CN103590882A - 一种带冷却水夹层的排气管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带冷却水夹层的排气管，包括排气管外层(2)和排气管内层(3)，其特征在于：排气管外层(2)与排气管内层(3)之间形成冷却水夹层；排气管外层(2)上设置有进水口(1)、出水口(4)。本发明的优点是：降低车辆的红外辐射，有助于降低特种车辆目标被发现和被识别的概率，可以解决因动力舱温度升高致使进气效率降低、柴油机效率下降等问题，同时还可以改善操作环境，提高作战能力的作用。

Description

一种带冷却水夹层的排气管

技术领域

本发明的技术领域是柴油机排气系统领域，具体涉及一种带冷却水夹层的排气管。

背景技术

目前，内燃机仍然是热效率最高的热力发动机，广泛地应用于各个领域。柴油机是一种主要的内燃机形式，它具有热效率高、经济性好、可靠性强、功率范围宽广等许多优点。

随着高科技的发展，大功率柴油机强化程度的不断提高和低散热技术的应用，其排气温度不断增高，发动机排气系统的表面温度也随之升高，导致排气管外表面温度上升。特种柴油机全负荷工作时，排气管外表面温度在600℃～700℃。

大功率车用发动机排气系统表面温度的升高主要带来以下问题：与排气管相邻的发电机和起动电机长时间受到高温烘烤影响其正常工作和使用寿命；导致动力舱温度升高，存在失火隐患；导致驾驶室的温度升高，乘员的工作环境恶化。

对于特种车辆，排气管的强烈散热会导致柴油机附近的顶甲板和侧甲板温度显著升高。降低发动机排气系统表面温度是减少特种车辆红外辐射、增强特种车辆生存能力的重要措施，而且可以解决因动力舱温度升高致使进气效率降低、柴油机效率下降等问题，同时还可以改善操作环境，提高作战能力。

俄罗斯在特种车辆发动机上采用双层金属排气管气隙隔热，使用可靠性高，但隔热效果不理想，而且排气管加工难度大。

德国MTU公司的396系列柴油机在排气系统外罩一个冷却水套，可靠性高，隔热效果好，但所占空间较大。德国Elring有限公司根据排气管的具体形状，设计加工夹层隔热件，安装简单，使用可靠，隔热效果好，但制造工艺复杂，成本高。

目前我国大功率柴油机排气系统隔热材料大多采用石棉布，但是石棉布材料本身隔热效果差，隔热层外表面温度一般在300℃左右，不能满足特种车辆发动机使用要求；其次是操作工艺性差，由于普通隔热纤维板脆性大，难以成形；再则是工作寿命短，隔热层短时间工作后即破碎脱落，失去隔热作用。

发明内容

本发明是针对上述双层金属排气管气隙隔热效率低；排气系统外罩一个冷却水套，所占空间较大；石棉布隔热效果差、寿命短的技术问题，提出了一种水冷排气管。

本发明的技术方案是：一种带冷却水夹层的排气管，包括排气管外层2和排气管内层3，其特征在于：排气管外层2与排气管内层3之间形成冷却水夹层；排气管外层2上设置有进水口1、出水口4。

本发明的优点是：通过采用内外层不同壁厚排气管结构形式，内层壁厚保证排气管结构的可靠性，外层薄壁使排气管的整体质量降低，柴油机冷却水在内外管之间流动有效降低排气管的壁面温度，从而降低车辆的红外辐射，有助于降低特种车辆目标被发现和被识别的概率，可以解决因动力舱温度升高致使进气效率降低、柴油机效率下降等问题，同时还可以改善操作环境，提高作战能力的作用。

附图说明

图1带冷却水夹层的排气管示意图

图2带冷却水夹层和空气夹层的排气管示意图

1-进水口、2-排气管外层、3-排气管内层、4-出水口、5-排气管中层

具体实施方式

第一实施例：一种带冷却水夹层的排气管，包括排气管外层2和排气管内层3，其特征在于：排气管外层2与排气管内层3之间形成冷却水夹层；排气管外层2上设置有进水口1、出水口4。

优选冷却水夹层的厚度为5-9mm。

优选排气管内层3的厚度是排气管外层2的厚度的2～3倍。

采用内外层不同壁厚的水冷排气管，内层壁厚约为外层壁厚的2～3倍，内层壁厚保证排气管结构的可靠性，内外层之间的空腔保证冷却水的流量，外层薄壁使排气管的整体质量降低，达到了隔热效果好、操作工艺性强、所占空间小、使用可靠性高的优点。

优选冷却水夹层中冷却水的流动方向与排气的流动方向相反。

第二实施例：一种带冷却水夹层和空气夹层的排气管，包括排气管外层2、排气管内层3和排气管中层5，其特征在于：排气管外层2与排气管中层5之间形成冷却水夹层；排气管内层3与排气管中层5之间形成空气夹层；排气管外层2上设置有进水口1、出水口4。这个方案是利用空气夹层传热系数小的优点，进一步降低排气管中层5的壁温，有利于降低冷却水夹层的冷却水流量，提高隔热效果。

优选冷却水夹层和空气夹层的厚度都为5-9mm。

优选排气管内层3的厚度分别是排气管外层2和排气管中层的2～3倍。内层壁厚保证排气管结构的可靠性，排气管中层和排气管外层厚度小有利于排气管减重，达到隔热效果好、操作工艺性强、所占空间小、使用可靠性高的优点。

Claims (7)

1.一种带冷却水夹层的排气管，包括排气管外层(2)和排气管内层(3)，其特征在于：排气管外层(2)与排气管内层(3)之间形成冷却水夹层；排气管外层(2)上设置有进水口(1)、出水口(4)。 

2.根据权利要求1所述的带冷却水夹层的排气管，其特征在于：所述冷却水夹层的厚度为5-9mm。 

3.根据权利要求1所述的带冷却水夹层的排气管，其特征在于：所述排气管内层(3)的厚度是排气管外层2的厚度的2～3倍。 

4.根据权利要求1所述的带冷却水夹层的排气管，其特征在于：所述冷却水夹层中冷却水的流动方向与排气的流动方向相反。 

5.一种带冷却水夹层和空气夹层的排气管，包括排气管外层(2)、排气管内层(3)和排气管中层(5)，其特征在于：排气管外层(2)与排气管中层(5)之间形成冷却水夹层；排气管内层(3)与排气管中层(5)之间形成空气夹层；排气管外层(2)上设置有进水口(1)、出水口(4)。 

6.根据权利要求5所述的带冷却水夹层和空气夹层的排气管，其特征在于：冷却水夹层和空气夹层的厚度都为5-9mm。 

7.根据权利要求5所述的带冷却水夹层和空气夹层的排气管，其特征在于：排气管内层(3)的厚度分别是排气管外层(2)和排气管中层(5)的2～3倍 。

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