一種柴油機(jī)用間隔排氣管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種柴油機(jī)用間隔排氣管，包括排氣外管(1)、排氣內(nèi)管(2)，支撐結(jié)構(gòu)(3)，所述排氣外管(1)和排氣內(nèi)管(2)之間由支撐結(jié)構(gòu)(3)連接和支撐，所述排氣外管(1)和排氣內(nèi)管(2)之間形成空隙間隔(4)，所述空隙間隔(4)充滿氣體。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：利用氣體和金屬的不同傳熱系數(shù)，減少渦輪前排氣的能量向外傳遞，提高渦輪前可用的排氣能量，降低廢氣渦輪增壓柴油機(jī)燃油消耗量；降低車的動(dòng)力艙溫度，減輕動(dòng)力艙的熱負(fù)荷，提高廢氣渦輪增壓柴油機(jī)的進(jìn)氣能力。
【專利說明】一種柴油機(jī)用間隔排氣管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】是發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種廢氣渦輪增壓柴油機(jī)的
排氣管。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車保有量持續(xù)增長(zhǎng)和全球石油資源的危機(jī)使具有高的熱效率、功率范圍大和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)的柴油機(jī)在車用發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域有著越來越廣闊的應(yīng)用前景。與相同功率的汽油機(jī)相比，柴油機(jī)的CO排放、HC排放、CO2排放也具有明顯的優(yōu)勢(shì)。在節(jié)約能源與環(huán)境保護(hù)方面廣泛應(yīng)用柴油機(jī)是十分有意義的。因此，歐洲和美國(guó)在開發(fā)車用發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，都將柴油機(jī)作為首選方案。近年來，載重汽車、城市公交車以及工程機(jī)械等匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)逐步向柴油機(jī)發(fā)展，且一部分轎車也逐漸采用先進(jìn)的高速柴油機(jī)，歐洲的乘用車動(dòng)力市場(chǎng)柴油機(jī)占有量可能達(dá)到60%以上。因此，柴油機(jī)在眾多的使用領(lǐng)域里扮演著越來越突出的角色，圍繞柴油機(jī)性能改善和排放控制的新技術(shù)也不斷地被開發(fā)和利用。
[0003]隨著節(jié)能減排要求的不斷強(qiáng)化，提高內(nèi)燃機(jī)的能量使用效率已被提升到重要的戰(zhàn)略位置。柴油機(jī)動(dòng)力輸出功率一般只占燃油燃燒總能量的30%~45%，燃油燃燒總能量的約30%被廢氣帶走，其余的能量用于克服摩擦等功率損失和冷卻回路散熱等。
[0004]如何充分利用被廢氣帶走的能量，提高燃料的總能量利用率，具有現(xiàn)實(shí)的工程意義。為減少排氣可用能的損失，應(yīng)用多層結(jié)構(gòu)的排氣管是提高燃料總能量利用率的方法之
O
[0005]水冷排氣管隔熱效果顯著，但是水冷排氣管中的冷卻水帶走了大量的排氣有用能量，使得增壓器渦輪可回收的有用能量減少，影響了燃料的總能量利用率；同時(shí)水冷排氣管中的冷卻水溫度升高，增加了整車的散熱負(fù)擔(dān)。
[0006]真空排氣管能夠減少渦輪前排氣的能量向外傳遞，提高渦輪前可用的排氣能量；但是真空排氣管若是使用焊接結(jié)構(gòu)存在由于內(nèi)外層之間的真空度和環(huán)境的大氣壓力使外管容易變形，影響隔熱效果；若是使用鑄造結(jié)構(gòu)則排氣管結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大，并且難以保證內(nèi)層和外層之間的表面光滑、間隔距離勻稱，影響隔熱效果，不利于提高渦輪前可用的排氣能量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明是針對(duì)水冷排氣管渦輪可回收的有用能量減少和真空排氣管外管易變形或難以保證內(nèi)外層之間的表面光滑、間隔距離勻稱等不足之處，采用氣體間隔方式，利用氣體導(dǎo)熱系數(shù)小、內(nèi)外層之間填充一定壓力的氣體防止外層變形的優(yōu)點(diǎn)，可增加增壓器渦輪可用能量，提高燃料的總能量利用率。
[0008]本發(fā)明的目的就在于提高燃料的總能量利用率，降低燃油消耗量，減輕動(dòng)力艙的熱負(fù)荷，提高廢氣渦輪增壓柴油機(jī)的進(jìn)氣能力。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種柴油機(jī)用間隔排氣管，包括排氣外管1、排氣內(nèi)管2，支撐結(jié)構(gòu)3，所述排氣外管I和排氣內(nèi)管2之間由支撐結(jié)構(gòu)3連接和支撐，其特征在于:所述排氣外管I和排氣內(nèi)管2之間形成空隙間隔4，所述空隙間隔4內(nèi)充滿氣體。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:通過排氣外管和排氣內(nèi)管的間隔，減小排氣管中廢氣能量向外界傳遞；提高廢氣渦輪增壓器可用的廢氣能量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1雙層結(jié)構(gòu)排氣管
[0012]圖2帶冷卻水流道的雙層結(jié)構(gòu)排氣管
[0013]I排氣外管2排氣內(nèi)管3支撐結(jié)構(gòu)4空隙間隔5冷卻水流道
【具體實(shí)施方式】
[0014]第一實(shí)施例:一種柴油機(jī)用間隔排氣管，包括排氣外管1、排氣內(nèi)管2，支撐結(jié)構(gòu)3，所述排氣外管I和排氣內(nèi)管2之間由支撐結(jié)構(gòu)3連接和支撐，其特征在于:所述排氣外管I和排氣內(nèi)管2之間形成空隙間隔4，所述空隙間隔4內(nèi)充滿氣體。
[0015]優(yōu)選空隙間隔4中充滿空氣或氮?dú)饣騃S氣的一種,可以有效減少排氣熱量耗散，提高廢氣渦輪增壓器可用的廢氣能量。
[0016]優(yōu)選空隙間隔4中氣體常溫下壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓壓力，使得排氣外管I內(nèi)外壓強(qiáng)一致，防止因?yàn)橥饨缈諝鈮毫?dǎo)致的排氣外管損壞。
[0017]優(yōu)選空隙間隔的厚度為2mm，且空隙間隔均勻分布，既易于加工，又有利于提升減少散熱的效果。
[0018]第二實(shí)施例:一種柴油機(jī)用間隔排氣管，包括排氣外管1、排氣內(nèi)管2，支撐結(jié)構(gòu)3，所述排氣外管I和排氣內(nèi)管2之間由支撐結(jié)構(gòu)3連接和支撐，所述排氣外管I和排氣內(nèi)管2之間形成空隙間隔4，所述空隙間隔4充滿氣體，其特征在于:在排氣外管I外部設(shè)置冷卻水流道5。設(shè)置了冷卻水道5后，冷卻水可以有效降低排氣外管I的熱應(yīng)力，防止排氣外管I損壞。
[0019]優(yōu)選冷卻水流道5沿排氣外管長(zhǎng)度方向布置，除了降低排氣外管I熱應(yīng)力，還可以對(duì)排氣外管I起到結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的作用，進(jìn)一步提升排氣外管I的可靠性。
[0020]優(yōu)選冷卻水流道5的冷卻水進(jìn)口靠近排氣管下游，冷卻水流道5的冷卻水與排氣內(nèi)管2中的排氣逆向流動(dòng)，有利于降低排氣外管I的熱應(yīng)力，提高排氣外管I的可靠性。
【權(quán)利要求】
1.一種柴油機(jī)用間隔排氣管，包括排氣外管(I)、排氣內(nèi)管(2)，支撐結(jié)構(gòu)(3)，所述排氣外管(I)和排氣內(nèi)管(2)之間由支撐結(jié)構(gòu)(3)連接和支撐，其特征在于:所述排氣外管(I)和排氣內(nèi)管⑵之間形成空隙間隔(4)，所述空隙間隔(4)充滿氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柴油機(jī)用間隔排氣管，其特征在于:所述空隙間隔(4)中充滿空氣或氮?dú)饣驓鍤獾囊环N。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柴油機(jī)用間隔排氣管，其特征在于:所述空隙間隔(4)中氣體常溫下壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種柴油機(jī)用間隔排氣管，其特征在于:所述空隙間隔(4)的厚度為2mm，且空隙間隔均勻分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柴油機(jī)用間隔排氣管，其特征在于:在排氣外管(I)外部設(shè)置冷卻水流道(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種柴油機(jī)用間隔排氣管，其特征在于:冷卻水流道(5)沿排氣外管長(zhǎng)度方向布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種柴油機(jī)用間隔排氣管，其特征在于:冷卻水流道(5)的冷卻水與排氣內(nèi)管⑵中的排氣逆向流動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F01N13/08GK103557065SQ201310580844
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】田永海, 殷玉恩, 劉勝, 張志軍, 孫丹紅, 趙春生, 崔艷軍, 丁技峰 申請(qǐng)人:中國(guó)北方發(fā)動(dòng)機(jī)研究所(天津)