CN109311384A - 排气管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于具有可前倾式驾驶室的车辆(100)的排气管(10)，该排气管包括：可安装到车辆的底盘的第一管段(12)；可安装到车辆的可前倾式驾驶室的后壁的第二管段(14)；和适于以可释放方式将第一管段和第二管段互连的柔性磁体连接(16)。本发明还涉及一种包括排气管的液化气驱动车辆(100)和一种从液化气驱动车辆排出气体的方法。

Description

排气管
技术领域
本发明涉及一种用于具有可前倾式驾驶室的车辆的排气管。本发明还涉及一种包括排气管的液化气驱动车辆。本发明还涉及一种从液化气驱动车辆排出气体的方法。本发明能够应用于重型车辆，例如卡车。
背景技术
用液化天然气(LNG)驱动的卡车能够使用柴油或火花塞来点燃燃料/空气混合物。前者的一个例子是沃尔沃FM甲烷柴油卡车(Volvo FM MethaneDiesel)。在这种燃气车辆上，例如，需要处理剩余的气体。例如，可以存在来自发动机的一条管和来自LNG罐的一条管。来自发动机的排出管线通常用于在故障期间或在发动机关闭时让气体残余物从发动机逸出。来自LNG罐的排出管线通常用于允许来自LNG的蒸汽从该罐中逸出，该蒸汽可能由增加的热量引起。这也可以被称为汽化。该两条管传统上被安装到底盘安装的高架独立钢结构(high stand-alone steel structure)上，以使气体高出地面并远离伤害人类地逸出。所述管被导引到底盘框架上方至少1.8米。然而，这种独立钢结构占据了底盘上的空间并限制了车身制造界面(bodybuilder interface)，并且车斗将缩短约100mm。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的排气管，该排气管可以克服或至少减轻至少一些上述缺点。
根据本发明的第一方面，通过根据权利要求1所述的排气管实现了该目的。
根据第一方面，提供了一种用于具有可前倾式驾驶室的车辆的排气管，该排气管包括：第一管段，该第一管段可安装到车辆的底盘；第二管段，该第二管段可安装到车辆的可前倾式驾驶室的后壁；和柔性磁体连接，该柔性磁体连接适于将第一管段和第二管段以可释放方式互连，其中，所述柔性磁体连接包括：公端部，该公端部经由柔性管部与第一管段结合；母端部，该母端部附接到第二管段或与第二管段一体地形成，公端部至少部分地装配在该母端部中；和磁性器件，该磁性器件用于将第一管段和第二管段保持在一起。
当在具有可前倾式驾驶室的车辆上实施时，当驾驶室不倾斜时，本排气管的第一管段和第二管段通常彼此连接并且被竖直地布置。但当驾驶室倾斜时，该连接被构造成使得第一管段和第二管段自动地彼此断开。
本排气管能够至少部分地安装在驾驶室后壁上，而不是具有独立钢结构。在无需独立结构的情况下，减少了零件的数量，并且降低了总重量。而且，该独立结构占用了底盘框架的一部分，否则该部分可用于车身作业(body work)和运载货物。利用安装在驾驶室后壁上的排气管，由于底盘框架上的可能的装载空间增加，此空间现在能够用于对卡车车主而言更有用的东西。
另一个优点是排气管中的在所述柔性磁体连接处的可接近的分离口(accessiblesplit)。在维护期间，能够在排气管的末端上装配气体抽吸装置可能是一个希望的特征，以便不使气体进入车间中。如果在排气管中没有分离口，则该气体抽吸装置将被放置在驾驶室的顶部上。当排气管中的分离口在底盘(框架)和驾驶室之间时，对于维护人员连接气体抽吸装置而言，这更符合人体工程学。所述柔性磁体连接可以位车辆侧面之外，靠近驾驶室侧面空气导流板，高与腰平。
此外，由于该连接包括处于第一管段和公端部之间的柔性管部，即使在驾驶室不倾斜时，也能够将排气管断开。例如，当对后轮轴进行维护时，驾驶室可以不倾斜，但仍然能够排出气体，因此需要连接气体抽吸装置。然后，简单地拉拽柔性管部，由此，所述柔性磁体连接断开。处于第一管段和公端部之间的柔性管部还使得能够对所述管定向，以更好地与气体抽吸装置装配。此外，该柔性管部可以使本排气管能够应对公差和相对于底盘和驾驶室的移动。
