[实用新型]排气喷嘴头、排气歧管组件及动力源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发动机排气系统中的排气喷嘴头。

背景技术

在现代的发动机技术中，涡轮增压器由发动机的高温废气提供动力。一般而言，废气速度越高，废气中可用于驱动涡轮增压器的动力值就越大。需要在尽可能高的温度下将发动机的高温废气输送至涡轮增压器以保持废气量，进而保持废气系统中的速度。然而，也需要降低发动机室内部件的温度。现有技术提供围绕排气歧管设置的水冷套以降低歧管的温度。遗憾的是，使用水冷套会降低废气的温度，从而降低供给到涡轮增压器的能量和可回收的热能的温度。

人们已在容许温度范围内进行了一些制造歧管的尝试，并同时保持废气的温度尽可能高。在美国专利5,463,867（“867专利”）描述的系统中提供了一种将歧管包围在内的套筒，在所述套筒与歧管之间具有空气间隙。空气间隙提供隔热以保持尽可能高的废气温度，并同时减小传递到水冷套中的水的热量。然而，本系统内的废气的流动受到汽缸出口和排气管之间的连接管的几何形状所限制。因此，在“867专利”和其他系统中，废气速度降低。

一些其他的无水冷套的排气系统，例如美国专利6,745,561，试图通过在歧管中汇聚一组流道来保持废气速度。然而，湍动的废气流依然存在于流道的汇聚处并且得到的歧管的整体形状并不利于夹套。

因此，需要一种改进的排气系统来解决上述问题和/或由其他常规方法造成的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种排气喷嘴头，旨在减少排气流道中的湍动的废气流。

在一个方面，本实用新型描述了一种排气喷嘴头，应用在输送废气的第一气流的排气流道中，所述排气喷嘴头包括入口、出口和喷嘴通道；所述入口配置成接收来自内燃发动机的废气的第二气流；所述出口配置成将第二气流引入排气流道中的第一气流中；所述喷嘴通道配置成将第二气流从入口输送到出口，所述喷嘴通道由上游弯曲表面和下游表面限定，上游弯曲表面是从垂直于第一气流的流动方向到相对于所述第一气流的流动方向成60度和15度之间的角度方向的连续曲面；下游表面包括第一下游曲面、笔直部分和第二下游曲面；所述第一下游曲面从垂直于第一排气流的流动方向过渡到相对于第一气流的流动方向成60度和15度之间的角度方向；所述笔直部分从第一下游曲面延伸；所述第二下游曲面从笔直部分过渡到排气流道的下游部分，所述第二下游曲面具有沿笔直部分所限定的直线延续的侧面部分。

进一步的，所述排气喷嘴头还包括分离区域，所述分离区域起始于所述第一下游曲面，其中，所述下游表面与所述上游弯曲表面分离，且加大所述喷嘴通道的横截面积。

又进一步的，所述排气喷嘴头还包括发动机凸缘，所述发动机凸缘具有用于使多个相应螺栓穿过的多个孔，通过所述螺栓将所述排气喷嘴头固定到所述内燃发动机上。

再进一步的，所述排气喷嘴头还包括流道凸缘，所述流道凸缘配置成与所述排气流道的流道开口相匹配。

另一方面，本实用新型描述了一种排气歧管组件，应用在内燃发动机中，所述排气歧管组件包括排气流道和排气喷嘴头，所述排气歧管组件被配置成将废气的第一气流输送至涡轮增压器；所述排气喷嘴头包括入口、出口和喷嘴通道；所述入口配置成接收来自内燃发动机的废气的第二气流；所述出口配置成将第二气流引入排气流道中的第一气流中；所述喷嘴通道配置成将第二气流从入口输送到出口，所述喷嘴通道由上游弯曲表面和下游表面限定，上游弯曲表面是从垂直于第一气流的流动方向到相对于所述第一气流的流动方向成60度和15度之间的角度方向的连续曲面；下游表面包括第一下游曲面、笔直部分和第二下游曲面；所述第一下游曲面从垂直于第一气流的流动方向过渡到相对于第一气流的流动方向成60度和15度之间的角度方向；所述笔直部分从第一下游曲面延伸；所述第二下游曲面从笔直部分过渡到排气流道的下游部分，所述第二下游曲面具有沿笔直部分所限定的直线延续的侧面部分。

进一步的，所述排气歧管组件还包括水冷套，所述水冷套围绕所述排气流道设置且配置成接收流经水冷套的水流。