本发明涉及内燃机领域，具体而言，涉及一种排气管内炽热气体的消除装置和内燃机。
背景技术：
柴油机是我国商用车的主要动力来源，广泛应用于交通运输、农业机械、国防等行业。在柴油机高负荷运行、dpf主动再生等情况下，炽热的气体可能会从排气管出口喷出，排出气体的温度可达550℃以上。秋冬季节，空气较为干燥，田间、道路绿化带中秸秆、干草等可燃物增多，秸秆、干草等的燃点多在200℃～300℃之间，排气管喷出的炽热气体容易引燃这些可燃物，造成失火，严重时甚至导致火灾。因此，有必要研制一种可以有效消除柴油机排气管内炽热气体的装置。
技术实现要素：
针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种排气管内炽热气体的消除装置，其能够将排气管内的炽热气体阻断后流经冷却液进行冷却，快速实现对炽热气体的降温。
本发明的另一目的在于提供一种内燃机，通过使用上述的排气管内炽热气体的消除装置，能够有效避免排气管内部出现炽热气体堆积的情况，从而避免出现炽热气体对其造成损坏和发生火灾的风险。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种排气管内炽热气体的消除装置，适于与内燃气配合使用，包括：气体管路和降温机构；
所述气体管路包括进气导管和排气导管；
所述降温机构包括用于盛放冷却液的冷却液箱，所述进气导管的两端分别与所述冷却液箱和所述排气管的靠近与所述内燃机连通的端部连通，所述排气导管的两端分别与所述冷却液箱和所述排气管的靠近与大气连通的端部连通，以使所述排气管内的炽热气体依次流通所述进气导管、所述冷却液和所述排气导管实现降温。
优选地，所述冷却液箱内间隔设置有多个隔板，多个所述隔板将所述冷却液箱的内腔分为多个用于盛放所述冷却液的腔室，所述进气导管和所述排气导管均与每个所述腔室连通。
优选地，所述冷却液箱包括相对设置的顶壁和底壁；
所述底壁上设置有多个进液孔，多个所述进液孔分别与每个腔室一一对应；
所述进气导管通过所述顶壁伸入所述腔室并靠近所述底壁；
所述排气导管通过所述顶壁与所述腔室连通。
优选地，所述进气导管位于所述腔室内的端部上设置有气体分散器；
所述气体分散器沿靠近所述进气导管至远离所述进气导管的方向管径逐渐扩大，并在远离所述进气导管的端部设置有多个通孔。
优选地，所述腔室包括主腔室和至少一个附腔室；
所述冷却液箱内设置有与所述附腔室个数相同的分气导管，所述进气导管和每个所述分气导管的一端均与所述主腔室连通，每个所述分气导管的另一端分别与每个所述附腔室连通；
所述排气导管的个数与所述附腔室的个数相同并分别与每个所述附腔室连通。
优选地，还包括补给机构；
所述补给机构包括储液箱和与输液管，所述输液管的一端与所述储液箱连通，另一端设置有与多个所述进液孔一一配合的分液管。
优选地，还包括控制装置；
所述控制装置包括用于识别所述排气管内气体温度的温度探测器、用于控制所述排气管内所述气体流向的三通阀以及电子控制单元；
所述温度探测器和所述三通阀依沿靠近所述内燃机至远离所述内燃机的方向依次设置于所述排气管，所述三通阀进口与所述内燃机连通，所述三通阀的两个出口分别与所述排气管和所述进气导管连通，
所述温度探测器和所述三通阀均与所述电子控制单元电连接并通过所述温度探测器探测所述气体温度控制所述三通阀两个出口的打开或关闭。
优选地，还包括用于探测每个腔体内部冷却液水位的多个水位探测器；
每个水位探测器设置于所述顶壁并伸入所述腔体的内部，每个所述水位探测器均与所述电子控制单元电连接。
优选地，还包括设置于每个所述分液管上的二通电磁阀；
每个所述二通电磁阀均与所述电子控制单元电连接。
本发明提供一种内燃机，包括上述的排气管内炽热气体的消除装置。
本发明的有益效果：
1)本发明所述的排气管内炽热气体的消除装置通过将排气管内的炽热气体阻断后流经冷却液进行冷却，快速实现对炽热气体的降温。
2)本发明所述的排气管内炽热气体的消除装置具有降温迅速、体积较小、可靠性高和成本较低的特点，适宜在内燃机领域广泛使用。
3)本发明所述的内燃机通过使用上述的排气管内炽热气体的消除装置，能够有效避免排气管内部出现炽热气体堆积的情况，从而避免出现炽热气体对其造成损坏和发生火灾的风险。
附图说明
图1为本发明所述的排气管内炽热气体的消除装置的结构示意图；
图2为本发明所述的降温机构的第一视角结构示意图；
图3为本发明所述的降温机构的第二视角结构示意图；
图4为本发明所述的气体分散器的结构示意图；
图5为本发明所述的控制机构的结构框图。
图标：
100-排气管内炽热气体的消除装置；110-气体管路；111-排气管；112-进气导管；113-第一气体分散器；1131-通孔；114-排气导管；1141-第一排气导管；1142-第二排气导管；120-降温机构；121-冷却液箱；1221-第一隔板；1222-第二隔板；1231-第一分气导管；1232-第二分气导管；1241-第二气体分散器；1242-第三气体分散器；125-进液孔；126-排液孔；127-安全气阀；1281-主腔室；1282-第一附腔室；1283-第二附腔室；130-补给机构；131-储液箱；132-加液口；133-输液管；134-分液管；140-温度探测器；151-三通电磁阀；152-二通电磁阀；160-水位探测器；170-电子控制单元。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示，本发明实施例提供一种排气管内炽热气体的消除装置100，适于与内燃机配合使用，包括气体管路110、降温机构120、补给机构130和控制机构。
气体管路110包括排气管111、进气导管112和排气导管114。
排气管111与内燃机连通并用于排出内燃机所产生的尾气。排气管111包括相对设置的排气进口和排气出口。其中，排气进口靠近内燃机并用于与内燃机连通；排气出口远离内燃机并用于向大气排放气体。
进气导管112的一端用于与排气管111的靠近排气入口的端部连通，进气导管112的另一端用于与降温机构120连通。
进气导管112与排气管111连接处设置有三通电磁阀151，三通电磁阀151的进口与内燃机连通，三通电磁阀151的两个出口分别与排气管111和进气导管112连通。
此外，三通电磁阀151的进口与内燃机之间还设置有温度探测器140。温度探测器140探测气体温度并控制三通电磁阀151的两个出口的打开或关闭。
排气导管114的一端用于与排气管111靠近排气出口的端部连通，排气导管114的另一端用于与降温机构120连通。
请参照图1和图2，降温机构120包括冷却液箱121。
具体地，冷却液箱121具有用于盛放冷却液的冷却液腔，以及相对设置的顶壁和底壁。冷却液箱121内设置有间隔设置的第一隔板1221和第二隔板1222。第一隔板1221和第二隔板1222将冷却液腔内分为三个的腔室。
其中，位于第一隔板1221和第二隔板1222之间的腔室为主腔室1281；位于第一隔板1221与冷却液箱121的一个侧壁之间的腔室为第一附腔室1282；位于第二隔板1222与冷却液箱121的另一个侧壁之间的腔室为第二附腔室1283。
承上述，隔板的数量不仅限于二个，还可以是三个、四个、或五个等，只要保证能够将炽热气体进行充分的冷却即可。
进气导管112和排气导管114均与每个腔室连通。
具体地，进气导管112通过顶壁伸入主腔室1281并靠近底壁。通过这样的设置，能够保证炽热气体在主腔室1281的冷却液内充分混合，实现降温。
进一步地，冷却液箱121内设置有第一分气导管1231和第二分气导管1232。第一分气导管1231的一端与第一附腔室1282连通，另一端伸入第一附腔室1282并靠近底壁；第二分气导管1232的一端与第二附腔室1283连通，另一端伸入第二附腔室1283并靠近底壁。
通过这样的设置，实现进气导管112与每个腔室均连通；并且，通过主腔室1281内冷却液冷却后的炽热气体分别进入第一附腔室1282和第二附腔室1283，在第一附腔室1282和第二附腔室1283内部的冷却液内进一步实现降温。此外，能够将主腔室1281内汽化的冷却液分别在第一附腔室1282和第二附腔室1283内液化收集，减少了冷却液的消耗。
具体地，排气导管114的与冷却液箱121连接的端部设置有第一排气导管1141和第二排气导管1142。其中，第一排气导管1141通过顶壁与第一附腔室1282连通；第二排气导管1142通过顶壁与第二附腔室1283连通。
通过这样的设置，实现排气导管114与每个腔室均连通；并且，通过第一附腔室1282和第二附腔室1283冷却后得到的冷却气体，通过第一排气导管1141和第二排气导管1142排出冷却液箱121后再进入排气管111。
作为优选，冷却液箱121的顶壁设置有安全气阀127。当冷却液箱121气体处于高温高压时，触发安全气阀127将冷却液箱121内部的气体排除，避免对冷却液箱121造成损坏。
