CN107218106A - 用于冷却排气歧管的结构及控制该结构的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于冷却排气歧管的结构及控制该结构的方法，所述用于冷却排气歧管的结构可包括：管道，其通过使用行驶进风或者风扇产生的风来冷却排气歧管；管道打开和关闭部分，其安装在所述用于冷却排气歧管的管道的后端，用以打开和关闭用于冷却排气歧管的管道；以及排气歧管保护件，其设置在用于冷却排气歧管的管道的下端，并包围排气歧管。

Description

用于冷却排气歧管的结构及控制该结构的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年3月21日提交的韩国专利申请第10-2016-0033320号的优先权，该申请的公开内容以全文引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于冷却排气歧管的结构及控制该结构的方法。更加具体而言，本发明涉及这样一种用于冷却排气歧管的结构及控制该结构的方法，其能够通过将行驶进风或者风扇产生的风与排气歧管直接接触来冷却排气歧管。

背景技术

车辆具有排气歧管和进气歧管，所述排气歧管设置在车辆的前侧方向上的设有冷却风扇的位置处，而所述进气歧管沿设有前围板的方向设置，所述前围板将驾驶员座位与发动机室分开。进气歧管可设置在冷却风扇的后侧，而发动机的排气歧管可设置在前围板的方向上。

在上述方式中，后一种方式称为可逆式发动机。在如上所述的现有的可逆式发动机的情况中，排气歧管与冷却风扇间隔开，因此排气歧管没有被充分冷却。更具体而言，被引入到发动机室中的行驶进风或者风扇产生的风没有集中在排气歧管上。

根据相关技术，行驶进风或者风扇产生的风由于排气歧管保护件(其将排气歧管包围)而不能与排气歧管直接接触。因此，作用在排气歧管上的冷却效果并不显著，并且较高温度的排放气体所通过的排气歧管的温度以及所述排气歧管周围的部件的温度较高，从而可能导致对于排气气管及其周围的部件热损坏，因而排气歧管及周围的部件的耐久性下降。

发明内容

本发明的实施方案涉及一种用于冷却排气歧管的结构以及用于控制所述结构的方法，其能够通过将行驶进风或者风扇产生的风直接供应至排气歧管来改善排气歧管的冷却效率。

将能够通过下文的描述来理解本发明的其他目的和优点，并且本发明的其他目的和优点将通过参考本发明的实施方案而变得清楚。此外，对于本发明所述领域的技术人员清楚的是，本发明的目的和优点能够通过如权利要求所限定的方式及其组合来实现

根据本发明的实施方案，一种用于冷却排气歧管的结构包括：管道，其通过使用行驶进风或者风扇产生的风来冷却排气歧管；管道打开和关闭部分，其安装在所述用于冷却排气歧管的管道的后端，用以打开和关闭管道；以及排气歧管保护件，其设置在用于冷却排气歧管的管道的下端，并包围排气歧管。

所述用于冷却排气歧管的管道可与发动机罩整体地形成。

所述用于冷却排气歧管的管道的前端可朝着冷却风扇的后表面打开。

所述用于冷却排气歧管的管道的后端可朝着排气歧管保护件的上表面打开。

所述用于冷却排气歧管的管道可包括本体部分，行驶进风或者风扇产生的风被引入到所述本体部分中；并且所述用于冷却排气歧管的管道可包括中空形状的隔热部分，所述隔热部分的上端安装在所述本体部分的后端处，而所述隔热部分的下端朝着所述排气歧管保护件的上表面打开。

所述管道打开和关闭部分可包括：打开或关闭所述隔热部分的可变入口；致动器，所述致动器设置在所述可变入口的一侧，用以将旋转力施加至可变入口；以及连接件，所述连接件将致动器的旋转力传递至可变入口。

所述可变入口可包括：旋转轴，其与所述连接件紧固；第一侧板和第二侧板，其具有以所述旋转轴作为中心的扇形形状，并且与旋转轴竖直地紧固从而彼此面对；阻隔板，其将第一侧板和第二侧板的相向的侧面彼此连接，并封闭隔热部分；以及连通板，所述连通板将第一侧板和第二侧板的另外的相向的侧面彼此连接，并且所述连通板的内部形成有通孔，行驶进风或者风扇产生的风穿过所述通孔。

