрягающиеся поверхности 112b, 114b, которые расположены так, что первый и второй фланцы 112, 114 могут плотно стыковаться друг с другом. Соответственно, между первым и вторым фланцами 112, 114 может быть предусмотрено уплотнение 116. Указанное уплотнение 116 может быть расположено вокруг газовых каналов 112a, 114a и может иметь форму кольца.
Указанный соединительный узел 100 дополнительно содержит один или несколько выступающих участков или кромок 120. В конкретном проиллюстрированном примере предусмотрена одна выступающая кромка 120. Выступающие кромки 120 соединены с первым фланцем 112 и выступают над ним. Выступающие кромки 120 выполнены по периметру первого фланца 112, а в случае, если предусмотрено несколько выступающих кромок, то они могут быть распределены по части периметра первого фланца. Выступающие кромки 120 и первый фланец 112 могут быть выполнены за одно целое. В качестве альтернативного варианта указанные выступающие кромки 120 могут быть выполнены в виде отдельных компонентов, которые присоединены, например, приварены к первому фланцу 112.
Выступающая кромка 120 и первый фланец 112 между собой образуют паз 122. Выступающая кромка 130 и, соответственно, указанный паз 122 могут проходить в направлении, параллельном касательной к периметру фланца и/или каналу 112a. В указанный паз 122 входит второй фланец 114, в результате чего указанный паз способствует удержанию вместе первого и второго фланцев 112, 114. Размеры указанного паза 122 таковы, что он способен вмещать в себя край второго фланца 114. В частности, размер паза 122 можно выбрать таким, чтобы он вмещал в себя второй фланец 114, когда первый и второй фланцы находятся в плотном сцеплении друг с другом.
Выступающая кромка 120 может быть соединена с первым фланцем 112 в точке на первом фланце, которая скрыта из виду установленным турбонагнетателем, работающим на выхлопных газах. Например, точка, в которой выступающая кромка 120 соединена с первым фланцем 112, может быть не видна, если смотреть в направлении, по существу перпендикулярном сопрягающимся поверхностям 112b, 114b фланцев, и в направлении, проходящем через точку, в которой выступающая кромка 120 соединена с первым фланцем. Как видно из фиг. 2b, выступающая кромка 120 может быть соединена с первым фланцем 112 в точке, которая является ближайшей к выпускному коллектору 2 двигателя, и, соответственно, в точке, которая находится ближе всего к головке цилиндров двигателя в установленном положении.
Кроме того, указанные первый и второй фланцы 112, 114 могут быть соединены друг с другом посредством одного или нескольких крепежных элементов в точках, расположенных на заданном расстоянии от указанной выступающей кромки 120. Например, первый фланец может иметь одно или несколько отверстий 112c под крепежные элементы, например, для вставки в них болтов или шпилек 130. Второй фланец 114 может иметь соответствующие отверстия 114c под крепежные элементы для вставки в них болтов или шпилек 130. Болты или шпильки 130 могут быть затянуты соответствующими гайками 132, которые могут опираться на второй фланец 114. Указанные отверстия 112c под крепежные элементы, выполненные в первом фланце, могут иметь резьбу для ввинчивания резьбовой шпильки или болта 130. В качестве альтернативного варианта, указанные отверстия 112c под крепежные элементы, выполненные в первом фланце, могут не иметь резьбу, при этом шпилька или болт 130 могут удерживаться на месте за счет дополнительной гайки или головки болта, которые опираются на первый фланец 112. Указанные отверстия 112c, 114c под крепежные элементы могут быть распределены в пределах сопрягающихся поверхностей 112b, 114b первого и второго фланцев 112, 114. Отверстия 112c, 114c под крепежные элементы могут быть распределены вокруг центрального канала 112a, 114a. Например, указанные отверстия под крепежные элементы и выступающая кромка 120 могут быть по существу равномерно распределены по окружности относительно центра канала 112a, 114a. В конкретном проиллюстрированном примере предусмотрено два отверстия под крепежные элементы и два крепежных элемента.
