CN104929733A - 冷却排气管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冷却排气管，本冷却排气管包括有净化器、消音器和导气管；在所述发动机和所述净化器之间还串接有冷却器；所述冷却器为双层空心管状结构，所述冷却器的内层管由弹性材料做成，外层管由硬质材料做成；所述内层管和外层管围成密闭的、呈环筒形的吸热箱，在所述吸热箱内填充有冷却液；在所述外层管上还开设有连通吸热箱的、加装有单向阀的进液孔和出液孔；在所述进液孔和出液孔上分别安装有进液管和出液管，所述进液管和出液管分别连通至质软的冷却箱的两端；该排气管能够快速冷却高温的尾气，有效保护消音器和净化器，同时能够防止液化水进入消音器和净化器，延长排气管整体的使用寿命，同时具有辅助消音作用。

Description

冷却排气管
技术领域
本发明涉及一种汽车配件，特别的，是一种排气管。
背景技术
汽车传统的排气结构包括有净化器、消音器和导气管；从发动机排气门排出的尾气温度高达600℃，高温高压的尾气从排气门排出后进入净化器，再经过多组消音器消音后从排气尾管导出；这种排气管结构对净化器和消音器的伤害较大，高温气体会加速净化器、消音器的老化，缩短排气管的寿命；此外，传统的排气管为保证消音效果需要加装多组消音器，这不仅增加了成本，同时使排气管的变得复杂、冗长，不易安装维修；经过排气管层层过滤、处理后的尾气从排气尾管排出时的气体温度降至70℃左右，尾气中的水蒸气冷却并形成水滴，这也是传统排气管喷水的原因之一，如果液化的水滴进入消音器和净化器，可能阻塞组件，造成排气管故障。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种冷却排气管，该排气管能够快速冷却高温的尾气，有效保护消音器和净化器，同时能够防止液化水进入消音器和净化器，延长排气管整体的使用寿命，同时具有辅助消音作用。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：本冷却排气管包括有净化器、消音器和导气管；所述净化器和消音器依次由所述导气管串接在发动机的排气口上；在所述发动机和所述净化器之间还串接有冷却器；所述冷却器为双层空心管状结构，所述冷却器的内层管由弹性材料做成，外层管由硬质材料做成；所述内层管和外层管围成密闭的、呈环筒形的吸热箱，在所述吸热箱内填充有冷却液；在所述外层管上还开设有连通吸热箱的、加装有单向阀的进液孔和出液孔；在所述进液孔和出液孔上分别安装有进液管和出液管，所述进液管和出液管分别连通至质软的冷却箱的两端，所述吸热箱、进液管、出液管和冷却箱形成密闭回路。
本发明的有益效果是：发动机的工作原理决定了尾气是成脉冲性的从排出口排出；每当高温高压的尾气流进冷却器时，所述内层管在气压的作用下膨胀并挤压所述吸热箱，吸热箱内的冷却液从出液孔排出，并沿出液管流进冷却箱；当尾气流过后内层管复位，吸热箱的容积扩大，冷却液从冷却箱流入吸热箱；即尾气的周期性流过驱动冷却液周期性的流动；在高温的尾气流进冷却器时，吸热箱内低温的冷却液快速将热量吸收、升温并流入冷却箱，高温的冷却液在冷却箱散热，当尾气流过后，低温的冷却液再次补充进吸热箱；在尾气周期性流动的过程中冷却液对尾气进行快速的降温。
本发明结构简单，利用尾气的喷出特性驱动冷却液自动流动并实现尾气的降温，有效防止高温气体对净化器和消音器的损害，有效延长排气管的使用寿命；除此之外，内层板的往复运动能够消耗尾气的部分能量并改变尾气的振动频率，起到辅助的消音作用。
作为优选，所述冷却器呈锥形双层空心管状，并且冷却器出气端的孔径小于进气端的孔径；即沿着排气方向观察，内层管的管径逐渐减小，因此，当尾气沿冷却器轴向通过时，尾气会对内层管产生垂直于管壁方向的分力，该分力能够促进内层管的往复运动，从而促进冷却液的流动，进而加速散热。
作为优选，在所述内层管的内壁上粘附有吸水毛绒层，该毛绒层伸出冷却器的外层管并延伸入负压集液箱；该吸水毛绒层能够初步减缓尾气的流速，削弱尾气的能量，起到辅助的消音效果；更主要的是，它能够通过毛细作用吸收冷却器内液化的水蒸气，并将液化水导出至负压集液箱；有效防止液化水进入净化器和消音器，进而延长排气管的使用寿命。
作为优选，所述进液孔开设在外层管紧贴出气端的底部，所述出液孔开设在外层管紧贴进气端的顶部；该设置使得冷却液的流向与尾气的流向相反，能够加速尾气的热交换，促进尾气的冷却。
附图说明
图1为本冷却塔进气管一个实施例的结构示意图。
图2为图1所示实施例中冷却器和冷却箱的放大截面结构示意图。
具体实施方式
实施例