所述排气歧管保护件可包括：冷却孔，其形成在所述排气歧管保护件的上表面上；以及引导部分，所述引导部分从所述冷却孔的外周围表面向上突出。

所述冷却孔的中心可与隔热部分的下端的中心设置在同一条线上。

所述引导部分的上端与隔热部分的下端可设置成彼此间隔预定长度。

所述引导部分的上端与隔热部分的下端可彼此连接。

根据本发明的另一个实施方案，一种用于冷却排气歧管的结构的控制方法包括如下步骤：确定用于冷却排气歧管的管道打开条件的步骤；当用于冷却排气歧管的管道的打开条件满足时，控制管道打开部分用以打开用于冷却排气歧管的管道或保持打开的状态的打开控制步骤；以及在打开控制步骤之后，通过使被引入穿过用于冷却排气歧管的管道的行驶进风或者风扇产生的风穿过排气歧管保护件的冷却孔来冷却设置在排气歧管保护件内部的排气歧管的步骤。

所述方法可进一步包括如下步骤：关闭控制步骤，其在用于冷却排气歧管的管道的打开条件不满足时，控制管道打开部分用以将用于冷却排气歧管的管道关闭或保持关闭的状态。

用于冷却排气歧管的管道的打开条件可为在冷启动条件下在启动之后所经历的预定时间的条件。

用于冷却排气歧管的管道的打开条件可为排气歧管的表面温度超过预定参考温度的条件。

附图说明

图1为根据本发明的示例性实施方案的用于冷却排气歧管的结构的立体图。

图2为根据本发明的示例性实施方案的用于冷却排气歧管的结构的侧视图。

图3为根据本发明的示例性实施方案的用于冷却排气歧管的结构的分解立体图。

图4至图7为根据本发明的示例性实施方案的用于冷却排气歧管的结构的操作状态视图。

图8为根据本发明的示例性实施方案的用于冷却排气歧管的结构的控制方法的流程图。

具体实施方式

本申请的说明书和权利要求书中的术语和表述不是旨在解释为一般的或字典中的含义，而是旨在解释为符合本发明的技术构思的含义或概念，本发明的技术构思所依据的原则是：发明人能够合适地限定术语的概念，从而以最佳的方式来描述其发明。因此，本发明的示例性实施方案和附图中描述的构造仅为示例性的，而不能代表本发明的全部技术精神。因此，本发明应理解为包括在提交本申请时所提交的本发明的精神和范围内的全部的变化、等价形式和替代形式。在本申请的说明书中，将省略重复的描述以及会对理解本发明的主要原理造成困难的已知的功能和构造的细节描述。下文中，将参照附图来详细描述示例性实施方案。

图1为根据本发明的示例性实施方案的用于冷却排气歧管的结构的立体图，图2为根据本发明的示例性实施方案的用于冷却排气歧管的结构的侧视图，而图3为根据本发明的示例性实施方案的用于冷却排气歧管的结构的分解立体图。参考图1至图3，根据本发明的用于冷却排气歧管的结构包括用于冷却排气歧管的管道100、管道打开和关闭部分200，以及排气歧管保护件300。

用于冷却排气歧管的管道100使用行驶进风或者风扇产生的风来用于冷却排气歧管E/M。更具体来说，用于冷却排气歧管的管道100可以与发动机罩整体形成，所述用于冷却排气歧管的管道100的前端可朝着冷却风扇F的后表面打开，所述用于冷却排气歧管的管道100的后端可朝着排气歧管保护件300的上表面打开。

也就是说，穿过所述用于冷却排气歧管的管道100的前端而被引入到用于冷却排气歧管的管道100中的行驶进风或者风扇产生的风从用于冷却排气歧管的管道100的后端被排放至排气歧管保护件300的上表面。然后，被排放的行驶进风或者风扇产生的风穿过冷却孔310(将在后文中进行描述)而被引入到排气歧管保护件300中，从而直接冷却排气歧管E/M。

在这种情况下，用于冷却排气歧管的管道100包括本体部分110和中空形状的隔热部分120，行驶进风或者风扇产生的风被引入到所述本体部分110中，而所述隔热部分120的上端安装在本体部分110的后端处，而所述隔热部分120的下端朝着排气歧管保护件300的上表面打开。排气歧管E/M以及排气歧管保护件300在发动机运行时通过高温的排放气体而受热。因此，将为隔热材料的隔热部分120设置在用于冷却排气歧管的管道100中的靠近排气歧管E/M和排气歧管保护件300的位置处，用以防止用于冷却排气歧管的管道100受到热损坏。