При сборке часть второго фланца 114 может быть вставлена в указанный паз 122. В частности, второй фланец 114 можно вращательным движением ввести в указанный паз 122. Затем, первый и второй фланцы 112, 114 могут быть соединены друг с другом, например, посредством одного или нескольких крепежных элементов, таких как болты/шпильки 130 и гайки 132.
Как показано на фиг. 2а, выступающая кромка 120 может иметь первую криволинейную поверхность 124a, выполненную с возможностью взаимодействия с соответствующей второй криволинейной поверхностью 124b на втором фланце 114. Указанная первая криволинейная поверхность 124a может быть расположена так, что она обращена к первому фланцу 112. Аналогично, вторая криволинейная поверхность 124b может быть расположена так, что она обращена к выступающей кромке 120 первого фланца 112, например, обращена к первой криволинейной поверхности 124a, предусмотренной на выступающей кромке. Соответственно, вторая криволинейная поверхность 124b может быть предусмотрена на задней стороне 114d второго фланца 114, то есть, на стороне противоположной сопрягающейся поверхности 114b.
Как показано на фиг. 2a, первая криволинейная поверхность 124a может иметь вогнутый участок 124a' и выпуклый участок 124a''. Указанный вогнутый участок 124a' может быть выполнен в радиальном направлении дальше, чем указанный выпуклый участок 124a'', причем указанное радиальное направление задано относительно центра каналов 112a, 114a. Аналогично, вторая криволинейная поверхность 124b может иметь вогнутый участок 124b' и выпуклый участок 124b''. Указанный вогнутый участок 124b' может быть выполнен в радиальном направлении ближе, чем указанный выпуклый участок 124b''. В собранном состоянии узла, указанный вогнутый участок 124a' первой криволинейной поверхности может находиться в контакте с указанным выпуклым участком 124b'' второй криволинейной поверхности и/или указанный выпуклый участок 124a'' первой криволинейной поверхности может находиться в контакте с указанным вогнутым участком 124b' второй криволинейной поверхности. Хотя показано, что и первая, и вторая поверхности 124a, 124b имеют криволинейный профиль, предполагается, что одна из указанных поверхностей, то есть первая или вторая, может быть по существу плоской.
В конкретной конструкции указанный вогнутый участок 124b' второй криволинейной поверхности может вращаться вокруг указанного выпуклого участка 124aʺ первой криволинейной поверхности во время вращения второго фланца и установки его в надлежащее положение. При вращении второго фланца 114 указанный вогнутый участок 124a' первой криволинейной поверхности входит в контакт с выпуклым участком 124b'' второй криволинейной поверхности. Любое последующее вращение второго фланца может предусматривать вращение указанного выпуклого участка 124b'' второй криволинейной поверхности вокруг указанного вогнутого участка 124a' первой криволинейной поверхности. Когда первый и второй фланцы находятся в собранном состоянии, то есть, в состоянии уплотнения, вогнутый участок 124a' первой криволинейной поверхности может оставаться в контакте с выпуклым участком 124b'' второй криволинейной поверхности. Напротив, в собранном состоянии узла, выпуклый участок 124a'' первой криволинейной поверхности может больше не находиться в контакте с вогнутым участком 124b' второй криволинейной поверхности (хотя также предусматривается, что в собранном состоянии узла выпуклый участок 124aʺ первой криволинейной поверхности все же может находиться в контакте с вогнутым участком 124b' второй криволинейной поверхности).
Второй фланец 114 может иметь закругленную кромку 114e на радиально наружном краю сопрягающейся поверхности 114b. Указанная закругленная кромка 114e может способствовать вращению второго фланца 114 внутри паза 122.
