CN105229271B - 用于安装排放净化模块的支撑结构 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于将排放净化模块安装到发动机的支撑结构。该支撑结构包括:下段(60;113;1010),其适于被安装到发动机;和上段(69;118;1018,1020),其被联接到所述下段,并且适于承载所述排放净化模块。该支撑结构可包括抗振安装件(117;1031),以减小使用中因发动机的运动而造成的所述排放净化模块的移动。

Description

用于安装排放净化模块的支撑结构
技术领域
本发明涉及用于净化在发动机(比如内燃发动机)的运行期间排放的废气的装置。
背景技术
发动机(例如燃烧汽油、柴油或生物燃料的内燃(IC)发动机)排出作为它们的废气的一部分的各种物质,所述废气必须进行处理以满足当前和未来的排放法规。最通常地,那些物质包括:碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、单氮氧化物(NOx)和颗粒物质,比如碳(C)、烟灰的成分。这类物质的某些可通过所述发动机的运行状况的仔细控制而减少,但通常有必要提供一种在发动机下游的排放净化模块,以处理夹带在废气中的这类物质中的至少某些。用于减少和/或消除排放中的成分的各种装置是已知的。例如,已知的是,提供一种氧化装置,比如柴油氧化催化剂(DOC)模块,以减少或消除碳氢化合物(HC)和/或一氧化碳(CO)。氧化装置通常包括催化剂以将这类物质转化为二氧化碳和水。
此外,已知的是,通过与夹带在废气中的还原剂化学物质比如氨(NH3)进行催化反应从而转化为二价氮(N2)和水(H2O),以减少或消除柴油燃烧排放中的单氮氧化物(NOX)。通常,氨不存在于废气中,因此必须在催化剂的上游通常通过注入尿素溶液到所述废气中而被引入,该尿素溶液在足够高的温度下分解成氨。
通过这些方法,可以净化发动机排放,这意味着:否则会被释放到大气中的一定比例的所述物质,被转化为二氧化碳(CO2)、氮(N2)和水(H2O)。
在此背景下,提供一种用于排放净化模块和组件的支撑结构。
发明内容
本发明提供一种用于将排放净化模块安装到发动机的支撑结构;所述支撑结构包括:
下段,其适于安装到所述发动机;和
上段,其联接到所述下段,并且适于承载所述排放净化模块。
本发明内容还提供一种如上述的支撑结构与排放净化模块的组件,所述排放净化模块包括:
第一导管,其包含柴油氧化催化剂(DOC)模块;和
第二导管,其包含选择性催化还原(SCR)模块。
附图说明
现在将仅以示例的方式参考附图描述本发明的实施例,在附图中:
图1示出排放净化模块的第一实施例的透视图,该模块不带有安装至其的热屏蔽件;
图2从另一个角度示出图1的排放净化模块的透视图;
图3从又一角度示出图1的排放净化模块的透视图;
图4从再一角度示出图1的排放净化模块的透视图;
图5示出图1的排放净化模块的安装机构的一部分的透视图;
图6示出图1的排放净化模块的一部分的侧视图;
图7示出图1的排放净化模块连同热屏蔽件一起的一部分的分解透视图和组装图;
图8示出图7的热屏蔽件的侧视图;
图9示出图1的排放净化模块的侧视图,该模块带有图8的热屏蔽件和安装至其的箝热屏蔽件(clamp heat shield);
图10从另一角度示出图9的排放净化模块的透视图;
图11示出图9的排放净化模块的局部横截视图;
图12示出图1的排放净化模块的流罩(flowhood)的分解透视图和组装图;
图13示出图1的排放净化模块的混合器元件的侧视图;
图14示出图1的排放净化模块的一部分的横截视图;
图15示出图1的排放净化模块的透视图,为清楚起见而省略某些部分;
图16从另一个角度示出图15的排放净化模块,再次为清楚起见省略某些部分;
图17示出图12的流罩的一部分的透视图;
图18示出图1的排放净化模块的旋流单元的透视图;
图19从另一个角度示出图1的排放净化模块。
图20示出排放净化模块的第二实施例的透视图,该模块不带有安装至其的热屏蔽件;
图21从另一个角度示出图20的排放净化模块的透视图,该模块带有安装至其的热屏蔽件;
图22示出图21的排放净化模块的一些部分的分解透视图;
图23从另一角度示出图21的排放净化模块的透视图,其中省略箝热屏蔽件;
图24示出图23的排放净化模块的部分分解透视图;
图25示出图23的排放净化模块连同箝热屏蔽件的分解视图;
图26从另一个角度示出图21的排放净化模块的透视图;
图27示出图20的排放净化模块一部分的侧视图;
图28示出排放净化模块的第三实施例的透视图,该模块带有安装至其的热屏蔽件;
图29示出图28的排放净化模块的安装机构的透视图;以及
图30从另一个角度示出图29的安装机构的透视图;
图31示出在图1的排放净化模块的使用的替代混合器元件的透视图;
图32示出组装在图1的排放净化模块中的图31的替代的混合器元件,为清楚起见省略某些部分;
图33示出第一替代流罩的一部分的透视图;
图34示出组装在图15的排放净化模块中的图33的第一替代流罩;
图35示出第二替代流罩的一部分的透视图;
图36示出组装在图15的排放净化模块中的图35的第二替代流罩;
图37示出示出第三安装机构的排放净化模块的第四实施例;
图38示出处于隔离的第三安装机构;
图39示出第三安装机构的另一个透视图;
图40示出排放净化模块的第四实施例的分解视图,该模块带有第三安装机构;
图41示出排放净化模块的第四实施例,该模块带有第三安装机构;以及
图42示出排放净化模块的第四实施例的分解视图,该模块带有第三安装机构。
具体实施方式
在以下说明中,将描述排放净化模块1的各种实施例,并且将讨论所述排放净化模块的部件。应理解,除非明确声明,一个实施例的特征和部件可以与另一个实施例的特征和部件进行组合。例如,在以下说明中,第一安装机构6和第二安装机构110被描述用于将排放净化模块1安装到外部支撑件或安装件,所述外部件支撑或安装件可以是例如底盘或发动机部件。应理解,无论是第一安装机构6或是第二安装机构110,都可与排放净化模块1的所描述配置的任一种一起使用。
此外,某些特征和部件可以存在于所述排放净化模块1的一个以上的实施例中。在以下说明中,那些特征和部件可以参照仅单个实施例而得以完全描述,但是除非明确声明,可以完全形成所描述的其它实施例的一部分。此外,为清楚起见,某些部件可参考有关一个以上实施例的附图进行描述。
排放净化模块1可包括多个废气处理装置。在以下说明中,将参考包括柴油氧化催化剂(DOC)模块、选择性催化还原(SCR)模块和AMOX模块中的一者或多者的排放净化模块。应理解,排放净化模块1还可包含如本领域已知的任何其它废气处理装置。
柴油氧化催化剂(DOC)模块可包括可呈催化剂块形式的一种或多种催化剂,如钯或铂。这些材料作用为催化剂,以引起存在于废气中的碳氢化合物([HC])和一氧化碳(CO)的氧化,以便产生二氧化碳(CO2)和水(H2O)并且一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)。所述催化剂可以以最大化催化剂材料的表面积的方式分布,以便增加在催化反应中催化剂的有效性。催化剂块是固有地直径可变的,高达+/-2.5mm。
选择性催化还原(SCR)模块可包括:废气和尿素/氨的混合物可以流通过的一种或多种催化剂。当所述混合物越过催化剂的表面时,可能会发生反应,该反应将氨和NOx转化为二价氮(N2)和水(H2O)。
AMOX模块可包括氧化催化剂,该氧化催化剂可以使存在于废气中的残余氨进行反应以生成氮气(N2)和水(H2O)。
图1至图19示出根据本发明的排放净化模块1的第一实施例。
排放净化模块1包括:第一导管2、第二导管4、和第三导管3。第一导管2可以是细长的,并具有限定其细长部的轴线的纵轴线20。第二导管4可以是细长的,并具有限定其细长部的轴线的纵轴线40。第三导管3可以是细长的,并具有限定其细长部的轴线的纵轴线30。第一导管2、第二导管4和第三导管3可以被布置成基本上彼此平行,使得所述纵轴线20,40,30是相互平行的。排放净化模块1可具有第一端18和第二端19。
第一导管2可以包括筒状体21。入口连接器26可被安装在筒状体21的最接近排放净化模块1之第一端18的端部。入口连接器26可包括安装到筒状体21的锥形段28,并且其可渐细以与安装管27联结,安装管27可限定第一导管2的入口25。在使用中,运载废气的导管可被连接到安装管27。
筒状体21的最接近排放净化模块1之第二端部19的端部,可限定第一导管2的出口205。
筒状体21可包括:第一脊部22、第二脊部23和第三脊部24,其可位于筒状体21的其余部分上并且可沿纵轴线20隔开。第一脊部22可位于最靠近第一端18。第三脊部24可位于最靠近第二端19。第二脊部23可位于第一脊部22与第三脊部24之间。
温度传感器29可被安装在第一导管2中。如图1和图11所示,温度传感器29可被安装在入口连接器26的锥形段28中。温度传感器29可以延伸到第一导管2的内部,使得温度传感器29的远端可位于或靠近于第一导管2的纵轴线20。温度传感器29可以借助于温度传感器引线201而被连接到外部单元(未示出)。
如图11所示,第一导管2可容纳柴油氧化催化剂(DOC)模块202。柴油氧化催化剂(DOC)模块202可包括一个或多个柴油氧化催化剂(DOC)元件。在图示示例中,提供了第一DOC元件203和第二DOC元件204。第一DOC元件203和第二DOC元件204可彼此相同。或者,第一DOC元件203和第二DOC元件204可被不同地配置。例如,可将不同的催化处理应用到每个元件。
第一导管2的出口205可通过流罩5从而流体连接到第三导管3。流罩5是用于引导废气的流动的部件,优选从一个导管引导到另一个导管。流罩5可由独立于第一导管2和第三导管3的一个或多个部件形成。由此,流罩5可在排放净化模块1的组装过程中可连接到第一导管2和第三导管3,以提供跨越在流罩5的上游的第一导管2与流罩5的下游的第三导管3之间连接。由此,使用中废气的流动可从第一导管2流动经过流罩5并进入第三导管3。在同时,流罩5可以反转通过其中的废气的流动的方向,使得第一导管2中的废气的流动的方向可以相对于第三导管3中的方向。
如图12所示,流罩5可包括例如通过焊接可被连接在一起的第一段50和第二段51。
第一段50可具有主体58,主体58可以是具有封闭背部501和开口59的凹型件。封闭背部501可以由后壁503和侧壁502形成,侧壁502可从后壁503延伸并且可在可向外延伸的法兰504中的开口59处终止。开口59可通过位于单个平面中的边缘而得以限定,例如利用法兰504限定所述边缘。流罩5的封闭背部501可以在一端包括圆化部分505。主体58可以在一个或多个维度上渐细,使得第一段50的长度和/或广度可以在从开口59朝向封闭背部501的方向上降低,并且也可以从流罩5的一端到另一端渐细。这种渐细可以通过侧壁502的成形和/或偏角调节来完成。如图12所示,在圆化部分505处的渐细可以比在流罩5的相对端处更可观。
第二段51可以包括呈板形式的主体517,所述板形式具有围绕其外边沿的法兰518。第一孔54和第二孔55可以设置在主体517中。第一孔54可以比第二孔55更大。第一孔54可由第一法兰56所包围。第二孔55可由第二法兰57所包围。
如图12所示,第二段51可被安装到第一段50并且通过例如焊接而得以紧固。第一孔54可限定流罩5的上游端处向流罩5的入口52。第二孔55可限定流罩5的下游端处从流罩5的出口53。入口52和出口53可以朝向相同方向。
封闭背部501可设置有用于安装喷射器模块(将在下面描述)的孔506。应注意,一旦喷射器模块被安装在孔506中,封闭背部501可形成流体屏障,使得通过入口52进入的废气可被引导到出口53。
第三导管3可以包括筒状体31。如图11最清楚地示出,筒状体31限定了混合室32,所述混合室32可设置有朝向排放净化模块1之第二端19的入口35和定位成朝向排放净化模块1的第一端18的出口310。筒状体31可安装在流罩5的第二孔55中。筒状体31可被焊接到流罩5的主体517围绕第二孔55。混合器元件33可被设置成在筒状体31的一部分内延伸。混合器元件33可在入口35的上游突出,以便在流罩5内延伸。
如图13所示,混合器元件33可包括细长体306,所述细长体306可以是筒状的,并且通常为管状的。细长体306的第一端304可以是开放的,可由边缘313所包围。细长体306的对立端可以是开放的,并且可限定混合器元件33的出口305。多个展开式支脚支撑件311可设置在出口305处。每个展开式支脚支撑件311可以向外延伸,以限定具有扩大的直径的混合器元件33的一部分。如图11所示,展开式支脚支撑件311的远端312可以与筒状体31的内面34进行接触,并且可以通过例如焊接而紧固于此。展开式支脚支撑件311可起作用来维持混合器元件33处于与筒状体间隔开的关系31,使得细长体306的纵轴线平行于第三导管3的纵轴线30。细长体306的纵轴线可以与第三导管3的纵轴线30共轴。间隙一般可设置在相邻的展开式支脚支撑件311之间。
第一端304处的边缘313可安装到流罩5的内面507并且可被安装成在孔506的位置上方被接收。边缘313可以是平坦的。边缘313可被安装到内面507,以封闭细长体306的第一端304(除孔506存在时,将在下面描述孔506的使用)。
混合器元件33的细长体306可设置有多个孔307。可以设置大量的孔307。孔307可被布置成围绕细长体306的整个周边。替代地,孔307可以设置成仅在细长体306的圆周的一部分上。在一个示例中,孔307可以仅被设置在当沿图11所示的方位观察时细长体306的最低部,使得孔307背向废气,在使用中可引导废气从第一导管2的出口205朝向混合器元件33。孔307可以沿细长体306的纵轴线均匀地分布。
多个扫气孔口308可被设置在或靠近第一端304。因此,扫气孔口308可被设置成接近于边缘313。细长体306可设置有在扫气孔口308与孔307之间的未开孔区域。
