[发明专利]带有NOx传感器的紧凑型设计排气后处理系统

说明书

一种排气后处理系统，其包括壳体，该壳体包括至少一个排气后处理部件。该壳体限定主体部分和终止在出口开口中的出口部分。该出口部分在直径上从主体部分朝向出口开口减小。取样管定位在出口部分内并且在出口部分的内壁的相对两侧之间延伸，且取样管具有面向主体部分的多个开口。NOx传感器定位成与取样管的内部流体连通。

技术领域

本发明大体上涉及一种紧凑设计的排气后处理系统，并且更具体地涉及NOx传感器，该NOx传感器定位成与取样管流体连通，该取样管定位在排气后处理系统的出口部分的锥形部分的下游。

背景技术

由内燃机产生的有毒排放物是环境问题的对象，并且政府已推行日益严格的排放法规。由柴油发动机产生的有毒排放物例如包括碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳以及颗粒物质。虽然大多数这些废气排放物已在许多现代发动机中减少，但NOx和颗粒物质仍维持在相对较高的水平。为了减少这些有毒排放物并且遵守政府法规，已开发各种排气后处理部件，包括颗粒过滤器和催化转换器。根据特定的示例，发动机系统可包括用于处理发动机排气的柴油颗粒过滤器、柴油氧化催化剂以及选择性催化还原部件。

授予Mitchell等人的美国专利公开号2013/0213013公开了一种传感器模块，该传感器模块用于感测流过流体导管的流体的特征。该传感器模块包括取样探针，该取样探针具有至少一个取样臂，该至少一个取样臂从流体导管的侧壁部分径向地向内延伸至流体导管的中心部分，限定流体流通道并且包括多个入口孔。取样探针还包括流体井，且传感器定位在流体井的内部容积中。

应意识到的是，持续地需要使用有效且高效的装置来减少废气排放物。本发明涉及此种努力。

发明内容

在一个方面中，排气后处理系统包括壳体，该壳体包括至少一个排气后处理部件。该壳体限定主体部分和终止在出口开口中的出口部分。出口部分在直径上从主体部分朝向出口开口减小。取样管定位在出口部分内并且在出口部分的内壁的相对两侧之间延伸，且取样管具有面向主体部分的多个开口。NOx传感器定位成与取样管的内部流体连通。

在另一方面中，内燃机包括排气导管，该排气导管从内燃机延伸至排气后处理系统的入口。该排气后处理系统包括壳体，该壳体包括至少一个排气后处理部件，且该壳体限定主体部分和终止在出口开口中的出口部分。取样管定位在出口部分内并且在出口部分的内壁的相对两侧之间延伸，且取样管具有面向主体部分的多个开口。NOx传感器与取样管的内部流体连通，其中，NOx传感器定位在距至少一个排气后处理部件的出口六英寸内。

在又一方面中，提供一种使用排气后处理系统处理来自内燃机的排气的方法。该方法包括如下步骤：将来自内燃机的排气流引导通过定位在壳体内的至少一个排气后处理部件。该壳体限定主体部分和终止在出口开口中的出口部分。该方法还包括如下步骤：通过将排气流引导通过出口部分来增强排气流的混合，该出口部分具有从主体部分朝向出口开口减小的直径；对通过取样管的多个开口的排气流的各部分取样，该取样管定位在出口部分内并且在出口部分的内壁的相对两侧之间延伸，以及使用NOx传感器来测量排气流的NOx水平，该NOx传感器与取样管的内部流体连通。

附图说明

图1是根据本发明的包括多个排气后处理部件的示例性发动机系统的示意图；

图2是根据本发明各个方面的包括一个或多个图1所示排气后处理部件的排气后处理系统的示例性实施例；

图3是包括锥形出口的图2所示排气后处理的示例性出口的侧向立体图；

图4是图3所示锥形出口的后向立体图；以及

图5是支承在前述附图的示例性出口内的示例性取样管的前向立体图。

具体实施方式