CN108150268A - 一种汽车排气系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车排气系统，包括排气管，所述排气管的出口处连有用于降低排气管内压力的排气降压结构。在汽车排气管尾部增加本发明装置可以使汽车发动机在工作中的排气系统出口端压力得到有效的降低，正常工况下可以使内部压力小于大气压力，在某些特殊的汽车行驶工况条件下还可以形成一定的负压，从而可以使排气系统中的废气流通更加顺畅，同时可以达到一种抽吸效果，这样就可以减小由于发动机泵气所损失的功，从而使发动机的经济性得到有效提升。
Description
技术领域
本发明涉及汽车排气技术领域，尤其是涉及一种汽车排气系统。
背景技术
随着中国乃至全球汽车保有量的不断增加，大气污染也越来越严重，同时伴随着石油储量的不断减少，在这两个条件驱使下，对汽车内燃机燃油消耗也越来与严格。行业总是在不断的探索各种技术手段来降低燃油消耗，提升发动机的经济性能，而发动机的泵气损失的能量消耗最大可以达到10％，所以，需要一种技术手段来解决由于排出废气而带来的能量损失问题。
泵气损失在结构设计上最主要由两部分部件导致，首先是排气门的设计，目前行业均采用大排气们直径的方法来是排气更加顺畅，减少泵气所带来的功率损失；同时，采用最优的排气系统设计也可以降低在排出废气是所带来的阻力，也就是降低排气系统的背压，通过此方法也是减小泵气损失的一种有效手段。
目前排气系统主要有两部分组成，分别为用于降低汽车尾气排放的排放后处理系统及用于降低排气系统噪声来提升整车舒适性能的排气消声器系统；目前由于伴随排放法规的不断加严，排气系统中的后处理系统的结构也越来越复杂，尺寸也越来越大，同时为了处理直喷发动机燃烧不完全所产生的颗粒物排放，又需要在排气系统中加装颗粒捕集器，以降低颗粒物排放，而颗粒捕集器的设计为壁流式，废气通过流经过滤载体中的壁面，达到很好过滤颗粒物效果的同时也导致了排气系统背压的提升；同时加之对汽车噪声性能要求的不断提升，为了降低排气系统噪声，排气系统中的消声器结构也越来越复杂；又由于目前发动机上大部分增加了增压器，也是排气系统的背压力大幅度的上升，因此也就使排气系统的背压成逐步上升趋势，这就导致需要更大的能量使废气能够顺利排出，换句话说，更多的能量没有直接做功而是浪费在排除废气上，这就造成了泵气损失的增加，从经济性的角度来看，这都是不利的。
目前行业上为了减小泵气损失，最大限度的提升汽车发动机经济性能，通过增加可变气门正时系统，可以在一定凸轮轴转角范围内调整排气门的开闭时间而使燃烧尽可能的完全，但由于同时又要兼顾泵气损失功，所以排气门开启角度并不能做到最优，所以仍有部分功未得到充分利用，依然浪费在了泵气损失上面。
同时为了降低减小泵气损失，在排气系统本身也有很多研究及控制手段，首先，在后处理系统的设计方面可以从系统端锥的设计上减小系统截面的突变来使压力明显的增大，并使气流更加顺畅，再通过选择合适的载体尺寸、孔道数、壁厚来降低排气中的压力损失；其次，通过优化消声器的内部结构，在满足排气噪声调教要求的条件下，使系统压力达到最优；最后，通过增大排气系统的连接管径，也能降低一部分排气系统背压。但以上种种手段所得到的效果往往非常有限，不能很好的解决排气系统背压所导致的泵气损失问题。
发明内容
针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车排气系统，以达到可以使排气系统中的废气流通更加顺畅的目的。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
该汽车排气系统，包括排气管，所述排气管的出口处连有用于降低排气管内压力的排气降压结构。
进一步的，所述排气降压结构包括中空壳体，中空壳体一端与排气管出口相连通，中空壳体另一端出口处设有排气能推动旋转的外部叶片，中空壳体内设有旋转能抽吸排气管内废气的内部叶片，内部叶片和外部叶片相连。
所述排气降压结构为设在排气管出口处能抽吸排气管内废气的旋转叶片和驱动旋转叶片旋转的驱动器。
所述中空壳体为圆管结构。
所述中空壳体中设有支架，内部叶片和外部叶片之间通过连接杆相连，连接杆可转动的设在支架上。
所述外部叶片设在中空壳体出口处的外边缘。
