RU154185U1 - Система смешивания выхлопных газов (варианты) - Google Patents

Система смешивания выхлопных газов (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU154185U1
RU154185U1 RU2014133708/06U RU2014133708U RU154185U1 RU 154185 U1 RU154185 U1 RU 154185U1 RU 2014133708/06 U RU2014133708/06 U RU 2014133708/06U RU 2014133708 U RU2014133708 U RU 2014133708U RU 154185 U1 RU154185 U1 RU 154185U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
perforated
wall
exhaust gas
exhaust
mixing
Prior art date
Application number
RU2014133708/06U
Other languages
English (en)
Inventor
Сяоган ЧЖАН
Original Assignee
ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи filed Critical ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Application granted granted Critical
Publication of RU154185U1 publication Critical patent/RU154185U1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/20—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having flared outlets, e.g. of fish-tail shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

1. Система смешивания выхлопных газов, содержащая:перфорированную перегородку, расположенную в потоке выхлопных газов ниже по потоку от цилиндра двигателя, причем перфорированная перегородка разделяет поток выхлопных газов радиально и продольно; иповерхность смешивания, соединенную с перфорированной перегородкой, определяющую тракт в потоке выхлопных газов для сообщения завихрения потоку выхлопных газов.2. Система по п. 1, в которой перфорированная перегородка является стенкой, имеющей множество отверстий в ней, имеющей круговой край в, по существу, уплотняющем взаимодействии со стенкой по внутреннему диаметру выпускного трубопровода, при этом перфорированная перегородка определяет поверхность, которая продолжается выше по потоку от кругового края при продолжении в радиальном направлении от стенки внутреннего диаметра.3. Система по п. 1, в которой поверхность смешивания содержится в лопасти, соединенной с перфорированной перегородкой.4. Система по п. 1, в которой поверхность смешивания расположена на поверхности, выполненной за одно целое с перфорированной перегородкой.5. Система по п. 1, в которой поверхность смешивания расположена в канавке, выполненной в перфорированной перегородке.6. Система по п. 1, в которой перфорированная перегородка расположена выше по потоку от датчика выхлопных газов.7. Система смешивания выхлопных газов, содержащая:трубопровод для пропускания потока выхлопных газов из камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания;датчик выхлопных газов, расположенный в трубопроводе;стенку, расположенную в трубопроводе выше по потоку от датчика выхлопных газов, причем стенка по меньшей мер

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Настоящая полезная модель относится к устройству и системе для смешивания выхлопных газов, имеющим перфорированную стенку и одну или более поверхностей для сообщения по меньшей мере частичного завихрения потоку выхлопных газов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Дизельный сажевый фильтр (DPF) может использоваться для удаления дизельных твердых частиц или сажи из выхлопных газов дизельного двигателя. Датчик сажи может быть расположен ниже по потоку от DPF и может быть выполнен с возможностью определять, находится или нет концентрация сажи в выхлопных газах в пределах приемлемых уровней.
Авторы в материалах настоящего описания выявили примеры, в которых показание датчика сажи может не представлять фактическую среднюю концентрации сажи. Например, многочисленные трещины DPF могут возникать поблизости от зоны окружности DPF выпускного трубопровода. Соответственно, концентрация сажи ближе к центру трубопровода может быть ниже, чем средние уровни, и выше, чем средние уровни поблизости от окружности трубопровода. В дополнение, многие применения требуют, чтобы датчик сажи бортовой диагностики был расположен на коротком расстоянии ниже по потоку от выходного конуса DPF, где распределение сажи обычно является очень плохим вследствие нехватки расстояния для достаточного перераспределения частиц сажи. Датчик сажи, например, может продолжаться по диаметру трех или четырехдюймовой выхлопной трубы всего лишь около одного дюйма.
Были произведены усилия для обеспечения лучших показаний концентрации сажи потока выхлопных газов. Например, в US 8,225,648 (опубл. 24.07.2012, МПК F01N 11/00, G01N 15/10) предложен датчик твердых частиц для считывания твердых частиц, присутствующих в выхлопных газах в трубопроводе, который пытается решить проблему нежелательных пиков в выходном сигнале датчика твердых частиц, которые могут быть вызваны, когда большие частицы ударяются об электроды датчика. Раскрытое устройство предусматривает внутренний экран, окружающий считывающий конец, и входной канал внутреннего экрана для впуска выхлопных газов, которые должны считываться. Внутренний экран также имеет выходной канал для предоставления возможности выходить выхлопным газам. Внешний экран окружает часть внутреннего экрана, чтобы определять камеру внешнего экрана, которая продолжается в осевом направлении за пределы внутреннего экрана и включает в себя входной канал внешнего экрана для передачи выхлопных газов в камеру внешнего экрана с расположенного выше по потоку конца выпускного трубопровода. Выхлопные газы поступают во внутренний экран из входной камеры внешнего экрана.
