CN205101088U - 发动机舱排气卷吸装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种发动机舱排气卷吸装置，包括一个底座，所述的底座为一个空心的套筒，在所述套筒内套装有与其同轴的消声器过渡管，在所述套筒上竖直安装有一个引射管，引射管包括连接在一起的多段管道，多段管道沿着烟气排出的方向其直径通过一个缩口管变小，进而使其内部的烟气形成压力梯度，且各段管道的固有频率各不相同。本实用新型中的弧型底座，流线型过渡对气流起到一定导向作用大大减小发动机舱热空气的流动阻力。多级引射管内沿着烟气排出的方向由下而上建立一定的压力梯度，该压力梯度在发动机排气流量突然增加时能够加快引射管内气体流动的响应速度，不至出现因引射管上方气体响应过慢而发生反烟现象。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及工程机械节能降噪技术领域，尤其涉及一种改善工程机械热平衡及噪声控制的卷吸装置。
背景技术
节能和舒适性是当前工程机械的主要发展方向，工程机械发动机舱内可用于安装散热器的空间有限，而工程机械常处于大功率工作状态使得发动机舱温度过高，提高散热风扇的功率能够起到较好的冷却效果但势必会增加能量的消耗并增大工程机械噪声。优化发动机舱热平衡性能和节能降噪之间存在矛盾。
传统发动机舱排气管直接由机舱顶盖的圆孔伸出将发动机废气排至大气。为解决发动机舱的冷却问题，现在的工程机械采用了一种卷吸排气尾管装置，即在机舱顶盖垂直安装一与机舱空间相通的粗圆管，消声器后长排气管改为一较短的过渡管伸入圆管底部，利用排气射流的卷吸效应将部分机舱高温气体引入圆形尾管排至大气。这种卷吸装置有效利用了发动机废气的能量，在不增加其它能耗的前提下有效降低了机舱温度，对排气噪声也有一定的消弱作用。
但直圆管形的尾管由于形成了圆柱形的长空气柱，该气柱的固有频率较低并且低阶固有频率呈现近似线性变化，在发动机以某些转速运行时排气以一定的频率排出时容易产生共鸣使得排气噪声扩大，同时长圆管刚度较小在工程机械工作时产生较强的振动也会增大噪声。另一方面，排气气流在圆管底部引射能力较强，在圆管内膨胀后速度减小顶部引射能力变差，因此在变工况运行尤其在加速时易产生排气倒流到发动机舱的现象(反烟)。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型专利公开了一种新型多级引射的卷吸装置。采用该装置后能大幅度提高引射效率，增大引射流量的同时避免反烟现象,并可以有效控制卷吸尾管装置的共鸣现象。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种发动机舱排气卷吸装置，包括一个底座，所述的底座为一个空心的套筒，在所述套筒内套装有与其同轴的消声器过渡管，在所述套筒上竖直安装有一个引射管，所述引射管包括连接在一起的多段管道，所述的多段管道沿着烟气排出的方向其直径通过一个缩口管变小，进而使其内部的烟气形成压力梯度，且各段管道的固有频率各不相同。
进一步的，所述的引射管包括依次连接在一起的粗直圆管、缩口管、细直圆管和斜尾管；所述的粗直圆管、缩口管和细直圆管同轴安装，且粗直圆管安装在底座上，斜尾管位于引射管的末端，且斜尾管的中轴线与细直圆管的中轴线成钝角。
进一步的，所述的发动机排气经消声器的尾部排出后，带动周围机舱气体运动，使引射管底端气压减小，部分发动机舱气体在压差环境下进入引射管并经过一次加速，最后排入大气。
进一步的，所述的粗直圆管的直径大于细直圆管的直径。
进一步的，所述的缩口管与粗直圆管连接端的直径等于粗直圆管的直径，缩口管与细直圆管连接端的直径等于细直圆管的直径。
进一步的，所述的斜尾管出口所在的平面与底座的中轴线平行。
进一步的，所述的粗直圆管与底座同轴安装。
进一步的，所述的底座通过一个圆环形法兰安装在机舱顶盖上。
进一步的，所述的消声器过渡管的一端深入到机舱顶盖内，相对的另一端深入到引射管内。
进一步的，所述的底座为一个空心的弧型套筒，且套筒的直径沿着烟气排出的方向逐渐减小。
本实用新型中所述发动机舱排气卷吸装置利用弧型底座，流线型过渡对气流起到一定导向作用大大减小发动机舱热空气的流动阻力。多级引射管内沿着烟气排出的方向由下而上建立一定的压力梯度，该压力梯度在发动机排气流量突然增加时能够加快引射管内气体流动的响应速度，不至出现因引射管上方气体响应过慢而发生反烟现象。同时多级引射管每段管道的气柱长度较短，使得固有频率较高不易共振且各段气柱的固有频率不同，这样有效避免了整个引射管的共鸣现象。
本实用新型的有益效果如下：
