CN108194170A - 一种发动机排气降温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发动机排气降温装置，属于排气降温设备技术领域。将本装置安装在尾气排放管道上，尾气经排气管进入扩张室，经过扩张室尾气流速减慢，向储液箱内加入冷却液，冷却液经微电子雾化装置雾化后进入雾气室，尾气在混合室内流动，因尾气流速快，混合室内气压低于大气压，在大气压作用下雾化室内的雾气经通气孔进入混合室内部与汽车尾气相混合，混合后的汽车尾气经引射管喷射进入后扩室，在喷射过程中由于引射管的作用尾气流速加快，雾化后的冷却液在与尾气混合后汽化吸热，从而降低尾气的温度。本发明便于发动机长时间工作时的排气降温，使用的微电子雾化装置，装置体积小，便于安装，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机排气降温装置，属于排气降温设备技术领域。
背景技术
汽车尾气排放是大气重要污染源之一，随着人们对环境质量的重视，柴油机颗粒捕集器将更加普遍应用为保证气体通过性，颗粒捕集器要周期性地进行再生，再生期间排气温度能达到600℃以上，给周围环境带来安全隐患，尤其是易燃易爆场所。因此，民用发动机出于安全性考虑，需要对排气进行降温；机动军事目标动力系统排气温度高，与周围环境温差过大，易呈现明显红外特征。现代红外侦测设备能据此对军事目标精确定位，进而实施精度打击。因此，军事用途发动机出于提高红外隐蔽性考虑，需要降低发动机排气温度。
目前，相关领域研究者针对发动机尾气降温进行了大量研究工作，基本形成了三类方法：利用尾气热能量发电，喷雾降温技术，吸收式制冷装置。上海交通大学制冷与低温工程研究所的陈江平教授、北京工业大学环境与能源工程学院的张红光教授、莱钢集团的张晓工程师对有机朗肯循环进行了研究，利用朗肯循环发电的同时降低排气温度，采循环工质，通过单螺杆膨胀机输出机械功。此方法既能降低排气温度，又实现排气热量的回收利用，但该技术结构比较复杂，不便于安
装，且成本高，不利于普遍推广。
海军工程大学船舶与动力学院的袁江涛副教授对发动机排气喷雾降温试验系统机进行了研究，细水雾蒸发冷却器根据发动机排气参数和结构参数自行设计，可实现单、双层喷雾模式的切换。冷却器以自来水为雾化工质。此方法能大幅降低排气温度，但用于冷却的水无法及时补充，难以实现持久冷却。结合溴化锂吸收式制冷系统的工作原理，提出将汽车排气管和发动机冷却水箱进行结构改造作为溴化锂吸收式制冷系统的发生器，代替传统的汽车空调的制冷和采暖系统及发
动机冷却系统。但此方法的而缺点在于：热交换器体积过大，不便在排气管路加装，同时还需要增加室内通风系统，将热量最终传入到大气之中。随着汽车保有量的增加，城市汽车尾气排放污染日趋严重，已经成为影响人类健康和自然环境的最大威胁之一目前，颗粒捕集器的应用是控制尾气污染的重要方法之一，颗粒捕集器应用时间越长，其气体通过性越差，因此必须对其进行再生。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对现有技术技术结构复杂，不便于安装并难以实现持久冷却的问题，本发明提供了一种发动机排气降温装置。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：
一种发动机排气降温装置，包括排气管，所述的排气管右侧接扩张室，扩张室右侧为混合室，混合室外侧设置有雾气室，雾气室外侧设置有微电子雾化装置以及储液箱，混合室外壁上设置有通气孔，混合室右侧设置有引射管，引射管通过法兰与后扩室相连接。
一种发动机排气降温装置的应用方法是：将本装置安装在尾气排放管道上，尾气经排气管进入扩张室，经过扩张室尾气流速减慢，向储液箱内加入冷却液，冷却液经微电子雾化装置雾化后进入雾气室，尾气在混合室内流动，因尾气流速快，混合室内气压低于大气压，在大气压作用下雾化室内的雾气经通气孔进入混合室内部与汽车尾气相混合，混合后的汽车尾气经引射管喷射进入后扩室，在喷射过程中由于引射管的作用尾气流速加快，雾化后的冷却液在与尾气混合后汽化吸热，从而降低尾气的温度。
所述的扩张室其前部管径与排气管直径相同，之后连接锥形扩张管，形成扩张室，其作用是降低排气流速
所述的引射管呈锥形，孔径大的一端与混合室相连接，孔径小的一端与后扩室相连接，其作用是提高尾气流速。
所述的雾气室为密封状态包裹在混合室外侧。
本发明的有益效果是：