Авторы настоящего описания выявили некоторое количество проблем у вышеприведенного подхода. Например, раскрытое решение представляет собой лишь изменение местоположения в пределах выпускного трубопровода, из которого отбирается проба выхлопных газов. Однако в раскрытом решении не обеспечивается проба выхлопных газов, которая лучше характеризует общую концентрацию сажи в потоке выхлопных газов.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Авторы в материалах настоящего описания предлагают систему смешивания выхлопных газов, содержащую
перфорированную перегородку, расположенную в потоке выхлопных газов ниже по потоку от цилиндра двигателя, причем перфорированная перегородка разделяет поток выхлопных газов радиально и продольно; и
поверхность смешивания, соединенную с перфорированной перегородкой, определяющую тракт в потоке выхлопных газов для сообщения завихрения потоку выхлопных газов.
В одном из вариантов предложена система, в которой перфорированная перегородка является стенкой, имеющей множество отверстий в ней, имеющей круговой край в по существу уплотняющем взаимодействии со стенкой по внутреннему диаметру выпускного трубопровода, при этом перфорированная перегородка определяет поверхность, которая продолжается выше по потоку от кругового края при продолжении в радиальном направлении от стенки внутреннего диаметра.
В одном из вариантов предложена система, в которой поверхность смешивания содержится в лопасти, соединенную с перфорированной перегородкой.
В одном из вариантов предложена система, в которой поверхность смешивания расположена на поверхности, изготовленной за одно целое с перфорированной перегородкой.
В одном из вариантов предложена система, в которой поверхность смешивания расположена в канавке, выполненной в перфорированной перегородке.
В одном из вариантов предложена система, в которой перфорированная перегородка расположена выше по потоку от датчика выхлопных газов.
В одном из дополнительных аспектов предложена система смешивания выхлопных газов, содержащая:
трубопровод для пропускания потока выхлопных газов из камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания;
датчик выхлопных газов, расположенный в трубопроводе;
стенку, расположенную в трубопроводе выше по потоку от датчика выхлопных газов, причем стенка по меньшей мере приближается к конусу и имеет расположенную выше по потоку часть с первым внешним диаметром и расположенную ниже по потоку часть со вторым внешним диаметром, при этом второй внешний диаметр больше, чем первый внешний диаметр;
множество каналов в стенке; и
одну или более поверхностей, соединенных со стенкой, продолжающейся аксиально и радиально внутри трубопровода.
В одном из вариантов предложена система, в которой множество каналов являются круглыми отверстиями.
В одном из вариантов предложена система, в которой множество каналов обладают по существу одинаковым размером и формой.
В одном из вариантов предложена система, в которой множество каналов обладают по существу различными размером и/или формой.
В одном из вариантов предложена система, в которой одна или более поверхностей находятся на одной или более криволинейных лопастей, присоединенных вдоль края поверхности к стенке, с образованием спирального протока для выхлопных газов.
В одном из вариантов предложена система, в которой стенка имеет форму конуса.
В одном из вариантов предложена система, в которой стенка имеет форму колокола.
В одном из вариантов предложена система, в которой стенка имеет форму усеченного конуса.
В одном из еще дополнительных аспектов предложена система смешивания выхлопных газов, содержащая:
круглую выхлопную трубу, имеющую перфорированный колоколообразный кожух с открытым концом перфорированного колоколообразного кожуха, обращенным вниз по потоку; и
множество ребер, продолжающихся вокруг внешней поверхности перфорированного колоколообразного кожуха.
В одном из вариантов предложена система, в которой перфорированный колоколообразный кожух перфорирован множеством отверстий, при этом ребра выполнены за одно целое с перфорированным колоколообразным кожухом, причем по меньшей мере некоторые отверстия находятся на ребрах и обеспечивают протекание по меньшей мере части выхлопных газов через ребра.
В одном из вариантов предложена система, в которой перфорированный колоколообразный кожух имеет по существу повторяющийся рисунок перфораций.
В одном из вариантов предложена система, в которой перфорированный колоколообразный кожух имеет множество перфораций, причем каждая по существу одинаковой формы и
размера.
В одном из вариантов предложена система, в которой множество ребер являются сплошными.
В одном из вариантов предложена система, в которой множество ребер являются несплошными.
Предложена система, содержащая перфорированную перегородку, расположенную внутри потока выхлопных газов ниже по потоку от цилиндра(ов) двигателя. Перфорированная перегородка может разделять поток выхлопных газов радиально и продольно. Система также может включать в себя поверхность смешивания, соединенную с перфорированной перегородкой. Поверхность смешивания может определять тракт в потоке выхлопных газов для сообщения завихрения потоку выхлопных газов. Таким образом, сажа, которая может находиться в потоке выхлопных газов, может лучше замешиваться в поток выхлопных газов, чтобы давать более однородную смесь. Таким образом, датчик сажи может давать более точное показание количества сажи, которая может присутствовать в системе выпуска. Использование совместно как столкновения, так и завихрения потока может иметь тенденцию улучшать смешивание потока и может давать улучшенные рабочие характеристики с меньшей потерей давления.
