一种水套排气管用冷却水路及发动机的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉一种水套排气管用冷却水路及发动机。


背景技术：

2.目前，发动机排气管分干式排气管和湿式排气管两种，气体再由发动机的气缸内燃烧排出后，通过排气管将各缸汇总，涡轮前排气管内气体温度会在750℃-800℃左右，但目前所使用的增压器涡端叶轮耐温极限为750℃，故存在涡前温度超限致使增压器可靠性及寿命降低的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型公开了一种水套排气管及发动机，用于保证发动机高负荷时的可靠性和中低负荷时发动机的性能和排放的目的。
4.为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
5.第一方面，本实用新型提供一种水套排气管用冷却水路，包括：
6.水套排气管，所述水套排气管包括过渡段，所述过渡段上设置有过渡水路；
7.与水套排气管连通的排气弯管，所述排气弯管具有进水通路与出水通路，所述进水管路一端与所述过渡水路连通，另一端与所述出水通路连通；
8.安装于所述排气弯管的涡轮；
9.进水管路，所述进水管路与所述过渡水路连接，所述进水管路包括第一冷却水路与第二冷却水路，所述第一冷却水路内部用于输送第一介质，所述第二冷却水路内部用于输送第二介质，所述第一介质的温度低于所述第二介质的温度；
10.测温组件，所述测温组件安装于所述排气弯管靠近所述涡轮的一端，用于测量所述排气弯管内部气体的温度；
11.控制阀组，所述控制阀组安装于所述第一冷却水路，用于调节所述第一冷却水路的流量；
12.所述测温组件与所述控制阀组信号连接。
13.本实用新型中包括两条内部介质温度不同的第一冷却水路与第二冷却水路，从而进水管路中的冷却液在由经过渡水路进入至过渡段后，其能够在压差的作用下进入至排气弯管的进水通路中，通过进水通路与出水通路之间的配合，能够使得外界冷却水在排气弯管内部进行循环，对排气弯管内部的气体进行降温，此外第一冷却水路上设有与测温组件信号连接的控制阀组，在本实用新型中的排气弯管内部气体温度过高时，测温组件能够将高温检测并反馈给控制阀组，使得控制阀组在排气弯管内部气体温度过高时处于开启状态，从而使得外界的低温冷却水能够进入至排气弯管内部，进一步使得排气弯管内部气体的温度被精准控制，使气体保持在涡轮正常工作可承受的温度范围之内，避免了因排气弯管内部气体温度过高而导致涡轮发生损坏现象的发生，延长了涡轮的使用寿命。
14.可选地，所述水套排气管上设有冷却通道，所述冷却通道的入水端用于与气缸盖
的出水端连接。
15.可选地，所述测温组件包括涡前排温传感器。
16.可选地，还包括排水弯管，所述排水弯管一端与所述出水通路连接，另一端与所述水套排气管连接。
17.可选地，所述控制阀组包括电控水阀。
18.可选地，还包括出水总管，所述出水总管设置于所述水套排气管远离所述排气弯管的一端，与所述冷却通道连接。
19.可选地，还包括温度传感器，所述温度传感器安装于所述出水总管的一端，用于检测所述出水总管内部液体的温度。
20.可选地，还包括节温器，所述节温器通过所述出水总管与所述水套排气管连接。
21.第二方面，本实用新型提出一种发动机，包括气缸盖以及如上述任一项所述的水套排气管用冷却水路，所述气缸盖的出水端与所述水套排气管中冷却通道的入水端连接。
附图说明
22.图1为本实用新型整体结构示意图；
23.图2为本实用新型整体结构侧视图；
24.图3为本实用新型实施例中的控制流程图；
25.图4为本实用新型实施例中的气体流向示意图；
26.图5为本实用新型实施例中的冷却液流向示意图；
