排气后处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及一种发动机、发动机部件和发动机系统，特别涉及一种排废气后处理系统。
【背景技术】
[0002]发动机可利用排气后处理系统(exhaust aftertreatment system)来控制受管制废气排出物或排放物。在一些实例中，排气后处理系统可利用安装到发动机的主机座或机体的支撑结构而水平悬置在发动机上方，或者可由用螺栓固定到支撑发动机的平台的结构来支撑。另外，消声器可联接到垂直排气口。然而，与受更严格的排放物要求强制的较大处理系统结合的标准尺寸发动机舱(engine cab)需要增加的催化剂容量。在增加的空间使用需求下这种可用空间的约束可能产生封装问题。例如，可能需要较高的发动机舱以容纳必需的催化剂体积和排气后处理系统的前部区域。但是，较高的发动机舱可能是不可行的(因为例如机车可能不适于穿过某一高度水平下的隧道)。
[0003]可能希望具有不同于当前可用的那些的系统和方法。
【发明内容】
[0004]在一个实施例中，一种排气后处理系统包括支撑平台和联接到所述支撑平台的一个或多个隔离支腿(isolated leg)。所述排气后处理系统进一步包括由所述一个多个隔离支腿支撑在所述支撑平台上方的一个或多个催化剂单元(catalysts)。后处理出口歧管(aftertreatment outlet manifold)可联接到所述一个或多个催化剂单元。
[0005]其中，所述后处理出口歧管大体上呈矩形并且限定沿所述后处理出口歧管的侧壁排布的一个或多个水平通风口，并且进一步包括联接到所述后处理出口歧管的顶部表面的实心封盖。
[0006]其中，所述一个或多个催化剂单元被布置成彼此平行，并且设置在顶板与底板之间以形成垂直催化剂阵列。
[0007]所述排气后处理系统进一步包括联接到所述底板的过渡连接件和联接到所述过渡连接件的底部的柔性管道，所述柔性管道能够联接到排气源并且所述过渡连接件适于将排气输送到所述一个或多个催化剂单元中的每一个。
[0008]其中，所述一个或多个隔离支腿中的每一个包括隔振器部分和支撑构件部分，其中每个隔振器部分的第一端联接到所述底板并且每个隔振器部分的第二端联接到所述支撑构件部分，所述支撑构件部分包括一个或多个支撑腿。
[0009]其中，每个隔振器部分的所述第一端直接联接到所述垂直催化剂阵列的所述顶板的底面，并且其中多个隔离支腿中的第一隔离支腿的所述隔振器部分联接到所述顶板的第一侧并且所述多个隔离支腿中的第二隔离支腿的所述隔振器部分联接到所述顶板的第二侦牝所述第二侧与所述第一侧相对。
[0010]其中，每个隔振器部分包括定位在两个联接平台之间的至少一个隔振器。[0011 ] 其中，所述后处理出口歧管沿所述垂直催化剂阵列的所述顶板的外周长直接联接到所述顶板的顶面。
[0012]其中，所述一个或多个催化剂单元包括六个六边形的氧化催化剂罐，所述六个氧化催化剂罐垂直排列在阵列内，以使空气流穿过所述一个或多个催化剂单元并到达所述后处理出口歧管。
[0013]在另一个实施例中，一种套件包括催化剂阵列、后处理出口歧管、第一隔离支腿以及第二隔离支腿；所述催化剂阵列包括一个或多个催化剂单元；所述后处理出口歧管包括多个侧壁、封盖和定位在所述侧壁中的一个或多个中的通风口 ；所述第一隔离支腿包括一个或多个第一隔振器和一个或多个第一支撑腿；所述第二隔离支腿包括一个或多个第二隔振器和一个或多个第二支撑腿；其中所述第一隔离支腿和所述第二隔离支腿配置成通过它们的相应支撑腿联接到发动机或所述发动机的涡轮增压器，并且由此支撑所述后处理出口歧管和将所述后处理出口歧管与振动隔呙。
