用于越野車的排氣系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】用于越野車的排氣系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)交叉參考
[0002]本申請(qǐng)要求2012年11月30日提交的題目為“EXHAUST SYSTEM FOR AN OFF-ROADVEHICLE”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)N0.61/732，073的優(yōu)先權(quán)，所述美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)N0.61/732，073的全部?jī)?nèi)容被納入本文加以參考。
【背景技術(shù)】
[0003]本發(fā)明大體涉及帶有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的越野車，并且更具體地涉及構(gòu)造成引導(dǎo)排氣從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)流出的排氣系統(tǒng)。
[0004]某些越野車由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)并且產(chǎn)生尾氣。尾氣可以包括不良的副產(chǎn)品，諸如氮氧化物(NOx)、一氧化碳、以及微粒物質(zhì)。政府規(guī)章已經(jīng)持續(xù)地降低這些副產(chǎn)品的可接受濃度，尤其是與NOx和NH3相關(guān)的可接受濃度。某些越野車包括通過(guò)定位于排氣系統(tǒng)內(nèi)的傳感器監(jiān)測(cè)副產(chǎn)品濃度的排氣系統(tǒng)。這些傳感器可以被連接至用于處理和/或儲(chǔ)存來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)的電子控制單元(ECU)。ECU由于低操作電壓而可以定位于緊靠傳感器。因此，ECU可以定位于排氣系統(tǒng)的不良熱區(qū)域內(nèi)。額外地，被用于監(jiān)測(cè)尾氣中的排放物的傳感器易受到水分的影響。例如，進(jìn)入排放煙道的水(例如來(lái)自雨水)可以接觸傳感器，因此干擾排放物測(cè)量。
[0005]此外，外來(lái)的碎片可能在排氣系統(tǒng)內(nèi)堆積，因此干擾構(gòu)造成冷卻排氣系統(tǒng)的空氣流。因此，排氣系統(tǒng)的某些部分可能不期望地變熱。排氣系統(tǒng)過(guò)熱可能增加排放部件的磨損和/或降低排氣系統(tǒng)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]以下概述與最初聲明的發(fā)明范圍一致的某些實(shí)施例。這些實(shí)施例并非意在限制所聲明的發(fā)明的范圍，而這些實(shí)施例僅意在提供本發(fā)明的可能的形式的簡(jiǎn)要概況。事實(shí)上，本發(fā)明可以包含與下列實(shí)施例類似的或不同的多種形式。
[0007]在第一實(shí)施例中，一種用于越野車的排氣系統(tǒng)包括:構(gòu)造成釋放尾氣的出口端口 ；圍繞出口端口布置的出口煙道，其中，出口煙道的至少一部分與出口端口徑向地間隔開(kāi)，以形成介于出口煙道和出口端口之間的間隙。出口煙道構(gòu)造成弓I導(dǎo)尾氣從出口端口朝向出口煙道的遠(yuǎn)側(cè)端部流動(dòng)。排氣系統(tǒng)還包括:排放護(hù)罩，所述排放護(hù)罩緊靠出口煙道或聯(lián)接至出口煙道，并且包括至少一個(gè)開(kāi)口 ；以及布置于排放護(hù)罩內(nèi)的電子控制單元(ECU)。間隙構(gòu)造成建立從所述至少一個(gè)開(kāi)口至出口煙道的在出口端口下游的區(qū)域的空氣流路徑，并且E⑶定位于所述至少一個(gè)開(kāi)口和間隙之間的空氣流路徑內(nèi)，以有利于ECU的冷卻。
