用于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣尾管及具有該排氣尾管的機(jī)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的排氣尾管(4)及具有該排氣尾管的機(jī)器。所述排氣尾管安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的末端以供發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣沿其排入大氣。所述排氣尾管包括降溫器(8)，所述降溫器包括橫向于所述排氣尾管(4)的延伸方向設(shè)置在所述排氣尾管內(nèi)的拱形的多孔板(11)。
【專利說(shuō)明】用于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣尾管及具有該排氣尾管的機(jī)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣尾管，更為具體地，涉及一種能夠降低發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的排放溫度的排氣尾管。本實(shí)用新型還涉及為發(fā)動(dòng)機(jī)配備有這種排氣尾管的機(jī)器。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器、例如作業(yè)機(jī)械(如輪式裝載機(jī))配備有動(dòng)力系統(tǒng)如發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)為機(jī)器提供動(dòng)力，以便驅(qū)控機(jī)器的運(yùn)行及轉(zhuǎn)向等。發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的排放溫度一般很高，例如能達(dá)到500°C的高溫，從而給一些特殊的機(jī)器工作場(chǎng)合(如干草運(yùn)輸、石化廠區(qū)等)帶來(lái)消防隱患。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的排放溫度過(guò)高的問(wèn)題，往往在發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣管上添加防火帽，以降低尾氣的溫度。然而，防火帽的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且會(huì)帶來(lái)額外的排氣背壓，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。另外，安裝防火帽對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣尾管的直徑有要求，不適合用于排氣尾管較粗的作業(yè)機(jī)械，因而對(duì)于這類機(jī)器的尾氣排放缺乏有效的消防措施。
[0004]本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]一方面，本實(shí)用新型提供了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣尾管，其安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的末端以供發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣沿其排入大氣。所述排氣尾管包括降溫器，所述降溫器包括橫向于所述排氣尾管的延伸方向設(shè)置在所述排氣尾管內(nèi)的拱形的多孔板。
[0006]另一方面，本實(shí)用新型提供了一種機(jī)器，其包括提供動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)和用于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣尾管。所述排氣尾管安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的末端以供發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣沿其排入大氣。所述排氣尾管包括降溫器，所述降溫器包括橫向于所述排氣尾管的延伸方向設(shè)置在所述排氣尾管內(nèi)的拱形的多孔板。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一種示例性機(jī)器的立體圖。
[0008]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的示例性排氣尾管安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的示意圖。
[0009]圖3是圖2中的排氣尾管的側(cè)視圖和立體圖。
[0010]圖4是示出圖3中的排氣尾管的降溫器的示例性構(gòu)型的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]圖1顯示了一種示例性的機(jī)器100。機(jī)器100可以例如為輪式裝載機(jī)。機(jī)器100也可以是執(zhí)行與特定行業(yè)(例如采礦、建筑、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸?shù)?相關(guān)的操作并在各種作業(yè)環(huán)境(例如礦場(chǎng)、建筑工地、農(nóng)場(chǎng)和道路等)中工作的任何其它類型的機(jī)器，特別是作業(yè)機(jī)械，例如履帶式挖掘機(jī)、輪式平地機(jī)等。[0012]機(jī)器100可包括主機(jī)架30、操作人員容納空間如駕駛室35、和工作機(jī)具36。在一個(gè)實(shí)施例中，工作機(jī)具36可以是應(yīng)用于裝載機(jī)的鏟斗。機(jī)器100可包括至少一個(gè)與工作機(jī)具36操作連接并用來(lái)控制工作機(jī)具36動(dòng)作的油缸37。在機(jī)器100的下部布置有行走裝置40，用來(lái)支撐和移動(dòng)機(jī)器100。在一個(gè)實(shí)施例中，行走裝置40包括車輪41。