第一管段可以是刚性的。因此，在第一管段和公端部之间的柔性管部比第一管段更柔性且更可弯曲。该柔性管部例如可以包括编织钢丝管。于是，因为该柔性管部能够应对与这种燃料相关联的低温而不会降低性能，所以这使得本排气管非常适合于在液化气驱动车辆上实施。替代地，该柔性管部能够由能够应对低温而不会变脆的、具有低渗透性的塑料材料制成。
应当注意，US3151695公开了一种用于倾斜驾驶室车辆的可释放连接，但US3151695中的连接包括由橡胶或塑料制成的波纹管状柔性构件，而这种材料不适合于诸如LNG的液化气的低温。而且，US3151695中的连接用于进气，不是用于从车辆排出气体。
所述母端部能够是锥形的并且具有比公端部宽的口部。这可以有助于对接，即，将公端部联接到母端部。它还可以允许该连接没有气体泄漏。由于排出的气体比空气轻，所以它会升高，因此所述母端部可以更大并且是锥形的。
所述公端部和母端部可各自具有内导管，其中，母端部的内导管的直径大于公端部的内导管的直径。以这种方式，如果被高压气体撞击，所述柔性磁体连接将不存在分离的风险，因为内径会随着压力的降低而变化。
根据第二方面，提供一种液化气驱动车辆，该车辆包括：发动机；适于容纳液化气的燃料罐；底盘；以可枢转方式安装到底盘的可前倾式驾驶室，该驾驶室具有后壁；以及与发动机和燃料罐中的至少一个流体连通的排气管，该排气管适于将来自发动机和燃料罐中的至少一个的剩余气体排放到周围环境中，其中，该排气管包括安装到底盘的第一管段、安装到可前倾式驾驶室的后壁的第二管段、以及适于以可释放方式将第一管段和第二管段互连的柔性磁体连接。此方面可以呈现与第一方面相同或相似的特征和技术效果，反之亦然。
例如，所述柔性磁体连接可以包括：经由柔性管部与第一管段结合的公端部；附接到第二管段或与第二管段一体地形成的母端部，公端部至少部分地装配在该母端部中；和用于将第一管段和第二管段保持在一起的磁性器件。
此外，所述排气管可以经由设置在所述连接与发动机及燃料罐之间的分支(branching)而与发动机和燃料罐这二者流体连通。因此，仅需要一条管来排出气体。
替代地，所述排气管可以与发动机流体连通，其中，该车辆还包括与燃料罐流体连通的另一条排气管。该另一条排气管可以与上述排气管是相同类型的，即，例如包括：安装到底盘的第一管段；安装到可前倾式驾驶室的后壁的第二管段；和适于以可释放方式将第一管段和第二管段互连的柔性磁体连接。
根据第三方面，提供了一种从具有可前倾式驾驶室的液化气驱动车辆排出气体的方法，该方法包括：提供与车辆的发动机和燃料罐中的至少一个流体连通的排气管，其中，该排气管包括安装到车辆的底盘的第一管段、安装到可前倾式驾驶室的后壁的第二管段、和适于以可释放方式将第一管段和第二管段互连的柔性磁体连接；以及，将来自发动机和燃料罐中的至少一个的气体经由该排气管排放到周围环境中。此方面可以呈现与第一方面和/或第二方面相同或相似的特征和技术效果，反之亦然。
例如，所述柔性磁体连接可以包括：经由柔性管部与第一管段结合的公端部；附接到第二管段或与第二管段一体地形成的母端部，公端部至少部分地装配在该母端部中；和用于将第一管段和第二管段保持在一起的磁性器件。
在以下描述和从属权利要求中，公开了本发明的其他优点和有利特征。
附图说明
参考附图，下面是作为实例引用的本发明实施例的更详细描述。在图中：
图1a是根据本发明的实施例的处于连接状态中的排气管的局部透视图；
图1b是图1a的排气管的局部截面透视图；
图2是图1a至图1b的排气管的局部透视图，但处于断开状态；
图3a至3b是包括根据本发明实施例的排气管的车辆的示意性侧视图。
具体实施方式
图1a至1b和图2示出了根据本发明的实施例的排气管10。管10也可以称为气体排放管。
