CN209261657U - 排气系统和内燃机系统 - Google Patents
排气系统和内燃机系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209261657U CN209261657U CN201821287771.3U CN201821287771U CN209261657U CN 209261657 U CN209261657 U CN 209261657U CN 201821287771 U CN201821287771 U CN 201821287771U CN 209261657 U CN209261657 U CN 209261657U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- manifold
- silencer
- partition
- exhaust system
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/004—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 specially adapted for marine propulsion, i.e. for receiving simultaneously engine exhaust gases and engine cooling water
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/08—Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling
- F01N1/083—Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling using transversal baffles defining a tortuous path for the gases or successively throttling gas flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/008—Mounting or arrangement of exhaust sensors in or on exhaust apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
- F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
- F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/08—Safety, indicating or supervising devices
- F02B77/085—Safety, indicating or supervising devices with sensors measuring combustion processes, e.g. knocking, pressure, ionization, combustion flame
- F02B77/086—Sensor arrangements in the exhaust, e.g. for temperature, misfire, air/fuel ratio, oxygen sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/32—Arrangements of propulsion power-unit exhaust uptakes; Funnels peculiar to vessels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
- F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
- F01N2590/02—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for marine vessels or naval applications
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种排气系统和内燃机系统,所述排气系统包括:第一歧管;第二歧管;和包括氧气传感器的平衡管,所述平衡管与所述第一歧管和所述第二歧管流体连通。所述平衡管配置成保护所述氧气传感器免于水,所述水渗透所述排气系统。所述排气系统还提供了一种安装系统,所述安装系统配置成附接至发动机,使得轴向负荷置于所述排气系统上。所述内燃机系统包括所述排气系统。
Description
技术领域
本公开总体涉及一种船用排气系统,或更特别地,涉及一种利用平衡管的排气系统,该平衡管包括延伸至消声器中的两个排气歧管之间的氧气传感器。
背景技术
排气系统与各种内燃("IC")机一起使用以引导IC机的排气,过滤废气,并且降低IC机所发出的噪音量。排气系统用于各种应用,诸如拖拉机、汽车、摩托车和船用应用。排气系统可包括用于实现所附接IC机的最大性能同时降低所发出噪音量的元件。排气系统可包括消声器、歧管、氧气传感器和/或平衡管中的一者或多者。然而,排气系统不包括平衡管内的氧气传感器、消声器腔体内的歧管延伸部,和支撑轴向负荷的安装支架。
实用新型内容
根据本实用新型的一方面,提供了一种排气系统,包括:第一歧管;第二歧管;和包括氧气传感器的平衡管,所述平衡管与所述第一歧管和所述第二歧管流体连通。
根据本实用新型的另一方面,提供一种内燃机系统,包括:内燃机,所述内燃机包括所述内燃机的第一侧上的第一汽缸组和所述内燃机的第二侧上的第二汽缸组;消声器;第一歧管;第二歧管;包括氧气传感器的平平衡管,所述平衡管与所述第一歧管和所述第二歧管流体连通;和排气管。
附图说明
