CN212003312U - 发动机尾气降温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种发动机尾气降温装置，包括：发动机组，所述发动机组用于输出高温尾气；换热器，所述换热器与所述发动机组连通；冷却液循环组件，所述冷却液循环组件与所述换热器连通；及散热组件，所述散热组件与所述冷却液循环组件连通。由于高温尾气的热量被绝大多数的交换给了冷却液，因而最终排放出的尾气温度可以大幅下降，减弱了陆用武器装备的红外辐射特征，使红外侦测系统不容易探测到其身影，提升了陆用武器装备的红外隐身能力，从而避免目标暴露而陷入危险之中。同时本申请的发动机尾气降温装置很好解决了现有技术中水雾喷淋降温手段不适用于陆用武器装备的缺陷。

Description

发动机尾气降温装置

技术领域

本实用新型涉及发动机尾气处理技术领域，特别是涉及一种发动机尾气降温装置。

背景技术

在军事领域中，对于敌方武器装备进行侦测的较为常用的技术手段为红外侦测技术，若武器装备的发动机排放的尾气温度与周围环境温差很大时，则极易被红外侦测系统探测到而陷入危险之中，极大影响武器装备的攻击能力和安防能力。

所谓的武器装备按作战地域可至少分为水上装备和陆用装备，水上装备可以是各类作战舰艇，而陆用装备则可以是各类作战车辆。对于作战舰艇而言，为了降低发动机排放尾气的温度，以避免被红外侦测系统探测到，常采用取水系统从舰艇所处水域中直接取水，而后将水进行雾化，之后再使用水雾对发动机排烟管道内喷淋以达到对尾气降温的目的。但这种尾气降温技术并不适用于陆用的作战车辆，一来无法持续获取稳定水源，二来排烟管内的水雾与高温尾气充分接触吸热后会迅速气化产生大量烟雾，烟雾同样会造成目标暴露，而使作战车辆陷入危险之中。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种发动机尾气降温装置，旨在解决现有技术尾气排放温度过高，容易造成目标暴露而陷入危险之中的问题。

其技术方案如下：

一方面，本申请提供一种发动机尾气降温装置，其包括：

发动机组，所述发动机组用于输出高温尾气；

换热器，所述换热器与所述发动机组连通；

冷却液循环组件，所述冷却液循环组件与所述换热器连通；及

散热组件，所述散热组件与所述冷却液循环组件连通。

上述方案的发动机尾气降温装置应用装备于各类武器装备中，特别是用于装备在陆用武器装备中，以降低尾气排放的温度，提高设备的红外隐身能力。具体而言，当发动机组正常工作时，能够持续输出高温尾气；高温尾气首先流入换热器中，且与此同时冷却液循环组件中的冷却液也流入换热器中，在换热器的热交换作用下，高温尾气的热量被交换给冷却液，使冷却液的温度得以较大幅度升高，而温升后的冷却液则进一步流入散热组件中达到散热目的，以使冷却液再次流入换热器中时温度不至于过高而影响吸热能力。至此，由于高温尾气的热量被绝大多数的交换给了冷却液，因而最终排放出的尾气温度可以大幅下降，减弱了陆用武器装备的红外辐射特征，使红外侦测系统不容易探测到其身影，提升了陆用武器装备的红外隐身能力，从而避免目标暴露而陷入危险之中。同时本申请的发动机尾气降温装置很好解决了现有技术中水雾喷淋降温手段不适用于陆用武器装备的缺陷。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述冷却液循环组件包括水泵、第一管路、第二管路和第三管路，所述换热器的冷侧出口通过所述第一管路与所述散热组件的入口连通，所述散热组件的出口通过所述第二管路与所述水泵的入水口连通，所述水泵的出水口通过所述第三管路与所述换热器的冷侧入口连通。

在其中一个实施例中，所述冷却液循环组件还包括水箱，所述水箱通过第四管路连通于所述第二管路上。

在其中一个实施例中，所述发动机尾气降温装置还包括温度传感器和控制器，所述温度传感器连通于所述第一管路中，所述温度传感器和所述散热组件分别通过线束与所述控制器电连接，所述控制器用于与整车电源电连接。

在其中一个实施例中，所述第四管路中还连通有第一前置过滤器，和/或所述水泵的入水口处安装有第二前置过滤器。

在其中一个实施例中，所述发动机组包括发动机、前段排气管和后段排气管，所述前段排气管的一端与所述发动机的排气口连通，所述前段排气管的另一端与所述换热器的热侧入口连通，所述换热器的热侧出口与所述后段排气管连通。

在其中一个实施例中，所述发动机组还包括消音器，所述消音器连通于所述前段排气管中。

在其中一个实施例中，所述散热组件包括安装座，设置于所述安装座内的散热管，及设置于所述安装座内并与所述散热管相对布置的散热风扇，所述散热管的两端分别连通所述第一管路和所述第二管路。

在其中一个实施例中，所述散热风扇为两台或以上；所述散热管为盘管结构。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的发动机尾气降温装置的结构示意图。

