一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩的制作方法
【专利摘要】一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩，包括隔热罩本体、冷却液管道，隔热罩本体包括隔热罩外壁与隔热罩内壁，隔热罩外壁与隔热罩内壁之间形成冷却液管道，隔热罩内壁的内周面包裹排气歧管的外周面，隔热罩内壁的内周面与排气歧管的外周面构成空气气腔。发动机正常运行后，排气歧管的热量和空气气腔进行热交换，空气气腔温度升高，从而导致隔热罩内壁的温度逐渐升高，隔热罩内壁与冷却液管道中的冷却液形成热交换进行冷却，从而将热量从排气歧管的部位带走以达到降温的目的。本设计不仅隔热效果好，而且降低了隔热罩自身温度与发动机机舱温度。
【专利说明】
一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩
技术领域
[0001]本实用新型涉及发动机排气系统，尤其涉及一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩，主要适用于改善隔热效果。
【背景技术】
[0002]发动机排气歧管工作壁面温度高达600°C，高温辐射造成周边部件耐热失效，如:发动机气缸罩盖密封垫热劳损、发动机舱电子器件热损坏等。为了隔离或降低发动机排气歧管的高温，现有发动机排气歧管外面通常增加或采用一层具有隔热效果的排气管隔热罩板。排气管隔热罩板通常采用不锈钢、低碳钢材料，形状成90度的两个隔热罩板分别覆盖排气歧管向上和向外两个方向，形成一个半包围的隔热罩。排气歧管隔热罩能隔离热辐射与热传递，但因其热传导迅速，在排气歧管对隔热罩的持续热辐射作用下，热量传递至隔热罩外表面并迅速升温，所辐射的热量无法进行转移，最终被散发至发动机机舱中，而且由于隔热罩通常不能有效的包裹排气歧管，因此排气歧管有很大一部分热量也直接传递到了发动机机舱，导致机舱温度升高，造成不良影响。
[0003]中国专利授权公告号为CN204419336U，授权公告日为2015年6月24日的实用新型公开了一种排气歧管隔热罩、发动机冷却水路系统及汽车，该排气歧管隔热罩包括隔热罩本体、用于输送冷却液的冷却管道，冷却管道固定于隔热罩本体内部，隔热罩本体外固定有冷却液进水口、冷却液出水口，冷却管道的一端与冷却液进水口相连接，冷却液进水口与汽车暖风系统的出水口相连接，冷却管道的另一端与冷却液出水口相连接，冷却液出水口连接在汽车主回水管上。虽然该实用新型能解决排气歧管排气温度过高的问题，但是其仍然存在以下缺陷:该实用新型在隔热罩本体下面加装冷却管道，通过冷却管道接通循环冷却液来带走热量，这样的设计不能实现对排气歧管的全包围，使得排气歧管很大一部分热量直接传递到了发动机机舱，导致发动机机舱温度升高，从而产生不良影响，因此，隔热罩的隔热效果较差。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是克服现有技术中存在的隔热效果差的缺陷与问题，提供一种隔热效果好的发动机排气歧管强制水冷隔热罩。
[0005]为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是:一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩，包括隔热罩本体、冷却液管道，所述隔热罩本体设置于排气歧管的外部，所述冷却液管道位于隔热罩本体与排气歧管之间，所述隔热罩本体的内周面包裹排气歧管的外周面，所述冷却液管道位于隔热罩本体的内周面与隔热罩本体的外周面之间。
[0006]所述隔热罩本体包括隔热罩外壁与隔热罩内壁，所述隔热罩内壁套设于隔热罩外壁的内部，隔热罩内壁的一端位于隔热罩外壁的内部，隔热罩内壁的另一端与隔热罩外壁相连接，所述隔热罩外壁的内周面与隔热罩内壁的外周面构成冷却液管道。