本文参考附图描述了示例性实施例。
图1示出了一种实例排气系统。
图2示出了图1的排气系统的另选透视图。
图3示出了如图1所示的排气系统的详细顶视图。
图4示出了图1的排气系统的内部前透视图。
图5示出了图1的排气系统的内部底部透视图。
图6示出了图1的排气系统的仰视图。
图7示出了结合内燃机的图1的排气系统。
图8示出了图8的内燃机和排气系统的组合的仰视图。
图9示出了图1的排气系统的侧视图。
图10示出了描述制造实例排气系统的方法的流程图。
具体实施方式
下述描述和附图充分地示出了具体实施例,以使本领域的技术人员能够将其付诸实践。其它实施例可并入结构、逻辑、电气、过程和其它变化。一些实施例的部分和特征可包括于或替代其它实施例的部分和特征。权利要求书所解释的实施例涵盖了这些权利要求的所有可用等同物。
图1示出了排气系统40的后部的透视图。排气系统40通常包括消声器42、第一歧管44、第二歧管46、平衡管48和排气管50。
如图1所示,消声器42包括汽缸部分74,汽缸部分74在汽缸部分74 的每个端部上具有端部部分76。汽缸部分74以细长汽缸的形状进行配置。汽缸部分74包括限定内部容积的中空内部。内部容积包括消声器42和排气系统40的内部元件。内部元件将在下文进一步描述。
消声器的汽缸部分74包括两个开口75。开口75被配置成供第一歧管 44和第二歧管46的每一者延伸穿过。消声器42中的开口75的直径大于第一歧管44和第二歧管46的直径,以为第一歧管44和第二歧管46提供充分间隙来延伸至消声器42中。
套环73包围开口75周围。套环73为矩形形状。套环73包括套环开口77。套环开口配置成使得歧管44,46中的一者的下部部分51延伸穿过。同样,套环开口77的尺寸大于第一歧管44和第二歧管46。套环73配置成对消声器42的开口75增加刚性。
端部部分76在各端部上围封汽缸部分74。端部部分76成形为圆形盘79,圆形盘79具有围绕着该盘的圆周的隆起部81。端部部分76的隆起部 81形成为接合汽缸部分74的边缘。围绕着端部部分76的每一者的圆周的隆起部81在端部部分76中形成通道87。汽缸部分74的每个端部装配至相应端部部分76的通道87中。隆起部81可翻转以抵着汽缸部分74的端部挤压通道87的壁。
端部部分76还包括盘79上的凸起部分83。凸起部分83形成为多个阶梯部分。凸起部分83通常为菜豆形状或成形为具有弯曲长轴的椭圆形。台阶部分的尺寸略小于下方的台阶。凸起部分83形成为对端部部分76增加结构刚性。凸起部分83的配置操作以增大消声器的刚度来将谐振频率转变更高,并且在操作速度期间转变远离关键车钟命令(engineorder)的频率范围。
如图1和图2所示,消声器42还包括两个安装毂体52。两个安装毂体 52设置于消声器42的汽缸部分74上。安装毂体52充当用于将消声器42 安装至内燃机的连接点。安装毂体52成形为挤出矩形。安装毂体52的四个侧部从消声器42的汽缸部分74竖直地向上延伸。安装毂体52的每一者可由单件的平坦材料形成。该平坦材料可在三个位置以大体90度角度弯曲以产生挤出矩形配置。安装毂体52经由安装毂体52的基部处的焊接部连接至汽缸部分74。安装毂体52还可通过紧固件(诸如螺栓或螺钉)附接至汽缸部分74。
安装毂体52包括至少两个开口,紧固装置(诸如螺栓85)通过该至少两个开口放置成附接支架82。支架82将消声器42连接至内燃机。支架82 包括第一部分84、第二部分86、第三部分88和第四部分90。支架82可由材料件形成,该材料件弯曲以形成第一部分84、第二部分86、第三部分88 和第四部分90。
第一部分84为直角梯形的形状。第二部分86以大约直角延伸自第一部分84或大体延伸至第一部分84。第二部分86为直角梯形的形状,并且还包括在第一部分84上方延伸的细长部分。增强凹口94可包括于第一部分84和第二部分86的连接部处。增强凹口94强化了排气系统40以在操作速度期间增加频率以远离发动机的频率范围。
第三部分88以直角延伸自第二部分86或大体延伸至第二部分86。第三部分88成形为细长矩形。第三部分88的长度与第二部分86大体相同。增强凹口94可包括于第二部分86和第三部分88的连接部处。增强凹口94 增加了刚性并且强化了支架82。
第四部分90延伸自第三部分88。第四部分90通常成形为矩形。第四部分90包括至少两个安装孔92。安装孔92配置成接纳紧固装置(诸如螺栓168)以将支架82和所附接消声器42固定至内燃机。排气系统40至内燃机的连接在下文进一步描述。
如图1所示,位于消声器42的汽缸部分74的上侧上的是间隔件53。间隔件53附接至消声器42的汽缸部分74。间隔件53可利用紧固件附接至、按压装配至或焊接至汽缸部分74。间隔件53对于消声器热防护罩54提供了紧固点。间隔件53在消声器42的汽缸部分74和消声器热防护罩54之间形成了空间。
消声器热防护罩54成形为对应于消声器42的汽缸部分74的半径或形状。消声器热防护罩54延伸了汽缸部分74的长度。另外,消声器热防护罩54在消声器42的顶部之上从开口75上方的消声器42的前侧延伸至消声器42的后侧。
如图1和图2所示,消声器热防护罩54包括消声器热防护罩54内的切口59。切口59为消声器热防护罩54中的贯通开口。切口对于安装毂体 52提供了开口以延伸穿过该开口。切口59位于消声器热防护罩54内以对准安装毂体52并装配于安装毂体52上。切口59与安装毂体52的尺寸和形状大体相同,仅略微地较大,使得消声器热防护罩54可装配于安装毂体52上并且安装接触间隔件53。
消声器热防护罩54通过螺栓55附接至消声器42。螺栓55延伸通过消声器热防护罩54并且延伸至间隔件53中。螺栓55将热防护罩54固定至间隔件53。
另外,图1示出的是第一歧管44和第二歧管46。第一歧管44和第二歧管46各自包括上部部分47,上部部分47配置成安装至内燃机。上部部分47包括入口66。废气配置成在入口66处进入上部部分47。如图1所示,上部部分47配置成处于竖直取向上。
