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CN222228661U - 发动机的排气管组件及包括其的发动机和工程机械 - Google Patents

发动机的排气管组件及包括其的发动机和工程机械 Download PDF

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CN222228661U CN202420990288.0U CN202420990288U CN222228661U CN 222228661 U CN222228661 U CN 222228661U CN 202420990288 U CN202420990288 U CN 202420990288U CN 222228661 U CN222228661 U CN 222228661U
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China
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exhaust
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opening
exhaust pipe
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English (en)
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范增晓
徐礼祥
赵向阳
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Caterpillar Inc
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Caterpillar Inc
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Abstract

本实用新型涉及一种发动机的排气管组件、发动机和工程机械。该排气管组件包括具有朝上的排气口的排气弯管和导流装置。所述排气弯管的底部设置有开口;所述导流装置在所述开口下方处连接到所述排气弯管,并且所述导流装置具有入口和出口,其中所述入口与所述开口连通,所述出口设置成朝向发动机的外侧方向,以将从所述开口流出的雨水和/或废气向发动机的侧向引导。本实用新型的排气管组件不仅解决了从排气弯管流出的雨水夹杂废气中的灰尘流到其下方的空气滤清器上对其造成污染的问题,还解决了发动机废气中的杂质被空气滤清器吸附造成其性能下降的问题。

