一种排气后处理系统，其包括壳体，该壳体包括至少一个排气后处理部件。该壳体限定主体部分和终止在出口开口中的出口部分。该出口部分在直径上从主体部分朝向出口开口减小。取样管定位在出口部分内并且在出口部分的内壁的相对两侧之间延伸，且取样管具有面向主体部分的多个开口。NOx传感器定位成与取样管的内部流体连通。
【技术实现步骤摘要】
带有NOX传感器的紧凑型设计排气后处理系统
本专利技术大体上涉及一种紧凑设计的排气后处理系统，并且更具体地涉及NOx传感器，该NOx传感器定位成与取样管流体连通，该取样管定位在排气后处理系统的出口部分的锥形部分的下游。
技术介绍
由内燃机产生的有毒排放物是环境问题的对象，并且政府已推行日益严格的排放法规。由柴油发动机产生的有毒排放物例如包括碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳以及颗粒物质。虽然大多数这些废气排放物已在许多现代发动机中减少，但NOx和颗粒物质仍维持在相对较高的水平。为了减少这些有毒排放物并且遵守政府法规，已开发各种排气后处理部件，包括颗粒过滤器和催化转换器。根据特定的示例，发动机系统可包括用于处理发动机排气的柴油颗粒过滤器、柴油氧化催化剂以及选择性催化还原部件。授予Mitchell等人的美国专利公开号2013/0213013公开了一种传感器模块，该传感器模块用于感测流过流体导管的流体的特征。该传感器模块包括取样探针，该取样探针具有至少一个取样臂，该至少一个取样臂从流体导管的侧壁部分径向地向内延伸至流体导管的中心部分，限定流体流通道并且包括多个入口孔。取样探针还包括流体井，且传感器定位在流体井的内部容积中。应意识到的是，持续地需要使用有效且高效的装置来减少废气排放物。本专利技术涉及此种努力。
技术实现思路
在一个方面中，排气后处理系统包括壳体，该壳体包括至少一个排气后处理部件。该壳体限定主体部分和终止在出口开口中的出口部分。出口部分在直径上从主体部分朝向出口开口减小。取样管定位在出口部分内并且在出口部分的内壁的相对两侧之间延伸，且取样管具有面向主体部分的多个开口。NOx传感器定位成与取样管的内部流体连通。在另一方面中，内燃机包括排气导管，该排气导管从内燃机延伸至排气后处理系统的入口。该排气后处理系统包括壳体，该壳体包括至少一个排气后处理部件，且该壳体限定主体部分和终止在出口开口中的出口部分。取样管定位在出口部分内并且在出口部分的内壁的相对两侧之间延伸，且取样管具有面向主体部分的多个开口。NOx传感器与取样管的内部流体连通，其中，NOx传感器定位在距至少一个排气后处理部件的出口六英寸内。在又一方面中，提供一种使用排气后处理系统处理来自内燃机的排气的方法。该方法包括如下步骤：将来自内燃机的排气流引导通过定位在壳体内的至少一个排气后处理部件。该壳体限定主体部分和终止在出口开口中的出口部分。该方法还包括如下步骤：通过将排气流引导通过出口部分来增强排气流的混合，该出口部分具有从主体部分朝向出口开口减小的直径；对通过取样管的多个开口的排气流的各部分取样，该取样管定位在出口部分内并且在出口部分的内壁的相对两侧之间延伸，以及使用NOx传感器来测量排气流的NOx水平，该NOx传感器与取样管的内部流体连通。附图说明图1是根据本专利技术的包括多个排气后处理部件的示例性发动机系统的示意图；图2是根据本专利技术各个方面的包括一个或多个图1所示排气后处理部件的排气后处理系统的示例性实施例；图3是包括锥形出口的图2所示排气后处理的示例性出口的侧向立体图；图4是图3所示锥形出口的后向立体图；以及图5是支承在前述附图的示例性出口内的示例性取样管的前向立体图。具体实施方式参见图1，示出根据本专利技术的发动机系统10的示意图。发动机系统10包括内燃机12，该内燃机出于说明起见并且并非限制地是四冲程压缩点火式发动机，并且包括发动机组14，该发动机组14限定多个燃烧室或汽缸16。内燃机12可以是任何类型的发动机(例如，内部燃烧、气体、柴油、汽油燃料、天然气、丙烷等)，可具有任何尺寸、具有任何数量的汽缸、任何类型的燃烧室(例如，圆柱形、旋转火花点火、压缩点火、4冲程以及2冲程等等)并且呈任何配置(例如，“V”、直列式、径向等等)。内燃机12也可用在各种应用中，例如包括陆地和海上应用。在示例性内燃机12中，示出六个燃烧室16；然而，本领域技术人员会意识到的是，任何数量的燃烧室16会是适用的。内燃机12还可包括进气歧管18和排气歧管20，该进气歧管与燃烧室16连通并且能够将空气提供给内燃机12，且该排气歧管也与燃烧室16连通并且能够将废气从发动机组14排出。一般地说，发动机系统10包括进气导管22或通道以及排气导管26或通道，该进气导管从空气入口24延伸至进气歧管18，且排气导管从排气歧管20延伸至排气出口28。