CN117980590A - 排气管 - Google Patents

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Abstract

在排气管(10)中，呈筒状的管部(11)和呈柱状的安装部(12)形成一体化的两股状，安装部(12)在管部(11)的中途位置前端部向管部(11)的内部突出并且末端部向管部(11)的外部突出。安装部(12)具有安装孔(13)和凹部(14)，安装孔(13)从末端向前端部插入喷射阀(2)，凹部(14)从前端向末端部凹陷而成，在底部配置有喷射阀(2)的前端。喷射阀(2)的喷射轴(B)与管部(11)的管轴(A)呈锐角交叉，液体从喷射阀(2)以沿着喷射轴(B)扩径的圆锥形状喷射。凹部(14)呈顶角大于液体的圆锥形状的圆锥台形状。凹部(14)的最外侧的外端(14a)和从凹部(14)连续的管部(11)的内壁面的外端(11a)为直线状。

Description

排气管
技术领域
本公开涉及排气管，更详细而言，涉及具备安装喷射阀的安装部的排气管。
背景技术
提出了一种排气管，其具备安装向排气管内直接喷射燃料的燃料喷射阀的安装部(例如，参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2011-256851号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在从喷射阀向排气管内直接喷射燃料等液体的情况下，优选以沿着排气的流向的方式进行喷射，优选排气管的管轴与喷射阀的喷射轴平行。但是，在结构上，难以使喷射阀的喷射轴与排气管的管轴平行。另外，由于从喷射阀喷射的液体扩展为沿着喷射轴扩径的圆锥形状，因此容易附着于排气管的壁面。
如上述专利文献1所记载的排气管那样，若燃料喷射阀的喷射轴与排气管的管轴所成的角变大，则存在从喷射阀喷出并微粒化的液体附着于排气管的壁面，在壁面液化这一问题。若液体在排气管的壁面液化，则该液化的液体有可能附着于配置在下游侧的排气后处理装置。
本公开的目的在于提供一种排气管，其防止直接喷射到排气管内的液体附着于排气管的壁面。
用于解决技术问题的技术手段
在本公开的一个方案的排气管中，呈筒状的管部和呈柱状的安装部形成为一体化的两股状，所述安装部的前端部在所述管部的中途位置向所述管部的内部突出并且末端部突出到所述管部的外部，所述安装部具有安装孔和凹部，所述安装孔从末端向前端部插入喷射阀，所述凹部从前端向末端部凹陷而成，在底部配置有所述喷射阀的前端，所述喷射阀的喷射轴与所述管部的管轴呈锐角交叉，液体从所述喷射阀以沿着所述喷射轴扩径的圆锥形状喷射，其中，所述凹部呈顶角大于所述液体的圆锥形状的圆锥台形状，所述凹部的最外侧的外端和从所述凹部连续的所述管部的内壁面的外端为直线状。
发明效果
根据本公开的一个方案，通过凹部的壁面和管部的内壁面笔直地排列，能够在从喷射阀喷射出并扩展为圆锥形状的液体不会附着于凹部的壁面和管部的内壁面这双方的状态下，使喷射阀的喷射轴与管部的管轴所成的角最小。由此，能够使从喷射阀喷射出并扩展为圆锥形状的液体沿着排气的流向，能够防止液体附着于与喷射阀相对的管部的内壁面。其结果，能够防止喷射出的液体的液化。
附图说明
图1是例示实施方式的排气管的立体图。
图2是图1的排气管的纵剖视图。
图3是仅例示图1的安装部的立体图。
具体实施方式
以下，对本公开的排气管的实施方式进行说明。在附图中，Z方向表示铅垂方向，X方向和Y方向分别在与Z方向正交的平面中表示正交的方向。单点划线表示管部11的管轴A，双点划线表示喷射阀2的喷射轴B。在本公开中，管轴A有时与管部11的弯曲相应地的弯曲，并不限定于直线，喷射轴B为直线。图中的空心箭头表示排气的流向。在附图中，以容易理解构成的方式使部件的尺寸改变，未必与实际制造的尺寸一致。以下，上游端表示管部11的两端中的关于排气的流向的上游侧的一端，下游端表示关于排气的流向的下游侧的另一端。另外，前端表示安装部12和喷射阀2的两端中的存在于排气管10的内部侧的一端，末端表示存在于排气管10的外侧的另一端。
如图1所例示，实施方式的排气管10构成供从引擎排出的排气流动的排气通路1的一部分，配置在未图示的引擎与未图示的氧化催化剂装置之间。此外，关于排气的流向，引擎配置在比排气管10靠上游侧，氧化催化剂装置配置在比排气管10靠下游侧，对未燃的燃料进行氧化。排气管10呈管部11和安装部12一体化的两股状，在安装部12安装有向排气喷射燃料的喷射阀2。喷射阀2的喷射轴B与管部11的管轴A呈锐角交叉，将燃料喷射为沿着喷射轴B扩径的圆锥形状。在本公开中，喷射轴B与管轴A呈锐角交叉是指喷射轴B与管轴A所成的角不是直角。
喷射阀2从形成于前端的未图示的喷射口向喷射轴B喷射燃料。从喷射阀2喷射的燃料也具有微粒化的目的，扩展为向沿着喷射轴B远离的方向扩径的圆锥形状。喷射出的燃料的圆锥形状的扩展，即，圆锥形状的顶角能够根据喷射阀2的规格适当变更。
在本公开中，一体化不是指管部11和安装部12分体组合而成的，而是表示一体成型的状态。作为管部11和安装部12一体化而成的排气管10的制造方法，可例示出失蜡铸造。两股状表示在管部11的中途位置配置安装部12，安装部12从管部11呈Y字状分叉的状态。
如图2所例示，管部11的上游端与选择性还原催化剂装置3的下游端连接，下游端与未图示的氧化催化剂装置连通。管部11具有预定的流通面积，呈上游端和下游端这两端开口的圆管状。
如图3所例示，安装部12在管部11的中途位置，其前端向管部11的内部突出，其末端向管部11的外部突出。安装部12呈轴向朝向喷射阀2的喷射轴B的圆柱状，末端相对于喷射轴B垂直，而前端相对于喷射轴B倾斜。安装部12的形状并不限定于圆柱状，也可以为多棱柱状。安装部12具有安装孔13、凹部14、冷却通路15、入口16、以及出口17。
安装孔13是从安装部12的末端延伸至形成于前端部的凹部4的底部的孔，形成为与喷射阀2的外周形状相同的形状。本实施方式的喷射阀2的直径在前端部与末端部不同，前端部呈比末端部细的形状，安装孔13也同样呈前端侧的孔径比末端侧的孔径小的形状。安装孔13的形状并不限定于实施方式的形状，可以随着喷射阀2的外周形状而适当变更。
