用于从内燃机获取废气样本的设备制造技术

已知用于从内燃机获取废气样本的设备，该设备带有通过废气入口(10)与废气源(14)流体连通的废气通道(12)，在其内通过空气过滤器(28)可吸入环境空气的空气通道(20)，布置在废气通道(12)的流出横截面(18)的流动下游的混合区(36)，被废气空气混合物流动通过的稀释隧道(38)，其中废气通道(12)的流出横截面(18)基本上与空气通道(20)同心地布置且在废气通道(12)的流出横截面(18)的流动下游在稀释隧道(38)内设有环形挡板(34)。当然，两个气体流动的混合经常不充分。为保证良好的混合和代表性的取样，因此建议在挡板(34)的流动上游且废气通道(12)的流出横截面(18)的流动下游布置装置(32、44、50)，通过装置(32、44、50)将废气流偏转为，使得废气流在装置(32、44、50)流动下游立即轴线对称地离开稀释隧道(38)的中心轴线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从内燃机获取废气样本的设备
本专利技术涉及一种用于从内燃机获取废气样本的设备，所述设备带有通过废气入口与废气源流体连通的废气通道，在其内通过空气过滤器可吸入环境空气的空气通道，布置在废气通道的流出横截面的流动下游的混合区，被废气空气混合物流动通过的稀释隧道，其中废气通道的流出横截面基本上与空气通道同心地布置且在废气通道的流出横截面的流动下游在稀释隧道内设有环形挡板。
技术介绍
此类设备例如通过CVS设备(恒定体积取样)已知。在此设备中，废气总是被混入空气，使得形成空气-废气混合物的恒定的总体积流量。对于通过此设备获取的样本随后进行其有害物成分分析。尤其是测量二氧化碳含量、一氧化碳含量、碳氢化合物含量、氧化氮含量以及微粒物载荷。测量的类型在法律上要按例如欧洲区域的ECE法规R83或美国区域的联邦法规第40条规定。因此，在DE102009015188A1中描述一种用于获取废气样本的设备，所述设备可连接在两个不同的废气源上，使得通过设备可测量柴油发动机以及汽油发动机的微粒物载荷。设备的来自柴油发动机的废气通道同心地在空气通道内在挡板流动上游终止。在废气通道的出口横截面和挡板之间的区域内形成了混合区，在所述混合区内废气与空气混合。但已显示在此类系统中可能出现流动集束，其中废气混合比在另外的区域内更差。因此，均匀的混合即使在相对长的行程内也不形成，使得测量结果可能出错。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的技术问题是开发一种设备，以所述设备通过避免形成废气混合较差的区域而保证根据法规规定的代表性的取样。同时，设备应可廉价制造和运行，尤其是应使得带有相对小的功率的输送泵足以输送两个气流。此技术问题通过一种带有主权利要求的特征的用于获取内燃机废气样本的设备解决。通过在挡板流动上游且在废气通道的流出横截面的流动下游布置装置以用于偏转废气流而使得废气流在所述装置的流动下游立即轴线对称地离开稀释隧道的中心轴线，将废气直接导入到先前由于突伸入空气通道内的废气通道挤压到稀释隧道的外部区域内的空气流内，以此明显地提高了混合。通过挡板，然后提高了废气-空气混合物的速度，以此形成了附加的湍流，这导致混合流动的附加的均匀化。优选地，用于偏转流动的装置通过具有球状区且同心地布置在稀释隧道内的主体形成。通过球状区，在废气流偏转时的压力损失不明显地升高，使得驱动的压降且因此输送泵的功耗不必升高。以此主体也实现了两个气体流的特别好的混合。在对此进一步的实施形式中，球状区是半球。此构造导致在混合均匀化时的特别好的结果和同时压力损失的降低。为防止微粒沉积，球状区的表面被电解抛光。另外防止随后与偏转装置分离的微粒使测量结果出错。在球状区的有利的构造中，球状区具有中心孔。通过此孔避免形成明显升高压力损失的滞点而不明显使混合变差。此外，球状区或挡板优选可被加热。