用于越野车的排气系统的制作方法
【专利说明】用于越野车的排气系统
[0001]相关申请交叉参考
[0002]本申请要求2012年11月30日提交的题目为“EXHAUST SYSTEM FOR AN OFF-ROADVEHICLE”的美国临时专利申请序列号N0.61/732，073的优先权，所述美国临时专利申请序列号N0.61/732，073的全部内容被纳入本文加以参考。
【背景技术】
[0003]本发明大体涉及带有柴油发动机的越野车，并且更具体地涉及构造成引导排气从柴油发动机流出的排气系统。
[0004]某些越野车由柴油发动机发动并且产生尾气。尾气可以包括不良的副产品，诸如氮氧化物(NOx)、一氧化碳、以及微粒物质。政府规章已经持续地降低这些副产品的可接受浓度，尤其是与NOx和NH3相关的可接受浓度。某些越野车包括通过定位于排气系统内的传感器监测副产品浓度的排气系统。这些传感器可以被连接至用于处理和/或储存来自传感器的数据的电子控制单元(ECU)。ECU由于低操作电压而可以定位于紧靠传感器。因此，ECU可以定位于排气系统的不良热区域内。额外地，被用于监测尾气中的排放物的传感器易受到水分的影响。例如，进入排放烟道的水(例如来自雨水)可以接触传感器，因此干扰排放物测量。
[0005]此外，外来的碎片可能在排气系统内堆积，因此干扰构造成冷却排气系统的空气流。因此，排气系统的某些部分可能不期望地变热。排气系统过热可能增加排放部件的磨损和/或降低排气系统效率。
【发明内容】
[0006]以下概述与最初声明的发明范围一致的某些实施例。这些实施例并非意在限制所声明的发明的范围，而这些实施例仅意在提供本发明的可能的形式的简要概况。事实上，本发明可以包含与下列实施例类似的或不同的多种形式。
[0007]在第一实施例中，一种用于越野车的排气系统包括:构造成释放尾气的出口端口 ；围绕出口端口布置的出口烟道，其中，出口烟道的至少一部分与出口端口径向地间隔开，以形成介于出口烟道和出口端口之间的间隙。出口烟道构造成弓I导尾气从出口端口朝向出口烟道的远侧端部流动。排气系统还包括:排放护罩，所述排放护罩紧靠出口烟道或联接至出口烟道，并且包括至少一个开口 ；以及布置于排放护罩内的电子控制单元(ECU)。间隙构造成建立从所述至少一个开口至出口烟道的在出口端口下游的区域的空气流路径，并且E⑶定位于所述至少一个开口和间隙之间的空气流路径内，以有利于ECU的冷却。
[0008]在第二实施例中，一种用于越野车的排气系统包括:具有主体和从主体向上延伸的出口端口的壳体，其中，出口端口构造成释放尾气，并且主体径向向外地延伸越过出口端口。排气系统还包括:联接至出口端口并且构造成监测尾气的至少一种成分的水平的传感器。排气系统还包括:围绕出口端口布置的出口烟道，其中，出口烟道的至少一部分与出口端口径向地间隔开，以形成介于出口烟道和出口端口之间的间隙。出口烟道包括:径向向外地延伸越过壳体的主体的基部；以及从基部向上延伸的管道；其中，基部倾斜远离管道。间隙构造成有利于水分从管道的内表面流动至基部的内表面。基部构造成引导水分远离出口端口和传感器至主体径向外部的区域。
[0009]在第三实施例中，一种用于越野车的排气系统包括:构造成释放排放气体的出口端口；围绕出口端口布置的出口烟道，其中，出口烟道的至少一部分与出口端口径向地间隔开，以形成介于出口烟道和出口端口之间的间隙。出口烟道构造成引导尾气从出口端口朝向出口烟道的远侧端部流动。排气系统还包括:具有至少一个开口的排放护罩；以及电子控制单元(ECU)。所述至少一个开口构造成将空气从排气系统外部吸入、通过间隙并进入出口烟道在出口端口下游的区域内，以建立在E⑶上方的冷却空气流。
【附图说明】
[0010]当参考附图阅读以下详细描述时本发明的这些和其他特征、方面和优势将变得更易理解，其中全部附图中类似的附图标记代表类似的部件，其中:
[0011]图1为采用排气系统的越野工作车的实施例的立体图。