Перфорированная перегородка может иметь круговой край в по существу уплотняющем взаимодействии со стенкой по внутреннему диаметру выпускного трубопровода. Перегородка может определять поверхность, которая продолжается выше по потоку от кругового края, при продолжении в радиальном направлении от стенки по внутреннему диаметру. Таким образом, по мере того, как выхлопные газы текут через перегородку, они могут поступать в область между круговой кромкой выпускного трубопровода и внешней поверхностью перегородки. Перегородка может разделять выпускной трубопровод на две части, а следовательно, два потока выхлопных газов, расположенный выше по потоку тракт и расположенный ниже по потоку тракт. Поток в расположенном выше по потоку тракте может проходить через перфорированные отверстия на перфорированной перегородке, чтобы выходить в расположенный ниже по потоку тракт. Поскольку перфорированные отверстия могут быть расположены на окружности поверхности перегородки, направление потока может значительно направляться к центральной линии выпускного трубопровода. Поверхность смешивания, соединенная с перфорированной перегородкой, может создавать закручивающийся поток. По мере того, как поток поступает в область между выпускным трубопроводом и участком внешней поверхности конуса, он может придерживаться кривой поверхности смешивания, и вращение потока может формироваться перед тем, как он проходит через перфорированные отверстия. По мере того, как поток выходит из перфорированных отверстий, импульс вращения может продолжаться внутри перфорированной перегородки и помогать смешиванию потока. С такими двумя механизмами потока, частицы сажи могут равномернее распределяться ниже по потоку от перфорированной перегородки, формирующей эффективный смеситель для сажи. Таким образом, датчик сажи может выявлять утечку сажи в пределах короткого расстояния от DPF.
Варианты осуществления могут предусматривать систему, содержащую трубопровод для пропускания потока выхлопных газов из камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания. Датчик выхлопных газов может быть расположен внутри трубопровода. Стенка может быть расположена внутри трубопровода выше по потоку от датчика выхлопных газов. Форма стенки может по меньшей мере приближаться к конусу и может иметь расположенную выше по потоку часть с первым внешним диаметром и расположенную ниже по потоку часть со вторым внешним диаметром. Второй внешний диаметр может быть большим, чем первый внешний диаметр. Множество каналов может быть в стенке. Один или более краев могут быть соединены со стенкой и могут продолжаться аксиально и радиально внутри трубопровода. Таким образом, края могут сообщать по меньшей мере частичное завихрение потоку выхлопных газов, и конфигурация стенки и множества каналов может иметь тенденцию перемешивать расположенные относительно выше по потоку выхлопные газы с расположенными относительно ниже по потоку выхлопными газами. Таким образом, выхлопные газы могут смешиваться тщательнее даже на относительно коротком расстоянии от DPF.
Различные варианты осуществления могут предусматривать систему, включающую в себя круглую выхлопную трубу, имеющую перфорированный колоколообразный кожух с открытым концом колокола, обращенным вниз по потоку. Множество ребер могут продолжаться по спирали вокруг внешней поверхности перфорированного колокола. Таким образом, сажа, которая может присутствовать в потока выхлопных газов, может однороднее вмешиваться в поток выхлопных газов, который может давать более точную пробу выхлопных газов, которая должна определяться датчиком сажи.
Следует понимать, что сущность полезной модели, приведенная выше, представлена для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета полезной модели, объем которой однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет полезной модели не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 иллюстрирует схематичное изображение системы двигателя, включающей в себя примерную систему смешивания выхлопных газов в соответствии с настоящим раскрытием.
Фиг. 2 - местный вид сбоку в разрезе примерного варианта осуществления, который может использоваться с системой двигателя, проиллюстрированной на фиг. 1.
Фиг. 3 - комбинированные вид сбоку и вид снизу, иллюстрирующие примерные дополнительные признаки примерного варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 2.
Фиг. 4 - схематичный вид сбоку варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 3, расположенного в выпускном трубопроводе в примерной относительной расстановке с дизельным сажевым фильтром (DPF) и датчиком сажи.
Фиг. 5 иллюстрирует еще один примерный вариант осуществления в соответствии с настоящим раскрытием.
