排氣混合器制造技術

本申請提供用于混合器的系統。在一個示例中，混合器可以包括管和被配置為接收排氣的外管道。

【技術實現步驟摘要】
排氣混合器
本專利技術總體涉及用于混合裝置的方法和系統。
技術介紹
一種用于發動機排氣的后處理的技術利用選擇性催化還原(SCR)以使某些化學反應能夠在排氣中的NOx與氨(NH3)之間發生。通過將尿素噴射到排氣路徑中，NH3在SCR催化劑的上游被引入到發動機排氣系統內。尿素在高溫狀況下熵分解為NH3。SCR促進NH3與NOx之間的反應以將NOx轉化為氮氣(N2)和水(H2O)。然而，如專利技術人在此認識到的，在將尿素噴射到排氣路徑內后會出現問題。在一個示例中，尿素會被較差地混合到排氣流內(例如，排氣流的第一部分具有比排氣流的第二部分更高的尿素濃度)，這會導致SCR的差涂層和排放物(例如，NOx)與SCR之間的差反應性。此外，尿素在排氣中的過度混合和攪動同樣可能引起問題，諸如增加的沉積物。解決差的混合的嘗試包括在尿素噴射器噴的下游和SCR的上游引入混合裝置，使得排氣流可以均勻。Collinot等人在U.S.20110036082中示出一種示例方法。在其中，排氣混合器被引入到排氣路徑，以隨著排氣流過混合器降低排氣背壓并且增加排氣均勻性。排氣混合器包含可以操縱排氣流在0至30°的角范圍內流動的一個或更多個螺旋面。然而，專利技術人在此已經認識到此類系統的潛在問題。作為一個示例，由Collinot介紹的混合器具有相對長的主體，并且可以附加地包含彼此鄰近的一個或更多個混合器主體。由于道路狀況或湍流排氣流，混合器主體可能振動并且彼此碰撞，這會產生不期望的聽得見的聲音和/或使混合器永久地退化。
技術實現思路
在一個示例中，上述問題可以通過一種具有環形混合器管道的混合器來解決，所述混合器管道位于排氣通道的外部，并且其中混合器管從所述混合器管道徑向向內延伸到所述排氣通道內。以此方式，從混合器中流出的排氣流向排氣管路的不被混合器干擾的區域，并且增加排氣管路中的排氣的總體均勻性。因此，混合被增加，并且遍及整個排氣管路的排氣的成分大體上相同。作為一個示例，混合器管彼此錯開，混合器的入口和出口也是如此。這允許混合器可以沿著排氣管路的各種區域截取排氣。混合的排氣沿著其s外周邊流回到排氣通道內。以此方式，排氣從排氣通道的中心部分被抽取并且被重新引導至排氣通道的外部部分，以增加均勻性。應當理解，提供以上本
技術實現思路
是為了以簡化的形式介紹一系列概念，這些概念在具體實施方式中被進一步描述。這并不意味著識別要求保護的主題的關鍵或必要特征，要求保護的主題的范圍由所附權利要求唯一地限定。另外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。附圖說明圖1示出發動機的示例汽缸。圖2示出混合器的透視圖。圖3示出混合器的正面視圖。圖4示出被耦接至排氣管道的混合器的透視圖。圖5示出混合器的正面等距視圖。圖6A、圖6B和圖6C分別示出第一管、第二管和下游開口的剖視圖。圖7示出流過排氣管路中的排氣混合器的側視圖的示例排氣流。盡管圖2、圖3、圖4和圖6A、圖6B、圖6C以及圖7近似按比例繪制，但是如果需要的話，可以使用其他相對尺寸。圖8示出在微粒過濾器的下游具有混合器的實施例。圖9示出在尿素噴射器噴的下游具有混合器的實施例。圖10示出在氣體傳感器的上游具有混合器的實施例。具體實施方式以下描述涉及沿著車輛的排氣通道設置的示例排氣混合器。混合器重新引導由發動機的運轉產生的排氣流。圖1示出發動機。發動機運轉產生可以由用于發動機的各種致動器的運轉的各種傳感器測量的各種成分。因此，排氣測量可以集成于發動機運轉。圖2示出用于混合排氣并且因此增加排氣的均勻性的混合器，并且圖3示出混合器的正面視圖。混合器在圖4中被描繪為沿著排氣管道設置。混合器包含在混合器的外管道內的三個分離特征件。特征件被錯開以便促進排氣混合。混合器的正面視圖描繪圖5中的錯開。圖6A、圖6B和圖6C示出混合器的特征件的剖視圖。混合器可以產生用于混合排氣的各種排氣流。圖7示出一些示例流。然而，其他示例流可以存在。混合器可以位于微粒過濾器的下游、尿素噴射器噴的下游和選擇性催化還原劑(SCR)的上游以及排氣傳感器的上游，如分別在圖8、圖9和圖10中示出的。圖1-圖10示出具有各種部件的相對定位的示例構造。至少在一個示例中，如果被示為彼此直接接觸或直接耦接，則此類元件可以分別被稱為直接接觸或直接耦接。類似地，至少在一個示例中，被示為彼此連續或相鄰的元件可以分別是彼此連續或相鄰的。作為一個示例，彼此共面接觸放置的部件可以被稱為共面接觸。作為另一示例，在至少一個示例中，被定位為彼此分開、其間僅有空間而沒有其他部件的元件可以被如上稱呼。繼續圖1，其示出發動機系統100中的多缸發動機10的一個汽缸的示意圖，發動機10可以被包括在汽車的推進系統中。發動機10可以至少部分地由包括控制器12的控制系統以及經由輸入裝置130來自車輛操作者132的輸入控制。在該示例中，輸入裝置130包括加速器踏板和用于產生成比例的踏板位置信號的踏板位置傳感器134。發動機10的燃燒室30可以包括由燃燒室壁32形成的汽缸，活塞36被定位在其中。活塞36可以被耦接至曲軸40，使得活塞的往復運動被轉換為曲軸的旋轉運動。曲軸40可以經由中間變速器系統耦接至車輛的至少一個驅動輪。另外，起動馬達可以經由飛輪耦接至曲軸40，以實現發動機10的起動運轉。燃燒室30可以經由進氣通道42從進氣歧管44接收進氣，并且可以經由排氣通道48排出燃燒氣體。進氣歧管44和排氣通道48可以經由相應的進氣門52和排氣門54與燃燒室30選擇性地連通。在一些示例中，燃燒室30可以包括兩個或更多個進氣門和/或兩個或更多個排氣門。在該示例中，可以經由相應的凸輪致動系統51和53通過凸輪致動控制進氣門52和排氣門54。凸輪致動系統51和53均可以包括一個或更多個凸輪，并且可以利用可以由控制器12運轉的凸輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(VCT)、可變氣門正時(VVT)和/或可變氣門升程(VVL)系統中的一個或更多個，以改變氣門運轉。進氣門52和排氣門54的位置可以分別由位置傳感器55和57確定。在替代示例中，進氣門52和/或排氣門54可以通過電動氣門致動控制。例如，汽缸30可以替代地包括通過電動氣門致動控制的進氣門和通過包括CPS和/或VCT系統的凸輪致動控制的排氣門。燃料噴射器69被示為直接耦接至燃燒室30，用于與從控制器12接收的信號的脈沖寬度成比例地將燃料直接噴射進其中。以此方式，燃料噴射器69提供到燃燒室30內的所謂的燃料的直接噴射。例如，燃料噴射器可以被安裝在燃燒室的側面中或在燃燒室的頂部中。燃料可以通過包括燃料箱、燃料泵和燃料軌的燃料系統(未示出)輸送至燃料噴射器69。在一些示例中，燃燒室30可以替代地或附加地包括以如下構造布置在進氣歧管44中的燃料噴射器，所述構造提供到燃燒室30上游的進氣道的所謂的燃料的進氣道噴射。火花經由火花塞66提供給燃燒室30。點火系統可以進一步包含用于增加供應到火花塞66的電壓的點火線圈(未示出)。在諸如柴油發動機的其他示例中，火花塞66可以被省略。進氣通道42可以包括具有節流板64的節氣門62。在該特定示例中，控制器12可以通過提供給包括節氣門62的電動馬達或致動器的信號改變節流板64的位置，這種構造通常被稱為電子節氣門控制本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種排氣混合器，其包含：多個第一圓柱形管，其與排氣管道的中心軸線間隔開，其中所述第一管中的每一個包含從所述中心軸線徑向面向外的開口；多個第二圓柱形管，其與所述中心軸線和所述第一圓柱形管間隔開；以及外管道，其被耦接至所述排氣管道的外部。