27.图6为本实用新型实施例中排水弯管内部冷却液流向示意图。
28.图中：1-水套排气管、2-涡轮、3-排气弯管、4-过渡段、5-第一冷却水路、6-第二冷却水路、7-电控水阀、8-排水弯管、9-涡前排温传感器、10-出水总管、11-节温器、12-温度传感器。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.如图1至图6所示，第一方面，本实用新型提供一种水套排气管用冷却水路，包括：
31.第一方面，本实用新型提供一种水套排气管用冷却水路，包括：
32.水套排气管1，水套排气管1包括过渡段4，过渡段4上设置有过渡水路；
33.与水套排气管1连通的排气弯管3，排气弯管3具有进水管路与出水通路，进水管路一端与过渡水路连通，另一端与出水通路连通；
34.安装于排气弯管3的涡轮2；
35.进水管路，进水管路与过渡水路连接，进水管路包括第一冷却水路5与第二冷却水路6，第一冷却水路5内部用于输送第一介质，第二冷却水路6内部用于输送第二介质，第一介质的温度低于第二介质的温度；
36.测温组件，测温组件安装于排气弯管3靠近涡轮2的一端，用于测量排气弯管3内部
气体的温度；
37.控制阀组，控制阀组安装于第一冷却水路5，用于控制第一冷却水路5的流量开闭，测温组件与控制阀组信号连接。
38.本实用新型中包括两条内部介质温度不同的第一冷却水路5与第二冷却水路6，从而进水管路中的冷却液在由经过渡水路进入至过渡段4后，其能够在压差的作用下进入至排气弯管3的进水通路中，通过进水通路与出水通路之间的配合，能够使得外界冷却水能够在排气弯管3内部进行循环，对其内部的气体进行的降温，此外第一冷却水路上设有与测温组件信号连接的控制阀组，在本实用新型中的排气弯管3内部气体温度过高时，测温组件能够将高温检测并反馈给控制阀组，使得控制阀组在排气弯管3内部气体温度过高时处于开启状态，从而使得外界的低温冷却水能够进入至排气弯管3内部，进一步使得排气弯管内部气体的温度被精准控制，使气体保持在涡轮2正常工作可承受的温度范围之内，避免了因排气弯管3内部气体温度过高而导致涡轮2发生损坏现象的发生，延长了涡轮2的使用寿命。
39.在一种实施例中，参考图1，水套排气管1上设有冷却通道，冷却通道的入水端用于与气缸盖的出水端连接，此外在上述过程中，本实用新型中所要降温的气体会由气缸盖进入至水套排气管1的内部，由经过渡段4到达排气弯管3，最终由排气弯管3传导至涡轮2处排出，这个过程会被进一步的降温，使得气缸盖内部的排出的气体能够得到冷却。
40.在一种实施例中，参考图2，测温组件包括涡前排温传感器9，进一步的精确测量涡轮2前端的气体温度，对涡轮2在使用的过程中，由经涡轮内部的气体为已被冷却后的气体，延长涡轮2的使用寿命。
41.在一种实施例中，参考图2，还包括排水弯管8，排水弯管8一端与出水通路连接，另一端与冷却通道连接，由进水管路进入至水套排气管1内部的冷却水会进入至排气弯管3的内部，对排气弯管3内部的气体进行冷却，而进水管路的增加，能够保证冷却液能够持续地注入至排气弯管3的进水通路中，避免了排气弯管3内部的冷却液在排气弯管3内部发生回流的现象，提高了排气弯管3内部气体冷却效率。
42.在一种实施例中，参考图2，控制阀组包括电控水阀7，利用电控水阀7与涡前排温传感器9的作用，判断此时排温是否高于750℃，若小于750℃，保持电控水阀7的开度，若此时排温高于750℃，继续扩大电控水阀7的开度，电控水阀7每次按照5％的阀门开度打开，例如打开至5％、10％、15％、20％等等，直至涡前排温低于750℃，从而使得本实用新型能够更加精准控制涡轮2前端气体的温度，保证气体的温度不会超过涡轮2正常工作的温度。
43.在一种实施例中，参考图1，水套排气管用冷却水路还包括出水总管10，出水总管10设置于水套排气管1远离排气弯管3的一端，出水总管10与冷却通道连接，用于将机体在工作过程中所产生的冷却水起到输送的作用。
44.在一种实施例中，参考图2，水套排气管用冷却水路还包括温度传感器12，温度传感器12安装于出水总管10的一端，用于检测出水总管10内部液体的温度，当温度低于750℃时，电控水阀7关闭，冷却水路正常循环，涡前排温正常，当涡前排温传感器9检测到温度高于750℃时，电控水阀7按照5％的阀门开度打开。
45.在一种实施例中，参考图1，水套排气管用冷却水路还包括节温器11，节温器11通过出水总管10与水套排气管1连接，节温器11通过出水总管10与水套排气管1连接，用于将出水总管10内部的冷却液进行下一步的回收。
46.为了使本实用新型实施例提供的方案更容易理解，下面通过一个具体实施例详细说明本实用新型实施例提供的水套排气管用冷却水路控制流程，如图3所示，该流程包括如下步骤：
47.s301、涡前排温传感器获取涡前温度t1；
48.s302、判断t1是否小于等于750℃，如果是，执行s312，否则，执行s303；
49.s303、电控水阀按照5％开度打开，执行s304；
50.s304、温度传感器获得混合水温t2，执行s305；
51.s305、涡前排温传感器获取涡前温度t1，执行s306；
52.s306、判断t1是否小于等于750℃，如果是，执行s310，否则，执行s307；
53.s307、电控水阀再次按照5％开度打开，执行s308；
54.s308、温度传感器获得混合水温t2，执行s309；
55.s309、涡前排温传感器获取涡前温度t1，执行s307；
56.s310、排温正常，增压器安全，执行s311；
57.s311、电控水阀保持当前开度；
58.s312、排温正常，增压器安全，执行s313；
59.s313、电控水阀关闭。
60.在一种实施例中，参考图4、图5、图6，由气缸盖内部排出的气体会进入至水套排气管1的内部后，由经过渡段4到达排气弯管3，最终由排气弯管3传导至涡轮2处排出，但在上述气体排出的过程中，机体内部的冷却水一部分通过第二冷却水路6进入至水套排气管1的内部，再由经过渡段4进入至排气弯管3的进水管路内部，用于冷却排气弯管3内部的气体，然后冷却液由排气弯管3的出水通路流入至排水弯管8，在排水弯管8的作用下，进入至水套排气管1的内部，另一部分则同样会由经进水管路进入至水套排气管1的内部，这部分冷却水会向出水总管10处输送，冷却水在输送的过程中，会将水套排气管1内部的气体进行冷却，直至冷却水输送至节温器11内部；
61.在上述过程中，涡前排温传感器9会检测涡轮2前端的气体温度t1，当温度低于750℃时，电控水阀7关闭，冷却水路正常循环，涡前排温正常，当涡前排温传感器9检测到温度高于750℃时，电控水阀7按照5％的阀门开度打开，通过温度传感器12可以获得混合后冷却水的温度t2，再通过涡前排温传感器9再次获得涡前排温，判断此时排温是否高于750℃，若小于750℃，保持电控水阀7的开度，判定涡前排温正常，若此时排温高于750℃，继续扩大电控水阀7的开度，电控水阀7每次按照5％的阀门开度打开，例如打开至5％、10％、15％、20％等等，直至涡前排温低于750℃，此时经过分析可以获得涡前排温t1与电控水阀7开度以及混合水温度之间t2的关系。
62.第二方面，本实用新型提出一种发动机，包括气缸盖以及如上述任一项的水套排气管用冷却水路，气缸盖的出水端连接有水套排气管1中冷却通道的入水端。
63.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。