一种车辆排气设备及排气控制方法技术

本申请涉及一种车辆排气设备及排气控制方法，涉及车辆零部件技术领域。本车辆排气设备的排气管路的一端设有一分离段，分离段上设有消声单元，并用于对经过的尾气进行水汽分离后经消声单元排出，排水单元设于排气管路的最低位置处，并用于收集排气管路内的凝结水，还用于监测其内部的实际氢气含量和凝结水的实际温度，以根据判断实际氢气含量与预设氢气含量的大小以及凝结水的实际温度与预设温度的大小排放凝结水，补气管路用于在实际氢气含量不小于预设氢气含量时向排气管路内通入补充气体。本申请提供的车辆排气设备解决了底盘空间受限难以对排水管路的结构进行改进以及排气管路中的水在车辆处于下长坡工况时存在可能倒灌至燃烧室内的问题。能倒灌至燃烧室内的问题。能倒灌至燃烧室内的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆排气设备及排气控制方法


[0001]本申请涉及车辆零部件
，特别涉及一种车辆排气设备及排气控制方法。

技术介绍

[0002]目前，汽车排气系统主要是排放发动机工作所排出的废气，同时达到使排出的废气污染减小、噪音减小的目的，目前汽车排气系统主要用于轻型车、微型车和客车，摩托车等机动车辆。随着近年来环境问题的日益突出，氢燃料汽车也应运而生，其是一种以氢为主要能量作为移动的汽车，一般车辆的内燃机，通常注入柴油或汽油，而氢汽车则改为使用气体氢，氢原子的电子被质子交换膜阻隔，通过外电路从负极传导到正极，成为电能驱动电动机，质子则通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾后经排气系统排出。
[0003]氢燃料汽车的尾气中包含大量的水，由于排气管路会有高低不平，会导致水不能正常排出，积累在排气管路中，天冷时，水结冰后堵塞排气管路，影响排气，为了解决上述问题，相关技术中，有的会在排水管路上设置加热层，通过加热层可以对排水管路进行加热或保温，以避免排水管路内残留的水结冰。
[0004]但是，氢燃料汽车的底盘下零件本身就比较多，布置环境相对复杂，且由于中部通道被电池包占据，排气管路需要布置在车身纵梁外，而车身纵梁外侧布设有很多线束、制动管路等，布置空间比较受限，另外排气系统在车身后部需要穿过后托架。以上导致很难在原有排气管路的基础上再增大其尺寸，且本身传统的排气管路采用不锈钢材料，其需要的固定结构以及要求的安装间隙就比较大。还需要注意的是，即使对排气管路进行加热，当车辆处于下长坡工况时，排气管路中的水存在倒灌到氢反应堆的风险，在一定程度上会影响氢反应堆的工作，从而影响车辆本身的性能。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种车辆排气设备及排气控制方法，以解决相关技术中底盘空间受限难以对排水管路的尺寸结构进行改进以及排气管路中的水在车辆处于下长坡工况时存在可能倒灌至燃烧室内的问题。
[0006]第一方面，本申请提供了一种车辆排气设备，其包括：
[0007]排气管路，其一端用于与燃烧室相连，另一端上设有一分离段，所述分离段远离所述排气管路的一端上设有消声单元，所述分离段用于对经过其的尾气进行水汽分离，并经所述消声单元排出；
[0008]补气管路，其与所述排气管路相连；
[0009]排水单元，其设于所述排气管路的最低位置处，且该最低位置位于所述补气管路与排气管路相连位置的下游；其中，
[0010]所述排水单元用于收集所述排气管路内的凝结水，并还用于监测其内部的实际氢气含量和收集的所述凝结水的实际温度，以根据判断所述实际氢气含量与预设氢气含量的大小以及所述凝结水的实际温度与预设温度的大小排放收集的所述凝结水，所述补气管路
用于在所述实际氢气含量不小于所述预设氢气含量时向所述排气管路内通入补充气体。
[0011]一些实施例中，所述消声单元包括多个沿所述排气管路的长度方向间隔设置的消声室，每两个相邻所述消声室之间均设有消声管，并通过所述消声管连通，多个所述消声室和消声管的尺寸均沿远离所述排气管路的方向逐渐变大。
[0012]一些实施例中，每一所述消声室内均设有一隔板，所述隔板用于将对应的所述消声室分隔成上下两个部分，且所述隔板上设有至少一通孔，每一所述隔板上均设有吸音棉。
[0013]一些实施例中，与所述排气管路距离最远的所述消声室上设有一出水口，所述出水口用于将经所述分离段分离的尾气中的凝结水排出。
[0014]一些实施例中，所述分离段设于所述排气管路和消声单元之间，所述分离段为螺旋结构且沿竖直面的投影呈圆形，所述分离段的一端与同所述排气管路距离最近的所述消声管的对应端相连，另一端与所述排气管路的对应端相连，所述分离段用于对经过其的尾气进行水汽分离。
[0015]一些实施例中，所述排水单元包括蓄水室，所述蓄水室包括入水口和排水口，所述入水口与所述排气管路的最低位置连通，所述排水口上设有一单向阀，所述蓄水室上设有氢气传感器和温度传感器，以用于分别对所述蓄水室内部的氢气含量和收集的所述凝结水的温度进行监测。
[0016]一些实施例中，所述蓄水室上还设有一液位传感器，所述液位传感器用于对所述蓄水室内部的所述凝结水的液位进行监测。
[0017]一些实施例中，所述补气管路通过一二通阀与所述排气管路相连，所述补充气体为空气。
[0018]一些实施例中，所述排气管路的材质为橡胶材料，所述分离段的材质为金属材料。
[0019]第二方面，本申请提供了一种车辆排气控制方法，其利用上述的车辆排气设备实施，其特征在于，其步骤包括：
[0020]获取车辆的燃烧室的状态；
[0021]若所述燃烧室处于未燃烧状态，则获取排水单元内收集的凝结水的实际温度，并判断所述凝结水的实际温度是否小于预设温度，若是，则将所述排水单元内的凝结水排出；
[0022]若所述燃烧室处于燃烧状态，则在距离上次排水后的预设时间后获取所述排水单元内部的实际氢气含量，并判断所述实际氢气含量是否小于预设氢气含量，若是，则将所述排水单元内的凝结水排出，若否，则往排气管路内注入补充气体，直至所述实际氢气含量小于所述预设氢气含量后，再将所述排水单元内的凝结水排出。
[0023]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0024]本申请实施例提供了一种车辆排气设备，其通过设置分离段、补气管路和排水单元，当尾气在经过排气管路时，分离段可以对经过其的尾气实现水汽分离，排水单元用于收集排气管路内的凝结水，并还根据判断实际氢气含量与预设氢气含量的大小以及凝结水的实际温度与预设温度的大小排放其内部收集的凝结水，以保证整根排气管路内没有多余的凝结水，避免在外界温度比较低的时候排气管路内的冷凝水结冰，而导致排气故障；由于排气管路本身有一定的长度，当外界温度比较低时，当尾气在接近排出口的地方可能会再次出现凝结，分离段此时通过对经过其的尾气实现水汽分离，可以在一定程度上减小排气声音；最后，补气管路通过在实际氢气含量不小于预设氢气含量时向排气管路内及时通入补
充气体，能尽可能地保障排气及排水的安全。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本申请实施例提供的车辆排气设备的结构示意图；
[0027]图2为本申请实施例提供的车辆排气设备的排气管路、分离段和消声单元相连的结构示意图；
[0028]图3为本申请实施例提供的车辆排气设备的其中一消声室的内部结构示意图；
[0029]图4为本申请实施例提供的车辆排气控制方法的流程示意图。
[0030]图中：1
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排气管路，2
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消声单元，20
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消声室，21
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...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆排气设备，其特征在于，其包括：排气管路(1)，其一端用于与燃烧室相连，另一端上设有一分离段(4)，所述分离段(4)远离所述排气管路(1)的一端上设有消声单元(2)，所述分离段(4)用于对经过其的尾气进行水汽分离，并经所述消声单元(2)排出；补气管路，其与所述排气管路(1)相连；排水单元(3)，其设于所述排气管路(1)的最低位置处，且该最低位置位于所述补气管路与排气管路(1)相连位置的下游；其中，所述排水单元(3)用于收集所述排气管路(1)内的凝结水，并还用于监测其内部的实际氢气含量和收集的所述凝结水的实际温度，以根据判断所述实际氢气含量与预设氢气含量的大小以及所述凝结水的实际温度与预设温度的大小排放收集的所述凝结水，所述补气管路用于在所述实际氢气含量不小于所述预设氢气含量时向所述排气管路(1)内通入补充气体。2.如权利要求1所述的一种车辆排气设备，其特征在于：所述消声单元(2)包括多个沿所述排气管路(1)的长度方向间隔设置的消声室(20)，每两个相邻所述消声室(20)之间均设有消声管(21)，并通过所述消声管(21)连通，多个所述消声室(20)和消声管(21)的尺寸均沿远离所述排气管路(1)的方向逐渐变大。3.如权利要求2所述的一种车辆排气设备，其特征在于：每一所述消声室(20)内均设有一隔板(22)，所述隔板(22)用于将对应的所述消声室(20)分隔成上下两个部分，且所述隔板(22)上设有至少一通孔，每一所述隔板(22)上均设有吸音棉(24)。4.如权利要求2所述的一种车辆排气设备，其特征在于：与所述排气管路(1)距离最远的所述消声室(20)上设有一出水口(23)，所述出水口(23)用于将经所述分离段(4)分离的尾气中的凝结水排出。5.如权利要求2所述的一种车辆排气设备，其特征在于：所述分离段(4)设于所述排气管路(1)和消声单元(2)之间，所述分离段(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：庹化金，刘亮，薛贺龙，刘元，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：