[0013]為了向機(jī)器100提供行走和操縱工作機(jī)具等所需的動(dòng)力，機(jī)器100可例如在后部安裝有容納在發(fā)動(dòng)機(jī)罩3中的發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的尾氣最終經(jīng)排氣尾管排入大氣環(huán)境中。為了有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的排放溫度以提高消防安全性，機(jī)器100可采用根據(jù)本實(shí)用新型的用于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣尾管4。這里應(yīng)注意，圖1所示的排氣尾管4僅為示意性的，并未示出根據(jù)本實(shí)用新型的任何特定結(jié)構(gòu)特征。
[0014]圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的排氣尾管4安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)I上的狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)I被封蓋在發(fā)動(dòng)機(jī)罩3中，并且可以是諸如柴油機(jī)、汽油機(jī)、氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)等的各種類型的會(huì)產(chǎn)生尾氣的發(fā)動(dòng)機(jī)。為此，發(fā)動(dòng)機(jī)I包括排氣系統(tǒng)，而排氣尾管4安裝在排氣系統(tǒng)的末端以供發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣沿其排入大氣。在本實(shí)施例中，排氣系統(tǒng)的末端可為排氣管2。排氣管2的出口端可例如從發(fā)動(dòng)機(jī)罩3伸出一定長(zhǎng)度，而排氣尾管4可圍繞排氣管2的出口端固定在發(fā)動(dòng)機(jī)罩3上。優(yōu)選地，排氣尾管4與排氣管2同軸設(shè)置，并且排氣尾管4的內(nèi)徑大于排氣管2的外徑，以有利于發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣從排氣管2沿排氣尾管4順暢排出。
[0015]圖3示出圖2中的排氣尾管4的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。排氣尾管4可包括圍繞排氣管2的出口端安裝的入口管段6。由于入口管段6圍繞排氣管2的出口端，故入口管段6的內(nèi)徑大于排氣管2的外徑而在它們之間形成有間隙，此間隙可供氣流通過(guò)。在入口管段6的內(nèi)壁上可沿周向布置有多個(gè)相對(duì)于排氣尾管4的延伸方向(圖2和3中的上下方向)傾斜的導(dǎo)流片5。在圖2和3所示的實(shí)施例中，導(dǎo)流片5有利地設(shè)置在入口管段6的下端(自由端)，即位于入口管段6的內(nèi)壁和排氣管2的外壁之間的間隙中，因此可對(duì)流過(guò)此間隙的所有氣流產(chǎn)生導(dǎo)向作用。當(dāng)然，導(dǎo)流片5的位置不限于此，而是也可從入口管段6的下端向上偏移，在這種情況下只要適當(dāng)設(shè)定(延長(zhǎng))導(dǎo)流片5從入口管段的內(nèi)壁突出的長(zhǎng)度，也能對(duì)氣流產(chǎn)生導(dǎo)向作用。有利地，入口管段6可朝其上端漸縮地延伸而總體呈錐形，由此對(duì)從其通過(guò)的氣流形成會(huì)聚作用。這里，在圖2和3中，入口管段6的設(shè)置了導(dǎo)流片5的下端為等徑的圓筒形段，但下端也為向上漸縮的錐形段。
[0016]在入口管段6的下端可固定有安裝法蘭10，以便將整個(gè)排氣尾管4安裝到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)上。排氣尾管4還包括與入口管段6的上端連接且直徑比入口管段6小的中間管段7。中間管段7可呈圓筒形，并且在上端可連接有排氣尾管的出口管段9。出口管段9可向機(jī)器的后方彎曲，以將發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣向后排入大氣。安裝法蘭10、入口管段6、中間管段7和出口管段9可例如通過(guò)焊接形成為一體。
[0017]在中間管段7上設(shè)置有降溫器8。如圖4所示，降溫器8可包括橫向于(即，大致垂直于)排氣尾管4的延伸方向設(shè)置在排氣尾管4內(nèi)的拱形的多孔板11。多孔板11可具有朝與排氣尾管4內(nèi)的氣流方向相反的方向(即，在圖2和3中向下)拱起的凸面。該凸面可增大與多孔板與氣流接觸時(shí)的傳熱面積，并促進(jìn)氣流的混合。另選地，該凸面也可設(shè)計(jì)成朝與氣流方向相同的方向拱起。降溫器8還可包括圍繞多孔板11并與之相連以傳導(dǎo)熱量的散熱部12，散熱部12從多孔板11延伸到排氣尾管4的外部。為了增強(qiáng)散熱效果，在散熱部12上可設(shè)置有多個(gè)翅片13。優(yōu)選地，多個(gè)翅片13沿周向均布于散熱部12的上表面。如圖3所示，有利地，在排氣尾管4的延伸方向上可依次布置有彼此間隔開的兩個(gè)或更多個(gè)降溫器8，以提高降溫效果。應(yīng)指出，降溫器8的位置并不限于都在中間管段7上，而是也可例如設(shè)置在入口管段6上。另外，降溫器不限于上述的多層形式，而是可內(nèi)置螺旋導(dǎo)風(fēng)通道，而降溫器的散熱部也可做成內(nèi)加冷卻液的盤形。
[0018]工業(yè)實(shí)用性
[0019]在根據(jù)本實(shí)用新型的排氣尾管4如圖2所示在機(jī)器的發(fā)動(dòng)機(jī)I上安裝就位后，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)以使機(jī)器工作時(shí)，將有高溫、高速的尾氣從排氣管2沖出。此時(shí)，根據(jù)文丘里原理，發(fā)動(dòng)機(jī)罩3內(nèi)的溫度較低的冷空氣會(huì)經(jīng)排氣管2和排氣尾管4之間的間隙被吸入排氣尾管4中并與尾氣一起排出。發(fā)動(dòng)機(jī)罩3內(nèi)的冷空氣從排氣管2和排氣尾管4之間的間隙通過(guò)時(shí)會(huì)被入口管段6的內(nèi)壁上形成的傾斜導(dǎo)流片5引導(dǎo)成螺旋上升的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并被錐形的入口管段6會(huì)聚，由此冷空氣能夠與從排氣管2噴出的高溫尾氣良好地混合以降低尾氣的溫度。當(dāng)混合氣體沿排氣尾管4向上流動(dòng)到降溫器8時(shí)，尾氣與降溫器之間發(fā)生傳熱，降溫器的多孔板的凸面會(huì)進(jìn)一步促使高溫尾氣和冷空氣混合并增大多孔板與尾氣接觸時(shí)的傳熱面積，促進(jìn)尾氣的熱量傳遞到降溫器的散熱部12和翅片13上，并進(jìn)而被外界環(huán)境中的低溫空氣所吸熱，從而降低尾氣的溫度。高溫尾氣通過(guò)在排氣尾管4中與冷空氣的混合和多個(gè)降溫器的順次降溫，最終以較低的溫度排入大氣中。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的用于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣尾管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于安裝，有效地解決了發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的排放溫度過(guò)高的問(wèn)題，防火性能顯著，大大降低了消防隱患。