Фиг. 6 иллюстрирует еще один другой примерный вариант осуществления в соответствии с настоящим раскрытием.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Фиг. 1 показывает схематичное изображение системы 6 транспортного средства. Система 6 транспортного средства включает в себя систему 8 двигателя. Система 8 двигателя может включать в себя двигатель 10, имеющий множество цилиндров 12, определяющих соответственное множество камер 14 сгорания. Двигатель 10 может включать в себя впуск 16 двигателя и выпуск 18 двигателя. Впуск 16 двигателя может включать в себя дроссель 20, присоединенный по текучей среде к впускному коллектору 22 двигателя через впускной канал 24, для регулирования потока всасываемого воздуха. Выпуск 18 двигателя может включать в себя выпускной коллектор 26, ведущий в выпускной канал 28, который направляет выхлопные газы в атмосферу через выхлопную трубу. Выпуск 18 двигателя может включать в себя одно или более устройств 30 снижения токсичности выхлопных газов, которые могут быть установлены в плотно соединенном положении на выпуске. Одно или более устройств снижения токсичности выхлопных газов могут включать в себя трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, уловитель обедненных NOx, дизельный сажевый фильтр, окислительный нейтрализатор, и т.д. Следует принимать во внимание, что другие компоненты могут быть включены в двигатель, такие как многообразие клапанов и датчиков.
Впуск 16 двигателя дополнительно может включать в себя устройство наддува, такое как компрессор 32. Компрессор 32 может быть выполнен с возможностью втягивать всасываемый воздух под давлением атмосферного воздуха и осуществлять его наддув до более высокого давления. Устройство наддува может быть компрессором 32 турбонагнетателя, в котором подвергнутый наддуву воздух может вводиться до дросселя. Компрессор 32 может быть частью нагнетателя. Дроссель 20 взамен может быть расположен до компрессора 32. С использованием наддувочного всасываемого воздуха, может выполняться работа двигателя с наддувом. Компрессор 32 может приводиться в движение турбиной 34, соединенной с компрессором 32 посредством вала 36.
Система 8 двигателя может включать в себя топливную систему 40, которая может включать в себя топливный бак 42. Топливная система 40 может включать в себя один или более насосов 44 для повышения давления топлива, подаваемого в направляющую-распределитель 46 для топлива через основную топливную магистраль 48. Топливо затем может проходить в камеры 14 сгорания двигателя 10 через соответствующие топливные магистрали 50.
Пары, сформированные в топливной системе 40, могут направляться в систему 51 восстановления паров топлива, которая может включать в себя бачок 52 для паров топлива, через трубопровод 54, чтобы продуваться через впускной канал 24 двигателя. В числе других функций, изолирующий клапан 56 топливного бака может предоставлять бачку 52 для паров топлива системы восстановления паров топлива возможность поддерживаться под низким давлением или разрежением без повышения скорости испарения топлива из бака (которое происходило бы в ином случае, если бы давление в топливном баке было пониженным).
Бачок 52 для паров топлива может быть заполнен надлежащим адсорбентом. Бачок 52 для паров может быть выполнен с возможностью на время улавливать пары топлива (включающие в себя испаренные углеводороды) во время операций дозаправки топливного бака и «потери в процессе работы» (то есть, топливо, испаренное во время работы транспортного средства). В одном из примеров, используемым адсорбирующим веществом может быть активированный уголь. Вентиляционный канал 58 также может предоставлять свежему воздуху возможность отбираться в бачок 52 для паров топлива при продувке накопленных паров топлива из топливной системы 40 во впускной канал 24 через магистраль 60 продувки и клапан 62 продувки. Клапан 64 вентиляции бачка также может быть включен в магистраль 60 продувки для предохранения (наддувочного) давления впускного коллектора от осуществления потока газов в магистраль продувки в обратном направлении. Несмотря на то, что этот пример показывает вентиляционный канал 58, сообщающийся со свежим ненагретым воздухом, также могут использоваться различные модификации. Поток воздуха и паров между системой 51 восстановления паров топлива и атмосферой может регулироваться посредством управления соленоидом вентиляции бачка (не показанным), присоединенным к вытяжному клапану 64 бачка.
Система 6 транспортного средства дополнительно может включать в себя систему 70 управления. Система 70 управления показана принимающей информацию с множества датчиков 72 и отправляющей сигналы управления на множество исполнительных механизмов 74. Примерные датчики 72 могут включать в себя датчики давления, температуры, топливно-воздушного соотношения и состава, которые могут быть присоединены к различным местоположениям в системе 6 транспортного средства. Один из примерных исполнительных механизмов 74 может включать в себя дроссель 20. Система 70 управления может включать в себя контроллер 76. Контроллер 76 может принимать входные данные с различных датчиков 72, обрабатывать входные данные и приводить в действие исполнительные механизмы 74 в ответ на обработанные входные данные, на основании команды или управляющей программы, запрограммированных в нем, соответствующих одной или более процедур.
Один из примерных датчиков 72 может включать в себя датчик 80 давления в топливном баке или измерительный преобразователь давления в топливном баке (FTPT). Датчик 80 давления в топливном баке может быть заключен в или соединен с топливным баком 42, как показано, или может быть включен в состав между топливным баком 42 и/или бачком 52 для паров топлива, чтобы выдавать оценку давления в топливном баке и для выявления утечки из двигателя. Датчик 80 давления в топливном баке в качестве альтернативы может быть расположен в трубопроводе 54, магистрали 60 продувки или вентиляционном канале 58.
