CN104373183A - 内燃机排气管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内燃机排气管，包括：排气管本体，其一端具有进气接口端，排气管本体的另一端具有排气出口端，进气接口端与排气出口端通过排气道连通；隔热腔套，其封闭的套设在排气道的外壁上；以及冷却液循环腔，其套设在隔热腔套的外围，冷却液循环腔具有出水口和进水口。该排气管可以有效降低内燃机排气管的外表面的辐射温度，同时又能保证排出的废气能量依然维持较高的压力和温度，保证发动机的动力性、经济性和排放水平，结构紧凑，实用性强，便于安装和推广使用。

Description

内燃机排气管

技术领域

本发明涉及内燃机领域，特别涉及一种具有3层隔热结构的内燃机排气管。

背景技术

众所周知，内燃机工作时，高温、高压废气需要经过排气管汇集后排出发动机的机体外，对于废气涡轮增压机型，经排气管排出的废气还需要对增压器的涡轮机做功带动压气机压缩空气，为内燃机提供新鲜的足够充量的进气。为了避免排气管表面温度过高，导致对周围零部件或物品的影响，通常排气管的外表采用包裹材料、罩板进行隔热，或者采用水冷式排气管隔热。

目前，国内的内燃机排气管采用上述方法隔热时，存在隔热效果不好，或者虽然隔热效果好，但是排气管内部的废气压力和热量衰减较快，导致对涡轮增压器的涡轮机的做功能力下降，从而使得燃油经济性、动力性、排放水平、舒适性都受到影响。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内燃机排气管，可以有效降低内燃机排气管的外表面的辐射温度，同时又能保证排出的废气能量依然维持较高的压力和温度，保证发动机的动力性、经济性和排放水平，结构紧凑，实用性强，便于安装和推广使用。

为实现上述目的，本发明提供了一种内燃机排气管，包括：排气管本体，其一端具有进气接口端，排气管本体的另一端具有排气出口端，进气接口端与排气出口端通过排气道连通；隔热腔套，其封闭的套设在排气道的外壁上；以及冷却液循环腔，其套设在隔热腔套的外围，冷却液循环腔具有出水口和进水口。

优选地，进气接口端为多个，多个进气接口端与内燃机的排气口一一对应，多个进气接口端通过对应的排气道与排气出口端汇集连通；每个排气道的外壁上均套设有隔热腔套且套设在每个排气道外壁上的隔热腔套相互连通；设在隔热腔套外围的冷却液循环腔在排气管本体的中间部位互相连通。

优选地，进水口设在排气管本体的一侧，出水口设在排气管本体的另一侧的上端。

优选地，隔热腔套的内腔通过工艺孔与排气管本体的侧壁贯通，工艺孔内安装有堵塞，工艺孔的孔壁穿过冷却液循环腔的腔室。

优选地，进水口处的冷却液循环腔内设有导流筋，导流筋将进水口处的冷却液循环腔分隔成两部分。

优选地，排气管本体的一侧的下端设有放水口。

优选地，隔热腔套的内腔宽度与内燃机的气缸直径的比值为0.05～0.25。

优选地，冷却液循环腔的内腔宽度与内燃机的气缸直径的比值为0.08-0.25。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过在排气道的外侧包裹有隔热腔套及冷却液循环腔，可以有效降低内燃机排气管外表面的辐射温度，同时又能保证排出的废气能量依然维持较高的压力和温度，对于废气涡轮增压内燃机而言，可以保证废气涡轮增压器在高的效率下运行，保证发动机的动力性、经济性和排放水平，具有结构紧凑，实用性强，便于安装和推广使用的优点。

附图说明

图1是根据本发明的内燃机排气管主视图；

图2是图1中沿A-A方向的剖视图；

图3是图1中沿B-B方向的剖视图；

图4是根据本发明的内燃机排气管立体示意图。

主要附图标记说明：

1-排气管本体，2-出水口，3-堵塞，4-工艺孔，5-隔热腔套，6-冷却液循环腔，7-排气道，8-冷却液循环腔外壁，9-隔热腔套外壁，10-导流筋，11-进水口，12-螺塞，13-放水口，14-排气管安装端面。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图4所示，根据本发明具体实施方式的一种内燃机排气管，包括排气管本体1、隔热腔套5及冷却液循环腔6，其中，排气管本体1的一端具有进气接口端16(参见图4)，排气管本体1的另一端具有排气出口端15，进气接口端16与排气出口端17通过排气道7连通。隔热腔套5封闭的套设在排气道7的外壁上。冷却液循环腔6套设在隔热腔套5的外围，冷却液循环腔6具有出水口2和进水口11。

作为一种优选实施例，该内燃机排气管用于多缸内燃机，相应地，进气接口端16为多个，本实施例以3个为例，多个进气接口端16与内燃机的排气口一一对应，多个进气接口端16通过对应的排气道7与排气出口端15汇集连通(参见图1)，进气接口端16通过排气管安装端面14与内燃机的气缸盖连接。自然地，每个排气道7的外壁上均套设有隔热腔套5，套设在每个排气道7外壁上的隔热腔套5在排气管本体1的内部连通(图中未示出)，同时，设在每个隔热腔套5外围的冷却液循环腔6在排气管本体1的中间部位互相连通(参见图2)，具体地，排气管的3层结构为：在排气道7的外侧包裹有密闭的隔热腔套5，隔热腔套5中可以为真空状态，也可以充装空气，也可以充装惰性气体，在隔热腔套5的外侧为隔热腔套外壁9，再向外侧为冷却液循环腔6，最外侧为冷却液循环腔外壁8。此时，进水口11设在排气管本体1的一侧，出水口2设在排气管本体1的另一侧的上端，当冷却液经进水口11进入冷却液循环腔6之后，对各缸的隔热腔套外壁9进行冷却，并最终经过出水口2流出排气管本体1。另外，进水口11处的冷却液循环腔6内设有导流筋10，导流筋10将进水口处的冷却液循环腔6分隔成上下两部分，使得冷却液经进水口11进入冷却液循环腔6后可以对排气道7的外壁进行均匀冷却。还有，排气管本体1的一侧的下端设有放水口13，放水口13用螺塞12封住，螺塞12用于冬季低温地区的放水，避免冬季结冰时冻裂排气管。

上述方案中，每个隔热腔套5的外壁上方都设置有工艺孔4，工艺孔4与排气管本体1的侧壁贯通，其孔壁穿过冷却液循环腔6的腔室，其用于砂芯定位、清除型砂，以及抽真空时的出气通道，抽真空后用堵塞3堵住，使其内部空间不与大气连通。

此外，为保证该3层隔热结构的内燃机排气管的隔热腔套5的隔热及冷却液循环腔的换热效果，需保证隔热腔套的内腔宽度与内燃机的气缸直径的比值为0.05～0.25，冷却液循环腔的内腔宽度与内燃机的气缸直径的比值为0.08-0.25。

当内燃机工作时，废气经排气管的排气道7流出，其含有的热量可以被排气道7的外侧包裹的隔热腔套5隔绝，仅有较少部分热量通过隔热腔套5与排气道7的周边连接处传递至隔热腔套5的外壁，传递至隔热腔外壁的废气热量被冷却液循环腔6内的冷却液带走，从而确保整个排气管外壁的表面温度和辐射温度均处在较低水平。

总之，本实施例提供的内燃机排气管通过设置三层结构，可以有效降低内燃机排气管外表面的辐射温度，同时又能保证排出的废气能量依然维持较高的压力和温度，对于废气涡轮增压内燃机而言，可以保证废气涡轮增压器在高的效率下运行，保证发动机的动力性、经济性和排放水平，具有结构紧凑，实用性强，便于安装和推广使用的优点。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (8)

1.一种内燃机排气管，其特征在于，包括：

排气管本体，其一端具有进气接口端，所述排气管本体的另一端具有排气出口端，所述进气接口端与所述排气出口端通过排气道连通；

隔热腔套，其封闭的套设在所述排气道的外壁上；以及

冷却液循环腔，其套设在所述隔热腔套的外围，所述冷却液循环腔具有出水口和进水口。

2.根据权利要求1所述的内燃机排气管，其特征在于，所述进气接口端为多个，多个进气接口端与内燃机的排气口一一对应，多个进气接口端通过对应的排气道与所述排气出口端汇集连通；

每个排气道的外壁上均套设有所述隔热腔套且套设在每个排气道外壁上的隔热腔套相互连通；

设在所述隔热腔套外围的冷却液循环腔在所述排气管本体的中间部位互相连通。

3.根据权利要求2所述的内燃机排气管，其特征在于，所述进水口设在所述排气管本体的一侧，所述出水口设在所述排气管本体的另一侧的上端。

4.根据权利要求3所述的内燃机排气管，其特征在于，所述隔热腔套的内腔通过工艺孔与所述排气管本体的侧壁贯通，所述工艺孔内安装有堵塞，所述工艺孔的孔壁穿过所述冷却液循环腔的腔室。

5.根据权利要求1所述的内燃机排气管，其特征在于，所述进水口处的冷却液循环腔内设有导流筋，所述导流筋将所述进水口处的冷却液循环腔分隔成两部分。

6.根据权利要求1所述的内燃机排气管，其特征在于，所述排气管本体的一侧的下端设有放水口。

7.根据权利要求1所述的内燃机排气管，其特征在于，所述隔热腔套的内腔宽度与内燃机的气缸直径的比值为0.05～0.25。

8.根据权利要求1所述的内燃机排气管，其特征在于，所述冷却液循环腔的内腔宽度与内燃机的气缸直径的比值为0.08-0.25。