流连接器10可被设置来将第三导管3的出口端310与第二导管4流体连接。如图1所示,流连接器10可具有肘形构造,其中所述流连接器10的第一端部121与筒状体31对齐。流连接器10的第二端122被定向成相对于第一端121大约成90°,以便在垂直于第二导管4的纵轴线40的方向上连接至第二导管4。如图11所示,流连接器10可具有包括外壁11和内壁12的双外壳结构。外壁11与内壁12之间的间隙可被提供作为空隙空间,或者可以替代地用绝缘材料填充。
第三导管3的筒状体31可借助于如图11和图23所示的环13和夹具14而连接到流连接器10的第一端121,其中图23示出环13和夹具14作为将在下面描述的排放净化模块的第二实施例的一部分。环13和夹具14的使用可以在第一和第二实施例中是相同的。筒状体31的限定第三导管3之出口端310的端部可被接收在环13的第一端中,并且环13的第二端可被安装在流连接器10的第一端121上。夹具14可被设置来将环13夹紧到第三导管3的筒状体31。夹具14可以是其直径可通过合适机构得以调节的类型。合适的夹具的示例是TeconnexTM夹具。附加紧固装置,比如焊接,也可按需被提供在环13与筒状体31之间。环13可以借助于诸如焊接等合适的紧固机构而紧固到流连接器10。
筒状体31的限定第三导管3之出口310的端部可以可选地设置有旋转单元101,如图11所示。旋转单元101被更详细示出在图18中。旋转单元101可包括筒状壳体102,该筒状壳体102具有安装至其的多个叶片103。每个叶片103可具有V型形式,所述V型形式具有被以安装方式接收在筒状壳体102中的槽106中的两个远端107。叶片103的面可以相对于第三导管的纵轴线303成一定角度,使得废气沿第三导管3的纵轴线30流动时以及流通经过叶片103之间时将被诱导产生涡流模式。叶片103可朝向旋转单元101的中心延伸但突然停止,以便限定旋转单元101的被保留开放的中心孔道105。
旋转单元101可被安装在环13之内。旋转单元101的筒状壳体102可借助于适当的装置例如焊接而紧固到环13。
喷射器模块9可被安装在流罩5的孔506。如图11所示,喷射器模块9可延伸通过孔506,使得喷射器模块9的出口可被导向到混合器元件33的第一端304。如图3所示,一个或多个喷射器线90可将喷射器模块9与喷射器流体供应源(未示出)互连。夹紧箍92可以可选地安装在第二导管4。夹紧箍92可设置有一个或多个卡夹安装件92,而喷射器工作线90可以通过使用喷射器工作线卡夹91而固定到所述一个或多个卡夹安装件92。
第二导管4可以包括筒状体41。第一端段45可密封地连接到筒状体41在筒状体41的最接近排放净化模块1之第一端18的端部处。第二端段46可密封地连接到筒状体41在筒状体41的最接近排放净化模块1的第二端19的端部处。
第一端段45可限定第二导管4的封闭的第一端47。流连接器10可流通连接到第一端段45。第二端段46可设置有限定第二导管4的出口48的出口连接器。出口连接器可包括锥形段403,所述锥形段403可安装到第二端段46,并且可渐细以与可限定第二导管4之出口48的筒状安装管402联结。在使用中,外部管道的形成排气装置之一部分的段部可连接到筒状安装管402。
筒状体41可包括第一脊部42、第二脊部43和第三脊部44,所述脊部可凸出地位于筒状体41的其余部分上并且可沿纵轴线40间隔开。第一脊部42可位于最靠近第一端18。第三脊部44可位于最靠近第二端19。第二脊部43可位于第一脊部42与第三脊部44之间。
第二导管4可包含SCR模块。SCR模块可位于筒状体41内朝向排放净化模块1的第一端18。第二导管4还可以包含AMOX模块。AMOX模块可位于筒状体41内朝向排放净化模块1的第二端19,以使其在SCR模块的下游。可替代地,可设置组合的SCR-AMOX模块来取代AMOX模块。
温度传感器49可安装在第二导管4中。如图1所示,温度传感器49可安装在第一端段45中。温度传感器49可位于紧接SCR模块的上游。温度传感器49可延伸到第二导管4的内部。温度传感器49可借助于温度传感器引线401而连接到发动机控制模块(未示出)。
如图6所示,第一导管2可安装到第二导管4。第一导管2可借助于第一支脚80而安装到第二导管4,第一支脚80可以在第一导管的筒状体21与第二导管4的筒状体41之间延伸。第一支脚80可包括:可垂直彼此而定向的基座82和法兰84。法兰84可焊接到筒状体21。基座82可以是曲型的,以符合筒状体41的形状。基座82可借助于带606而被固持抵靠筒状体41,所述带606将在下面参考第一安装机构6进一步描述。带606可以覆盖基座82。基座82可设置有在对立于法兰84的边沿上的上翘唇部83。上翘唇部83可用于防止带606滑出基座82。
可进一步设置第二支脚81来将第一导管2安装到第二导管4。第二支脚81可在第二导管4的筒状体41与流罩5之间延伸。第二支脚81可包括:安装到筒状体41的基座85;以及第一法兰86和第二法兰87,这两者都可被安装到流罩5。第一法兰86和第二法兰87可从基座85的对立两侧垂直地延伸,使得第二支脚81可具有如图6所见的大致U形横截面。第一法兰86可焊接到流罩5的第一段50的侧壁502。第二法兰87可焊接到流罩5的第二段51的法兰518。基座85可以是曲型的,以符合筒状体41的形状。基座85可以借助于另一带606而被固持抵靠筒状体41。第一导管2可在一端处直接安装至第二导管4,并且可在另一端处经由流罩5而间接安装至第二导管4。可注意到,第一导管2不由第一安装机构6直接支撑,第一安装机构6将在下面进一步描述。而是,第一导管2仅由第一安装机构6经由第二导管4间接支撑。
如图7至图10所示,热屏蔽件7可以被设置成作为排放净化模块1的一部分。热屏蔽件7可起作用来降低传输至排放净化模块1的周围的热排放。热屏蔽件7也可起作用来帮助维持排放净化模块1的一些部分内的升高的温度。
热屏蔽件7可被设计成基本上完全包封流罩5的所有外表面。对于“基本上完全包封”读者将理解,热屏蔽件7可设置有根据需要的一个或多个孔,以允许用于流罩5的安装机构从热屏蔽件7露出和喷射器模块9得以安装。例如,如图7所示,热屏蔽件7可以包括孔74和安装孔76,其将在下面进一步描述。另外,热屏蔽件7可被配置成包封第三导管3的筒状体31的至少一部分。另外,热屏蔽件可被配置成包封第一导管2的靠近它与流罩5的第一孔54连接处的筒状体21的至少一部分。
如图7所示,热屏蔽件7可包括第一段70和第二段71,所述第一段70和第二段71可围绕流罩5被联接在一起。第一段70和第二段71可通过焊接被紧固在一起。如图9所示,另外地或替代焊接,第一段70和第二段71可以借助于固持箍701而联接和固持在一起,固持箍701可以是金属箍或带。
第一段70和第二段71可形成热屏蔽件7的第一半壳和第二半壳。当被联接在一起时,第一段70与第二段71之间的接头或交界可位于或靠近热屏蔽件7的中间线上。
如图7所示,热屏蔽件7包括成形来覆盖流罩5的流罩盖72。流罩盖72可成形为紧密遵循流罩5的外表面的轮廓。热屏蔽件7还可包括:筒状段77,其被成形来覆盖第三导管3的筒状体31的至少一部分。筒状段77可被成形为紧密遵循筒状体31的外表面的轮廓。筒状段77可延伸以覆盖筒状体31的一部分。热屏蔽件7还可包括:扩大的边缘段79,其成形来覆盖流罩5的法兰504和法兰518。所述扩大的边缘段79可以成形为紧密遵循法兰504和法兰518的轮廓。热屏蔽件7还可包括:筒状段704,其可以是相对短的并且被成形来覆盖第一导管2的筒状体21与流罩5之间的连接区域。筒状段704可被成形为紧密遵循筒状体21的外表面的轮廓。筒状段704可以显著短于筒状段77。
热屏蔽件7可设置有孔74,而在组装时喷射器模块突出通过孔74。孔74可被设置在环绕孔74的凹部75的基座。孔74可被设置在热屏蔽件7的第一段70与第二段71之间的交界处,使得孔74可以由第一段70和第二段71的边沿界定。这可允许喷射器模块9首先安装到流罩5,并且此后热屏蔽件7的第一段70和第二段71围绕喷射器模块9被联接在一起。
热屏蔽件7的第二段71可设置有安装孔76。这可以被构造成允许第二支脚81通过热屏蔽件7而伸出,以提供接近以将带606安装到第二支脚81而热屏蔽件7就位在第一导管2上。
如图9所示,可附加地设置箝热屏蔽件15。箝热屏蔽件15可被设计成基本上完全包封夹具14和/或环13的所有外表面。另外,箝热屏蔽件15可被配置成包封筒状体31的未被热屏蔽件7包封的部分。由此,在组合时,热屏蔽件7和箝热屏蔽件15可包封第三导管3的大部分或甚至整个。
如图25所示(参照排放净化模块1的第二实施例),箝热屏蔽件15可包括:可围绕夹具14联接在一起的第一夹具段16和第二夹具段17。第一夹具段16和第二夹具段17可通过焊接而紧固在一起。另外地或替代焊接,第一夹具段16和第二夹具段17可以借助于固持箍702,703而联接和固持在一起,所述固持箍702,703可以是金属箍或带。固持箍703也可以作用来辅助联接热屏蔽件7的第一段70和第二段71。
可设置第一安装机构6用于将排放净化模块1安装到外部支撑件或安装件,例如一个底盘。第一安装机构6的某些部件示于图5。如图所示,第一安装机构6包括安装板60,安装板60具有紧固于其上的两个安装座架63。
安装座架63可被设计成可形变以便符合安装于其上的第二导管4的筒状体41。由于导管内的SCR催化剂块,这可能是有用的,并且因此导管4可沿其长度或在源自相同生产线的不同催化剂块之间在直径上变化。此变形能力也可减少第一安装机构6中的应力,并且改善安装板60上第二导管4的固持(即增加固有频率)。安装座架63可各具有用于支撑第二导管4的上表面601。所述上表面601是柔性的,以便基本上符合位于其上的第二导管4的一部分。
每个安装座架63均可包括下元件64和上元件69。下元件64可包括:平坦基座65,其具有在每侧向上延伸的法兰66。螺栓孔口67可以被设置用于借助于螺栓将下元件64紧固到安装板60,如图24中最清楚所见,图24示出相同的第一安装机构6在与下面将描述的排放净化模块1的第二实施例一起使用时的情形。安装板60的使用是可选的,如在替代布置中,下元件64可直接安装到外部支撑件或安装件上。每个安装座架63是彼此分开的安装座架63(在安装前)。这允许安装座架63的位置、方向及安装得以彼此独立地限定。
下元件64的法兰66可以各在每端具有放大的叶部(lobe section),在所述每端可形成孔口68。由此,每个下元件64可具有两对孔口68。
每个安装座架63的上元件69均可包括:所述曲型上表面601,其可被成形为符合第二导管4的筒状体41。上元件69可设置有:在每端的一对法兰602,其向下延伸并且可具有在其中形成的孔口603。如图5所示,上元件69可由此借助于紧固装置604(例如螺栓)而安装到下元件64,所述紧固装置604可穿过分别在下元件64和上元件69中的成对的孔口68和603。安装座架63可设置有:覆盖可在法兰66之间延伸的紧固装置604的筒状分隔件614。筒状分隔件614可作用来增强下元件64和帮助防止当紧固装置604在拧紧时的变形。所述孔口可以是圆形或槽形。
如图22所示,第一安装机构6还可包括:一对带606,其可围绕第二导管4的筒状体41延伸并且并穿过下元件64与上元件69之间的安装座架63。每个带606可以包括可由金属箍形成的细长构件607。第一带606可位于筒状体41的第一脊部42与第二脊部43之间。第二带606可位于第二脊部43与第三脊部44之间。
在细长构件607的每一端,可形成一对端环件608,这对端环件608可接收可调夹具609的协同操作部分。如图10所示,每个可调夹具609可包括:被接收在细长构件607的一端处的一对端环件608中的第一固定件610,以及被接收在细长构件607的另一端处的一对端环件608中的第二固定件611。可设置螺纹连接器612,其可安装到第一固定件610并且延伸通过在第二固定件611中的孔。螺母调整器613可以被接收在螺纹连接器612上,并且通过螺母调整器613沿螺纹连接器612的移动,从而所述协同操作部分之间的距离可被调节,并且因此带606的周长可被调节。
当可调带606被围绕筒状体41拉紧时,上表面601挠曲以符合位于其上的第二导管4的所述部分。然后可以拧紧所述紧固装置以保持上表面601为刚性。此配置可以使得具有不同曲率的第二导管4能够被牢固地支撑。
如图19所示,安装板60可设置有用于接收紧固装置(比如螺栓)的螺栓孔口62,所述紧固装置用于将每个安装座架63安装到安装板60。另外,安装板60可设置有用于接收紧固装置(比如螺栓)的螺栓孔口61,所述紧固装置用于将安装板60安装到外部支撑。该处安装板60被省略,所述紧固装置(例如螺栓)可例如使用设置在底盘中的螺栓孔口从而将各安装座架63直接紧固到外部支撑或安装件。
图20至图27示出根据本公开的排放净化模块1的第二实施例。如以上注意到,第一实施例的某些特征和部件可以存在于第二实施例中。在以下说明中,将仅描述第一与第二实施例之间的不同处。在其它方面,第二实施例如第一实施例中所描述的。例如,第二实施例也可包括:混合器元件33、流罩5、热屏蔽件7和箝热屏蔽件15,如上所述。
在第二实施例中,第一导管2可以比第一实施例中的短。具体地,第二导管的筒状体21可以比第一实施例中的短。包含在筒状体21中的DOC模块可仅包括单个DOC元件。所述单个DOC元件可以长于单独采用的第一DOC元件203或第二DOC元件204,也可以短于第一DOC元件203与第二DOC元件204的总长度。可包含SCR模块的第二导管4,可具有比第一实施例的第二导管4较小的直径。
如图27所示,第一导管2至第二导管4的安装可稍微改变。具体地,第一支脚80的方位可以颠倒,使得法兰84被定位成朝向排放净化模块1的第二端19。此变化通过相比于第一实施例而减小第一导管2的安装点之间的距离,从而可适应第一导管2的较短长度。
在其它方面,第二实施例参照第一实施例如上述的构造、组装和操作。
图28至图30示出排放净化模块1的第三实施例,从而图示出可被用于取代第一安装机构6的第二安装机构110。第二安装机构110可与排放净化模块1的第一或第二实施例一起使用。
第二安装机构110可被配置来将第二导管4直接安装到发动机的需要处理的废气所起源的元件。例如,如图示,所述安装可被导向到发动机的摇臂盖111。
如图29所示,第二安装机构110包括支撑结构,所述支撑结构具有:下段,其适于安装到发动机;和上段,其联接到所述下段并且适于承载所述排放净化模块。所述下段可包括安装架112。所述上段可包括多个安装座架。每个安装座架可包括:呈如图29所示的安装托架118形式的下元件;和上元件69,其可以是参照第一安装机构6如上述的相同类型。具体地,上元件69可以如上述为柔性的,以便当被绑至第二导管4时能够基本上符合第二导管4的曲率。
安装架112可包括多个支撑臂113。支撑臂113可从安装基座114向上和向外延伸。每个安装基座114可具有从其延伸的两个支撑臂113。支撑臂113可以是弓形的。每个支撑臂113可以在两个安装基座114之间延伸。每个安装基座114可以包括竖直定向的支柱,尽管所述支柱的定向可以根据其所要连接的安装表面而被调适。每个安装基座114可设置有通孔,以允许紧固螺栓延伸穿过其中(未示出)。紧固螺栓可以用于将安装架112固定到摇臂盖111。相同的紧固螺栓也可用来将摇杆罩111固定到发动机的另一种元件。
支撑臂113可设置有多个安装点116。可以设置两对安装点116,并且它们可位于两个安装基座114之间的大致中间位置。安装托架118可被设置成在每对安装点116之间延伸。可使用抗振安装件117将安装托架118安装到安装点116。每个抗振安装件117可以是氯丁基橡胶制成的。可设置两个安装托架118。
每个安装座架的上元件69可包括弓形体,并且可具有成形为符合第二导管4的筒状体41的上表面。两对孔口119可被设置在每个安装托架118中,以允许借助于螺栓将上元件69联接到安装托架118,正如以上参照对第一安装机构6的描述。
如图28所示,第二安装机构110还包括:带606,其可以是如以上参照第一实施例所描述的相同类型。
为了将第二导管4安装到安装架112,上元件69被绑至筒状体41,如以上对通过可调夹具609而固定的带606的描述。上元件69然后借助于螺栓而连接到安装托架118,所述螺栓穿过上元件69的孔口68和安装托架118的孔口119。
由此,可使用第二安装机构将第二导管4直接安装到发动机。抗振安装件117可起作用来减小可能因发动机的操作而引起的第二导管4的振动。如同第一实施例,第一导管2安装到第二导管4并且由其支撑。
图37至图42示出排放净化模块1的第四实施例,绘出可用来取代第一安装机构6或第二安装机构110的第三安装机构1000。第三安装机构1000可与排放净化模块1的第一或第二实施例一起使用。
第三安装机构1000可被配置成将第二导管4直接安装到发动机的需要处理的废气所起源的元件。例如,如图示,所述安装件可指向到发动机的摇臂盖111。
如图38所示,第三安装机构1000可包括:第一支架1010和第二支架1050,每个均被配置成安装到发动机。第三安装机构1000还可包括:联接到支架1010,1050的导轨1020。如图40所示,第三安装机构1000还可包括:在第一安装机构6和第二安装机构110两者中采用的安装座架69的一个或多个上段。上元件69可以如上述是柔性的,以便当被绑至第二导管4时能够基本上符合第二导管4的曲率。
第一支架1010可具有:基本平面段1011,其被配置成在使用中位于近似平行于发动机的摇臂盖111。平面段1011可包括:多个螺栓孔口1012,其被配置成对应于摇臂盖111中的螺栓孔口并且由此允许支架1010直接螺栓连接到摇臂盖1011。第一支架1010也可包括:倾斜臂1013,其从基本平面段1011的平面突出。
第二支架1050可包括:基本平面段1051,其被配置成在使用中位于近似平行于发动机的摇臂盖111。平面段1051可以包括:多个螺栓孔口1052,其被配置成对应于摇臂盖111中的螺栓孔口并且由此允许第二支架1050直接螺栓连接到摇臂盖111。
支架1010还可包括多个安装件1014。如在图37至图42所示的实施例中,第一支架1010可包括两个支架1014,1015,并且第二支架可以包括一个安装件1054。第一支架1010上的安装件1015中的一个可从倾斜臂1013突出。第一支架上的其它安装件1014可从基本平面段1014突出。第二支架1050上的一个安装件可从基本平面段1051突出。每个安装件1014,1015,1054可包括竖直定向的支柱,但是可以根据其所要连接的安装表面来对所述支柱的定向进行调适。每个安装件1014,1015,1054可包括:螺纹杆1035,其在近似垂直于平面段1011,1051的方向突出。
通过具有三个安装件1014,1015,1054,如在图37至图42的实施例中,并且使一个(1015)垂直偏移于其它两个(1014,1054),这意味着支撑排放净化模块所牵涉的力可以被均匀分担。这降低了在一个安装件上的不相称的力导致故障的风险。它也允许排放净化模块的重心在安装机构1000内被置中地容纳。这减少了在制造过程中在所有紧固件已被紧固之前在特定安装件上的不相称的力。
导轨1020可包括:多个附接部分1021,其每一个可被配置成当在使用中支架1010,1050安装到发动机的摇臂盖时对应于支架1010,1050的多个安装件1014,1015,1054中的一个。以此方式,导轨1020可附接到支架1010,1050,所述支架1010,1050转而可附接到发动机的摇臂盖111。
导轨1020在平面图中观察时可类似于正弦形状。导轨1020可包括:一个连续部件,其除了孔以外不间断。当在侧面观察时,导轨1020可具有:两个附接部分1021,其近似彼此水平;和第三附接部分1021,其相对于所述两个水平附接部分1021升高。导轨1020可在三个维度上是曲型的。
导轨1020可包括:一对桥部1018和多个肘部1022,所述肘部1022的每一个将每个桥部1018的一端联结到安装件1014,1015,1054中的一个。桥部1018可在两个维度上是曲型的,同时肘部1022中的至少一个可在三个维度上是曲型的。所述肘部可包括:孔,其被配置成与支架1010,1050的对应安装件1014,1015,1054对齐。
导轨1020的附接部分1021可各通过将相应的螺纹杆1035***导轨1020的附接部分1021的相应孔(未示出)中从而附接到支架1010,1050的安装件1014,1015,1054。抗振环1031可围绕每个支架1010,1050与导轨1020之间的螺纹杆1035,以便减弱支架1010,1050(其直接连接到发动机摇臂盖111)与导轨1020(其间接连接到排放净化模块)之间的振动。
另一个抗振环1032可围绕导轨1020上方的每个螺纹杆,并且所述布置可以使用紧固到螺纹杆1035的螺母1034和垫圈1033而保持在一起。
每个抗振环1031可以是氯化丁基橡胶制成的。上段69可以是不锈钢制成的。第三安装机构(实际上以及第一和第二安装机构)的其它部件可以是灰铸铁制成的。
每个抗振环1031可具有1kg量级的质量。导轨1020可具有12kg量级的质量。第一支架1010可具有9kg量级的质量。第二支架1050可具有5kg量级的质量。
排放净化模块,如由三种安装机构中的任何一种所支撑,可具有30kg至55kg量级的质量,并且更优选40kg至45kg。
每个桥部1018包括:在所述桥部1018的任一端的固定孔口1019,每个固定孔口为近似平行于支架1010,1050的每一个的平面段。固定孔口1019可被配置成容纳螺栓、螺纹杆或其它固定件。在桥部1018的任一端处的固定孔口1019的间距是如下述的,即:用于容纳安装座架的上段69。如在前面描述的安装机构中,上元件69可以包括可被成形为符合第二导管4的筒状体41的曲型上表面601。上元件69可设置有:在每一端的一对法兰602,其向下延伸并且可具有在其中形成的孔口603,如图40最佳示出。每个上元件69可由此借助于紧固装置604(比如螺栓)而安装到对应的桥部1018,所述紧固装置604可穿过第一对法兰602中的孔口603、穿过桥部1018中的固定孔口1019并且穿过第二对法兰中的孔口603。法兰602中的孔口603可以是圆形的或槽形。可通过对应的螺纹部分将紧固装置604紧固,所述对应的螺纹部分可以是成对法兰中的第二法兰602的螺纹部分或螺母。
每个安装座架的上元件69可包括弓形体,并且可具有成形为符合第二导管4的筒状体41的上表面。
为了将第二导管4安装至第三安装机构,上元件69被绑至筒状体41,如以上对通过可调夹具609而得以固定的带606的描述。每个上元件69然后连接到其对应的桥部1018,如上所述。
由此,第二导管4也可经由第三安装机构1000而安装到发动机。如同其它实施例,第一导管2可被安装到第二导管4并且由其支撑。
图31和图32示出混合器元件33的替代型,其可被用来取代前面所描述的混合器元件。此型混合器元件33可以例如与上述的排放净化模块1的第一或第二实施例一起使用。在下文中,仅将讨论此型混合器元件33与前面所述的混合器元件之间的不同。
如前面,混合器元件33可以被设置成在流罩5和第三导管3两者内延伸。在此型中,如图32所示,混合器元件33的长度可被减小,使得混合器元件33的下游端仅以短方式突出到第三导管3中。由此,混合器元件33的细长体306的长度的大部分可位于流罩5内,并且混合器元件33的细长体306的长度的小部分可位于下游第三导管3中。作为一个极端示例,仅展开式支脚支撑件311可延伸到下游第三导管3中,并且可被焊接至其。减小混合器元件33的长度,可帮助减少在使用过程中尿素或氨的沉积的可用位置的数量。
在混合器元件33的替代型中,如图31所示,六个展开式支脚支撑件311被取代为可从周向展开式边缘316突出的三个支脚支撑件311,所述周向展开的法兰316可从细长体306的主要部分向外延伸。如在混合器元件33的第一型中,间隙可设置在相邻的展开式支脚支撑件311之间。圆周扩张边316围绕细长体306的圆周可以是是连续的。如前所述,支脚支撑件311可在组装时起作用来保持混合器元件33与筒状体31处于间隔关系,使得细长体306的纵轴线平行于第三导管3的纵轴线30。如图32所示,周向展开式边缘316延伸部分离开细长体306的主要部分至第三导管3的壁,支脚支撑件311桥接佘留间隙并且然后可例如通过焊接而被附着到该壁。由此,支脚支撑件311在长度上比图13所示混合器元件33的实施例中的短。
混合器元件33可形成为整体件。具体地,展开式支脚支撑件311和周向展开式边缘316可与细长体306的主要部分形成为单个工件。
混合器元件33可以由合适材料(例如不锈钢)的单个坯件形成,其通过弯曲成筒形状并具有通过焊接固定而形成的纵向接缝317。如以上注意到,支脚支撑件311和周向展开式边缘316可与混合器元件33的其余部分形成为一个工件。在形成细长体306之前,可在所述毛坯材料中冲压和/或激光切割多个孔307。
替代地,(此型的或前一型的)混合器元件33可由合适材料(比如不锈钢)的预成型管形成。支脚支撑件311和周向展开式边缘316(当存在时)可然后通过所述预成型管的切割、冲压和变形的适当组合从而形成。多个孔307可以例如通过冲压形成。有利地,从预成型管形成混合器元件33可允许更容易地形成在横截面更精确地为圆形的细长体306,因为避免了滚轧和焊接坯料的需要。
多个孔307可包括:可围绕细长体306沿周向布置的孔的两个或更多个区307a,307b,如图31所示。孔的第一区307a可比孔307的第二区307b包括更大密度的孔307。孔307的第一和第二区307a,307b可各近似延伸围绕细长体306的圆周的一半。或者,第一和第二区307a,307b可占据细长体306的表面积的不同量。例如,在图示示例中,孔的第一区307a围绕所述圆周的240°延伸,并且孔的第二区307b围绕所述圆周的120°延伸。
图32示出混合器元件33在排放净化模块1内的定位。细长体306可以定向为使得纵向接缝317位于最低位置(在如图32中所见的方位),使得所述纵向接缝317最远离于废气的进入流。
孔的第二区307b可位于细长体306上,使得它总体面向来自流罩5的废气的进入流。如图31所示,流罩5可以可选地设置有将在下面参考图33和图34进一步描述的类型的偏转器510。偏转器510的作用是将废气流引导到回旋式气旋运动中,所述回旋的气旋运动将使废气流的至少一部分沿流过且围绕混合器元件33的圆周的至少一部分的方向到达混合器元件33,而不是初始的沿垂直方位冲击该混合器元件。由此,偏转器510的作用可以是用来减少直接喷射到混合器元件33内部中的废气的量,因为所述废气的至少一部分被激发成在进入混合器元件33之前围绕混合器元件的外部回旋。废气的一些部分可以在进入混合器元件的内部之前围绕混合器元件33循环多次。如图32所示,混合器元件33可定向为使得孔的第二区307b首先由废气的偏转流接触。
孔的第一区307a可位于细长体306的与第二区307b的对立侧。换句话说,孔307的第一区307a可位于细长体306上而总体背向废气的进入流。
在第一区307a中的孔307可布置成规则的“矩形”阵列,其中每行孔包含相同数量的孔,并且所有行中的孔彼此对齐。在图示示例中,该阵列包括六个纵列,每纵列包含十个孔。
在第二区307b中的孔307可被布置成“交错”阵列,所述“交错”阵列通过下述方式创建:采取第一区307a的“矩形”阵列并且省略每行中每隔一个孔,并且通过对齐在第一、第三、第五行等中的孔307和对齐在第二、第四、第六行等中的孔。这种布置的一个示例示于图31。在此示例中,该阵列包括四个纵行,每纵行包含五个孔。
在第一区307a中的孔307可以替代地被布置成与第二区307b的阵列类似的规则的“交错”阵列,而不是如图31所示的规则的“矩形”阵列,但仍可具有比第二区307b更大的孔密度,这通过将第一区307a的孔307定位成更靠近在一起或扩大每个孔307的尺寸而实现。
图33和图34示出可用来取代前述流罩的流罩5的第一替代型。此型流罩5可以例如与上述排放净化模块1的第一或第二实施例一起使用。在下文将仅讨论此型流罩5与前面描述的流罩之间的不同。
在此第一替代型中,流罩5可设置有偏转器510,如前面讨论图32时所提及的。偏转器510可包括:总体V形配置,其具有在顶点513处联结的第一元件511和第二元件512。第一元件511和/或第二元件512可具有凹形的曲型外面。第一元件511可具有在其远端的第一安装法兰514。第二元件512可具有在其远端的第二安装法兰515。如图33所示,偏转器510可以由法兰514和515安装到侧壁502的内面,例如通过在第一安装法兰514和第二安装法兰515与侧壁502之间的焊接。附加焊接点516可设置成更接近于偏转器510的顶点513,从而将偏转器510联结到后壁507的内面。如果需要,偏转器510可包括:附加元件(未示出),其在安装法兰514和515之间延伸以形成偏转器510的三角形配置。此附加元件也可被焊接到流罩5。
偏转器510可位于朝向最接近孔506的流罩5的端部。如图34所示,一旦组装,第二元件512的曲率可基本上遵循混合器元件33的曲率而同时与其间隔开,以使第二元件512的至少一部分相对于混合器元件33同心地布置,以限定在偏转器510与混合器元件33之间的局部环形的空隙空间。应理解,术语“同心地布置”的使用,并不意味着第二元件512的所有部分需要离混合器元件33等距。而是,它意指偏转器510的第二元件512在物理上与混合器元件33间隔开,并且成形为:使得流经偏转器510的废气流被转向成围绕混合器元件33的圆周的回旋运动,并且使得第二元件512与混合器元件33之间的局部环形的空隙空间允许废气在可能经由孔307进入细长体306的内部之前围绕混合器元件33回旋可能多个转数。
图35和图36示出可用来取代前述流罩的流罩5的第二替代型。此型流罩5可例如与上述排放净化模块1的第一或第二实施例一起使用。在下文仅将讨论此型流罩5与前述流罩之间的不同。
在流罩5的此第二替代型中,第一偏转器510可以如以上刚描述的进行设置。另外,可设置第二偏转器520,其可安装到与第一偏转器510对立的侧壁。第二偏转器520可具有与第一偏转器510相同的总体形式,即具有在顶点523处联结的第一元件521和第二元件522的总体V形配置。第一元件521和/或第二元件522可具有凹形的或其他方式的曲型外面。第一元件521可具有在其远端的第一安装法兰。第二元件522可具有在其远端的第二安装法兰。
如图35所示,第二偏转器520可由所述法兰安装到与第一偏转器510对立的侧壁的内面,例如通过在第一安装法兰和第二安装法兰与所述侧壁之间的焊接。附加焊接点可被设置成更接近于偏转器520的顶点,从而将偏转器520联结到后壁507的内面。如果需要的话,第二偏转器520可包括:附加元件(未示出),其在安装法兰之间延伸以形成第二偏转器520的三角形配置。此附加元件也可焊接到流罩5。
第二偏转器520可位于第一偏转器510的上游,以便限定第二偏转器520与第一偏转器510之间的曲折路径。所述曲折路径的尺度能够通过调节第一和/或第二偏转器510,520的定位而得以调节。流罩5可设置有NOx传感器。这可以是例如在本发明的流罩5被用于具有柴油微粒过滤器(DPF)的排放净化模块1中的情况。NOx传感器可被安装成例如如图35中虚线所示和参考标号550所指示。NOx传感器550可以穿过侧壁502中的孔而安装并且被定向成垂直于其。NOx传感器550的传感尖端可位于第二偏转器520的下游,并可总体与第一偏转器510的顶点513的位置对齐但与其间隔开。
工业实用性
在使用中,排放净化模块1可通过使用第一、第二或第三安装机构6,110和1000,从而被安装到底盘、或类似的外部支撑件。始于废气源(例如柴油内燃机)的导管可被连接到第一导管2的筒状安装管27。外部管道的形成排气装置之一部分的段部可被连接到第二导管4的筒状安装管402。
在操作过程中,废气可以经由入口25被供给到排放净化模块1的第一导管2。所述废气可以按需是已被配置成包含呈烟灰形式的低比例的碳(C)的流体。这可以例如通过所述废气所可源于的内燃发动机的气缸内的点火参数的适当控制而实现。这可避免需要包括柴油微粒过滤器装置作为排放净化模块1的一部分。在入口25处的接收之前,废气的温度可由背压阀控制。
流入的废气的温度当它流通过入口连接器26时可被温度传感器29感测,并且将信息发送到发动机控制模块。
然后废气可进入第一导管2中的DOC模块202。
DOC模块202可作用来引起存在于废气中的碳氢化合物([HC])和一氧化碳(CO)进行氧化以生成二氧化碳(CO2)和水(H2O)。
废气可然后流通过第一导管2的出口205经由入口52进入流罩5。废气可然后由流罩5的主体58的圆化部分505引导围绕朝向第三导管3的入口35。废气流可围绕混合器元件33的细长体306循环,由此使废气的至少一部分可以经由孔307流入细长体306的内部。由于通过将边缘313安装到内面507而引致细长体的第一端304的封闭,因此没有废气能够经由第一端304进入细长体306的内部,而仅通过孔307进入;另外,废气的一部分也可经由扫气孔口308进入细长体306的内部。由此,进入细长体306的内部的所有废气,通过流通过混合器元件33的周壁中的孔而如此运行。废气的一部分也可绕过混合器元件33,并且到达第三导管3的下游端,而不通过流通过展开式支撑支脚311之间的间隙进入细长体306的内部。
还原剂流体(比如尿素或氨)可由喷射器模块9喷射到混合器元件33的第一端304中,并且由此进入废气的流动中。可由混合器元件33诱导到废气中的流体流动的模式,可以促进所喷射流体与废气的混合。这种混合可促进从相对热的废气到所喷射流体的热传递,这可促进尿素(当使用时)转化成氨。这种混合也可产生废气内所喷射流体的更均匀的混合物。流经扫气孔口308的部分废气可流过或靠近喷射器模块9的出口,并且可由此作用来帮助防止所喷射流体在喷射器模块9的出口或附近的沉积的建立。
废气与所喷射流体的混合物可然后沿第三导管3流通并且经过旋转单元101(当存在时)。旋转单元101的叶片103的偏角调节可将旋涡运动诱导到流体的流动中,这可促进废气内所喷射流体的浓度的更大的均匀性。旋转单元101是可选组件。
流体可然后经由流连接器10流通到第二导管4中,并流通过包含在其中的SCR模块。进入第二导管4的流体的温度可被温度传感器49感测,并且可将信息发送到发动机控制模块。
当流体流经SCR模块内的催化剂的表面上时,可能发生反应,该反应将氨和NOx转化成二原子氮气(N2)和水(H2O)。
流体可然后从SCR模块流通到位于第二导管4中更下游的AMOX模块(当存在时)。所述AMOX模块可以作用来引起存在于废气中的任何残留的氨进行反应,以产生氮(N2)和水(H2O)。
从AMOX模块来的流体可从出口48流出,并进入外部管道。
在使用混合器元件33的替代型的情况中,排放净化模块1的操作可被一定程度地修改,即使得:在第一和第二区307a,307b(可选地以及偏转器510)中的孔307的不同布置激发废气在废气经由孔307流通到细长体306的内部的同时围绕细长体306的回旋式气旋流。这是由于第二区307b中的减少孔307的数量具有下述效果,即:相比在前述混合器元件的第一型中,废气的更大比例将围绕细长体306流动并且流进第一区307a的孔307。
减少展开式支撑支脚311(三个,而不是第一型中的六个)的数量具有下述效果,即:降低未穿过孔307的任何废气沿第三导管3流动的阻碍。周向展开式边缘316的设置允许:穿过孔307的废气的量得到控制,其相比于沿混合器元件33外部的第三导管3流通的气体的量。例如,通过增大周向展开式边缘316的直径(并由此减小与第三导管3的内面的间隙),从而更大比例的废气能够被迫流过孔307,反之亦然。
较短长度的混合器元件33可以在某些情况下通过下述方式从而是有利的,所述方式即:允许在细长体306的下游处第三导管3内的较大的空隙空间用于所喷射流体和废气流的混合的完成和从相对热的废气到所喷射流体的热传递。
在使用图33的流罩5的第一替代型的情况中,排放净化模块1的操作可被一定程度地修改,即使得:废气流体在到达混合室32的入口35之前可以被偏转器510偏转,使得回旋式气旋运动被引入到废气流体的流动中。具体地,如图34所示,偏转器510与混合器元件33的间距和相互定向可被配置成使得:到达混合器元件33时的废气流的至少一部分被引导流过和围绕混合器元件33的圆周的至少一部分,而不是初始的沿垂直方位冲击该混合器元件。由此,通过偏转器510的废气的流动可被转向成围绕混合器元件33的圆周的回旋运动。在第二元件512与混合器元件33之间的局部环形的空隙空间,可以允许废气在可能经过孔307进入细长体306的内部之前围绕混合器元件33回旋可能多个转数。偏转器510和混合器元件33的这种配置,可帮助增强废气流体的至少一部分经由孔307进入细长体306的内部的流通。具体地,所述回旋式气旋运动可帮助防止混合器元件33上的流动的堵塞。偏转器510的使用,也可用来通过控制在偏转器510的顶点513与对立的侧壁502之间的间隙,从而控制废气流体的流动速度。
另外,可由偏转器510诱导到废气流体中的流体流动的模式,可以促进所喷射流体与废气流体的混合。这种混合可促进从相对热的废气流体到所喷射流体的热传递,这可促进尿素(当使用时)转化成氨。这种混合也可产生废气流体内所喷射流体的浓度更均匀。
在使用图35的流罩5的第二替代型的情况中,排放净化模块1的操作可被一定程度地修改,即使得:废气流体在到达混合室32的入口35之前可以被第一偏转器510和第二偏转器520偏转。如同使用第一偏转器510的情况,这可引起回旋式气旋运动被诱导到废气流体的流动中,其可具有以上刚描述的效果和益处。另外,通过迫使废气流体流经第二偏转器520与第一偏转器510之间的曲折路径,从而废气流体流动的速度可被控制。例如,通过控制用于废气流的有效开放面积,从而所述流速可在所述偏转器的附近增大。在流罩5包含一个或多个传感器的情况中,而所述一个或多个传感器需要最小流率以产生稳定且可靠的信号输出,则通过使用一个或多个偏转器510,520而可得以创建的增大的流动速度可以帮助所述一个或多个传感器更加准确地发挥功用。例如,如上述,本发明的流罩5也可被用在具有结合了NOx传感器550的柴油微粒过滤器(DPF)的排放净化模块1中。通过将NOx传感器550的尖端(tip)定位在介于第一偏转器510的顶点513与对立的侧壁502之间的间隙中,从而该传感器可以暴露于废气的更高流速。另外,第二偏转器520的存在可进一步增强流动速度和稳定性。
(上述任一型的)混合器元件33与如上述的包含一个或多个偏转器510,520的流罩5的组合使用,可以允许:所喷射流体与废气的均匀混合,特别是通过所述一个或多个偏转器510,520的作用所建立的废气的回旋式气旋运动而引起的所述混合,并且进一步地可选地通过混合器元件33的第一和第二区307a,307b中的孔307的不同布置的使用从而得到增强。由此,可以不需要混合器元件33的下游的额外挡板,所述额外挡板用于在废气与所喷射流体的混合物到达第二导管4之前增加流动的均匀性。

Claims (23)

1.一种用于将排放净化模块安装到发动机的支撑结构(110),所述支撑结构包括:
下段(112),其适于被安装到发动机;和
上段,其联接到所述下段(112),并且适于承载所述排放净化模块;
其中,所述上段经由可释放的紧固件联接到所述下段(112),并且其中,所述上段包括一个或多个安装座架,
其特征在于,每个安装座架包括安装托架形式的下元件(118)以及上元件(69),所述上元件被配置成符合在使用中待由所述支撑结构(110)支撑的排放净化模块的一部分的外曲率。
2.如权利要求1所述的支撑结构(110),其中,所述下段(112)包括:一个或多个支架,其包括用于将所述一个或多个支架紧固到所述发动机的紧固元件。
3.如权利要求2所述的支撑结构(110),其中,所述下段包括:被配置成联接到所述上段的一个或多个导轨。
4.如前述权利要求的任一项所述的支撑结构(110),还包括:一个或多个抗振安装件,其被配置成减小在发动机与排放净化模块之间的振动,而所述下段在使用中能被安装到所述发动机,所述上段在使用中能被安装到所述排放净化模块。
5.当从属于权利要求3时,如权利要求4所述的支撑结构(110),还包括:第一抗振功能件,其包括位于所述一个或多个支架与所述一个或多个导轨之间的一个或多个抗振安装件。
6.如权利要求5所述的支撑结构(110),还包括第二抗振功能件,其包括位于与所述第一抗振功能件的所述导轨的对立侧的一个或多个抗振安装件。
7.如权利要求1至3的任一项所述的支撑结构(110),其中,所述上段包括两个安装座架。
8.如权利要求1至3的任一项所述的支撑结构(110),其中,所述一个或多个安装座架包括用于接收所述排放净化模块的抵接部。
9.如权利要求1至3的任一项所述的支撑结构(110),其中,所述上元件和所述下元件能连接地在一起。
10.如权利要求9所述的支撑结构(110),其中,所述上元件被配置成借助于一个或多个带而被固持到所述排放净化模块。
11.如权利要求10所述的支撑结构(110),其中,所述一个或多个带的每一个均穿过在其上元件与下元件之间的、所述安装座架中的一个。
12.如权利要求1至3的任一项所述的支撑结构(110),其中,所述上段由多个抗振安装件联接到所述下段。
13.如权利要求1至3的任一项所述的支撑结构(110),其中,所述下段被配置成直接安装在发动机的摇臂盖。
14.如权利要求1至3的任一项所述的支撑结构(110),其中,所述下段包括安装架。
15.如权利要求14所述的支撑结构(110),其中,所述安装架包括:多个安装基座,每一个都具有从其向上延伸的一个或多个臂。
16.如权利要求15所述的支撑结构(110),其中,所述安装架的一个或多个臂被配置成在使用中保持所述发动机的所述排放净化模块。
17.一种如前述权利要求的任一项所述的支撑结构与排放净化模块的组件,所述排放净化模块包括:
第一导管,其包含柴油氧化催化剂(DOC)模块;和
第二导管,其包含选择性催化还原(SCR)模块。
18.如权利要求17所述的组件,其中,所述第二导管被安装到所述支撑结构,并且所述第一导管被安装到所述第二导管。
19.如权利要求18所述的组件,其中,所述排放净化模块仅经由所述第二导管而安装到所述支撑结构。
20.如权利要求17至19的任一项所述的组件,还包括:包含混合器元件的第三导管,其中所述第三导管将所述第一导管和所述第二导管互连。
21.如权利要求20所述的组件,其中,所述第三导管由所述第一导管和所述第二导管支撑并且仅间接地由所述安装机构支撑。
22.一种发动机单元,其包括发动机和如权利要求17至21的任一项所述的组件。
23.如权利要求22的发动机单元,其中,所述组件被紧固到所述发动机的摇臂盖。
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