排气系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种排气系统，其包括：排气歧管，具有不同长度的流道；和排放控制装置，容纳具有多单元密度的催化剂砖。通过这种方式，可在无需修改排气系统的封装的条件下解决不平稳的排气混合。通过本实用新型专利技术的技术方案，有可能通过在与排气歧管的不等长度的流道协作的至少一个催化剂砖中产生特定压差来改善排气流的混合以产生更加均匀的排气流，同时在无需对排气系统进行显著的物理性修改的情况下提高催化剂效率。

【技术实现步骤摘要】
排气系统相关申请交叉引用本申请要求于2013年8月16日提交的美国专利申请号61/866，976的优先权，因此其全部内容结合于此用作参考。
本技术的领域涉及排气系统、催化剂砖以及排气流控制。
技术介绍
来自发动机的各个汽缸的发动机排气流可能不均衡。具体地，排气流的不均衡性可导致排气系统内的排气的不均匀混合。因为没有用于气流调配和混合的空间，这种混合的缺乏对于诸如三元催化剂(TWCs)和选择性催化还原(SCR)催化剂的紧密连接催化剂的效率和性能尤为不利。 尽管已经提出不同方法以更好地促进排气系统中汽缸-汽缸气流混合，但这些方法中的诸多方法包括改变排气系统的几何结构(包括排气流道设计)。然而，发动机的组装空间可能要求排气流道的长度不相等或处于非理想位置，因此限制了按照需要更改排气流道的能力。另外，排气流道设计也可影响发动机排气音调以及其他NVH参数，因此，流道设计可仍存在限制适应流道设计调整的能力的制约因素。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种改善来自发动机汽缸的排气的混合的排气系统。 本技术的专利技术人已经认识到了上述制约因素和它们彼此之间的相互关系，以及解决它们的多种方法。例如，一种至少部分地解决上述问题的方法包括具有带有不同长度的流道的排气歧管的排气系统。排气系统还可包括容纳具有多单元(mult1-cell)密度的催化剂砖的排放控制装置。例如，一个实施例可包括第一催化剂砖内的多单元密度和第二催化剂砖内的均匀单元密度。此外，另一实施例可包括在第一催化剂砖和第二催化剂砖中的多单元密度。 根据本技术的一方面提供了一种排气系统，包括:排气歧管，具有不同长度的流道；和排放控制装置，容纳具有多单元密度的催化剂砖。 根据本技术的一个实施例，排放控制装置处于紧密连接的位置。 根据本技术的一个实施例，排气歧管包括三条流道，其中一条流道长于其余两条流道，较长的一条流道设置在排气歧管的与其余两条流道相对的一端。 根据本技术的一个实施例，容纳在排放控制中的第一催化剂砖具有多单元密度并且容纳在排放控制中的第二催化剂砖具有均匀单元密度。 根据本技术的一个实施例，容纳在排放控制中的第一催化剂砖具有第一多单元密度且容纳在排放控制中的第二催化剂砖具有不同的第二多单元密度。 根据本技术的一个实施例，还包括邻近较长的一条流道设置的氧传感器。 根据本技术的一个实施例，还包括设置在排放控制装置的下游的另一排放控制装置。 根据本技术的一个实施例，容纳于所述排放控制装置中的第一催化剂砖和第二催化剂砖的平均单元密度之间的比值大于所述排气歧管的最长流道和最短流道之间的比值。 根据本技术另一方面提供了一种排气系统，包括:发动机，具有带有不同长度的排气流道的集成式排气歧管；以及排放控制装置，容纳在一个催化剂砖内具有变化的单元密度的串联设置的多个催化剂砖。 根据本技术的一个实施例，排放控制装置处于紧密连接的位置，并且排气歧管包括三条流道，其中一条流道长于其余两条流道，较长的一条流道设置在排气歧管的与其余两条流道相对的一端。 根据本技术的一个实施例，第一催化剂砖在第一催化剂砖的正面的第一区域中具有变化的单元密度并在第一催化剂砖的正面的第二区域中具有均匀单元密度。 根据本技术的一个实施例，多个催化剂砖具有变化的单元密度。 根据本技术的一个实施例，还包括邻近较长的一条流道设置的氧传感器。 根据本技术的一个实施例，还包括设置在排放控制装置的下游的另一排放控制装置。 根据本技术的一个实施例，第一上游催化剂砖仅沿着一个方向具有变化的单元密度，一个方向为水平、垂直和径向中的一个。 根据本技术的一个实施例，第一上游催化剂砖沿着两个方向具有变化的单元山/又ο 根据本技术又一方面提供了一种操作发动机的方法，包括:使来自多个发动机汽缸的排气流向具有不同长度的流道的排气歧管；在不同长度的流道的下游和紧密连接的催化剂外壳的上游合并排气流；以及使合并的排气流过紧密连接的催化剂外壳内的多个催化剂砖，多个催化剂砖中的每一个催化剂砖具有多单元密度。 