[0012]图2为可以被使用于图1的越野工作车中的排气系统的实施例的示意图。
[0013]图3为可以被使用于图1的越野工作车中的排气系统的实施例的立体图。
[0014]图4为图3的排气系统的部分剖视图，示出出口端口、传感器、和电子控制单元的放置。
[0015]图5为图3的排气系统的剖视图，示出穿过排气系统的空气流路径。
[0016]图6为图3的排气系统的剖视图，示出穿过排气系统的水流动路径。
【具体实施方式】
[0017]以下将描述本发明的一个或多个特定的实施例。为了提供这些实施例的简洁描述，在本说明书中可能不描述实际实施方式的所有特征。应当理解的是在任何这种实际实施方式的研制中，如在任何工程或设计项目中，必须做出大量针对特定实施方式的决定以实现研制者的特定目标，诸如符合系统相关的和商业相关的限制条件的目标，并且所述目标可能一个实施方式与另一个实施方式不同。此外，应当理解的是虽然这样的研制工作可能为复杂并且耗时的，但是对于从本发明受益的本领域的技术人员来说将是设计、制作、和生产的常规保证。
[0018]当介绍本发明的多种实施例的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”、和“所述”意为存在元件中的一个或多个。术语“包括”、“包含”、和“具有”意为包容性的并且意为可能存在除了已列出的元件之外的其他元件。操作参数和/或环境状态的任何示例并非排除本实施例的其他参数/状态。
[0019]本发明的多种实施例包括用于越野车的柴油发动机的排气系统。为了监测已排出的副产品(例如NOx和NH3)的浓度，排气系统可以使用一个或多个传感器和电子控制单元(ECU)。由于在传感器和ECU中使用低电压，因此ECU可以被放置于紧靠传感器以增强信号强度并且减少线路疲劳。然而，将ECU靠近传感器放置可使得ECU暴露于排气系统不期望的热区域。额外地，进入排气系统内的水分可能干扰湿敏型传感器。此外，碎片可能进入排气系统，由此干扰冷却气体流并且提高排气温度。
[0020]公开的实施例提供一种用于越野车的排气系统，所述排气系统包括构造成释放尾气的出口端口和围绕出口端口布置的出口烟道，其中出口烟道的至少一部分与出口端口径向地间隔开以形成介于出口烟道和出口端口之间的间隙。出口烟道构造成引导尾气从出口端口朝向出口烟道的远侧端部流动。排气系统还包括紧靠出口烟道或联接至出口烟道且包括至少一个开口的排放护罩以及布置于排放护罩内的电子控制单元(ECU)。间隙构造成建立从所述至少一个开口至在出口端口下游的出口烟道区域的空气流路径，并且E⑶定位在介于所述至少一个开口和间隙之间的空气流路径内以有利于ECU的冷却。通过已脱离的出口烟道和出口端口，排气系统利用文丘里效应以创造排气系统中的低压力区域。低压力区域将较冷的周围空气从排气系统外部抽取穿过到排气系统内。穿过排气系统的空气流在电子部件上方流动以保持其冷却。除了其冷却效应之外，空气流还携带走在排气系统中收集的碎片。
[0021]另一个实施例提供用于越野车的排气系统，所述排气系统包括具有主体和从主体向上延伸的出口端口的壳体，其中出口端口构造成释放尾气，并且主体径向地向外延伸越过出口端口。排气系统还包括联接至出口端口并且构造成监测尾气的至少一种成分的水平的传感器。排气系统还包括围绕出口端口布置的出口烟道，其中出口烟道的至少一部分与出口端口径向地间隔开以形成介于出口烟道和出口端口之间的间隙。出口烟道包括径向地向外延伸越过壳体的主体的基部、以及从基部向上延伸的管道，其中基部与管道成一定角度。间隙构造成有利于水分从管道的内表面流动至基部的内表面。基部构造成引导水分远离出口端口和传感器至主体径向外部的区域。通过沿出口烟道的侧面向下导引水分至排气系统之外，已脱离的出口烟道和出口端口将水分保持于出口端口之外且远离湿敏型传感器。
[0022]图1为采用柴油发动机排气系统14的越野工作车10的实施例的立体图。在某些实施例中，越野车10可以为拖拉机、工作车、或者可以结合用于柴油