排气管10包括第一管段12、第二管段14和柔性磁体连接16，该柔性磁体连接16适于以可释放方式将第一管段12和第二管段14彼此连接。
第一管段12通常是刚性的。第一管段12例如能够由不锈钢制成。第一管段12可以具有圆形横截面。
第二管段14可以是刚性的。第二管段14可以是直的或基本上直的。第二管段14例如能够由不锈钢制成。第二管段14可以具有圆形横截面。
柔性磁体连接16通常处于第一管段12和第二管段14之间。柔性磁体连接16可以是旋转对称的。柔性磁体连接16包括：公端部18；柔性管部20；母端部22，公端部18至少部分地装配在该母端部22中；和用于将第一管段12和第二管段14保持在一起的磁性器件24(因此该连接16是“磁体”连接)。
公端部18通常是用于装配到母端部22中的突出部。公端部18例如可以由钢、铝或黄铜制成。公端部18具有内导管28。内导管28具有直径d。直径d在整个内导管28中可以是均匀的。公端部18经由柔性管部20与第一管段12结合(因此该连接16是“柔性的”)。柔性管部20也可以被称为软管。柔性管部20比刚性的第一管段12更柔性且更可弯曲。柔性管部20例如可以包括编织钢丝管或由编织钢丝管构成，例如由Swagelok提供的Convoluted 316L SS芯软管不锈钢编织物。替代地，柔性管部20能够由塑料材料制成，该塑料材料能够应对低温而不会变脆，例如由Parker提供的Parflex CNG软管。柔性管部20例如可以为大约25-50cm长。
母端部22被附接到第二管段14。替代地，母端部22可以与第二管段14一体地形成，即，第二管段14和母端部22可以形成为一个部件。母端部22例如可以由钢、铝或黄铜制成。母端部22例如可以是锥形的，并且至少部分地对应于突出的公端部18。该锥形的母端部22的口部26(或“基部”)可以比公端部18的最大外部宽度或外径更宽，以有助于对接。母端部22也具有内导管30。当公端部18和母端部22被联接在一起时，内导管28、30对齐，从而形成通道，使得气体能够从排气管线10的第一管段12流动到第二管段14。内导管30具有直径D。直径D在整个内导管30中可以是均匀的。直径D可以大于直径d(D&gt;d)，使得：如果被高压气体撞击，该连接16不会分离。直径D例如可以是大约15mm，而直径d可以是大约10mm。
磁性器件24可以例如包括第一永磁体24a和第二永磁体24b。第一永磁体24a和第二永磁体24b可以是环形的。第一永磁体24a可以在内导管28的出口处被布置在公端部18的尖端处的环形凹部32a中。第二永磁体24b可以在内导管30的入口处被布置在母端部22的底部处的环形凹部32b中。
第一永磁体24a和第二永磁体24b被布置成使得：在图1a-1b所示的连接状态下，第一永磁体24a和第二永磁体24b彼此吸引，以便将第一管段12和第二管段14保持在一起。磁体24a、24b还可以防止连接16处的气体泄漏。在这种连接状态下，产生了中空的内部通道，使得气体能够沿着图1b中的箭头指示的方向通过排气管10排出。当施加足够强的力将第一管段12和第二管段14拉开时，连接16被释放或断开(图2的断开状态)。通过将公端部18插入到母端部22中，第一管段12和第二管段14可以再次互连。
应当理解，第一永磁体24a和第二永磁体24b中的一个能够由铁磁材料(例如铁)的元件取代。磁性器件24的其他构造也是可能的。例如，能够使用一个或多个电磁体。而且，环形磁体24a、24b中的至少一个能够由布置为环的两个或更多个单独的磁体取代。
图3a至3b示出了包括根据本发明实施例的排气管10的车辆100。排气管10可以是关于图1a至1b和图2公开的类型。车辆100是液化气驱动车辆100。这意味着车辆100使用液化气作为燃料。例如，该液化气可以是天然气(LNG)或生物气(LBG)。车辆100可以是重型车辆，例如卡车。该卡车能够是拖拉机或具有一些上部结构(例如平台、油罐、货舱等)的卡车。
车辆100包括发动机110、燃料罐112、底盘114、可前倾式驾驶室116和排气管10。