[0021]應(yīng)當(dāng)指出，本實(shí)用新型并不限于如上所述的排氣尾管的示例性實(shí)施方式，其中所述的各種結(jié)構(gòu)特征(如導(dǎo)流片5、錐形的入口管段6、降溫器8的拱形多孔板11和散熱部12等)中的一者或多者可單獨(dú)地或任意組合地使用。
[0022]顯然，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型的范圍或精神的情況下，可對(duì)上文所公開的實(shí)施例作出各種修改和變型。根據(jù)本說(shuō)明書所公開的對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)踐，本實(shí)用新型的其它實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。本說(shuō)明書及其公開的示例應(yīng)被認(rèn)為只是例示性的，本實(shí)用新型的真正范圍由所附權(quán)利要求及其等同物指定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)(I)的排氣尾管(4)，其安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的末端以供發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣沿其排入大氣，其特征在于包括降溫器(8)，所述降溫器包括橫向于所述排氣尾管(4)的延伸方向設(shè)置在所述排氣尾管內(nèi)的拱形的多孔板(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣尾管，其特征在于，所述多孔板(11)具有朝與所述排氣尾管(4)內(nèi)的氣流方向相反的方向拱起的凸面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排氣尾管，其特征在于，所述降溫器(8)還包括從所述多孔板(11)延伸到所述排氣尾管(4)外部并圍繞所述多孔板的散熱部(12)，所述散熱部包括多個(gè)翅片(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的排氣尾管，其特征在于，在所述排氣尾管(4)的延伸方向上布置有彼此間隔開的多個(gè)所述降溫器(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的排氣尾管，其特征在于，所述排氣尾管⑷具有圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的排氣管(2)的出口端安裝的入口管段(6)，在所述入口管段的內(nèi)壁上沿周向布置有多個(gè)相對(duì)于所述排氣尾管的延伸方向傾斜的導(dǎo)流片(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的排氣尾管，其特征在于，所述排氣尾管(4)還包括與所述入口管段(6)連接且管徑小于所述入口管段的中間管段(7)，所述降溫器(8)安裝在所述中間管段上，并且所述入口管段(6)的與所述中間管段(7)相連的至少一部分呈朝所述中間管段漸縮的錐形。
7.一種機(jī)器(100)，包括提供動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)(I)和用于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣尾管(4)，所述排氣尾管安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣 系統(tǒng)的末端以供發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣沿其排入大氣，所述機(jī)器的特征在于，所述排氣尾管⑷包括降溫器(8)，所述降溫器包括橫向于所述排氣尾管的延伸方向設(shè)置在所述排氣尾管內(nèi)的拱形的多孔板(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器，其特征在于，所述多孔板(11)具有朝與所述排氣尾管(4)內(nèi)的氣流方向相反的方向拱起的凸面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)器，其特征在于，所述降溫器(8)還包括從所述多孔板(11)延伸到所述排氣尾管(4)外部并圍繞所述多孔板的散熱部(12)，所述散熱部包括多個(gè)翅片(13)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)器，其特征在于，在所述排氣尾管(4)的延伸方向上布置有彼此間隔開的多個(gè)所述降溫器(8)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的機(jī)器，其特征在于，所述機(jī)器還包括發(fā)動(dòng)機(jī)罩(3)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的排氣管(2)的出口端從所述發(fā)動(dòng)機(jī)罩伸出，所述排氣尾管(4)具有圍繞所述排氣管(2)的出口端安裝在所述發(fā)動(dòng)機(jī)罩(7)上的入口管段(6)，在所述入口管段的內(nèi)壁上沿周向布置有多個(gè)相對(duì)于所述排氣尾管(4)的延伸方向傾斜的導(dǎo)流片(5)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的機(jī)器，其特征在于，所述排氣尾管(4)還包括與所述入口管段(6)連接且管徑小于所述入口管段的中間管段(7)，所述降溫器(8)安裝在所述中間管段上，并且所述入口管段(6)的與所述中間管段(7)相連的至少一部分呈朝所述中間管段漸縮的錐形。
【文檔編號(hào)】F01N13/08GK203822436SQ201420264947
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】周游, 劉墩利, 韓雙江, 楊春永 申請(qǐng)人:卡特彼勒（青州）有限公司