上部部分47包括凸缘70,凸缘70包括两个通孔71以接纳螺栓或其它紧固件。紧固件可放置穿过孔71以将第一歧管44和第二歧管46附接至内燃机。凸缘70可按压装配至第一歧管44和第二歧管46的每一者的上部部分47,或可通过任何合适紧固件来附接。同样,凸缘70可由第一歧管44 和第二歧管46的上部部分47形成。
第一歧管44和第二歧管46的每一者的上部部分47的下游为第一弯曲部49。第一弯曲部49为第一歧管44和第二歧管46的每一者中的成角部分。第一弯曲部49具有相对于上部部分47的85度至110度范围内的角度。第一弯曲部49将第一歧管44和第二歧管46从上部部分47的一般竖直取向引导至第一弯曲部49的出口处的向下成角取向。
第一歧管44和第二歧管46的下部部分51延伸自第一弯曲部49。如图 1所示,第一歧管44和第二歧管46的下部部分51延伸至消声器42中。第一歧管44和第二歧管46的下部部分51将在下文进一步讨论。
如图1所示,第一歧管44和第二歧管46包括在其间延伸的平衡管48。平衡管48在第一歧管44和第二歧管46之间产生流体通路。平衡管48可位于沿着第一歧管44和第二歧管46的上部部分47、第一弯曲部49或下部部分51的任何位置。还据设想,平衡管48可位于沿着第一歧管44和第二歧管46的任何位置,如下文进一步描述。平衡管48可与第一歧管44和第二歧管46的直径相同,或其直径可为较大的或较小的。
平衡管48包括沿着平衡管48的长度定位的氧气传感器56。如图1所示,氧气传感器56定位成更靠近于第一歧管44。然而,氧气传感器56可定位成更贴近第二歧管46,或沿着平衡管48的长度的任何位置。氧气传感器56的感测元件通过平衡管48中的开口插入平衡管48的内部中,并且附接至平衡管48的内部。在一个实例中,氧气传感器56在平衡管48的内侧,并且与平衡管48的外侧的另一部件通信。通信可包括无线电波或磁波。氧气传感器56可以经由螺纹或任何合适方式附接至平衡管48以将氧气传感器56以气密方式固定至平衡管48。
氧气传感器56配置成测量平衡管48中得自内燃机的废气内的氧气(O2) 的比例,该内燃机附接有排气系统40。氧气传感器56可配置成与所附接内燃机的电子燃料喷射系统一起操作。氧气传感器56包括布线线束,该布线线束包括连接器。该连接器允许与相关电子燃料喷射系统的容易连接和断开。
如图1所示,平衡管48还包括两个支架58。支架一般设置于平衡管 48的顶部上。支架58一般为U形支架,该U形支架具有连接至平衡管48 的附接部分。在支架的最上部部分处,孔形成于其中以用于接纳紧固件。支架58配置成将平衡管热防护罩60支撑于平衡管48上方。
如图2所示,平衡管热防护罩60设置于平衡管48之上。平衡管热防护罩60大体从第一歧管44延伸至第二歧管46。平衡管热防护罩60由平薄材料件形成。平衡管热防护罩60配置成保护平衡管48和氧气传感器56免于得自操作中的内燃机的热辐射。平衡管热防护罩60配置成防止得自所附接内燃机的热辐射损坏氧气传感器56的电子部件或所附接布线。
如图2和图3所示,平衡管热防护罩60形成为包括第一部分63、第二部分64和第三部分65。平衡管热防护罩60的第一部分63设置于平衡管 48之上。平衡管热防护罩60经由螺栓62附接至平衡管48,螺栓62将第一部分63附接至支架58。
第二部分64延伸自第一部分63。第二部分64包括弯曲部或弧形部分。第二部分64一般围绕着平衡管48弯曲或引导平衡管热防护罩60绕着平衡管48。第二部分64可在角度范围内弯曲平衡管热防护罩60。相对于第一部分63的实例角度范围包括95度至140度、110度至120度。
第三部分65延伸自第二部分64。第三部分65可以与第二部分64的相同或类似角度延伸。第三部分65从第二部分64向下延伸以进一步防护平衡管48。
如上文所描述,第一歧管44、第二歧管46和平衡管48描述为圆柱形管。然而,第一歧管44、第二歧管46和平衡管48可为适于允许废气在排气系统40内流动的任何形状。第一歧管44、第二歧管46和平衡管48可各自由相同管或紧固在一起的分段管构成。第一歧管44、第二歧管46和平衡管46可由铸铁、不锈钢、铝或适于在排气系统40内输送废气的任何金属或材料构成。
图4示出了消声器42的内部容积内所见的上文所述及的内部元件。位于内部容积内的是第一歧管44、第二歧管46、排气管50、第一隔板110和第二隔板112。第一隔板110和第二隔板112将内部容积划分成三个腔室:第一腔室100、第二腔室102和第三腔室104。
第一隔板110和第二隔板112包括平面部段113。第一隔板110和第二隔板112的平面部段113包括设置于表面上的多个开口114。开口114配置成允许废气流动通过第一隔板110和第二隔板112并且在腔室100,102和 104之间流动。
第一隔板110和第二隔板112还各自包括两个通路116。通路116为位于第一隔板110和第二隔板112的平面部段113上的通孔。通路116的尺寸设定成容纳穿过通路116的第一歧管44或第二歧管46中的一者。通路 116示为进行竖直地取向,其中一者在另一者上方。然而,通路116可在平面部段113上的任何位置进行取向,使得第一歧管44和第二歧管46中的每一者可穿过第一隔板110和第二隔板112两者。
第一隔板110和第二隔板112还包括边沿117,边沿117位于第一隔板 110和第二隔板112的边缘或周边处。边沿117垂直于第一隔板110和第二隔板112的平面部段113延伸。边沿117可围绕着或大体围绕着平面部段 113的整个周边延伸。边沿117与消声器42的汽缸部分74相互作用并对其提供结构支撑。
如上文所述及,第一歧管44和第二歧管46延伸至消声器42的内部容积中。第一歧管44的下部部分51延伸通过消声器开口75并且延伸至第一腔室100中。横向部分118延伸自第一歧管44的下部部分51。第一歧管 44的横向部分118在第一腔室100内延伸,从而横贯其一部分。
第一歧管44的第二弯曲部120延伸自横向部分118。第二弯曲部120 具有相对于横向部分118的90度至120度范围内的角度。第二弯曲部120 将第一歧管44从消声器42内的横向方向引导至消声器42内的纵向方向。
