專利名稱：一種摩托艇發(fā)動機的排氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)動機的技術(shù)領(lǐng)域，涉及其換氣系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)。更具體的說， 本發(fā)明涉及一種摩托艇發(fā)動機的排氣系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，發(fā)動機排氣管采用的是鑄鐵整體鑄造而成，鑄鐵選擇上還要求耐高 溫，成本比較高?，F(xiàn)代發(fā)動機排氣溫度較高， 一般發(fā)動機采用隔熱罩將發(fā)動機 的排熱溫度與周圍零件相隔開來，防止排氣溫度過高影響其他附件。
發(fā)動機運行時，燃燒后排的高溫氣體從發(fā)動機缸蓋到排氣法蘭多個圓型槽， 通過與它相應(yīng)的排氣管的多支排氣歧管到排氣總管，通過消聲器，然后將排氣 直接排到河流或大海上。
由于摩托艇的外殼一般是由玻璃鋼制造而成，玻璃鋼的成份是樹脂和增強 材料玻璃纖維。基體材料樹脂容易成形，比重小，耐磨，耐腐蝕，但它們脆性 較大。增強材料玻璃纖維是由熔融的玻璃拉成或吹成的無機纖維材料。樹脂的
耐高溫程度決定了玻璃鋼的使用溫度； 一般地，玻璃鋼的使用溫度應(yīng)不超過 100°C，否則就會變軟甚至變形。
很顯然，如果玻璃鋼溫度過高，就會導(dǎo)致摩托艇船體不能長時間運行，安 全性能得不到保障。而摩托艇發(fā)動機運行時需要的是速度和加速度，要求發(fā)動 機在很短時間內(nèi)達到較高的行駛速度。因此，摩托艇發(fā)動機正常使用工況在 4000rpm以上，最高達到8000rpm,發(fā)動機的排氣溫度一般在750°C以上，最高 甚至達到860°C。這樣摩托艇一旦開始運行，發(fā)動機在短時間內(nèi)散發(fā)出大量的熱。
即使排氣管外側(cè)加裝隔熱罩，因為摩托艇搶內(nèi)相對密封，通風條件不好， 同樣使摩托艇發(fā)動機的機搶內(nèi)溫度很快升高，若不能將大量的熱散發(fā)出去，不 僅使發(fā)動機的外圍件失效，摩托艇的殼體變軟而喪失行駛的功能，而且會導(dǎo)致 火災(zāi)，造成嚴重的后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種摩托艇發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，該排氣 系統(tǒng)能利用水冷方式對排氣進行強制和快速冷卻。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是 一種摩托艇發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，包括排氣管和進水接頭，所述排氣管包括若干排氣歧管、排氣總管、排 氣尾管和排氣管法蘭，所述的排氣歧管和排氣總管均為雙層結(jié)構(gòu)，即排氣歧管 設(shè)歧管外管和歧管內(nèi)管，排氣總管設(shè)總管外管和總管內(nèi)管，歧管內(nèi)管和總管內(nèi)
管連接構(gòu)成內(nèi)層管體，歧管外管和總管外管連接構(gòu)成外層管體；它還包括排氣 法蘭和水腔法蘭；所述內(nèi)層管體和外層管體間形成了總管水腔和歧管水腔；所 述進水接頭設(shè)在所述總管外管的一端，與總管水腔相通，所述水腔法蘭設(shè)在所 述總管外管的另一端即所述排氣尾管出口處，所述水腔法蘭設(shè)有若干出水孔。
所述排氣法蘭設(shè)有冷卻水腔，所述排氣管法蘭設(shè)有若干通孔，所述通孔與 所述冷卻水腔相對應(yīng)；所述冷卻水腔中設(shè)進水孔，所述進水孔與發(fā)動機冷卻水 道相連通。
所述進水接頭的內(nèi)孔橫截面積大于所述水腔法蘭所設(shè)的多個出水孔的橫截 面積之和。
