專利名稱：緊湊組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種豎直排氣系統(tǒng)和排氣聚水組件，其包括用于利用 豎直排氣系統(tǒng)的重型車輛例如其中排氣導(dǎo)管在車輛駕駛室旁邊豎直延 伸的例如卡車、拖拉機(jī)、越野設(shè)備等。
背景技術(shù)：
為了降低排放，已經(jīng)在公共汽車、卡車等的排氣系統(tǒng)中包含催化 轉(zhuǎn)換器和過濾器。如果排氣出口是豎直的，則存在水例如雨、雪或者 公共汽車或卡車沖洗水可以進(jìn)入排氣系統(tǒng)上端并且向下流動以接觸催 化轉(zhuǎn)換器或者煙灰過濾器單元的可能性?？梢栽谕ǔＮ挥诖呋D(zhuǎn)換器 外表面和排氣導(dǎo)管外部本體之間的催化劑/過濾器安裝墊片例如蛭石中 吸收進(jìn)入系統(tǒng)中的水。暴露于水的安裝墊片產(chǎn)生非常低的推出力，所 述推出力是墊片將催化劑/過濾器保持在適當(dāng)位置的能力的度量。在另 一情形中，水在催化轉(zhuǎn)換器中結(jié)冰可以引起單體催化劑結(jié)構(gòu)損傷。作 為另外的問題，流過催化轉(zhuǎn)換器或者煙灰過濾器的水趨于向下沖洗顆 粒材料，在此處這種材料集中并且堵塞催化轉(zhuǎn)換器/煙灰過濾器的下表 面從而使其過早發(fā)生故障。
在朝向具有超緊湊結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的組合排氣消聲器和后處理元件以
及聚水器的組件的不懈研發(fā)努力中提出本發(fā)明。


圖l-6選自上述美國專利申請No.ll/142，085;
圖1是排氣聚水組件的側(cè)面截面視圖2是圖1中一部分的視圖并且示出可替代實(shí)施例；
圖3是排氣聚水組件的側(cè)面截面視圖3A是沿著圖3的線3A-3A的放大視圖3B是沿著圖3的線3B-3B的放大視圖4是沿著圖3的線4-4的截面視圖5是沿著圖3的線5-5的截面視圖6是沿著圖3的線6-6的截面視圖7-10選自上述美國專利申請No. 11/243,694;
圖7是后處理排氣組件的剖面透視圖8是圖7所示組件的分解透視圖9類似圖7并且示出另一實(shí)施例；
圖10是圖9組件的剖面分解透視圖11是根據(jù)本發(fā)明的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的
組件的側(cè)面截面視圖12類似圖11并且示出另一實(shí)施例； 圖13是沿著圖12的線13-13的截面視圖； 圖14類似圖ll并且示出另外的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
下面的對圖l-6的說明選自上述美國專利申請No.11/142，085。
圖1示出排氣聚水組件40，它包括沿著豎直軸線44軸向延伸并且 具有外罩側(cè)壁46的外罩42。該外罩具有下入口 48和上出口 50，下入 口 48用于通過催化轉(zhuǎn)換器或者煙灰過濾器接收來自內(nèi)燃機(jī)的廢氣，上 出口 50用于排放廢氣并且在下入口 48上方與其間隔開。內(nèi)部排氣管
52從下入口 48向上延伸并且通過在其間限定環(huán)形空間54的徑向間隙 與外罩側(cè)壁46徑向向內(nèi)間隔開。排氣管52具有通過軸向間隙58在上 出口 50下方與上出口 50豎直間隔開的頂端56。在頂端56上的穹形蓋 或者傘形物60橫跨內(nèi)部排氣管52，阻擋軸向向上經(jīng)過那里的廢氣流動， 并且阻擋水從上出口 50經(jīng)過那里軸向向下進(jìn)入內(nèi)部排氣管52的頂端 56中而是使得水徑向向外轉(zhuǎn)向并且流出到環(huán)形空間54中。排氣管52 被穿孔，如在穿孔62處所示，因此如箭頭64所示，廢氣從內(nèi)燃機(jī)和 催化轉(zhuǎn)換器通過進(jìn)入內(nèi)部排氣管52的內(nèi)部66中的下入口 48軸向向上 流動到組件40中，然后如箭頭68所示通過穿孔62徑向向外流動到環(huán) 形空間54中，接著如箭頭70所示通過環(huán)形空間54經(jīng)過穹形蓋60軸 向向上流動，接著進(jìn)入上方氣室72中，然后如箭頭74所示流動到出 口50，以通過外部排氣管76豎直地軸向向上排放。
