用于车辆的排气装置及具有其的车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于车辆的排气装置及具有其的车辆。其中，车辆包括发动机，发动机内设有相互独立的冷却水套和燃烧室。用于车辆的排气装置包括：排气管、冷却件、暖风管和控制装置。排气管适于与燃烧室相连。冷却件连接至排气管，冷却件内或冷却件与排气管之间限定出用于流通冷却液的冷却腔。暖风管适于与冷却水套相连以限定出第一流通通道，且暖风管与冷却腔相连以限定出第二流通通道。控制装置设在第一流通通道和第二流通通道上以控制第一流通通道和第二流通通道中的其中一个导通。根据本实用新型的用于车辆的排气装置，从而减少车辆油耗及发动机的摩擦损失，加快暖风管的加热速度，进而提高车辆的使用舒适度。
【专利说明】用于车辆的排气装置及具有其的车辆【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种车辆及其排气装置。
【背景技术】
[0002]冬季由于气温较低，因此在车辆启动后的一段时间内冷却液进行小循环。具体而言，冷却液从发动机流出后，直接流入暖风管以加热暖风。在冷却液进行小循环期间，暖风热得较慢，且冷却液温度较低。冷却液温度过低会增加整车油耗及发动机的摩擦损失，因此存在一定的技术缺陷。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型的一个目的在于提供一种用于车辆的排气装置，该用于车辆的排气装置可在车辆启动时加快发动机的冷却液及暖风的加热速度，从而降低整车油耗及发动机的摩擦损失。
[0004]本实用新型的另一个目的在于提供一种具有上述用于车辆的排气装置的车辆。
[0005]根据本实用新型的用于车辆的排气装置，其中，所述车辆包括发动机，所述发动机内设有相互独立的冷却水套和燃烧室，用于车辆的排气装置包括:排气管，所述排气管适于与所述燃烧室相连；冷却件，所述冷却件适于与所述冷却水套相连，所述冷却件连接至所述排气管，所述冷却件内或所述冷却件与所述排气管之间限定出用于流通冷却液的冷却腔；暖风管，所述暖风管适于与所述冷却水套相连以限定出用于流通冷却液的第一流通通道，且所述暖风管与所述冷却腔相连以限定出用于流通冷却液的第二流通通道；控制装置，所述控制装置设在所述第一流通通道和所述第二流通通道上以控制所述第一流通通道和所述第二流通通道中的其中一个导通。
[0006]根据本实用新型的用于车辆的排气装置，通过设有连接至排气管的冷却件，使得在温度过低时，冷却液可在吸收废气的热量后再提供暖风管热量，从而避免流回发动机的冷却液的温度过低，使得发动机尽早地达到适宜的温度区间，进而减少车辆油耗及发动机的摩擦损失。同时，由于冷却液在吸收了废气的热量后再流入暖风管，从而加快了暖风管的加热速度，提高车辆的使用舒适度。
[0007]另外，根据本实用新型的用于车辆的排气装置还可具有如下附加技术特征:
[0008]在本实用新型的一些实施例中，所述冷却件外套在所述排气管上。由此，废气的热量可通过排气管的管壁传递至冷却件，同时使得排气管及冷却件的结构简单、制作容易。
[0009]具体地，所述冷却件的内壁与所述排气管的外壁之间限定出所述冷却腔。由此，可提高排气管内的废气与冷却腔内的冷却液之间的热交换效率。
[0010]在本实用新型的一些实施例中，所述控制装置为三通阀，所述三通阀适于与所述冷却水套相连，且所述三通阀分别与所述暖风管和所述冷却腔相连。由此，控制装置可控制第一流通通道和第二流通通 道中的其中一个导通。
[0011]进一步地，用于车辆的排气装置还包括用于检测流入到所述三通阀内的冷却液的温度的温度检测器。从而提高三通阀控制的准确度。
[0012]在本实用新型的一些具体实施例中，用于车辆的排气装置还包括单向阀，所述单向阀设在所述第二流通通道上以在从所述冷却腔到所述暖风管的方向上单向导通所述第二流通通道。从而避免第一流通通道和第二流通通道之间的相互干涉。
[0013]在本实用新型的一些具体实施例中，用于车辆的排气装置还包括放气阀，所述放气阀设在所述冷却件上以排放所述冷却腔内的气体。从而保证冷却腔内的气压维持在适宜范围内，避免冷却腔内气压过大导致第二流通通道堵塞。
[0014]在本实用新型的一些具体实施例中，所述冷却腔的出口位于所述冷却腔的最下方。由此，可保证冷却腔内的冷却液的流动性，同时，当第二流通通道关闭时，可减少冷却腔内存留的冷却液。
[0015]可选地，所述冷却件和所述排气管为一体成型件。由此，可提高冷却件与排气管之间连接的牢固性，保证冷却腔的密封性。
[0016]根据本实用新型的车辆，包括根据本实用新型上述的用于车辆的排气装置。
[0017]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0019]图1是根据本实用新型实施例的车辆的结构示意图；
