一种排气系统及车辆的制作方法

1.本实用新型属于车辆技术领域，具体涉及一种排气系统及车辆。


背景技术：

2.随着车辆排放法规的日趋严格，国家第六阶段机动车污染物排放标准，新增了发动机排放的颗粒物数量(pn)的排放标准，为了降低颗粒物的排放，现有车辆发动机的排气系统中安装了可以过滤颗粒的器件。
3.在发动机的排气系统中，排气背压会直接影响发动机的动力性能，排气背压越大，排气阻力就越大，发动机的动力性能就越低，但是，过滤颗粒的器件的安装会增大发动机的背压。因此，现有的发动机的排气系统很难同时满足pn的排放标准和发动机的动力性能。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例的目的是提供一种排气系统和车辆，能够解决现有的发动机的排气系统很难同时满足pn的排放标准和发动机的动力性能的问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：
6.本实用新型实施例提供了一种车辆，应用于车辆，所述排气系统包括：第一排气管、第二排气管、设置于所述车辆上的排气尾管，以及，与所述车辆的发动机气缸体连通的排气歧管；
7.所述第一排气管包括第一入口端和第一出口端，所述第二排气管包括第二入口端和第二出口端，所述第一入口端和所述第二入口端分别与所述排气歧管连通，所述第一出口端和所述第二出口端分别与所述排气尾管连通；
8.所述第一排气管上设有颗粒过滤器，所述颗粒过滤器用于过滤所述第一排气管内的颗粒排放物；
9.所述第一入口端上设有第一排气阀，所述第二入口端上设有第二排气阀；
10.其中，所述发动机包括冷机工况和暖机工况，在所述冷机工况下，所述第一排气阀开启，所述第二排气阀关闭，在所述暖机工况下，所述第一排气阀关闭，所述第二排气阀开启。
11.进一步的，所述排气系统还包括第一三通管；
12.所述第一三通管包括第一进气口、第一出气口和第二出气口，所述第一进气口分别与所述第一出气口和所述第二出气口连通；
13.所述第一进气口与所述排气歧管连通，所述第一出气口与所述第一入口端连通，所述第二出气口与所述第二入口端连通。
14.进一步的，所述排气系统还包括第二三通管；
15.所述第二三通管包括第二进气口、第三进气口和第三出气口，所述第二进气口和所述第三进气口分别所述第三出气口连通；
16.所述第一出口端与所述第二进气口连通，所述第二出口端与所述第三进气口连
通，所述第三出气口与所述排气尾管连通。
17.进一步的，所述第一排气管的直径大于所述第二排气管的直径。
18.进一步的，所述第一排气管与所述第二排气管平行设置。
19.进一步的，所述颗粒过滤器设置于所述第一排气管的中间部位。
20.进一步的，所述第一排气阀、第二排气阀为手动单向阀或者电动单向阀。
21.进一步的，所述排气通道还包括控制器；
22.所述控制器设置于所述车辆上，且与所述第一排气阀和第二排气阀电连接，用于控制所述第一排气阀和第二排气阀的开启和关闭。
23.进一步的，所述颗粒过滤器为颗粒捕集器。
24.本实用新型实施例还提供了一种车辆，所述车辆包括上述排气系统。
25.综上，本实用新型实施例所述的排气系统至少具有以下优点：
26.在本实用新型实施例中，通过在第一排气管上设置颗粒过滤器，颗粒过滤器可以过滤第一排气管内的颗粒物，在第一排气管的入口端设置第一排气阀，在第二排气管的入口端设置第二排气阀，在发动机的冷机工况下，第一排气阀开启，第二排气阀关闭，此时，发动机排出的气体仅可以通过第一排气管排出，这样，可以大大减少颗粒物的排放；在发动机的暖机工况下，第一排气阀关闭，第二排气阀开启，此时，发动机排出的气体仅可以经过第二排气管排出，又由于第二通道没有设置颗粒过滤器，因此，可以减小发动机在暖机工况时的背压，从而提高发动机的动力性能，可见，发动机在冷机工况和暖机工况下可以同时满足pn的排放标准和发动机的动力性能。
附图说明
27.图1是本实用新型实施例所述排气系统的结构示意图。
28.附图标记说明：
29.10
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排气歧管，20
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第一排气管，21
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第一入口端，22
