CN108116226B - 具有声学部件布置在后桥总成之前的排放线路的机动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有声学部件布置在后桥总成之前的排放线路的机动车辆，尤其是一种机动车辆(1)，其包括：前桥总成(2)和后桥总成(3)；前引擎盖下方的空间(5)中的内燃机(4)；内燃机(4)的排放线路(7)，所述排放线路包括：尾气净化装置(8)，所述尾气净化装置包括集中在前引擎盖下方的空间中的氧化催化剂和颗粒过滤器；限制排放的噪声的声学部件(9)；其中，所述声学部件(9)全部被布置在车辆(1)的后桥总成(3)的前方。

Description

具有声学部件布置在后桥总成之前的排放线路的机动车辆
本申请是申请日为2012年1月18日、申请号为201280010346.9、发明名称为“具有声学部件被布置在后桥总成之前的排放线路的机动车辆”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及配有内燃机的机动车辆的结构，并特别涉及所述发动机的排放线路的结构。本发明针对车辆前部配有发动机的机动车辆。
背景技术
机动车辆中大多数配有内燃机。内燃机通常配有排放线路，排放线路具有两个主要功能，即处理包含在排放气体中的污染物和减小发动机的排放噪声。
关于减小噪声的功能，是借助于一个或多个称为消音器或减音器的装置获得的，所述装置包括金属包壳，其中布置一个或多个空腔，以及作为共鸣器或者在所述包壳内产生阻抗阻断的装置。消音器的组成和优化是本技术领域公知的。这些装置通常相对体积较大，并且一般被布置在车辆的地板下方，在后部。更确切地说，对于具有前桥总成和后桥总成的车辆，至少一个消音器被布置在后桥总成的后方。
在本文中，前和后的概念是根据用于机动车辆的术语的公知词义来考虑的。换句话说，车辆被公知为多数是往前行驶的。
关于污染的处理功能，机动车辆配备的内燃机的污染物排放由越来越严格的规章管理。被管理的污染物，根据所考虑的内燃机技术，是一氧化碳(CO)、未燃尽的碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOX)和颗粒。
已知在内燃机排放线路中使用一定数量的尾气净化装置，用于限制被管理的污染物的排放。氧化催化剂允许处理一氧化碳、未燃尽的碳氢化合物以及在某些条件下处理氮氧化合物；颗粒过滤器能被用于处理炭黑颗粒。
通常用术语排放气体的“后处理”部件来表示这些装置。
例如，为了满足对于氮氧化合物(NOX)的排放的防污染标准，专门的后处理***可以被引入到车辆的排放线路中，尤其是配有贫油混合气发动机(moteuràmélange pauvre)的车辆，即用分层混合物(具有含量小于化学计量的碳氢化合物的非均质含碳混合物)运行的受控点火或柴油型发动机的车辆。为了处理氮氧化合物(NOX)，已知选择性催化还原技术，或“SCR”即“sélective catalytic réduction”，其在于通过将还原剂(或这类还原剂的前体)引入排放气体中来减少NOX。例如可以涉及尿素溶剂，其分解将允许获得用作还原剂的氨，还可以涉及还原剂或气体形式的这种还原剂的前体。将在本文下文总体地用“还原剂”来表示还原剂或还原剂的前体。
通常，机动车辆的地板之下的可用空间非常受限，因为需要布置许多***，其中可以列举：后处理***的一部分(SCR催化剂、颗粒过滤器)、燃料容器、用于添加颗粒过滤器的添加剂容器、备胎、SCR还原剂的容器、车辆的行驶总成、空气动力学结构、电池、混合动力车辆的电机等。
从本申请人提交的FR 1050453号(目前未公开)法语专利申请已知一种用于完全处理柴油发动机的排放气体的紧凑***，在一单一包壳中集中氧化催化剂、SCR***以及颗粒过滤器。通过申请人提交的FR 1151374号(目前未公开)法语专利申请还已知一种将同样的去污元件集中在U形紧凑结构中的***。这种装置能够完全布置在引擎盖下。
这种后处理装置的采纳，除了后处理部件的性能的优点以外，提供了***在车辆中布置的优点，去掉了车辆的地板下方区域的所有后处理部件。
发明内容
本发明的目标是提出一种具有前置式热机的机动车辆结构，其允许获得使用被布置在引擎盖下空间中的处理排放气体的紧凑的后处理部件所具有的优点。
更确切地，本发明因而涉及一种机动车辆，其包括：
·前桥总成和后桥总成；
·前引擎盖下方的空间中的内燃机；
·内燃机的排放线路，所述排放线路包括：
-集中在前引擎盖下方的空间中的氧化催化剂和颗粒过滤器；
-限制排放的噪声的声学部件；
其中，所述声学部件全部被布置在车辆的后桥总成的前方。该构型特别允许获得在车辆的整体优化构型中紧凑的后处理部件。这释放车辆后部的空间，并带来排放线路处的技术上和经济上的优点：重量减少，容易实施，成本降低。本发明还允许限制同一车辆式样的不同轮廓的后部区域的结构变型的多样性。
优选地，尾气净化装置还包括选择性催化还原催化剂。
优选地，车辆包括地板，所述声学部件被布置在地板下方的空间中。因而可以使用通过后处理部件在引擎盖下重新分布而释放的空间。
根据本发明的一个优选实施方式，排放线路包括在车辆的后桥总成前方的套管端部。由此释放车辆后桥总成处或车辆后桥总成的后部与排放线路的总体空间有关的任何布置限制。更短的排放线路更易于实施(易于操作、后勤获益、限制悬挂点数目等)。
在本发明的一个变型中，套管端部被布置在车辆的地板下方。这为配备的车辆带来美学的优点，并消除由排放管路带来灼痕或污垢的任何危险。
优选地，限制噪声的声学部件包括消音器或减音器。这是公知的用于减小排放噪声的部件。
根据本发明的一个实施方式，限制噪声的声学部件包括第一消音器和第二消音器，这两个消音器串联地布置。这允许有效处理排放噪声，同时保持与本发明的适应性。这还限制布置声学部件需要的直径。
在本发明的一个变型中，第一消音器所具有的内体积在3L和7L之间，第二消音器所具有的内体积在3L和7L之间。在本发明的一个变型中，车辆配备有气缸工作容积在1L和1.6L之间的发动机。
这对应于小型车辆的优选尺寸，尤其对于采用本发明提出的结构的小型车辆是特别恰当的，这是由于小型车辆具有布置车辆各种运行件的多种布置问题。
根据本发明的车辆可具有小于500mm的后突出部。本发明还允许缩短后突出部，允许为车辆提供最大化的紧凑度和/或使轴距长度最大化。
优选地，根据本发明的车辆的内燃机是贫油混合气发动机。这是在对于这种机动类型特别提出的通过SCR处理NOX的范围内，本发明的优选应用。因此可以涉及柴油发动机。还可涉及用称为贫油的即碳含量小于化学计量的含碳混合物运行的受控点火的发动机。这尤其对应(用非均质含碳混合物)称为“分层”(stratifié)模式运行的汽油发动机。
根据本发明的一个方面，提出一种机动车辆，其包括：
·前桥总成和后桥总成；
·配备有涡轮压缩机的、前引擎盖下方的空间中的内燃机；
·内燃机的排放线路，所述排放线路包括：
-尾气净化装置，所述尾气净化装置包括集中在前引擎盖下方的空间中的氧化催化剂和颗粒过滤器；
-限制排放的噪声的声学部件；
其中，所述声学部件全部被布置在车辆的后桥总成的前方，所述排放线路具有在车辆的后桥总成前方的套管端部，所述车辆配备有气缸工作容积在1L和1.6L之间的柴油型发动机，所述尾气净化装置还包括SCR催化剂，所述涡轮压缩机和所述尾气净化装置以U形形状的结构组合(集中)，所述颗粒过滤器和所述SCR催化剂处于所述U形的两个分支中的一个中，所述氧化催化剂和所述涡轮压缩机处于所述U形的另一分支中。
附图说明
下文参照附图详细描述本发明，附图示意性示出在优选实施方式中的***。
图1示意性示出符合本发明一变型的机动车辆。
图2示意性示出符合本发明另一变型的机动车辆。
图3示意性示出符合本发明第一实施方式的机动车辆，并更特别地详细示出其排放线路。
图4示意性示出符合本发明第二实施方式的机动车辆，并更特别地详细示出其排放线路。
图5示意性示出符合本发明第三实施方式的机动车辆，并更特别地详细示出其排放线路。
具体实施方式
在不同的附图上示意性示出机动车辆1，其包括前行驶总成2和后行驶总成3(或更简单地前桥总成2和后桥总成3)。车辆1呈半透明轮廓形式示出，以便于辨别安装在汽车前引擎盖下方的空间5中的内燃机4。
通常，车辆具有地板6，尤其在车辆座舱下方。
内燃机4配有排放线路7，所述排放线路包括尾气净化装置8，即氧化催化剂81、SCR催化剂82、颗粒过滤器83。SCR催化剂82和颗粒过滤器83可以组合成处理排放气体的单一整体件，呈浸润有匹配SCR的催化剂覆盖层的颗粒过滤器形式。
在本发明中，这三种处理排放气体的功能件合并在前引擎盖下的空间5中。后处理部件允许不同的构型，例如如图1、2和3中所示使用唯一包壳(通常用英语术语“canning”表示)，或如图4中所示将涡轮压缩机与后处理部件按照U形形状组合的结构。这些结构显然是布置在前引擎盖下的空间(或区域)5中的尾气净化装置(或后处理部件)8的可能示例。
排放线路还具有声学部件9，用于减小排放的噪声。这些声学部件9在本发明中具有的特点是全部布置在车辆的后桥总成3的前方。更确切地说，如图1和2上示意性示出的，声学部件被布置在后桥总成的横梁31前方。
优选地，排放线路的套管(canule)端部71也被定位在后桥总成前方。在此所示的实施方式中，套管端部71定位在车辆的地板6下方。如图5所示，排放套管可以非常短，并尤其与单个消音器相关联，所述排放套管具有在后桥总成3的非常前面(très en avant)的套管端部。
声学部件可包括体积足以保证可接受的排放噪声限制的单个消音器。声学部件尤其可包括第一消音器91和第二消音器92。为了应用在气缸工作容积为1L至1.6L的柴油发动机上，尤其可使用：内体积在3L和7L之间并优选大约5L的第一消音器，以及相对于第一消音器91串联装配的、内体积在3L和7L之间并优选大约5L的第二消音器92。
通过将声学部件9定位在后桥总成3前方，释放出车辆后部的布置体积，由于需要布置很多设备(油箱、备胎、悬挂***、电机等)，车辆后部的布置体积非常受限制。
另外，排放线路的长度的减小直接表现为收益，术语为获得成本，也叫适配成本(例如通过：限制从一种车辆轮廓到另一种车辆轮廓的排放线路的多样性；减少车身下悬挂(accrochage)的点的数量；去掉后部区域通常布置在消音器周围的挡板)。这来自于质量、因此也是车辆消耗的收益。
本发明提供许多其它优点。其允许最大化车辆行李箱的体积。其还允许获得具有非常短的后突出部(porteàfaux)的车辆，这不仅在美观上而且在车辆的平衡上提供了优点。其还允许最大化小型车的轴距，因此使小型车有更多的用途。
获得这些优点并不损害发动机的性能，并且，此外，不增加线路的压力损失。相反，本发明甚至允许，按照考虑的应用，通过减小线路的长度和线路在其套管端部之前具有的弯曲部的数量，降低压力损失。

Claims (7)

1.一种机动车辆(1)，其包括：
·前桥总成(2)和后桥总成(3)；
·配备有涡轮压缩机的、前引擎盖下方的空间(5)中的内燃机(4)；
·内燃机(4)的排放线路(7)，所述排放线路包括：
-尾气净化装置(8)，所述尾气净化装置包括集中在前引擎盖下方的空间(5)中的氧化催化剂(81)和颗粒过滤器(83)；
-限制排放的噪声的声学部件(9)；
其特征在于，所述声学部件(9)全部被布置在车辆(1)的后桥总成(3)的前方，所述排放线路(7)具有在车辆(1)的后桥总成(3)前方的套管端部(71)，所述车辆(1)配备有气缸工作容积在1L和1.6L之间的柴油型发动机，所述尾气净化装置(8)还包括SCR催化剂，所述涡轮压缩机和所述尾气净化装置(8)以U形形状的结构组合，所述颗粒过滤器和所述SCR催化剂处于所述U形的两个分支中的一个中，所述氧化催化剂和所述涡轮压缩机处于所述U形的另一分支中，所述SCR催化剂(82)和颗粒过滤器(83)组合以形成处理排放气体的单一整体件，其呈浸润有匹配SCR的催化剂覆盖层的颗粒过滤器形式。
2.根据权利要求1所述的车辆(1)，其特征在于，所述车辆(1)具有地板(6)，所述声学部件(9)被布置在地板下方的空间中。
3.根据权利要求1至2之一所述的车辆(1)，其特征在于，所述套管端部(71)被布置在车辆的地板(6)下方。
4.根据权利要求1至2之一所述的车辆(1)，其特征在于，限制噪声的声学部件(9)包括消音器或减音器。
5.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于，限制噪声的声学部件(9)包括第一消音器(91)和第二消音器(92)，这两个消音器(91，92)串联地布置。
6.根据权利要求5所述的车辆(1)，其特征在于，第一消音器(91)所具有的内体积在3L和7L之间，第二消音器(92)所具有的内体积在3L和7L之间。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的车辆(1)，其特征在于，所述车辆具有小于500mm的后突出部。
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