所述管道打开和关闭部分200安装在用于冷却排气歧管的管道100的后端，用以打开或关闭用于冷却排气歧管的管道100。更具体而言，用于冷却排气歧管的管道100在冷启动的时候关闭，用以将发动机室中的排放到外部的热量降至最低。这是因为动力传动系中的油或类似物在冷启动的条件下粘度较大，因而摩擦力增加从而对燃料效率产生不利影响。此外，用于冷却排气歧管的管道100在高速行驶并且发动机室处于高温的条件下打开，因而排气歧管E/M的冷却效果达到最大。这样防止了排气歧管E/M及其周围的部件由于高温排放气体穿过排气歧管及周围部件而受到热损坏，从而防止排气歧管及其周围部件的耐久性下降。

管道打开和关闭部分200包括可变入口210、致动器220，以及连接件230。所述可变入口210用于打开和关闭隔热部分120，其中所述可变入口210的具体结构将在下文进行描述。致动器220设置在可变入口210的一侧，用以将旋转力施加至可变入口210。此外，连接件230用于将致动器220的旋转力传递至可变入口210。也就是说，由致动力220产生的旋转力通过连接件230而被传递至可变入口210，因此，可变入口210打开或关闭用于冷却排气歧管的管道100，更具体来说，可变入口210打开或关闭隔热部分120。

在这种情况下，可变入口210包括旋转轴211，第一侧板212，第二侧板213，阻隔版214，以及连通板216。所述旋转轴211紧固至连接件230，从而使得旋转轴211可以通过由致动器220产生的旋转力而旋转。

第一侧板212和第二侧板213具有以旋转轴211作为中心的扇形形状，并且与旋转轴211竖直地紧固从而彼此面对。

阻隔板214将第一侧板212和第二侧板213的相向的侧面彼此连接，并成为关闭隔热部分120的表面，而连通板216将第一侧板212和第二侧板213的另外的相向的侧部彼此连接，并且所述连通板216的内部设有通孔215，行驶进风或者风扇产生的风可穿过通孔215，因此连通板216成为打开隔热部分120的表面。

更具体而言，当用于冷却排气歧管的管道100关闭时，阻隔板214竖直地设置在隔热部分120的内部，从而将隔热部分120的内部关闭。因此，被引入到用于冷却排气歧管的管道100中的行驶进风或者风扇产生的风不会被排放至排气歧管E/M。

反之，当用于冷却排气歧管的管道100打开时，连通板216竖直地设置在隔热部分120的内部。在这种情况下，被引入到用于冷却排气歧管的管道100中的行驶进风或者风扇产生的风穿过形成在连通板216的内部的通孔215而被排放至排气歧管E/M，从而直接冷却排气歧管E/M。

排气歧管保护件300设置在用于冷却排气歧管的管道100的下端，并形成为包围排气歧管E/M。也就是说，排气歧管保护件300防止由排气歧管E/M产生的热量被排放至发动机室中。

所述排气歧管保护件300包括冷却孔310(其形成在排气歧管保护件300的上表面上)和引导部分320，所述引导部分320从冷却孔310的外周围表面向上突出。也就是说，从用于冷却排气歧管的管道100(更具体而言，隔热部分120)排出的行驶进风或者风扇产生的风穿过冷却孔310而被引入至排气歧管保护件300中，用以直接冷却排气歧管E/M。此外，引导部分320用于对如下的路径进行引导，上述的行驶进风或者风扇产生的风通过该路径而被引入到排气歧管保护件300中。

在这种情况下，冷却孔310的中心与隔热部分120的下端的中心设置在同一条线上。这是为了增加将从隔热部分120排放的行驶进风或者风扇产生的风引入到排气歧管保护件300中的比率。

此外，引导部分320的上端与隔热部分120的下端也可以设置成彼此间隔预定长度。如上所述，排气歧管E/M和排气歧管保护件300在发动机运行的时候受热，并因此具有较高温度。因此，即使为隔热材料的隔热部分120由于排气歧管保护件300的热传导也容易受到热损坏，因此引导部分320的上端与隔热部分120的下端可以以设置为彼此间隔预定长度。在这种情况下，预定长度可根据设计者的意图等而进行不同的设定。

