CN107816381B - 一种增压发动机的排气系统隔热罩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增压发动机的排气系统隔热罩，包括隔热罩本体，隔热罩本体上开设有供排气系统热端区域的热空气散出的透气口；所述隔热罩本体内具有空气储存腔和空气流动腔，空气储存腔的进气口通过管路与泄气阀的泄气口连接，空气储存腔与空气流动腔连通，空气流动腔的靠近排气系统热端的侧壁上开设有多个将空气流动腔与排气系统热端区域连通的喷气孔。该隔热罩能对排气系统进行隔热，并利用增压中冷空气对排气系统进行冷却，然后将热量散发。

Description

一种增压发动机的排气系统隔热罩

技术领域

本发明涉及汽车发动机零部件，具体涉及一种增压发动机的排气系统隔热罩。

背景技术

发动机在正常运转工作时，其燃烧做工后形成的高温废气经排气歧管排出，这些高温废气携带着大量的热量，所以排气系统温度较高，并对其周围零部件进行高温热辐射。随着发动机增压技术的广泛应用，发动机增压后一般比自然吸气具有动力更强更省油的优点，但采用增压技术后排气温度陡升进而所散发的热量也会相应增多。因此，为了保证发动机的正常工作和安全，工程师使用排气系统隔热罩将排气系统隔离开来，进行隔热处理。

涡轮增压发动机排气温度可以高达950℃左右，而目现有的排气系统隔热罩为一体冲压成型的较厚的板状结构，其上开设有与排气歧管连接的安装孔以及供排气系统热端区域内的热空气散出的透气口。这种隔热罩只是阻止热量从排气系统热端区域向隔热罩另一侧扩散，没有对热辐射能量进行散热处理，会使排气系统与隔热罩之间的温度上升，隔热罩热负荷较大，无法有效的阻隔发动机工作时对外的高温辐射；并且在发动机长时间高负荷工作时，排气系统热端区域内的排气歧管、增压器和催化器等零部件可能会因过多的热空气而超负荷。

另外，如图1所示，在增压发动机中，空气经过空滤器5、增压器6和中冷器2后供给到节气门3，当发动机需要减小功率时节气门3会突然关小，由于惯性的作用增压器压气机出口的空气会继续流出，为了避免节气门急关造成增压器压气机喘振现象，在中冷器2与节气门3之间的管路上设有泄气阀4，在满足节气门3需求的前提下，泄气阀4的泄气口将多余的增压中冷空气返回到增压器压气机进口，进行重新增压，增压中冷空气使用率不高；并且在某些发动机工况下，增压器废气旁通阀门会打开，排气余热能量并没有得到充分的利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种增压发动机的排气系统隔热罩，以对排气系统进行隔热，并利用增压中冷空气对排气系统进行冷却，然后将热量散发。

本发明所述的增压发动机的排气系统隔热罩，包括隔热罩本体，隔热罩本体上开设有供排气系统热端区域的热空气散出的透气口；所述隔热罩本体内具有空气储存腔和空气流动腔，空气储存腔的进气口通过管路与泄气阀的泄气口连接，空气储存腔与空气流动腔连通，空气流动腔的靠近排气系统热端的侧壁上开设有多个将空气流动腔与排气系统热端区域连通的喷气孔，空气储存腔用于储存从泄气口返回的多余的增压中冷空气，并将其均匀供给空气流动腔，喷气孔用于将空气流动腔中的增压中冷空气喷射到排气系统热端区域，以冲击冷却排气歧管、增压器和催化器等排气系统热端部件。

所述隔热罩本体包括靠近排气系统热端的第一隔热板和远离排气系统热端的第二隔热板，第一隔热板的前侧具有凹槽，第二隔热板的前侧具有与凹槽对应的凸起，第一隔热板的边缘与第二隔热板的边缘焊接密封，中间形成所述空气流动腔，凹槽与凸起之间形成所述空气储存腔，所述喷气孔开设在第一隔热板上。

所述喷气孔为条形孔，各个条形孔之间相互平行。

所述空气储存腔有两个，两个空气储存腔分别位于隔热罩本体的前侧左、右部，每个空气储存腔的进气口都焊接有进气管（与空气储存腔连通）。

在增压发动机中，空气经过空滤器、增压器和中冷器后供给到节气门，在满足节气门需求的前提下，多余的增压中冷后空气先通过泄气阀的泄气口、管路、空气储存腔的进气口进入空气储存腔中；然后通过空气储存腔进入空气流动腔内，在空气流动腔内流动，与隔热罩本体之间发生对流换热，降低隔热罩本体热负荷；再通过喷气孔喷射到排气系统热端区域，实现排气歧管、增压器和催化器等排气系统热端部件的冲击冷却；最后通过透气口散出排气系统热端区域，将隔热罩本体与排气系统热端之间的热量排出到环境中，达到散热目的。