【技術特征摘要】
2015.11.17 US 14/943,6201.一種排氣混合器，其包含：多個第一圓柱形管，其與排氣管道的中心軸線間隔開，其中所述第一管中的每一個包含從所述中心軸線徑向面向外的開口；多個第二圓柱形管，其與所述中心軸線和所述第一圓柱形管間隔開；以及外管道，其被耦接至所述排氣管道的外部。2.根據權利要求1所述的混合器，其中所述第二管包含在所述中心軸線近側的面向上游的內開口和在所述排氣管道近側的從所述中心軸線徑向面向外的外開口。3.根據權利要求1所述的混合器，其中所述外管道包含下游開口，其中所述下游開口在所述排氣管道的近側、在所述第一管和所述第二管的相對于排氣流的下游，并且徑向向內面向所述中心軸線。4.根據權利要求1所述的混合器，其中所述第一管和所述第二管被物理地且流體地耦接至所述外管道。5.根據權利要求4所述的混合器，其中所述第一管、所述第二管和所述外管道是其間具有內部通道的中空管道。6.根據權利要求5所述的混合器，其中所述第一管、所述第二管和所述外管道的所述開口將排氣通道流體地耦接至所述內部通道。7.根據權利要求5所述的混合器，其中所述第一管和所述第二管的所述內部通道位于所述排氣管道內，并且所述外管道的所述內部通道位于所述排氣管道外部。8.根據權利要求1所述的混合器，其中所述第二管沿著所述中心軸線在角度上偏離所述第一管45°。9.根據權利要求1所述的混合器，其中所述第一管、所述第二管和所述外管道關于所述中心軸線對稱。10.根據權利要求1所述的混合器，其中在所述外管道、所述第一管和所述第二管中不存在除指定的那些開口之外的其他開口，其中所述管的封閉端與所述中心軸線間隔開，并且其中沿著所述中心軸線在所述管端之間不存在障礙物。11.一種排氣混合器，其包含：上游端，其具有第一管；中心部分，其具有與所述上游端間隔...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張小鋼，
申請(專利權)人：福特環球技術公司，
類型：發明
國別省市：美國,US