此外，引导部分320的上端与隔热部分120的下端可彼此连接。如上所述，将从隔热部分120排出的行驶进风或者风扇产生的风引入至排气歧管保护件300中的量得到了最大化，从而提升排气歧管E/M的冷却效率。在这种情况下，隔热部分120的材料可以为这样的材料，该材料比设置成与引导部分320相间隔的隔热部分120的材料耐受更高的温度。

下表1为如上所述的用于冷却排气歧管的结构的效用的分析结果。

[表1]

如上表1所示，与相关技术相比，应用本发明的车辆的排气歧管的表面温度在50km/h下降低了38.87℃，在100km/h下降低了59.86℃。因此，与相关技术相比，应用本发明的阶梯杆衬套(step bar bush)(其为车辆的发动机室中的一个部件)的温度在50km/h下降低了9.37℃，在100km/h下降低了7.16℃。也就是说，由于应用本发明，排气歧管的温度降低，因此肯定可以防止发动机室的部件受到热损坏。

图4至图7为根据本发明的示例性实施方案的用于冷却排气歧管的结构的操作状态图，而图8为根据本发明的示例性实施方案的用于冷却排气歧管的结构的控制方法的流程图。参考图4至图8，根据本发明的示例性实施方案的用于冷却排气歧管的结构的控制方法包括如下步骤：步骤(S100)，该步骤确定用于冷却排气歧管的管道100的打开条件；当用于冷却排气歧管的管道100的打开条件满足时的打开控制步骤(S200)，该步骤控制管道打开部分200用以打开用于冷却排气歧管的管道100或保持打开状态；以及在打开控制步骤(S200)之后的步骤(S300)，该步骤通过使穿过用于冷却排气歧管的管道100被引入的行驶进风或者风扇产生的风穿过排气歧管保护件300的冷却孔310来冷却设置在排气歧管保护件300内部的排气歧管E/M。

例如，用于冷却排气歧管的管道100在冷启动的时候关闭，用以将发动机室排出到外部的热量最小化(S100至S300)。这是因为动力传动系中的油或类似物的粘度等在冷启动的条件下较大，因而摩擦力增加，从而对燃料效率产生不利影响。

此外，用于冷却排气歧管的结构的控制方法包括关闭控制步骤(S400)：其在用于冷却排气歧管的管道100的打开条件不满足的时候，控制管道打开部分200以将用于冷却排气歧管的管道100关闭或保持关闭状态。

例如，用于冷却排气歧管的管道100在高速行驶且发动机室处于高温的条件下打开，因而排气歧管(E/M)的冷却达到最大。这是为了防止排气歧管(E/M)及其周围的部件由于高温排放气体穿过排气歧管及周围部件而受到热损坏，从而防止排气歧管及其周围的部件的耐久性下降。

用于冷却排气歧管的管道100的打开条件可为在冷启动条件下启动超过预定时间之后的经历的时间条件，并且用于冷却排气歧管的管道100的打开条件可为排气歧管E/M的表面温度超过预定参考温度的条件，但并不一定局限于上述的条件，因此可根据设计者的意图等而设定为其他条件。特别地，在车辆行驶后开始停止的时候，排气歧管E/M的温度可能由于行驶进风减少而突然升高，因此其同样可充分进行冷却。

如上所述，根据本发明，在冷启动的时候发动机室排出到外部的热量可降至最低，从而减少动力传动系中的油的摩擦力，因而改善燃料效率。

此外，在高速行驶并且发动机处于高温条件下的时候，可通过使行驶进风或者风扇产生的风与排气歧管E/M直接接触来冷却排气歧管E/M，从而防止排气歧管E/M及其周围部件发生热损坏，并且防止排气歧管及所述部件的耐久性下降。

前述的示例性实施方案仅用作示例，以允许本发明所属领域的普通技术人员(下文中称为本领域技术人员)容易地理解本发明。因此，本发明并不限于前述的示例性实施方案以及附图，因而本发明的保护范围并不被限制为前述的示例性实施方案。因此，对于本领域技术人员清楚的是，在不脱离由所附的权利要求书限定的本发明的精神和范围的条件下的各种替代、修改和变体形式都属于本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种用于冷却排气歧管的结构，其包括：