发动机排气和发动机舱气体经粗直圆管进入缩口管进行加速，再由缩口管进入细直圆管和斜尾管。由于引射管使用四段形状尺寸相差较大的管道构成，其各段气柱较短，固有频率高并且各不相同，这样不论在发动机恒定速度还是突然加速的情况下都能避免共鸣的产生。另一方面，引射管的空气流动从粗直圆管经过缩口管到细直圆管的过程实现了加速，建立了较大的压力梯度，当发动机突然加速时，引射管上方的气流响应速度较快，能迅速适应排气流量的增加，避免了反烟。
附图说明
图1本实用新型的结构图。
其中，201.消声器过渡管，202.圆环形法兰，203.底座，204.粗直圆管，205.缩口管，206.细直圆管，207.斜尾管。
具体实施方式
在本实用新型中，将参考附图通过实施方式对本实用新型提供的发动机舱排气卷吸装置进行详细的描述。应该理解，下述实施方式仅仅是示例性的，而非限制性的。
如图1所示，该发动机舱排气卷吸装置，包括过渡套管201，圆环形法兰202，底座203，粗直圆管204，缩口管205，细直圆管206，斜尾管207。本实用新型中所述发动机舱排气卷吸装置利用弧型底座，流线型过渡对气流起到一定导向作用大大减小发动机舱热空气的流动阻力。多级引射管内沿着烟气排出的方向由下而上建立一定的压力梯度，该压力梯度在发动机排气流量突然增加时能够加快引射管内气体流动的响应速度，不至出现因引射管上方气体响应过慢而发生反烟现象。同时多级引射管每段管道的气柱长度较短，使得固有频率较高不易共振且各段气柱的固有频率不同，这样有效避免了整个引射管的共鸣现象。
如图1所示，卷吸装置底座203采用弧形过渡连接发动机舱和引射管，可以有效改善卷吸装置底部的空气流动，减小流动阻力。
引射管的构成由下到上分别为粗直圆管204、缩口管205、细直圆管206和斜尾管207；粗直圆管、缩口管和细直圆管同轴安装，且粗直圆管安装在底座上，斜尾管位于引射管的末端，且斜尾管的中轴线与细直圆管的中轴线成钝角。
进一步的，所述的粗直圆管的直径大于细直圆管的直径。
进一步的，所述的缩口管与粗直圆管连接端的直径等于粗直圆管的直径，缩口管与细直圆管连接端的直径等于细直圆管的直径。
进一步的，所述的斜尾管出口所在的平面与底座的中轴线平行。
进一步的，所述的粗直圆管与底座同轴安装。
进一步的，所述的底座通过一个圆环形法兰安装在机舱顶盖上。
进一步的，所述的消声器过渡管的一端深入到机舱顶盖内，相对的另一端深入到引射管内。
上述装置的工作过程如下：
发动机排气和发动机舱气体经粗直圆管204进入缩口管205进行加速，再由缩口管205进入细直圆管206和斜尾管207。由于引射管使用四段形状尺寸相差较大的管道构成，其各段气柱较短，固有频率高并且各不相同，这样不论在发动机恒定速度还是突然加速的情况下都能避免共鸣的产生。另一方面，引射管的空气流动从粗直圆管204经过缩口管205到细直圆管206的过程实现了加速，建立了较大的压力梯度，当发动机突然加速时，引射管上方的气流响应速度较快，能迅速适应排气流量的增加，避免了反烟。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (7)
1.一种发动机舱排气卷吸装置，其特征在于：包括一个底座，所述的底座为一个空心的套筒，在所述套筒内套装有与其同轴的消声器过渡管，在所述套筒上竖直安装有一个引射管，所述引射管包括连接在一起的多段管道，所述的多段管道沿着烟气排出的方向其直径通过一个缩口管变小，进而使其内部的烟气形成压力梯度，且各段管道的固有频率各不相同。
2.如权利要求1所述的发动机舱排气卷吸装置，其特征在于：所述的引射管包括依次连接在一起的粗直圆管、缩口管、细直圆管和斜尾管；所述的粗直圆管、缩口管和细直圆管同轴安装，且粗直圆管安装在底座上，斜尾管位于引射管的末端，且斜尾管的中轴线与细直圆管的中轴线成钝角。
3.如权利要求2所述的发动机舱排气卷吸装置，其特征在于：所述的粗直圆管的直径大于细直圆管的直径。
4.如权利要求2所述的发动机舱排气卷吸装置，其特征在于：所述的缩口管与粗直圆管连接端的直径等于粗直圆管的直径，缩口管与细直圆管连接端的直径等于细直圆管的直径。
5.如权利要求2所述的发动机舱排气卷吸装置，其特征在于：所述的粗直圆管与底座同轴安装，所述的底座通过一个圆环形法兰安装在机舱顶盖上。
6.如权利要求1所述的发动机舱排气卷吸装置，其特征在于：所述的消声器过渡管的一端深入到机舱顶盖内，相对的另一端深入到引射管内。
7.如权利要求1所述的发动机舱排气卷吸装置，其特征在于：所述的底座为一个空心的弧型套筒，且套筒的直径沿着烟气排出的方向逐渐减小。
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