Первая и вторая криволинейные поверхности 124a, 124b могут быть выполнены так, что при затяжке одного или нескольких крепежных элементов второй фланец 114 способен двигаться, например, вращаться относительно выступающей кромки 120 с тем, чтобы обеспечить увеличение сжимающей нагрузки между первым и вторым фланцами 112, 114 в точке, в которой находится выступающая кромка 120. В частности, первая и вторая криволинейные поверхности 124a, 124b могут быть выполнены так, что при затяжке одного или нескольких крепежных элементов второй фланец 114 способен двигаться относительно выступающей кромки 120 с тем, чтобы создавать равномерно распределенную сжимающую нагрузку между первым и вторым фланцами 112, 114. Соответственно, сжимающая нагрузка между первым и вторым фланцами 112, 114 в точке, в которой находится выступающая кромка 120, может быть по существу равной сжимающей нагрузке в местах расположения одного или нескольких крепежных элементов. Крепежные элементы могут создавать предварительно заданную сжимающую нагрузку между первым и вторым фланцами 112, 114, например, когда к болту/шпильке 130 или гайке 132 прикладывают предварительно заданный крутящий момент. Первая и вторая криволинейные поверхности 124a, 124b могут быть выполнены так, чтобы такая же предварительно заданная сжимающая нагрузка создавалась в точке, в которой выступающая кромка 120 соединена с первым фланцем 112.
Кроме того, первая криволинейная поверхность 124a может быть выполнена так, чтобы ее взаимодействие со второй криволинейной поверхностью 124b, предусмотренной на втором фланце 114, обеспечивало выравнивание первого и второго фланцев относительно друг друга, например, при сборке и/или в процессе термического расширения/сокращения компонентов. В частности, если первый и второй фланцы 112, 114 расширяются в радиальном направлении, например, из-за увеличения температуры при работе двигателя, то взаимодействие между первой и второй криволинейными поверхностями 124a, 124b может способствовать поддержанию относительного положения первого и второго фланцев. Например, первая криволинейная поверхность 124a может тянуть в радиальном направлении вторую криволинейную поверхность 124b и, соответственно, второй фланец 114.
Преимущество предлагаемого в настоящем изобретении соединительного узла заключается в том, что он не требует дополнительного инструмента, такого как гнездовой ключ типа «вороньи лапки», для обеспечения сцепление между фланцами в точке, которая в иных случаях недоступна или не видна.
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что хотя настоящее изобретение было описано на примере одного или нескольких вариантов его осуществления, оно не ограничивается раскрытыми вариантами, и при этом возможны другие варианты осуществления настоящего изобретения, не выходящие за пределы объема охраны, установленного прилагаемой формулой изобретения.

Claims (27)

1. Соединительный узел турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, причем указанный соединительный узел предназначен для присоединения указанного турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, к выпускному коллектору двигателя и содержит:
первый фланец, причем указанный первый фланец выполнен с возможностью соединения с указанным выпускным коллектором двигателя, и
выступающую кромку, соединенную с указанным первым фланцем и выступающую над указанным первым фланцем с образованием паза между указанным первым фланцем и указанной выступающей кромкой,
причем указанный паз предназначен для приема в него части второго фланца, соединенного с указанным турбонагнетателем, работающим на выхлопных газах, так чтобы ограничить расхождение первого и второго фланцев друг от друга в их собранном состоянии,
причем принятая пазом часть второго фланца содержит закругленную кромку, проходящую в направлении от сопрягающейся поверхности первого фланца и второго фланца к выступающей кромке, когда первый и второй фланцы соединены,
причем выступающая кромка содержит выпуклый участок, проходящий в направлении сопрягающейся поверхности первого фланца и второго фланца, и вогнутый участок, проходящий в направлении от сопрягающейся поверхности первого фланца и второго фланца,
причем боковая сторона второго фланца, противоположная части второго фланца, принятой пазом, соединена с первым фланцем посредством крепежного элемента; и
причем закругленная кромка второго фланца переходит в сопрягающуюся поверхность.
2. Узел по п. 1, в котором указанный выпуклый участок выступающей кромки является частью первой криволинейной поверхности, предназначенной для взаимодействия с соответствующей второй криволинейной поверхностью, предусмотренной на указанном втором фланце, причем указанная первая криволинейная поверхность расположена так, что она обращена к указанному первому фланцу.