第一歧管44的延伸部分122延伸自第二弯曲部120。延伸部分122与消声器42的内部容积纵向地持续。延伸部分122从第一腔室100持续,并且延伸通过第一隔板110横穿第二腔室102,延伸通过第二隔板112,并且延伸至第三腔室104中;延伸部分122在第三腔室104中终止。
类似地,第二歧管46的下部部分51延伸通过消声器开口75并且延伸至第三腔室104中。横向部分118延伸自第二歧管46的下部部分51。横向部分118在第三腔室104内延伸,从而横贯其一部分。
第二歧管46的第二弯曲部120延伸自横向部分118。第二弯曲部120 具有相对于横向部分118的95度至120度范围内的角度。第二弯曲部120 将第二歧管46从消声器42内的横向方向引导至消声器42内的纵向方向。
第二歧管46的延伸部分122延伸自第二弯曲部120。延伸部分122与消声器42的内部容积纵向地持续。第二歧管46的延伸部分122从第三腔室104持续,并且延伸通过第二隔板112横穿第二腔室102,延伸通过第一隔板110并且延伸至第一腔室100中;延伸部分122在第一腔室100中终止。
第一歧管44和第二歧管46的延伸部分122延伸了歧管的总体长度。第一歧管44和第二歧管46的所增加长度增大了与排气系统40连接的内燃机的马力。另外,延伸部分122位于消声器42的内部容积内。
如图4所示,排气管50位于第二腔室102中。排气管50为中空管。排气管50包括上部端部124和下部端部126。上部端部124包括多个孔128。孔128为上部端部124中的贯通开口,该贯通开口允许废气流入排气管50 的上部端部124中以退出消声器42。位于上部端部124的最上部部分处的是端盖130。如图4所示,端盖130通过压缩排气管50的上部端部124并且从而压缩排气管50的中空管部分而形成。
排气管50的下部端部126经由汽缸部分74中的开口132从上部部分 124向下延伸通过第二腔室102至消声器42外侧。废气退出下部部分124 并且离开排气系统40。
如图5所示,第一隔板110和第二隔板112包括通道140。通道140处于第一隔板110和第二隔板112的最下部部分处。通道140形成为边沿117 中的矩形切口。通道140形成为允许水或流体从第一腔室100和第三腔室 104流入第二腔室102中。
如图6所示,消声器42的底部包括排出孔142。排出孔142配置成允许第二腔室102内的水或流体从消声器42的内部容积排出。这允许进入消声器42的任何水或流体退出消声器42。从消声器42排出水或流体确保了消声器42的峰值性能并且防止消声器42的部件生锈。
如图7和图8所示,排气系统40可配置成与内燃机160连接。发动机 160可包括外部部件,诸如曲轴、燃料箱、飞轮、空气净化系统和电子燃料喷射模块。发动机160可为两冲程发动机或四冲程发动机。发动机160的汽缸的数量可改变以包括两个汽缸或两个以上的汽缸。发动机160的尺寸可根据应用而改变。
发动机160可为任何类型的发动机,其中燃料(例如,汽油或另一液体燃料)与氧化剂(例如,空气)在腔室中的燃烧施加力以驱动发动机160 的部件(例如,活塞、涡轮,或另一部件)。驱动部件旋转以转动驱动轴。
如图7所示,排气系统40连接至发动机160。第一歧管44和第二歧管 46各自在歧管连接部162处附接至发动机160。螺栓166插入通过第一歧管44和第二歧管46的凸缘70的孔71。螺栓166附接至发动机160的排气端口或排气歧管163。歧管连接部162配置成在发动机160与第一歧管44 和第二歧管46之间产生大体气密连接部。衬垫可置于凸缘70和发动机160 的排气端口或排气歧管之间以产生气密密封。
排气系统40还在安装连接部164处经由支架82附接至发动机160。螺栓168插入穿过支架82的第四部分90的安装孔92。螺栓168然后紧固至发动机汽缸盖170。支架82和安装毂体52将排气系统40的消声器42附接至发动机160。支架82和安装毂体52作用于在发动机160和排气系统 40之间产生轴向负荷关系。这种布置从置于排气系统40上的关键持续车钟命令(engine operating order)160移除频率。
排气系统40作用于改善废气流,扩展氧气传感器性能和保质期,减小发动机背压,并且改善消声器41的声学性能而不减小内燃机的马力。
在操作中,排气系统40与内燃机160连接,如图7和图8所示。随着发动机160操作,汽缸盖中产生废气。废气从汽缸盖流动至相关联第一歧管44和第二歧管46。
如图4所示,废气A在入口66处进入第一歧管44,并且向下行进通过第一歧管44的上部部分47。然后,废气进入第一歧管44的第一弯曲部 49。随着废气C流经第一弯曲部49,一部分的废气继续流经第一歧管44 的下部部分51,而另一部分的废气流入平衡管48中。
在随着发动机160循环的另选方式中,废气B在入口66处进入第二歧管46,并且向下行进通过第二歧管46的上部部分47。废气进入第二歧管 46的第一弯曲部49。随着废气D流经第一弯曲部49,一部分的废气继续流经第二歧管46的下部部分51,而另一部分的废气流入平衡管48中。
经由第一歧管44和第二歧管46流入平衡管48中的废气连续地混合。平衡管48起作用以均衡第一歧管44和第二歧管46中的压力。平衡管48 允许排气系统40处理更大体积的废气流。因此,发动机160经历了马力增大、发动机背压减小和声学性能改善。
流入平衡管48中的废气通过氧气传感器56来测量。氧气传感器56测量相比于外侧空气的平衡管48中的废气中的氧气的比例或比率。废气中的氧气量和空气中的氧气量之间的差值的这种测量以设定频率进行测量,或该测量为连续的。
如图9所示,测量结果然后经由电连接和/或通信接口从氧气传感器56 发送至电子控制单元150,并且可由电子控制单元150存储于存储器中。测量结果可无线地输送至电子控制单元150或外部装置,诸如诊断工具。通过过滤、求平均或另一种统计分析,或将测量数据中的数值相比于一个或多个阈值,电子控制单元150可分析测量数据。例如,电子控制单元150 可将测量数据相比于基于一个或多个消声器或发动机参数而选择的阈值。消声器参数的一个实例可包括消声器的容积、消声器的型号,和消声器的应用(例如,船用)。实例发动机参数可包括发动机的型号、发动机的制造、发动机的尺寸,或其它特征。电子控制单元150可配置成基于比较结果而调整发动机160的燃烧室内的空气对燃料比率,以优化发动机性能。