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第一出口端，23
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第一排气阀，24
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颗粒过滤器，30
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第二排气管，31
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第二入口端，32
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第二出口端，33
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第二排气阀，40
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排气尾管，50
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第一三通管，51
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第一进气口，52
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第一出气口，53
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第二出气口，60
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第二三通管，61
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第二进气口，62
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第三进气口，63
‑
第三出气口。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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作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。
31.本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
32.现有发动机的排气系统中，发动机在冷机工况下，发动机的背压较小，但pn的排放
较多；发动机在暖机工况下，pn的排放较小，但发动机的背压较大，可见，现有发动机的排气系统在不同工况下很难同时满足pn的排放标准和发动机的动力性能。
33.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本实用新型实施例提供的车辆进行详细地说明。
34.本实用新型实施例提供了一种排气系统，可以应用于车辆，参照图1，图1示出了本实用新型实施例所述排气系统的结构示意图，该排气系统具体可以包括第一排气管20、第二排气管30、设置于车辆上的排气尾管40，以及，与车辆的发动机气缸体连通的排气歧管10；第一排气管20包括第一入口端21和第一出口端22，第二排气管30包括第二入口端31和第二出口端32，第一入口端21和第二入口端31分别与排气歧管10连通，第一出口端22和第二出口端32分别与排气尾管40连通；第一排气管20上设有颗粒过滤器24，颗粒过滤器24用于过滤第一排气管20内的颗粒排放物；第一入口端21上设有第一排气阀23，第二入口端31上设有第二排气阀33；其中，发动机包括冷机工况和暖机工况，在冷机工况下，第一排气阀23开启，第二排气阀33关闭，在暖机工况下，第一排气阀23关闭，第二排气阀33开启。
35.在实际应用中，排气歧管10是与发动机气缸体相连的，将各缸的排气集中起来导入排气总管，带有分歧的管路，本实施例图1仅示出了排气歧管10的排气总管，未示出各个分歧的管路。