Description

发动机的排气管组件及包括其的发动机和工程机械
技术领域
本实用新型涉及发动机技术领域,尤其是涉及一种发动机的排气管组件、包括该排气管组件的发动机和包括该发动机的工程机械。
背景技术
工程机械的排气系统是指收集并且排放废气的系统,一般包括消音器和排气尾管(也称排气弯管),也可包括后处理系统。有些工程机械需要向上排气,即排气尾管的出口竖直向上布置且呈开放式结构。这导致雨水能够轻易进入排气尾管内。雨水由排气尾管倒灌进排气系统后,可能会造成消音器或后处理系统内部发生腐蚀,影响它们的正常使用或降低其使用寿命。
为解决雨水倒灌的问题,现有技术中的位于消音器下游的排气尾管在底部开设有用于排出管内的雨水的切槽,这虽然解决了雨天快速排水防止雨水倒灌的问题,但是也造成了如下问题:由于排气尾管的下方还布置有空气滤清器或其他一些设备,则从该切槽流出的雨水流到下方的设备例如空气滤清器上;而且由于发动机废气从排气尾管的下方切槽漏排出,长时间运行后,雨水夹杂黑色烟尘落在下方的设备上,在其上形成污渍。而且从切槽漏排的发动机废气容易被下方的空气滤清器吸附,其中的杂质额外地降低了空气滤清器的性能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述至少一个问题和/或其他问题。
为实现上述目的,根据本实用新型的一个方面,提供了一种发动机的排气管组件,所述排气管组件包括具有朝上的排气口的排气弯管和导流装置。所述排气弯管的底部设置有开口;所述导流装置在所述开口下方处连接到所述排气弯管,并且所述导流装置具有入口和出口,其中所述入口与所述开口连通,所述出口设置成朝向发动机的外侧方向,以将从所述开口流出的雨水和/或废气向发动机的侧向引导。
根据本实用新型的一种示例,所述发动机包括空气滤清器,所述空气滤清器在发动机的高度方向上位于所述排气管组件的下方,并且所述导流装置位于所述排气弯管的所述开口与所述空气滤清器之间。
根据本实用新型的一种示例,所述导流装置被构造成导管,所述入口形成于所述导管的壁上且所述入口的形状适于包围所述开口,所述导管的至少一端开放以形成所述出口。
根据本实用新型的一种示例,所述导管相对于水平方向倾斜地延伸,并且至少所述导管的在发动机的高度方向上位于下方的一端形成所述出口。
根据本实用新型的一种示例,所述导流装置包括在所述开口下方处连接至所述排气弯管的壁外侧的筒状接头,所述筒状接头的内径与所述开口的大小相匹配。
根据本实用新型的一种示例,所述导流装置还包括内部具有流体通道的转接头,所述转接头包括与所述筒状接头连接的第一部分以及与所述第一部分具有夹角并设置有所述出口的第二部分,其中所述夹角被构造成使所述第二部分相对于水平方向向下倾斜地延伸。
根据本实用新型的一种示例,所述排气管组件还包括被连接到所述导流装置的出口的管路,所述管路延伸到所述发动机的一侧。
根据本实用新型的一种示例,所述导流装置在所述开口下方以对流体密封的方式连接到所述排气弯管。
根据本实用新型的另一方面提供了一种发动机,该发动机包括空气滤清器和根据如上所述的排气管组件,其中所述空气滤清器在发动机的高度方向上位于所述排气管组件的下方。
根据本实用新型的又一方面提供了一种工程机械,该工程机械包括根据如上所述的排气管组件或发动机。
本实用新型的发动机的排气管组件通过在排气弯管的底部设置开口,并在该开口的下方设置其出口设置成朝向发动机的外侧方向的导流装置,使得雨水和/或废气能够经由导流装置被引导到发动机的一侧,例如直接在发动机的侧方落到地面,不仅解决了从排气弯管流出的雨水夹杂废气中的灰尘流到其下方的空气滤清器上对其造成污染的问题,还解决了发动机废气中的杂质被空气滤清器吸附造成其性能下降的问题。
附图说明
本实用新型的特征和优点将通过下文参照附图提供的详细描述而得以清楚地理解。应理解的是,下列附图仅仅是示意性的且并非一定按比例绘制,因而不能视为对本实用新型的限制,其中:
图1示出根据本实用新型的一个示例性实施例的排气管组件的立体图。
图2示出图1所示的排气管组件的主视图。
图3示出图2所示的排气管组件的沿A-A线的剖视图。
图4示出根据本实用新型的另一个示例性实施例的排气管组件的立体图。
图5示出图4所示的排气管组件的侧视图。
图6示出图5所示的排气管组件的沿B-B线的剖视图。
图7示出图6所示的排气管组件的C处的放大图。
附图标记说明:
1、排气弯管;11、排气口;12、开口;2、导流装置;21、入口;22、出口;3、导管;4、筒状接头;5、转接头;51、流体通道;52、第一部分;53、第二部分;α、夹角。
具体实施方式
下面参照附图描述本实用新型的实施例。在下面的描述中,阐述了许多具体细节以便使所属领域的技术人员更全面地了解和实现本实用新型。但是,对所属领域的技术人员明显的是,本实用新型的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外,应当理解的是,本实用新型并不局限于所介绍的特定实施例。相反,可以考虑用下面所述的各项特征和要素的任意组合来实施本实用新型,而无论它们是否涉及不同的实施例。
在本实用新型的描述中,所使用的“上”、“下”、“上方”、“下方”、“上面”、“下面”等表述是相对于工程机械在其上运行的地面而言,其中更靠近地面的方位为“下”,反之为“上”。本文中的“高度方向”是指相对于地面而言的竖直方向。
在本文中使用了例如“第一”、“第二”等术语来描述本申请的元件,这些术语仅用于区分各个元件,而不是用于限制这些元件的本质、顺序或数目。用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思,并且是指除了列出的要素/组成部分之外还可存在另外的要素/组成部分。
图1至图4示出了根据本实用新型的第一实施例的发动机的排气管组件。如图1和图2所示,根据该实施例的排气管组件可以包括排气弯管1和导流装置2。排气弯管1可由大致沿水平方向延伸的第一端部、沿竖直方向延伸的第二端部、以及由第一端部的一端向第二端部的下端倾斜延伸的连接部连接而成。在第一端部的远离连接部的一端可设置有法兰盘,并在第二端部的远离连接部的一端用作排气口11。在排气弯管1的底部(第一端部)设置有开口12,该开口12与排气弯管1的内腔连通,以排出经由排气口11进入排气弯管1的雨水。导流装置2具有包围该开口12的入口21,并在入口21的下方处连接到排气弯管1。导流装置2还具有设置成朝向发动机的外侧方向的出口22。由此,可以接住从开口12处流出的雨水,并将雨水和/或废气向发动机的侧向引导。