流至第一歧管44和第二歧管46的下部部分51的废气沿循歧管的路径。如图4所示,废气E流经第一歧管44,从而流经下部部分51、横向部分118、第二弯曲部120和延伸部分122。废气E然后在出口123处退出第一歧管 44,出口123位于第三腔室104内的延伸部分122处。
同样,废气F流经第二歧管46,从而流经下部部分51、横向部分118、第二弯曲部120和延伸部分122。废气F然后在出口123处退出第二歧管 46,出口123位于第一腔室100内的延伸部分122处。
第一腔室100内的废气流经第一隔板110中的开口114,并且流入第二腔室102中。第三腔室104内的废气流经第二隔板112中的开口114,并且流入第二腔室102中。
第二腔室102内的废气流经排气管50的上部端部124中的孔128。然后,进入排气管50的废气被迫至排气管50的下部端部126,并且离开消声器42。
如上文说述及,所公开排气系统40的一种应用是结合船用发动机。然而,据设想,所公开排气系统40可与结合草坪设备、拖拉机、全地形车辆、汽车、摩托车等的内燃机一起使用。船用发动机和相关联排气系统在操作期间暴露于水。具体船用实施方式可为载泥船排气系统。根据排气系统40 的船用实施方式,可能的是消声器42可暴露于水。在一些情况下,消声器 42的排气管50或消声器自身的一部分可浸没于水中。将排气管50或消声器42浸没于水中可引起水进入消声器42的内部容积,并且驻留于第一腔室100、第二腔室102和/或第三腔室104的任一者中。
当用于载泥船内时,必须将排气系统安装于发动机附近。因此,平衡管、氧气传感器和氧气传感器部件将经受高热量。在这些情况下,热防护罩54保护平衡管、氧气传感器和氧气传感器部件免于高发动机温度。热防护罩54还起作用以防止与消声器42谐振的热空气进入进气歧管。
如图5和图6所示,排气系统40设计成允许水从消声器42排出。已进入消声器的水可流至第一腔室100、第二腔室102和/或第三腔室104中的任一者。驻留于第一腔室100中的水经由第一隔板110中的通道140可从第一腔室100排出至第二腔室102中。同样,驻留于第三腔室104中的水经由第二隔板112中的通道140可排出至第二腔室102中。
驻留于第二腔室102中的水可通过排出孔142从消声器42排出。移除消声器42内的水延长了排气系统的寿命并且维持了排气系统和相关联发动机的性能。
另外,将排气系统用于船用环境中可影响其它排气系统部件,诸如氧气传感器。将氧气传感器56置于平衡管48中保护了氧气传感器56,避免水接触氧气传感器56。防止水接触氧气传感器56改善了故障率,因为水将可能引起氧气传感器发生故障。
如图10所示,制造根据本公开的发动机消声器的方法包括以下步骤:形成消声器S1;形成第一歧管S2;将第一歧管连结至消声器S3;形成第二歧管S4;将第二歧管连结至消声器S5;形成平衡管S6;将平衡管连结至第一歧管和第二歧管,使得平衡管与第一歧管和第二歧管流体连通S7;和将氧气传感器插入平衡管中S8。
第一歧管44和第二歧管46可各自由单件的管材形成。通过将管材弯曲以形成期望形状,第一歧管44和第二歧管46管材形成为如上文所描述的结构。另选地,第一歧管44和第二歧管46的上部部分47、第一弯曲部 49、下部部分51、横向部分118、第二弯曲部120和延伸部分122的一部分或每一者可由连结在一起的单独件的管材形成。单独件的每一者可通过焊接、膨胀连接或其它连结过程进行连结。另选地,第一歧管44和第二歧管46的上部部分47、第一弯曲部49、下部部分51、横向部分118、第二弯曲部120和延伸部分122可利用弯管机由单件的管形成。
通过利用冲压床形成隔板110,112,消声器42可形成,其中平坦材料片形成了如上文所描述的隔板结构。端部部分76可以与隔板110,112相同的方式形成。
消声器42的汽缸部分74可由平坦材料件形成。开口75和排气开口132 形成于汽缸部分74中。汽缸部分74可弯曲成圆柱形状并紧固。隔板110,112 可置于汽缸部分74内并固定,从而形成消声器42。第一歧管44和第二歧管46与消声器42连结。
平衡管48可由单件的管材形成。平衡管48形成为如上文所描述的结构。平衡管通过焊接或其它紧固机制连结至第一歧管44和第二歧管46。氧气传感器插入平衡管48中。
本文所描述的实施例的图示旨在提供各种实施例的结构的整体理解。这些图示不旨在用作利用本文所描述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征的完整描述。许多其它实施例在阅读本公开之后对于本领域的技术人员可为显而易见的。其它实施例可利用并且可衍生自本公开,使得可做出结构和逻辑替换和变化而不脱离本公开的范围。另外,图示仅为代表性的,并且可不按比例绘制。图示内的某些比例可夸大,而其它比例可最小化。因此,本公开和附图应视为说明性的,而非限制性的。
虽然本说明书包括许多细节,但是这些细节不应理解为对本实用新型的范围或可要求保护的内容的限制,而应理解为针对本实用新型的特定实施例的特征的描述。本说明书在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可在单个实施例中组合地实施。相反地,在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地或以任何合适子组合方式在多个实施例中实施。此外,尽管特征可在上文描述为以某些组合和甚至初始地要求保护那样起作用,但是所要求保护组合的一个或多个特征在一些情况下可从组合删除,并且所要求保护组合可涉及子组合或子组合的变型。
类似地,尽管操作以特定次序描绘于图中并描述于本文中,但是这不应理解为要求此类操作应以所示的该特定次序或顺序次序执行或所有所示操作应执行来实现期望结果。在某些情况下,多任务和并行处理可为有利的。此外,上文所描述实施例中的各种系统部件的分离不应理解为在所有实施例中要求此类分离,并且应当理解,所描述程序部件和系统通常可一起整合于单个软件产品中或包装成多个软件产品。
