一种排气尾管、后处理系统、发动机及工程机械的制作方法

1.本实用新型涉及尾气后处理技术领域，具体涉及一种排气尾管、后处理系统、发动机及工程机械。


背景技术：

2.近年来随着环保要求不断提高，工程机械车辆在非道路四阶段均需加装后处理系统对尾气进行处理。由于工程机械整车结构布局限制，部分车型，如车载泵、挖机等，其排气尾管方向必须竖直朝上布置，在室外施工遇到暴雨天气时，雨水会进入排气尾管。
3.在排气尾管上安装有氮氧传感器，实时检测尾气中氮氧化物排放量。氮氧传感器的核心元件是多孔的氧化锆陶瓷管，这是一种固态电解质，两侧面分别烧结上多孔铂电极。加热到一定温度下，由于两侧氧浓度不同，氧化锆会产生化学反应，电极两侧产生电荷移动，移动的电荷产生电流，根据产生电流的大小反映出氮氧化物的浓度。一旦雨水进入排气尾管接触到高温的氮氧传感器或氧传感器的陶瓷探头，会导致氮氧传感器或氧传感器陶瓷体炸裂损坏，导致传感器失效。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中排气尾管内的氮氧传感器或氧传感器的陶瓷探头易于接触雨水炸裂损坏，导致传感器失效的缺陷，从而提供一种排气尾管、后处理系统、发动机及工程机械。
5.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种排气尾管，包括：排气管，所述排气管的第一端为尾气进入端，所述排气管的第二端形成排气口；传感器单元，安装于所述排气管的内壁上；防水结构，与所述排气管的内壁连接，并挡设于所述传感器单元和所述排气口之间。
6.可选地，所述防水结构包括挡水部，所述挡水部的第一侧与所述排气管的内壁贴合连接，所述挡水部的第二侧朝向所述排气管的内部延伸。
7.可选地，所述挡水部相对于所述排气管的内壁倾斜设置，并且所述挡水部的第二侧朝向所述排气口的方向倾斜。
8.可选地，所述防水结构还包括固定部，所述固定部连接所述挡水部和所述排气管的内壁。
9.本实用新型还提供了一种后处理系统，包括上述的排气尾管。
10.可选地，所述后处理系统还包括scr外壳和scr载体，所述scr载体设置于所述scr外壳的内部，所述排气管的第一端与所述scr外壳的出气口连通。
11.可选地，所述scr外壳的内壁在所述scr载体和所述排气尾管之间形成排水沟槽，所述scr外壳上开设有排水孔，所述排水沟槽与所述排水孔连通。
12.可选地，所述排水沟槽和所述排水孔间隔设置，所述scr外壳的内壁在所述排水沟槽和所述排水孔之间形成集水凹部，所述排水孔和所述集水凹部均设置于所述scr外壳远
离所述排气口的一侧。
13.本实用新型还提供了一种发动机，包括上述的后处理系统。
14.本实用新型还提供了一种工程机械，包括上述的发动机。
15.本实用新型具有以下优点：
16.1.本实用新型提供的一种排气尾管，通过设置防水结构，避免从排气口进入的雨水接触传感器单元，因此，避免了传感器单元遇水失效，保证后处理系统使用稳定性以及使用寿命。
17.2.本实用新型提供的一种排气尾管，通过将挡水部朝向排气口倾斜设置，在保证了对雨水进行阻挡的同时，提高尾气的流通方向与挡水部方向一致性，保证挡水部不会扰乱尾气气流、增大排气背压。
18.3.本实用新型提供的一种后处理系统，通过在scr外壳的内壁上设置排水沟槽，并且排水沟槽位于scr载体和排气尾管之间，以利用排水沟槽对由排气口进入的雨水进行引导，并最终从排水孔排出，因此，排水沟槽起到将水流与scr载体进行隔离的作用，避免雨水冲刷到scr载体上，保证scr载体不会被雨水污染、腐蚀，从而保证后处理系统的性能。
19.4.本实用新型提供的一种后处理系统，通过设置集水凹部，使排水沟槽导流的雨水汇集至集水凹部内，并通过排水孔排出，提高雨水排出的顺畅性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
21.图1示出了本实用新型的实施例1提供的排气尾管的结构示意图；
22.图2示出了本实用新型的实施例2提供的后处理系统的结构示意图；
23.图3示出了本实用新型的实施例2提供的后处理系统的主视剖面结构示意图；
24.图4为图3中a处的放大图。
25.附图标记说明：
26.10、排气管；11、排气口；20、传感器单元；30、防水结构；31、挡水部；32、固定部；40、scr外壳；41、排水沟槽；42、排水孔；43、集水凹部；50、scr载体；60、doc和dpf处理器；70、后处理安装座。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定
的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
31.实施例1