Еще один примерный датчик 72 может быть датчиком 82 сажи, который, например, может быть расположен ниже по потоку от дизельного сажевого фильтра 84, расположенного в выпускном канале 28. Датчик 82 сажи может быть функционально соединен с контроллером 76, как описано, чтобы сообщать уровень сажи, присутствующий в потоке выхлопных газов. Уровень сажи, например, может сообщаться на читаемое пользователем устройство вывода.
Различные варианты осуществления могут включать в себя различные системы для обработки и/или управления уровнями сажи. Некоторые примеры могут включать в себя систему 90, которая может включать в себя перфорированную перегородку 92, расположенную в потоке 94 выхлопных газов ниже по потоку от цилиндра(ов) 12 двигателя. Перфорированная перегородка 92 может разделять поток выхлопных газов радиально 96 и продольно 98. Система 90 также может включать в себя поверхность 100 смешивания или кромку смешивания, соединенную с перфорированной перегородкой 92. Поверхность 100 смешивания или кромка смешивания может определять тракт в потоке 94 выхлопных газов для сообщения завихрения потоку выхлопных газов. Таким образом, любая сажа, которая может находиться в потоке 94 выхлопных газов, может лучше размешиваться в потоке 94 выхлопных газов в более однородной смеси. Таким образом, датчик 82 сажи может давать более точное показание количества сажи, которое может присутствовать, даже когда расположен относительно близко к DPF.
Фиг. 2 - местный вид сбоку в разрезе примерной перфорированной перегородки 92, которая может быть расположена внутри выпускного трубопровода 102. Фиг. 2 показывает пример, в котором перфорированная перегородка 92 может быть стенкой 104, имеющей множество отверстий 122. Стенка 104 может иметь круговой край 108 в по существу уплотняющем взаимодействии со стенкой 110 по внутреннему диаметру выпускного трубопровода 102. Перфорированная перегородка 92 может определять поверхность, которая продолжается выше по потоку от кругового края 108, при продолжении в радиальном направлении от стенки 110 по внутреннему диаметру.
Фиг. 3 - комбинированные вид сбоку и вид снизу, иллюстрирующие примерные дополнительные признаки системы 90. В проиллюстрированном примере, поверхность 100 смешивания заключена в лопасти 112, соединенной с перфорированной перегородкой 92. Поверхность смешивания может быть расположена на профильной поверхности, выполненной за одно целое с перфорированной перегородкой 92.
Фиг. 4 - схематичный вид сбоку, иллюстрирующий перфорированную перегородку 92, расположенную внутри выпускного трубопровода 102 в примерной относительной расстановке с дизельным сажевым фильтром 84 (DPF) и датчиком 82 сажи. Как показано, перфорированная перегородка 92 может быть расположена выше по потоку от датчика 82 выхлопных газов или сажи и ниже по потоку от DPF 84.
Некоторые примерные варианты осуществления могут предусматривать систему 90, включающую в себя трубопровод 102 для пропускания струи выхлопных газов или потока 94 выхлопных газов из камеры 14 сгорания двигателя 10 внутреннего сгорания. Датчик выхлопных газов и/или датчик 82 сажи может быть расположен внутри трубопровода 102. Стенка 104 может быть расположена внутри трубопровода 102 выше по потоку от датчика 82 выхлопных газов. Стенка 104 может по меньшей мере приближаться к конусу и может иметь расположенную выше по потоку часть 114 с первым внешним диаметром 116 и расположенную ниже по потоку часть 118 со вторым внешним диаметром 120. Второй внешний диаметр 120 может быть большим, чем первый внешний диаметр 116. Множество каналов 122 может быть выполнено в стенке. Может быть одна или более поверхностей 100, соединенных со стенкой 104, которые могут продолжаться в осевом направлении и радиально внутри трубопровода 102. Фиг. 3 и 4 иллюстрируют примерные протоки 124 через трубопровод 102, по меньшей мере частично находящиеся под влиянием геометрии системы 90, в том числе, стенки 104 и поверхности 100. Фиг. 2 иллюстрирует примерные направления 126 в по существу радиальном направлении протоков 124 через множество каналов 122.