本公开的一个或多个实施例在本文中可独立地和/或共同地称为术语“实用新型”,术语“实用新型”仅出于便利目的并且不旨在将本申请的范围自发地限于任何特定实用新型或实用新型构思。此外,尽管具体实施例已在本文示出并描述,但是应当理解,设计成实现相同或类似目的的任何后续布置可替换所示的具体实施例。本公开旨在涵盖各种实施例的任何和所有后续改型或变型。上述实施例和本文未具体描述的其它实施例的组合在阅读说明书之后对于本领域的技术人员将为显而易见的。
说明书摘要提供成遵守37C.F.R.§1.72(b),并且基于这样的理解而提交:其将不用于解释或限制权利要求书的范围或意义。另外,在前述具体实施方式中,出于精简本公开的目的,各种特征可集合在一起或描述于单个实施例中。本公开不应解释为反映这样的意图:相比于各项权利要求中所明确列举的特征,所要求保护实施例需要较多的特征。相反,如下述权利要求书反映,相比于所公开实施例的任一者的全部特征,实用新型主题可涉及较少的特征。因此,下述权利要求书并入具体实施方式中,其中各项权利要求自身限定所单独要求保护的主题。
据预期,前述具体实施方式应视为说明性的而非限制性的;并且应理解,包括所有等同物的下述权利要求书旨在限定本实用新型的范围。权利要求书不应理解为限于所描述次序或元件,除非明确说明。因此,落入下述权利要求书和其等同物的范围和精神内的所有实施例称为本实用新型。
Claims (19)
1.一种排气系统,其特征在于,所述排气系统包括:
第一歧管;
第二歧管;和
包括氧气传感器的平衡管,所述平衡管与所述第一歧管和所述第二歧管流体连通。
2.根据权利要求1所述的排气系统,其特征在于,所述氧气传感器配置成测量所述第一歧管和所述第二歧管中的废气氧气浓度。
3.根据权利要求1所述的排气系统,其特征在于,所述排气系统还包括消声器,所述消声器包括本体,所述本体具有内部容积,位于所述内部容积内的第一隔板和第二隔板。
4.根据权利要求3所述的排气系统,其特征在于,所述第一隔板和所述第二隔板将所述内部容积划分成第一腔室、第二腔室和第三腔室。
5.根据权利要求4所述的排气系统,其特征在于,所述第一歧管延伸至所述消声器的所述第一腔室中并且延伸通过所述消声器至所述第三腔室。
6.根据权利要求4所述的排气系统,其特征在于,所述第二歧管延伸至所述消声器的所述第三腔室中并且延伸通过所述消声器至所述第一腔室。
7.根据权利要求3所述的排气系统,其特征在于,所述第一隔板和所述第二隔板的每一者包括穿孔以允许废气流动通过所述第一隔板和所述第二隔板。
8.根据权利要求3所述的排气系统,其特征在于,所述第一歧管、所述第二歧管或所述第一歧管和所述第二歧管延伸通过所述第一隔板和所述第二隔板中的每一者的开口。
9.根据权利要求1所述的排气系统,其特征在于,所述排气系统还包括消声器,所述消声器包括第一隔板和第二隔板。
10.根据权利要求1所述的排气系统,其特征在于,所述排气系统还包括消声器,所述消声器包括安装支架,所述安装支架配置成将所述消声器附接至内燃机的汽缸盖,使得消声器负荷处于轴向方向上。
11.根据权利要求1所述的排气系统,其特征在于,所述排气系统还包括:
热防护罩,所述热防护罩配置成防护所述平衡管免于由内燃机所生成的热量。
12.根据权利要求1所述的排气系统,其特征在于,所述排气系统还包括消声器,所述消声器包括开口,所述开口配置用于排出所述消声器内的水。
13.根据权利要求12所述的排气系统,其特征在于,所述消声器还包括本体,所述本体具有内部容积和位于所述内部容积内的第一隔板和第二隔板,其中所述开口位于所述第一隔板和所述第二隔板之间,并且其中所述第一隔板和所述第二隔板的每一者包括配置用于横贯所述第一隔板和所述第二隔板而排出水的开口。
14.一种内燃机系统,其特征在于,所述内燃机系统包括:
内燃机,所述内燃机包括所述内燃机的第一侧上的第一汽缸组和所述内燃机的第二侧上的第二汽缸组;
消声器;
第一歧管;
第二歧管;
包括氧气传感器的平衡管,所述平衡管与所述第一歧管和所述第二歧管流体连通;和
排气管。
15.根据权利要求14所述的内燃机系统,其特征在于,所述第一歧管从所述第一汽缸组延伸通过所述消声器的第一侧,并且所述第二歧管从所述第二汽缸组延伸通过所述消声器的第二侧。
16.根据权利要求14所述的内燃机系统,其特征在于,所述消声器还包括所述消声器的顶部上的安装支架,所述安装支架将所述消声器固定至所述内燃机的汽缸盖,从而将所述消声器支撑于轴向方向上。
17.根据权利要求14所述的内燃机系统,其特征在于,所述氧气传感器配置成测量所述第一歧管和所述第二歧管中的废气氧气浓度。
18.根据权利要求14所述的内燃机系统,其特征在于,所述消声器包括本体,所述本体具有内部容积和位于所述内部容积内的第一隔板和第二隔板。
19.根据权利要求14所述的内燃机系统,其特征在于,所述内燃机系统还包括热防护罩,所述热防护罩配置成防护所述平衡管免于由所述内燃机所生成的热量。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/674,348 | 2017-08-10 | ||
US15/674,348 US10393001B2 (en) | 2017-08-10 | 2017-08-10 | Marine exhaust system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN209261657U true CN209261657U (zh) | 2019-08-16 |
Family
ID=65274812
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810904636.7A Active CN109386367B (zh) | 2017-08-10 | 2018-08-09 | 船用排气系统 |
