CN117795309A - 用于后处理系统的出口取样系统 - Google Patents

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Abstract

排气后处理系统包括出口壳体主体、出口壳体配件、出口取样系统和出口传感器。出口取样系统包括取样碗和取样环。取样碗联接到出口壳体主体，并远离出口壳体主体延伸，以便在取样碗和出口壳体主体之间限定取样碗腔。取样环联接到取样碗，并通过取样碗与出口壳体主体间隔开。取样环联接到出口壳体配件并限定取样环腔。取样环包括多个取样环入口孔和连接器。取样环入口孔各自被配置为接收来自出口壳体主体内的排气并将排气提供给取样环腔。

Description

用于后处理系统的出口取样系统
交叉引用
本申请要求2021年8月23日提交的印度临时专利申请202141037998的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及一种用于内燃发动机的后处理系统的出口取样系统。
背景
对于内燃发动机系统，可能希望减少由燃料燃烧产生的排气中某些组分的排放。一种可以实施的减少排放的方法是使用后处理系统处理排气。通常在后处理系统的出口处使用传感器，以测量出口处排气的特性。基于该特性，可以控制后处理系统的运行。然而，传感器通常突出到排气流中。该突出可能会降低特性测量的准确性，并且可能会增加传感器的故障率。
概述
在一个实施例中，排气后处理系统包括出口壳体主体、出口壳体配件、出口取样系统和出口传感器。出口取样系统包括取样碗和取样环。取样碗联接到出口壳体主体，并远离出口壳体主体延伸，以便在取样碗和出口壳体主体之间限定取样碗腔。取样环联接到取样碗，并通过取样碗与出口壳体主体间隔开。取样环联接到出口壳体配件并限定取样环腔。取样环包括多个取样环入口孔和连接器。每个取样环入口孔被配置为接收来自出口壳体主体内的排气并将排气提供给取样环腔。连接器沿着取样碗延伸并限定与取样环腔和取样碗腔邻接的连接器腔。出口传感器联接到出口壳体主体，以便具有设置在取样碗腔内的部分。
在另一实施例中，排气后处理系统包括出口壳体主体、出口壳体配件、出口取样系统和出口传感器。出口壳体配件具有配件孔。出口取样系统包括盖、取样环和连接器。盖联接到出口壳体主体。取样环限定围绕出口壳体配件延伸的取样环腔。取样环包括取样环底板法兰、取样环基部法兰、取样环插入法兰、取样环入口法兰和多个取样环入口孔。取样环底板法兰与出口壳体主体成面对关系。取样环基部法兰与取样环底板法兰邻接(contiguous)。取样环插入法兰与取样环基部法兰邻接，并与出口壳体配件成面对关系。取样环入口法兰与取样环基部法兰邻接。取样环入口孔设置在取样环入口法兰上。取样环入口孔被配置为将排气提供到取样环腔中。连接器限定与取样环腔邻接的连接器腔，并且连接器腔被配置为接收来自取样环腔的排气并将排气提供给配件孔。出口传感器联接到出口壳体主体，以便具有设置在连接器腔内的部分。
附图简述
本公开将从以下结合附图的详细描述中变得更全面地理解，其中，除非另有指示，相同的附图标记指的是相同的元件，其中：
图1是示例性排气后处理系统的示意图，该排气后处理系统包括具有分配壳体的壳体组件；
图2是另一示例排气后处理系统的示意图，该排气后处理系统包括具有分配壳体的壳体组件；
图3是排气后处理系统的示例壳体组件的透视图；
图4是图3中示出的壳体组件的前视图；
图5是图3中示出的壳体组件的后视图；
图6是图3中示出的壳体组件的侧视图；
图7是图3中示出的壳体组件的俯视图；
图8是沿着图7中的平面A-A截取的图3所示的壳体组件的截面图；
图9是沿着图7中的平面A-A截取的图3所示的壳体组件的另一截面图；
图10是图3所示的壳体组件的一部分的透视图；
图11是沿着平面B-B截取的图10所示的壳体组件部分的截面图；
图12是另一示例壳体组件的截面图；
图13是根据一些实施例的沿着图7中的平面C-C截取的图3所示的壳体组件和出口取样系统的截面图；
图14是图13所示的壳体组件和出口取样系统的透视图；
图15是沿平面D-D截取的图13所示的壳体组件和出口取样系统的截面图；
图16是图15中细节A的视图；
图17是根据一些实施例的沿着图7中的平面C-C截取的图3所示的壳体组件和出口取样系统的截面图；
图18是图17所示的壳体组件和出口取样系统的透视图；
图19是图17所示的壳体组件和出口取样系统的截面图；
图20是图17所示的壳体组件和出口取样系统的另一截面图；和
图21是图17所示的壳体组件和出口取样系统的后视图。
应当认识到，这些附图是用于说明目的的示意性表示。为了说明一个或更多个实施方式的目的而提供附图，应明确地理解，这些附图将不用于限制权利要求的范围或含义。
详细描述
下面是与用于为内燃发动机的排气后处理系统提供具有流量分配器(flowdivider)的壳体组件的方法、设备相关的各种构思和实施方式的更详细描述。上面介绍的和下面更详细讨论的各种构思可以用多种方式中的任一种实现，因为所描述的构思不限于任何特定的实现方式。主要为了说明性目的来提供特定的实施方式和应用的示例。
I.概述
为了减少排放并优化内燃发动机的性能，可能希望使用传感器来确定排气的一个或更多个特性。例如，可能希望使用传感器来确定排气内不希望的组分的浓度。然而，排气可能会使传感器长时间暴露在相对较高的温度下。这可能导致传感器出现故障，进而可能导致使用传感器的系统的性能降低或不工作。此外，这可能会导致与传感器相关的保修索赔增加。
本文的实施方式涉及排气后处理系统，该排气后处理系统包括出口取样系统，该出口取样系统便于将排气引导至出口传感器，使得出口传感器不暴露于出口配件内的排气，而是代替地被提供排气的子集，该排气子集以其它方式流入出口配件。结果是，出口传感器能够对排气取样，同时被保护防止暴露于排气的相对高温。这可以增强采用本文所述出口取样系统之一的系统的理想运行。
II.排气后处理系统概述
图1描绘了用于处理由内燃发动机(例如，柴油内燃发动机、汽油内燃发动机、混合内燃发动机、丙烷内燃发动机、双燃料内燃发动机等)产生的排气的排气后处理系统100(例如，处理系统等)。排气后处理系统100包括上游排气导管102(例如，管线、管道等)。上游排气导管102流体联接到上游部件(例如，集管、排气歧管等)并被配置为接收来自上游部件的排气。在一些实施例中，上游排气导管102联接到(例如，附接到、固定到、焊接到、紧固到、铆接到等)内燃发动机(例如，上游排气导管102联接到内燃发动机的出口等)。在其他实施例中，上游排气导管102与内燃发动机一体形成。如本文所利用的，当两个或更多个元件作为单个制造步骤的一部分形成并连结在一起，以产生单件或整体结构(该单件或整体结构在不至少部分地破坏整个部分的情况下无法拆卸)时，两个或更多个元件互相“一体形成”。
排气后处理系统100还包括壳体组件104。在一些实施例中，如图1所示，壳体组件104被配置成使排气改变方向(例如，从第一方向到第二方向等)同时便于排气的处理。在改变排气的方向时，壳体组件104可以起到回转(switchback)的作用(例如，将排气从第一方向改变到与第一方向相反的第二方向，将排气从第一方向改变到与第一方向相反且平行于第一方向的第二方向等)。在其他实施例中，如图2所示，壳体组件104基本上是直的(例如，成直线排列式构型等)。
壳体组件104包括进气主体106(例如，室等)。进气主体106流体联接到上游排气导管102，并且被配置成接收来自上游排气导管102的排气。进气主体106可以被配置成将排气从第一方向(例如，沿着上游排气导管102的中心轴线延伸的方向等)改变到第二方向(例如，与第一方向正交(orthogonal)的方向等)。
壳体组件104还包括上游壳体108(例如，室、主体等)。上游壳体108流体联接到进气主体106，并且被配置成接收来自进气主体106的排气。在各种实施例中，上游壳体108联接到进气主体106。例如，上游壳体108可以被紧固(例如，使用带、使用螺栓等)、焊接、铆接或以其他方式附接到进气主体106。在其他实施例中，上游壳体108与进气主体106一体形成(例如，与进气主体106整体形成、与进气主体106形成为一件式(one-piece)结构、与进气主体106不可分开等)。
在各种实施例中，上游壳体108以上游壳体轴线λ为中心。换句话说，上游壳体108的横截面的中心点沿着上游壳体108的长度设置在上游壳体轴线λ上。排气可以在平行于上游壳体轴线λ或与上游壳体轴线λ重合的方向上被提供(例如，输出等)通过上游壳体108。
在一些实施例中，壳体组件104包括加热器(例如，电加热器、电阻加热器、流体热交换器等)，该加热器被配置成加热进气主体106和/或上游壳体108内的排气。例如，壳体组件104可以包括加热器，该加热器在进气主体106内延伸并被配置成加热进气主体106内的排气。通过加热排气，可以增加催化剂构件理想地进行催化反应的能力。此外，加热排气可以促进排气后处理系统100的各种组分的再生(例如，燃烧掉颗粒等)。
排气后处理系统100还包括氧化催化器110(例如，柴油氧化催化器(DOC)等)。氧化催化器110的至少一部分定位在上游壳体108内(例如，包含在上游壳体108内、容纳在上游壳体108内、位于上游壳体108内等)。在各种实施例中，氧化催化器110定位在上游壳体108和进气主体106内。在其他实施例中，氧化催化器110定位在上游壳体108内，而不定位在进气主体106内。在其他实施例中，氧化催化器110定位在进气主体106内，而不定位在上游壳体108内。
排气由进气主体106提供到氧化催化器110。氧化催化器110可被配置成氧化排气中的碳氢化合物和/或一氧化碳。以这种方式，氧化催化器110可以在将排气提供给排气后处理系统100的下游部件之前从排气中除去碳氢化合物和/或一氧化碳。氧化催化器110可以被定位在进气主体106和/或上游壳体108内(例如，使用垫圈、使用间隔件、使用密封件等)，使得基本上阻止氧化催化器和进气主体106之间和/或氧化催化器110和上游壳体108之间的排气流(例如，由进气主体106接收的排气流的少于1％在氧化催化器110和进气主体106之间流动，由进气主体106接收的排气流的少于1％在氧化催化器110和上游壳体108之间流动等)。
在一些实施例中，氧化催化器110以上游壳体轴线λ为中心。例如，在氧化催化器110的直径近似等于上游壳体108的直径(例如，在上游壳体108的直径的5％以内等)的情况下，氧化催化器110的横截面的中心点可以沿着氧化催化器110的长度设置在上游壳体轴线λ上。排气可以在平行于上游壳体轴线λ或与上游壳体轴线λ重合的方向上被提供通过氧化催化器110。如本文所用，术语“直径”意味着穿过形状(例如，正方形、矩形、六边形、圆形、五边形、三角形等)的中心点的弦(chord)的长度。
排气后处理系统100还包括排气过滤装置112(例如，柴油微粒过滤器(DPF)等)。排气过滤装置112在氧化催化器110下游定位于上游壳体108内。排气由氧化催化器110提供到上游壳体108中(例如，在氧化催化器110、上游壳体108和排气过滤装置112之间等)并随后进入排气过滤装置112(例如，在排气中的碳氢化合物已经被氧化催化器110氧化之后，在排气中的一氧化碳已经被氧化催化器110氧化之后等)。排气过滤装置112可以在将排气提供给排气后处理系统100的下游部件之前从排气中去除微粒(例如，烟灰等)。排气过滤装置112可以定位在上游壳体108内(例如，使用垫圈、使用间隔件、使用密封件等)，使得排气过滤装置112和上游壳体108之间的流动基本上被阻止(例如，由进气主体106接收的排气流的少于1％在排气过滤装置112和上游壳体108之间流动等)。
在一些实施例中，排气过滤装置112以上游壳体轴线λ为中心。例如，在排气过滤装置112的直径近似等于上游壳体108的直径的情况下，排气过滤装置112的横截面的中心点可以沿着排气过滤装置112的长度设置在上游壳体轴线λ上。排气可以在平行于上游壳体轴线λ或与上游壳体轴线λ重合的方向上被提供通过排气过滤装置112。
壳体组件104还包括分解壳体114(例如，分解反应器、分解室、反应器管道、分解管、反应器管等)。分解壳体114流体联接到上游壳体108，并且被配置成接收来自上游壳体108的排气。在各种实施例中，分解壳体114联接到上游壳体108。例如，分解壳体114可以被紧固(例如，使用带、使用螺栓等)、焊接、铆接或以其他方式附接到上游壳体108。在其他实施例中，分解壳体114与上游壳体108一体形成。
在各种实施例中，分解壳体114以上游壳体轴线λ为中心。例如，在分解壳体114的直径近似等于上游壳体108的直径的情况下，分解壳体114的横截面的中心点可以沿着分解壳体114的长度设置在上游壳体轴线λ上。排气可以在平行于上游壳体轴线λ或与上游壳体轴线λ重合的方向上被提供通过分解壳体114。在其他实施例中，分解壳体114不以上游壳体轴线λ为中心。
分解壳体114位于排气过滤装置112的下游，并且接收来自排气过滤装置112的排气(例如，在排气过滤装置112已经从排气中除去颗粒之后等)。如本文更详细地解释的，分解壳体114被配置成促进将还原剂(例如，柴油机尾气处理液(DEF)、尿素-水溶液(UWS)、尿素水溶液(例如AUS32等)引入到排气中，以便有利于减少排气中的不需要的组分(例如氮氧化物(NOx)等)的排放。
排气后处理系统100还包括还原剂输送系统116。如本文更详细解释的，还原剂输送系统116被配置成便于将还原剂引入排气中。还原剂输送系统116包括配给模块118(dosing module)(例如，配给器等)。配给模块118被配置成促进还原剂通过分解壳体114以及进入分解壳体114中。如本文更详细解释的，配给模块118被配置成接收还原剂，并且在一些实施例中，配给模块118被配置成接收空气和还原剂，并且将还原剂和/或空气-还原剂混合物提供到分解壳体114中，以促进排气的处理。配给模块118可以包括隔绝体，该隔绝体插置在配给模块118的一部分与分解壳体114的配给模块118安装在其上的部分之间。在各种实施例中，配给模块118联接到分解壳体114。
还原剂输送系统116还包括还原剂源120(例如，还原剂罐等)。还原剂源120被配置成包含还原剂。还原剂源120流体联接到配给模块118，并被配置为向配给模块118提供还原剂。还原剂源120可以包括多个还原剂源120(例如，串联或并联连接的多个罐等)。还原剂源120可以是例如包含的柴油机尾气处理液罐。
还原剂输送系统116还包括还原剂泵122(例如，供应单元等)。还原剂泵122流体联接到还原剂源120和配给模块118，并被配置成从还原剂源120接收还原剂，并将还原剂提供给配给模块118。还原剂泵122用于对来自还原剂源120的还原剂加压，以输送到配给模块118。在一些实施例中，还原剂泵122是压力控制的。在一些实施例中，还原剂泵122联接到与排气后处理系统100相关联的交通工具的底盘。
在一些实施例中，还原剂输送系统116还包括还原剂过滤器124。还原剂过滤器124流体联接到还原剂源120和还原剂泵122，并且被配置成从还原剂源120接收还原剂并将还原剂提供给还原剂泵122。还原剂过滤器124在还原剂被提供给还原剂泵122的内部部件之前过滤还原剂。例如，还原剂过滤器124可以抑制或防止固体传输到还原剂泵122的内部部件。以这种方式，还原剂过滤器124可以有助于还原剂泵122的长时间期望运行。
配给模块118包括至少一个喷射器126(例如，插入装置等)。喷射器126流体联接到还原剂泵122，并被配置成从还原剂泵122接收还原剂。喷射器126被配置成将由配给模块118接收的还原剂配给(例如，注射、插入等。)到分解壳体114内的排气中。
在一些实施例中，还原剂输送系统116还包括空气泵128和空气源130(例如，进气口等)。空气泵128流体联接到空气源130，并被配置为从空气源130接收空气。空气泵128流体联接到配给模块118，并被配置为向配给模块118提供空气。配给模块118被配置成将空气和还原剂混合成空气-还原剂混合物，并将空气-还原剂混合物提供给喷射器126(例如，用于配给到分解壳体114内的排气中等)。喷射器126流体联接到空气泵128，并被配置成从空气泵128接收空气。喷射器126被配置成将空气-还原剂混合物配给到分解壳体114内的排气中。在这些实施例中的一些实施例中，还原剂输送系统116还包括空气过滤器132。空气过滤器132流体联接到空气源130和空气泵128，并且被配置成从空气源130接收空气并将空气提供给空气泵128。空气过滤器132被配置成在空气被提供给空气泵128之前过滤空气。在其他实施例中，还原剂输送系统116不包括空气泵128和/或还原剂输送系统116不包括空气源130。在这样的实施例中，配给模块118不被配置成将还原剂与空气混合。
在各种实施例中，配给模块118被配置成接收空气和还原剂，并将空气-还原剂混合物配给到分解壳体114中。在各种实施例中，配给模块118被配置成接收还原剂(并且不接收空气)，并且将还原剂配给到分解壳体114中。在各种实施例中，配给模块118被配置成接收还原剂，并将还原剂配给到分解壳体114中。在各种实施例中，配给模块118被配置成接收空气和还原剂，并将空气-还原剂混合物配给到分解壳体114中。
排气后处理系统100还包括控制器134(例如，控制电路、驱动器等)。配给模块118、还原剂泵122和空气泵128电联接或通信联接到控制器134。控制器134被配置为控制配给模块118以将还原剂和/或空气-还原剂混合物配给到分解壳体114中。控制器134还可以被配置为控制还原剂泵122和/或空气泵128，以便控制配给到分解壳体114中的还原剂和/或空气-还原剂混合物。
控制器134包括处理电路136。处理电路136包括处理器138和存储器140。处理器138可以包括微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等或其组合。存储器140可以包括但不限于能够为处理器、ASIC、FPGA等提供程序指令的电子的、光的、磁的或任何其它的储存装置或传输装置。该存储器140可以包括控制器134可以从其读取指令的存储器芯片、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、快闪存储器或任何其它合适的存储器。指令可以包括来自任何合适的编程语言的代码。存储器140可以包括各种模块，这些模块包括被配置为由处理器138实现的指令。
在各种实施例中，控制器134被配置成与具有排气后处理系统100的内燃发动机的中央控制器142(例如，发动机控制单元(ECU)、发动机控制模块(ECM)等)通信。在一些实施例中，中央控制器142和控制器134集成到单个控制器中。
在一些实施例中，中央控制器142可与显示装置(例如，屏幕、监视器、触摸屏、平视显示器(HUD)、指示灯等)通信。显示装置可以被配置成响应于从中央控制器142接收信息而改变状态。例如，显示装置可以被配置成基于来自中央控制器142的通信在静态状态和报警状态之间改变。通过改变状态，显示装置可以向用户提供对还原剂输送系统116的状态的指示。
在各种实施例中，排气后处理系统100还包括混合器144(例如，涡流产生装置、叶片板等)。混合器144的至少一部分定位在分解壳体114内。混合器144被配置为接收来自排气过滤装置112的排气(例如，在由排气过滤装置112从排气中除去颗粒之后等)。混合器144还被配置用于来自喷射器126的还原剂和/或空气-还原剂混合物。混合器144被配置为促进排气的涡旋(swirling)(例如，翻滚(tumbling)、旋转等)以及排气和还原剂或空气-还原剂混合物的混合(例如，组合等)，以便将还原剂分散在混合器144下游的排气内。通过使用混合器144将还原剂分散在排气内(例如，获得增加的均匀性指数等)，加强了排气中不希望的组分的排放的减少。
壳体组件104还包括分配壳体146(例如，压力调节器、流动增压室、流动平衡器、流动平衡系统等)。分配壳体146流体联接到分解壳体114，并且被配置成接收来自分解壳体114的排气(例如，在还原剂已经由喷射器126提供到排气中并且还原剂和排气已经由混合器144混合之后等)。在各种实施例中，分配壳体146联接到分解壳体114。例如，分配壳体146可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到分解壳体114。在其他实施例中，分配壳体146与分解壳体114一体形成。
壳体组件104还包括催化剂构件壳体148(例如，主体等)。催化剂构件壳体148流体联接到分配壳体146，并且被配置为接收来自分配壳体146的排气。在各种实施例中，催化剂构件壳体148联接到分配壳体146。例如，催化剂构件壳体148可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到分配壳体146。在其他实施例中，催化剂构件壳体148与分配壳体146一体形成。催化剂构件壳体148位于分配壳体146的下游，并且接收来自分配壳体146的排气。
在各种实施例中，催化剂构件壳体148以催化剂构件壳体轴线ρ为中心。换句话说，催化剂构件壳体148的横截面的中心点沿着催化剂构件壳体148的长度设置在催化剂构件壳体轴线ρ上。排气可以在平行于催化剂构件壳体轴线ρ或与催化剂构件壳体轴线ρ重合的方向上被提供通过催化剂构件壳体148。
在各种实施例中，催化剂构件壳体轴线ρ近似平行于上游壳体轴线λ(例如，当在催化剂构件壳体轴线ρ和上游壳体轴线λ都沿其延伸的平面上测量时等)。
在这些实施例中的一些实施例中，如图1所示，催化剂构件壳体轴线ρ与上游壳体轴线λ间隔开。因此，分配壳体146用于使排气改变方向约180°(例如，从沿上游壳体轴线λ的第一方向到沿催化剂构件壳体轴线ρ的第二方向，该第二方向与第一方向相差约180°等)。作为该布置的结果，壳体组件104沿上游壳体轴线λ的长度和/或壳体组件104沿催化剂构件壳体轴线ρ的长度显著短于例如催化剂构件壳体轴线ρ不与上游壳体轴线λ间隔开、催化剂构件壳体轴线ρ不近似平行于上游壳体轴线λ、和/或分配壳体146不使排气改变方向约180°的情况。通过减小壳体组件104的长度，可以减小壳体组件104的空间要求。由于具有减少的空间要求，所以壳体组件104可能能够用于其他后处理系统不兼容的各种应用中(例如，由于这些其他后处理系统具有过多的空间要求等)。
在这些实施例的其他实施例中，如图2所示，催化剂构件壳体轴线ρ不与上游壳体轴线λ间隔开。结果是，排气不会被分配壳体146改变方向。因此，与需要改变排气方向的其他系统相比，排气的背压可能会降低。
排气后处理系统100还包括第一催化剂构件150(例如，第一选择性催化还原(SCR)催化剂构件等)。第一催化剂构件150被配置为接收、处理和输出由分配壳体146输出的排气的第一部分。第一催化剂构件150的至少一部分位于催化剂构件壳体148内。由分配壳体146接收的排气的第一部分由分配壳体146提供给第一催化剂构件150(例如，经由催化剂构件壳体148等)。如本文更详细解释的，第一催化剂构件150被配置为使用还原剂(例如，通过催化反应等)引起排气的组分的分解。具体地说，由喷射器126供给到排气中的还原剂经过蒸发、热解和水解过程，以在分配壳体146、催化剂构件壳体148、第一催化剂构件150和/或壳体组件104内形成非NOx排放物。第一催化剂构件150被配置成通过加速还原剂和排气中的NOx之间的NOx转化成双原子氮、水和/或二氧化碳的还原过程，来帮助减少NOx排放。
在各种实施例中，第一催化剂构件150以第一催化剂构件轴线J1为中心。换言之，第一催化剂构件150的横截面的中心点沿着第一催化剂构件150的长度设置在第一催化剂构件轴线J1上。排气可以在平行于第一催化剂构件轴线J1或与第一催化剂构件轴线J1重合的方向上被提供通过第一催化剂构件150。在各种实施例中，第一催化剂构件轴线J1近似平行于上游壳体轴线λ(例如，当在第一催化剂构件轴线J1和上游壳体轴线λ都沿其延伸的平面上测量时等)。在这些实施例中，第一催化剂构件轴线J1可与上游壳体轴线λ间隔开。
第一催化剂构件150还包括第一催化剂材料151(例如，催化剂金属等)。第一催化剂材料151可以包括例如铂、铑、钯或其他类似材料。第一催化剂材料151被配置成通过加速还原剂和排气中的NOx之间的NOx转化成双原子氮、水和/或二氧化碳的还原过程，来帮助减少NOx排放。在一些实施例中，第一催化剂材料151是陶瓷催化剂材料。在一些实施例中，第一催化剂材料151是挤压的催化剂材料。
排气后处理系统100还包括第二催化剂构件152(例如，第二SCR催化剂构件等)。第二催化剂构件152被配置为接收、处理和输出由分配壳体146输出的排气的第二部分。第二催化剂构件152的至少一部分位于催化剂构件壳体148内。由分配壳体146接收的排气的第二部分由分配壳体146提供给第二催化剂构件152(例如，经由催化剂构件壳体148等)。第二催化剂构件152接收排气的第二部分，该排气的第二部分与由第一催化剂构件150接收的第一部分排气分开。如本文更详细解释的，第二催化剂构件152被配置成使用还原剂(例如，通过催化反应等)引起排气组分的分解。具体地说，由喷射器126供给到排气中的还原剂经过蒸发、热解和水解过程而形成分配壳体146、催化剂构件壳体148、第二催化剂构件152和/或壳体组件104内的非NOx排放物。第二催化剂构件152被配置成通过加速还原剂和排气中的NOx之间的NOx转化成双原子氮、水和/或二氧化碳的还原过程，来帮助减少NOx排放。
在各种实施例中，第二催化剂构件152以第二催化剂构件轴线J2为中心。换言之，第二催化剂构件152的横截面的中心点沿着第二催化剂构件152的长度设置在第二催化剂构件轴线J2上。排气可以在平行于第二催化剂构件轴线J2或与第二催化剂构件轴线J2重合的方向上被提供通过第二催化剂构件152。在各种实施例中，第二催化剂构件轴线J2近似平行于上游壳体轴线λ(例如，当在第二催化剂构件轴线J2和上游壳体轴线λ都沿其延伸的平面上测量时等)。在这些实施例中，第二催化剂构件轴线J2可与上游壳体轴线λ间隔开。第二催化剂构件轴线J2可以近似平行于第一催化剂构件轴线J1。
第二催化剂构件152还包括第二催化剂材料153(例如，催化剂金属等)。第二催化剂材料153可以包括例如铂、铑、钯或其他类似材料。第二催化剂材料153被配置成通过加速还原剂和排气中的NOx之间的NOx转化为双原子氮、水和/或二氧化碳的还原过程，来帮助减少NOx排放。在一些实施例中，第二催化剂材料153是陶瓷催化剂材料。在一些实施例中，第二催化剂材料153是挤压的催化剂材料。
排气的第一部分与被引导通过第二催化剂构件152的排气的第二部分平行地被引导通过第一催化剂构件150。通过平行地引导排气的第一部分通过第一催化剂构件150和引导排气的第二部分通过第二催化剂构件152，减少排气中不希望的组分的排放变得更理想。例如，当与不包括两个催化剂构件并且不平行地引导排气通过两个催化剂构件的其它后处理系统相比时，将排气平行地引导通过第一催化剂构件150和第二催化剂构件152可以提供排气后处理系统100处理排气的增加的能力和/或排气后处理系统100处理排气的增加的效率。
壳体组件104还包括出口壳体154(例如，主体等)。出口壳体154流体联接到催化剂构件壳体148，并且被配置成接收来自催化剂构件壳体148、第一催化剂构件150和/或第二催化剂构件152的排气。在各种实施例中，出口壳体154联接到催化剂构件壳体148。例如，出口壳体154可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到催化剂构件壳体148。在其他实施例中，出口壳体154与催化剂构件壳体148一体形成。
出口壳体154位于催化剂构件壳体148的下游，并且接收流过第一催化剂构件150之后的排气的第一部分和流过第二催化剂构件152之后的排气的第二部分。在一些实施例中，第一催化剂构件150的至少一部分定位在出口壳体154内，和/或第二催化剂构件152的至少一部分定位在出口壳体154内。
在各种实施例中，壳体组件104还包括流量分配器156(例如，流量分离器(flowsplitter)、流隔板等)。流量分配器156被配置为平衡(例如，均衡、均匀分配等)由第一催化剂构件150提供给出口壳体154的排气的第一部分和由第二催化剂构件152提供给出口壳体154的排气的第二部分。例如，当第一部分的第一参数(例如，流速、质量流速、体积流速、速度、压力等)近似等于第二参数(例如，流速、质量流速、体积流速、速度、压力等)时，第一部分可以与第二部分平衡。通过平衡第一部分和第二部分，减少排气中不希望组分的排放更理想。例如，平衡第一部分和第二部分可以降低排气后处理系统100的背压，从而增加具有排气后处理系统100的内燃发动机的效率和/或输出。
在一些实施例中，流量分配器156位于第一催化剂构件150和/或第二催化剂构件152的上游。例如，流量分配器156可以位于分配壳体146内。在该示例中，流量分配器156可以在平衡第一部分和第二部分之后，将提供给第一催化剂构件150的排气的第一部分与提供给第二催化剂构件152的排气的第二部分分开。在另一个示例中，流量分配器156的一部分可以联接到第一催化剂构件150的入口，并且流量分配器156的另一部分可以联接到第二催化剂构件152的入口。
在一些实施例中，流量分配器156位于第一催化剂构件150和/或第二催化剂构件152的下游。例如，流量分配器156的一部分可以联接到第一催化剂构件150的出口，并且流量分配器156的另一部分可以联接到第二催化剂构件152的出口。
排气后处理系统100还包括下游排气导管158(例如，管线、管道等)。下游排气导管158流体联接到出口壳体154，并被配置为接收来自出口壳体154的排气。在一些实施例中，下游排气导管158联接到出口壳体154。在其他实施例中，下游排气导管158与出口壳体154一体形成。
第一催化剂构件150包括第一催化剂构件入口159。第二催化剂构件152包括第二催化剂构件入口160。第一催化剂构件入口159和第二催化剂构件入口160位于排气的第一部分(例如，由第一催化剂构件150接收、处理和输出等)与排气的第二部分(例如，由第二催化剂构件152接收、处理和输出等)分开的地方。第一催化剂构件入口159和第二催化剂构件入口160沿着催化剂构件入口平面161设置。
第一催化剂构件150还包括第一催化剂构件出口162。第一催化剂构件出口162沿第一催化剂构件轴线J1位于第一部分从第一催化剂材料151(例如，在流量分配器156位于第一催化剂材料151的上游的情况下等)输出或第一部分从流量分配器156(例如，在流量分配器156位于第一催化剂材料151的下游的情况下等)输出所处的平均位置处。第一催化剂构件出口162沿着第一催化剂构件出口平面163设置。第一催化剂构件出口平面163与第一催化剂构件轴线J1正交。
第一催化剂构件150也由从催化剂构件入口平面161到第一催化剂构件出口平面163的第一催化剂构件间隔长度L1限定。通过最小化第一催化剂构件间隔长度L1，壳体组件104沿第一催化剂构件轴线J1的长度可以减少。结果是，可以减少壳体组件104的空间要求，从而使壳体组件104更理想。
第二催化剂构件152还包括第二催化剂构件出口164。第二催化剂构件出口164沿第二催化剂构件轴线J2位于第二部分从第二催化剂材料153(例如，在流量分配器156位于第二催化剂材料153的上游的情况下等)输出或第二部分从流量分配器156(例如，在流量分配器156位于第二催化剂材料153的下游的情况下等)输出所处的平均位置处。第二催化剂构件出口164沿着第二催化剂构件出口平面165设置。第二催化剂构件出口平面165与第二催化剂构件轴线J2正交。
第二催化剂构件152也由从催化剂构件入口平面161到第二催化剂构件出口平面165的第二催化剂构件间隔长度L2限定。通过最小化第二催化剂构件间隔长度L2，壳体组件104沿第二催化剂构件轴线J2的长度可以减少。结果是，可以减少壳体组件104的空间要求，从而使壳体组件104更理想。
与对于第一催化剂构件150和第二催化剂构件152两者都是相同的催化剂构件入口平面161相反，第一催化剂构件出口平面163专用于第一催化剂构件150，并且第二催化剂构件出口平面165专用于第二催化剂构件152。结果是，第一催化剂构件间隔长度L1和第二催化剂构件间隔长度L2可以不同。
通过最小化第一催化剂构件间隔长度L1和第二催化剂构件间隔长度L2之间的差以及最小化第一催化剂构件间隔长度L1和第二催化剂构件间隔长度L2两者，壳体组件104的空间要求被最小化。壳体组件104的理想性(desirability)可以随着壳体组件104的空间要求的减少而增加(例如，由于壳体组件104能够在更多的应用中使用等)。流量分配器156的功能是使背压最小化，否则背压会随着第一催化剂构件间隔长度L1和第二催化剂构件间隔长度L2之间的差的减少而增加。在没有流量分配器的系统中，通过平行催化剂的排气的流动不能平衡，并且催化剂必须位于不同的位置，以减轻过大的背压。通过使用流量分配器156来平衡从第一催化剂构件150流出的排气的流量和从第二催化剂构件152流出的排气的流量，第一催化剂构件间隔长度L1可以与第二催化剂构件间隔长度L2相同而不提供过大的背压。
排气后处理系统100还包括出口取样系统166。出口取样系统166被配置成便于对出口壳体154内的排气进行取样(例如，在排气的第一部分已经流出第一催化剂构件出口162并且排气的第二部分已经流出第二催化剂构件出口164之后)。如本文更详细解释的，出口取样系统166不突出到下游排气导管158中。相比之下，其他系统使用突出穿过排气流动路径的探针或导管对排气进行取样。在其他系统中使用的这些探针和导管可能提供不准确的测量，并且可能容易出现故障。通过避免这些缺点，出口取样系统166可以使排气后处理系统100比其他系统更理想。
排气后处理系统100还包括出口传感器168(例如，探针等)。出口传感器168暴露于由出口取样系统166取样的排气。出口传感器168不突出到下游排气导管158或出口壳体154中。相反，出口传感器168被定位成对出口取样系统166内的排气进行取样。
出口传感器168电联接或通信联接到控制器134。控制器134被配置为从出口传感器168接收信号，并基于该信号确定由出口取样系统166取样的排气的特性(例如，NOx浓度，O2浓度、温度、压力、质量、速度等)的值(例如，读数等)。然后，控制器134可以基于特性的读数来控制排气后处理系统100的运行。例如，控制器134可以将特性的读数与阈值(例如，特性的最大期望量、特性的最小期望量等)进行比较，并然后基于该比较来控制排气后处理系统100的运行。在一些应用中，控制器134通过使配给模块118向分解壳体114中配给额外的还原剂来控制排气后处理系统100的运行。
虽然已经在与柴油内燃发动机一起使用的上下文中示出和描述了排气后处理系统100，但是应当理解，排气后处理系统100可以与其他内燃发动机(例如汽油内燃发动机、混合内燃发动机、丙烷内燃发动机、双燃料内燃发动机和其他类似的内燃发动机)一起使用。
III.示例性壳体组件
图3至图12图示了根据各种实施例的壳体组件104。进气主体106包括进气主体入口200(例如，配件、连接器等)。进气主体入口200联接到上游排气导管102或与上游排气导管102一体形成。例如，上游排气导管102可以插入进气主体入口200中，并且进气主体入口200可以使用夹具(例如，带夹等)联接到上游排气导管102。
在各种实施例中，如图9所示，进气主体入口200以进气主体入口中心轴线μ为中心。换句话说，进气主体入口200的横截面的中心点沿着进气主体入口200的长度设置在进气主体入口中心轴线μ上。排气可以在平行于进气主体入口中心轴线μ或与进气主体入口中心轴线μ重合的方向上被提供通过进气主体入口200。
在各种实施例中，进气主体入口中心轴线μ近似正交于上游壳体轴线λ(例如，当在进气主体入口中心轴线μ和上游壳体轴线λ都沿其延伸的平面上测量时等)。进气主体入口200的这种布置可有助于进一步减小壳体组件104沿上游壳体轴线λ的长度和/或壳体组件104沿催化剂构件壳体轴线ρ的长度。这可进一步减少壳体组件104的空间要求。在一些实施例中，进气主体入口中心轴线μ与上游壳体轴线λ重合。
排气后处理系统100还包括穿孔面板202(例如，板等)。穿孔面板202位于进气主体106内。穿孔面板202包括多个穿孔面板穿孔204(例如，开口、孔眼、孔等)。由进气主体106提供给氧化催化器110的排气的至少一部分在被提供给氧化催化器110之前经由穿孔面板穿孔204流过穿孔面板202。穿孔面板202被配置成便于将排气从沿着进气主体入口中心轴线μ流动改变方向成沿着上游壳体轴线λ流动。
排气后处理系统100还包括矫直器206(例如，流矫直器、孔板等)。矫直器206位于进气主体106内。矫直器206包括多个矫直器穿孔208(例如，开口、孔眼、孔等)。由进气主体106提供给氧化催化器110的排气的至少一部分在被提供给氧化催化器110之前经由矫直器穿孔208流过矫直器206。矫直器206被配置成在将排气提供给氧化催化器110之前促进排气的矫直。由于由矫直器206促进的矫直，因此流入氧化催化器110的排气的湍流减少，并且排气后处理系统100的背压减少，从而使得排气后处理系统100更理想。
排气后处理系统100还包括入口带夹210(例如，条带、软管夹等)。入口带夹210被配置为促进入口主体106和上游壳体108的联接。例如，入口带夹210可以与入口主体106的第一法兰和上游壳体108的第二法兰重叠，并被收紧以使入口主体106和上游壳体108联接。
通过使用入口带夹210，可以简化壳体组件104的组装和/或维修。例如，穿孔面板202和/或矫直器206可以在进气主体106和上游壳体108联接之前插入进气主体106内。这可以简化进气主体106的组装，从而使排气后处理系统100更理想。在另一个示例中，当入口带夹210被移除并且进气主体106与上游壳体108分开时，氧化催化器110和排气过滤装置112可以从上游壳体108移除，而不需要将上游壳体108与分解壳体114分开或者将分解壳体114与出口壳体154分开。这可以简化氧化催化器110和/或排气过滤装置112的去除，从而使排气后处理系统100更理想。
排气后处理系统100还包括分解壳体带夹212(例如，条带、软管夹等)。分解壳体带夹212被配置为促进上游壳体108和分解壳体114的联接。例如，分解壳体带夹212可以与上游壳体108的第一法兰和分解壳体114的第二法兰重叠，并被收紧以使上游壳体108和分解壳体114联接。
通过使用分解壳体带夹212，可以简化壳体组件104的组装和/或维修。例如，混合器144可以在分解壳体114和上游壳体108联接之前插入分解壳体114内。这可以简化分解壳体114的组装，从而使排气后处理系统100更理想。在另一个示例中，当分解壳体带夹212被移除并且上游壳体108与分解壳体114分开时，氧化催化器110和排气过滤装置112可以被插入到上游壳体108中，而不需要将上游壳体108与进气主体106分开。这可以简化氧化催化器110和/或排气过滤装置112的安装，从而使排气后处理系统100更理想。
混合器144包括混合器壳体214(例如，外壳、主体等)。排气经由混合器壳体214流过混合器144。混合器壳体214包括混合器壳体开口215(例如，孔、孔眼等)。混合器壳体开口215接收来自喷射器126的还原剂或空气-还原剂混合物。混合器144可以例如包括从混合器壳体214延伸到分解壳体114并围绕喷射器126和混合器壳体开口215延伸的流动导向器(例如，锥形物等)。流动导向器可以促进将还原剂或空气-还原剂混合物从喷射器126经由混合器壳体开口215提供到混合器壳体214中。流动导向器可以包括用于接收排气的穿孔，该穿孔可以帮助将还原剂或空气-还原剂混合物推进到混合器壳体214中。
混合器144还包括第一混合器法兰216(例如，肋、环等)。第一混合器法兰216在分解壳体114内支撑(例如，悬置等)混合器144。第一混合器法兰216设置在喷射器126的上游。在各种实施例中，第一混合器法兰216联接到混合器壳体214，并且联接到分解壳体114。在一些实施例中，第一混合器法兰216与混合器壳体214一体形成(例如，并且联接到分解壳体114、并且与分解壳体114一体形成)。在一些实施例中，第一混合器法兰216与分解壳体114一体形成(例如，并且联接到混合器壳体214、并且与混合器壳体214一体形成)。
在各种实施例中，第一混合器法兰216包括至少一个混合器法兰孔218(例如，孔眼、开口、窗口等)。混合器法兰孔218促进排气流过第一混合器法兰216。这样，排气可以在混合器壳体214和分解壳体114之间流动。该排气可以加热混合器壳体214，从而减轻在混合器壳体214上的沉积物(例如还原剂沉积物、固化还原剂等)的形成。此外，该排气可以帮助将还原剂经由混合器壳体开口215推进到混合器壳体214中。
混合器144还包括上游混合板220(例如，叶片板、折流板(baffle plate)等)。上游混合板220位于混合器壳体开口215的上游。上游混合板220包括从上游混合板220的上游混合板毂224(例如，基部等)延伸的多个上游混合板叶片222(例如，折流器、导向器等)。相邻的成对的上游混合板叶片222限定了上游混合板孔226(例如，孔眼、开口等)。排气经由上游混合板孔226流过上游混合板220。上游混合板叶片222相对于上游混合板毂224成角度，这使得当排气流过上游混合板220时排气涡旋。该涡旋增强了上游混合板220下游的还原剂或空气-还原剂混合物的混合。
混合器144还包括下游混合板228(例如，叶片板、折流板等)。下游混合板228位于混合器壳体开口215的下游。下游混合板228包括从下游混合板228的下游混合板毂232(例如，基部等)延伸的多个下游混合板叶片230(例如，折流器、导向器等)。相邻的成对的下游混合板叶片230限定了下游混合板孔234(例如，孔眼、开口等)。排气经由下游混合板孔234流过下游混合板228。下游混合板叶片230相对于下游混合板毂232成角度，这使得当排气流过下游混合板228时排气涡旋。该涡旋增强了在下游混合板228下游的还原剂或空气-还原剂混合物的混合。
混合器144还包括第二混合器法兰236(例如，肋、环等)。第二混合器法兰236在分解壳体114内支撑(例如，悬置等)混合器144。第二混合器法兰236设置在喷射器126的下游。在各种实施例中，第二混合器法兰236联接到混合器壳体214，并且联接到分解壳体114。在一些实施例中，第二混合器法兰236与混合器壳体214一体形成(例如，并且联接到分解壳体114，并且与分解壳体114一体形成)。在一些实施例中，第二混合器法兰236与分解壳体114一体形成(例如，并且联接到混合器壳体214、并且与混合器壳体214一体形成)。
混合器144还包括第三混合器法兰238(例如，肋、环等)。第三混合器法兰238在分解壳体114内支撑(例如，悬置等)混合器144。第三混合器法兰238设置在第二混合器法兰236的下游。在各种实施例中，第三混合器法兰238联接到混合器壳体214，并且联接到分解壳体114。在一些实施例中，第三混合器法兰238与混合器壳体214一体形成(例如，并且联接到分解壳体114、并且与分解壳体114一体形成)。在一些实施例中，第三混合器法兰238与分解壳体114一体形成(例如，并且联接到混合器壳体214、并且与混合器壳体214一体形成)。
出口壳体154包括入口联接器240(例如，间隔件等)。入口联接器240联接到分解壳体114。在各种实施例中，排气后处理系统100还包括分配壳体带夹242(例如，条带、软管夹等)。分配壳体带夹242被配置成促进分解壳体114和分配壳体146的联接。例如，分配壳体带夹242可以与分解壳体114的第一法兰和入口联接器240重叠，并被收紧以使分解壳体114和入口联接器240联接。
通过使用分配壳体带夹242，可以简化壳体组件104的组装和/或维修。例如，混合器144可以在分解壳体114和入口联接器240联接之前插入在分解壳体114内。这可以简化分解壳体114的组装，从而使排气后处理系统100更理想。
出口壳体154还包括分配壳体法兰式主体244(例如，法兰构件等)。如本文更详细解释的，分配壳体法兰式主体244促进出口壳体154与分解壳体114和催化剂构件壳体148的联接。
分配壳体法兰式主体244包括分配壳体入口法兰246(例如，环、环形法兰、肋、壁等)。出口壳体154通过分配壳体入口法兰246接收来自分解壳体114的排气。在各种实施例中，分配壳体入口法兰246联接到入口联接器240。例如，分配壳体入口法兰246可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到入口联接器240。在其他实施例中，分配壳体入口法兰246与入口联接器240一体形成。
分配壳体法兰式主体244还包括外壳248(例如，壁、帽等)。在经由分配壳体入口法兰246流入出口壳体154之后，外壳248用于将排气朝向催化剂构件壳体148引导。在各种实施例中，外壳248联接到分配壳体入口法兰246。例如，外壳248可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到分配壳体入口法兰246。在其他实施例中，壳体248与分配壳体入口法兰246一体形成。
分配壳体法兰式主体244还包括出口法兰250(例如，环、肋、壁等)。如本文更详细解释的，出口法兰250促进出口壳体154与催化剂构件壳体148的联接。在各种实施例中，出口法兰250联接到外壳248。例如，出口法兰250可以被紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到外壳248。在其他实施例中，出口法兰250与外壳248一体形成。
分配壳体法兰式主体244还包括连结壁252(例如，法兰、肋等)。连结壁252促进分解壳体114和催化剂构件壳体148的分开。在各种实施例中，连结壁252联接到分配壳体入口法兰246和/或出口法兰250。例如，连结壁252可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到分配壳体入口法兰246和/或出口法兰250。在其他实施例中，连结壁252与分配壳体入口法兰246和/或出口法兰250一体形成。
催化剂构件壳体148包括第一支撑件254。第一支撑件254被配置为促进催化剂构件壳体148与出口壳体154的联接，同时还使第一催化剂构件150和第二催化剂构件152支撑在催化剂构件壳体148。
第一支撑件254包括第一壳体支撑法兰256(例如，肋、壁等)。在各种实施例中，第一壳体支撑法兰256联接到出口法兰250。例如，第一壳体支撑法兰256可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到出口法兰250。在其他实施例中，第一壳体支撑法兰256与出口法兰250一体形成。
第一支撑件254还包括第一支撑件第一催化剂构件法兰258(例如，肋、壁等)。如本文更详细解释的，第一支撑件第一催化剂构件法兰258被配置为在催化剂构件壳体148内支撑第一催化剂构件150。
第一催化剂构件150包括第一外罩(casing)260(例如，外壳、外皮等)。第一外罩260与第一支撑件第一催化剂构件法兰258对接。在一些实施例中，第一外罩260联接到第一支撑件第一催化剂构件法兰258。例如，第一外罩260可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到第一支撑件第一催化剂构件法兰258。在其他实施例中，第一外罩260与第一支撑件第一催化剂构件法兰258一体形成。
第一支撑件254还包括第一支撑件第二催化剂构件法兰262(例如，肋、壁等)。如本文更详细解释的，第一支撑件第二催化剂构件法兰262被配置为使第二催化剂构件152支撑在催化剂构件壳体148内。第一支撑件254被配置成使得第一支撑件第二催化剂构件法兰262与第一支撑件第一催化剂构件法兰258间隔开。在一些实施例中，第一支撑件254被配置成使得催化剂构件壳体轴线ρ在第一催化剂构件150和第二催化剂构件152之间延伸。
第二催化剂构件152包括第二外罩264(例如，外壳、外皮等)。第二外罩264与第一支撑件第二催化剂构件法兰262对接。在一些实施例中，第二外罩264联接到第一支撑件第二催化剂构件法兰262。例如，第二外罩264可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到第一支撑件第二催化剂构件法兰262。在其他实施例中，第二外罩264与第一支撑件第二催化剂构件法兰262一体形成。
催化剂构件壳体148还包括外壁266(例如，外罩等)。外壁266部分地覆盖第一催化剂构件150和第二催化剂构件152。第一支撑件254被配置为将第一催化剂构件150支撑在外壁266上方，使得空气间隙至少部分地在外壁266和第一催化剂构件150之间延伸。在各种实施例中，外壁266联接到第一壳体支撑法兰256。例如，外壁266可以被紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到第一壳体支撑法兰256。在其他实施例中，外壁266与第一壳体支撑法兰256一体形成。
催化剂构件壳体148包括第二支撑件268。第二支撑件268被配置为促进催化剂构件壳体148与出口壳体154的联接，同时还使支撑件第一催化剂构件150和第二催化剂构件152支撑在催化剂构件壳体148内。
第二支撑件268包括第二壳体支撑法兰270(例如，肋、壁等)。如本文更详细解释的，第二壳体支撑法兰270被配置成促进第二支撑件268与出口壳体154的联接。
第二支撑件268还包括第二支撑件第一催化剂构件法兰272(例如，肋、壁等)。如本文更详细解释的，第二支撑件第一催化剂构件法兰272被配置为使第一催化剂构件150支撑在催化剂构件壳体148内。
第一外罩260与第二支撑件第一催化剂构件法兰272对接。在一些实施例中，第一外罩260联接到第二支撑件第一催化剂构件法兰272。例如，第一外罩260可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到第二支撑件第一催化剂构件法兰272。在其他实施例中，第一外罩260与第二支撑件第一催化剂构件法兰272一体形成。
第二支撑件268还包括第二支撑件第二催化剂构件法兰274(例如，肋、壁等)。如本文更详细解释的，第二支撑件第二催化剂构件法兰274被配置为使第二催化剂构件152支撑在催化剂构件壳体148内。第二支撑件268被配置成使得第二支撑件第二催化剂构件法兰274与第二支撑件第一催化剂构件法兰272间隔开。在一些实施例中，第二支撑件268被配置成使得催化剂构件壳体轴线ρ在第一催化剂构件150和第二催化剂构件152之间延伸。
第二外罩264与第二支撑件第二催化剂构件法兰274对接。在一些实施例中，第二外罩264联接到第二支撑件第二催化剂构件法兰274。例如，第二外罩264可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到第二支撑件第二催化剂构件法兰274。在其他实施例中，第二外罩264与第二支撑件第二催化剂构件法兰274一体形成。
出口壳体154包括出口壳体法兰276(例如，壁、肋等)。在各种实施例中，出口壳体法兰276联接到第二壳体支撑法兰270。例如，出口壳体法兰276可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到第二壳体支撑法兰270。在其他实施例中，出口壳体法兰276与第二壳体支撑法兰270一体形成。
出口壳体154还包括出口壳体主体278(例如，壁、外壳等)。出口壳体主体278被配置为收集从第一催化剂构件150和第二催化剂构件152两者流出的排气，并将排气提供给下游排气导管158。在各种实施例中，出口壳体主体278联接到出口壳体法兰276。例如，出口壳体主体278可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到出口壳体法兰276。在其他实施例中，出口壳体主体278与出口壳体法兰276一体形成。
出口取样系统166包括出口壳体配件280(例如，联接器等)。出口壳体配件280被配置为将排气从出口壳体主体278提供到下游排气导管158。在各种实施例中，出口壳体配件280联接到出口壳体主体278。例如，出口壳体配件280可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到出口壳体主体278。在其他实施例中，出口壳体配件280与出口壳体主体278一体形成。
出口壳体配件280以出口壳体配件轴线ω为中心。换句话说，出口壳体配件280的横截面的中心点沿着出口壳体配件280的长度设置在出口壳体配件轴线ω上。排气可以在平行于出口壳体配件轴线ω或与出口壳体配件轴线ω重合的方向上被提供通过出口壳体配件280。在各种实施例中，出口壳体配件轴线ω近似平行于催化剂构件壳体轴线ρ(例如，当在出口壳体配件轴线ω和催化剂构件壳体轴线ρ都沿其延伸的平面上测量时等)。
流量分配器156包括第一端盖282(例如，板等)。如本文更详细解释的，第一端盖282被配置成控制排气流出第一催化剂构件150。
第一端盖282包括第一端盖法兰284(例如，壁、肋等)。在各种实施例中，第一端盖法兰284联接到第一支撑件第一催化剂构件法兰258。例如，第一端盖法兰284可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到第一支撑件第一催化剂构件法兰258。在其他实施例中，第一端盖法兰284与第一支撑件第一催化剂构件法兰258一体形成。
第一端盖282还包括第一端盖面板286(例如，板、面等)。在一些实施例中，第一端盖板286延伸跨过第一支撑件第一催化剂构件法兰258，并且因此延伸跨过第一催化剂构件150的入口面。在各种实施例中，第一端盖面板286联接到第一端盖法兰284。例如，第一端盖面板286可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到第一端盖法兰284。在其他实施例中，第一端盖面板286与第一端盖法兰284一体形成。
第一端盖282还包括多个第一孔288(例如，开口、穿孔等)。第一孔288促进排气流过第一端盖282。在各种实施例中，每个第一孔288延伸穿过第一端盖面板286。在其他实施例中，第一孔288中的至少一个延伸穿过第一端盖法兰284。
第一孔288被配置为接收来自分配壳体146的排气，并促进排气的第一部分流过第一端盖282并到达出口壳体154。排气的第一部分由第一催化剂构件150处理。每个第一孔288限定第一孔面积A1。每个第一孔288的第一孔面积A1可以不同于或相同于其他第一孔288的第一孔面积A1。在各种实施例中，第一孔面积A1各自大约在0.50平方英寸(in2)至2.50in2(包括0.50平方英寸和2.50平方英寸在内)的范围内，(例如，0.475in2、0.50in2、1.0in2、1.8in2、2.50in2、2.625in2等)。如本文所使用的，X到Y的范围包括X、Y、X与Y之间的值、以及近似等于X和近似等于Y的值。在一些实施例中，每个第一孔288的第一孔面积A1是相等的。
所有第一孔288的第一孔面积A1的总和限定第一端盖282的第一总面积ε。该第一总面积ε是第一端盖282中的排气能够朝向出口壳体154流动通过的总面积。
流量分配器156包括第二端盖290(例如，板等)。如本文更详细解释的，第二端盖290被配置为控制排气流出第二催化剂构件152。
第二端盖290包括第二端盖法兰292(例如，壁、肋等)。在各种实施例中，第二端盖法兰292联接到第一支撑件第二催化剂构件法兰262。例如，第二端盖法兰292可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到第一支撑件第二催化剂构件法兰262。在其他实施例中，第二端盖法兰292与第一支撑件第二催化剂构件法兰262一体形成。
第二端盖290还包括第二端盖面板294(例如，板、面等)。在一些实施例中，第二端盖板294延伸跨过第一支撑件第二催化剂构件法兰262，并因此延伸跨过第二催化剂构件152的入口面。在各种实施例中，第二端盖面板294联接到第二端盖法兰292。例如，第二端盖面板294可以紧固、焊接、铆接或以其他方式附接到第二端盖法兰292。在其他实施例中，第二端盖面板294与第二端盖法兰292一体形成。
第二端盖290还包括多个第二孔296(例如，开口、穿孔等)。第二孔296促进排气流过第二端盖290。在各种实施例中，每个第二孔296延伸穿过第二端盖面板294。在其他实施例中，第二孔296中的至少一个延伸穿过第二端盖法兰292。
第二孔296被配置为接收来自分配壳体146的排气，并促进排气的第二部分流过第二端盖290并到达出口壳体154。排气的第二部分由第二催化剂构件152处理。第二孔296各自限定第二孔面积A2。每个第二孔296的第二孔面积A2可以不同于或相同于其他第二孔296的第二孔面积A2。另外，每个第二孔296的第二孔面积A2可以不同于或相同于第一孔288的第一孔面积A1。
在各种实施例中，第二孔面积A2各自大约在0.50in2至2.50in2(包括0.50in2和2.50in2在内)的范围内，(例如，0.475in2、0.50in2、1.0in2、1.8in2、2.50in2、2.625in2等)。在一些实施例中，每一个第二孔296的第二孔面积A2是相等的。
所有的第二孔296的第二孔面积A2的总和限定了第二端盖290的第二总面积η。该第二总面积η是二端盖290中的排气能够朝向出口壳体154流动通过的总面积。
在各种实施例中，第二总面积η不等于第一总面积ε。第一总面积ε与第二总面积η的比值ψ，被选择成使得排气的流量在第一催化剂构件150和第二催化剂构件152之间被平衡。结果是，第一催化剂构件150和第二催化剂构件152接收相同量(例如，每单位时间的相同体积等)的排气。使第一催化剂构件150和第二催化剂构件152之间排气的流量平衡减轻了具有排气后处理系统100的内燃发动机上的背压。
在各种实施例中，比率ψ大约在1.25到10(包括1.25和10在内)的范围内(包括1.1875、1.25、2、4、10、10.5等)。在各种实施例中，所述比率ψ大约在1.25到10(包括1.25和10在内)的范围内(包括1.1875、1.25、2、4、10、10.5等)。
在各种实施例中，分配壳体146包括一个或更多个传感器组件298(例如，温度传感器、压力传感器、氧气传感器、体积流量传感器等)。图10和图11更详细地示出了传感器组件298中的一个。传感器组件298设置在分配壳体入口法兰246的下游。传感器组件298被配置成确定分配壳体146(例如，分配壳体入口法兰246的下游等)内的排气的读数(例如，温度、压力等)。
每个传感器组件298可以包括导管进气口300(例如，通道入口、管道开口等)。导管进气口300可以流体联接在分配壳体146内，并且被配置为接收一小部分排气。该小部分排气可用于确定排气的读数。每个传感器组件298还可以包括内部导管302(例如，内部通道、内部管道等)。内部导管302可以设置在分配壳体146内。内部导管302可以流体联接到导管进气口300，并且可以被配置成接收一小部分排气。
每个传感器组件298包括传感器凸台304(例如，突出构件、突起等)。传感器凸台304包括导管进气口300可延伸穿过的孔。在穿过传感器凸台304的孔放置导管进气口300之后，导管进气口300可以被放置到其期望的位置。然后，导管进气口300可以联接到传感器凸台304。
每个传感器组件298还可以包括外部导管306(例如，外部通道、外部管道等)。外部导管306可以在第一端联接到传感器凸台304。外部导管306可以流体联接到内部导管302，使得外部导管306被配置成接收一小部分排气。
每个传感器组件298还可以包括导管密封件308(例如，通道塞、管道垫圈等)。导管密封件308可以流体联接到外部导管306，并且可以被配置成接收一小部分排气。导管密封308可以流体联接到传感器(例如，温度传感器、压力传感器、氧传感器、体积流量传感器等)并且可以被配置成向传感器提供一小部分排气。
图12图示了根据各种实施例的壳体组件104。第一催化剂材料151包括第一催化剂材料第一部分1100(例如，催化剂金属等)。第一催化剂材料第一部分1100可以包括例如铂、铑、钯或其他类似材料。第一催化剂材料第一部分1100被配置成通过加速还原剂和排气的NOx之间的NOx转化成双原子氮、水和/或二氧化碳的还原过程，来帮助减少NOx排放。在一些实施例中，第一催化剂材料第一部分1100是陶瓷催化剂材料。在一些实施例中，第一催化剂材料第一部分1100是挤压的催化剂材料。
第一催化剂材料151还包括第一催化剂材料第二部分1102(例如，催化剂金属等)。第一催化剂材料第二部分1102可以包括例如铂、铑、钯或其他类似材料。第一催化剂材料第二部分1102被配置成通过加速还原剂和排气的NOx之间的NOx转化成双原子氮、水和/或二氧化碳的还原过程，来帮助减少NOx排放。在一些实施例中，第一催化剂材料第二部分1102是陶瓷催化剂材料。在一些实施例中，第一催化剂材料第二部分1102是挤压的催化剂材料。
在各种实施例中，第一催化剂材料第二部分1102包括与第一催化剂材料第一部分1100不同的材料。例如，第一催化剂材料第二部分1102可以包括铂，并且第一催化剂材料第一部分1100可以包括铑或钯。在另一示例中，第一催化剂材料第二部分1102可以包括铂、铑或钯，并且第一催化剂材料第一部分1100可以包括陶瓷材料。通过在第一催化剂材料第一部分1100和第一催化剂材料第二部分1102中包括不同的材料，第一催化剂材料151帮助减少NOx排放物的能力可针对目标应用而定制，和/或第一催化剂构件间隔长度L1可以减少。
在各种实施例中，第一催化剂材料第二部分1102与第一催化剂材料第一部分1100间隔开第一间隙G1(例如，间距等)。第一间隙G1可以提供在离开第一催化剂材料第一部分1100之后和进入第一催化剂材料第二部分1102之前对排气重新分配的机构。通过选择第一间隙G1,第一催化剂材料151帮助减少NOx排放物的能力可针对目标应用而定制，和/或第一催化剂构件间隔长度L1可以减少。
第二催化剂材料153包括第二催化剂材料第一部分1104(例如，催化剂金属等)。第二催化剂材料第一部分1104可以包括例如铂、铑、钯或其他类似材料。第二催化剂材料第一部分1104被配置成通过加速还原剂和排气中的NOx之间的NOx转化成双原子氮、水和/或二氧化碳的还原过程，来帮助减少NOx排放。在一些实施例中，第二催化剂材料第一部分1104是陶瓷催化剂材料。在一些实施例中，第二催化剂材料第一部分1104是挤压的催化剂材料。
第二催化剂材料153还包括第二催化剂材料第二部分1106(例如，催化剂金属等)。第二催化剂材料第二部分1106可以包括例如铂、铑、钯或其他类似材料。第二催化剂材料第二部分1106被配置成通过加速还原剂和排气中的NOx之间的NOx转化成双原子氮、水和/或二氧化碳的还原过程，来帮助减少NOx排放。在一些实施例中，第二催化剂材料第二部分1106是陶瓷催化剂材料。在一些实施例中，第二催化剂材料第二部分1106是挤压的催化剂材料。
在各种实施例中，第二催化剂材料第二部分1106包括与第二催化剂材料第一部分1104不同的材料。例如，第二催化剂材料第二部分1106可以包括铂，并且第二催化剂材料第一部分1104可以包括铑或钯。在另一示例中，第二催化剂材料第二部分1106可以包括铂、铑或钯，并且第二催化剂材料第一部分1104可以包括陶瓷材料。通过在第二催化剂材料第一部分1104和第二催化剂材料第二部分1106中包括不同的材料，第二催化剂材料153帮助减少NOx排放物的能力可针对目标应用而定制，和/或第二催化剂构件间隔长度L2可以减少。
在各种实施例中，第二催化剂材料第二部分1106与第二催化剂材料第一部分1104间隔开第二间隙G2(例如，间距等)。第二个间隙G2可以提供在离开第二催化剂材料第一部分1104之后和进入第二催化剂材料第二部分1106之前对排气重新分布的机构。通过选择第二间隙G2,第二催化剂材料153帮助减少NOx排放物的能力可针对目标应用而定制，和/或第二催化剂构件间隔长度L2可以减少。
在一些实施例中，第一催化剂材料151不包括第一催化剂材料第一部分1100和第一催化剂材料第二部分1102，并且第二催化剂材料153包括第二催化剂材料第一部分1104和第二催化剂材料第二部分1106。在一些实施例中，第一催化剂材料151包括第一催化剂材料第一部分1100和第一催化剂材料第二部分1102，并且第二催化剂材料153不包括第二催化剂材料第一部分1104或第二催化剂材料第二部分1106。
如本文更详细讨论的，流量分配器156可以以各种构型部署。在图4、图8和图9中，流量分配器156被布置成使得第一端盖282的第一端盖法兰284联接到第一支撑件254的第一支撑件第一催化剂构件法兰258或与第一支撑件254的第一支撑件第一催化剂构件法兰258一体形成，并且第二端盖290的第二端盖法兰292联接到第一支撑件254的第一支撑件第二催化剂构件法兰262或与第一支撑件254的第一支撑件第二催化剂构件法兰262一体形成。在图12中，流量分配器156被布置成使得第一端盖282的第一端盖法兰284联接到第二支撑件268的第二支撑件第一催化剂构件法兰272或与第二支撑件268的第二支撑件第一催化剂构件法兰272一体形成，并且第二端盖290的第二端盖法兰292联接到第二支撑件268的第二支撑件第二催化剂构件法兰274或与第二支撑件268的第二支撑件第二催化剂构件法兰274一体形成。
IV.第一示例出口取样系统
图13至图16图示了根据各种实施例的出口取样系统166。如上所述，出口取样系统166包括出口壳体配件280。排气后处理系统100还包括法兰联接器1300(例如，接头等)，如图15和图16所示。法兰联接器1300联接到出口壳体主体278，并且被配置成接收出口壳体配件280，使得出口壳体配件280可以联接到法兰联接器1300。在一些实施例中，带夹(例如，Marmon夹具等)围绕法兰联接器1300放置，出口壳体配件280被插入法兰联接器1300内，并且法兰联接器1300被收紧到出口壳体配件280上。在一些应用中，法兰联接器1300焊接到出口壳体配件280。
出口取样系统166还包括取样碗1302(例如，取样盖等)。取样碗1302包括壳体法兰1304(例如，唇缘等)。壳体法兰1304联接到出口壳体主体178。在各种实施例中，壳体法兰1304围绕法兰联接器1300联接到出口壳体主体178。
取样碗1302还包括取样碗壁1306(例如，面板等)。取样碗壁1306与出口壳体主体278配合以限定取样碗腔1308(例如，空隙等)。出口传感器168联接到出口壳体主体278，使得出口传感器168暴露于由出口取样系统166取样的取样碗腔1308内的排气。取样碗壁1306将取样碗腔1308内的排气与取样碗腔1308外的排气分开。
取样碗壁1306包括多个支撑件1310(例如，臂、支架、突起等)。每个支撑件1310与取样碗1302邻接，并且远离壳体法兰1304突出。取样碗壁1306还包括多个突起1312(例如，肋等)。每个突起1312突出到取样碗腔1308中。结果，导致在取样碗腔1308内流动的排气围绕突起1312流动。突起1312可有助于减轻取样碗腔1308内排气的涡旋，这可增加由出口传感器168促进的测定的准确性。
取样碗1302还包括取样碗支撑法兰1314(例如，支架等)。取样碗支撑法兰1314与取样碗壁1306邻接并且通过取样碗壁1306与出口壳体主体278分开。在一些实施例中，取样碗支撑法兰1314沿着第一平面设置，并且壳体法兰1304沿着平行于第一平面的第二平面设置。
出口取样系统166还包括取样环1316(例如，导向器等)。取样环1316与取样碗1302配合以限定取样环腔1318(例如，空隙等)。如本文更详细解释的，取样环腔1318被配置为接收来自出口壳体主体278内的排气，并且通过将排气提供给取样碗腔1308促进出口传感器168对排气的取样。
取样环1316包括取样环支撑法兰1320(例如，支架等)。取样环支撑法兰1320联接到取样碗支撑法兰1314。取样环支撑法兰1320由取样碗壁1306支撑在出口壳体主体278上方。
取样环1316还包括取样环入口法兰1322(例如，壁等)。取样环入口法兰1322与取样环支撑法兰1320邻接。取样环入口法兰1322从取样环支撑法兰1320远离取样碗支撑法兰1314延伸。在一些实施例中，取样环入口法兰1322以钝角与取样环支撑法兰1320分隔。例如，取样环入口法兰1322可以与取样环支撑法兰1320分隔大约在120度(°)到170度(包括120度和170度在内)范围内的角度。
取样环1316还包括多个取样环入口孔1324(例如，孔眼、窗口等)。每个取样环入口孔1324设置在取样环入口法兰1322上，并且被配置成促进将排气穿过取样环入口法兰1322供应到取样环腔1318中。取样环入口孔1324围绕(例如，周向地围绕等)出口壳体配件轴线ω设置。例如，取样环入口孔1324可以围绕出口壳体配件轴线ω在近似等于360°的角度范围内设置。在一些实施例中，取样环入口孔1324仅围绕取样环入口法兰1322的一部分设置。例如，取样环入口孔1324可以围绕出口壳体配件轴线ω在大约180°至270°的角度范围内设置。
取样环1316可以包括各种数量的取样环入口孔1324。例如，取样环1316可以包括大约在10到30个范围内的多个取样环入口孔1324。取样环1316还可以包括10个或更少的取样环入口孔1324。取样环入口孔1324可以沿着取样环入口法兰1322成排布置。例如，取样环入口孔1324可以布置成两个或更多个交错的排。
通过选择每个取样环入口孔1324的直径，可以控制排气向出口传感器168的流动。例如，通过减小每个取样环入口孔1324的直径，可以将更少的排气提供给出口传感器168，这可能是期望的(例如，为了促进出口传感器168的期望的运行等)。在各种实施例中，所有取样环入口孔1324的直径是相同的。例如，取样环入口孔1324可以都具有0.50英寸的直径。在其他实施例中，每个取样环入口孔1324具有大约在0.0787英寸(例如，2毫米等)到0.591英寸(例如，15毫米等)(包括0.0787英寸和0.591英寸在内)范围内的直径。
取样环入口孔1324可以是圆形、方形、矩形、六边形、五边形、三角形或其他类似形状。此外，取样环入口孔1324可以都具有相同的形状(例如，所有取样环入口孔1324都是圆形的，等等)或者可以是不同的形状(例如，一些取样环入口孔1324是圆形的，而另一些取样环入口孔1324是矩形的,等等)。在一些实施例中，取样环入口孔1324形成为百叶窗式孔(louver)(例如，取样环1316的部分延伸跨过每个取样环入口孔1324的一部分等)。
取样环1316还包括阻挡法兰1326(例如，壁等)。阻挡法兰1326与取样环入口法兰1322邻接，并在整个取样环入口法兰1322之上延伸。
取样环1316还包括取样环插入法兰1328(例如，环形法兰等)。取样环插入法兰1328与阻挡法兰1326邻接。在各种实施例中，阻挡法兰1326从阻挡法兰1326在平行于取样环支撑法兰1320延伸方向的方向上延伸。
取样碗支撑法兰1314限定支撑法兰孔1329(例如，孔眼、开口等)。取样环插入法兰1328接纳在支撑法兰孔1329内。取样环插入法兰1328可以围绕支撑法兰孔1329的至少一部分联接到取样碗支撑法兰1314。例如，取样环插入法兰1328可以围绕整个支撑法兰孔1329焊接到取样碗支撑法兰1314。在另一个示例中，取样环插入法兰1328压配合(例如，摩擦配合等)在支撑法兰孔1329内。
类似地，取样环插入法兰1328限定了取样环插入孔1330(例如，孔眼、开口等)。出口壳体配件280接纳在取样环插入孔1330内。出口壳体配件280可以围绕取样环插入孔1330的至少一部分联接到取样环插入法兰1328。例如，出口壳体配件280可以围绕整个取样环插入孔1330焊接到取样环插入法兰1328。在另一个示例中，出口壳体配件280压配合(例如，摩擦配合等)在取样环插入孔1330内。
取样环1316还包括连接器1332(例如，流道(runner)等)。连接器1332被配置为将排气从取样环腔1318提供到取样碗腔1308，在取样碗腔1308中，出口传感器168对排气进行取样。连接器1332包括连接器壁1334(例如，面板等)。连接器壁1334与阻挡法兰1326邻接并朝向出口壳体主体278延伸。连接器壁1334联接到支撑件1310中的一个。
取样碗壁1306还包括连接器孔1336(例如，开口、窗口、槽等)。连接器孔1336设置在连接器壁1334所联接到的支撑件1310上。连接器孔1336促进排气流过取样碗壁1306。在各种实施例中，如图15所示，连接器孔1336与出口传感器168对准。
连接器壁1334限定了连接器腔1338(例如，空隙等)。连接器腔1338与取样环腔1318和取样碗腔1308邻接。排气首先流入取样环腔1318(例如，经由取样环入口孔1324中的一个)，然后流入连接器腔1338，再然后流入取样碗腔1308(例如，经由连接器孔1336)。
在流入取样碗腔1308之后，排气可以由出口传感器168取样。出口壳体配件280包括配件孔1340(例如，开口、窗口、槽等)。配件孔1340有助于排气从取样碗腔1308流入出口壳体配件280。在各种实施例中，配件孔1340、连接器孔1336和出口传感器168对准。结果是，排气可以直接从连接器孔1336穿过出口传感器168流到配件孔1340。
在一些应用中，排气流过出口壳体配件280(例如，不流过取样环入口孔1324)可在配件孔1340处产生真空，这可以将排气从取样碗腔1308吸入出口壳体配件280。以这种方式，排气可以由出口传感器168取样，同时最小化了出口传感器168向排气的暴露，并因此使出口传感器168长时间内保持期望的运行。结果是，出口取样系统166比其他系统更理想。
在一些实施例中，取样碗1302和/或取样环1316由金属成形工艺(诸如冲压工艺)制成。这可以使取样碗1302和/或取样环1316比需要使用更复杂或更昂贵的制造工艺的其它部件更经济地生产，并因此更理想。
V.第二示例出口取样系统
图17至图21图示了根据各种实施例的出口取样系统166。如上所述，出口取样系统166包括出口壳体配件280。排气后处理系统100还包括法兰联接器1700(例如，接头等)，如图20和图21所示。法兰联接器1700联接到出口壳体主体278，并且被配置为接收出口壳体配件280，使得出口壳体配件280可以联接到法兰联接器1700。在一些实施例中，带夹被围绕法兰联接器1700放置，出口壳体配件280被插入法兰联接器1700内，并且法兰联接器1700被收紧到出口壳体配件280上。在一些应用中，法兰联接器1700焊接到出口壳体配件280。
出口取样系统166还包括盖1702。盖1702联接到出口壳体主体178。在各种实施例中，盖1702围绕法兰联接器1700联接到出口壳体主体178。盖1702与出口壳体主体278配合以限定盖腔1704(例如，空隙等)。如本文更详细解释的，盖腔1704提供空间，出口取样系统166的附加部件可以位于该空间内并用于对排气取样。
出口取样系统166还包括取样环1706(例如，导向器等)。取样环1706联接到盖1702。取样环1706也可以联接到出口壳体主体178。取样环1706的一部分位于盖腔1704内。
取样环1706限定取样环腔1708(例如，空隙等)。如本文更详细解释的，取样环腔1708被配置为接收来自出口壳体主体278内的排气，并且通过将排气提供给取样碗腔1308促进出口传感器168对排气的取样。
取样环1706包括取样环底板法兰1709。取样环底板法兰1709与出口壳体主体278成面对关系。在一些实施例中，取样环底板法兰1709的至少一部分联接到出口壳体主体278。取样环1706还包括取样环基部法兰1710。取样环基部法兰1710与取样环底板法兰1709邻接，并且远离出口壳体主体278延伸。在一些实施例中，取样环基部法兰1710的至少一部分联接到盖1702。
取样环1706还包括取样环支撑法兰1711(例如，支架等)。取样环支撑法兰1711与取样环基部法兰1710邻接。取样环支撑法兰1711联接到盖1702。取样环支撑法兰1711由盖1702支撑在出口壳体主体278的上方。
取样环1706还包括取样环入口法兰1712(例如，壁等)。取样环入口法兰1712与取样环支撑法兰1711邻接。取样环入口法兰1712从取样环支撑法兰1711远离盖1702延伸。在一些实施例中，取样环入口法兰1712以钝角与取样环支撑法兰1711分隔。例如，取样环入口法兰1712可以与取样环支撑法兰1711分隔大约在120°至170°(包括120°和170°在内)范围内的角度。
取样环1706还包括多个取样环入口孔1714(例如，孔眼、窗口等)。每个取样环入口孔1714设置在取样环入口法兰1712上，并且被配置为便于将排气通过取样环入口法兰1712供应到取样环腔1708中。取样环入口孔1714围绕(例如，周向地围绕等)出口壳体配件轴线ω设置。例如，取样环入口孔1714可以围绕出口壳体配件轴线ω在近似等于360°的角度范围内设置。在一些实施例中，取样环入口孔1714仅围绕取样环入口法兰1712的一部分设置。例如，取样环入口孔1714可以围绕出口壳体配件轴线ω在大约180°至270°的角度范围内设置。
取样环1706可以包括各种数量的取样环入口孔1714。例如，取样环1706可以包括大约在10到30个(包括10个和30个在内)范围内的多个取样环入口孔1714。取样环1706还可以包括10个或更少的取样环入口孔1714。取样环入口孔1714可以沿着取样环入口法兰1712成排布置。例如，取样环入口孔1714可以布置成两个或更多个交错的排。
通过选择每个取样环入口孔1714的直径，可以控制排气向出口传感器168的流量。例如，通过减小每个取样环入口孔1714的直径，可以将更少的排气提供给出口传感器168，这可能是期望的(例如，为了促进出口传感器168的期望运行等)。在各种实施例中，所有取样环入口孔1714的直径是相同的。例如，取样环入口孔1714可以都具有0.50英寸的直径。在其他实施例中，每个取样环入口孔1714具有大约在0.0787英寸(例如，2毫米等)到0.591英寸(例如，15毫米等)(包括0.0787英和0.591英寸在内)范围内的直径。
取样环入口孔1714可以是圆形、方形、矩形、六边形、五边形、三角形或其他类似形状。此外，取样环入口孔1714可以都具有相同的形状(例如，所有取样环入口孔1714都是圆形的，等等)或者可以是不同的形状(例如，一些取样环入口孔1714是圆形的，而另一些取样环入口孔1714是矩形的，等等)。在一些实施例中，取样环入口孔1714形成为百叶窗式孔(例如，取样环1706的部分延伸跨过每个取样环入口孔1324的一部分等)。
取样环1706还包括取样环阻挡法兰1716(例如，壁等)。取样环阻挡法兰1716与取样环入口法兰1712邻接，并且在整个取样环入口法兰1712和整个取样环底法兰1709之上延伸。
取样环1706还包括取样环插入法兰1718(例如，环形法兰等)。取样环插入法兰1718与取样环阻挡法兰1716和取样环插入底板法兰1709邻接。在各种实施例中，取样环阻挡法兰1716从取样环阻挡法兰1716在平行于取样环支撑法兰1711延伸所在的方向和/或取样环基部法兰1710延伸所在的方向的方向上延伸。
取样环插入法兰1718限定取样环插入孔1720(例如，孔眼、开口等)。出口壳体配件280接纳在取样环插入孔1720内。出口壳体配件280可以围绕取样环插入孔1720的至少一部分联接到取样环插入法兰1718。例如，出口壳体配件280可以围绕整个取样环插入孔1720焊接到取样环插入法兰1718。在另一个示例中，出口壳体配件280压配合(例如，摩擦配合等)在取样环插入孔1720内。
取样环1706还包括连接器1722(例如，流道等)。连接器1722限定了排气在其中流动的连接器腔1723(例如，空隙等)。连接器1722被配置成使得连接器腔1723接收来自取样环腔1708的排气。
如本文更详细解释的，连接器1722被配置成将排气从取样环腔1708提供到出口传感器168对排气进行取样的位置。该位置与出口壳体配件280间隔开，以便将出口传感器168与在出口壳体配件280内流动的排气分开，这确保出口传感器168保持理想的运行。
连接器1722包括连接器外法兰1724。连接器外法兰1724与取样环基部法兰1710和盖1702邻接。连接器外法兰1724也可以与取样环支撑法兰1711邻接。连接器1722还包括连接器内法兰1726。连接器内法兰1726与取样环基部法兰1710和盖1702邻接。连接器内法兰1726也可以与取样环支撑法兰1711邻接。
连接器1722还包括连接器底板法兰1728。连接器底板法兰1728与出口壳体主体278成面对关系。在一些实施例中，连接器底板法兰1728的至少一部分联接到出口壳体主体278。如本文更详细解释的，连接器底板法兰1728被配置成使得排气既朝向出口壳体主体278流动，又远离出口壳体主体278流动。
连接器底板法兰1728包括出口法兰入口部分1730(例如，上游部分等)。出口法兰入口部分1730可导致排气朝向出口壳体主体278流动。出口法兰入口部分1730与取样环基部法兰1710、盖1702、连接器外法兰1724和连接器内法兰1726邻接。如本文更详细解释的，出口法兰入口部分1730便于将排气提供给出口传感器168。
连接器底板法兰1728还包括传感器凸台1732(例如，凹槽等)。传感器凸台1732与出口法兰入口部分1730、连接器外法兰1724和连接器内法兰1726邻接。在各种实施例中，传感器凸台1732与出口法兰入口部分1730的一部分(例如，出口部分等)对准，使得当排气从出口法兰入口部分1730流向传感器凸台1732时，排气基本上不会改变方向。
传感器凸台1732包括至少一个传感器孔1734(例如，孔眼等)。每个传感器孔1734被配置成接收传感器，诸如出口传感器168。出口传感器168对传感器凸台1732内的排气进行取样，而不是对出口壳体配件280内的排气进行取样。
在一些实施例中，除了出口传感器168之外，排气后处理系统100还包括第二出口传感器。在这些实施例中，第二出口传感器被接纳在一个传感器孔1734内，而出口传感器168被接收在另一个传感器孔1734内。
连接器底板法兰1728还包括出口法兰出口部分1735(例如，下游部分等)。出口法兰出口部分1735与传感器凸台1732、取样环基部法兰1710、盖1702、连接器外法兰1724和连接器内法兰1726邻接。出口法兰出口部分1735促进从出口传感器168提供排气。
在各种实施例中，如图19所示，出口法兰出口部分1735相对于传感器凸台1732升高。结果是，当排气从传感器凸台1732流向传感器凸台1732时，导致排气远离出口壳体主体278流动。以这种方式，出口法兰出口部分1735可以阻止排气流过连接器腔1723，这可以增强出口传感器168对排气取样的能力。例如，通过阻止排气流过连接器腔1723，可以增加排气在连接器腔1723内的停留时间，这可以增强出口传感器168对排气取样的能力。
连接器1722还包括连接器阻挡法兰1736。连接器阻挡法兰1736通过连接器外法兰1724、连接器内法兰1726和连接器底法兰1728与出口壳体主体278间隔开。如本文更详细解释的，连接器阻挡法兰1736被配置成使得排气既朝向出口壳体主体278流动，又远离出口壳体主体278流动。
连接器阻挡法兰1736包括阻挡法兰入口部分1738(例如，上游部分等)。阻挡法兰入口部分1738可以导致排气流向出口壳体主体278。阻挡法兰入口部分1738与取样环阻挡法兰1716、连接器外法兰1724和连接器内法兰1726邻接。如本文更详细解释的，阻挡法兰入口部分1738促进将排气提供给出口传感器168。
连接器阻挡法兰1736还包括阻挡法兰肋1740(例如，凹槽等)。阻挡法兰肋1740与阻挡法兰入口部分1738、连接器外法兰1724和连接器内法兰1726邻接。阻挡法兰肋1740朝向传感器孔1734之间的传感器凸台1732突出。
如图20所示，阻挡法兰肋1740包括入口表面1742(例如，面等)。阻挡法兰肋1740朝向传感器凸台1732延伸，使得入口表面1742阻止排气在连接器腔1723内流动。结果是，当排气沿着入口表面1742流动时，导致排气流向出口壳体主体278。以这种方式，阻挡法兰肋1740可以以期望的方式引导排气流向出口传感器168，这可以增强出口传感器168对连接器腔1723内的排气取样的能力。例如，通过引导排气流向出口壳体主体278，可以增加排气在连接器腔1723内的停留时间，这可以增强出口传感器168对排气取样的能力。
阻挡法兰肋1740还包括出口表面1744(例如，面等)。阻挡法兰肋1740远离传感器凸台1732延伸，使得出口表面1744不会帮助排气在连接器腔1723内流动。结果，当排气沿着出口表面1744流动时，导致排气远离出口壳体主体278流动。出口表面1744的倾斜程度可以明显小于入口表面1742的倾斜程度。例如，入口表面1742可以大致正交于传感器凸台1732，而出口表面1744可以与传感器凸台1732分隔大约在20°至60°(包括包括20°和60°在内)范围内的角度。
连接器阻挡法兰1736还包括阻挡法兰出口部分1746(例如，下游部分等)。阻挡法兰出口部分1746与阻挡法兰肋1740、连接器外法兰1724、连接器内法兰1726和取样环阻挡法兰1716邻接。阻挡法兰出口部分1746促进从出口传感器168提供排气。
出口壳体配件280包括配件孔1748(例如，开口、窗口、槽等)。配件孔1748促进排气从连接器腔1723流入出口壳体配件280。例如，排气流过出口壳体配件280(例如，不流过取样环入口孔1714)可以在配件孔1748处产生真空，这可以将排气从取样碗腔1308吸入出口壳体配件280。以这种方式，排气可以由出口传感器168取样，同时最小化出口传感器168对排气的暴露，并因此使出口传感器168在长时间内保持期望的运行。结果是，出口取样系统166比其他系统更理想。
在一些实施例中，盖1702、取样环1706和/或连接器1722一体形成并由金属铸造工艺(诸如熔模铸造、砂型铸造或另一种铸造工艺)制成。这可以使得盖1702、取样环1706和/或连接器1722的生产比需要使用更复杂或更昂贵的制造工艺的其他部件更经济，且因此更理想。
在一些实施例中，盖1702、取样环1706和/或连接器1722经由增材制造一体形成。例如，盖1702、取样环1706和/或连接器1722可以使用3D打印、选择性激光烧结、选择性激光熔化(SLM)、直接金属激光烧结(DMLS)、电子束熔化(EBM)、超声波增材制造(UAM)、熔融沉积成型(FDM)、熔丝制造(FFF)、立体平版印刷(SLA)、材料喷射、粘合剂喷射或其他类似工艺一体形成。如上所述，当盖1702的部分、取样环1706的部分和/或连接器1722的部分作为单个制造步骤(例如，3D打印、选择性激光烧结、SLM、DMLS、EBM、UAM、FDM、FFF、SLA、材料喷射、粘合剂喷射等)的一部分形成并联接在一起时，盖1702、取样环1706和/或连接器1722被一体形成以产生一件式或整体结构，即盖1702、取样环1706和/或连接器1722在不至少部分破坏盖1702、取样环1706和/或连接器1722的情况下不能被拆卸。例如，盖1702的部分、取样环1706的部分和/或连接器1722的部分：(i)不能彼此分开(例如，盖1702、取样环1706和/或连接器1722的一部分不能在不破坏盖1702、取样环1706和/或连接器1722等的情况下与盖1702、取样环1706和/或连接器1722分开)；(ii)不彼此分开形成(例如，盖1702的部分、取样环1706的部分和/或连接器1722的部分同时形成，盖1702的部分、取样环1706的部分和/或连接器1722的部分在单个工艺中形成为单个部件，等等)；以及(iii)在盖1702、取样环1706和/或连接器1722的邻接部分(例如，共享边界的部分等)之间没有沿边界的间隙或接头。
VI.示例实施例的构造
如本文所利用的，面积是沿着平面(例如，二维平面等)测量的，除非另有说明。该面积可以在不沿着平面设置的方向上改变(例如，沿着与平面正交的方向等)，除非另有说明。
虽然本说明书包含很多特定的实施方式细节，但是这些不应被解释为对可要求保护的内容的范围的限制，而是应被解释为对特定的实施方式所特有的特征的描述。本说明书中在单独的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合地实施。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施方式中单独地或以任何合适的子组合方式来实施。而且，虽然特征可被描述为以某些组合起作用且甚至最初被这样要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或更多个特征在一些情况下可从该组合删除，且所要求保护的组合可涉及子组合或子组合的变形。
如本文中利用的，术语“大体上”、“大致”、“近似”以及类似的术语旨在具有与本公开的主题所属的领域中的普通技术人员的常见和被接受的使用一致的广泛含义。查阅本公开的本领域技术人员应当理解，这些术语旨在允许对所描述和要求保护的某些特征进行描述，而不将这些特征的范围限制到所提供的精确的数值范围。因此，这些术语应该被解释为表示描述和要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或变化并且被认为是在所附权利要求的范围之内。
本文中所使用的术语“联接”以及类似术语意指两个部件彼此直接或间接地连结。这种连结可以是固定的(例如，永久的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这样的连结可以通过两个部件或两个部件和任何附加中间部件彼此一体地形成为单个整体来实现、通过两个部件或两个部件和任何附加中间部件彼此附接来实现。
本文使用的术语“流体联接到”等是指两个部件或物体具有形成在两个部件或物体之间的路径，在有或没有介于中间的部件或物体的情况下，流体(例如空气、还原剂、空气-还原剂混合物等)可以在该路径中流动。用于实现流体连通的流体联接或构型的示例可包括管路、通道或用于实现流体从一个部件或对象到另一部件或对象的流动的任何其它适当的部件。
重要的是要注意，在各个示例实施方式中示出的各种系统的构造和布置在性质上只是说明性的而非限制性的。在所描述的实施方式的精神和/或范围内的所有改变和修改都期望被保护。应该理解的是，一些特征可能不是必要的，且缺少各种特征的实施方式可被考虑为在本公开的范围内，该范围由所附权利要求限定。当语言“一部分”被使用时，该项可包括一部分和/或整个项，除非明确地相反地陈述。
此外，在元件列举的上下文中，术语“或”以其包容性意义(而不是其排他性含义)被使用，使得当用于连接一系列元件时，术语“或”意指列举中的元件中的一个、一些或全部。除非另外明确地陈述，否则诸如短语“X、Y和Z中的至少一个”的连词用语在上下文中被理解成一般用于传达项、术语等可以是X；Y；Z；X和Y；X和Z；Y和Z；或者X、Y和Z(即X、Y和Z的任何组合)。因此，除非另有说明，否则这样的连词语言一般不意图且暗示某些实施方案要求至少一个X、至少一个Y和至少一个Z每一个都存在。
此外，除非另有指示，否则本文中使用的值的范围(例如，W1至W2等)包括该范围的最大值和最小值(例如，W1至W2包括W1且包括W2等)。此外，值的范围(例如，W1至W2等)不一定要求在值的范围内包括中间值(例如，W1至W2可以仅包括W1和W2。)，除非另有说明。

Claims (20)

1.一种排气后处理系统，包括：
出口壳体主体；
出口壳体配件；
出口取样系统，所述出口取样系统包括：
取样碗，所述取样碗联接到所述出口壳体主体并远离所述出口壳体主体延伸，以便在所述取样碗和所述出口壳体主体之间限定取样碗腔，和
取样环，所述取样环联接到所述取样碗，并通过所述取样碗与所述出口壳体主体分开，所述取样环联接到所述出口壳体配件并限定取样环腔，所述取样环包括：
多个取样环入口孔，所述取样环入口孔中的每个被配置成从所述出口壳体主体内接收排气并将排气提供给所述取样环腔，和
连接器，所述连接器沿所述取样碗延伸并限定与所述取样环腔和所述取样碗腔邻接的连接器腔；和
出口传感器，所述出口传感器联接到所述出口壳体主体，以便具有设置在所述取样碗腔内的部分。
2.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中，所述出口壳体配件包括配件孔，所述配件孔与所述取样碗腔邻接，并且被配置为将排气从所述取样碗腔内提供到所述出口壳体配件中。
3.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中：
所述出口壳体配件以出口壳体配件轴线为中心；和
所述取样环入口孔围绕所述出口壳体配件轴线周向设置。
4.根据权利要求3所述的排气后处理系统，其中，所述多个取样环入口孔围绕所述出口壳体配件轴线在180°和270°之间的角度范围内设置。
5.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中所述出口壳体配件包括配件孔，所述配件孔被配置成促进排气从所述取样碗腔流入所述出口壳体配件。
6.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中：
所述取样碗包括：
壳体法兰，所述壳体法兰联接至所述出口壳体主体；和
多个支撑件，所述多个支撑件远离所述壳体法兰突出。
7.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中所述取样碗包括在所述取样碗腔内突出的多个突起，所述多个突起被配置为减轻所述取样碗腔内排气的涡旋。
8.一种排气后处理系统，包括：
出口壳体主体；
出口壳体配件，所述出口壳体配件具有配件孔；
出口取样系统，所述出口取样系统包括：
盖，所述盖联接到所述出口壳体主体，和
取样环，所述取样环限定围绕所述出口壳体配件延伸的取样环腔，所述取样环包括：
取样环底板法兰，所述取样环底板法兰与所述出口壳体主体成面对关系，
取样环基部法兰，所述取样环基部法兰与所述取样环底板法兰邻接，
取样环插入法兰，所述取样环插入法兰与所述取样环基部法兰邻接并与所述出口壳体配件成面对关系，
取样环入口法兰，所述取样环入口法兰与所述取样环基部法兰邻接，和
多个取样环入口孔，所述多个取样环入口孔设置在所述取样环入口法兰上，所述取样环入口孔被配置为将排气提供到所述取样环腔中，和
连接器，所述连接器限定连接器腔，所述连接器腔与所述取样环腔邻接，并且被配置为从所述取样环腔接收排气并将排气提供给所述配件孔；和
出口传感器，所述出口传感器联接到所述出口壳体主体，以便具有设置在所述连接器腔内的部分。
9.根据权利要求8所述的排气后处理系统，其中所述取样环还包括与所述取样环基部法兰邻接的取样环支撑法兰。
10.根据权利要求9所述的排气后处理系统，其中所述取样环入口法兰以钝角与所述取样环支撑法兰分隔。
11.根据权利要求8所述的排气后处理系统，其中所述连接器包括连接器底板法兰，所述连接器底板法兰的一部分联接到所述出口壳体主体，并被配置为使排气朝向和远离所述出口壳体主体流动。
12.根据权利要求11所述的排气后处理系统，其中所述连接器底板法兰包括传感器凸台，所述传感器凸台被配置为接纳所述出口传感器。
13.根据权利要求8所述的排气后处理系统，其中所述连接器包括连接器阻挡法兰，所述连接器阻挡法兰与所述出口壳体主体间隔开，并被配置为使排气朝向和远离所述出口壳体主体流动。
14.根据权利要求13所述的排气后处理系统，其中所述连接器阻挡法兰包括阻挡法兰肋，所述阻挡法兰肋包括入口表面，所述入口表面被配置为阻止排气在所述连接器腔内流动。
15.根据权利要求8所述的排气后处理系统，其中：
所述出口壳体配件以出口壳体配件轴线为中心；且
所述取样环入口孔围绕所述出口壳体配件轴线周向设置。
16.根据权利要求8所述的排气后处理系统，其中所述取样环入口孔包括百叶窗式孔，所述百叶窗式孔延伸跨过所述取样环入口孔中的每一个的一部分。
17.一种排气后处理系统，包括：
出口壳体主体；
出口壳体配件；
出口取样系统，所述出口取样系统包括：
取样碗，所述取样碗联接到所述出口壳体主体并远离所述出口壳体主体延伸，以便在所述取样碗和所述出口壳体主体之间限定取样碗腔，所述取样碗包括：
取样碗壁，和
取样碗支撑法兰，所述取样碗支撑法兰与所述取样碗壁邻接并与所述出口壳体主体间隔开；
取样环，所述取样环联接到所述取样碗，并通过所述取样碗与所述出口壳体主体间隔开，所述取样环联接到所述出口壳体主体配件并限定取样环腔，所述取样环包括：
取样环支撑法兰，所述取样环支撑法兰联接到所述取样碗支撑法兰，和
取样环入口法兰，所述取样环入口法兰与所述取样环支撑法兰邻接并从所述取样环支撑法兰远离所述取样碗支撑法兰延伸；和
出口传感器，所述出口传感器联接到所述出口壳体主体，以便具有设置在所述取样碗腔内的部分。
18.根据权利要求17所述的排气后处理系统，其中所述取样环还包括多个取样环入口孔，所述取样环入口孔中的每一个被配置为从所述出口壳体主体内接收排气，并将排气提供给所述取样环腔。
19.根据权利要求17所述的排气后处理系统，其中所述取样碗包括在所述取样碗腔内突出的多个突起，所述多个突起被配置为减轻所述取样碗腔内的排气的涡旋。
20.根据权利要求17所述的排气后处理系统，其中：
所述取样碗包括：
壳体法兰，所述壳体法兰联接至所述出口壳体主体，和
多个支撑件，所述多个支撑件远离所述壳体法兰突出。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102588045A (zh) * 2012-02-21 2012-07-18 西华大学 发动机排气微粒采样装置
US20130213013A1 (en) * 2011-01-14 2013-08-22 Cummins Ip, Inc. Exhaust gas sensor module
US20140366510A1 (en) * 2013-06-12 2014-12-18 Deere & Company Exhaust gas sampling device
CN105723200A (zh) * 2013-10-18 2016-06-29 斯奈克玛 用于测量发动机废气中包含的污染物的方法和设备
CN108060961A (zh) * 2016-11-08 2018-05-22 通用汽车环球科技运作有限责任公司 还原剂喷雾和废气流引导及导流器
WO2020236158A1 (en) * 2019-05-21 2020-11-26 Cummins Emission Solutions Inc. Systems and methods for sampling exhaust gas
US10907520B1 (en) * 2019-10-22 2021-02-02 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Sampling device for an exhaust gas sensor
US20210047957A1 (en) * 2019-08-14 2021-02-18 Cummins Emission Solutions Inc. Exhaust gas aftertreatment system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012096675A1 (en) * 2011-01-14 2012-07-19 Cummins Ip, Inc. Exhaust gas sensor module
US10086332B2 (en) * 2015-05-07 2018-10-02 Ford Global Technologies, Llc Exhaust flow device
US10100706B2 (en) * 2016-02-12 2018-10-16 Ford Global Technologies, Llc Urea mixer
US11346264B2 (en) * 2019-08-29 2022-05-31 Cummins Emission Solutions Inc. Systems and methods for controlling exhaust gas aftertreatment sensor systems
US11519316B2 (en) * 2020-10-28 2022-12-06 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Inlet cone and plate assembly for exhaust module

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130213013A1 (en) * 2011-01-14 2013-08-22 Cummins Ip, Inc. Exhaust gas sensor module
CN102588045A (zh) * 2012-02-21 2012-07-18 西华大学 发动机排气微粒采样装置
US20140366510A1 (en) * 2013-06-12 2014-12-18 Deere & Company Exhaust gas sampling device
CN105723200A (zh) * 2013-10-18 2016-06-29 斯奈克玛 用于测量发动机废气中包含的污染物的方法和设备
CN108060961A (zh) * 2016-11-08 2018-05-22 通用汽车环球科技运作有限责任公司 还原剂喷雾和废气流引导及导流器
WO2020236158A1 (en) * 2019-05-21 2020-11-26 Cummins Emission Solutions Inc. Systems and methods for sampling exhaust gas
US20210047957A1 (en) * 2019-08-14 2021-02-18 Cummins Emission Solutions Inc. Exhaust gas aftertreatment system
US10907520B1 (en) * 2019-10-22 2021-02-02 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Sampling device for an exhaust gas sensor

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