燃料罐112适于容纳液化气。燃料罐112例如可以安装到底盘114。蒸发器(未示出)可用于将液化气转换成气体(气态)，并且发动机110可以使用柴油来点燃燃料/空气混合物，如沃尔沃FM甲烷柴油卡车中那样。发动机110可以具有剩余气体出口122。同样，燃料罐112可以具有蒸汽抽出口124，通常在燃料罐112的顶部处。
可前倾式驾驶室116通常经由前铰链装置126以可枢转方式安装到底盘114。驾驶室116还具有后壁118。
排气管10包括第一管段12、第二管段14和柔性磁体连接16。第一管段12安装到底盘114，并且第二管段16安装到驾驶室116的后壁118。如图3a中可见，当驾驶室116不倾斜时，第一管段12和第二管段14通常被互连并且被竖直地布置。这里，第一管段12可以被称为下管段，并且第二管段14可以被称为上管段。而且，母端部22的口部26指向下。排气管10可以放置在车辆100的高进气口(未示出)旁边。
排气管10通常适于将来自发动机110和燃料罐112中的至少一个的剩余气体排出到周围环境128中。为此，排气管10具有开口130，该开口130通常在第二管构件16的顶部处，以允许气体流出。当驾驶室116不倾斜时，开口130可以处于底盘114上方至少1.8米处。此外，排气管10与发动机110和燃料罐112中的至少一个流体连通。特别地，排气管10可以与发动机110的剩余气体出口122和/或与燃料罐112的蒸汽抽出口124流体连通。在所示出的实施例中，排气管10与发动机110和燃料罐112二者流体连通。为此，可以在第一管段12与发动机110及燃料罐112之间设置有分支120，用于将来自发动机110和燃料罐112的气体“组合”。替代地，排气管10可以仅与发动机110和燃料罐112中的一个流体连通，在这种情况下，车辆10可以包括本文中公开的类型的第二排气管(未示出)，该第二排气管与发动机110和燃料罐112中的另一个流体连通。
如上所述，在驾驶室116不倾斜的正常操作中，排气管10的第一管段12和第二管段14通常彼此连接(图3a)。然后，剩余气体可以经由排气管10从发动机110和燃料罐112排出到周围环境128中。但当驾驶室116如图3b中那样向前倾斜时，因为驾驶室116的倾斜克服了所述连接16的磁性器件24的吸引力，连接16被自动地释放或断开。在这种状态下，例如在维护期间，气体抽吸装置(未示出)能够有利地被附接到现在暴露的公端部18。当驾驶室116往回倾斜时，能够简单地通过将公端部18插入到母端部22中而重新连接该连接16。由于柔性管部20，即使当驾驶室116不倾斜时，也能够将连接16断开。例如，操作者可以手动地向下拉拽公端部18和/或柔性管部20，以断开连接16。这在驾驶室116不倾斜时执行的维护期间可以是有用的。
应该理解，本发明不限于以上描述并且在附图中示出的实施例；二手，本领域技术人员将认识到，可以在所附权利要求书的范围内做出很多修改和变型。

Claims (11)

1.一种用于具有可前倾式驾驶室的车辆(100)的排气管(10)，所述排气管(10)包括：
第一管段(12)，所述第一管段(12)能够安装到所述车辆(100)的底盘；
第二管段(14)，所述第二管段(14)能够安装到所述车辆(100)的所述可前倾式驾驶室的后壁；以及
柔性磁体连接(16)，所述柔性磁体连接(16)适于以可释放方式将所述第一管段(12)和所述第二管段(14)互连，
其中，所述柔性磁体连接(16)包括：公端部(18)，所述公端部(18)经由柔性管部(20)与所述第一管段(12)结合；母端部(22)，所述母端部(22)附接到所述第二管段(14)或与所述第二管段(14)一体地形成，所述公端部(18)至少部分地装配在所述母端部(22)中；和磁性器件(24)，所述磁性器件(24)用于将所述第一管段(12)和所述第二管段(14)保持在一起。
2.根据权利要求1所述的排气管(10)，其中，所述第一管段(12)是刚性的。