这通过在球状区或挡板的流动下游表面上布置加热膜而特别简单地实现，使得所述加热膜不直接受到废气流，而是通过流动上游的表面被保护。因此，避免了在入流表面上的凝结物形成，这又导致沉积的降低。当球状区的在中心轴线的方向上的投影面至少相当于废气通道的流出横截面时，实现了特别好的结果，因为一方面保证整个废气流在空气流的方向上被偏转且另一方面防止了将导致压力损失的附加的收缩。在本专利技术的另外的优选设计中，挡板的流过横截面为用于偏转流动的装置的横截面的1.2至1.8倍。因此，流过速度升高且产生湍流，所述湍流进一步加强了混合，但不导致过大的压力损失。在进一步的构造中，用于偏转流动的装置距废气管道的流出横截面的距离等于空气通道的直径和废气通道的直径的差的三分之一至五分之一。因此保证在废气流入到空气流内时的压力损失不过大。一方面为废气流提供足够的流出面积，且另一方面偏转角度足够高以产生湍流且可因此防止集束形成。因此通过使得用于偏转流动的装置距挡板的距离为空气通道的直径的三分之一至五分之一而防止了在流过挡板时的过大的流动损失。因此，一方面提供了用于废气-空气混合的足够的面积且另一方面通过在相反的方向上的相对靠近的相继偏转产生湍流的形成。在本专利技术的作为此构造的替代构造中，用于偏转流动的装置通过多个相对于中心轴线对称地相互布置的流出管形成。因此，附加地降低了压力损失，因为在废气通道后不布置流动阻碍物作为挡板。但废气流在空气流的方向上被改向。优选地，四个流出管相互以90度错开布置。因此形成了在整个横截面上的足够恒定的废气引入，但构造成本低。此实施方式也容易安装。在此专利技术的扩展中，四个流出管在紧邻废气通道之处或在废气通道内首先平行于中心轴线延伸，且在废气通道外的随后的走向中持续地远离中心轴线地弯曲。通过此持续的弯曲降低了压力损失。在有利的构造中，流出管的出口横截面相对于稀释隧道的中心轴线形成30度至80度的角度，以此一方面保证足够用于增大混合的偏转且另一方面将两个气体流相遇时的压力损失维持在合理的界限内，使得不必进一步匹配用于输送气体流的吹风机的总压力升高。当用于偏转流动的装置通过至少一个优选三个保持件固定在挡板上时实现了特别简单的固定和安装，因为安装与挡板安装一起在一个步骤中进行。因此获得一种用于从内燃机获取废气样本的设备，以此设备保证从稀释隧道可获取代表性样本，因为保证了两个气体流的很好的混合。另一方面，设备可廉价地制造和运行，因为安装简单且可使用相对小的输送吹风机，因为保持了低的附加的压力损失。附图说明根据本专利技术的用于获取气体样本的设备的两个实施例在附图中图示且在后文中描述。图1在侧视图中示意性地示出了用于获取废气样本的根据本专利技术的设备。图2在放大的图示中以三维图示出了在混合区的区域内的图1的设备的截面。图3以三维图示出了根据本专利技术的混合区的备选实施方式。具体实施方式根据本专利技术的用于从柴油发动机或汽油发动机的内燃机中获取废气样本的设备包括通过其将废气通道12与废气源14流体连通的废气入口10，该流体源14通过车辆的内燃机形成。此废气通道12具有带有流出横截面18的端部16，该流出横截面18在空气通道20内同心地开口。为此，此空气通道20在其边界壁24内具有开口22，通过该开口22废气通道12垂直地突出到空气通道20内。为同心地在空气通道20内开口，废气通道12具有90度的偏转。在废气通道12的流动上游，空气通道20具有入口26，在该入口26上设有通常由三个过滤器形成的第一空气过滤器28，通过该第一空气过滤器28可将空气吸入到空气通道20内。废气通道12的偏转构造为使得废气的流出方向指向与空气过滤器28相反的一侧，从而空气流和废气流在废气通道12的流出横截面18上具有共同的流动方向，所述流动方向基本上平行于空气通道20的中心轴线。在流动方向上在废气通道12的流出横截面18后方设有用于偏转废气流的装置32。此装置32可构造不同，如从图2和图3的随后的描述中表明。与装置32的实施方案无关，此装置用于将废气流在空气流的方向上偏转到空气流内，即偏转为带有在空气通道20的径向方向上的分量，因此形成湍流且出现混合的改进。