（1）汽车尾气排放是大气重要污染源之一，随着人们对环境质量的重视，柴油机颗粒捕集器将更加普遍应用为保证气体通过性，颗粒捕集器要周期性地进行再生，再生期间排气温度能达到600℃以上，给周围环境带来安全隐患，尤其是易燃易爆场所，因此，民用发动机出于安全性考虑，需要对排气进行降温，本发明通过雾化技术的使用，利用微电子雾化装置将冷却液雾化再与发动机排气相混合，通过小液滴的汽化吸热作用降低了发动机排气的温度，降低了发动机排气给周围带来的安全隐患。
（2）朗肯循环发电既能降低排气温度，又实现排气热量的回收利用，但该技术结构比较复杂，不便于安装，且成本高，不利于普遍推广，冷却器以自来水为雾化工质，此方法能大幅降低排气温度，但用于冷却的水无法及时补充，难以实现持久冷却，将汽车排气管和发动机冷却水箱进行结构改造作为溴化锂吸收式制冷系统的发生器，代替传统的汽车空调的制冷和采暖系统及发动机冷却系统，但此方法的而缺点在于：热交换器体积过大，不便在排气管路加装，同时还需要增加室内通风系统，将热量最终传入到大气之中，相比较于以上几种方法，本发明采用浓缩冷却液作为雾化冷却的工质，浓缩冷却液与水相比较，冷却效果更好且同样体积的浓缩冷却液与水，浓缩冷却液使用时间更长，便于发动机长时间工作时的排气降温，同时本发明使用的为微电子雾化装置，装置体积小，便于安装，对于小型汽车，大型卡车等都能使用，适用范围广。
附图说明
图1为本发明发动机排气降温装置的构造示意图。
其中，1、排气管；2、扩张室；3、混合室；4、雾气室；5、通气孔；6、引射管；7、微电子雾化装置；8、储液箱；9、法兰；10、后扩室。
具体实施方式
一种发动机排气降温装置，包括排气管1，所述的排气管1右侧接扩张室2，扩张室2右侧为混合室3，混合室3外侧设置有雾气室4，雾气室4外侧设置有微电子雾化装置7以及储液箱8，混合室3外壁上设置有通气孔5，混合室3右侧设置有引射管6，引射管6通过法兰9与后扩室10相连接。一种发动机排气降温装置的应用方法是：将本装置安装在尾气排放管道上，尾气经排气管1进入扩张室2，经过扩张室2尾气流速减慢，向储液箱8内加入冷却液，冷却液经微电子雾化装置7雾化后进入雾气室4，尾气在混合室3内流动，因尾气流速快，混合室3内气压低于大气压，在大气压作用下雾化室4内的雾气经通气孔5进入混合室3内部与汽车尾气相混合，混合后的汽车尾气经引射管6喷射进入后扩室10，在喷射过程中由于引射管6的作用尾气流速加快，雾化后的冷却液在与尾气混合后汽化吸热，从而降低尾气的温度。所述的扩张室2其前部管径与排气管直径相同，之后连接锥形扩张管，形成扩张室，其作用是降低排气流速所述的引射管6呈锥形，孔径大的一端与混合室3相连接，孔径小的一端与后扩室10相连接，其作用是提高尾气流速。所述的雾气室4为密封状态包裹在混合室3外侧。
Claims (5)
1.一种发动机排气降温装置，包括排气管（1），所述的排气管（1）右侧接扩张室（2），扩张室（2）右侧为混合室（3），混合室（3）外侧设置有雾气室（4），雾气室（4）外侧设置有微电子雾化装置（7）以及储液箱（8），混合室（3）外壁上设置有通气孔（5），混合室（3）右侧设置有引射管（6），引射管（6）通过法兰（9）与后扩室（10）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种发动机排气降温装置的应用方法是：将本装置安装在尾气排放管道上，尾气经排气管（1）进入扩张室（2），经过扩张室（2）尾气流速减慢，向储液箱（8）内加入冷却液，冷却液经微电子雾化装置（7）雾化后进入雾气室（4），尾气在混合室（3）内流动，因尾气流速快，混合室（3）内气压低于大气压，在大气压作用下雾化室（4）内的雾气经通气孔（5）进入混合室（3）内部与汽车尾气相混合，混合后的汽车尾气经引射管（6）喷射进入后扩室（10），在喷射过程中由于引射管（6）的作用尾气流速加快，雾化后的冷却液在与尾气混合后汽化吸热，从而降低尾气的温度。
3.根据权利要求1所述的一种发动机排气降温装置，其特征在于：所述的扩张室（2）其前部管径与排气管（1）直径相同，之后连接锥形扩张管，形成扩张室（2），其作用是降低排气流速。
4.根据权利要求1所述的一种发动机排气降温装置，其特征在于：所述的引射管（6）呈锥形，孔径大的一端与混合室（3）相连接，孔径小的一端与后扩室（10）相连接，其作用是提高尾气流速。
5.根据权利要求1所述的一种发动机排气降温装置，其特征在于：所述的雾气室（4）为密封状态包裹在混合室（3）外侧。
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