排气混合器制造技术

本申请提供用于混合器的系统。在一个示例中，混合器可以包括管和被配置为接收排气的外管道。

【技术实现步骤摘要】
排气混合器
本专利技术总体涉及用于混合装置的方法和系统。
技术介绍
一种用于发动机排气的后处理的技术利用选择性催化还原(SCR)以使某些化学反应能够在排气中的NOx与氨(NH3)之间发生。通过将尿素喷射到排气路径中，NH3在SCR催化剂的上游被引入到发动机排气系统内。尿素在高温状况下熵分解为NH3。SCR促进NH3与NOx之间的反应以将NOx转化为氮气(N2)和水(H2O)。然而，如专利技术人在此认识到的，在将尿素喷射到排气路径内后会出现问题。在一个示例中，尿素会被较差地混合到排气流内(例如，排气流的第一部分具有比排气流的第二部分更高的尿素浓度)，这会导致SCR的差涂层和排放物(例如，NOx)与SCR之间的差反应性。此外，尿素在排气中的过度混合和搅动同样可能引起问题，诸如增加的沉积物。解决差的混合的尝试包括在尿素喷射器喷的下游和SCR的上游引入混合装置，使得排气流可以均匀。Collinot等人在U.S.20110036082中示出一种示例方法。在其中，排气混合器被引入到排气路径，以随着排气流过混合器降低排气背压并且增加排气均匀性。排气混合器包含可以操纵排气流在0至30°的角范围内流动的一个或更多个螺旋面。然而，专利技术人在此已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，由Collinot介绍的混合器具有相对长的主体，并且可以附加地包含彼此邻近的一个或更多个混合器主体。由于道路状况或湍流排气流，混合器主体可能振动并且彼此碰撞，这会产生不期望的听得见的声音和/或使混合器永久地退化。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可以通过一种具有环形混合器管道的混合器来解决，所述混合器管道位于排气通道的外部，并且其中混合器管从所述混合器管道径向向内延伸到所述排气通道内。以此方式，从混合器中流出的排气流向排气管路的不被混合器干扰的区域，并且增加排气管路中的排气的总体均匀性。因此，混合被增加，并且遍及整个排气管路的排气的成分大体上相同。作为一个示例，混合器管彼此错开，混合器的入口和出口也是如此。这允许混合器可以沿着排气管路的各种区域截取排气。混合的排气沿着其s外周边流回到排气通道内。以此方式，排气从排气通道的中心部分被抽取并且被重新引导至排气通道的外部部分，以增加均匀性。应当理解，提供以上本
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍一系列概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。另外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出发动机的示例汽缸。图2示出混合器的透视图。图3示出混合器的正面视图。图4示出被耦接至排气管道的混合器的透视图。图5示出混合器的正面等距视图。图6A、图6B和图6C分别示出第一管、第二管和下游开口的剖视图。图7示出流过排气管路中的排气混合器的侧视图的示例排气流。尽管图2、图3、图4和图6A、图6B、图6C以及图7近似按比例绘制，但是如果需要的话，可以使用其他相对尺寸。图8示出在微粒过滤器的下游具有混合器的实施例。图9示出在尿素喷射器喷的下游具有混合器的实施例。图10示出在气体传感器的上游具有混合器的实施例。具体实施方式以下描述涉及沿着车辆的排气通道设置的示例排气混合器。混合器重新引导由发动机的运转产生的排气流。图1示出发动机。发动机运转产生可以由用于发动机的各种致动器的运转的各种传感器测量的各种成分。因此，排气测量可以集成于发动机运转。图2示出用于混合排气并且因此增加排气的均匀性的混合器，并且图3示出混合器的正面视图。混合器在图4中被描绘为沿着排气管道设置。混合器包含在混合器的外管道内的三个分离特征件。特征件被错开以便促进排气混合。混合器的正面视图描绘图5中的错开。图6A、图6B和图6C示出混合器的特征件的剖视图。混合器可以产生用于混合排气的各种排气流。图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过滤器的下游、尿素喷射器喷的下游和选择性催化还原剂(SCR)的上游以及排气传感器的上游，如分别在图8、图9和图10中示出的。图1-图10示出具有各种部件的相对定位的示例构造。至少在一个示例中，如果被示为彼此直接接触或直接耦接，则此类元件可以分别被称为直接接触或直接耦接。类似地，至少在一个示例中，被示为彼此连续或相邻的元件可以分别是彼此连续或相邻的。作为一个示例，彼此共面接触放置的部件可以被称为共面接触。作为另一示例，在至少一个示例中，被定位为彼此分开、其间仅有空间而没有其他部件的元件可以被如上称呼。继续图1，其示出发动机系统100中的多缸发动机10的一个汽缸的示意图，发动机10可以被包括在汽车的推进系统中。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统以及经由输入装置130来自车辆操作者132的输入控制。在该示例中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室30可以包括由燃烧室壁32形成的汽缸，活塞36被定位在其中。活塞36可以被耦接至曲轴40，使得活塞的往复运动被转换为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统耦接至车辆的至少一个驱动轮。另外，起动马达可以经由飞轮耦接至曲轴40，以实现发动机10的起动运转。燃烧室30可以经由进气通道42从进气歧管44接收进气，并且可以经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48可以经由相应的进气门52和排气门54与燃烧室30选择性地连通。在一些示例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。在该示例中，可以经由相应的凸轮致动系统51和53通过凸轮致动控制进气门52和排气门54。凸轮致动系统51和53均可以包括一个或更多个凸轮，并且可以利用可以由控制器12运转的凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或更多个，以改变气门运转。进气门52和排气门54的位置可以分别由位置传感器55和57确定。在替代示例中，进气门52和/或排气门54可以通过电动气门致动控制。例如，汽缸30可以替代地包括通过电动气门致动控制的进气门和通过包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。燃料喷射器69被示为直接耦接至燃烧室30，用于与从控制器12接收的信号的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射进其中。以此方式，燃料喷射器69提供到燃烧室30内的所谓的燃料的直接喷射。例如，燃料喷射器可以被安装在燃烧室的侧面中或在燃烧室的顶部中。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)输送至燃料喷射器69。在一些示例中，燃烧室30可以替代地或附加地包括以如下构造布置在进气歧管44中的燃料喷射器，所述构造提供到燃烧室30上游的进气道的所谓的燃料的进气道喷射。火花经由火花塞66提供给燃烧室30。点火系统可以进一步包含用于增加供应到火花塞66的电压的点火线圈(未示出)。在诸如柴油发动机的其他示例中，火花塞66可以被省略。进气通道42可以包括具有节流板64的节气门62。在该特定示例中，控制器12可以通过提供给包括节气门62的电动马达或致动器的信号改变节流板64的位置，这种构造通常被称为电子节气门控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排气混合器，其包含：多个第一圆柱形管，其与排气管道的中心轴线间隔开，其中所述第一管中的每一个包含从所述中心轴线径向面向外的开口；多个第二圆柱形管，其与所述中心轴线和所述第一圆柱形管间隔开；以及外管道，其被耦接至所述排气管道的外部。

【技术特征摘要】
2015.11.17 US 14/943,6201.一种排气混合器，其包含：多个第一圆柱形管，其与排气管道的中心轴线间隔开，其中所述第一管中的每一个包含从所述中心轴线径向面向外的开口；多个第二圆柱形管，其与所述中心轴线和所述第一圆柱形管间隔开；以及外管道，其被耦接至所述排气管道的外部。2.根据权利要求1所述的混合器，其中所述第二管包含在所述中心轴线近侧的面向上游的内开口和在所述排气管道近侧的从所述中心轴线径向面向外的外开口。3.根据权利要求1所述的混合器，其中所述外管道包含下游开口，其中所述下游开口在所述排气管道的近侧、在所述第一管和所述第二管的相对于排气流的下游，并且径向向内面向所述中心轴线。4.根据权利要求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体地耦接至所述外管道。5.根据权利要求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间具有内部通道的中空管道。6.根据权利要求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开口将排气通道流体地耦接至所述内部通道。7.根据权利要求5所述的混合器，其中所述第一管和所述第二管的所述内部通道位于所述排气管道内，并且所述外管道的所述内部通道位于所述排气管道外部。8.根据权利要求1所述的混合器，其中所述第二管沿着所述中心轴线在角度上偏离所述第一管45°。9.根据权利要求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关于所述中心轴线对称。10.根据权利要求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开口之外的其他开口，其中所述管的封闭端与所述中心轴线间隔开，并且其中沿着所述中心轴线在所述管端之间不存在障碍物。11.一种排气混合器，其包含：上游端，其具有第一管；中心部分，其具有与所述上游端间隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小钢，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US