附图标记说明：

10、发动机组；11、发动机；12、前段排气管；13、后段排气管；14、消音器；20、换热器；30、冷却液循环组件；31、水泵；32、第一管路；33、第二管路；34、第三管路；35、水箱；36、第四管路；40、散热组件；41、安装座；42、散热风扇；50、温度传感器；60、控制器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”、“设置于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；一个元件与另一个元件固定连接的具体方式可以通过现有技术实现，在此不再赘述，优选采用螺纹连接的固定方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

本申请实施例提供一种武器装备，其可以是现有技术中任意类型的武器装备，按照工作地域划分，其可以是陆用武器装备、水中武器装备或者空中武器装备。而本实施例着重以陆用武器装备为例进行说明，目的就在于解决现有陆用武器装备由于排放的尾气温度过高，导致红外隐身能力弱，在执行军事任务时容易造成目标暴露而陷入危险的问题。

为便于理解技术方案，下面以陆用武器装备为陆战车作例进行说明。可以理解的，陆战车包括车体，以及安装在车体上的发动机尾气降温装置。该发动机尾气降温装置主要用于降低发动机11工作产生的排放尾气的温度，进而增加敌方红外侦测系统对我方陆战车的红外探测难度，提升我方陆战车在战场上的存活能力。

如图1所示，为本申请一实施例展示的发动机尾气降温装置，其包括：发动机组10、换热器20、冷却液循环组件30及散热组件40。所述发动机组10用于输出高温尾气；通常来讲，一般发动机11排放的尾气温度可以最高达到 600℃～700℃，因而极易被技术先进的红外侦测系统探测到，进而发现陆战车的身影，使其暴露于敌方的攻击目标下。因而本实施例的技术方案即是为了降低排放尾气温度而提出，以提升陆战车的隐身能力。

所述换热器20与所述发动机组10连通；所述冷却液循环组件30与所述换热器20连通；所述散热组件40与所述冷却液循环组件30连通。其中，换热器 20可以是现有技术中任意类型的热量交换设备；具体而言，换热器20可以是但不限于针型管换热器20、管壳式热交换器等。

综上，实施本实施例技术方案将具有如下有益效果：上述方案的发动机尾气降温装置应用装备于各类武器装备中，特别是用于装备在陆用武器装备中，以降低尾气排放的温度，提高设备的红外隐身能力。具体而言，当发动机组10 正常工作时，能够持续输出高温尾气；高温尾气首先流入换热器20中，且与此同时冷却液循环组件30中的冷却液也流入换热器20中，在换热器20的热交换作用下，高温尾气的热量被交换给冷却液，使冷却液的温度得以较大幅度升高，而温升后的冷却液则进一步流入散热组件40中达到散热目的，以使冷却液再次流入换热器20中时温度不至于过高而影响吸热能力。至此，由于高温尾气的热量被绝大多数的交换给了冷却液，因而最终排放出的尾气温度可以大幅下降，减弱了陆用武器装备的红外辐射特征，使红外侦测系统不容易探测到其身影，提升了陆用武器装备的红外隐身能力，从而避免目标暴露而陷入危险之中。同时本申请的发动机尾气降温装置很好解决了现有技术中水雾喷淋降温手段不适用于陆用武器装备的缺陷。

一实施例中，所述冷却液循环组件30包括水箱35、水泵31、第一管路32、第二管路33和第三管路34，所述换热器20的冷侧出口通过所述第一管路32与所述散热组件40的入口连通，所述散热组件40的出口通过所述第二管路33与所述水泵31的入水口连通，所述水泵31的出水口通过所述第三管路34与所述换热器20的冷侧入口连通。所述水箱35通过第四管路36连通于所述第二管路 33上。可选地，上述冷却液循环组件30中流动的冷却液为冷却水。低温冷却水经由第三管路34流入换热器20中可以被高温尾气加热升温；升温后的高温冷却水通过第一管路32回流入散热组件40中，以能够将升温后的冷却水的热量及时排走，使冷却水温度迅速下降而具备二次吸热能力。温降后的冷却水又可通过水泵31再次流入换热器20中与高温尾气实现循环换热，提高资源利用率。

进一步地，所述发动机尾气降温装置还包括温度传感器50和控制器60，所述温度传感器50连通于所述第一管路32中，所述温度传感器50和所述散热组件40分别通过线束与所述控制器60电连接，所述控制器60用于与整车电源电连接。温度传感器50能够实时探测从换热器20流入散热组件40中的冷却水的温度并实时传输至控制器60；当控制器60接收到某一时刻冷却水的温度持续升高并达到甚至超过了预设阀值时，则代表当前冷却水的温度过高以不具备与高温尾气的换热吸热能力，此时控制器60便会控制散热组件40开启工作，对流入散热组件40内的冷却水进行散热降温，从而保证冷却水的换热吸温能力。

而考虑到常年累月工作中，水箱35壁腐蚀、换热器20壁老化脱落等均会导致冷却水中产生颗粒杂质，若杂质流入水泵31中，极易造成水泵31堵塞损坏，致使装置无法正常工作。针对于此，一实施例中，所述第四管路36中还连通有第一前置过滤器，和/或所述水泵31的入水口处安装有第二前置过滤器。如此第一前置过滤器和第二前置过滤器能够有效滤除流入水泵31中冷却水中的颗粒杂质，从而避免上述问题发生，保证发动机尾气降温装置和武器装备安全、可靠工作。

可选地，前置过滤器可以是现有技术中任意结构组成和工作原理的过滤设备，例如但不限于滤网、滤膜、滤芯等。

且可以理解的，当同时安装第一前置过滤器和第二前置过滤器时，则能够形成二级过滤，进一步提升装置过滤能力。

一实施例中，所述发动机组10包括发动机11、前段排气管12和后段排气管13，所述前段排气管12的一端与所述发动机11的排气口连通，所述前段排气管12的另一端与所述换热器20的热侧入口连通，所述换热器20的热侧出口与所述后段排气管13连通。发动机11启动后产生的高温尾气经过前段排气管 12流入换热器20中，可以对同步流入换热器20中的冷却水实现换热加热，以保证冷却水能够迅速升温进而更为快速、有效的使尾气实现降温。而温降后的尾气则能够通过后段排气管13通入外界环境中，保证发动机11正常排气工作。上述过程中高温尾气的热量能够被充分换热去除，大大提升了尾气的温降效能，提升武器装备对红外侦测系统的隐身能力。

进一步地，一实施例中，所述发动机组10还包括消音器14，所述消音器14连通于所述前段排气管12中。消音器14能够有效减轻高温、高流速尾气在前段排气管12中流动产生的噪音，实现发动机11降噪、静音工作，提升发动机尾气降温装置的使用体验。需要说明的是，上述的消音器14可以选择现有技术中任意类型或工作原理的消音器14产品，例如消音管、消音盒等，在此不作具体限定。

如上述实施例方案所述，散热组件40的作用在于使吸收了高温尾气热量后升温的冷却水的温度再次下降，以持续保证冷却水与高温尾气的换热吸热能力，其中散热组件40的实施结构方案可以有多重。例如，在上述任一实施例的基础上，一实施例中，所述散热组件40包括安装座41，设置于所述安装座41内的散热管，及设置于所述安装座41内并与所述散热管相对布置的散热风扇42，所述散热管的两端分别连通所述第一管路32和所述第二管路33。安装座41用于承载固定散热管和散热风扇42。散热管通过与第一管路32和第二管路33连通，保证升温后的冷却水能够在散热组件40内可靠流转，在此基础上，散热风扇42 工作将散热管周围的空气快速吹走，使得散热管内冷却水的热量能够被冷空气迅速带走，以达到冷却水散热降温的目的。

较佳地，所述散热风扇42为两台或以上。如此可大幅提高空气流动流量和速率，进而加强带走热量的能力，达到对冷却水强化散热降温的效果。

并且，所述散热管优选为盘管结构。如此可大大增加散热管的散热面积，提高单位时间内的散热效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种发动机尾气降温装置，其特征在于，包括：

发动机组，所述发动机组用于输出高温尾气；

换热器，所述换热器与所述发动机组连通；

冷却液循环组件，所述冷却液循环组件与所述换热器连通；及

散热组件，所述散热组件与所述冷却液循环组件连通。

2.根据权利要求1所述的发动机尾气降温装置，其特征在于，所述冷却液循环组件包括水泵、第一管路、第二管路和第三管路，所述换热器的冷侧出口通过所述第一管路与所述散热组件的入口连通，所述散热组件的出口通过所述第二管路与所述水泵的入水口连通，所述水泵的出水口通过所述第三管路与所述换热器的冷侧入口连通。

3.根据权利要求2所述的发动机尾气降温装置，其特征在于，所述冷却液循环组件还包括水箱，所述水箱通过第四管路连通于所述第二管路上。

4.根据权利要求3所述的发动机尾气降温装置，其特征在于，所述第四管路中还连通有第一前置过滤器，和/或所述水泵的入水口处安装有第二前置过滤器。

5.根据权利要求2所述的发动机尾气降温装置，其特征在于，所述发动机尾气降温装置还包括温度传感器和控制器，所述温度传感器连通于所述第一管路中，所述温度传感器和所述散热组件分别通过线束与所述控制器电连接，所述控制器用于与整车电源电连接。

6.根据权利要求2所述的发动机尾气降温装置，其特征在于，所述发动机组包括发动机、前段排气管和后段排气管，所述前段排气管的一端与所述发动机的排气口连通，所述前段排气管的另一端与所述换热器的热侧入口连通，所述换热器的热侧出口与所述后段排气管连通。

7.根据权利要求6所述的发动机尾气降温装置，其特征在于，所述发动机组还包括消音器，所述消音器连通于所述前段排气管中。

8.根据权利要求2至7任一项所述的发动机尾气降温装置，其特征在于，所述散热组件包括安装座，设置于所述安装座内的散热管，及设置于所述安装座内并与所述散热管相对布置的散热风扇，所述散热管的两端分别连通所述第一管路和所述第二管路。

9.根据权利要求8所述的发动机尾气降温装置，其特征在于，所述散热风扇为两台或以上；所述散热管为盘管结构。

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