3. Узел по п. 2, в котором указанная первая криволинейная поверхность выполнена так, что ее взаимодействие с указанной второй криволинейной поверхностью, предусмотренной на втором фланце, обеспечивает выравнивание указанных первого и второго фланцев относительно друг друга.
4. Узел по п. 1, в котором указанная выступающая кромка соединена с указанным первым фланцем в точке, которая не видна и скрыта турбонагнетателем, работающим на выхлопных газах, в установленном положении.
5. Узел по п. 2, в котором указанная выступающая кромка соединена с указанным первым фланцем в точке, которая является ближайшей к головке цилиндра двигателя в установленном положении.
6. Узел по п. 2, в котором указанный первый фланец дополнительно выполнен с возможностью соединения со вторым фланцем посредством одного или нескольких крепежных элементов в точках, расположенных на расстоянии от указанной выступающей кромки.
7. Узел по п. 6, в котором указанная первая криволинейная поверхность выполнена так, что при затяжке одного или нескольких крепежных элементов обеспечена возможность движения указанного второго фланца относительно указанной выступающей кромки с тем, чтобы увеличить сжимающую нагрузку между указанными первым и вторым фланцами в точке, в которой находится выступающая кромка.
8. Узел по п. 1, в котором указанная выступающая кромка и указанный первый фланец выполнены за одно целое.
9. Узел по п. 6, в котором указанный второй фланец имеет вторую криволинейную поверхность, причем указанная вторая криволинейная поверхность расположена так, что она обращена к указанной выступающей кромке первого фланца в установленном положении.
10. Узел по п. 9, в котором указанные первая и вторая криволинейные поверхности выполнены так, что при затяжке одного или нескольких крепежных элементов обеспечена возможность движения указанного второго фланца относительно указанной выступающей кромки с тем, чтобы увеличить сжимающую нагрузку между указанными первым и вторым фланцами в точке, в которой находится указанная выступающая кромка.
11. Соединительный узел турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, предназначенный для присоединения турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, к выпускному коллектору двигателя и содержащий:
второй фланец, причем указанный второй фланец выполнен с возможностью соединения или с указанным выпускным коллектором двигателя, или с указанным турбонагнетателем, работающим на выхлопных газах, причем указанный второй фланец предназначен для сцепления с первым фланцем, причем указанный первый фланец выполнен с возможностью соединения с другим из указанных устройств: с указанным выпускным коллектором двигателя или с указанным турбонагнетателем, работающим на выхлопных газах,
причем указанный второй фланец имеет вторую криволинейную поверхность, причем указанная вторая криволинейная поверхность расположена так, что она обращена к выступающей кромке указанного первого фланца в установленном положении.
12. Двигатель, содержащий соединительный узел турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, по любому из пп. 1-11.
13. Двигатель по п. 12, причем указанный двигатель является двигателем транспортного средства.
14. Способ присоединения турбонагнетателя, работающего на выхлопных газах, к выпускному коллектору двигателя, содержащий следующие этапы:
подготавливают соединительный узел, содержащий первый фланец, выполненный с возможностью соединения с указанным выпускным коллектором двигателя, второй фланец, выполненный с возможностью соединения с указанным турбонагнетателем, работающим на выхлопных газах, и крепежные элементы для соединения первого фланца со вторым фланцем, причем указанный соединительный узел дополнительно содержит выступающую кромку, соединенную с указанным первым фланцем и выступающую над указанным первым фланцем с образованием паза между указанным первым фланцем и указанной выступающей кромкой,
вставляют второй фланец в указанный паз с тем, чтобы ограничить расхождение первого и второго фланцев друг от друга, причем выступающая кромка содержит участок, проходящий в направлении сопрягающейся поверхности первого фланца и второго фланца, и участок, проходящий в направлении от сопрягающейся поверхности первого фланца и второго фланца, и
затягивают крепежные элементы для увеличения сжимающей нагрузки между выступающей кромкой и вторым фланцем.
15. Способ по п. 14, в котором второй фланец содержит закругленную кромку, проходящую в направлении от сопрягающейся поверхности второго фланца и от первого фланца в направлении выступающей кромки, когда первый и второй фланцы соединены.