所述排氣法蘭所設(shè)冷卻水腔為環(huán)狀且相鄰兩環(huán)彼此相連通。 所述排氣法蘭"&有水溫感應(yīng)孔，所述水溫感應(yīng)孔與冷卻水腔相通。 在本發(fā)明中，由歧管內(nèi)管和總管內(nèi)管連接構(gòu)成的內(nèi)層管體，為排氣通道。 歧管外管和總管外管連接為外層管體，由內(nèi)外層管體間形成的空腔為冷卻水通 道。內(nèi)外層管體間適當固定，既確保內(nèi)外層管體牢固，又保證水腔冷卻水的流 動順暢。進水接頭連接于總管外管，與總管水腔相通，進水接頭的另一端與廣 義油底殼冷卻水出口相連通，成為排氣系統(tǒng)主要的冷卻水進口。排氣尾管的管 口與排氣消聲器連接，冷卻水從排氣尾管出口處的水腔法蘭上的出水孔出來，
與排氣接觸，形成大量的水蒸汽，吸收排氣大量的熱量；設(shè)在排氣尾管后面的 消聲器，接受排氣尾管排出的排氣和冷卻水。若采用獨特的消聲器設(shè)計，可使 冷卻水在消聲器中停留，加強冷卻排氣的時間和空間。
發(fā)動^L在不同工況下，不同部位的冷卻水壓力變化不同，利用溫度差異可 以改變局部循環(huán)水的流動方向。因此，在排氣法蘭設(shè)置冷卻水腔，排氣管法蘭 設(shè)置與冷卻水腔相對的通孔，并在冷卻水腔中設(shè)置與發(fā)動機冷卻水道相連通的 進水孔，當發(fā)動機中低速運行時，部分小循環(huán)冷卻水通過進水孔進入排氣系統(tǒng) 的冷卻水通道，可加快釭體缸蓋的冷卻水內(nèi)循環(huán)，加強對缸體缸蓋的熱負荷專支 重區(qū)域的冷卻。當發(fā)動機處于高速運行時，冷卻水的溫度達到節(jié)溫器開啟溫度
通過進水孔進入節(jié)溫器中，進行大循環(huán)。
在本發(fā)明中，排氣尾管水腔法蘭上出水孔的設(shè)置，考慮進水接頭的內(nèi)孔橫 截面積大于水腔法蘭所設(shè)的多個出水孔的橫截面積之和，當然進水接頭的內(nèi)孔橫截面積與冷卻水腔中設(shè)置的與發(fā)動機冷卻水道相連通的進水孔面積之和大于 水腔法蘭所設(shè)的多個出水孔的橫截面積之和，從而保證了排氣系統(tǒng)水腔中冷卻 水具有一定的壓力，并保持一定量的冷卻水，使排氣系統(tǒng)冷卻可靠，避免可能 出現(xiàn)的短暫高溫對排氣系統(tǒng)，尤其是排氣管，排氣法蘭的損壞以及發(fā)動機外圍 件的失效。
在本發(fā)明中，所述的排氣管和排氣法蘭可采用鋁合金材料，其中排氣歧管 和排氣總管，采用中空的雙層鋁管結(jié)構(gòu)。當采用鋁合金材料時，排氣系統(tǒng)重量 輕，散熱性好，有利于降低摩托艇自身重量，增加載重，并使起步、加速更靈 活，也減少了停機慣性，有利于摩托艇?？?。本發(fā)明利用海水或河水直接對排 氣管和排氣法蘭冷卻，排氣尾管的冷卻水直接冷卻排氣，能夠有效地降低摩托 艇發(fā)動機的排氣歧管和排氣總管表面的溫度，并可取消發(fā)動機排氣管的隔熱罩， 同時降低了發(fā)動機艙內(nèi)溫度和排氣溫度，從而保證整個排氣系統(tǒng)的高可靠性。 由于海水或河水均具有較強的腐蝕作用，因此應(yīng)當對鋁合金材料表面進行防腐 蝕處理，利用表面處理層的反應(yīng)，生成一種保護層，達到隔離鋁合金與海水或 河水直接接觸的效果。處理過的樣品經(jīng)過鹽霧試驗;險查，達到了設(shè)計預(yù)期防腐 的目的。凡是和冷卻水接觸，或者暴露在外，表面有可能與海水或河水接觸的 地方均需要做防腐蝕表面處理。


圖1為本發(fā)明排氣系統(tǒng)一種實施方式中排氣管的剖視圖。
圖2為圖1所示排氣管的俯^L圖。 圖3為圖1所示排氣管的右^L圖。
圖4為本發(fā)明冷卻系統(tǒng)一種實施方式中排氣法蘭的剖視圖。 圖5為圖4所示排氣法蘭的仰^L圖。 圖6為圖5中A-A剖面示意圖。
具體實施例方式