承上述，腔室包括主腔室1281和至少一个附腔室，附腔室个数与的分气导管的个数相同，排气导管114的个数与附腔室的个数相同并分别与每个附腔室连通。
进一步地，每个腔室内均设置有一个水位探测器160。亦即三个水位探测器160设置于冷却液箱121的顶壁并分别伸入主腔室1281、第一附腔室1282和第二附腔室1283的内部。通过水位探测器160，探测每个腔体内部冷却液水位，冷却液箱121内的冷却液以保持其容积的75％以上为宜。当冷却液箱121内的冷却液少于其溶剂的75％，需要向冷却液箱121内补充冷却液。
请参照图3，冷却液箱121的底壁设置有三个进液孔125和三个排液孔126。三个进液孔125和三个排液孔126分别与主腔室1281、第一附腔室1282和第二附腔室1283一一对应。通过设置进液孔125，用于向每个腔室内部补充冷却液。通过设置排液孔126，方便于更换被气体污染的冷却液。
为了提高气体在每个腔室内的冷却效果，进气导管112的靠近冷却液箱121的底壁的端部设置有第一气体分散器113。
第一分气导管1231的靠近冷却液箱121的底壁的端部设置有第二气体分散器1241；第二分气导管1232的靠近冷却液箱121的底壁的端部设置有第三气体分散器1242。
第一气体分散器113、第二气体分散器1241和第三气体分散器1242的结构相同，在此仅以第一气体分散器113为例进行描述。请参照2和图4，第一气体分散器113沿靠近进气导管112至远离进气导管112的方向管径逐渐扩大，并在远离进气导管112的端部设置有多个通孔1131。通过这样的设置，流经第一气体分散器113的气体被分化为零散部分呈现小泡状分布与冷却液内，增大炽热气体与冷却液的接触面积，从而加快温度速度和提高冷却效果，消除排气管111内的安全隐患。
请结合图1、图2和图3，补给机构130包括储液箱131、输液管133和分液管134。
储液箱131内存储用于向冷却液箱121补充的冷却液。储液箱131的顶部设置有加液口132。储液箱131的底部与输液管133连通，输液管133的远离储液箱131的端部设置有三个分液管134。三个分液管134的一端与输液管133连通，另一端分别与位于主腔室1281的进液孔125、位于第一附腔室1282的进液孔125和位于第二附腔室1283的进液孔125连通。
其中，每个分液管134均设置有二通电磁阀152。
请参照图1和图4，控制装置包括电子控制单元170。作为优选，电子控制单元170可以使用车载电脑(ecu)。
温度探测器140、三通电磁阀151、二通电磁阀152和水位探测器160均与电子控制单元170电连接。
当温度探测器140探测的排气管111内气体温度正常时，三通电磁阀151的与排气管111连通的开孔打开，并通过排气管111的排气出口排出于大气内；当温度探测器140探测的排气管111内气体温度过高为炽热气体，温度探测器140将温度信号传递给电子控制单元170，电子控制单元170控制三通电磁阀151与进气导管112连通的开口打开，阻断炽热气体向排气管111内流动避免对其造成损坏或发生火灾，炽热气体通过进气导管112进入冷却液箱121并通过多个气体分散器的作用在冷却液充分冷却，冷却气体通过排气导管114再进入排气管111后排入大气。
炽热气体通过冷却液箱121时，会消耗其内部的冷却液。当水位探测器160探测到冷却液箱121内的冷却液不足时并将探测的水位信号传递给电子控制单元170，电子控制单元170控制二通电磁阀152的开启，通过补给机构130向降温机构120内补充冷却液。
承上述，储液箱131的安装位置高于冷却液箱121的安装位置，这样当二通电磁阀152打开时，储液箱131内的冷却液可以依靠重力对冷却液箱121内的冷却液进行补充，确保冷却液箱121有足量的冷却液并确保排气管内炽热气体的消除装置100的正常和持续运行。
综上所述，本发明实施例的排气管内炽热气体的消除装置100通过将排气管111内的炽热气体阻断后流经冷却液进行冷却，快速实现对炽热气体的降温。此外，排气管内炽热气体的消除装置100具有降温迅速、体积较小、可靠性高和成本较低的特点，适宜在内燃机领域广泛使用。
本发明实施例的内燃机通过使用上述的排气管内炽热气体的消除装置100，能够有效避免排气管111内部出现炽热气体堆积的情况，从而避免出现炽热气体对其造成损坏和发生火灾的风险。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。