RU2015103605A 2014-02-07 2015-02-04 Соединительный узел турбонагнетателя (варианты), двигатель, содержащий такой соединительный узел, и способ соединения турбонагнетателя с выхлопным коллектором двигателя RU2687185C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1402093.7A GB2522878B (en) 2014-02-07 2014-02-07 An exhaust gas turbocharger coupling assembly
GB1402093.7 2014-02-07

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015103605A RU2015103605A (ru) 2016-08-20
RU2015103605A3 RU2015103605A3 (ru) 2018-10-24
RU2687185C2 true RU2687185C2 (ru) 2019-05-07

Family

ID=50390590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015103605A RU2687185C2 (ru) 2014-02-07 2015-02-04 Соединительный узел турбонагнетателя (варианты), двигатель, содержащий такой соединительный узел, и способ соединения турбонагнетателя с выхлопным коллектором двигателя

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9677473B2 (ru)
CN (1) CN204532525U (ru)
DE (1) DE102015201989A1 (ru)
GB (1) GB2522878B (ru)
MX (1) MX360230B (ru)
RU (1) RU2687185C2 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017201293B4 (de) * 2017-01-27 2019-01-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Turbolader für eine Verbrennungskraftmaschine
US11644133B2 (en) 2020-12-18 2023-05-09 Ford Global Technologies, Llc Poka-yoke V-clamp for exhaust systems

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2897893A1 (fr) * 2006-02-27 2007-08-31 Renault Sas Dispositif de fixation de turbocompresseur
FR2921696A1 (fr) * 2007-09-27 2009-04-03 Renault Sas Dispositif de fixation d'un turbocompresseur sur un collecteur d'echappement.
WO2011113790A1 (de) * 2010-03-18 2011-09-22 Avl List Gmbh Brennkraftmaschine mit einer verbindungsanordnung für einen zylinderkopf
RU2488733C1 (ru) * 2012-06-19 2013-07-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Соединение трубопроводов
GB2503212A (en) * 2012-06-15 2013-12-25 Cummins Ltd Turbocharger mounting apparatus

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5228726A (en) * 1991-06-18 1993-07-20 Benteler Industries, Inc. Exhaust system clamp
DE4205454A1 (de) * 1992-02-22 1993-08-26 H J Kuepper Gmbh & Co Kg Einrichtung zum anschliessen eines rohrkruemmers an einen zylinderkopf
US5226691A (en) * 1992-07-16 1993-07-13 Kane James T Vehicular axle assembly with removable and replaceable spindles
DE19653908A1 (de) * 1996-12-21 1998-06-25 Daimler Benz Ag Einrichtung zum Anschluß eines Rohrkrümmers
US20040046391A1 (en) * 2000-01-14 2004-03-11 Vasudeva Kailash C. Exhaust system flanges
US6454316B1 (en) * 2000-05-25 2002-09-24 Specialty Piping Components, Inc. Seal ring retainer
DE10129916A1 (de) 2001-06-21 2003-01-02 Porsche Ag Vorrichtung zur Befestigung eines Abgasturboladers an einem Abgaskrümmer einer Brennkraftmaschine
FR2852624B1 (fr) * 2003-03-17 2006-04-28 Renault Sa Dispositif de fixation d'un turbocompresseur sur un moteur a combustion
DE102004010815A1 (de) * 2004-03-05 2005-09-29 Benteler Automobiltechnik Gmbh Anordnung zur Fixierung eines Abgaskrümmers auf dem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine
ITMI20052445A1 (it) * 2005-12-22 2007-06-23 Iveco Spa Supporto di un gruppo turbocompressore con uno o piu'collettori di scarico non strutturali per un motore
US7802428B2 (en) * 2007-10-04 2010-09-28 Honeywell International, Inc. Turbocharger system subassemblies and associated assembly methods