所述内部叶片的轴线和外部叶片的轴线相重合。
所述驱动器为电机。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
在汽车排气管尾部增加本发明装置可以使汽车发动机在工作中的排气系统出口端压力得到有效的降低，正常工况下可以使内部压力小于大气压力，在某些特殊的汽车行驶工况条件下还可以形成一定的负压，从而可以使排气系统中的废气流通更加顺畅，同时可以达到一种抽吸效果，这样就可以减小由于发动机泵气所损失的功，从而使发动机的经济性得到有效提升。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明系统结构示意图。
图中：
1.中空壳体、2.支架、3.定位杆、4.连接杆、5.内部叶片、6.外部叶片。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，该汽车排气系统，包括排气管和排气降压结构，排气降压结构用于降低排气管内部压力，使排气系统中的废气流通更加顺畅。
排气降压结构安装在汽车排气系统中的排气管出口位置，可以通过卡箍或者螺栓的连接方式安装在排气尾管上，也可以在开发过程中，通过安装或者焊接的方式集成在排气管的尾部。
排气降压结构包括中空壳体1，中空壳体1一端与排气管出口相连通，中空壳体另一端出口处设有排气能推动旋转的外部叶片6，中空壳体内设有旋转能抽吸排气管内废气的内部叶片5，内部叶片5和外部叶片6相连。
中空壳体1为圆管结构。中空壳体中设有支架2，内部叶片5和外部叶片6之间通过连接杆4相连，连接杆4可转动的设在支架2上；内部叶片的轴线和外部叶片的轴线相重合；并在支架上设有对连接杆支撑定位的定位杆3。
外部叶片6设在中空壳体出口处的外边缘。内部叶片5形状和抽风机的叶片形状大致相同，外部叶片形状和风力发电机的叶片形状大致相同。
或者，排气降压结构为设在排气管出口处能抽吸排气管内废气的旋转叶片和驱动旋转叶片旋转的驱动器，驱动器为电机。
此排气降压结构的主要集成方式是通过汽车在行驶时由于空气会在排气管的周围产生气流，从而可以通过利用这种气流的压力来驱动排气系统降压装置中的外部叶片，使其转动，再通过外部叶片与内部叶片中的连接杆带动降压装置中的内部叶片旋转，内部叶片在旋转过程中，产生压力差，而且是内部叶片靠近排气气流侧产生低于大气压的压力，或在某些使用工况可以达到负压，从而使排气更加顺畅，进而减小发动机的泵气损失功。
可以在内部叶片旋转时，使其内外产生压力差，并在叶片内侧(排气端)形成负压，排气更佳顺畅；在排气系统气流流动到靠近装置内部叶片时，由于内部叶片的作用，此时压力已经低于大气压，因此也就使排气系统中废气流动更加顺畅，从而达到减小发动机泵气损失的目的。
使排气系统中的废气流通更加顺畅，同时可以达到一种抽吸效果，这样就可以减小由于发动机泵气所损失的功，从而使发动机的经济性得到有效提升。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种汽车排气系统，包括排气管，其特征在于：所述排气管的出口处连有用于降低排气管内压力的排气降压结构。
2.如权利要求1所述汽车排气系统，其特征在于：所述排气降压结构包括中空壳体，中空壳体一端与排气管出口相连通，中空壳体另一端出口处设有排气能推动旋转的外部叶片，中空壳体内设有旋转能抽吸排气管内废气的内部叶片，内部叶片和外部叶片相连。
3.如权利要求1所述汽车排气系统，其特征在于：所述排气降压结构为设在排气管出口处能抽吸排气管内废气的旋转叶片和驱动旋转叶片旋转的驱动器。
4.如权利要求2所述汽车排气系统，其特征在于：所述中空壳体为圆管结构。
5.如权利要求2所述汽车排气系统，其特征在于：所述中空壳体中设有支架，内部叶片和外部叶片之间通过连接杆相连，连接杆可转动的设在支架上。
6.如权利要求2所述汽车排气系统，其特征在于：所述外部叶片设在中空壳体出口处的外边缘。
7.如权利要求2所述汽车排气系统，其特征在于：所述内部叶片的轴线和外部叶片的轴线相重合。
8.如权利要求3所述汽车排气系统，其特征在于：所述驱动器为电机。
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