3.根据权利要求1或2所述的排气管(10)，其中，所述柔性管部(20)包括编织钢丝管。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的排气管(10)，其中，所述母端部(22)是锥形的并且具有比所述公端部(18)宽的口部(26)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的排气管(10)，其中，所述公端部(18)和所述母端部(22)各自具有内导管(28；30)，并且其中，所述母端部(22)的所述内导管(30)的直径(D)大于所述公端部(18)的所述内导管(28)的直径(d)。
6.一种液化气驱动车辆(100)，包括：
发动机(110)；
燃料罐(112)，所述燃料罐(112)适于容纳液化气；
底盘(114)；
可前倾式驾驶室(116)，所述可前倾式驾驶室(116)以可枢转方式安装到所述底盘(114)，所述驾驶室(116)具有后壁(118)；以及
排气管(10)，所述排气管(10)与所述发动机(110)和所述燃料罐(112)中的至少一个流体连通，所述排气管(10)适于将来自所述发动机(110)和所述燃料罐(112)中的至少一个的剩余气体排出到周围环境(128)中，
其中，所述排气管(10)包括：第一管段(12)，所述第一管段(12)安装到所述底盘(114)；第二管段(14)，所述第二管段(14)安装到所述可前倾式驾驶室(116)的所述后壁(118)；和柔性磁体连接(16)，所述柔性磁体连接(16)适于以可释放方式将所述第一管段(12)和所述第二管段(14)互连。
7.根据权利要求6所述的液化气驱动车辆(100)，其中，所述柔性磁体连接(16)包括：公端部(18)，所述公端部(18)经由柔性管部(20)与所述第一管段(12)结合；母端部(22)，所述母端部(22)附接到所述第二管段(14)或与所述第二管段(14)一体地形成，所述公端部(18)至少部分地装配在所述母端部(22)中；和磁性器件(24)，所述磁性器件(24)用于将所述第一管段(12)和所述第二管段(14)保持在一起。
8.根据权利要求6或7所述的液化气驱动车辆(100)，其中，所述排气管(10)经由设置在所述连接(16)与所述发动机(110)及所述燃料罐(112)之间的分支(120)而与所述发动机(110)和所述燃料罐(112)二者流体连通。
9.根据权利要求6或7所述的液化气驱动车辆(100)，其中，所述排气管与所述发动机流体连通，并且其中，所述车辆还包括与所述燃料罐流体连通的另一个排气管。
10.一种从具有可前倾式驾驶室(116)的液化气驱动车辆(100)排出气体的方法，所述方法包括：
提供与所述车辆(100)的发动机(110)和燃料罐(112)中的至少一个流体连通的排气管(10)，其中，所述排气管(10)包括：第一管段(12)，所述第一管段(12)安装到所述车辆(100)的底盘(114)；第二管段(14)，所述第二管段(14)安装到所述可前倾式驾驶室(116)的后壁(118)；和柔性磁体连接(16)，所述柔性磁体连接(16)适于以可释放方式将所述第一管段(12)和所述第二管段(14)互连；以及
经由所述排气管(10)将来自所述发动机(110)和所述燃料罐(112)中的至少一个的气体排出到周围环境(128)中。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述柔性磁体连接(16)包括：公端部(18)，所述公端部(18)经由柔性管部(20)与所述第一管段(12)结合；母端部(22)，所述母端部(22)附接到所述第二管段(14)或与所述第二管段(14)一体地形成，所述公端部(18)至少部分地装配在所述母端部(22)中；和磁性器件(24)，所述磁性器件(24)用于将所述第一管段(12)和所述第二管段(14)保持在一起。
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