36.具体而言，如图1所示，第一排气管20包括第一入口端21和第一出口端22，第二排气管30包括第二入口端31和第二出口端32，第一入口端21和第二入口端31分别与排气歧管10的出口端连通，第一出口端22和第二出口端32分别与排气尾管40连通，也就是说，车辆运行过程中，发动机排出的气体依次经过排气歧管10、第一排气管20(第二排气管30)和排气尾管40排出至外界。
37.具体而言，由于发动机在冷机工况下，颗粒物的排放较多，发动机的排气背压较小，因此，本实施例在第一排气管20上设置颗粒过滤器24，并且使第一排气阀23开启，第二排气阀33关闭，也即，如图1所示，从排气歧管10排出的气体只能流入第一排气管20内，进而经过排气尾管40排出，并且，由于颗粒过滤器24可以在第一排气管20内气体的颗粒物排出之前将其捕捉或过滤，这样可以减小发动机在冷机工况下的颗粒物数量(pn)，以满足国家第六阶段机动车污染物排放标准，并且，还可以满足发动机的动力性能。
38.具体而言，由于发动机在暖机工况下，颗粒物的排放较小，但发动机的背压较大，由于颗粒过滤器24会增大发动机的背压，因此，本实施例在第二排气管30内没有设置颗粒过滤器24，并且，使第一排气阀23关闭，第二排气阀33开启，也即，如图1所示，从排气歧管10排出的气体只能流入第二排气管30内，进而经过排气尾管40排出。
39.需要说明的是，可以通过发动机水温、转速和负荷等参数机判断冷机和暖机工况，例如：水温100度以上，转速3500r/min以上，负荷到额定负荷的80％以上，可以判断为发动机的暖机工况，当然，本实施例对冷机和暖机工况具体判断参数可以不做限定，具体可以根据车辆的型号、品牌等因素进行限定。
40.在本实用新型实施例中，如图1所示，排气系统还可以包括第一三通管50；第一三通管50包括第一进气口51、第一出气口52和第二出气口53，第一进气口51分别与第一出气口52和第二出气口53连通；第一进气口51与排气歧管10连通，第一出气口52与第一入口端21连通，第二出气口53与第二入口端31连通。
41.具体而言，为了使排气歧管10的排出的气体可以流入第一排气管20和/或第二排气管30，本实施例设置了第一三通管50，如图1所示，第一三通管50可以包括一个进气口(第一进气口51)和两个出气口(第一出气口52和第二出气口53)，第一进气口51可以与排气歧管10连通，第一出气口52可以与第一入口端21连通，第二出气口53可以与第二入口端31连通，例如，发动机在冷机工况下，从排气歧管10排出的气体依次经过第一进气口51和第一出气口52流入第一排气管20内，进而通过排气尾管40排出；发动机在暖机工况下，从排气歧管10排出的气体依次经过第一进气口51和第二出气口53流入第二排气管30内，进而通过排气尾管40排出。
42.进一步的，如图1所示，排气系统还包括第二三通管60；第二三通管60包括第二进气口61、第三进气口62和第三出气口63，第二进气口61和第三进气口62分别第三出气口63连通；第一出口端22与第二进气口61连通，第二出口端32与第三进气口62连通，第三出气口63与排气尾管40连通。
43.具体而言，为了使第一排气管20和第二排气管30内的气体可以汇集到排气尾管40内，本实施例还设置了第二三通管60，如图1所示，第二三通管60可以包括两个进气口(第二进气口61和第三进气口62)和一个出气口(第三出气口63)，第一出口端22与第二进气口61连通，第二出口端32与第三进气口62连通，第三出气口63与排气尾管40连通。例如，发动机在冷机工况下，第一排气管20内气体依次经过第二进气口61、第三出气口63和排气尾管40排出，发动机在暖机工况下，第二排气管30内气体依次经过第三进气口62、第三出气口63和排气尾管40排出。
44.在本实用新型实施例中，如图1所示，第一排气管20的直径大于第二排气管30的直径。
45.具体而言，由于发动机排放的颗粒物大部分产生在发动机的冷机工况，而冷机工况下发动机的背压较小，因此，只需要减少颗粒物的排放，这样，本实施例可以将第一排气管20的直径设置的较大一些，这样，颗粒过滤器24可以过滤较多的颗粒排放物，从而确保pn可以满足国家第六阶段机动车污染物排放标准。
46.具体而言，发动机在暖机工况下，由于颗粒物的排放较少，而发动机的背压较大，因此，只需要考虑减小发动机的背压，这样，本实施例可以将第一排气管20的内径设置的较小一些，不仅可以提高发动机的动力性能，还可以减少成本和占用空间。