管道，其通过使用行驶进风或者风扇产生的风来冷却排气歧管；

管道打开和关闭部分，其安装在所述管道的后端，用以打开或关闭用于冷却排气歧管的管道；以及

排气歧管保护件，其设置在用于冷却排气歧管的管道的下端，并包围排气歧管。

2.根据权利要求1所述的用于冷却排气歧管的结构，其中所述管道与发动机罩整体地形成。

3.根据权利要求1所述的用于冷却排气歧管的结构，其中所述管道的前端朝着冷却风扇的后表面打开。

4.根据权利要求3所述的用于冷却排气歧管的结构，其中所述管道的后端朝着排气歧管保护件的上表面打开。

5.根据权利要求4所述的用于冷却排气歧管的结构，其中所述管道包括本体部分，行驶进风或者风扇产生的风被引入到所述本体部分中。

6.根据权利要求5所述的用于冷却排气歧管的结构，其中所述管道包括中空形状的隔热部分，所述隔热部分的上端安装在所述本体部分的后端处，而所述隔热部分的下端朝着所述排气歧管保护件的上表面打开。

7.根据权利要求6所述的用于冷却排气歧管的结构，其中所述管道打开和关闭部分包括打开或关闭所述隔热部分的可变入口。

8.根据权利要求7所述的用于冷却排气歧管的结构，其中所述管道打开和关闭部分包括致动器，所述致动器设置在所述可变入口的一侧，用以将旋转力施加至可变入口。

9.根据权利要求8所述的用于冷却排气歧管的结构，其中所述管道打开和关闭部分包括连接件，所述连接件将致动器的旋转力传递至可变入口。

10.根据权利要求9所述的用于冷却排气歧管的结构，其中所述可变入口包括：

旋转轴，其与所述连接件紧固；以及

第一侧板和第二侧板，其具有以所述旋转轴作为中心的扇形形状，并且与旋转轴竖直地紧固从而彼此面对。

11.根据权利要求10所述的用于冷却排气歧管的结构，其中所述可变入口包括阻隔板，所述阻隔板将第一侧板和第二侧板的相向的侧面彼此连接，并封闭隔热部分。

12.根据权利要求10所述的用于冷却排气歧管的结构，其中所述可变入口包括连通板，所述连通板将第一侧板和第二侧板的另外的相向的侧面彼此连接，并且所述连通板的内部形成有通孔，行驶进风或者风扇产生的风穿过所述通孔。

13.根据权利要求1所述的用于冷却排气歧管的结构，其中所述排气歧管保护件包括：

冷却孔，其形成在所述排气歧管保护件的上表面上；以及

引导部分，所述引导部分从所述冷却孔的外周围表面向上突出。

14.根据权利要求13所述的用于冷却排气歧管的结构，其中所述冷却孔的中心与隔热部分的下端的中心设置在同一条线上。

15.根据权利要求14所述的用于冷却排气歧管的结构，其中所述引导部分的上端与隔热部分的下端彼此间隔预定长度。

16.根据权利要求14所述的用于冷却排气歧管的结构，其中所述引导部分的上端与隔热部分的下端彼此连接。

17.一种用于冷却排气歧管的结构的控制方法，包括如下步骤：

确定用于冷却排气歧管的管道打开条件的步骤；

当用于冷却排气歧管的管道的打开条件满足时，控制管道打开部分用以打开管道或保持打开的状态的打开控制步骤；以及

在打开控制步骤之后，通过使被引入穿过管道的行驶进风或者风扇产生的风穿过排气歧管保护件的冷却孔来冷却设置在排气歧管保护件内部的排气歧管的步骤。

18.根据权利要求17所述的用于冷却排气歧管的结构的控制方法，其进一步包括如下步骤：

关闭控制步骤，其在管道的打开条件不满足时，控制管道打开部分用以将管道关闭或保持关闭的状态。

19.根据权利要求18所述的用于冷却排气歧管的结构的控制方法，其中管道的打开条件为在冷启动条件下在启动之后所经历的参考时间的条件。

20.根据权利要求18所述的用于冷却排气歧管的结构的控制方法，其中管道的打开条件为排气歧管的表面温度超过参考温度的条件。