根据一些实施例，废气再循环(EGR)导管30或通道可具有入口32和出口34，该入口与排气导管26流体连通，而该出口与进气导管22流体连通，且该废气再循环(EGR)导管可提供用于供通过排气导管26排出的一部分排气经由进气导管22重新行进至进气歧管18的通路。发动机系统10还可包括标准设计的涡轮增压器，通常以40示出。涡轮增压器40可包括压缩机42，该压缩机沿着进气导管22设置并且经由轴46连接于沿着排气导管26设置的涡轮机44。离开排气歧管20的废气通过排气导管26并且通至涡轮机44的机轮以使其旋转。机轮的旋转使得轴46转动，这进而使得压缩机42的机轮转动。压缩机机轮的旋转通过进气导管22吸入环境空气并且对该环境空气进行压缩。发动机系统10还包括沿着排气导管26设置的排气后处理系统50。利用压缩点火发动机的大部分机器采用一个或多个排气后处理系统来减少NOx和PM排放物。例如，大部分柴油发动机使用柴油颗粒过滤器来减少PM排放物或烟尘。此外，许多柴油发动机使用选择性催化还原(SCR)来将排气流中的NOx、引起污染的烟雾以及温室气体转换为诸如氮气和水蒸气之类的无害成分。此种后处理系统在适当地工作时、用于将NOx和PM排放物减少至相对较低的水平。根据示例性实施例，发动机系统10可包括多个排气后处理部件，这些排气后处理部件可封装在一起或单独地限定排气后处理系统50，例如在图2中示出的一个排气后处理系统。例如，排气后处理系统50可包括基于催化剂的装置52，该基于催化剂的装置也可称为排气后处理部件。基于催化剂的装置52可包括催化剂，该催化剂配置成例如经由氧化或还原将由内燃机12产生的废气的一种或多种气态组分转换为待排放到环境中的更环境友好的气体和/或化合物。例如，催化剂可配置成化学地改变排气流的至少一种成分。基于催化剂的装置52可配置成用于一种或多种各种类型的转换，例如选择性催化还原(SCR)、柴油氧化(例如，柴油氧化催化剂，DOC)和/或氮氧化物的吸收(NOx；例如，NOx吸收器)。排气后处理系统50还可包括诸如柴油颗粒过滤器(DPF)54的颗粒捕集器，该颗粒捕集器也可称为排气后处理部件。DPF54可包括任何类型的后处理装置，该后处理装置配置成从内燃机12的排气流中去除一种或多种类型的颗粒物质，例如烟尘和/或粉尘。DPF54可包括过滤介质，该过滤介质配置成在废气流通过该过滤介质时捕集颗粒物质。过滤介质可由网状材料、多孔陶瓷材料(例如，堇青石)或者任何其它材料和/或适合于捕集颗粒物质的配置构成。还可设有诸如众所周知的主动和/或被动再生装置的再生装置，以周期性地或持续地氧化DPF54中的经捕集颗粒物质。也可统称为后处理部件的再生系统总地以56示出。应意识到的是，发动机系统10可包括任何数量的/或组合的排气后处理部件用以处理或以其它方式影响排气，并且此外，任何一个本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种排气后处理系统，包括：壳体，所述壳体包括至少一个排气后处理部件，且所述壳体限定主体部分和终止在出口开口中的出口部分；所述出口部分在直径上从所述主体部分朝向所述出口开口减小；取样管，所述取样管定位在所述出口部分内并且在所述出口部分的内壁的相对两侧之间延伸，且所述取样管具有面向所述主体部分的多个开口；以及NOx传感器，所述NOx传感器与所述取样管的内部流体连通。
【技术特征摘要】
2016.11.17 US 15/353,9601.一种排气后处理系统，包括：壳体，所述壳体包括至少一个排气后处理部件，且所述壳体限定主体部分和终止在出口开口中的出口部分；所述出口部分在直径上从所述主体部分朝向所述出口开口减小；取样管，所述取样管定位在所述出口部分内并且在所述出口部分的内壁的相对两侧之间延伸，且所述取样管具有面向所述主体部分的多个开口；以及NOx传感器，所述NOx传感器与所述取样管的内部流体连通。2.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中，所述NOx传感器定位在距所述至少一个排气后处理部件的出口六英寸内。3.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中，所述至少一个排气后处理部件是选择性催化还原部件。4.根据权利要求3所述的排气后处理系统，其中，所述壳体还包括至少一个柴油颗粒过滤器。5.根据权利要求3所述的排气后处理系统，其中，所述NOx传感器定位在距所述选择性催化还原部件的出口两英寸内。6.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中，所述取样管包括沿着所述取样管的长度隔开的至少...
【专利技术属性】
技术研发人员：Y·伊，B·巴勒亚，E·P·斯帕思，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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