凹部14从安装部12的前端朝向末端部的安装孔13的前端凹陷而成，在其底部配置有喷射阀2的前端。凹部14呈沿着喷射轴B缩颈的圆锥台形状。在本公开中，圆锥台形状是指，将以喷射轴B为旋转轴且顶点位于末端侧的圆锥形状，以安装部12的前端作为下底面并且以喷射阀2的前端作为上底面而切出的形状。凹部14的圆锥台形状的顶角大于从喷射阀2喷射的液体的圆锥形状的顶角。凹部14的圆锥台形状的顶角相对于液体的圆锥形状的顶角越大，排气越容易流入凹部14。因此，凹部14的圆锥台形状的顶角大于喷射出的液体的圆锥形状的顶角，优选接近该液体的圆锥形状的顶角，更优选小于5度。
冷却通路15形成于安装部12的前端侧的内部，形成为环状地包围喷射阀2的前端部。冷却通路15与形成于安装部12的外周的入口16及出口17连通，以从入口16流入的制冷剂从出口17流出的方式进行分隔。在冷却通路15中流动的制冷剂可例示出未图示的引擎的冷却水、润滑油。冷却通路15也可以是取代分隔，环周向的一端与入口16连通，另一端与出口17连通的结构。
如图2所例示，凹部14的最外侧的外端14a和与凹部14连续的管部11的内壁面的外端11a为直线状。外端14a表示在凹部14的壁面上位于最外侧的部位，表示在凹部14的圆锥台形状的母线中位于最外侧的部位。外端11a表示与凹部14连续的内壁面中的从管轴A向最外侧远离的部位。此外，连续是表示凹部14的壁面与管部11的内壁面不中断地连续的状态。在本公开中，直线状包括外端14a和外端11a在同一直线上的情况，也包括外端14a与外端11a所成的角小于10度的状态。但是，外端11a相对于外端14a位于排气管10的内部的状态除外。
冷却通路15的前端侧的底部18配置在凹部14的底部、即比喷射阀2的前端靠安装部12的前端侧。冷却通路15的前端侧形成为环状地包围凹部14的周围。在穿过喷射轴B的平面的剖视图中，冷却通路15的前端侧形成为通路一方的面沿着凹部14而从末端侧向前端侧缩窄的形状。
冷却通路15的至少一部分形成于安装部12的前端部中的向管部11的内部突出的部分。在本公开中，向管部11的内部突出的部分是在管部11与安装部12一体化的部分中存在于比存在管部11的内壁面的虚拟内壁面C靠内侧的部分。
安装部12的前端部中的向管部11的内部突出的部分的外周面为流线形状。由于安装部12呈圆柱状，因此突出的部分的外周面由圆柱面的一部分构成。
从插入到排气管10的安装部12的安装孔13的喷射阀2，向关于排气的流向从上游侧朝向下游侧的方向喷射的燃料扩展为沿着喷射轴B扩径的圆锥形状。该扩展为圆锥形状的燃料不接触凹部14或管部11的内壁面地与排气混合，到达配置在下游的氧化催化剂装置。
如上所述，本公开的排气管10是供排气流动的管部11和安装喷射阀2的安装部12一体成型，进而在安装部12形成冷却通路15的构成。由此，与分别以单体组合而成的构成相比，能够削减部件数量，此外通过削减将分体彼此紧固的紧固件能够实现轻量化。
排气管10通过安装部12具有冷却通路15，能够对喷射阀2的前端部进行冷却。由此，能够防止因排气的热造成形成于喷射阀2的前端的喷射口因燃料的炭化而堵塞。
排气管10是凹部14的壁面和与凹部14连续的管部11的内壁面笔直地排列的结构。因此，从喷射阀2喷射出并扩展为圆锥形状的燃料不会附着于凹部14的壁面和管部11的内壁面这双方，能够使喷射阀2的喷射轴B与管部11的管轴A所成的角最小。
由此，能够使从喷射阀2喷射出并扩展为圆锥形状的液体尽量沿着排气的流向，能够防止液体附着于与喷射阀2相对的管部11的内壁面。其结果，有利于防止喷射出的液体的液化，能够避免在配置在下游侧的氧化催化剂装置等的排气后处理装置的排气的后处理中产生不良情况的事态。
另外，通过使喷射轴B与管轴A所成的角最小，能够抑制排气绕到凹部14的内部。由此，有利于减少对喷射阀2的热影响，能够防止因喷射阀2的喷射口的炭化而造成的堵塞。
排气管10是冷却通路15的前端侧的底部18配置在比凹部14的底部靠安装部12的前端侧的构成。即，该底部18配置在比喷射阀2的前端靠前端侧，在喷射轴线方向上喷射阀2的前端配置在冷却通路15的中途位置。因此，通过在冷却通路15中流动的冷却剂，有利于保护喷射阀2免受排气的热损害。由此，能够更有效地防止因喷射阀2的喷射口的炭化而造成的堵塞。
排气管10的冷却通路15的一部分形成于安装部12的前端部中的向管部11的内部突出的部分。由于该安装部12的向管部11的内部突出的部分成为与排气碰撞的部位，因此温度容易因排气而上升。通过在该部分形成冷却通路15，有利于保护喷射阀2免受排气造成的热损害。
排气管10的安装部12的前端部中的向管部11的内部突出的部分的外周面为流线形状。由此，有利于抑制因该突出的部分造成的排气阻力的增加。
以上，说明了本公开的实施方式，但本公开的排气管10并不限定于特定的实施方式，在本公开的主旨的范围内能够进行各种变形、变更。
安装于排气管10的安装部12的喷射阀2并不限定于向在排气通路14中流动的排气供给燃料的喷射阀，也能够应用于向排气供给尿素水等还原剂的喷射阀。
排气管10的配置位置并不限定于选择性还原催化剂装置3的下游侧，关于排气的流向，只要是利用从喷射阀2喷射的液体的装置的上游侧即可。例如，在从喷射阀2喷射尿素水的情况下，排气管10也可以配置在选择性还原催化剂装置3的上游侧。另外，例如，在从喷射阀2喷射燃料的情况下，排气管10也可以配置在NOx吸藏型还原催化剂装置的上游侧。
本申请基于2021年9月24日申请的日本国专利申请(特愿2021-155276)，并将其内容作为参考援引至此。
工业可利用性
本公开的排气管能够广泛应用于防止直接喷射到排气管内的液体附着于排气管的壁面的技术。
附图标记说明
1 排气通路
2 喷射阀
10 排气管
11 管部
11a 管部的内壁面的外端
12 安装部
13 安装孔
14 凹部
14a 凹部的外端
15 冷却通路