[0020]图2是根据本实用新型实施例的温度检测器、行车电脑、三通阀、排气管、放气阀、单向阀和暖风管关系之间的示意图；
[0021]图3是根据本实用新型实施例的冷却件及相应的排气管和放气阀的结构示意图。
[0022]附图标记:
[0023]车辆100、第一流通通道P、第二流通通道R、
[0024]发动机10、冷却水套11、燃烧室12、暖风管30、排气管40、排气管的外壁41、冷却件50、冷却件的内壁51、冷却腔52、冷却腔的入口 A、冷却腔的出口 B、控制装置60、三通阀61、第一阀口 C、第二阀口 D、第三阀口 E、行车电脑70、温度检测器71、单向阀72、放气阀73
【具体实施方式】
[0025]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0026]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0027]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0028]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0029]下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的用于车辆100的排气装置。其中，如图1所示，车辆100包括发动机10，发动机10内设有相互独立的燃烧室12和冷却水套11，燃烧室12是发动机10内燃料燃烧的腔室，燃料在燃烧室12内燃烧产生的热量使发动机10的温度过高。冷却水套11内具有冷却液以降低发动机10的温度，保证发动机10处于正常运行的温度区间内。
[0030]根据本实用新型实施例的用于车辆100的排气装置，如图1和图2所示，包括:暖风管30、排气管40、冷却件50和控制装置60。
[0031]暖风管30与冷却水套11相连，暖风管30内的冷却液的热量可用于提高车内温度、玻璃窗的除雾、除雪等。
[0032]暖风管30和冷却水套11限定出用于流通冷却液的第一流通通道P。在第一流通通道P上，冷却液先在冷却水套11内吸收发动机10的热量，之后冷却液流入暖风管30以与暖风管30外的空气进行换热而形成热空气。从暖风管30内流出的冷却液为低温冷却液，低温冷却液最终流回冷却水套11，以使得第一流通通道P内的冷却液形成循环流动。
[0033]燃料在燃烧室12内燃烧后生成废气，排气管40与燃烧室12相连以排放废气。其中，“排气管”指的是邻近燃烧室12的那一部分管道。冷却件50连接至排气管40，冷却件50内可设有冷却腔52，冷却件50也可与排气管40之间限定出冷却腔52。冷却腔52用于流通冷却液，由此，排气管40内的废气与冷却腔52内的冷却液进行热交换，冷却腔52内的冷却液在吸收排气管40内的废气的热量后温度上升。冷却腔52具有入口 A和出口 B，入口A与冷却水套11相连，出口 B与暖风管30相连。
[0034]冷却水套11、冷却腔52和暖风管30限定出用于流通冷却液的第二流通通道R。在第二流通通道R上，冷却液先在冷却水套11内吸收发动机10的热量，然后流入冷却腔52吸收排气管40内废气的热量，此时冷却液为高温冷却液。高温冷却液从冷却腔52内流入暖风管30，以与暖风管30外的空气进行换热而形成热空气。从暖风管30内流出的冷却液为低温冷却液，低温冷却液最终流回冷却水套11，以使得第二流通通道R内的冷却液形成循环流动。
[0035]控制装置60设在第一流通通道P和第二流通通道R上以控制第一流通通道P和第二流通通道R中的其中一个导通，也就是说，第一流通通道P和第二流通通道R中的其中一个处于导通状态，第一流通通道P和第二流通通道R中的另一个处于关闭状态。具体地，在车辆100刚刚启动时，尤其在冬季启动时，由于室外温度较低，因此从冷却水套11内流出的冷却液的温度较低，此时控制装置60控制第一流通通道P关闭、第二流通通道R导通。在车辆100启动一段时间后，由于发动机10的温度升高，因此从冷却水套11内流出的冷却液的温度较高，此时控制装置60控制第一流通通道P导通、第二流通通道R关闭。
[0036]下面参照图1详细描述控制装置60的控制模式。
[0037]当控制装置60控制第一流通通道P关闭、第二流通通道R导通时，冷却水套11内的冷却液依次流经冷却腔52和暖风管30，暖风管30内的冷却液最终再流回冷却水套11。由此，可避免流回冷却水套11内的冷却液的温度过低，使得发动机10尽早地达到适宜的温度区间，从而减少车辆100油耗及发动机10的摩擦损失。同时，由于冷却液在冷却腔52内吸收了废气的热量后再流入暖风管30，从而加快了暖风管30的加热速度，提高车辆100的使用舒适度。