47.在本实用新型实施例中，如图1所示，第一排气管20与第二排气管30平行设置。
48.具体而言，为了节省排气系统的占用空间，本实施例将两个排气管平行设置，当然，平行设置仅为一种优选方案，本实施例对两个排气管的具体设置位置可以不做限定，具体的设置方式可以根据车辆的空间进行灵活设定。
49.在本实用新型实施例中，如图1所示，颗粒过滤器24可以设置于第一排气管20的中间部位。
50.具体而言，为了使颗粒过滤器24可以过滤或捕捉更多的颗粒物，本实施例可以将颗粒过滤器24设置于第一排气管20的中间部位，当然，对于颗粒过滤器24的具体位置，本实施例可以不做限定，具体可以根据第一排气管20的具体形状进行设置，例如：如图1所示，如果第一排气管20的入口端和出口端的管径较小，中部的管径较大，颗粒过滤器24可以设置于第一排气管20的中间部位；如果第一排气管20的入口端的管径较大，其他部位较小，颗粒
过滤器24可以靠近第一入口端21设置。
51.在本实用新型实施例中，第一排气阀23、第二排气阀33可以为手动单向阀或者电动单向阀。
52.具体而言，单向阀又称止回阀或逆止阀，用于气动系统中防止压缩空气逆向流动的阀体，单向阀有直通式和直角式两种。第一排气阀23、第二排气阀33可以为手动单向阀或者电动单向阀，本实施例对单向阀的具体结构可以不做限定，具体可以根据实际情况进行设定，两个排气阀可以采用直通式或者直角式。
53.在本实用新型的一种优选实施例中，在第一排气阀23和第二排气阀33为电动单向阀的情况下，排气系统还包括控制器；控制器可以设置于车辆上，且与第一排气阀23和第二排气阀33电连接，控制器可以控制第一排气阀23和第二排气阀33的开启和关闭。
54.需要说明的是，控制器可以为车辆上的车身控制器，也可以为单独设置的控制器，具体设置形式可以根据实际需求进行设定，本实施例对此可以不做限定。
55.在本实用新型实施例中，颗粒过滤器24为颗粒捕集器。
56.优选的，本实施例的颗粒过滤器24可以为颗粒捕集器，颗粒捕集器(汽油颗粒捕集器)gpf(gasoline particulate filter)是一种安装在汽油发动机排放系统中的陶瓷过滤器，它可以在微粒排放物质进入大气之前将其捕捉。当然，只要可以捕捉或过滤颗粒排放物的器件均可以，不局限于gpf。
57.综上，本实用新型实施例所述的排气系统至少具有以下优点：
58.在本实用新型实施例中，通过在第一排气管上设置颗粒过滤器，颗粒过滤器可以过滤第一排气管内的颗粒物，在第一排气管的入口端设置第一排气阀，在第二排气管的入口端设置第二排气阀，在发动机的冷机工况下，第一排气阀开启，第二排气阀关闭，此时，发动机排出的气体仅可以通过第一排气管排出，这样，可以大大减少颗粒物的排放；在发动机的暖机工况下，第一排气阀关闭，第二排气阀开启，此时，发动机排出的气体仅可以经过第二排气管排出，又由于第二通道没有设置颗粒过滤器，因此，可以减小发动机在暖机工况时的背压，从而提高发动机的动力性能，可见，发动机在冷机工况和暖机工况下可以同时满足pn的排放标准和发动机的动力性能。
59.在本实用新型实施例中，还提供一种车辆，车辆包括上述排气系统。
60.具体而言，排气系统的具体结构和原理上位已经进行了详述，此处不再赘述。
61.本实用新型实施例所述的车辆至少具有以下优点：
62.在本实用新型实施例中，车辆包括排气系统，在排气系统中，通过在第一排气管上设置颗粒过滤器，颗粒过滤器可以过滤第一排气管内的颗粒物，在第一排气管的入口端设置第一排气阀，在第二排气管的入口端设置第二排气阀，车辆的发动机在冷机工况下，第一排气阀开启，第二排气阀关闭，此时，发动机排出的气体仅可以通过第一排气管排出，这样，可以大大减少颗粒物的排放；车辆的发动机在暖机工况下，第一排气阀关闭，第二排气阀开启，此时，发动机排出的气体仅可以经过第二排气管排出，又由于第二通道没有设置颗粒过滤器，因此，可以减小发动机在暖机工况时的背压，从而提高发动机的动力性能，可见，发动机在冷机工况和暖机工况下可以同时满足pn的排放标准和发动机的动力性能。
63.上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通
技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。