在此用于偏转流动的装置32后方设有挡板34，通过所述挡板34将空气通道的可自由流过的横截面缩小，使得流动速度提高且产生附加的湍流。此湍流区形成混合区36，在该混合区36内进行废气流在空气流内的尽可能完全地混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从内燃机获取废气样本的设备，所述设备带有：通过废气入口(10)与废气源(14)流体连通的废气通道(12)，能够通过空气过滤器(28)将环境空气吸入其内的空气通道(20)，布置在所述废气通道(12)的流出横截面(18)的流动下游的混合区(36)，被废气空气混合物流动通过的稀释隧道(38)，其中，所述废气通道(12)的流出横截面(18)基本上同心地布置在所述空气通道(20)内且在所述废气通道(12)的流出横截面(18)的流动下游在所述稀释隧道(38)内设有环形挡板(34)，其特征在于，在所述挡板(34)的流动上游且所述废气通道(12)的流出横截面(18)的流动下游布置装置(32、44、50)，通过所述装置(32、44、50)将废气流偏转为，使得所述废气流在所述装置(32、44、50)的流动下游立即轴线对称地离开稀释隧道(38)的中心轴线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.14 DE 102012102137.61.一种用于从内燃机获取废气样本的设备，所述设备带有：通过废气入口(10)与废气源(14)流体连通的废气通道(12)，能够通过空气过滤器(28)将环境空气吸入其内的空气通道(20)，布置在所述废气通道(12)的流出横截面(18)的流动下游的混合区(36)，被废气空气混合物流动通过的稀释隧道(38)，其中，所述废气通道(12)的流出横截面(18)基本上同心地布置在所述空气通道(20)内且在所述废气通道(12)的流出横截面(18)的流动下游在所述稀释隧道(38)内设有环形挡板(34)，其特征在于，在所述挡板(34)的流动上游且所述废气通道(12)的流出横截面(18)的流动下游布置用于偏转流动的装置(32)，所述用于偏转流动的装置(32)通过多个关于中心轴线相互对称布置的流出管(50)形成，废气流流动通过所述流出管(50)，其中通过所述用于偏转流动的装置(32)将废气流偏转到空气流中，使得所述废气流在所述用于偏转流动的装置的流动下游立即轴线对称地离开稀释隧道(38)的中心轴线。2.一种用于从内燃机获取废气样本的设备，所述设备带有：通过废气入口(10)与废气源(14)流体连通的废气通道(12)，能够通过空气过滤器(28)将环境空气吸入其内的空气通道(20)，布置在所述废气通道(12)的流出横截面(18)的流动下游的混合区(36)，被废气空气混合物流动通过的稀释隧道(38)，其中，所述废气通道(12)的流出横截面(18)基本上同心地布置在所述空气通道(20)内且在所述废气通道(12)的流出横截面(18)的流动下游在所述稀释隧道(38)内设有环形挡板(34)，其特征在于，在所述挡板(34)的流动上游且所述废气通道(12)的流出横截面(18)的流动下游布置用于偏转流动的装置(32)，所述用于偏转流动的装置(32)通过主体形成，所述主体具有球状区(44)且同心地布置在所述稀释隧道(38)内，其中通过所述用于偏转流动的装置(32)将废气流偏转到空气流中，使得所述废气流在所述用于偏转流动的装置的流动下游立即轴线对称地离开稀释隧道(38)的中心轴线。3.根据权利要求2所述的用于从内燃机获取废气样本的设备，其特征在于，所述球状区(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：A迪科，R巴利克，S威利克，
申请(专利权)人：AVL排放测试系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE