一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩的制作方法
【專利摘要】一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩，包括隔熱罩本體、冷卻液管道，隔熱罩本體包括隔熱罩外壁與隔熱罩內(nèi)壁，隔熱罩外壁與隔熱罩內(nèi)壁之間形成冷卻液管道，隔熱罩內(nèi)壁的內(nèi)周面包裹排氣歧管的外周面，隔熱罩內(nèi)壁的內(nèi)周面與排氣歧管的外周面構(gòu)成空氣氣腔。發(fā)動機正常運行后，排氣歧管的熱量和空氣氣腔進行熱交換，空氣氣腔溫度升高，從而導致隔熱罩內(nèi)壁的溫度逐漸升高，隔熱罩內(nèi)壁與冷卻液管道中的冷卻液形成熱交換進行冷卻，從而將熱量從排氣歧管的部位帶走以達到降溫的目的。本設(shè)計不僅隔熱效果好，而且降低了隔熱罩自身溫度與發(fā)動機機艙溫度。
【專利說明】
一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機排氣系統(tǒng)，尤其涉及一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩，主要適用于改善隔熱效果。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機排氣歧管工作壁面溫度高達600°C，高溫輻射造成周邊部件耐熱失效，如:發(fā)動機氣缸罩蓋密封墊熱勞損、發(fā)動機艙電子器件熱損壞等。為了隔離或降低發(fā)動機排氣歧管的高溫，現(xiàn)有發(fā)動機排氣歧管外面通常增加或采用一層具有隔熱效果的排氣管隔熱罩板。排氣管隔熱罩板通常采用不銹鋼、低碳鋼材料，形狀成90度的兩個隔熱罩板分別覆蓋排氣歧管向上和向外兩個方向，形成一個半包圍的隔熱罩。排氣歧管隔熱罩能隔離熱輻射與熱傳遞，但因其熱傳導迅速，在排氣歧管對隔熱罩的持續(xù)熱輻射作用下，熱量傳遞至隔熱罩外表面并迅速升溫，所輻射的熱量無法進行轉(zhuǎn)移，最終被散發(fā)至發(fā)動機機艙中，而且由于隔熱罩通常不能有效的包裹排氣歧管，因此排氣歧管有很大一部分熱量也直接傳遞到了發(fā)動機機艙，導致機艙溫度升高，造成不良影響。
[0003]中國專利授權(quán)公告號為CN204419336U，授權(quán)公告日為2015年6月24日的實用新型公開了一種排氣歧管隔熱罩、發(fā)動機冷卻水路系統(tǒng)及汽車，該排氣歧管隔熱罩包括隔熱罩本體、用于輸送冷卻液的冷卻管道，冷卻管道固定于隔熱罩本體內(nèi)部，隔熱罩本體外固定有冷卻液進水口、冷卻液出水口，冷卻管道的一端與冷卻液進水口相連接，冷卻液進水口與汽車暖風系統(tǒng)的出水口相連接，冷卻管道的另一端與冷卻液出水口相連接，冷卻液出水口連接在汽車主回水管上。雖然該實用新型能解決排氣歧管排氣溫度過高的問題，但是其仍然存在以下缺陷:該實用新型在隔熱罩本體下面加裝冷卻管道，通過冷卻管道接通循環(huán)冷卻液來帶走熱量，這樣的設(shè)計不能實現(xiàn)對排氣歧管的全包圍，使得排氣歧管很大一部分熱量直接傳遞到了發(fā)動機機艙，導致發(fā)動機機艙溫度升高，從而產(chǎn)生不良影響，因此，隔熱罩的隔熱效果較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的隔熱效果差的缺陷與問題，提供一種隔熱效果好的發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩。
[0005]為實現(xiàn)以上目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是:一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩，包括隔熱罩本體、冷卻液管道，所述隔熱罩本體設(shè)置于排氣歧管的外部，所述冷卻液管道位于隔熱罩本體與排氣歧管之間，所述隔熱罩本體的內(nèi)周面包裹排氣歧管的外周面，所述冷卻液管道位于隔熱罩本體的內(nèi)周面與隔熱罩本體的外周面之間。
[0006]所述隔熱罩本體包括隔熱罩外壁與隔熱罩內(nèi)壁，所述隔熱罩內(nèi)壁套設(shè)于隔熱罩外壁的內(nèi)部，隔熱罩內(nèi)壁的一端位于隔熱罩外壁的內(nèi)部，隔熱罩內(nèi)壁的另一端與隔熱罩外壁相連接，所述隔熱罩外壁的內(nèi)周面與隔熱罩內(nèi)壁的外周面構(gòu)成冷卻液管道。
[0007]所述隔熱罩外壁的下方設(shè)置有與隔熱罩外壁相互垂直的入水口，入水口的一端與冷卻液管道相通，入水口的另一端與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中水栗的出水口相通，所述隔熱罩外壁的上方設(shè)置有與隔熱罩外壁相互垂直的出水口，出水口的一端與冷卻液管道相通，出水口的另一端與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中節(jié)溫器的入水口相通。
[0008]所述隔熱罩內(nèi)壁的內(nèi)周面與排氣歧管的外周面構(gòu)成空氣氣腔。
[0009]所述隔熱罩外壁的外周面上設(shè)置有單孔法蘭，隔熱罩外壁通過單孔法蘭與氣缸蓋相連接。
[0010]所述排氣歧管的端部設(shè)置有四孔法蘭，排氣歧管通過四孔法蘭與氣缸蓋相連接。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為:
[0012]1、由于本實用新型一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩中隔熱罩本體的內(nèi)周面包裹排氣歧管的外周面，冷卻液管道位于隔熱罩本體的內(nèi)周面與隔熱罩本體的外周面之間，這樣的設(shè)計一方面隔熱罩對排氣歧管全部包裹，阻隔排氣歧管的熱量直接向外傳遞，另一方面隔熱罩本體的內(nèi)周面與隔熱罩本體的外周面之間形成冷卻液管道，冷卻液管道中的冷卻液對排氣歧管進行冷卻，以避免熱量向周圍空間傳遞。因此，本實用新型隔熱效果好。
[0013]2、由于本實用新型一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩中入水口的一端與冷卻液管道相通，入水口的另一端與水栗的出水口相通，出水口的一端與冷卻液管道相通，出水口的另一端與節(jié)溫器的入水口相通，這樣的設(shè)計一方面利用冷卻液來降低排氣歧管的溫度，不僅操作簡便，而且隔熱效果好，另一方面出水口布置在節(jié)溫器之前，可以在熱機階段利用部分回收的熱量來進行發(fā)動機加熱，使得能量利用率高。因此，本實用新型不僅操作簡便，隔熱效果好，而且能量利用率高。
[0014]3、由于本實用新型一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩中隔熱罩內(nèi)壁的內(nèi)周面與排氣歧管的外周面構(gòu)成空氣氣腔，排氣歧管的熱量通過空氣氣腔傳遞給隔熱罩內(nèi)壁，隔熱罩內(nèi)壁與冷卻液管道中的冷卻液進行熱交換，有效地控制了空氣溫度和隔熱罩自身溫度，這樣的設(shè)計不僅更好的控制了排氣歧管的溫度，而且更好的控制隔熱罩自身溫度，使得隔熱罩不會對周邊零部件造成熱輻射與熱傳遞，從而降低發(fā)動機機艙溫度。因此，本實用新型不僅隔熱效果更好，而且降低了隔熱罩自身溫度與發(fā)動機機艙溫度。
[0015]4、由于本實用新型一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩中隔熱罩外壁的外周面上設(shè)置有單孔法蘭，排氣歧管的端部設(shè)置有四孔法蘭，安裝過程中，隔熱罩外壁通過單孔法蘭與氣缸蓋相連接，排氣歧管通過四孔法蘭與氣缸蓋相連接，使得隔熱罩、排氣歧管與氣缸蓋連接牢靠，可靠性高，且降低了排氣歧管內(nèi)排氣噪聲對外的輻射。因此，本實用新型不僅可靠性高，而且降低了排氣噪聲。【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是圖1沿A-A方向的剖視圖。
[0018]圖中:隔熱罩本體1、隔熱罩外壁11、入水口 111、出水口 112、單孔法蘭113、隔熱罩內(nèi)壁12、冷卻液管道13、空氣氣腔14、排氣歧管2、四孔法蘭21、氣缸蓋3?！揪唧w實施方式】[〇〇19]以下結(jié)合【附圖說明】和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0020]參見圖1、圖2，一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩，包括隔熱罩本體1、冷卻液管道13，所述隔熱罩本體I設(shè)置于排氣歧管2的外部，所述冷卻液管道13位于隔熱罩本體I與排氣歧管2之間，所述隔熱罩本體I的內(nèi)周面包裹排氣歧管2的外周面，所述冷卻液管道13位于隔熱罩本體I的內(nèi)周面與隔熱罩本體I的外周面之間。
[0021]所述隔熱罩本體I包括隔熱罩外壁11與隔熱罩內(nèi)壁12，所述隔熱罩內(nèi)壁12套設(shè)于隔熱罩外壁11的內(nèi)部，隔熱罩內(nèi)壁12的一端位于隔熱罩外壁11的內(nèi)部，隔熱罩內(nèi)壁12的另一端與隔熱罩外壁11相連接，所述隔熱罩外壁11的內(nèi)周面與隔熱罩內(nèi)壁12的外周面構(gòu)成冷卻液管道13。
[0022]所述隔熱罩外壁11的下方設(shè)置有與隔熱罩外壁11相互垂直的入水口 111，入水口111的一端與冷卻液管道13相通，入水口 111的另一端與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中水栗的出水口相通，所述隔熱罩外壁11的上方設(shè)置有與隔熱罩外壁11相互垂直的出水口 112，出水口 112的一端與冷卻液管道13相通，出水口 112的另一端與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中節(jié)溫器的入水口相通。
[0023]所述隔熱罩內(nèi)壁12的內(nèi)周面與排氣歧管2的外周面構(gòu)成空氣氣腔14。
[0024]所述隔熱罩外壁11的外周面上設(shè)置有單孔法蘭113，隔熱罩外壁11通過單孔法蘭113與氣缸蓋3相連接。
[0025]所述排氣歧管2的端部設(shè)置有四孔法蘭21，排氣歧管2通過四孔法蘭21與氣缸蓋3相連接。
[0026]本實用新型的原理說明如下:
[0027]現(xiàn)有技術(shù)中，隔熱罩并未對排氣歧管進行正面全部包裹遮擋，使其不能完全阻隔排氣歧管高溫向發(fā)動機周邊傳遞，同時，隔熱罩自身熱量不能有效散發(fā)，導致自身溫度也很高，對周邊零部件也會造成熱輻射與熱傳遞。本設(shè)計通過隔熱罩對排氣歧管全包裹，以阻隔排氣歧管熱量直接向外傳遞，同時，隔熱罩外壁、隔熱罩內(nèi)壁之間形成一個冷卻液管道，使得隔熱罩內(nèi)壁、隔熱罩外壁、入水口、出水口形成一熱交換器結(jié)構(gòu)，進而解決隔熱罩隔熱效果差以及隔熱罩自身溫度高的問題。
[0028]本設(shè)計按照發(fā)動機的類型，設(shè)計排氣歧管強制水冷隔熱罩。本設(shè)計中隔熱罩本體包括隔熱罩外壁與隔熱罩內(nèi)壁，隔熱罩外壁的內(nèi)周面與隔熱罩內(nèi)壁的外周面構(gòu)成冷卻液管道，增加冷卻液管道后，主要考慮的是發(fā)動機冷卻液系統(tǒng)的水流量的增加，因此，本設(shè)計采用發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻液進行循環(huán)降溫，設(shè)計中冷卻液的水流量選擇至關(guān)重要。水流量過大則會加大發(fā)動機水栗的負擔，同時過多的熱量被帶走有可能導致排氣溫度偏低;水流量過小可能則會在低速高溫狀態(tài)下由于不能及時將熱量帶走而導致“開鍋”，從而對隔熱罩和整個冷卻系統(tǒng)造成損害，因此設(shè)計時需綜合考慮。本設(shè)計以前期試驗數(shù)據(jù)為基準進行初步的模擬計算，確定使用情況最惡劣的工況，該工況下確保冷卻液不會出現(xiàn)“開鍋”，同時考慮到發(fā)動機性能的一致性偏差，因此建議預留10%以上的安全系數(shù)，故冷卻液的水流量需要在原來基礎(chǔ)上提高20%左右。隔熱罩出水口需布置在節(jié)溫器之前，可以在熱機階段利用部分回收的熱量來進行發(fā)動機加熱。
[0029]工作情況說明:參見圖1、圖2，發(fā)動機正常運行后，排氣歧管2的熱量和封閉的空氣氣腔14進行熱交換，空氣氣腔14的溫度升高，從而導致與空氣氣腔14接觸的隔熱罩內(nèi)壁12的溫度逐漸升高;所述入水口 111的一端與冷卻液管道13相通，入水口 111的另一端與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中水栗的出水口相通，所述出水口 112的一端與冷卻液管道13相通，出水口 112的另一端與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中節(jié)溫器的入水口相通，發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)后，冷卻液由入水口 111進入冷卻液管道13中后，冷卻液沿冷卻液管道13流動并經(jīng)出水口 112流出，使得隔熱罩內(nèi)壁12與冷卻液形成熱交換進行冷卻，從而將熱量從排氣歧管2的部位帶走以達到降溫的目的。
[0030]實施例1:
[0031]參見圖1、圖2,一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩，包括隔熱罩本體1、冷卻液管道13,所述隔熱罩本體1的內(nèi)周面包裹排氣歧管2的外周面，所述冷卻液管道13位于隔熱罩本體1的內(nèi)周面與隔熱罩本體1的外周面之間；所述隔熱罩本體1包括隔熱罩外壁11與隔熱罩內(nèi)壁12,所述隔熱罩內(nèi)壁12套設(shè)于隔熱罩外壁11的內(nèi)部，隔熱罩內(nèi)壁12的一端位于隔熱罩外壁11的內(nèi)部，隔熱罩內(nèi)壁12的另一端與隔熱罩外壁11相連接，所述隔熱罩外壁11的內(nèi)周面與隔熱罩內(nèi)壁12的外周面構(gòu)成冷卻液管道13。