本发明具有如下效果：

（1）多余的增压中冷后空气在空气流动腔内流动，与隔热罩本体之间发生对流换热，降低了隔热罩本体热负荷。

（2）多余的增压中冷后空气通过喷气孔喷射到排气系统热端区域，对排气系统热端部件进行冲击冷却，在发动机长时间高负荷工作时，排气系统热端区域内的排气歧管、增压器和催化器等零部件（即排气系统热端部件）不会出现因热空气过多而超负荷的情况。

（3）利用多余的增压中冷后空气对排气系统热端热端部件进行冷却散热，提高了增压中冷空气的使用率。

（4）在某些发动机工况下（比如低功率时），将废气旁通阀关闭以继续增压，并将增压中冷后的多余空气供给到空气储存腔内，可以提高废气余热的利用率。

附图说明

图1为目前的增压发动机的空气流动图。

图2为本发明与泄气阀的连接关系图。

图3为本发明的仰视图。

图4为图3中的A-A剖面图。

图5为图3中的B-B剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

如图2至图5所示的增压发动机的排气系统隔热罩，包括隔热罩本体1，隔热罩本体1上开设有供排气系统热端区域的热空气散出的透气口13；隔热罩本体1包括靠近排气系统热端的第一隔热板11和远离排气系统热端的第二隔热板12，第一隔热板11的前侧左、右部分别具有一个凹槽111，第二隔热板12的前侧左、右部分别具有一个与凹槽111对应的凸起121，第一隔热板11的边缘与第二隔热板12的边缘焊接密封，中间形成空气流动腔14，凹槽111与凸起121之间形成空气储存腔10（即具有两个空气储存腔10），空气储存腔10与空气流动腔14连通，每个空气储存腔10的进气口都焊接有与空气储存腔10连通的进气管7，进气管7通过连接管与泄气阀4的泄气口连接，第一隔热板11上开设有多个将空气流动腔14与排气系统热端区域连通的喷气孔15，喷气孔15为条形孔，各个条形孔之间相互平行。

在增压发动机中，空气经过空滤器5、增压器6和中冷器2后供给到节气门3，在满足节气门3需求的前提下，多余的增压中冷后空气先通过泄气阀4的泄气口、连接管、进气管7、空气储存腔10的进气口进入空气储存腔10中；然后通过空气储存腔10进入空气流动腔14内，在空气流动腔14内流动，与隔热罩本体1之间发生对流换热，降低隔热罩本体热负荷；再通过喷气孔15喷射到排气系统热端区域，实现排气歧管、增压器和催化器等排气系统热端部件的冲击冷却；最后通过透气口13散出排气系统热端区域，将隔热罩本体1与排气系统热端之间的热量排出到环境中，达到散热目的。

Claims (3)

1.一种增压发动机的排气系统隔热罩，包括隔热罩本体（1），隔热罩本体（1）上开设有供排气系统热端区域的热空气散出的透气口（13）；其特征在于：所述隔热罩本体（1）包括靠近排气系统热端的第一隔热板（11）和远离排气系统热端的第二隔热板（12），第一隔热板（11）的前侧具有凹槽（111），第二隔热板（12）的前侧具有与凹槽（111）对应的凸起（121），第一隔热板（11）的边缘与第二隔热板（12）的边缘焊接密封，中间形成空气流动腔（14），凹槽（111）与凸起（121）之间形成空气储存腔（10），空气储存腔（10）与空气流动腔（14）连通，空气储存腔（10）的进气口通过管路与泄气阀（4）的泄气口连接，第一隔热板（11）上开设有多个将空气流动腔（14）与排气系统热端区域连通的喷气孔（15）。

2.根据权利要求1所述的增压发动机的排气系统隔热罩，其特征在于：所述喷气孔（15）为条形孔，各个条形孔之间相互平行。

3.根据权利要求2所述的增压发动机的排气系统隔热罩，其特征在于：所述空气储存腔（10）有两个，两个空气储存腔（10）分别位于隔热罩本体（1）的前侧左、右部，每个空气储存腔（10）的进气口都焊接有进气管（7）。