CN201821287771.3U Active CN209261657U (zh) | 2017-08-10 | 2018-08-09 | 排气系统和内燃机系统 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810904636.7A Active CN109386367B (zh) | 2017-08-10 | 2018-08-09 | 船用排气系统 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10393001B2 (zh) |
CN (2) | CN109386367B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016123139A1 (de) * | 2016-11-30 | 2018-05-30 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Abgasschalldämpfer und Verfahren zu dessen Herstellung |
CN111894702A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-06 | 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 | 一种船艇舷侧排气系统 |
US11400872B1 (en) | 2021-05-07 | 2022-08-02 | Caterpillar Inc. | Heat shield assembly for exhaust treatment system |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2717049A (en) * | 1952-05-05 | 1955-09-06 | Fluor Corp | Devaporizing muffler |
US3219102A (en) | 1961-12-22 | 1965-11-23 | Thermo King Corp | Method and apparatus for deriving heat from refrigerant evaporator |
US3419107A (en) * | 1967-07-03 | 1968-12-31 | Nash Engineering Co | Manifold muffler arrangement |
AR196002A1 (es) | 1972-04-26 | 1973-11-23 | Gen Motors Corp | Un motor de combustion interna mejorado |
JPH055215Y2 (zh) * | 1986-10-28 | 1993-02-10 | ||
DE3740238A1 (de) | 1986-12-04 | 1988-06-23 | Audi Ag | Abgasanlage fuer eine brennkraftmaschine mit zwei zylinderbaenken |
JP2927162B2 (ja) * | 1993-12-06 | 1999-07-28 | 日産自動車株式会社 | 直列4気筒内燃機関の排気マニホールド |
GB2295647A (en) | 1994-12-02 | 1996-06-05 | Ford Motor Co | Engine exhaust manifold system |
GB2346413B (en) * | 1999-02-05 | 2003-08-13 | Komatsu Mfg Co Ltd | Exhaust silencer |
JP2001295714A (ja) | 2000-04-13 | 2001-10-26 | Sanshin Ind Co Ltd | エンジンの燃料配管構造 |
JP4394851B2 (ja) | 2001-07-11 | 2010-01-06 | 本田技研工業株式会社 | エンジンの酸素濃度センサ取付構造 |
US6959782B2 (en) * | 2002-03-22 | 2005-11-01 | Tecumseh Products Company | Tuned exhaust system for small engines |
JP4326287B2 (ja) * | 2003-08-28 | 2009-09-02 | 川崎重工業株式会社 | 自動二輪車およびその排気機構 |
JP4654634B2 (ja) * | 2004-08-20 | 2011-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気装置 |
JP4392315B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2009-12-24 | 本田技研工業株式会社 | 自動二輪車における空燃比センサの配置構造 |
CN100540859C (zh) | 2004-12-30 | 2009-09-16 | 光阳工业股份有限公司 | 车辆废气净化装置 |
JP2008111357A (ja) | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Yamaha Motor Co Ltd | 自動二輪車の排気装置 |
KR100802588B1 (ko) * | 2006-12-12 | 2008-02-13 | 현대자동차주식회사 | 차량용 머플러구조 |
US7803026B2 (en) | 2007-03-29 | 2010-09-28 | Pleasurecraft Marine Engine Co. | Marine engine exhaust system |
