Система смешивания выхлопных газов (варианты)
Предложены устройство и система. Система может содержать перфорированную перегородку, расположенную в потоке выхлопных газов ниже по потоку от камер(ы) сгорания. Перегородка может разделять поток выхлопных газов радиально и продольно. Поверхность смешивания может быть соединена с перфорированной перегородкой, которая может определять тракт в потоке выхлопных газов для сообщения завихрения потоку выхлопных газов. (Фиг. 1)
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.
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.
