基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置及调试方法和调节方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种本发明专利技术公开了一种基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置，包括稀释箱，稀释连接有冷却管，稀释箱内设有与冷却管相连通的扩流筒，稀释箱侧壁向内连接有吸气口，扩流筒朝向吸气口的一端连接有喇叭口，喇叭口与吸气口之间围成环形间隙；扩流筒与稀释箱之间围成进气腔；进气腔连接有进气管。本发明专利技术还公开了相应的调试方法和尾气调节方法。本发明专利技术能够在环形间隙处产生负压，将环境空气吸入扩流筒中与发动机排气相混合，从而降低排气温度，防止高温尾气造成危害。采用步进式调试的方法，无须进行线性调试，大大减少了调试工作量，提高了调试效率。尾气调节方法具有三种模式，能够适用不同场合的需要。

Engine Exhaust Gas Dilution Cooling Device Based on Bernoulli's Law and Its Adjustment and Adjustment Method

【技术实现步骤摘要】
基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置及调试方法和调节方法
本专利技术涉及发动机排气后处理工
，具体涉及尾气降温技术。
技术介绍
发动机的排气温度一般在400℃－700℃之间，经过传统的排气歧管和催化消声器的冷却，出口温度也有150℃－300℃。但是一些特殊场所对排气温度有严格限制，如矿井作业、粉尘车间作业等。含有粉尘的车间或者矿道等相对密闭场所空间内含有大量可燃粉尘，发动机排出的高温尾气有可能引专利技术火导致爆炸，且密闭场所相对狭小，人员往来密集，发动机排出的高温尾气也有引起人员烫伤烧伤的危险。传统的冷却方式是靠自然热对流和热辐射，难以将排气温度降低到危险系数以下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种温降幅度大的基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置。为实现上述目的，本专利技术的基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置包括稀释箱，稀释箱侧壁中部连接有用于排出尾气的冷却管，稀释箱内设有与冷却管相连通的扩流筒，以指向稀释箱中心的方向为内向，稀释箱侧壁向内连接有与大气相通的吸气口，吸气口的竖向截面呈外大内小的喇叭形；吸气口与扩流筒分别连接在稀释箱的相对侧壁上，吸气口与稀释箱的连接部为吸气口的根部；扩流筒朝向吸气口的一端连接有喇叭口，喇叭口、扩流筒和冷却管同轴线设置且该轴线水平设置，喇叭口邻近吸气口根部的一端直径大于喇叭口另一端直径，喇叭口与吸气口之间围成环形间隙；扩流筒与稀释箱之间围成环形的进气腔；进气腔向下或向上连接有进气管，基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置通过进气管连接在机动车发动机的排气管上。以气流方向为下游方向，扩流筒的直径由其上游端至下游端线性增大。进气管的端部设有进气法兰。所述扩流筒的侧壁中空设置形成内腔，内腔中滑动插设有调节板，调节板伸出内腔并与所述喇叭口相连接，喇叭口通过调节板与扩流筒相连接；扩流筒的外壁固定连接有微型电动推杆，微型电动推杆的伸出杆与喇叭口相连接；微型电动推杆连接有电控装置，电控装置与机动车的ECU相连接，电控装置内具有存储器，存储器中存储有发动机的转速与微型电动推杆伸出杆的伸出量的对应关系数据。本专利技术的目的还在于提供一种上述基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置的调试方法，第一步骤是安装步骤，将基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置连接在发动机的排气管上，然后在冷却管处安装温度传感器，使温度传感器与电控装置相连接；第二步骤是获取对应数据，即获取发动机转速与微型电动推杆的伸出杆的伸出量之间的对应关系数据并存储在电控装置的存储器中。第一步骤按以下两种操作中的任一种进行：一是通过进气管和冷却管将基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置串联在测试用机动车的发动机排气管的中部；二是使进气管与发动机排气管的末端相连接，冷却管与大气相通。在第二步骤进行前，调试人员通过发动机的出厂参数获取发动机的额定排气压力值和最高排气压力值并启动发动机；第二步骤具体包括如下子步骤：第一子步骤是使安装有基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置的机动车行驶在测试用道路上；以机动车空挡怠速时的发动机转速为最低转速R1转/秒，以机动车起步且油门踏板踩到底时的发动机转速为最高转速RI转/秒；最大转速差⊿RM＝RI－R1，⊿RM的单位为转/秒；第二子步骤是以⊿RB为转速步进值，⊿RM/50≤⊿RB≤⊿RM/10；控制发动机的转速，由R1转/秒至RI转/秒进行获取对应数据的操作；即首先将发动机转速控制在R1转/秒进行获取对应数据的操作，然后将发动机转速控制在（R1+⊿RB）转/秒进行获取对应数据的操作，直到将发动机转速控制在RI转/秒进行获取对应数据的操作；其中，进行获取对应数据的操作所对应的各转速值为测量值，测量值具有I个，I＝（⊿RM/⊿RB）+1，第1个测量值为R1，第I个测量值为RI；获取对应数据的操作是：使微型电动推杆的伸出杆完全收回，通过机动车的ECU观察冷却管处的尾气排放温度以及发动机的排气压力；通过电控装置控制微型电动推杆的伸出杆逐渐伸出直到伸至伸出杆的极限伸出长度，从而使得喇叭口与吸气口之间的环形间隙逐渐减小，在此过程中通过环形间隙的气流的流速不断增加同时压力不断降低，单位时间内环境空气通过吸气口进入扩流筒的量越来越大，温度传感器检测到的尾气排放温度不断降低；与此同时环形间隙逐渐减小导致环形间隙处的气流阻力不断升高，进而导致发动机的排气压力不断升高；在上述微型电动推杆的伸出杆逐渐伸出直到伸至伸出杆的极限伸出长度的过程中，调试人员通过机动车的ECU观察冷却管处的尾气排放温度以及发动机的排气压力，记录发动机的排气压力小于发动机厂家设定的最高排气压力所对应的微型电动推杆的伸出杆的伸出长度的范围，并记录该伸出长度范围的两端值和平均值，记录该两端值和平均值分别对应的尾气排放温度；将该两端值和平均值以及相应的尾气排放温度录入电控装置的存储器；所述两端值中，较大的值为SD，较小的值为SX；所述平均值为SP。本专利技术的目的还在于提供一种采用上述调试方法所制备的基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置的尾气调节方法，机动车的发动机工作时，电控装置从机动车的ECU获取发动机的当前转速数据，根据发动机转速与微型电动推杆的伸出杆的伸出量之间的对应关系数据控制微型电动推杆的伸出量，在保证发动机排气压力不高于发动机厂家设定的最高排气压力的前提下降低尾气排放温度。当发动机的当前转速与R1的差值为转速步进值的整倍数时，电控装置直接按存储器中存储的当前发动机转速与微型电动推杆的伸出杆的伸出量之间的对应关系数据控制微型电动推杆的伸出量；发动机的当前转速为RD转/秒，N为整数，2≤N≤I；发动机转速第N个测量值RN所对应的微型电动推杆的伸出量的最大值、最小值和平均值分别为SDN、SXN和SPN；发动机转速第N-1个测量值R（N-1）所对应的微型电动推杆的伸出量的最大值、最小值和平均值分别为SD（N-1）、SX（N-1）和SP（N-1）；当RD落在第N个测量值RN与第N－1个测量值R（N-1）之间时，电控装置按公式一计算出发动机的当前转速所对应的微型电动推杆的伸出杆的最大伸出长度SDD；电控装置按公式二计算出发动机的当前转速所对应的微型电动推杆的伸出杆的最小伸出长度SXD；发动机的当前转速所对应的微型电动推杆的伸出杆的伸出长度的平均值SPD=（SDD+SXD）/2；公式一为：（RN-RD）/[RN-R（N-1）]=∣SDN-SDD∣/∣SDN-SD（N-1）∣；公式二为：（RN-RD）/[RN-R（N-1）]=∣SXN-SXD∣/∣SXN-SX（N-1）∣；当RD落在第N个测量值RN与第N－1个测量值R（N-1）之间时，电控装置按照计算出的SDD、SXD或SPD值控制微型电动推杆的伸出量；所述尾气调节方法具有降温优先模式、节能优先模式和均衡模式；使用者通过机动车的ECU选择降温优先模式、节能优先模式或均衡模式，电控装置接收工作模式并根据使用者选择的工作模式控制微型电动推杆的伸出杆的伸出量；降温优先模式下，电控装置控制微型电动推杆的伸出杆的伸出长度等于发动机当前转速所对应的微型电动推杆的伸出杆的最大伸出长度SDD；节能优先模式下，电控装置控制微型电动推杆的伸出杆的伸出长度等于发动机当前转速所对应的微型电动推杆的伸出杆的最小伸出长度SX本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置，其特征在于：包括稀释箱，稀释箱侧壁中部连接有用于排出尾气的冷却管，稀释箱内设有与冷却管相连通的扩流筒，以指向稀释箱中心的方向为内向，稀释箱侧壁向内连接有与大气相通的吸气口，吸气口的竖向截面呈外大内小的喇叭形；吸气口与扩流筒分别连接在稀释箱的相对侧壁上，吸气口与稀释箱的连接部为吸气口的根部；扩流筒朝向吸气口的一端连接有喇叭口，喇叭口、扩流筒和冷却管同轴线设置且该轴线水平设置，喇叭口邻近吸气口根部的一端直径大于喇叭口另一端直径，喇叭口与吸气口之间围成环形间隙；扩流筒与稀释箱之间围成环形的进气腔；进气腔向下或向上连接有进气管，基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置通过进气管连接在机动车发动机的排气管上。