如圖1至圖6所示，該摩托艇發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，包括排氣管和排氣法蘭， 排氣管包括4支排氣歧管、排氣總管、排氣尾管和排氣管法蘭2，排氣歧管和排 氣總管均為雙層結(jié)構(gòu)，即排氣歧管設(shè)歧管外管9和歧管內(nèi)管11，排氣總管設(shè)總 管外管5和總管內(nèi)管7，歧管內(nèi)管11和總管內(nèi)管7連接構(gòu)成內(nèi)層管體3，歧管 外管9和總管外管5連接構(gòu)成外層管體，內(nèi)外層管體間形成了總管水腔6和歧 管水腔10見圖1;總管外管5—端設(shè)有進水接頭4,與總管水腔6相通，總管外管5的另一端即排氣尾管出口處設(shè)水腔法蘭8,水腔法蘭8設(shè)有4個出水孔 14，見圖1和圖3。排氣法蘭設(shè)冷卻水腔12，排氣管法蘭2設(shè)有17個通孔1， 這些通孔1均與冷卻水腔12相對應(yīng)，分別見圖1、圖2、圖4和圖5;冷卻水腔 12中設(shè)進水孔13,見圖4，進水孔B與發(fā)動機冷卻水道相連通。進水接頭4的 內(nèi)孔直徑(!^10mm,水腔法蘭8所設(shè)的出水孔14的直徑4^3mm,進水接頭4 的內(nèi)孔橫截面積大于水腔法蘭8所設(shè)的4個出水孔14的橫截面積之和。排氣法 蘭所設(shè)冷卻水腔12為環(huán)狀且相鄰兩環(huán)彼此相連通。排氣法蘭設(shè)有水溫感應(yīng)孔15， 水溫感應(yīng)孔15與冷卻水腔12相通，水溫感應(yīng)孔15的設(shè)置避開了排氣法蘭安裝 孔16及排氣管安裝孔17，如圖4和圖6。
排氣管及排氣法蘭材料為鋁合金并對材料表面進行了防腐蝕處理，重量輕， 散熱性好，降低了摩托艇自身的重量，增加了載重，并使起步、加速更靈活， 同時減少了停機慣性，有利于摩托艇?？浚粚Σ牧媳砻娴姆栏g處理，經(jīng)對樣 品進行鹽霧試驗表明完全達到了設(shè)計要求。
本發(fā)明用于摩托艇四缸汽油發(fā)動機。來自發(fā)動機的排氣經(jīng)排氣法蘭，進入 歧管內(nèi)管11、然后經(jīng)總管內(nèi)管7、通過水腔法蘭8排入排氣尾管，與冷卻水接 觸。由摩托艇水泵總成將海水或河水泵入摩托艇內(nèi)，通過軟管接到發(fā)動機進水 管接頭4，然后分為兩路，一^各進入廣義油底殼，從廣義油底殼出口通過排氣總 管進水接頭4，進入總管水腔6。特定情況下，缸蓋水道中的冷卻水進水孔13, 進入排氣法蘭水腔12，通過排氣管法蘭2所設(shè)置的17個通孔1進入歧管水腔 10。冷卻水在總管水腔6和歧管水腔10中流動，經(jīng)水腔法蘭8所設(shè)的4個出水 孔14進入排氣尾管排到消聲器中，利用排氣壓力排出消聲器，進入"蝸牛"，隨 排氣排出摩托艇。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)較簡單，發(fā)動機排氣順暢，實踐證明，發(fā)動機運轉(zhuǎn)后，各個工 況下，排氣系統(tǒng)噪聲都有所下降，運轉(zhuǎn)更平穩(wěn)。
上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例型描述，顯然本發(fā)明已經(jīng)經(jīng)過實踐證明， 得到了充分的肯定。