[〇〇32]實施例2:[〇〇33]基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于:[〇〇34] 參見圖1、圖2,所述隔熱罩外壁11的下方設(shè)置有與隔熱罩外壁11相互垂直的入水口 111，入水口 111的一端與冷卻液管道13相通，入水口 111的另一端與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中水栗的出水口相通，所述隔熱罩外壁11的上方設(shè)置有與隔熱罩外壁11相互垂直的出水口 112， 出水口 112的一端與冷卻液管道13相通，出水口 112的另一端與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中節(jié)溫器的入水口相通。[〇〇35]實施例3:
[0036]基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于:
[0037]參見圖1、圖2,所述隔熱罩內(nèi)壁12的內(nèi)周面與排氣歧管2的外周面構(gòu)成空氣氣腔 14〇[〇〇38]實施例4:
[0039]基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于:
[0040]參見圖1、圖2,所述隔熱罩外壁11的外周面上設(shè)置有單孔法蘭113,隔熱罩外壁11 通過單孔法蘭113與氣缸蓋3相連接;所述排氣歧管2的端部設(shè)置有四孔法蘭21，排氣歧管2 通過四孔法蘭21與氣缸蓋3相連接。
【主權(quán)項】
1 ? 一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩，包括隔熱罩本體(1)、冷卻液管道(13 )，所述 隔熱罩本體(1)設(shè)置于排氣歧管(2)的外部，所述冷卻液管道(13)位于隔熱罩本體(1)與排 氣歧管(2)之間，其特征在于:所述隔熱罩本體(1)的內(nèi)周面包裹排氣歧管(2)的外周面，所 述冷卻液管道(13)位于隔熱罩本體(1)的內(nèi)周面與隔熱罩本體(1)的外周面之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩，其特征在于:所述隔熱 罩本體(1)包括隔熱罩外壁(11)與隔熱罩內(nèi)壁(12)，所述隔熱罩內(nèi)壁(12)套設(shè)于隔熱罩外 壁(11)的內(nèi)部，隔熱罩內(nèi)壁(12)的一端位于隔熱罩外壁(11)的內(nèi)部，隔熱罩內(nèi)壁(12)的另 一端與隔熱罩外壁(11)相連接，所述隔熱罩外壁(11)的內(nèi)周面與隔熱罩內(nèi)壁(12)的外周面 構(gòu)成冷卻液管道(13)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩，其特征在于:所述隔熱 罩外壁(11)的下方設(shè)置有與隔熱罩外壁(11)相互垂直的入水口( 111)，入水口( 111)的一端 與冷卻液管道(13)相通，入水口(111)的另一端與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中水栗的出水口相通，所 述隔熱罩外壁(11)的上方設(shè)置有與隔熱罩外壁(11)相互垂直的出水口(112)，出水口(112) 的一端與冷卻液管道(13)相通，出水口(112)的另一端與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中節(jié)溫器的入水 口相通。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩，其特征在于:所述隔熱 罩內(nèi)壁(12)的內(nèi)周面與排氣歧管(2)的外周面構(gòu)成空氣氣腔(14)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩，其特征在于:所述隔熱 罩外壁(11)的外周面上設(shè)置有單孔法蘭(113)，隔熱罩外壁(11)通過單孔法蘭(113)與氣缸 蓋(3)相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的一種發(fā)動機排氣歧管強制水冷隔熱罩，其特征 在于:所述排氣歧管(2)的端部設(shè)置有四孔法蘭(21)，排氣歧管(2)通過四孔法蘭(21)與氣 缸蓋(3)相連接。
【文檔編號】F01N13/14GK205591995SQ201620432381
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月14日
【發(fā)明人】李興章, 顧善愚, 鄒利亞, 趙金朋, 劉夏
【申請人】東風商用車有限公司