US8733088B2 (en) | 2010-03-17 | 2014-05-27 | Ford Global Technologies, Llc | Exhaust manifold system and collar coolant jacket |
JP5650484B2 (ja) * | 2010-10-04 | 2015-01-07 | 川崎重工業株式会社 | 自動二輪車の排気装置 |
US8678132B2 (en) * | 2011-12-20 | 2014-03-25 | Catalytic Combustion Corporation | Quiet muffler |
CN202789122U (zh) * | 2012-08-28 | 2013-03-13 | 上海狮虎能源科技发展有限公司 | 变频发电机组的隔热装置 |
US8827035B2 (en) | 2012-12-03 | 2014-09-09 | Ford Global Technologies, Llc | Conformal transverse muffler |
JP5849986B2 (ja) | 2013-04-18 | 2016-02-03 | マツダ株式会社 | エンジンの触媒付き排気管構造 |
CN203867676U (zh) * | 2014-05-12 | 2014-10-08 | 常州市旭坤包装材料有限公司 | 防冻消声器 |
CN205654396U (zh) * | 2016-04-08 | 2016-10-19 | 杭州建泰机械有限公司 | 一种汽车排气净化消声器 |
US20180051618A1 (en) * | 2016-08-18 | 2018-02-22 | GM Global Technology Operations LLC | Geometrically optimized gas sensor heat shield |
-
2017
- 2017-08-10 US US15/674,348 patent/US10393001B2/en active Active
-
2018
- 2018-08-09 CN CN201810904636.7A patent/CN109386367B/zh active Active
- 2018-08-09 CN CN201821287771.3U patent/CN209261657U/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109386367B (zh) | 2021-08-17 |
US20190048778A1 (en) | 2019-02-14 |
CN109386367A (zh) | 2019-02-26 |
US10393001B2 (en) | 2019-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN209261657U (zh) | 排气系统和内燃机系统 | |
EP3236035B1 (en) | Straddled vehicle | |
US8776509B2 (en) | Tri-flow exhaust treatment device with reductant mixing tube | |
US8091349B2 (en) | Motorcycle | |
US9441513B2 (en) | Exhaust gas purification device | |
US8322134B2 (en) | Sliding fit, pipe arrangement and exhaust gas treatment device | |
US8701824B2 (en) | Muffler for small-sized vehicle | |
CN104379893A (zh) | 用于排放物清洁模块的入口模块 | |
US20200032685A1 (en) | Engine exhaust device | |
US20150233276A1 (en) | Modular assembly for aftertreatment system | |
JP2004316653A (ja) | 内燃機関の排ガス系における排ガス後処理装置/消音装置コンビネーション | |
US10428718B2 (en) | Compact inline inlet with integrated cast ring | |
US8241578B2 (en) | Catalytic apparatus for vehicle | |
US8215447B1 (en) | Exhaust device of vehicle and straddle-type four-wheeled vehicle provided with the same | |
JP6318101B2 (ja) | 車両用排気装置 | |
US10100704B2 (en) | Exhaust manifold | |
WO1996037691A1 (fr) | Dispositif de regulation de l'emission des gaz d'echappement pour moteurs a combustion interne | |
US11434804B2 (en) | Exhaust purification device | |
JP7204327B2 (ja) | 排気管ユニット | |
JPH0742544A (ja) | 排ガス浄化装置付消音器 | |
US9027335B2 (en) | Apparatus and catalyst can for exhaust gas of vehicle | |
JP2015034520A (ja) | 自動二輪車の排気装置 | |
JP2013104378A (ja) | エキゾーストマニホールド |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |