CN216588774U - 带有端盖混合器的车辆排气系统 - Google Patents

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Abstract

一种车辆排气系统，包括上游排气部件，所述上游排气部件至少包括具有第一外部尺寸的第一催化器；下游排气部件，所述下游排气部件至少包括具有第二外部尺寸的第二催化器；以及连接上游排气部件和下游排气部件的混合器。混合器包括与第一催化器的出口相关联的第一部分以及与第二催化器的入口相关联的第二部分。第一部分包括具有第一长度的涡旋部件，而第二部分包括具有第二长度的附加部件。第一部分与第二部分之间的连接界面允许上游排气部件和下游排气部件相对于彼此设置在不同的位置中。第一长度和第二长度的组合长度相对于第一外部尺寸和第二外部尺寸进行调整，以实现上游排气部件和下游排气部件相对于彼此的期望位置。

Description

带有端盖混合器的车辆排气系统
技术领域
本申请总地涉及一种用于车辆排气系统的混合器。
背景技术
车辆包括排气系统，排气系统具有减少排放的催化器部件。在一个示例中，内燃机将热的发动机排气气体引导到柴油氧化催化器(DOC)中，柴油氧化催化器可附加地将排气气体引导到柴油颗粒过滤器(DPF)中。位于DOC和可选的PDF下游的是选择性催化(SCR)还原器。排气系统包括具有喷射器或定量器的喷射系统，喷射系统在SCR催化器上游喷射柴油排气流体(DEF)、或喷射诸如举例来说尿素和水的溶液的还原剂，该SCR 催化器用于减少NOx排放。混合器定位在DOC/DPF下游且在SCR上游，并将发动机排气气体与尿素转化的产物混合。DOC/DPF和SCR可根据应用场合和可用的封装空间以各种不同的构造设置，所述不同的构造包括直列构造和非直列构造。根据封装布置，将DOC/DPF和SCR与混合器直列连接以适应不同的构造是具有挑战性的。
实用新型内容
根据本公开的一示例性方面，车辆排气系统主要包括上游排气部件，所述上游排气部件至少包括具有第一外部尺寸的第一催化器；下游排气部件，所述下游排气部件至少包括具有第二外部尺寸的第二催化器；以及连接上游排气部件和下游排气部件的混合器。混合器包括与第一催化器的出口相关联的第一部分和与第二催化器的入口相关联的第二部分。第一部分包括具有第一长度的涡旋部件，而第二部分包括具有第二长度的附加部件。第一部分与第二部分之间的连接界面允许上游排气部件和下游排气部件相对于彼此设置在不同的位置中。第一长度和第二长度的组合长度相对于第一外部尺寸和第二外部尺寸进行调整，以实现上游排气部件和下游排气部件相对于彼此的期望位置。
在上述系统的另一非限制性实施例中，第一部分包括第一混合器壳体部分，并包括形成在第一混合器壳体部分中的定量器开口，该定量器开口构造为接纳定量器以将流体注入涡旋部件，并且其中，涡旋部件包括涡旋室，漩涡室具有与定量器相关联的入口和将排气气体和所喷射的流体的混合物引入第二部分的出口。
在任何上述系统的另一非限制性实施例中，第二部分包括第二混合器壳体部分，并且其中，附加部件包括封围在第二混合器壳体部分内的穿孔管。
在任何上述系统的另一非限制性实施例中，穿孔管包括直管或具有喇叭形状。
在任何上述系统的另一非限制性实施例中，穿孔管包括直管，并具有通入第一部分的第一端和具有第二端，第二端由碗状部件提供的实心凹入表面封闭。
在任何上述系统的另一非限制性实施例中，第二部分包括第二混合器壳体部分，并且其中，附加部件包括封围在第二混合器壳体部分内的非穿孔管，并且其中，非穿孔管包括直管或具有喇叭形状。
在任何上述系统的另一非限制性实施例中，非穿孔管包括直管，并具有通入第一部分的第一端和由碗状部件封闭的第二端，该碗状部件为第二端提供实心凹入表面，并且其中，碗状部件包括围绕碗状部件的外壁彼此周向间隔开的多个开口。
在任何上述系统的另一非限制性实施例中，挡板定位在附加部件下游且在第二催化器上游。
在任何上述系统的另一非限制性实施例中，连接界面包括第一部分与第二部分之间的直接连接，或连接界面包括选自以下组的管部段：弯管、直管、柔性管。
在任何上述任何系统的另一非限制性实施例中，上游排气部件限定第一中心轴线，且下游排气部件限定第二中心轴线，并且其中对于其中第一中心轴线和第二中心轴线同轴的直列(inline)构造，组合长度小于第二外部尺寸，并且其中，对于其中第一中线轴线和第二中心轴线非同轴的非直列(non-inline)构造，组合长度大于第二外部尺寸并且小于第一外部尺寸加到第二外部尺寸的组合外部尺寸。
根据本公开的还有一示例性方面，车辆排气系统主要包括上游排气部件，上游排气部件限定第一中心轴线，并且包括至少第一催化器，第一催化器具有第一外部尺寸；下游排气部件，下游排气部件限定第二中心轴线，且包括至少第二催化器，第二催化器具有第二外部尺寸；以及连接上游排气部件与下游排气部件的混合器。混合器包括与第一催化器的出口相关联的第一部分以及与第二催化器的入口相关联的第二部分。第一部分包括具有第一长度并被封围在第一混合器壳体内的涡旋部件，而第二部分包括具有第二长度并被封围在第二混合器壳体内的附加部件。第一混合器壳体与第二混合器壳体之间的连接界面允许上游排气部件和下游排气部件相对于彼此设置在不同位置中。连接接口可直接连接第一混合器壳体与第二混合器壳体，或可包括一个或多个附加的连接部件。第一长度和第二长度的组合长度相对于第一最外部尺寸和第二最外部尺寸进行调整，以实现上游排气部件和下游排气部件相对于彼此的期望位置。
在上述任何系统的另一非限制性实施例中，涡旋部件包括具有增大的直径的涡旋室，涡旋室具有与喷射器相关联的入口和将排气气体与所喷射的流体的混合物引导到第二部分中的出口，并且其中，附加部件包括被封围在第二混合器壳体部分内的管。
在上述任何系统的另一非限制性实施例中，管包括喇叭状管或包括直管，其具有通入第一部分的第一端和由碗状部件封闭的第二端，该碗状部件在第二端处提供实心凹入表面。
在任何上述系统的另一非限制性实施例中，挡板定位在管下游且在第二催化器上游。
在任何上述系统的另一非限制性实施例中，一个或多个附加连接部件包括选自以下组的管部段：弯管、直管、柔性管。
在任何上述系统的另一非限制性实施例中，对于其中第一中心轴线和第二中心轴线同轴的直列构造，组合长度小于第二最外部尺寸，并且其中，对于其中第一中心轴线和第二中心轴线非同轴的非直列构造，组合长度大于第二最外部尺寸，并且小于第一最外部尺寸加到第二最外部尺寸的组合最外部尺寸。
根据本公开的还有一示例性方面，一种用于车辆排气系统的混合器的组装方法包括主要包括：提供限定第一中心轴线并至少包括具有第一外部尺寸的第一催化器的上游排气部件；提供限定第二中心轴线并至少包括具有第二外部尺寸的第二催化器的下游排气部件；用混合器连接上游排气部件和下游排气部件，其中，混合器包括与第一催化器的出口相关联的第一部分和与第二催化器的入口相关联的第二部分，其中，第一部分包括具有第一长度并封围在第一混合器壳体内的涡旋部件，而第二部分包括具有第二长度并封围在第二混合器壳体内的附加部件；在第一混合器壳体和第二混合器壳体之间提供连接界面，以实现上游排气部件和下游排气部件相对于彼此设置在不同位置中，其中，连接界面包括第一混合器壳体和第二混合器壳体之间的直接连接，或包括选自以下组中的一个或多个附加的管部段：弯管、直管、柔性管；以及相对于第一外部尺寸和第二外部尺寸调整第一长度和第二长度的组合长度，使得第一中心轴线和第二中心轴线可以设置为实现期望的安装构造。
在前述方法的另一非限制性实施例中，涡旋部件包括涡旋室，其具有增大的直径并具有与喷射器相关联的入口和将排气气体与喷射流体的混合物引入第二部分的出口，并且其中，附加的部件包括封围在第二混合器壳体部分内的管，并且该方法包括将管形成为具有通入第一部分的第一端和由提供实心凹入表面的碗状部件封闭的第二端。
在任何上述方法的另一非限制性实施例中，附加部件包括喇叭形管。
在任何上述方法的另一非限制性实施例中，对于其中第一中心轴线和第二中心轴线是同轴的直列构造，组合长度小于第二外部尺寸，并且其中，对于其中第一中心轴线和第二中心轴线非同轴的非直列构造，组合长度大于第二外部尺寸而小于第一外部尺寸加到第二外部尺寸的组合外部尺寸。
前述段落的实施例、示例和替代方式，权利要求书或以下描述和附图，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，除非这些特征不能兼容。
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了。具体实施方式部分所附的附图可简要描述如下：
图1示意性示出具有处于成直列构造中的混合器的车辆排气系统的一个示例。
图2示意性示出具有处于非直列构造中的混合器的车辆排气系统的一个示例，其具有非穿孔内部部件。
图3是示出图2所示的混合器的内部部件的端部视图。
图4A是作为图3所示的内部部件之一的入口反应器的立体图。
图4B是图4A所示的入口反应器的端视图。
图5是示出作为穿孔部件的、用于图2所示的混合器的内部部件的端视图。
图6示意性示出具有图5所示的内部部件的车辆排气系统的一个示例。
图7示出用于车辆排气系统的第一安装布置的连接界面的一个示例。
图8示出用于车辆排气系统的第二安装布置的连接界面的另一示例。
图9标明了混合器的内部部件以及上游排气部件和下游排气部件的各尺寸。
图10A示出带有穿孔部、具有喇叭形状的另一内部部件的侧视图。
图10B示出图10A所示的内部部件的相对侧视图。
图10C是图10A所示的内部部件的立体图。
图11A示出为非穿孔喇叭状物的另一内部部件的侧视图。
图11B示出图11A所示的内部部件的相对侧视图。
图11C是图11A所示的内部部件的立体图。
图12A示出用于混合器的喇叭状部件和涡旋室的视图。
图12B示出用于混合器的非穿孔管和碗构造。
具体实施方式
本公开详细描述了一种示例性混合器，其具有第一部分和第二部分，第一部分和第二部分能直接连接或能经由包括附加连接部件的连接界面连接以实现对于不同安装构造的灵活性。
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。在一个示例构造中，上游排气部件14包括至少一根管，该至少一根管将发动机排气气体引导到具有入口18和出口20的柴油氧化催化器(DOC)16中。在DOC 16下游，可设有柴油微粒过滤器(DPF)21，该柴油微粒过滤器(DPF) 21用于如已知的那样从排气气体中移除污染物。DOC 16和可选的DPF 21 下游是具有入口24和出口26的选择性催化还原(SCR)催化器22。出口 26将排气气体连通到下游排气部件28，下游排气部件最终排气到大气。可选地，部件22可包括构造为执行选择性催化还原功能和微粒过滤器功能的催化器。各种下游排气部件28可包括以下部件中的一个或多个：管、阀、催化器、消声器、尾气管等等。这些上游部件14和下游部件28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。
在一个示例中，混合器30定位在DOC 16的出口20或DPF 21的出口 23下游，并在SCR催化器22的入口24上游。上游催化器和下游催化器可以如图1中所示是直列的或如图2所示是并列的(非直列的)。混合器30 用于产生排气气体的涡旋运动或旋转运动。
喷射系统32用于将还原剂，诸如举例来说是尿素和水的溶液喷射到 SCR催化器22上游的排气气体流中，使得混合器30可经由涡旋产生的流动来将尿素和排气气体充分混合在一起。喷射系统32包括流体供应源34、喷射器/定量器36以及如已知的那样控制尿素的喷射的控制器38。
混合器30有入口端42，其构造为接纳发动机排气气体；以及出口端 44，其将涡旋的发动机排气气体和由尿素转化的产物的混合物引导到SCR 催化器22。图2示出了混合器30的一个示例，该混合器包括第一部分46 和第二部分48。第一部分46位于混合器30的上游端或入口端42处。第一部分46构造为引发通过混合器30的排气气体流的漩涡。第二部分48位于混合器30的下游端或出口端44处。第二部分48将排气气体和喷射的流体的混合物分配到SCR 22中。连接界面50用于将第一部分46连接到第二部分48。连接界面50允许DOC/DPF和SCR部件相对于彼此设置在不同位置中。排气气体经由连接界面50从第一部分46流到第二部分48。连接界面50可直接连接第一部分46与第二部分48，或可包括附加的刚性构件、柔性构件或其组合。
第一部分46与DOC的出口20或DPF 21的出口23相关联，而第二部分48与SCR 22的入口24相关联。第一部分46包括涡旋部件52(图3)，而第二部分48包括第二部件54(图5)。漩涡部件52封围在由第一混合器壳体56提供的内部腔体内，而第二部件54封围在由第二混合器壳体58 提供的内部腔体内。连接界面50将第一混合器壳体56直接联接(耦合) 或连接到第二混合器壳体58。
在图3所示的一个示例中，涡旋部件52包括入口反应器60，该入口反应器用于将喷射器/定量器36相对于第一混合器壳体56安装。在图4A所示的一个示例中，入口反应器60包括定量器安装部62和伸入第一混合器壳体56的内部腔体中的涡旋室64。定量器安装部62在第一混合器壳体56 内形成的定量器开口66(图2)处安装到第一混合器壳体56。定量器安装部62构造为支承定量器36，定量器将流体喷射到第一混合器壳体56的内部腔体中。在一个示例中，定量气安装部62包括具有中心凸台68的弯曲本体，中心凸台带有限定定量器轴线A3的定量器安装部开口70。在图2 所示的示例中，定量器轴线A3定向为垂直于第一中心轴线A1和第二中心轴线A2。
涡旋室64具有上游端80和下游端82，上游端固定到定量器安装部62，而下游端通入第一混合器壳体56内的内部腔体。上游端80由第一外部尺寸C1限定，而下游端82由第二外部尺寸C2限定，第二外部尺寸大于第一外部尺寸C1以形成腔室的形状。在一个示例中，涡旋室64具有朝向下游端82不断增大的外部尺寸，以提供成锥形的本体部分84。
图4B示出了涡旋室64的端视图。在一个示例中，涡旋室64由多个流动元件72组成，它们设置并固定在一起以形成内部混合腔体61。在一个示例中，三个流动元件72a、72b和72c用于形成涡旋室64。来自上游基材/ 催化器的流动标示为63，其经由两个不同的流动通道进入混合腔体61。在流动元件72a和72c之间形成第一流动通道65，并且在流动元件72b和72c 之间形成第二流动通道67。流量F1沿第一方向进入第一流动通道65，并沿着流动元件72c的弯曲部分被引导进入混合腔体61，以产生涡旋运动。在被沿着流动元件72b的弯曲部分引导以产生涡旋运动之后，流量F2沿第二方向离开第二流动通道67。在一个示例中，第一方向和第二方向是相反的。因此，排气气体从混合室的相对的两侧上的、离散的、两个流动通道 65、67进入混合腔体61以产生涡旋流，涡旋流与喷射的流体混合。
定量器安装部62的定量器安装部开口70位于第一混合器壳体56的定量器开口66处。流体通过对准的开口喷射并进入涡旋室64内部，从而与排气气体混合。排气气体和流体的混合物从涡旋室64的下游端82离开，接着被引导进入第二混合器壳体58。
在一个示例中，多个流动元件72各自具有固定到定量器安装部62的上游端和具有下游端。如上所述，多个流动元件72附连到彼此以形成涡旋室64。入口反应器60和涡旋室64在2020年3月30日提交的美国申请 16/834,182中有更详细的描述，该申请也转让给了本申请的受让人，并在此以参见的方式纳入本文。
在图5-6中所示的一个示例中，部件54包括穿孔部件，诸如封围在第二混合器壳体58内的穿孔管74。穿孔管74具有通入第一部分46的第一端 76和由如图2所示的实心表面封闭的第二端78。在另一示例中，第二部件 54可包括如图2和图12B中所示的非穿孔管75。在一个示例中，第二端 78位于或接近第二混合器壳体58的中心位置和/或邻近第二中心轴线A2。
在另一示例中，第二部件54可包括如图10A-10C中所示的、诸如喇叭状管77的穿孔管。在另一示例中，第二部件54可包括如图11A-11C中所示的非穿孔的喇叭状管79。这些构造中的每一个都具第一敞开端81和第二敞开端83，第一敞开端通入涡旋室64，第二敞开端通入下游排气部件的入口24。第一敞开端81有一个第一直径D’，而第二敞开端83具有大于第一直径D’的第二直径D”。管77、79具有大致恒定的直径D’，其从第一敞开端81开始，沿着初始长度L’延伸，该直径接着从初始长度L’的终止处逐渐增大到第二敞开端83。这为管77、79提供了锥形的或扩口的端部，以形成喇叭的形状。在一个示例中，第二敞开端83位于或接近第二混合器壳体 58的中心位置和/或邻近第二中心轴线A2。
在一个示例中，管77、79具有轴向长度，其中，一侧的长度L1大于相对侧的长度L2(参见图10B和图11A)。当安装在混合器30中时，具有长度L2的较短的一侧面向下游排气部件的入口24(参见图12A)。这有利于将涡旋流直接引入并均匀地穿过入口24。图12A示出了具有非穿孔的喇叭状管79的构造；然而，穿孔的喇叭状管77也可在该相同的构造中使用。
穿孔的喇叭状管77包括多个开口85，这些开口周向上围绕管77延伸，并沿着管道77的长度延伸。开口85可具有相同或不同的尺寸，并可以以不同的型式(图案)设置。在一个示例中，第一敞开端81具有第一部分，其沿着管长度方向是实心的，即没有任何开口，并且开口85则设置为从实心部分的终止部到第二敞开端83。非穿孔的喇叭状管79沿着其整个长度具有实心表面。
在一个示例中，如图2所示，碗状部件86为非穿孔的第二部件54的封闭端提供作为凹入表面的实心表面。图6与图2类似，但将第二部件54 示出为具有碗状部件86的穿孔管74。碗状部件86确保了在第二部件54 内的混合物将不会接触第二混合器壳体58。第二部件54比第二混合器壳体 58更热，而这提供了改善的沉积性能。
在另一示例中，碗状部件86包括如图2和图12B中所示的开口87。这种构造与非穿孔管75一起使用。在另一示例中，穿孔管74与不包括开口的碗状部件86一起使用，如图6中所示。可选地，具有开口87的碗状部件86也可与穿孔管74一起使用。
在一个示例中，第一外部壳体92围绕DOC 16和DPF 21，而第二外部壳体94围绕SCR22。在96处的第一连接部将第一外部壳体92的出口连接到混合器30的入口端42。在98处的第二连接部将混合器30的出口端44连接到第二外部壳体94的入口端。
在一个示例中，如图6所示，挡板100定位在混合器30的出口端44 处、穿孔管74下游且在SCR 22上游。在另一示例构造中，挡板100也可与图2所示的第二部件54一起使用，第二部件包括非穿孔管75。挡板100 也可与任一喇叭状构造一起使用。在一个示例中，挡板100包括具有多个开口102的平板本体。开口102可具不同的尺寸和/或形状，或者可以具有相同的尺寸和形状。开口102也可按需以不同的型式设置，以实现期望的混合器性能。在一个示例中，挡板100包括具有第一组开口102a的第一半部和具有第二组开口102b的第二半部，如图3所示，第二组开口102b比第一组开口102a大。在一个示例中，挡板100延伸穿过SCR22的入口24 的整个横截面，以在进入SCR 22之前彻底分散气体和喷雾的混合物。
第一部分46与第二部分48之间的连接界面50允许第一外部壳体92 和第二外部壳体94相对于彼此设置在不同的位置中。连接界面50可以是直接连接，或可包括为弯管、直管或柔性管的管部段104。管部段可由刚性材料或柔性材料制成。管部段104选自各种组合中的任一种，以提供所期望的封装布置。
例如，图2和图6示出了一种非直列构造，其中，第一外部壳体92与第二外部壳体94间隔开(非同轴)且平行。在该示例中，DPF 21的出口和SCR 22的入口面向同一方向，第一混合器壳体56为第一外部壳体92提供端盖，而第二混合器壳体58为第二外部壳体94提供端盖。第一混合器壳体56和第二混合器壳体58直接紧密联接。
图8示出了类似于图2和图6的构造；然而，在这个示例中，较长的直管部段104连接第一混合器壳体56和第二混合器壳体58。可以按需在直管部段的各端部处附连附加的弯管部段104，以实现诸如图7中所示的那样的不同的构造。在该示例中，DPF 21的出口和SCR 22的入口面向相反方向，第一混合器壳体56为第一外部壳体92提供端盖，而第二混合器壳体58为第二外部壳体94提供端盖。
本公开提供了一种在非直列构造中实现高SCR混合性能的构造。使用具有围绕喷雾锥体的涡旋的反应器60使得更好地利用可用空间来传播液滴，并减少由于局部撞击而产生的局部冷却效应。根据基材尺寸，并且为了更紧凑，喷射器/定量器36至少部分地凹入在入口基材封装件中(参见图 3中的47)。喷射器/定量器36将流体沿以下方向注入混合器30中的排气气体的流动路径中，所述方向垂直于DOC/DPF 16/21的流动路径。
混合器30的第二部分48还包括催化器入口锥体和第二部件54，第二部件终止于出口端中，出口端可以被基本上凹入的表面定界，或者其可以是敞开的。连接器界面50将混合器30的第一部分46和第二部分48联接在一起。因此，排气气体经由连接器界面50在混合器的两个部分之间流动。
在图9所示的一个示例中，上游催化器具有直径Du，下游催化器具有直径Dd。涡旋入口反应器60沿着第一轴向距离D1延伸，而第二部件54 沿着第二轴向距离D2延伸。对于直列系统，D1加D2小于Dd。对于非直列系统，D1加D2大于Dd但小于Du加Dd。在一个示例中，涡旋入口反应器60和第二部件54的轴向距离可以等于催化器的直径，以实现直列系统。在另一示例中，涡旋入口反应器60和第二部件54的轴向距离可以是催化器直径的大约两倍，以实现系统以非直列构造组装，其中，第一部分 46和第二部分48以直接连接紧密联接。
在第一部分46中，大部分的排气流由涡旋反应器60收集，从而在排气和喷射流体之间产生涡旋混合物。这种涡旋混合物减少了沉积物的风险，并在第一部分46和第二部分48的(整个)轴向长度上延伸。来自DPF 21 的排气气体将进入混合器的第一部分46，并且第一部分46内的涡旋室64 将在涡旋室周围传播喷射的流体。流体将在入口反应器60内传播，入口反应器由来自上游催化气的流加热。这通过限制由于喷雾撞击而产生的冷却效果来改善沉积性能。
第一部分46的高度将取决于最大流量和喷射器喷雾角度。第一部分46 和第二部分48之间的管部段104允许多种不同的构造。第一部分46和第二部分48之间经由部管段104的直接连接使用法兰或夹紧件系统，其中，各部段可具有不同的角度对准(相对角度偏转，clocking)以适应车辆间隙空间。另外，壳体56、58可以焊接在一起。所述角度对准可以提供U形、L形、S形等构造。
第二部分48是径向入口部件，在SCR催化器入口表面处提供良好的流动均匀性指数和流体分布。当排气流到达第二部分48时，穿孔管74将混合物分布到SCR。第二部分48可具有不同的形状，包括例如喇叭形。穿孔管74的出口由碗状部件86封闭，以收集尚未蒸发的液滴，从而保护催化器免受侵蚀，并改善混合器的还原剂转化率。碗状部件86不允许混合物暴露于壳体58上存在的较低温度，这限制了由于冷液滴造成的降温效果，并因此限制了液膜的产生，且改善了沉积性能。如果液体碰巧在低温下产生，则碗状部件86将保持液体免于进入SCR。碗(状部件)的外部受热表面减少了撞击产生的冷却效果，因此降低了沉积和液膜积累的风险。添加下游挡板100可改善流动均匀性指数和还原剂分布。
本申请提供了一种组件，其中，涡旋入口反应器60和第二部件54的组合长度D1+D2相对于上游排气部件和下游排气部件的基材/催化器的第一最外部尺寸Du和第二最外部尺寸Dd进行调节，以提供期望的安装构造。在一个示例中，涡旋入口反应器60和第二部件54的组合长度D1+D2小于下游排气部件的最外部催化器尺寸Dd，以供直列构造，其中，上游排气部件和下游排气部件的第一中心轴线和第二中心轴线是同轴的。在另一示例中，涡旋入口反应器60和第二部件54的组合长度D1+D2大于下游排气部件的最外部催化器尺寸Dd但小于上游排气部件和下游排气部件的组合最外部尺寸Du+Dd，以供非直列构造，其中，第一中心轴线和第二中心轴线是非同轴的。这使得同一混合器结构，例如，部件54和60能简单通过调节部件的长度而用于直列构造和非直列构造两者。
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，所示的各种部件的设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，而是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。
上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改型对于本领域技术人员而言可变得明了，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 (16)

1.一种车辆排气系统，包括：
上游排气部件，所述上游排气部件至少包括具有第一外部尺寸的第一催化器；
下游排气部件，所述下游排气部件至少包括具有第二外部尺寸的第二催化器；
连接所述上游排气部件和所述下游排气部件的混合器，其中，所述混合器包括与所述第一催化器的出口相关联的第一部分和与所述第二催化器的入口相关联的第二部分，其中，所述第一部分包括具有第一长度的涡旋部件，且所述第二部分包括具有第二长度的附加部件；以及
在所述第一部分与所述第二部分之间的连接界面，所述连接界面允许所述上游排气部件和所述下游排气部件相对于彼此设置在不同位置中，并且其中，所述第一长度和所述第二长度的组合长度相对于所述第一外部尺寸和所述第二外部尺寸进行调节，以实现所述上游排气部件和所述下游排气部件相对于彼此的期望位置。
2.如权利要求1所述的车辆排气系统，其特征在于，所述第一部分包括第一混合器壳体部分，并包括形成在所述第一混合器壳体部分中的定量器开口，所述定量器开口构造为接纳定量器以将流体注入所述涡旋部件，并且其中，所述涡旋部件包括涡旋室，所述涡旋室具有与所述定量器相关联的入口和将排气气体和所喷射的流体的混合物引入所述第二部分的出口。
3.如权利要求2所述的车辆排气系统，其特征在于，所述第二部分包括第二混合器壳体部分，并且其中，所述附加部件包括封围在所述第二混合器壳体部分内的穿孔管。
4.如权利要求3所述的车辆排气系统，其特征在于，所述穿孔管包括直管或具有喇叭形状。
5.如权利要求4所述的车辆排气系统，其特征在于，所述穿孔管包括直管，并具有通入所述第一部分的第一端和具有第二端，所述第二端由碗状部件提供的实心的凹入表面封闭。
6.如权利要求2所述的车辆排气系统，其特征在于，所述第二部分包括第二混合器壳体部分，并且其中，所述附加部件包括封围在所述第二混合器壳体部分内的非穿孔管，并且其中，所述非穿孔管包括直管或具有喇叭形状。
7.如权利要求6所述的车辆排气系统，其特征在于，所述非穿孔管包括直管，并具有通入第一部分的第一端和由碗状部件封闭的第二端，所述碗状部件为所述第二端提供实心的凹入表面，并且其中，所述碗状部件包括围绕所述碗状部件的外壁、在周向上彼此间隔开的多个开口。
8.如权利要求1所述的车辆排气系统，其特征在于，包括挡板，所述挡板定位在所述附加部件下游且在所述第二催化器上游。
9.如权利要求1所述的车辆排气系统，其特征在于，所述连接界面包括所述第一部分与所述第二部分之间的直接连接，或所述连接界面包括选自以下组的管部段：弯管、直管、柔性管。
10.如权利要求1所述的车辆排气系统，其特征在于，所述上游排气部件限定第一中心轴线，且所述下游排气部件限定第二中心轴线，并且其中，对于其中所述第一中心轴线和所述第二中心轴线同轴的直列构造，组合长度小于所述第二外部尺寸，并且其中，对于其中所述第一中心轴线和所述第二中心轴线非同轴的非直列构造，组合长度大于所述第二外部尺寸但小于所述第一外部尺寸加到所述第二外部尺寸的组合外部尺寸。
11.一种车辆排气系统，包括：
上游排气部件，所述上游排气部件限定第一中心轴线并至少包括具有第一最外部尺寸的第一催化器；
下游排气部件，所述下游排气部件限定第二中心轴线并至少包括具有第二最外部尺寸的第二催化器；
连接所述上游排气部件和所述下游排气部件的混合器，其中，所述混合器包括与所述第一催化器的出口相关联的第一部分和与所述第二催化器的入口相关联的第二部分，其中，所述第一部分包括具有第一长度并封围在第一混合器壳体内的涡旋部件，而所述第二部分包括具有第二长度并封围在第二混合器壳体内的附加部件；以及
在所述第一混合器壳体与所述第二混合器壳体之间的连接界面，所述连接界面允许所述上游排气部件和所述下游排气部件相对于彼此设置在不同的位置中，并且其中，所述连接界面能直接连接所述第一混合器壳体与所述第二混合器壳体，或所述连接界面能包括一个或多个附加的连接部件，并且其中，所述第一长度和所述第二长度的组合长度相对于所述第一最外部尺寸和所述第二最外部尺寸进行调节，以实现所述上游排气部件和所述下游排气部件相对于彼此的期望位置。
12.如权利要求11所述的车辆排气系统，其特征在于，所述涡旋部件包括具有增大的直径的涡旋室，所述涡旋室具有与喷射器相关联的入口和将排气气体与所喷射的流体的混合物引导到所述第二部分中的出口，并且其中，所述附加部件包括被封围在所述第二混合器壳体部分内的管。
13.如权利要求12所述的车辆排气系统，其特征在于，所述管包括喇叭状管或包括直管，其具有通入所述第一部分的第一端和由碗状部件封闭的第二端，所述碗状部件在第二端处提供实心的凹入表面。
14.如权利要求13所述的车辆排气系统，其特征在于，包括挡板，所述挡板定位在所述管下游且在所述第二催化器上游。
15.如权利要求11所述的车辆排气系统，其特征在于，一个或多个附加连接部件包括选自以下组的管部段：弯管、直管、柔性管。
16.如权利要求11所述的车辆排气系统，其特征在于，对于其中所述第一中心轴线和所述第二中心轴线同轴的直列构造，组合长度小于所述第二最外部尺寸，并且其中，对于其中所述第一中心轴线和所述第二中心轴线非同轴的非直列构造，组合长度大于所述第二最外部尺寸但小于所述第一最外部尺寸加到所述第二最外部尺寸的组合最外部尺寸。
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