【技术特征摘要】
1.基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置，其特征在于：包括稀释箱，稀释箱侧壁中部连接有用于排出尾气的冷却管，稀释箱内设有与冷却管相连通的扩流筒，以指向稀释箱中心的方向为内向，稀释箱侧壁向内连接有与大气相通的吸气口，吸气口的竖向截面呈外大内小的喇叭形；吸气口与扩流筒分别连接在稀释箱的相对侧壁上，吸气口与稀释箱的连接部为吸气口的根部；扩流筒朝向吸气口的一端连接有喇叭口，喇叭口、扩流筒和冷却管同轴线设置且该轴线水平设置，喇叭口邻近吸气口根部的一端直径大于喇叭口另一端直径，喇叭口与吸气口之间围成环形间隙；扩流筒与稀释箱之间围成环形的进气腔；进气腔向下或向上连接有进气管，基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置通过进气管连接在机动车发动机的排气管上。2.根据权利要求1所述的基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置，其特征在于：以气流方向为下游方向，扩流筒的直径由其上游端至下游端线性增大。3.根据权利要求1所述的基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置，其特征在于：进气管的端部设有进气法兰。4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置，其特征在于：所述扩流筒的侧壁中空设置形成内腔，内腔中滑动插设有调节板，调节板伸出内腔并与所述喇叭口相连接，喇叭口通过调节板与扩流筒相连接；扩流筒的外壁固定连接有微型电动推杆，微型电动推杆的伸出杆与喇叭口相连接；微型电动推杆连接有电控装置，电控装置与机动车的ECU相连接，电控装置内具有存储器，存储器中存储有发动机的转速与微型电动推杆伸出杆的伸出量的对应关系数据。5.权利要求4中所述基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置的调试方法，其特征在于在机动车出厂前按以下步骤进行：第一步骤是安装步骤，将基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置连接在发动机的排气管上，然后在冷却管处安装温度传感器，使温度传感器与电控装置相连接；第二步骤是获取对应数据，即获取发动机转速与微型电动推杆的伸出杆的伸出量之间的对应关系数据并存储在电控装置的存储器中。6.根据权利要求5所述的调试方法，其特征在于：第一步骤按以下两种操作中的任一种进行：一是通过进气管和冷却管将基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置串联在测试用机动车的发动机排气管的中部；二是使进气管与发动机排气管的末端相连接，冷却管与大气相通。7.根据权利要求5所述的调试方法，其特征在于：在第二步骤进行前，调试人员通过发动机的出厂参数获取发动机的额定排气压力值和最高排气压力值并启动发动机；第二步骤具体包括如下子步骤：第一子步骤是使安装有基于伯努利定律的发动机尾气稀释降温装置的机动车行驶在测试用道路上；以机动车空挡怠速时的发动机转速为最低转速R1转/秒，以机动车起步且油门踏板踩到底时的发动机转速为最高转速RI转/秒；最大转速差⊿RM＝RI－R1，⊿RM的单位为转/秒；第二子步骤是以⊿RB为转速步进值，⊿RM/50≤⊿RB≤⊿RM/10；控制发动机的转速，由R1转/秒至RI转/秒进行获取对应数据的操作；即首先将发动机转速控制在R1转/秒进行获取对应数据的操作，然后将发动机转速控制在（R1+⊿RB）转/秒进行获取对应数据的操作，直到将发动机转速控制在RI转/秒进行获取对应数据的操作；其中，进行获取对应数据的操作所对应的各转速值为测量值，测量值具有I个，I＝（⊿RM/⊿RB）+1，第1个测量值为R1，第I个测量值为RI；获取对应数据的操作是：使微型电动推杆的伸出杆完全收回，通过机动车的ECU观察冷却管处的尾气排放温度以及发动机的排...

【专利技术属性】
技术研发人员：木景坡，高冬雪，常运来，倪雪莉，宁家涛，邵瑞娜，
申请(专利权)人：平原滤清器有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41