[发明专利]强制排气扩散器

说明书

本文公开了系统、方法和装置，其包括排气系统和所述排气系统外部的空气源，所述空气源被构造为强制附加空气进入发动机下游的排气流中；以及用以帮助将冷空气与排气混合的后处理系统。所述强制空气与所述排气的混合的量和时间可由电子控制器确定，使得响应于一个或多个预定操作条件和/或预期操作条件提供混合空气。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年8月8日提交的美国临时申请序列号62/035,143的申请日的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本文公开了用于使用来自鼓风机的环境空气冷却尾管处或尾管附近的排气的系统、方法和装置。

背景技术

在标称内燃机操作条件下，离开尾管的排气的温度高于环境温度。由于在发动机中发生的燃烧事件，这种状况在预期之中。随着后处理系统的添加，排气温度必须周期地增加到由标称发动机操作引起的排气温度之上，以帮助维持后处理系统的正确操作和效率。持续时间和温度高于标称值的增加取决于后处理装置的类型、在特定后处理装置的构造中使用的材料和待除去的污染物的类型和量以及其它因素。

排气出口温度的增加可影响位于排气出口周围的物体。一些工业对具有在升高排气温度下需要某种类型的维护的后处理系统的发动机做出了重要规定。在某些位置，出于安全原因，来自排气系统的温度必须保持低于特定阈值。这些系统必须停止使用，并且在升高排气温度维护活动期间移动至特定位置以进行监测。

机械扩散器已经被设计为帮助将新鲜环境空气与排气混合以降低排气的温度。空气与排气的混合效果由通过装置的排气流量决定，从而阻碍了将排气出口温度可靠地降低至低于特定排气流量阈值的能力。此外，机械扩散器增加发动机上的背压，从而增加泵送损失且负面地影响燃料经济性。虽然较大扩散器可缓减这些问题中的一些，但是大扩散器增加了封装的覆盖面积和困难。

其它系统由来自发动机的进气或通过在后处理系统的上游喷射空气来冷却排气。在这种系统中控制排气温度的能力取决于发动机操作或后处理系统的温度要求，从而也阻碍了将排气出口温度可靠地降低至低于特定阈值的能力。因此，需要进一步改进控制排气出口温度。

发明内容

本文公开了系统、方法和装置，其包括排气系统以及排气系统和进气系统外部的空气源，所述空气源被构造为强制附加空气扩散至发动机下游的排气流中；以及用以帮助将冷空气与排气流混合的后处理系统。强制空气与排气的混合的量和时间可由电子控制器确定，使得响应于一个或多个预定操作条件和/或预期操作条件提供混合空气。

在一个实施方案中，强制进入排气流中的空气的时间和量在后处理维护期间提供近似标称排气温度的排气出口温度。空气流可以是冷却环境空气，该冷却环境空气独立于进入空气流和排气流而被强制进入排气流中，从而允许优化对排气的冷却效果，而与发动机速度和后处理系统温度要求无关。

在其它实施方案中，系统包括利用至少一个管道连接至发动机和后处理系统下游的排气系统的鼓风机。在一个实施方案中，管道连接至尾管。其结果是，没有对排气系统添加限制，因此发动机上的背压不增加，且燃料经济性不受影响。

本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于帮助限制所要求保护的主题的范围。通过以下描述和附图，其它实施方案、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。

附图说明

图1示出用于控制排气出口区域中的排气温度的示例系统的局部示意图。

图2示出根据用于排气出口温度降低系统的示例控制的流程图。

图3示出根据另一实施方案的排气出口温度降低系统的示例控制的流程图。

具体实施方式