CN214660448U - 排气系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种排气系统，其包含排气管，在排气管中的至少一个传感器开口，以及传感器壳体；所述排气管具有限定排气气体通路延一轴线延伸的内表面；所述传感器开口构造成接纳排气气体传感器；所述传感器壳体定位在所述排气气体通路内。所述传感器壳体具有壁，该壁至少部分地绕上述至少一个传感器开口延伸。该壁具有限定内部容积并包含至少一个出口开口的内壁表面。至少一根管与内部容积流体连通并从第一端延伸到远离该第一端的第二端，上述第一端对内部容积的入口敞开。所述至少一根管包含多个入口孔。

Description

排气系统
技术领域
本公开总体上涉及一种位于排气管内用于排气气体传感器的取样装置。
背景技术
车辆包含利用催化器从发动机排气气体中去除污染物的排气系统。这种催化器的一个示例是选择性催化还原(SCR)催化器，其中，氮氧化物(NOx) 还原反应在氧化气氛中进行。使用氨作为催化体系内的还原剂可以降低NOx的含量。当还原剂与NOx反应将污染物转化为氮、水和少量CO2时，发生还原化学反应。使用NOx传感器来测量离开SCR催化器的排气气体中的残留NOx含量。
实用新型内容
根据本公开的示例性方面的排气系统主要包括，排气管，所述排气管具有限定排气气体通路延一轴线延伸的内表面，位于排气管中的至少一个传感器开口，所述传感器开口构造成接纳排气传感器，以及定位在排气气体通路内的传感器壳体。所述传感器壳体具有壁，该壁至少部分地绕上述至少一个传感器开口延伸。该壁具有限定内部容积的内壁表面，并包含至少一个出口开口。至少一根管，其与内部容积流体连通并由第一端延伸到远离该第一端的第二端，上述第一端通向内部容积的入口。所述至少一根管包含多个入口孔。
在前述系统另外的非限制性实施例中，所述排气管具有横穿轴线延伸的横截面，并且其中所述至少一根管横穿该横截面延伸以经由多个入口孔接纳来自横截面上不同区域的排气气体并将排气气体向内部容积的入口引导。
在任一前述系统的另外的非限制性实施例中，所述传感器壳体限定了中心壳体轴线，该中心壳体轴线相对于排气气体通路的轴线倾斜定向。
在任一前述系统的另外的非限制性实施例中，上述至少一根管仅包括单根管。
在任一前述系统的另外的非限制性实施例中，所述至少一根管包含笔直部与弯曲部，并且其中所述弯曲部从内部容积的入口处的第一端弯曲，而笔直部横跨排气气体通路延伸到第二端，所述第二端的位置靠近上述至少一个传感器开口对面的排气管的内表面。
在任一前述系统的另外的非限制性实施例中，所述壁包含上游侧与下游侧，并且其中内部容积的入口包含在上游侧的入口开口，该入口开口连接到上述至少一根管的第一端以引导排气流入内部容积，并且其中至少一个出口开口位于下游侧以引导排气流出内部容积。
在任一前述系统的另外的非限制性实施例中，上述传感器壳体包含有敞开的第一端与封闭的第二端的杯状结构，该敞开的第一端通向上述至少一个传感器开口，并且其中上述壁从敞开的第一端至封闭的第二端地、周向地环绕至少一个传感器开口延伸。
在任一前述系统的另外的非限制性实施例中，上述至少一个传感器包含一个NOx传感器。
根据本公开的另一示例性方面，一个排气系统主要包括，具有限定排气气体通路延一轴线延伸的内表面的排气管，并且该排气管包括至少一个传感器开口。传感器安装在所述传感器开口内并延伸到位于所述排气气体通路内的传感器末端。传感器壳体，定位在排气气体通路中且上述传感器壳体具有至少部分地围绕上述至少一个传感器开口延伸的壁。该壁具有内壁表面，内壁表面限定内部容积，并且壁包含至少一个出口开口。单根管与内部容积流体连通，并从第一端延伸到远离该第一端的第二端，上述第一端通向内部容积的入口。上述单根管包含多个入口孔。
在前述系统的另外一个非限制性实施例中，上述单根管包含笔直部与弯曲部，并且其中，所述弯曲部从内部容积的入口处的第一端弯曲，且笔直部横跨排气气体通路延伸到第二端，所述第二端通过支架连接到排气管内表面，并且其中多个输入孔沿笔直部的长度方向相互之间间隔开。
前述段落、权利要求书或以下说明书和附图的实施例、示例和替代方式(包括它们的各个方面或相应的单独特征中的任何一个)可以独立地或以任何组合来采用。结合一个实施例描述的特征可适用于所有实施例，除非这些特征不兼容。
附图说明
从具体实施方式部分中，所公开的示例的各种特征和优点将对于本领域技术人员变得明显。具体实施方式部分所附的附图可简要描述如下：
图1示出了车辆排气系统的示意图。
图2为用于如图1所示的系统中使用的排气管内的取样装置的侧视图。
图3是图2所示的取样装置的立体图。
图4是图3所示的取样装置的分解图。
具体实施方式
本公开详述了示例性取样装置，该取样装置将排气气体导向位于排气管内的传感器末端。图1示出了车辆排气系统10，如所知的那样，其引导发动机 12产生的热排气气体通过各种上游排气部件14以减少排放并控制噪声。在一个示例性构造中，上游排气部件14可包括柴油氧化催化器(DOC)和/或柴油微粒过滤器(DPF)，其被用来如已知的那样从排气气体中移除污染物。在这些上游排气部件14下游是一个或多个附加的排气气体后处理部件16，该排气气体后处理部件16也如已知的那样从排气气体中移除污染物。离开排气气体后处理部件16的排气气体被引导到下游排气部件18，比如谐振器、消声器等，并最终离开到大气中。这些上游部件14和下游部件18可以根据车辆应用场合和可用的封装空间以各种不同的构造和组合安装。
在一个示例性构造中，使用喷射系统20以将还原剂(比如尿素和水的溶液)喷射到排气气体后处理部件16上游的排气气体流中。如已知的，喷射系统20包括流体供源22、定量装置/喷射器24以及控制尿素喷射的控制器26。可选的混合器28也可以定位在排气气体后处理部件16上游，使得混合器28 可以在进入排气气体后处理部件16之前将所喷射的还原剂和排气气体充分混合。
在一个示例性构造中，排气气体后处理部件16包括至少一个选择性催化还原(SCR)催化器，还原剂与NOx在其中反应以将污染物转化为氮、水和少量CO2。离开SCR催化器的排气气体进入排气管道或排气管30，使用排气气体传感器32、例如NOx传感器来测量离开SCR催化器的排气气体中的残留NOx含量。NOx传感器32的结构和操作是已知的，并且可以使用任何类型的NOx传感器来测量排气气体中的残留NOx含量。
如图2-4中所示，取样装置34用于引导排气气体流F朝向位于排气管30 中的传感器末端36。如图2中所示，排气管30限定了排气气体通路38沿轴线 A延伸且有横截面X横跨轴线A延伸。该排气管30具有外表面40与限定排气气体通路38的内表面42。排气管30具有至少一个传感器开口44，上述至少一个传感器开口44穿过排气管30的壁厚从外表面40延伸到内表面42。
NOx传感器32安装在传感器开口44内，并延伸到位于排气气体通路38 中的传感器末端36。传感器壳体80位于排气气体通路38内，并具有至少部分地围绕传感器开口44及传感器末端36延伸的壁46。在一个示例中，壁46完全围绕传感器开口44与传感器末端36延伸。上述壁46具有限定内部容积V 的内壁表面48。
在一个示例中，传感器壳体80包含一个杯状结构，该杯状结构具有一个向通入传感器开口44敞开的开放敞开的第一端50与一个封闭的第二端52。壁 46从敞开的第一端50到封闭的第二端52围绕传感器开口44周向延伸。壁46 包含上游侧54与下游侧56。传感器壳体80具有通向内部容积V的入口，包括在壁46上游侧54中的入口开口58。传感器壳体80具有从内部容积V中出来的出口，包括位于壁46下游侧56的至少一个出口开口60，并且该出口开口引导排气流出内部容积V。
在一个示例中，传感器壳体80限定了壳体中心轴线A2，其相对于排气气体通路38的轴线A倾斜地定向。
至少一根管62与内部容积V流体连通，并从第一端部64延伸到第二端部66。第一端64与传感器壳体80的入口开口58相连，并因此向通入内部容积V的入口敞开。管62的第二端66远离第一端64，且位置接近排气管30的内表面42，该内表面42位于传感器开口44对面。管62包含多个入口孔68。排气管30具有横跨轴线A延伸的横截面X，且在一个示例中，管62横跨横截面X延伸，以通过多个入口孔68来从横截面X的不同区域接收排气气体。然后，管62将排气气体引导向内部容积V的入口。
在一个示例中，管62包括将排气气体馈送入内部容积V的单根管62。因此，管62包括将排气气体从横跨横截面X引导向内部容积V中的传感器末端 36的单根管。
在一个示例中，管62包含笔直部70与弯曲部72。弯曲部72从管62在内部容积V入口开口58处的第一端64弯曲，并过渡到笔直部70，该笔直部 70横跨排气气体通路38延伸到位于排气管30的内表面42处的第二端66。在一个示例中，管62的第二端66通过支架74连接到排气管30的内表面42。多个入口孔68沿笔直部70的长度轴向地相互间隔开。弯曲部72在第一端64基本上形成为使得管62的主要部分包括笔直部70，上述笔直部70横跨排气气体通路38的横截面X延伸。这使得多个入口孔68暴露于排气气体流动路径的多个不同区域。笔直部70可以横跨排气气体通路38延伸使笔直部70垂直于轴线A，或与轴线A成非垂直角度。
管62具有上游表面76与下游表面78。在一个示例中，上述多个入口孔 68形成在上游表面76中，而下游表面78不设开口或孔。因此，下游表面78 为实心表面，这使得进入入口孔68的排气气体被引向内部容积V内的传感器末端36。
如上所述，壁46具有在上游侧54中的入口开口58以及在下游侧56中的出口开口60。入口开口58连接管62的第一端64，以将排气气流引入内部容积V，而出口开口60将排气气流引出内部容积V。在一个示例中，出口开口 60包括众多出口孔82。在一个示例中，一个壳体盖84被置于出口开口60上并附连至传感器壳体80。壳体盖84包含多个出口孔82。
在一个示例中，取样装置34由冲压制成；但其它的方法也可以用来形成上述装置。
取样装置34延伸了管62横跨排气气体通路38来将排气气体从排气气体通路38的不同区域引入内部容积V并引向传感器末端36。这提高了排气气体的取样精度，由于传感器32测量的是代表排气气体流中所有排气气体残留的 NOx含量，而不只是靠近传感器末端36的排气气体。取样装置34易于生产与安装，且相对现有的设计更为经济。另外，取样装置34可以容易地安装进现有系统内而不需要重大改变。尽管该取样装置被示出为与NOx传感器一起使用，但是应理解的是，该取样装置可以与其它类型的排气气体传感器一起使用。
尽管在本公开的附图中图示了特定的部件关系，但是这些图示并不旨在限制本公开。换句话说，所示的各种部件的放置和定向可以在本公开的范围内变化。此外，本公开所附的各种附图不一定按比例绘制，并且一些特征可能被夸大或最小化，以示出特定部件的某些细节。
前述描述本质上是示例性的而不是限制性的。对于所公开的示例的变型和修改对于本领域技术人员而言可以变得明显，而不必脱离本公开的实质。因此，只能通过研究以下权利要求来确定给予本公开的法律保护范围。

Claims (20)

1.一种排气系统，其特征在于，所述排气系统包括：
排气管，所述排气管具有限定排气气体通路沿一轴线延伸的内表面；
在所述排气管中的至少一个传感器开口，所述传感器开口构造成接纳排气气体传感器；
位于排气气体通路内的传感器壳体，所述传感器壳体具有壁，所述壁至少部分地围绕所述至少一个传感器开口延伸，所述壁具有限定内部容积的内壁表面，并且其中所述壁包括至少一个出口开口；以及
与内部容积流体连通的至少一根管，其中所述至少一根管从第一端延伸到远离所述第一端的第二端，所述第一端通向所述内部容积的入口，且其中所述至少一根管包含多个入口孔。
2.如权利要求1所述的排气系统，其特征在于，所述排气管具有横跨所述轴线延伸的横截面，并且其中所述至少一根管横跨所述横截面延伸以经由所述多个入口孔来接纳来自横截面的不同区域的排气气体，并且所述至少一根管将所述排气气体引向所述内部容积的入口。
3.如权利要求1所述的排气系统，其特征在于，所述传感器壳体限定了中心壳体轴线，所述中心壳体轴线相对于所述排气气体通路的轴线倾斜地定向。
4.如权利要求1所述的排气系统，其特征在于，所述至少一根管包含单根管。
5.如权利要求1所述的排气系统，其特征在于，所述至少一根管包含笔直部与弯曲部，并且其中所述弯曲部从在所述内部容积的入口处的第一端弯曲，并且然后过渡到所述笔直部，所述笔直部横跨所述排气气体通路延伸到第二端，所述第二端的位置靠近所述至少一个传感器开口对面的所述排气管的内表面。
6.如权利要求5所述的排气系统，其特征在于，所述多个入口孔沿着所述笔直部的长度方向彼此间隔开。
7.如权利要求5所述的排气系统，其特征在于，所述至少一根管的第二端通过支架连接到所述排气管的内表面。
8.如权利要求1所述的排气系统，其特征在于，所述壁包含上游侧与下游侧，并且其中所述内部容积的入口包含在所述上游侧中的入口开口，所述入口开口连接到所述至少一根管的所述第一端以引导排气流入所述内部容积，并且其中所述至少一个出口开口位于所述下游侧中，用以引导排气流出所述内部容积。
9.如权利要求8所述的排气系统，其特征在于，所述壁完全围绕所述至少一个传感器开口延伸。
10.如权利要求8所述的排气系统，其特征在于，所述至少一个出口开口包括多个出口开口。
11.如权利要求8所述的排气系统，其特征在于，包含附连到所述传感器壳体、在所述至少一个出口开口上的盖，并且其中所述盖包含多个出口孔。
12.如权利要求8所述的排气系统，其特征在于，所述传感器壳体包含具有敞开的第一端与封闭的第二端的杯状结构，所述敞开的第一端通向所述至少一个传感器开口，并且其中所述壁从敞开的所述第一端至封闭的所述第二端地、周向地环绕所述至少一个传感器开口延伸。
13.如权利要求1所述的排气系统，其特征在于，所述至少一个传感器包括NOx传感器。
14.一种排气系统，其特征在于，所述排气系统包括：
排气管，所述排气管具有限定排气气体通路沿一轴线延伸的内表面，并且其中所述排气管包含至少一个传感器开口；
传感器，所述传感器安装在所述传感器开口内并延伸到所述排气气体通路内的传感器末端；
位于所述排气气体通路内的传感器壳体，并且所述传感器壳体具有至少部分地围绕所述至少一个传感器开口延伸的壁，所述壁具有限定内部容积的内壁表面，并且其中所述壁包括至少一个出口开口；以及
与所述内部容积流体连通的单根管，其中，所述单根管由第一端延伸到远离所述第一端的第二端，所述第一端通向所述内部容积的入口，并且其中，所述单根管包括多个入口孔。
15.如权利要求14所述的排气系统，其特征在于，所述传感器壳体限定了中心壳体轴线，所述中心壳体轴线相对于所述排气气体通路的所述轴线倾斜地定向。
16.如权利要求14所述的排气系统，其特征在于，所述壁包含上游侧与下游侧，并且其中，所述内部容积的入口包含在所述上游侧中的入口开口，所述入口开口连接到所述单根管的所述第一端以引导排气流入所述内部容积，并且其中所述至少一个出口开口位于所述下游侧中，以引导排气流出所述内部容积。
17.如权利要求16所述的排气系统，其特征在于，所述传感器壳体包含具有敞开的第一端与封闭的第二端的杯状结构，敞开的所述第一端通向所述至少一个传感器开口，并且其中所述壁从敞开的所述第一端至封闭的所述第二端地、周向环绕所述至少一个传感器开口地延伸。
18.如权利要求17所述的排气系统，其特征在于，所述至少一个出口开口包括多个出口开口。
19.如权利要求17所述的排气系统，其特征在于，包含覆盖在所述至少一个出口开口上的、附连到所述传感器壳体的盖，并且其中所述盖包括多个出口孔。
20.如权利要求17所述的排气系统，其特征在于，所述单根管包含笔直部与弯曲部，并且其中所述弯曲部从在所述内部容积的入口处的所述第一端弯曲，并且然后过渡到所述笔直部，所述笔直部横跨所述排气气体通路延伸到所述第二端，所述第二端通过支架与所述排气管的内表面连接，并且其中所述多个入口孔沿着所述笔直部的长度彼此间隔开。
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