[0007]所述隔热罩外壁的下方设置有与隔热罩外壁相互垂直的入水口，入水口的一端与冷却液管道相通，入水口的另一端与发动机冷却系统中水栗的出水口相通，所述隔热罩外壁的上方设置有与隔热罩外壁相互垂直的出水口，出水口的一端与冷却液管道相通，出水口的另一端与发动机冷却系统中节温器的入水口相通。
[0008]所述隔热罩内壁的内周面与排气歧管的外周面构成空气气腔。
[0009]所述隔热罩外壁的外周面上设置有单孔法兰，隔热罩外壁通过单孔法兰与气缸盖相连接。
[0010]所述排气歧管的端部设置有四孔法兰，排气歧管通过四孔法兰与气缸盖相连接。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:
[0012]1、由于本实用新型一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩中隔热罩本体的内周面包裹排气歧管的外周面，冷却液管道位于隔热罩本体的内周面与隔热罩本体的外周面之间，这样的设计一方面隔热罩对排气歧管全部包裹，阻隔排气歧管的热量直接向外传递，另一方面隔热罩本体的内周面与隔热罩本体的外周面之间形成冷却液管道，冷却液管道中的冷却液对排气歧管进行冷却，以避免热量向周围空间传递。因此，本实用新型隔热效果好。
[0013]2、由于本实用新型一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩中入水口的一端与冷却液管道相通，入水口的另一端与水栗的出水口相通，出水口的一端与冷却液管道相通，出水口的另一端与节温器的入水口相通，这样的设计一方面利用冷却液来降低排气歧管的温度，不仅操作简便，而且隔热效果好，另一方面出水口布置在节温器之前，可以在热机阶段利用部分回收的热量来进行发动机加热，使得能量利用率高。因此，本实用新型不仅操作简便，隔热效果好，而且能量利用率高。
[0014]3、由于本实用新型一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩中隔热罩内壁的内周面与排气歧管的外周面构成空气气腔，排气歧管的热量通过空气气腔传递给隔热罩内壁，隔热罩内壁与冷却液管道中的冷却液进行热交换，有效地控制了空气温度和隔热罩自身温度，这样的设计不仅更好的控制了排气歧管的温度，而且更好的控制隔热罩自身温度，使得隔热罩不会对周边零部件造成热辐射与热传递，从而降低发动机机舱温度。因此，本实用新型不仅隔热效果更好，而且降低了隔热罩自身温度与发动机机舱温度。
[0015]4、由于本实用新型一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩中隔热罩外壁的外周面上设置有单孔法兰，排气歧管的端部设置有四孔法兰，安装过程中，隔热罩外壁通过单孔法兰与气缸盖相连接，排气歧管通过四孔法兰与气缸盖相连接，使得隔热罩、排气歧管与气缸盖连接牢靠，可靠性高，且降低了排气歧管内排气噪声对外的辐射。因此，本实用新型不仅可靠性高，而且降低了排气噪声。【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构示意图。
[0017]图2是图1沿A-A方向的剖视图。
[0018]图中:隔热罩本体1、隔热罩外壁11、入水口 111、出水口 112、单孔法兰113、隔热罩内壁12、冷却液管道13、空气气腔14、排气歧管2、四孔法兰21、气缸盖3。【具体实施方式】[〇〇19]以下结合【附图说明】和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0020]参见图1、图2，一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩，包括隔热罩本体1、冷却液管道13，所述隔热罩本体I设置于排气歧管2的外部，所述冷却液管道13位于隔热罩本体I与排气歧管2之间，所述隔热罩本体I的内周面包裹排气歧管2的外周面，所述冷却液管道13位于隔热罩本体I的内周面与隔热罩本体I的外周面之间。
[0021]所述隔热罩本体I包括隔热罩外壁11与隔热罩内壁12，所述隔热罩内壁12套设于隔热罩外壁11的内部，隔热罩内壁12的一端位于隔热罩外壁11的内部，隔热罩内壁12的另一端与隔热罩外壁11相连接，所述隔热罩外壁11的内周面与隔热罩内壁12的外周面构成冷却液管道13。
[0022]所述隔热罩外壁11的下方设置有与隔热罩外壁11相互垂直的入水口 111，入水口111的一端与冷却液管道13相通，入水口 111的另一端与发动机冷却系统中水栗的出水口相通，所述隔热罩外壁11的上方设置有与隔热罩外壁11相互垂直的出水口 112，出水口 112的一端与冷却液管道13相通，出水口 112的另一端与发动机冷却系统中节温器的入水口相通。
[0023]所述隔热罩内壁12的内周面与排气歧管2的外周面构成空气气腔14。
[0024]所述隔热罩外壁11的外周面上设置有单孔法兰113，隔热罩外壁11通过单孔法兰113与气缸盖3相连接。
[0025]所述排气歧管2的端部设置有四孔法兰21，排气歧管2通过四孔法兰21与气缸盖3相连接。
[0026]本实用新型的原理说明如下:
[0027]现有技术中，隔热罩并未对排气歧管进行正面全部包裹遮挡，使其不能完全阻隔排气歧管高温向发动机周边传递，同时，隔热罩自身热量不能有效散发，导致自身温度也很高，对周边零部件也会造成热辐射与热传递。本设计通过隔热罩对排气歧管全包裹，以阻隔排气歧管热量直接向外传递，同时，隔热罩外壁、隔热罩内壁之间形成一个冷却液管道，使得隔热罩内壁、隔热罩外壁、入水口、出水口形成一热交换器结构，进而解决隔热罩隔热效果差以及隔热罩自身温度高的问题。
[0028]本设计按照发动机的类型，设计排气歧管强制水冷隔热罩。本设计中隔热罩本体包括隔热罩外壁与隔热罩内壁，隔热罩外壁的内周面与隔热罩内壁的外周面构成冷却液管道，增加冷却液管道后，主要考虑的是发动机冷却液系统的水流量的增加，因此，本设计采用发动机冷却系统的冷却液进行循环降温，设计中冷却液的水流量选择至关重要。水流量过大则会加大发动机水栗的负担，同时过多的热量被带走有可能导致排气温度偏低;水流量过小可能则会在低速高温状态下由于不能及时将热量带走而导致“开锅”，从而对隔热罩和整个冷却系统造成损害，因此设计时需综合考虑。本设计以前期试验数据为基准进行初步的模拟计算，确定使用情况最恶劣的工况，该工况下确保冷却液不会出现“开锅”，同时考虑到发动机性能的一致性偏差，因此建议预留10%以上的安全系数，故冷却液的水流量需要在原来基础上提高20%左右。隔热罩出水口需布置在节温器之前，可以在热机阶段利用部分回收的热量来进行发动机加热。
[0029]工作情况说明:参见图1、图2，发动机正常运行后，排气歧管2的热量和封闭的空气气腔14进行热交换，空气气腔14的温度升高，从而导致与空气气腔14接触的隔热罩内壁12的温度逐渐升高;所述入水口 111的一端与冷却液管道13相通，入水口 111的另一端与发动机冷却系统中水栗的出水口相通，所述出水口 112的一端与冷却液管道13相通，出水口 112的另一端与发动机冷却系统中节温器的入水口相通，发动机正常运转后，冷却液由入水口 111进入冷却液管道13中后，冷却液沿冷却液管道13流动并经出水口 112流出，使得隔热罩内壁12与冷却液形成热交换进行冷却，从而将热量从排气歧管2的部位带走以达到降温的目的。
[0030]实施例1:
[0031]参见图1、图2,一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩，包括隔热罩本体1、冷却液管道13,所述隔热罩本体1的内周面包裹排气歧管2的外周面，所述冷却液管道13位于隔热罩本体1的内周面与隔热罩本体1的外周面之间；所述隔热罩本体1包括隔热罩外壁11与隔热罩内壁12,所述隔热罩内壁12套设于隔热罩外壁11的内部，隔热罩内壁12的一端位于隔热罩外壁11的内部，隔热罩内壁12的另一端与隔热罩外壁11相连接，所述隔热罩外壁11的内周面与隔热罩内壁12的外周面构成冷却液管道13。[〇〇32]实施例2:[〇〇33]基本内容同实施例1，不同之处在于:[〇〇34] 参见图1、图2,所述隔热罩外壁11的下方设置有与隔热罩外壁11相互垂直的入水口 111，入水口 111的一端与冷却液管道13相通，入水口 111的另一端与发动机冷却系统中水栗的出水口相通，所述隔热罩外壁11的上方设置有与隔热罩外壁11相互垂直的出水口 112， 出水口 112的一端与冷却液管道13相通，出水口 112的另一端与发动机冷却系统中节温器的入水口相通。[〇〇35]实施例3:
[0036]基本内容同实施例1，不同之处在于:
[0037]参见图1、图2,所述隔热罩内壁12的内周面与排气歧管2的外周面构成空气气腔 14〇[〇〇38]实施例4:
[0039]基本内容同实施例1，不同之处在于:
[0040]参见图1、图2,所述隔热罩外壁11的外周面上设置有单孔法兰113,隔热罩外壁11 通过单孔法兰113与气缸盖3相连接;所述排气歧管2的端部设置有四孔法兰21，排气歧管2 通过四孔法兰21与气缸盖3相连接。
【主权项】
1 ? 一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩，包括隔热罩本体(1)、冷却液管道(13 )，所述 隔热罩本体(1)设置于排气歧管(2)的外部，所述冷却液管道(13)位于隔热罩本体(1)与排 气歧管(2)之间，其特征在于:所述隔热罩本体(1)的内周面包裹排气歧管(2)的外周面，所 述冷却液管道(13)位于隔热罩本体(1)的内周面与隔热罩本体(1)的外周面之间。2.根据权利要求1所述的一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩，其特征在于:所述隔热 罩本体(1)包括隔热罩外壁(11)与隔热罩内壁(12)，所述隔热罩内壁(12)套设于隔热罩外 壁(11)的内部，隔热罩内壁(12)的一端位于隔热罩外壁(11)的内部，隔热罩内壁(12)的另 一端与隔热罩外壁(11)相连接，所述隔热罩外壁(11)的内周面与隔热罩内壁(12)的外周面 构成冷却液管道(13)。3.根据权利要求2所述的一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩，其特征在于:所述隔热 罩外壁(11)的下方设置有与隔热罩外壁(11)相互垂直的入水口( 111)，入水口( 111)的一端 与冷却液管道(13)相通，入水口(111)的另一端与发动机冷却系统中水栗的出水口相通，所 述隔热罩外壁(11)的上方设置有与隔热罩外壁(11)相互垂直的出水口(112)，出水口(112) 的一端与冷却液管道(13)相通，出水口(112)的另一端与发动机冷却系统中节温器的入水 口相通。4.根据权利要求2所述的一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩，其特征在于:所述隔热 罩内壁(12)的内周面与排气歧管(2)的外周面构成空气气腔(14)。5.根据权利要求2所述的一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩，其特征在于:所述隔热 罩外壁(11)的外周面上设置有单孔法兰(113)，隔热罩外壁(11)通过单孔法兰(113)与气缸 盖(3)相连接。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种发动机排气歧管强制水冷隔热罩，其特征 在于:所述排气歧管(2)的端部设置有四孔法兰(21)，排气歧管(2)通过四孔法兰(21)与气 缸盖(3)相连接。
【文档编号】F01N13/14GK205591995SQ201620432381
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月14日
【发明人】李兴章, 顾善愚, 邹利亚, 赵金朋, 刘夏
【申请人】东风商用车有限公司