可以理解的是,本实用新型的发动机是指发动机总成,即可以包括发动机主体、空气滤清器和消音器等部件。“发动机的外侧方向”是远离发动机主体(例如其中心面)以及其上的部件的侧向方向。在本实用新型的示例中,发动机主体、空气滤清器和消音器可在发动机的高度方向上由下至上排列设置,排气弯管1经由法兰盘连接至消音器的下游,排气弯管1在高度方向上位于空气滤清器和发动机主体的上方。导流装置2在发动机的高度方向上位于排气弯管1的开口12与空气滤清器之间。通过导流装置2将排气弯管1的开口12处流出的雨水和/或废气引导向发动机的侧向,可以避免雨水落到或流到下方的空气滤清器和/或发动机主体上,并避免空气滤清器吸入从开口12漏排的废气,并且避免雨水混杂废气后产生的混合物流到或落在下方的空气滤清器和发动机主体上形成污渍。在一个具体的实施例中,每个发动机主体可以设置两个并排的空气滤清器,并且设置有两个并排的排气弯管1,其中一个导流装置2的出口22朝向发动机的一侧,另一个导流装置2的出口可朝向发动机的另一侧。
如图1和图2所示,根据该实施例的导流装置2可以被构造成导管3。在本实施例中,开口12可为两个并排设置在排气弯管1的底部的狭槽。在其他一些实施例中,开口12的形状可以是例如圆形、方形等任意形状的孔,还可以是多个间隔设置的小孔状结构。入口21形成于导管3的壁上,并且入口21的形状适于包围开口12,这有利于在导管3通过例如焊接的连接方式在开口12处密封连接于排气弯管1时能够包封开口12,以将所有的经由开口12流出的雨水和/或废气引导进入导管3内。导管3的至少一端具有开口以形成出口。
优选地,导管3可以倾斜地设置,并在至少下端开放以形成出口22。由此,有利于进入排气弯管1后能够顺利排出。可以理解的是,导管3也可以是水平设置,并将其一端开口或两端都开口。在本实施例中,导管3相对于水平方向倾斜地延伸,并且出口22可以包括导管3的在高度方向上位于下方的一端的开口。这样,由开口12处流出的雨水可以由于自重更便于从导管3的下端流出。导管3的在高度方向上位于上方的一端也可以开放以形成出口22。在较大的雨水流量下,两个出口便于雨水快速流出。在较小的流量下,下方的开口用于雨水的排出,而上方的开口用于废气的排出。
在进一步的实施例中,导流装置2还可以包括连接到导管3的出口22的管路(未示出)。该管路可以是软质或硬质材料制成的导流管,优选为软管。在这种情况下,导管3的出口22并没有完全伸出到发动机的外侧位置,而是通过管路对导管3延长,通过管路将雨水和/或废气引导到发动机的一侧。
图4至图7示出了本实用新型的第二实施例的发动机的排气管组件。下面主要描述第二实施例与第一实施例的不同之处,而与第一实施例中实质相同或相似的内容则将省略或仅简单提及。
根据第二实施例的排气管组件同样可以包括排气弯管1和导流装置2。并且排气弯管1的底部具有开口12,同样通过导流装置2将经由开口12处流出的雨水和/或废气引导向发动机的侧向。然而,在第二实施例中,开口12被构造成圆形孔,导流装置2可以包括在开口12处以对流体密封的方式连接至排气弯管1的壁外侧的筒状接头4。筒状接头4具有一定的厚度且其内径与开口12的大小相匹配,由此可以使得筒状接头4的一端与排气弯管1的壁外侧具有重叠部分,便于将筒状接头4通过焊接或粘接的方式固定在排气弯管1上。可以理解的是,开口12还可以构造成前文中所列举的其他一些结构形式的开口,只需将筒状接头4的内径设置为完全包围开口12即可。
进一步地,如图4至图7所示,导流装置2还包括转接头5。转接头5内具有流体通道51,且可以包括如图7所示的位于上侧的第一部分52和位于下侧的第二部分53。第二部分53与第一部分52形成夹角α,并由第一部分52的一端向图7所示的下侧倾斜地延伸,由此使得设置在第二部分53的远离第一部分52的一端的出口22能够朝向发动机的外侧方向。流体通道51沿第一部分52和第二部分53的中心轴线贯通该转接头5。优选地,导流装置2还可以包括被连接到第二部分53的管路,其经由出口22与转接头5流体连通,并延伸到所述发动机的一侧,由此引导由开口12处流出的雨水和废气流动到发动机的外侧。由于导流装置2包括管路,转接头的第二部分53不需要延伸到发动机的外侧,而是经由管路延长到发动机的外侧。优选地,第二部分53的外周可设置台阶部,在第一部分52例如通过螺纹连接的方式连接在筒状接头4内时,该台阶部能够抵接在筒状接头4的端面以定位该转接头5。
本实用新型还提供了一种包括空气滤清器和上述排气管组件的发动机,其中空气滤清器在发动机的高度方向上位于排气管组件的下方。
本实用新型还提供了一种包括上述排气管组件或发动机的工程机械。
工业适用性
根据本实用新型的排气管组件适用于具有向上的排气口的排气弯管的发动机,尤其适用于该排气弯管下方设置有空气滤清器、发动机主体和/或其他一些设备的工程机械。然而应当理解,根据本实用新型的发动机的排气管组件也可以用于具有向上的排气口的排气管并且在排气管的排出雨水的位置下方设置有其他部件的车辆。
下面对本实用新型的两个实施例的工作过程进行描述。当雨水经由排气口11进入排气弯管1后,雨水汇集在该排气弯管1的底部并混合部分废气,经由开口12进入导流装置2(第一实施例的导管3或第二实施例的筒状接头4和转接头5)。
在第一实施例中,雨水和/或废气进入导管3,由于导管3相对于水平方向倾斜地延伸,并且其位于下方的一端开放以形成出口22。由此,进入导管3中的雨水可以由于自重而由导管3下端的开口流出。在导管3直接延伸到发动机的外侧的示例中,雨水和/或废气进入导管3的出口直接排出到发动机的外侧。在导管3较短而未延伸到发动机的外侧的示例中,雨水和/或废气借由从导管3延伸的管路排出到发动机的一侧。因此,雨水不会流到排气管下方的发动机部件例如空气滤清器上,不会造成对其的污染,而且不会导致空气滤清器吸入由排气弯管的开口12漏排的废气。
在第二实施例中,雨水和/或废气经由筒状接头4和转接头5的第一部分52而进入第二部分53,由于第二部分53相对于水平方向倾斜地向下延伸,并在其远离第一部分的一端(即下端)设置出口22。由此,进入第二部分53的雨水可以由于自重而由出口22流出。在转接头5还连接有管路的情况下,雨水和/或废气借助管路排出到发动机的一侧。
如上所述,根据本实用新型的发动机的排气管组件中,通过在排气弯管1的底部设置开口12,并在开口12处设置能够包封该开口12的导流装置2。导流装置2的入口21与开口12连通,出口22设置成朝向发动机的外侧方向。使得雨水和/或废气能够直接从发动机的侧方落到地面,不仅解决了排气弯管1的雨水冲刷其下方的空气滤清器的问题,还解决了发动机工作时不完全燃烧产生的杂质混杂废气被空气滤清器吸附而影响空气滤清器的性能的问题。
对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下,可对上文所公开的实施例做出各种修改和变型。根据本说明书所公开的对本实用新型的实践,本实用新型的其它实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。本说明书及其公开的示例应被认为只是例示性的,本实用新型的真正范围由所附权利要求及其等同物指定。