Так как выхлопные газы могут течь через стенку 104, они могут поступать в область между стенкой 110 по внутреннему диаметру выпускного трубопровода 102 и внешней поверхностью стенки 104. Стенка 104 может разделять выпускной трубопровод на две части, расположенную выше по потоку часть и расположенную ниже по потоку часть, и следовательно также может разделять поток 94 выхлопных газов по двум протокам выхлопных газов, расположенный выше по потоку тракт 128 и расположенный ниже по потоку тракт 130. Поток в расположенном выше по потоку тракте 128 может проходить через перфорированные отверстия 122 на перфорированной перегородке 92, чтобы выходить ниже по потоку относительно расположенного ниже по потоку тракта 130. С другой стороны, поток в расположенном ниже по потоку тракте 130 может проходить через перфорированные отверстия 122 на перфорированной перегородке 92, чтобы выходить выше по потоку относительно расположенного выше по потоку тракта 128. Таким образом, может обеспечиваться более полное перемешивание.
Фиг. 5 и 6 иллюстрируют другие примерные варианты осуществления в соответствии с настоящим раскрытием. В некоторых случаях, множество каналов 122 могут быть круглыми отверстиями 122. Фиг. 2-4 иллюстрируют примеры, в которых множество каналов 122 могут быть по существую одинакового размера и формы, наряду с тем, что фиг. 5 и 6 иллюстрируют примеры, в которых множество каналов 122 могут иметь два или более размеров и/или две или более форм.
Некоторые примерные варианты осуществления могут предусматривать систему, включающую в себя круглую выхлопную трубу 102, имеющую перфорированную перегородку 92, которая может быть выполнена в качестве перфорированного колоколообразного кожуха с открытым концом колокола, обращенным вниз по потоку. Соответственно, колоколообразный кожух 92 может иметь закрытый конец колокола, обращенный вверх по потоку. Множество лопастей 112 или ребер 112 могут продолжаться по спирали вокруг внешней поверхности перфорированного колоколообразного кожуха 92. Множество лопастей 112 или ребер 112 могут включать в себя одну или более поверхностей 100 на большем количестве криволинейных лопастей. В некоторых случаях, множество лопастей 112 или ребер 112 могут быть сплошными наряду с тем, что, в других случаях, множество лопастей 112 или ребер 112 могут быть несплошными.
В некоторых случаях, колоколообразный кожух 92 или стенка 104 может иметь форму конуса. В других случаях, колоколообразный кожух 92 или стенка 104 может иметь форму колокола. В некоторых случаях, колоколообразный кожух 92 или стенка 104 может иметь форму усеченного конуса.
Фиг. 5 иллюстрирует пример, в котором поверхность 100 смешивания может быть расположена в канавке 132, выполненной в перфорированной перегородке 92. Фиг. 6 иллюстрирует пример, в котором лопасти 112 или ребра 112 могут быть выполнены за одно целое с колоколообразным кожухом 92, при этом по меньшей мере некоторые отверстия 122 могут быть в лопастях 112 или ребрах 112 и предоставлять по меньшей мере некоторому количеству выхлопных газов возможность проходить через лопасти 112 или ребра 112.
В некоторых случаях, перфорированный колоколообразный кожух 92 может иметь по существу повторяющийся рисунок перфораций 122 или отверстий 122 (фиг. 2-4). В других случаях, перфорированный колоколообразный кожух 92 может включать в себя множество перфораций 122 или отверстий 122, каждый обладает по существу идентичными размером и формой.
Некоторые примерные варианты осуществления могут предусматривать устройство 192 смешивания сажи для системы 194 выпуска для двигателя 10 внутреннего сгорания. Устройство 192 смешивания сажи может включать в себя стенку 104 для расположения в потоке 94 выхлопных газов. Стенка 104 может иметь расположенную выше по потоку поверхность и расположенную ниже по потоку поверхность. Стенка 104 может продолжаться радиально поперек потока 94 выхлопных газов и продольно вдоль потока 94 выхлопных газов. Стенка 104 может иметь расположенный выше по потоку внешний диаметр 116 и расположенный ниже по потоку внешний диаметр 120. Расположенный ниже по потоку внешний диаметр 120 может быть большим, чем расположенный выше по потоку внешний диаметр 116. Могут быть отверстия 122 в стенке 104, чтобы предоставлять потоку 94 выхлопных газов возможность проходить с расположенной выше по потоку стороны стенки на расположенную ниже по потоку сторону стенки. Устройство 192 смешивания сажи может включать в себя одну или более поверхностей, соединенных со стенкой 104 и установленных под углом относительно потока 94 выхлопных газов, чтобы сообщать по меньшей мере частичное вращение по меньшей мере части потока 94 выхлопных газов.
Следует понимать, что системы и способы, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления или примеры не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как предполагаются многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Соответственно, настоящее раскрытие включает в себя новейшие и неочевидные комбинации различных систем и способов, раскрытых в материалах настоящего описания, а также любые и все их эквиваленты.

Claims (20)

1. Система смешивания выхлопных газов, содержащая:
перфорированную перегородку, расположенную в потоке выхлопных газов ниже по потоку от цилиндра двигателя, причем перфорированная перегородка разделяет поток выхлопных газов радиально и продольно; и
поверхность смешивания, соединенную с перфорированной перегородкой, определяющую тракт в потоке выхлопных газов для сообщения завихрения потоку выхлопных газов.