[0008]在第二實(shí)施例中，一種用于越野車的排氣系統(tǒng)包括:具有主體和從主體向上延伸的出口端口的殼體，其中，出口端口構(gòu)造成釋放尾氣，并且主體徑向向外地延伸越過(guò)出口端口。排氣系統(tǒng)還包括:聯(lián)接至出口端口并且構(gòu)造成監(jiān)測(cè)尾氣的至少一種成分的水平的傳感器。排氣系統(tǒng)還包括:圍繞出口端口布置的出口煙道，其中，出口煙道的至少一部分與出口端口徑向地間隔開(kāi)，以形成介于出口煙道和出口端口之間的間隙。出口煙道包括:徑向向外地延伸越過(guò)殼體的主體的基部；以及從基部向上延伸的管道；其中，基部?jī)A斜遠(yuǎn)離管道。間隙構(gòu)造成有利于水分從管道的內(nèi)表面流動(dòng)至基部的內(nèi)表面?；繕?gòu)造成引導(dǎo)水分遠(yuǎn)離出口端口和傳感器至主體徑向外部的區(qū)域。
[0009]在第三實(shí)施例中，一種用于越野車的排氣系統(tǒng)包括:構(gòu)造成釋放排放氣體的出口端口；圍繞出口端口布置的出口煙道，其中，出口煙道的至少一部分與出口端口徑向地間隔開(kāi)，以形成介于出口煙道和出口端口之間的間隙。出口煙道構(gòu)造成引導(dǎo)尾氣從出口端口朝向出口煙道的遠(yuǎn)側(cè)端部流動(dòng)。排氣系統(tǒng)還包括:具有至少一個(gè)開(kāi)口的排放護(hù)罩；以及電子控制單元(ECU)。所述至少一個(gè)開(kāi)口構(gòu)造成將空氣從排氣系統(tǒng)外部吸入、通過(guò)間隙并進(jìn)入出口煙道在出口端口下游的區(qū)域內(nèi)，以建立在E⑶上方的冷卻空氣流。
【附圖說(shuō)明】
[0010]當(dāng)參考附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)勢(shì)將變得更易理解，其中全部附圖中類似的附圖標(biāo)記代表類似的部件，其中:
[0011]圖1為采用排氣系統(tǒng)的越野工作車的實(shí)施例的立體圖。
[0012]圖2為可以被使用于圖1的越野工作車中的排氣系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖。
[0013]圖3為可以被使用于圖1的越野工作車中的排氣系統(tǒng)的實(shí)施例的立體圖。
[0014]圖4為圖3的排氣系統(tǒng)的部分剖視圖，示出出口端口、傳感器、和電子控制單元的放置。
[0015]圖5為圖3的排氣系統(tǒng)的剖視圖，示出穿過(guò)排氣系統(tǒng)的空氣流路徑。
[0016]圖6為圖3的排氣系統(tǒng)的剖視圖，示出穿過(guò)排氣系統(tǒng)的水流動(dòng)路徑。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下將描述本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)特定的實(shí)施例。為了提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)潔描述，在本說(shuō)明書(shū)中可能不描述實(shí)際實(shí)施方式的所有特征。應(yīng)當(dāng)理解的是在任何這種實(shí)際實(shí)施方式的研制中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，必須做出大量針對(duì)特定實(shí)施方式的決定以實(shí)現(xiàn)研制者的特定目標(biāo)，諸如符合系統(tǒng)相關(guān)的和商業(yè)相關(guān)的限制條件的目標(biāo)，并且所述目標(biāo)可能一個(gè)實(shí)施方式與另一個(gè)實(shí)施方式不同。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是雖然這樣的研制工作可能為復(fù)雜并且耗時(shí)的，但是對(duì)于從本發(fā)明受益的本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是設(shè)計(jì)、制作、和生產(chǎn)的常規(guī)保證。
[0018]當(dāng)介紹本發(fā)明的多種實(shí)施例的元件時(shí)，冠詞“一個(gè)”、“一種”、“該”、和“所述”意為存在元件中的一個(gè)或多個(gè)。術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”、和“具有”意為包容性的并且意為可能存在除了已列出的元件之外的其他元件。操作參數(shù)和/或環(huán)境狀態(tài)的任何示例并非排除本實(shí)施例的其他參數(shù)/狀態(tài)。
[0019]本發(fā)明的多種實(shí)施例包括用于越野車的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)。為了監(jiān)測(cè)已排出的副產(chǎn)品(例如NOx和NH3)的濃度，排氣系統(tǒng)可以使用一個(gè)或多個(gè)傳感器和電子控制單元(ECU)。由于在傳感器和ECU中使用低電壓，因此ECU可以被放置于緊靠傳感器以增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度并且減少線路疲勞。然而，將ECU靠近傳感器放置可使得ECU暴露于排氣系統(tǒng)不期望的熱區(qū)域。額外地，進(jìn)入排氣系統(tǒng)內(nèi)的水分可能干擾濕敏型傳感器。此外，碎片可能進(jìn)入排氣系統(tǒng)，由此干擾冷卻氣體流并且提高排氣溫度。
[0020]公開(kāi)的實(shí)施例提供一種用于越野車的排氣系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)包括構(gòu)造成釋放尾氣的出口端口和圍繞出口端口布置的出口煙道，其中出口煙道的至少一部分與出口端口徑向地間隔開(kāi)以形成介于出口煙道和出口端口之間的間隙。出口煙道構(gòu)造成引導(dǎo)尾氣從出口端口朝向出口煙道的遠(yuǎn)側(cè)端部流動(dòng)。排氣系統(tǒng)還包括緊靠出口煙道或聯(lián)接至出口煙道且包括至少一個(gè)開(kāi)口的排放護(hù)罩以及布置于排放護(hù)罩內(nèi)的電子控制單元(ECU)。間隙構(gòu)造成建立從所述至少一個(gè)開(kāi)口至在出口端口下游的出口煙道區(qū)域的空氣流路徑，并且E⑶定位在介于所述至少一個(gè)開(kāi)口和間隙之間的空氣流路徑內(nèi)以有利于ECU的冷卻。通過(guò)已脫離的出口煙道和出口端口，排氣系統(tǒng)利用文丘里效應(yīng)以創(chuàng)造排氣系統(tǒng)中的低壓力區(qū)域。低壓力區(qū)域?qū)⑤^冷的周圍空氣從排氣系統(tǒng)外部抽取穿過(guò)到排氣系統(tǒng)內(nèi)。穿過(guò)排氣系統(tǒng)的空氣流在電子部件上方流動(dòng)以保持其冷卻。除了其冷卻效應(yīng)之外，空氣流還攜帶走在排氣系統(tǒng)中收集的碎片。
[0021]另一個(gè)實(shí)施例提供用于越野車的排氣系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)包括具有主體和從主體向上延伸的出口端口的殼體，其中出口端口構(gòu)造成釋放尾氣，并且主體徑向地向外延伸越過(guò)出口端口。排氣系統(tǒng)還包括聯(lián)接至出口端口并且構(gòu)造成監(jiān)測(cè)尾氣的至少一種成分的水平的傳感器。排氣系統(tǒng)還包括圍繞出口端口布置的出口煙道，其中出口煙道的至少一部分與出口端口徑向地間隔開(kāi)以形成介于出口煙道和出口端口之間的間隙。出口煙道包括徑向地向外延伸越過(guò)殼體的主體的基部、以及從基部向上延伸的管道，其中基部與管道成一定角度。間隙構(gòu)造成有利于水分從管道的內(nèi)表面流動(dòng)至基部的內(nèi)表面?；繕?gòu)造成引導(dǎo)水分遠(yuǎn)離出口端口和傳感器至主體徑向外部的區(qū)域。通過(guò)沿出口煙道的側(cè)面向下導(dǎo)引水分至排氣系統(tǒng)之外，已脫離的出口煙道和出口端口將水分保持于出口端口之外且遠(yuǎn)離濕敏型傳感器。
[0022]圖1為采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)14的越野工作車10的實(shí)施例的立體圖。在某些實(shí)施例中，越野車10可以為拖拉機(jī)、工作車、或者可以結(jié)合用于柴油