Claims (10)

1.一种发动机的排气管组件,其特征在于,所述排气管组件包括:
具有朝上的排气口(11)的排气弯管(1),其中所述排气弯管(1)的底部设置有开口(12);以及
导流装置(2),所述导流装置(2)在所述开口(12)下方处连接到所述排气弯管(1),并且所述导流装置(2)具有入口(21)和出口(22),其中所述入口(21)与所述开口(12)连通,所述出口(22)设置成朝向发动机的外侧方向,以将从所述开口(12)流出的雨水和/或废气向发动机的侧向引导。
2.根据权利要求1所述的排气管组件,其特征在于,所述发动机包括空气滤清器,所述空气滤清器在发动机的高度方向上位于所述排气管组件的下方,并且所述导流装置(2)位于所述排气弯管(1)的所述开口(12)与所述空气滤清器之间。
3.根据权利要求1所述的排气管组件,其特征在于,所述导流装置(2)被构造成导管(3),所述入口(21)形成于所述导管(3)的壁上且所述入口(21)的形状适于包围所述开口(12),所述导管(3)的至少一端开放以形成所述出口(22)。
4.根据权利要求3所述的排气管组件,其特征在于,所述导管(3)相对于水平方向倾斜地延伸,并且所述导管(3)的至少在发动机的高度方向上位于下方的一端开放以形成所述出口(22)。
5.根据权利要求1所述的排气管组件,其特征在于,所述导流装置(2)包括在所述开口(12)下方处连接至所述排气弯管(1)的壁外侧的筒状接头(4),所述筒状接头(4)的内径与所述开口(12)的大小相匹配。
6.根据权利要求5所述的排气管组件,其特征在于,所述导流装置(2)还包括内部具有流体通道(51)的转接头(5),所述转接头(5)包括与所述筒状接头(4)连接的第一部分(52)以及与所述第一部分(52)具有夹角(α)并设置有所述出口(22)的第二部分(53),其中所述夹角(α)被构造成使所述第二部分(53)相对于水平方向向下倾斜地延伸。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的排气管组件,其特征在于,所述排气管组件还包括被连接到所述导流装置的所述出口(22)的管路,所述管路延伸到所述发动机的一侧。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的排气管组件,其特征在于,所述导流装置(2)在所述开口(12)下方以对流体密封的方式连接到所述排气弯管(1)。
9.一种发动机,其特征在于,所述发动机包括空气滤清器和根据权利要求1至8中任一项所述的排气管组件,其中所述空气滤清器在发动机的高度方向上位于所述排气管组件的下方。
10.一种工程机械,其特征在于,包括根据权利要求1至8中任一项所述的排气管组件或根据权利要求9所述的发动机。
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