[实用新型]一种氢燃料电池发动机的尾排汇流装置

说明书

本实用新型提出了一种氢燃料电池发动机的尾排汇流装置，包括排气管，所述排气管的内部设有收缩衬套和扩压衬套，所述收缩衬套的排气口端设有收缩段，所述扩压衬套的排气口端设有扩散段，所述排气管的侧面设有尾排汇流管，所述尾排汇流管的进气口与发动机的吹扫出口相连通，所述尾排汇流管的排气口位于收缩段与扩压衬套的进气口的连接处，所述收缩段的后端外径小于所述扩压衬套的进气口端的内径，所述收缩段与扩压衬套的进气口端之间形成用于尾排汇流管内气体进入扩压衬套的汇流口。本装置的有益效果在于：体积小，结构简单、成本低，集成方便，有效防止尾气倒灌并且降低氢燃料电池发动机的寄生功耗。

技术领域

本实用新型涉及氢燃料电池汽车应用技术领域，特别涉及一种氢燃料电池发动机的尾排汇流装置。

背景技术

随着环境污染的加重，各国对汽车排放的法规日益严苛，如何减少汽车尾气排放成为迫在眉睫的任务。氢燃料电池以其环境友好、零排放、能量转换效率高等特点，成为各国重点发展的未来能源。现在，越来越多的氢燃料电池被应用到车辆上。由于氢气气体分子小，电堆密封等原因，氢气会发生少量外漏，此时发动机会进行吹扫动作，将泄漏的氢气排出电堆箱体。在车辆上，吹扫出口通常会和尾排管汇流，从尾排口排向大气，若汇流的结构不合理，则会发生尾气从吹扫口倒灌入电堆箱体的情况，使氢气无法即使排出，严重时会引起报警停机甚至有爆炸的危险。

目前对吹扫尾气的处理通常有三种处理方式：

1、吹扫出口不与发动机尾排汇流，而是直接通向大气。

2、吹扫出口在尾排管末端与尾排汇流，并和尾气混合排向大气。

3、在发动机附近，吹扫出口就与尾排汇流。吹扫管通过一支细管探入到尾排管中，出口与尾气方向一致。

上述第一种处理方式，吹扫直接排向大气的结果可分为两种情况，第一种，吹扫尾气直接排放至机舱，但是发动机舱通常为半封闭结构，尾气中的氢气有可能积聚在机舱的顶部而无法消散；第二种，吹扫管引至机舱外，这种方式增加了管子的长度，挤占了机舱的空间，加大了发动机的布置难度，同时也增加了成本，影响美观。

上述第二种处理方式，吹扫在尾排管末端汇流，这种方式虽然不会造成尾气倒灌，但是尾排出口通常在车辆后方，远离发动机舱，这样的汇流方式无疑增加了吹扫管的长度，加大了管路的布置和固定难度，同时也使成本增加。

上述第三种处理方式，吹扫管通过一支细管探入到尾排管中，因为发动机尾气的流量非常大，而吹扫尾气流量比较小，所以尾排管的气压比吹扫管高，尾气会发生倒灌。同时尾排管的直径小，管路的阻力比较大，必须在吹扫前端提供一个较大的压力才能克服管路损失和防止尾气倒灌。在吹扫前端增加增压装置，加大了发动机的设计难度，同时也增加了发动机的寄生功耗。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种氢燃料电池发动机的尾排汇流装置，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本申请公开了一种氢燃料电池发动机的尾排汇流装置，包括排气管，还包括收缩衬套、扩压衬套和尾排汇流管，所述排气管的内部设有收缩衬套和扩压衬套，所述收缩衬套的进气口与排气管的进气口相连通，所述收缩衬套的排气口与扩压衬套的进气口相连通，所述扩压衬套的排气口与外界大气相连通，所述收缩衬套的排气口端设有收缩段，所述收缩段的过流断面逐渐缩小，所述扩压衬套的排气口端设有扩散段，所述扩散段的过流断面逐渐缩大，所述排气管的侧面设有尾排汇流管，所述尾排汇流管的进气口与发动机的吹扫出口相连通，所述尾排汇流管的排气口位于收缩段与扩压衬套的进气口的连接处，所述收缩段的后端外径小于所述扩压衬套的进气口端的内径，所述收缩段与扩压衬套的进气口端之间形成用于尾排汇流管内气体进入扩压衬套的汇流口。

作为优选，所述收缩段的后端设有喷嘴，所述喷嘴的外径与收缩段的后端外径一致。

作为优选，所述喷嘴的后端部分位于所述扩压衬套的内部