Claims (4)

1.一种排气管，其中，
呈筒状的管部和呈柱状的安装部形成为一体化的两股状，所述安装部的前端部在所述管部的中途位置向所述管部的内部突出，并且末端部突出到所述管部的外部；
所述安装部具有安装孔和凹部，所述安装孔从末端向前端部插入喷射阀，所述凹部从前端向末端部凹陷而成，在底部配置有所述喷射阀的前端；
所述喷射阀的喷射轴与所述管部的管轴呈锐角交叉，液体从所述喷射阀以沿着所述喷射轴扩径的圆锥形状喷射，其中，
所述凹部呈顶角大于所述液体的圆锥形状的圆锥台形状，
所述凹部的最外侧的外端和从所述凹部连续的所述管部的内壁面的外端为直线状。
2.如权利要求1所述的排气管，其中，
所述安装部在其内部形成环状地包围所述喷射阀的前端部的冷却通路；
所述冷却通路的前端侧的底部配置在比所述凹部的底部靠所述安装部的前端侧。
3.如权利要求2所述的排气管，其中，
所述冷却通路的至少一部分形成于所述安装部的前端部中的突出到所述管部的内部的部分。
4.如权利要求1～3的任意一项所述的排气管，其中，
所述安装部的前端部中的突出到所述管部的内部的部分的外周面为流线形状。
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