32.如图1所示的排气尾管的一种具体实施方式，包括：排气管10、传感器单元20和防水结构30。排气管10的第一端为尾气进入端，排气管10的第二端形成排气口11；也即，尾气从排气管10的第一端进入排气管10内，经排气管10内部流通后由排气管10的第二端排出。传感器单元20设置于排气管10的内壁上，防水结构30与排气管10的内壁连接，并挡设于传感器单元20和排气口11之间。
33.值得说明的是，工程机械在下雨环境下使用时，雨水从排气管10的排气口11进入排气管10的内部。因此，通过设置防水结构30，避免从排气口11进入的雨水接触传感器单元20，因此，避免了传感器单元20遇水失效，保证后处理系统使用稳定性以及使用寿命。
34.需要说明的是，现有技术中，通常采用将排气管10的尾端进行折弯来避免雨水进入；然而，当外部环境雨量较大，雨水流向受风力影响变化较大时，还是会存在雨水进入排气管10内的情况。现有技术中还存在将排气尾管的排气路径复杂化，以实现防水功能的情况；然而，当管路走向复杂时，会增加排气背压，不利于尾气顺利排出。
35.在本实施例中，传感器单元20为氮氧传感器或者是氧传感器，用于监控尾气中的氮氧化物含量。
36.需要说明的是，氮氧传感器和氧传感器均具有陶瓷材质结构，陶瓷材质结构在高温状态下与雨水接触容易因热胀冷缩而开裂，进而导致氮氧传感器和氧传感器失效。
37.如图1所示，防水结构30包括挡水部31，挡水部31的第一侧与排气管10的内壁贴合连接，挡水部31的第二侧朝向排气管10的内部延伸。具体的，挡水部31为板状结构。
38.在本实施例中，如图1所示，挡水部31相对于排气管10的内壁倾斜设置，并且挡水部31的第二侧朝向排气口11的方向倾斜。
39.值得说明的是，排气尾管在工程机械上通常沿竖直方向设置，并且排气口11朝上设置，也即，在排气管10内尾气的气流方向为由下至上。因此，挡水部31为朝上倾斜设置，在保证了对雨水进行阻挡的同时，提高尾气的流通方向与挡水部31方向一致性，保证挡水部31不会扰乱尾气气流、增大排气背压。
40.在本实施例中，挡水部31的倾斜角度为45
°
。
41.在本实施例中，挡水部31为半圆弧形板体。
42.当然，挡水部31的倾斜角度和形状可以根据实际需要具体设置。需要说明的是，挡水部31的设置需要保证不能增大排气尾管的排气阻力。
43.如图1所示，防水结构30还包括固定部32，固定部32连接挡水部31和排气管10的内
壁。也即，挡水部31通过固定部32与排气管10的内壁进行连接，保证挡水部31设置的稳定性。
44.在本实施例中，如图1所示，固定部32设置有两个，两个固定部32分设于挡水部31的两侧。
45.实施例2
46.如图2至图4所示的后处理系统的一种具体实施方式，包括实施例1的排气尾管。
47.如图2和图3所示，后处理系统还包括scr外壳40和scr载体50，scr载体50设置于scr外壳40的内部，排气管10的第一端与scr外壳40的出气口连通。也即，scr外壳40的上端开设有出气口，实现将处理后的尾气排入排气尾管。
48.如图3和图4所示，scr外壳40的内壁上设置有排水沟槽41，排水沟槽41位于scr载体50和排气尾管之间，scr外壳40上还开设有排水孔42，排水沟槽41与排水孔42连通。利用排水沟槽41对由排气口11进入的雨水进行引导，并最终从排水孔42排出，因此，排水沟槽41起到将水流与scr载体50进行隔离的作用，避免雨水冲刷到scr载体50上，保证scr载体50不会被雨水污染、腐蚀，从而保证后处理系统的性能。
49.值得说明的是，后处理系统内部设置有均匀涂敷了催化剂的scr载体50，scr载体50通过衬垫进行固定，scr载体50的作用是用于促进化学反应来消除尾气中的有害气体，如氮氧化物等。如果水进入后处理系统而浸泡到scr载体50和衬垫，会导致scr载体50上的催化剂涂层脱落失效，衬垫保持力下降，scr载体50移位、碎裂等。
50.如图4所示，排水沟槽41和排水孔42间隔设置，scr外壳40的内壁在排水沟槽41和排水孔42之间形成集水凹部43，排水孔42和集水凹部43均设置于scr外壳40远离排气口11的一侧。也即，排水孔42和集水凹部43均设置于scr外壳40的底部。
51.通过设置集水凹部43，使排水沟槽41导流的雨水汇集至集水凹部43内，并通过排水孔42排出，提高雨水排出的顺畅性。
52.在本实施例中，排水沟槽41的直径为4mm-10mm。
53.值得说明的是，若是排水沟槽41的直径过小，则对雨水的导流作用较差；若是排水沟槽41的直径过大，则会增大排气背压。因此，需要根据实际需要为排水沟槽41选择合适的尺寸。
54.在本实施例中，排水孔42的直径为5mm-10mm。
55.值得说明的是，若是排水孔42的直径过小，则不利于后处理系统快速排水；若是排水孔42的直径过大，则会导致从排水孔42排出的尾气过多。因此，需要根据实际需要为排水孔42选择合适的尺寸。
56.在本实施例中，排水沟槽41沿scr外壳40的内壁周向设置；排水沟槽41可以间隔开设有若干条。
57.如图2所示，后处理系统还包括doc和dpf处理器60，doc和dpf处理器60具有doc和dpf外壳，doc和dpf外壳的下端开设有进气口，doc和dpf外壳与scr外壳40连通设置，doc和dpf外壳以及scr外壳40均安装在后处理安装座70上。
58.在使用本实施例的后处理系统时，发动机尾气由进气口进入，经过doc和dpf处理器60净化后进入scr外壳40，并经过scr载体50处理后，由scr外壳40的出气口排放至排气尾管内，最终从排气尾管的排气口11排入大气。
59.本实施例还提供了发动机的一种具体实施方式，包括上述的后处理系统。
60.本实施例还提供了工程机械的一种具体实施方式，包括上述的发动机。
61.在本实施例中，工程机械可以包括重卡、挂车、挖掘机、掘锚机、推土机、压路机和混凝土泵车等作业车辆，或塔吊、施工升降机和物料提升机等机械作业设备。
62.根据上述描述，本专利申请具有以下优点：
63.1.通过设置防水结构，避免从排气口进入的雨水接触传感器单元，因此，避免了传感器单元遇水失效；
64.2.通过在scr外壳的内壁上设置排水沟槽，起到将水流与scr载体进行隔离的作用，避免雨水冲刷到scr载体上，保证scr载体不会被雨水污染、腐蚀，从而保证后处理系统的性能；
65.3.结构简单，易于实现，结构成本低，容易推广使用。
66.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种排气尾管，其特征在于，包括：排气管(10)，所述排气管(10)的第一端为尾气进入端，所述排气管(10)的第二端形成排气口(11)；传感器单元(20)，安装于所述排气管(10)的内壁上；防水结构(30)，与所述排气管(10)的内壁连接，并挡设于所述传感器单元(20)和所述排气口(11)之间。2.根据权利要求1所述的排气尾管，其特征在于，所述防水结构(30)包括挡水部(31)，所述挡水部(31)的第一侧与所述排气管(10)的内壁贴合连接，所述挡水部(31)的第二侧朝向所述排气管(10)的内部延伸。3.根据权利要求2所述的排气尾管，其特征在于，所述挡水部(31)相对于所述排气管(10)的内壁倾斜设置，并且所述挡水部(31)的第二侧朝向所述排气口(11)的方向倾斜。4.根据权利要求2所述的排气尾管，其特征在于，所述防水结构(30)还包括固定部(32)，所述固定部(32)连接所述挡水部(31)和所述排气管(10)的内壁。5.一种后处理系统，其特征在于，包括权利要求1-4中任意一项所述的排气尾管。6.根据权利要求5所述的后处理系统，其特征在于，所述后处理系统还包括scr外壳(40)和scr载体(50)，所述scr载体(50)设置于所述scr外壳(40)的内部，所述排气管(10)的第一端与所述scr外壳(40)的出气口连通。7.根据权利要求6所述的后处理系统，其特征在于，所述scr外壳(40)的内壁在所述scr载体(50)和所述排气尾管之间形成排水沟槽(41)，所述scr外壳(40)上开设有排水孔(42)，所述排水沟槽(41)与所述排水孔(42)连通。8.根据权利要求7所述的后处理系统，其特征在于，所述排水沟槽(41)和所述排水孔(42)间隔设置，所述scr外壳(40)的内壁在所述排水沟槽(41)和所述排水孔(42)之间形成集水凹部(43)，所述排水孔(42)和所述集水凹部(43)均设置于所述scr外壳(40)远离所述排气口(11)的一侧。9.一种发动机，其特征在于，包括权利要求5-8中任意一项所述的后处理系统。10.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求9所述的发动机。

技术总结
本实用新型提供一种排气尾管、后处理系统、发动机及工程机械，属于尾气后处理技术领域，其中，排气尾管包括：排气管，所述排气管的第一端为尾气进入端，所述排气管的第二端形成排气口；传感器单元，设置于所述排气管的内壁上；防水结构，与所述排气管的内壁连接，并挡设于所述传感器单元和所述排气口之间。本实用新型提供的一种排气尾管，通过设置防水结构，避免从排气口进入的雨水接触传感器单元，因此，避免了传感器单元遇水失效，保证后处理系统使用稳定性以及使用寿命。用稳定性以及使用寿命。用稳定性以及使用寿命。


技术研发人员：穆文乐 李新望 司晶晶
受保护的技术使用者：湖南道依茨动力有限公司
技术研发日：2023.02.08
技术公布日：2023/6/17