[0038]当控制装置60控制第一流通通道P导通、第二流通通道R关闭时，冷却水套11内的冷却液直接流入暖风管30，暖风管30内的冷却液最终再流回冷却水套11。由此，冷却液的热量可用于提高车内温度，从而在保证冷却液对发动机10的冷却效果的前提下，提高冷却液的热量的利用率。
[0039]根据本实用新型实施例的用于车辆100的排气装置，通过设有连接至排气管40的冷却件50，使得在温度过低时，冷却液可在吸收废气的热量后再提供暖风管30热量，从而避免流回发动机10的冷却液的温度过低，使得发动机10尽早地达到适宜的温度区间，进而减少车辆100油耗及发动机10的摩擦损失。同时，由于冷却液在吸收废气的热量后再流入暖风管30，从而加快暖风管30的加热速度，提高车辆100的使用舒适度。
[0040]在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，冷却件50外套在排气管40上，由此，废气的热量可通过排气管40的管壁传递至冷却件50，同时，使得排气管40及冷却件50的结构简单、制作容易。在图3所示的具体示例中，排气管40为圆管，冷却件50形成为圆环形，冷却件50贴在排气管40的外壁41上，由此，可提高排气管40内的废气与冷却腔52内的冷却液之间的热交换效率。
[0041]具体地，如图3所示，冷却件50的内壁51与排气管40的外壁41之间限定出冷却腔52，也就是说，排气管40的外壁41构成冷却腔52的内壁。由此，可进一步提高排气管40内的废气与冷却腔52内的冷却液之间的热交换效率。
[0042]可选地，冷却件50和排气管40为一体成型件，由此，可提高冷却件50与排气管40之间连接的牢固性，保证冷却腔52的密封性。在本实用新型的一个具体示例中，冷却件50和排气管40为一体铸造成型件，由此，可便于冷却件50和排气管40的大批量生产。当然，本实用新型不限于此，冷却件50还可与排气管40之间为焊接连接，从而在保证冷却腔52的密封性的前提下，降低冷却件50和排气管40的加工难度。
[0043]在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，控制装置60为三通阀61，三通阀61适于与冷却水套11相连，且三通阀61分别与暖风管30和冷却腔52相连。其中，三通阀61具有第一阀口 C、第二阀口 D和第三阀口 E，第一阀口 C连接冷却水套11、第二阀口 D连接暖风管30，第三阀口 E连接冷却腔52。
[0044]具体地，第一阀口 C与第二阀口 D和第三阀口 E中的其中一个连通。当第一阀口C和第二阀口 D连通时，冷却水套11和暖风管30连通，此时第一流通通道P导通。当第一阀口 C和第三阀口 E连通时，冷却水套11和冷却腔52连通，此时第二流通通道R导通。由此，控制装置60可控制第一流通通道P和第二流通通道R中的其中一个导通。
[0045]在本实用新型的一些具体实施例中，三通阀61为温度控制式三通阀，具体地，三通阀61可根据流入到三通阀61内的冷却液的温度自动调节三通阀61的工作状态。
[0046]在本实用新型的另一些具体实施例中，三通阀61为电控式三通阀，从而提高用于车辆100的排气装置的自动化程度。具体地，车辆100中设有行车电脑70 (简称ECU)，行车电脑70连接三通阀61，三通阀61根据行车电脑70的电控信号调节三通阀61的工作状态。其中，行车电脑70可为仅用于控制三通阀61的电子控制元件，行车电脑70也可为整车的电子控制系统。
[0047]进一步地，如图1所示，为提高电控式三通阀61控制的准确度，用于车辆100的排气装置还包括温度检测器71。温度检测器71用于检测流入到三通阀61内的冷却液的温度，行车电脑70与温度检测器71连接，行车电脑70根据温度检测器71检测到的温度控制三通阀61的工作状态。
[0048]具体地，行车电脑70中设有预定温度，当温度检测器71检测到的温度大于预定温度时，行车电脑70控制三通阀61的第一阀口 C和第二阀口 D连通，此时第一流通通道P导通，当温度检测器71检测到的温度小于预定温度时，行车电脑70控制三通阀61的第一阀口 C和第三阀口 E连通，此时第二流通通道R导通。
[0049]在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，用于车辆100的排气装置还包括单向阀72，单向阀72设在第二流通通道R上，单向阀72在从冷却腔52到暖风管30的方向上单向导通第二流通通道R，从而避免第一流通通道P和第二流通通道R之间的相互干涉。
[0050]具体地，如图1所示，单向阀72设在冷却件50和暖风管30之间，当第二流通通道R导通时，单向阀72打开。当第二流通通道R关闭时，第一阀口 C和第三阀口 E切断。此时，冷却腔52内仍存留部分冷却液，由于冷却腔52内的压强大于暖风管30内的压强，且冷却液在冷却腔52内吸热使得压强增加，因此单向阀72两端存在压力差，此时冷却腔52内的冷却液通过单向阀72流入暖风管30。当冷却液从冷却腔52到暖风管30的方向上的流动停止时，单向阀72关闭。
[0051]可选地，如图3所示，冷却腔52的出口 B位于冷却腔52的最下方，此时，冷却腔52内的冷却液可受重力作用汇聚于出口 B处，由此，可保证冷却腔52内的冷却液的流动性，同时，当第二流通通道R关闭时，可减少冷却腔52内存留的冷却液。
[0052]在本实用新型的一些具体实施例中，如图1和图3所示，用于车辆100的排气装置还包括放气阀73，放气阀73设在冷却件50上以排放冷却腔52内的气体。具体地，当冷却腔52内的蒸汽压达到一定值时，放气阀73开启，从而保证冷却腔52内的气压维持在适宜范围内，避免冷却腔52内气压过大导致第二流通通道R堵塞。可选地，放气阀73可为机械式放气阀，放气阀73也可为电控式放气阀。
[0053]根据本实用新型实施例的用于车辆100的排气装置，通过设有三通阀61来控制第一流通通道P和第二流通通道R中的其中一个导通，从而简化排气装置的结构，降低成本。同时，由于设有行车电脑70和温度检测器71，从而提高三通阀61控制的自动化程度及控制的精确度。又由于第二流通通道R上设有单向阀72，从而避免第一流通通道P和第二流通通道R之间的相互干涉。另外，由于冷却件50上设有放气阀73，从而保证冷却腔52内的蒸汽压处于适宜的区间，进而保证第二流通通道R的导通。
[0054]根据本实用新型实施例的车辆100，包括根据本实用新型实施例的用于车辆100的排气装置。[0055]根据本实用新型实施例的车辆100，通过设有上述排气装置，从而避免流回发动机10的冷却液的温度过低，使得发动机10尽早地达到适宜的温度区间，进而减少车辆100油耗及发动机10的摩擦损失。同时，由于暖风管30的加热速度加快，从而提高车辆100的使用舒适度。
[0056]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0057]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种用于车辆的排气装置，所述车辆包括发动机，所述发动机内设有相互独立的冷却水套和燃烧室，其特征在于，包括: 排气管，所述排气管适于与所述燃烧室相连； 冷却件，所述冷却件适于与所述冷却水套相连，所述冷却件连接至所述排气管，所述冷却件内或所述冷却件与所述排气管之间限定出用于流通冷却液的冷却腔； 暖风管，所述暖风管适于与所述冷却水套相连以限定出用于流通冷却液的第一流通通道，且所述暖风管与所述冷却腔相连以限定出用于流通冷却液的第二流通通道； 控制装置，所述控制装置设在所述第一流通通道和所述第二流通通道上以控制所述第一流通通道和所述第二流通通道中的其中一个导通。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的排气装置，其特征在于，所述冷却件外套在所述排气管上。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的排气装置，其特征在于，所述冷却件的内壁与所述排气管的外壁之间限定出所述冷却腔。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的排气装置，其特征在于，所述控制装置为三通阀，所述三通阀适于与所述冷却水套相连，且所述三通阀分别与所述暖风管和所述冷却腔相连。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的排气装置，其特征在于，还包括用于检测流入到所述三通阀内的冷却液的温度的温度检测器。
6.根据权利要求1所述的用于车辆的排气装置，其特征在于，还包括单向阀，所述单向阀设在所述第二流通通道上以在从所述冷却腔到所述暖风管的方向上单向导通所述第二流通通道。
7.根据权利要求1所述的用于车辆的排气装置，其特征在于，还包括放气阀，所述放气阀设在所述冷却件上以排放所述冷却腔内的气体。
8.根据权利要求1所述的用于车辆的排气装置，其特征在于，所述冷却腔的出口位于所述冷却腔的最下方。
9.根据权利要求1所述的用于车辆的排气装置，其特征在于，所述冷却件和所述排气管为一体成型件。
10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的用于车辆的排气装置。
【文档编号】B60H1/04GK203614181SQ201320747390
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】高歌, 赵艳丹, 焦春晖 申请人:北汽福田汽车股份有限公司