US7784442B2 (en) * 2007-11-19 2010-08-31 Gm Global Technology Operations, Inc. Turbocharged engine cylinder head internal cooling
DE102008029020A1 (de) * 2008-06-18 2009-12-24 Audi Ag Brennkraftmaschine mit integriertem Abgaskrümmer und angeflanschtem Aggregat
US8215113B2 (en) 2008-06-25 2012-07-10 Ford Global Technologies, Llc Pedestal mounted turbocharger system for internal combustion engine
US8235685B2 (en) * 2008-08-12 2012-08-07 GM Global Technology Operations LLC Turbocharger mount with integrated exhaust and exhaust gas recirculation connections
DE102009011379B4 (de) * 2009-03-05 2012-07-05 Benteler Automobiltechnik Gmbh Abgasbaugruppe
DE102011101506B4 (de) * 2010-05-17 2015-06-18 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Motoranordnung und Verfahren zur Herstellung
DE102011118862B4 (de) * 2011-11-18 2013-08-01 Tenneco Gmbh Modularer Flansch
US9194522B2 (en) * 2012-06-22 2015-11-24 Salco Products, Inc. Connector fitting
US9181848B2 (en) * 2014-02-24 2015-11-10 Cummins Inc. Turbocharger exhaust manifold system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2897893A1 (fr) * 2006-02-27 2007-08-31 Renault Sas Dispositif de fixation de turbocompresseur
FR2921696A1 (fr) * 2007-09-27 2009-04-03 Renault Sas Dispositif de fixation d'un turbocompresseur sur un collecteur d'echappement.
WO2011113790A1 (de) * 2010-03-18 2011-09-22 Avl List Gmbh Brennkraftmaschine mit einer verbindungsanordnung für einen zylinderkopf
GB2503212A (en) * 2012-06-15 2013-12-25 Cummins Ltd Turbocharger mounting apparatus
RU2488733C1 (ru) * 2012-06-19 2013-07-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Соединение трубопроводов

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015103605A3 (ru) 2018-10-24
GB2522878A (en) 2015-08-12
MX2015001666A (es) 2015-08-06
MX360230B (es) 2018-10-25
GB201402093D0 (en) 2014-03-26
DE102015201989A1 (de) 2015-08-13
GB2522878B (en) 2020-04-29
US20150226126A1 (en) 2015-08-13
CN204532525U (zh) 2015-08-05
US9677473B2 (en) 2017-06-13
RU2015103605A (ru) 2016-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2016258B1 (en) Compressor stage assembly lock
US8544267B2 (en) Engine assembly and method of making
RU2645098C2 (ru) Узел (варианты) и способ установки и уплотнения соплового элемента для газотурбинной системы
JP5837161B2 (ja) ターボチャージャに用いられる装置
RU2687185C2 (ru) Соединительный узел турбонагнетателя (варианты), двигатель, содержащий такой соединительный узел, и способ соединения турбонагнетателя с выхлопным коллектором двигателя
KR20190026570A (ko) 터보 차저
KR101050987B1 (ko) 필터 머플러의 고정
CA2857817C (en) Fastening system for rotor hubs
GB2478007A (en) Exhaust system connection arrangement for a turbocharged engine
KR20180122937A (ko) 터보차저
CN107002545B (zh) 涡轮增压器凸缘
JP6776336B2 (ja) クランプを含むコンポーネントアセンブリ及び車両
US10837344B2 (en) Converter V-band clamp anti-rotation and assembly aid
US11022241B2 (en) Device for limiting the loosening of a nut in a turbine engine
CN215370007U (zh) 用于将排气歧管紧固在缸盖上的螺接装置和多缸内燃机
JP2016041927A (ja) 排気ガスターボチャージャー
US6260888B1 (en) Manifold attachment
CN115638434B (zh) 一种喷嘴组件、燃油喷射系统及燃气轮机
US11208942B2 (en) Exhaust manifold clamp for the manifold-cylinder head joint
KR20220072552A (ko) 촉매컨버터 가장착구조
KR100376860B1 (ko) 엔진 배기관 체결구조
KR20230109763A (ko) 프로파일 클램프, 플랜지 연결부 및 이를 포함하는터보차저
WO2016076852A1 (en) Combustor arrangement with clamps