根据本技术的一个实施例，还包括在多个催化剂砖的第一催化剂砖的上游检测合并的排气流的排气含量。 通过本技术的技术方案，有可能通过在与排气歧管的不等长度的流道协作的至少一个催化剂砖中产生特定压差来改善排气流的混合以产生更加均匀的排气流，同时在无需对排气系统进行显著的物理性修改的情况下提高催化剂效率。 通过这种方式，有可能通过在与排气歧管的不等长度的流道协作的至少一个催化剂砖中产生特定压差来改善排气流的混合。该压差可产生更加均匀的排气流。在一个实例中，多个催化剂砖内的压差可通过进一步改变排气系统的共用排放控制装置内的至少两个催化剂砖之间的单元密度来产生。由此，在无需对排气系统进行显著的物理性修改的情况下，可提高催化剂效率，然而，如果需要，也可以进行这些修改。 应当理解，提供上述概要是为了以一种简化的形式引入将在下面的详细说明书中进一步描述的所选择的构思。这并不意味着识别出要求保护主题的关键或必要特征，其范围唯一由详细的说明书后面的权利要求来限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上面提到的或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。 【附图说明】 图1示出了示例性车辆发动机系统的示意图； 图2A示出了具有排放控制装置的示例性车辆排气系统的实施例； 图2B示出了具有多个排放控制装置的示例性车辆排气系统的实施例； 图3示出了根据一个示例性实施例的排气流处理的流程图； 图4示出了排放控制装置的实施例的示意图，其中，排放控制装置容纳多个催化剂砖并且其中一个催化剂砖内具有多单元密度； 图5示出了排放控制装置的另一个实施例的示意图，其中，排放控制装置容纳多个催化剂砖并且多个催化剂砖内具有多单元密度； 图6示出了排放控制装置的另一个实施例的示意图，其中，排放控制装置容纳多个催化剂砖并且多个催化剂砖内具有多单元密度。 应当注意，具有不同单元密度的其他实例仍是可能的，并且本文中想到并描述了图4至图6中的特征的这类组合。 【具体实施方式】 本技术涉及对穿过车辆排气系统的排气的流动和混合的改进。如图1至图2A和图2B所示，车辆排气系统可包括发动机和具有不同长度流道的排气歧管，不同长度的流道在排放控制装置的上游交汇，排放控制装置包含多个多单元密度催化剂砖。图2A和图2B示出了贯穿示例性排气系统的排气的流动。图3所示的方法描述了排气的流动。本技术的专利技术人认识到源于多个排气流道的排气流可导致车辆排气系统内流动不均衡。为降低进入催化剂的排气的气流不均衡性，可提供一种特定的排放控制催化剂载体结构。图4和图5示出了可同时或单独使用的多个实施例，以改善排气的流动和穿过排放控制装置的排气的混合并提高转化效率以减少排放。 图1示出了车辆发动机系统100的示意图。车辆发动机系统100包括具有多个发动机汽缸30的发动机10。发动机10包括进气系统24和排气系统20。进气系统24包含经由进气通道42连接至发动机进气歧管44的节流阀62。在一个实例中，排气歧管可为整合到发动机的汽缸盖内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排气系统，其特征在于，包括：排气歧管，具有不同长度的流道；和排放控制装置，容纳具有多单元密度的催化剂砖。

【技术特征摘要】
2013.08.16 US 61/866,976;2013.09.18 US 14/030,3901.一种排气系统，其特征在于，包括: 排气歧管，具有不同长度的流道；和 排放控制装置，容纳具有多单元密度的催化剂砖。2.根据权利要求1所述的排气系统，其特征在于，所述排放控制装置处于紧密连接的位置。3.根据权利要求1所述的排气系统，其特征在于，所述排气歧管包括三条流道，其中一条流道长于其余两条流道，较长的所述一条流道设置在所述排气歧管的与所述其余两条流道相对的一端。4.根据权利要求1所述的排气系统，其特征在于，容纳在所述排放控制装置中的第一催化剂砖具有所述多单元密度且容纳在所述排放控制装置中的第二催化剂砖具有均匀单元密度。5.根据权利要求1所述的排气系统，其特征在于，容纳在所述排放控制装置中的第一催化剂砖具...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂文·迈克尔·比弗，克里斯托弗·奥伯斯基，戴维·沃尔特·库尼茨，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：新型
国别省市：美国;US