2. Система по п. 1, в которой перфорированная перегородка является стенкой, имеющей множество отверстий в ней, имеющей круговой край в, по существу, уплотняющем взаимодействии со стенкой по внутреннему диаметру выпускного трубопровода, при этом перфорированная перегородка определяет поверхность, которая продолжается выше по потоку от кругового края при продолжении в радиальном направлении от стенки внутреннего диаметра.
3. Система по п. 1, в которой поверхность смешивания содержится в лопасти, соединенной с перфорированной перегородкой.
4. Система по п. 1, в которой поверхность смешивания расположена на поверхности, выполненной за одно целое с перфорированной перегородкой.
5. Система по п. 1, в которой поверхность смешивания расположена в канавке, выполненной в перфорированной перегородке.
6. Система по п. 1, в которой перфорированная перегородка расположена выше по потоку от датчика выхлопных газов.
7. Система смешивания выхлопных газов, содержащая:
трубопровод для пропускания потока выхлопных газов из камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания;
датчик выхлопных газов, расположенный в трубопроводе;
стенку, расположенную в трубопроводе выше по потоку от датчика выхлопных газов, причем стенка по меньшей мере приближается к конусу и имеет расположенную выше по потоку часть с первым внешним диаметром и расположенную ниже по потоку часть со вторым внешним диаметром, при этом второй внешний диаметр больше, чем первый внешний диаметр;
множество каналов в стенке; и
одну или более поверхностей, соединенных со стенкой, продолжающейся аксиально и радиально внутри трубопровода.
8. Система по п. 7, в которой множество каналов являются круглыми отверстиями.
9. Система по п. 7, в которой множество каналов обладают, по существу, одинаковым размером и формой.
10. Система по п. 7, в которой множество каналов обладают, по существу, различными размером и/или формой.
11. Система по п. 7, в которой одна или более поверхностей находятся на одной или более криволинейных лопастей, присоединенных вдоль края поверхности к стенке, с образованием спирального протока для выхлопных газов.
12. Система по п. 7, в которой стенка имеет форму конуса.
13. Система по п. 7, в которой стенка имеет форму колокола.
14. Система по п. 7, в которой стенка имеет форму усеченного конуса.
15. Система смешивания выхлопных газов, содержащая:
круглую выхлопную трубу, имеющую перфорированный колоколообразный кожух с открытым концом перфорированного колоколообразного кожуха, обращенным вниз по потоку; и
множество ребер, продолжающихся вокруг внешней поверхности перфорированного колоколообразного кожуха.
16. Система по п. 15, в которой перфорированный колоколообразный кожух перфорирован множеством отверстий, при этом ребра выполнены за одно целое с перфорированным колоколообразным кожухом, причем по меньшей мере некоторые отверстия находятся на ребрах и обеспечивают протекание по меньшей мере части выхлопных газов через ребра.
17. Система по п. 15, в которой перфорированный колоколообразный кожух имеет, по существу, повторяющийся рисунок перфораций.
18. Система по п. 15, в которой перфорированный колоколообразный кожух имеет множество перфораций, причем каждая, по существу, одинаковой формы и размера.
19. Система по п. 15, в которой множество ребер являются сплошными.
20. Система по п. 15, в которой множество ребер являются несплошными.
Figure 00000001
RU2014133708/06U 2013-08-16 2014-08-15 Система смешивания выхлопных газов (варианты) RU154185U1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/969,239 US9255504B2 (en) 2013-08-16 2013-08-16 Exhaust gas mixer and system
US13/969,239 2013-08-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU154185U1 true RU154185U1 (ru) 2015-08-20

Family

ID=51520298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014133708/06U RU154185U1 (ru) 2013-08-16 2014-08-15 Система смешивания выхлопных газов (варианты)

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9255504B2 (ru)
CN (1) CN204152595U (ru)
DE (1) DE202014103755U1 (ru)
RU (1) RU154185U1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692176C2 (ru) * 2015-11-17 2019-06-21 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк Смеситель отработавших газов (варианты)
RU2702817C2 (ru) * 2016-08-29 2019-10-11 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк Система для смесителя системы рециркуляции отработавших газов
RU2709245C2 (ru) * 2016-08-25 2019-12-17 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк Смеситель отработавших газов

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150071826A1 (en) * 2013-05-07 2015-03-12 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Axial flow atomization module with mixing device
EP2944939A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-18 HORIBA, Ltd. Exhaust gas sampling mechanism and exhaust gas analysis apparatus
JP6224569B2 (ja) * 2014-10-22 2017-11-01 トヨタ自動車株式会社 分散板
US10323560B2 (en) 2015-08-11 2019-06-18 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas mixer
US10378413B2 (en) 2016-07-20 2019-08-13 Ford Global Technologies, Llc Urea mixer
US10161323B2 (en) * 2016-11-23 2018-12-25 Fca Us Llc Boost-assisted purge flow techniques for evaporative emissions systems
US10408169B2 (en) 2017-03-15 2019-09-10 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas recirculation mixer
US10605143B2 (en) 2017-07-14 2020-03-31 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas mixer
US10481065B2 (en) * 2018-03-01 2019-11-19 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for exhaust particulate matter sensing
WO2019245956A1 (en) * 2018-06-18 2019-12-26 Cummins Inc. System, apparatus, and method for protection and cleaning of exhaust gas sensors
US11225936B1 (en) * 2021-02-24 2022-01-18 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas recirculation system for a vehicle engine

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6796296B2 (en) * 2002-06-05 2004-09-28 Jay S. Kim Fluid swirling device for an internal combustion engine
US5261743A (en) * 1993-04-27 1993-11-16 Hydreclaim Corporation Apparatus and methods for feeding a substantially uniform quantity of a mixture of materials having variable individual densities
US6745562B2 (en) * 2002-09-16 2004-06-08 Kleenair Systems, Inc. Diverter for catalytic converter
US7497138B2 (en) 2006-03-16 2009-03-03 Ford Global Technologies, Llc System and method for improving performance of a fluid sensor for an internal combustion engine
US8141353B2 (en) * 2008-04-25 2012-03-27 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Exhaust gas additive/treatment system and mixer for use therein
US8745978B2 (en) * 2008-09-19 2014-06-10 Renault Trucks Mixing device in an exhaust gas pipe
US8359832B2 (en) 2009-12-21 2013-01-29 Caterpillar Inc. SCR reductant mixer
US8225648B2 (en) 2010-03-24 2012-07-24 Delphi Technologies, Inc. Particulate matter sensor
US8904994B2 (en) * 2010-04-26 2014-12-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Ammonia burning internal combustion engine
US8800264B2 (en) 2010-11-10 2014-08-12 Chrysler Group Llc Sampling tube for improved exhaust gas flow to exhaust sensor
US8341936B2 (en) 2010-12-01 2013-01-01 Ford Global Technologies, Llc Advanced exhaust-gas sampler for exhaust sensor
DE102010056314A1 (de) * 2010-12-27 2012-06-28 Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Verteilen von Fluiden in Abgasanlagen
US8756913B2 (en) 2011-01-14 2014-06-24 Cummins Filtration Ip, Inc. Exhaust gas sensor module

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692176C2 (ru) * 2015-11-17 2019-06-21 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк Смеситель отработавших газов (варианты)
RU2709245C2 (ru) * 2016-08-25 2019-12-17 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк Смеситель отработавших газов
RU2702817C2 (ru) * 2016-08-29 2019-10-11 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк Система для смесителя системы рециркуляции отработавших газов

Also Published As

Publication number Publication date
CN204152595U (zh) 2015-02-11
US20150047330A1 (en) 2015-02-19
DE202014103755U1 (de) 2014-08-26
US9255504B2 (en) 2016-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU154185U1 (ru) Система смешивания выхлопных газов (варианты)
RU121371U1 (ru) Пробоотборник отработавших газов (варианты)
US9080536B2 (en) Systems and methods for exhaust gas recirculation
RU2642916C2 (ru) Способ для двигателя с турбонаддувом (варианты)
RU150272U1 (ru) Многоканальная система продувки для двигателя (варианты)
CN102052203B (zh) 内燃发动机中排气再循环的方法和装置
CN107795413A (zh) 用于排气再循环混合器的系统和方法
CN108071464B (zh) 带有NOx传感器的紧凑型设计排气后处理系统
US20140208744A1 (en) Egr apparatus for internal combustion engine
CN101218419B (zh) 内燃机的排气方法和装置
SE538332C2 (sv) Anordning för mätning av innehåll i avgaser
CN101415916B (zh) 车辆的废气排放装置
CN109804145A (zh) 用于再生颗粒过滤器的方法以及具有颗粒过滤器的汽车
GB2523084A (en) An exhaust mixing device
KR101833111B1 (ko) 탈질장치의 제어장치, 탈질장치, 및 탈질장치의 제어방법
JP5310367B2 (ja) 排気還流装置
CN105526026B (zh) 具有排气涡轮增压和排气再循环的内燃发动机
CN101440759A (zh) 用于增压内燃机的具有一体滤清回路的进气歧管
JP2011038453A (ja) ミキシング装置
KR101898197B1 (ko) 차압 밸브를 이용한 듀얼 퍼지 시스템
RU153007U1 (ru) Система двигателя (варианты)
JP2017218931A (ja) 車両の排気浄化装置
JP2011027033A (ja) 排気還流装置
US9695779B2 (en) Exhaust gas mixing system
US9168829B2 (en) Vapor storage device having a diffuser plate and dome

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200816