[0014]其中，所述催化剂阵列包括顶部安装板和底部安装板，并且其中所述一个或多个催化剂单元彼此平行地定位在所述顶部安装板与所述底部安装板之间并且与所述顶部安装板和所述底部安装板的外边缘间隔开。
[0015]其中，所述后处理出口歧管大体上呈矩形并且所述后处理出口歧管的所述多个侧壁包括四个侧壁，其中所述四个侧壁中的仅三个包括所述通风口，并且其中所述后处理出口歧管的底部包括适于联接到所述催化剂阵列的所述顶部安装板的一个或多个安装孔。
[0016]其中，所述第一隔离支腿的所述一个或多个第一隔振器和所述第二隔离支腿的所述一个或多个第二隔振器中的每一个包括适于联接到所述催化剂阵列的所述顶部安装板的催化剂阵列安装平台，并且其中所述第一隔离支腿的所述一个或多个第一支撑腿和所述第二隔离支腿的所述一个或多个第二支撑腿中的每一个包括支撑件安装平台。
[0017]所述套件进一步包括柔性管道，所述柔性管道包括围绕所述柔性管道的底部周长的第一安装凸缘和围绕所述柔性管道的顶部周长的第二安装凸缘，所述第一安装凸缘适于联接到涡轮增压器的出口的消声器安装平台。
[0018]所述套件还进一步包括过渡连接件，所述过渡连接件包括围绕所述过渡连接件的周长的顶部安装表面和内部安装凸缘，所述顶部安装表面适于联接到所述催化剂阵列的所述底部安装板并且所述内部安装凸缘适于联接到所述柔性管道的所述第二安装凸缘。
[0019]在又一个实施例中，一种用于车辆的系统包括发动机舱、发动机、可操作地联接到所述发动机且安装到所述整合前端的涡轮增压器、排气后处理系统以及具有多个隔离支腿的支撑结构；所述发动机舱由顶盖组件和侧壁限定；所述发动机定位在所述发动机舱中，以使得所述发动机的纵轴与所述发动机舱的长度平行地对准，所述发动机包括整合前端；所述涡轮增压器具有相对于所述纵轴的垂直排气口 ；所述排气后处理系统垂直安装在所述涡轮增压器上方且在由所述涡轮增压器的顶部表面、所述发动机舱的所述顶盖组件和所述侧壁限定的空间内，以使得所述排气后处理系统的纵轴排布成垂直于所述发动机的所述纵轴，所述排气后处理系统包括催化剂阵列以及后处理出口歧管，所述催化剂阵列具有沿所述排气后处理系统的所述纵轴彼此平行地布置的多个催化剂单元，所述后处理出口歧管垂直联接在所述催化剂阵列上方且适于将排气用管道输送到所述发动机舱之外；所述多个隔离支腿中的每一个在第一端联接到所述催化剂阵列并且所述多个隔离支腿中的每一个在第二端联接到所述整合前端或所述涡轮增压器外壳，并且从而支撑所述排气后处理系统并将所述排气后处理系统与所述发动机产生的振动隔离。
[0020]其中，所述排气后处理系统进一步包括联接到所述涡轮增压器的所述垂直排气口的柔性管道，并且其中所述催化剂阵列通过过渡连接件垂直联接在所述柔性管道上方。
[0021]其中，所述排气后处理系统进一步包括联接到所述后处理出口歧管的侧壁的顶部表面的封盖。
[0022]其中，所述后处理出口歧管包括定位在所述后处理出口歧管的所述侧壁中的多个水平通风口。
[0023]其中，所述发动机舱的所述顶盖组件包括用于所述排气后处理系统的一部分穿过的切口，并且其中所述后处理出口歧管定位在所述顶盖组件的顶部表面外侧且垂直地在所述顶部表面上方。
[0024]其中，所述多个隔离支腿包括联接到多个支撑腿的多个隔振器，所述支撑腿联接到所述整合前端或所述涡轮增压器外壳上的一个或多个安装凸台，并且其中所述多个隔离支腿中的一个的所述第二端联接到冷却液管架的对应安装凸台。
【附图说明】
[0025]图1示出根据本发明实施例的包括废气后处理系统的发动机系统。
[0026]图2示出根据本发明实施例的发动机舱。
[0027]图3示出根据本发明实施例的排气后处理系统和相关联支撑结构的拆解部件的示意图。
[0028]图4示出根据本发明实施例的联接到涡轮增压器涡轮机的垂直排气口的排气后处理系统的组装视图。
[0029]图5-6示出根据本发明实施例的安装到发动机的整合前端的排气后处理系统支撑结构的第一实施例。
[0030]图7-8示出根据本发明实施例的安装到涡轮增压器的外壳的排气后处理系统支撑结构的第二实施例。
[0031]图9-13示出根据本发明实施例的排气后处理系统支撑结构的第三实施例。
[0032]图2-13是近似按比例绘制的。
【具体实施方式】
[0033]以下说明涉及排气后处理系统的实施例。所述后处理系统包括支撑平台、联接到所述支撑平台的至少一个隔离支腿、彼此平行地布置且通过所述隔离支腿支撑在所述支撑平台上方的一个或多个催化剂单元、以及联接在所述催化剂单元上方的后处理出口歧管。如本说明书中所使用，术语隔离意味着减弱、减少或分离。也就是说，隔离部件在被联接到振动部件时可经历减少的或无振动。
[0034]支撑平台可以是发动机的整合前端并且支撑催化剂单元的隔离支腿可联接到所述整合前端。支撑平台可以是发动机的涡轮增压器的外壳或可联接到所述外壳。支撑所述多个催化剂单元的一个或多个隔离支腿可联接到涡轮增压器外壳。在一个实施例中，支撑平台可包括整合前端和涡轮增压器外壳两者，并且隔离支腿可联接到所述整合前端并且另一个隔离支腿可联接到所述涡轮增压器外壳。在另一个实施例中，支撑平台可以是发动机的另一种类型的支撑表面。
[0035]在一个实施例中，排气后处理系统被安装到发动机并且联接到涡轮增压器的垂直排气口，如图1中所示。因此，排气后处理系统可垂直布置在涡轮增压器上方。发动机可定位在发动机舱(如图2中所示的发动机舱)内。发动机舱可包括切口，所述切口成形为允许排气后处理系统的后处理出口歧管穿过所述切口到达发动机舱外部。因此，处理过的废气可从排气后处理系统用管道输送到发动机舱外部。图3示出排气后处理系统的部件，包括催化剂阵列(catalyst array)、后处理出口歧管和具有多个隔离支腿的支撑结构。如上所述，排气后处理系统可联接到涡轮增压器的垂直排气口，如图4中所示。图5-6示出排出后处理系统在发动机的涡轮增压器出口和整合前端上的安装布置的第一实施例。图7-8示出排出后处理系统在涡轮增压器出口和涡轮增压器外壳外部上的安装布置的第二实施例。图9-13示出用于排气后处理系统的安装布置和支撑结构的第三实施例。
[0036]本说明书中所描述的方法可用于各种发动机类型和各种发动机驱动的系统。这些系统中的一些可为固定的，而其他系统可为在半移动式平台或移动式平台上。可在工作周期之间对半移动式平台进行重新定位，如安装在平板拖车上。移动式平台包括自行推进的车辆。此类车辆可包括道路运输车辆以及采矿设备、船舶、轨道车辆和其他非公路车辆(0HV)ο
[0037]在进一步讨论排气后处理系统和支撑结构之前，公开了所述排气后处理系统和支撑结构可安装在其中的发动机系统的示例性实施例。例如，图1示出带有发动机104的发动机系统100。所述发动机从进气通道114接收用于燃烧的进入空气。进气管可以是供气体流过以进入发动机的任何合适的一根或多根导管。例如，所述进气管可包括进气歧管115、进气通道等。所述进气管从过滤来自发动机外部的空气的空气过滤器(未示出)接收环境空气。由发动机中的燃烧产生的废气被供应到排气管，如排气通道116。所述排气管或排气通