在图1、图2所示的实施例中，本冷却排气管包括有净化器1、消音器2和导气管3；所述净化器1和消音器2依次由所述导气管3串接在发动机的排气口上；在所述发动机的排气口和所述净化器1之间还串接有冷却器4；所述冷却器4呈锥形双层空心管状结构，并且冷却器4出气端41的孔径小于进气端42的孔径；所述冷却器4的内层管43由弹性材料做成，外层管44由硬质材料做成；在所述内层管43的内壁上还粘附有吸水毛绒层431，该吸水毛绒层431伸出冷却器4的外层管44并伸入一个负压集液箱5，所述吸水毛绒层431与外层管44之间达到气密状态，同时液体能够渗透；所述导气管3固定连接所述内层管43，所述内层管43和外层管44围成密闭的、呈环筒形的吸热箱6，在所述吸热箱6内填充有冷却液；在所述外层管44上还开设有连通吸热箱6的、并加装有单向阀的进液孔61和出液孔62，所述单向阀能够保证冷却液有固定的流向；所述进液孔61开设在外层管44的紧贴出气端41的底部，所述出液孔62开设在外层管44的紧贴进气端42的顶部，该结构能够使冷却液完全充满整个吸热箱6，便于冷却液吸收热量；在所述进液孔61和出液孔62上分别安装有进液管611和出液管621，所述进液管611和出液管621分别连通至质软的冷却箱7的进、出端口；所述吸热箱6、进液管611、出液管621和冷却箱7形成密闭回路。
发动机的工作原理决定了尾气是成脉冲性的从排出口排出，每当高温高压的尾气流进冷却器4时，所述内层管43在气压的作用下膨胀并挤压所述吸热箱6，吸热箱6内的冷却液从出液孔62排出并沿出液管621流进冷却箱7；当尾气流过后内层管43复位，吸热箱6的容积扩大，冷却液又从冷却箱7流回吸热箱6；即尾气的周期性流过驱动冷却液周期性的流动；在高温的尾气流进冷却器4时，吸热箱6内低温的冷却液快速将热量吸收、升温并流入冷却箱7，高温的冷却液在冷却箱7散热，当尾气流过后，低温的冷却液再次补充进吸热箱6；在尾气周期性流动的过程中冷却液周期性的循环并对尾气进行快速的降温；随着尾气温度的降低，尾气中的水蒸气液化成液滴，粘附在内层管43的吸水毛绒层431能够通过毛细作用吸附液化水并将其锁住，降温的尾气从出气端41排出，而液化水沿吸水毛绒层431渗透到冷却器4外部；负压集液箱5始终保持一定的负压，在负压的作用下，吸水毛绒层431内的液化水被吸入负压集液箱5；保持负压的方式和结构有很多，如压扁的空心弹性球体，由于不是本发明的保护要点，在此不作详细描述；在日常使用时只需定期清理负压集液箱5即可；该结构能够将尾气中的水蒸气过滤，有效防止液化水进入净化器1和消音器2，进而延长排气管的使用寿命；除此之外，吸水毛绒层431能够增大内层管43与尾气的作用力，使得内层管43的形变程度增大，同时能够初步削减尾气的流速，起到辅助消音的作用。
本实施例中，由于冷却器4呈锥形双层空心管状，并且冷却器4出气端41的孔径小于进气端42的孔径，即沿着尾气流动方向观察，内层管43的管径逐渐减小；因此，当尾气沿冷却器4的轴向通过时，尾气会对内层管43产生垂直于管壁方向的分力，该分力能够促进内层管43的往复运动，即使得吸热箱6的容积变化增大，从而促进冷却液的流动，进而加速散热。
此外，本实施例中的冷却液流动方向与尾气流动方向相反，因此在单位时间内能够有更多的冷却液接触高温的尾气，进而加速尾气的散热。
本发明结构简单，利用尾气的喷出特性驱动冷却液自动流动并实现尾气的降温，同时能够过滤尾气中的水蒸气，提前将液化水导流出排气管，有效防止高温气体和液化水对净化器1和消音器2的损害，有效延长排气管的使用寿命；除此之外，内层管43的往复运动能够消耗尾气的部分能量并改变尾气的振动频率，具有辅助消音的作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种冷却排气管，本冷却排气管包括有净化器(1)、消音器(2)和导气管(3)；所述净化器(1)和消音器(2)依次由所述导气管(3)串接在发动机的排气口上；其特征在于：在所述发动机和所述净化器(1)之间还串接有冷却器(4)；所述冷却器(4)为双层空心管状结构，所述冷却器的内层管(43)由弹性材料做成，外层管(44)由硬质材料做成；所述内层管(43)和外层管(44)围成密闭的、呈环筒形的吸热箱(6)，在所述吸热箱(6)内填充有冷却液；在所述外层管(44)上还开设有连通吸热箱的、加装有单向阀的进液孔(61)和出液孔(62)；在所述进液孔(61)和出液孔(62)上分别安装有进液管(611)和出液管(621)，所述进液管(611)和出液管(621)分别连通至质软的冷却箱(7)的两端，所述吸热箱(6)、进液管(611)、出液管(621)和冷却箱(7)形成密闭回路。
2.根据权利要求1所述的冷却排气管，其特征在于：所述冷却器(4)呈锥形双层空心管状，并且冷却器(4)出气端(41)的孔径小于进气端(42)的孔径。
3.根据权利要求1或2所述的冷却排气管，其特征在于：在所述内层管(43)的内壁上粘附有吸水毛绒层(431)，该吸水毛绒层(431)伸出冷却器(4)的外层管(44)并延伸入负压集液箱(5)。
4.根据权利要求2所述的冷却排气管，其特征在于：所述进液孔(61)开设在外层管(44)紧贴出气端(41)的底部，所述出液孔(62)开设在外层管(44)紧贴进气端(42)的顶部。
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