凡是采用了本發(fā)明的方法和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性 的改進，或未經(jīng)改進直接將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案應(yīng)用于其它場合的，均在 本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種摩托艇發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，包括排氣管和進水接頭(4)，所述排氣管包括若干排氣歧管、排氣總管、排氣尾管和排氣管法蘭(2)，所述的排氣歧管和排氣總管均為雙層結(jié)構(gòu)，即排氣歧管設(shè)歧管外管(9)和歧管內(nèi)管(11)，排氣總管設(shè)總管外管(5)和總管內(nèi)管(7)，歧管內(nèi)管(11)和總管內(nèi)管(7)連接構(gòu)成內(nèi)層管體(3)，歧管外管(9)和總管外管(5)連接構(gòu)成外層管體；其特征在于還包括排氣法蘭和水腔法蘭(8)；所述內(nèi)層管體和外層管體間形成了總管水腔(6)和歧管水腔(10)；所述進水接頭(4)設(shè)在所述總管外管(5)的一端，與總管水腔(6)相通，所述水腔法蘭(8)設(shè)在所述總管外管(5)的另一端即所述排氣尾管出口處，所述水腔法蘭(8)設(shè)有若干出水孔(14)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的一種摩托艇發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其特征在于所 述排氣法蘭設(shè)有冷卻水腔(12)，所述排氣管法蘭(2)設(shè)有若干通孔(1)，所 述通孔(1 )與所述冷卻水腔(12)相對應(yīng)；所述冷卻水腔(12)中設(shè)進水孔(13)， 所述進水孔(13)與發(fā)動機冷卻水道相連通。
3. 按照權(quán)利要求1所述的一種摩托艇發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其特征在于所 述進水接頭(4 )的內(nèi)孔橫截面積大于所述水腔法蘭(8 )所設(shè)的多個出水孔(14 ) 的橫截面積之和。
4. 按照權(quán)利要求2所述的一種摩托艇發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其特征在于所 述排氣法蘭所設(shè)冷卻水腔(12)為環(huán)狀且相鄰兩環(huán)彼此相連通。
5. 按照權(quán)利要求1至4之任意一項所述的一種摩托艇發(fā)動機的排氣系統(tǒng)， 其特征在于所述排氣法蘭設(shè)有水溫感應(yīng)孔(15),所述水溫感應(yīng)孔(15)與冷 卻水腔(12 )相通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種摩托艇發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，包括排氣管、排氣法蘭和水腔法蘭；排氣管包括若干排氣歧管、排氣總管、排氣尾管和排氣管法蘭，排氣歧管和排氣總管均為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外層管體間形成了總管水腔和歧管水腔；總管外管一端設(shè)有進水接頭，與總管水腔相通，進水接頭的另一端與廣義油底殼冷卻水出口相連通，成為排氣系統(tǒng)主要的冷卻水進口；水腔法蘭設(shè)在排氣尾管出口處，其上設(shè)有若干出水孔；排氣法蘭設(shè)有冷卻水腔，排氣管法蘭在與冷卻水腔相對應(yīng)位置設(shè)有若干通孔，冷卻水腔中設(shè)進水孔，與發(fā)動機冷卻水道相連通。本發(fā)明能夠有效地降低摩托艇發(fā)動機排氣管的表面溫度，并可取消排氣管的隔熱罩，同時降低了艙內(nèi)溫度和排氣溫度，從而保證整個排氣系統(tǒng)的高可靠性。
文檔編號F01P3/12GK101294509SQ200810062219
公開日2008年10月29日 申請日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者宋功兵 申請人:海寧艾斯比威機車制造有限公司