下環(huán)形凸緣78具有內(nèi)部周邊80和外部周邊82，內(nèi)部周邊80位于 內(nèi)部排氣管52處并且限定下入口 48，外部周邊82位于外罩側(cè)壁46處 并且橫跨環(huán)形空間54和在其下端處關(guān)閉環(huán)形空間54以形成收集空間 以及可與美國專利5,321，215中的聚水器27相當(dāng)?shù)木鬯?4的。上凸 緣86具有內(nèi)部周邊88和外部周邊90，內(nèi)部周邊88通過軸向間隙58 在內(nèi)部排氣管52的頂端56和穹形蓋60上方與頂端56和穹形蓋60豎 直地間隔開并且限定所述上出口 50，外部周邊90位于外罩側(cè)壁46處。 穹形蓋60和上凸緣86限定上方出氣室72，它不具有穿孔的排氣管， 該穿孔的排氣管通過那里軸向延伸并且在其它情形中廢氣需被引入其 中并且在其它情形中將增加阻力，例如，在'215專利中，消除廢氣再次 通過穿孔20引入排氣管15中。上方出氣室72不受阻礙地完全占據(jù)外 罩42的橫向截面面積，而不具有通過那里軸向延伸的排氣管，例如'215 專利的15。
外部排氣管76從上環(huán)形凸緣86處的上出口 50向上延伸。在一個(gè) 實(shí)施例中，第二上環(huán)形凸緣92通過軸向間隙在上方環(huán)形凸緣86的上 方與其間隔開，該軸向間隙沿著軸向在凸緣86和92之間并且沿著徑向在外部排氣管76和外罩側(cè)壁46之間限定上方環(huán)形空間94。上環(huán)形 凸緣86和92的每一個(gè)均分別地具有在沿其軸向間隔開的方位處安裝 到外部排氣管76的內(nèi)部周邊88和96。這是期望的，因?yàn)樗峁┝思?強(qiáng)來防止排氣管76或者其延伸部的杠桿彎曲，通常在安裝排氣系統(tǒng)并 且在道路和/或引擎振動期間使用時(shí)會發(fā)生所述彎曲。在另外的實(shí)施例 中，上環(huán)形凸緣86可以具有通過那里與上方環(huán)形空間94連通的一個(gè) 或多個(gè)開口例如98以在空間94中提供共振腔室，從而消除或者抑制 指定頻率或者諧波。
在理想方面中，該系統(tǒng)的構(gòu)造將第一管52和第二管76分離和隔 開。第二管76通過其與第一管52之間的軸向間隙58與第一管52分 離并且在第一管52上方與第一管52豎直間隔開，該間隙限定在環(huán)形 空間54上方和第一管52的頂端56上方橫跨外罩42的上方出氣室72。 管76從外罩軸向向上延伸以排放廢氣。在管52的頂端56上的穹形萆 60阻擋廢氣經(jīng)過那里軸向向上流動，從而廢氣流過管52的穿孔部分(如 箭頭68所示通過穿孔62)進(jìn)入環(huán)形空間54中然后進(jìn)入氣室72并流至 管76。穹形蓋60阻擋水從其上方的管76軸向向下經(jīng)過該蓋進(jìn)入管52 的頂端56而是使水徑向向外轉(zhuǎn)向并且流出到環(huán)形空間54中。環(huán)形凸 緣78在第一管52和位于管52的頂端56下方的外罩側(cè)壁46之間橫向 延伸并且限定用于水從穹形蓋60流入環(huán)形空間54中的收集空間84。 凸緣78優(yōu)選地位于管52的下端。外罩側(cè)壁46具有位于凸緣78之上 并穿過外罩側(cè)壁的一個(gè)或多個(gè)排水孔100以用于從收集空間84排水。 如果在空間84中水分收集到排水孔100的水平，則過量的水分將從側(cè) 壁46向外排出。
在穹形蓋或者傘形物60上向外流動的一部分水分可以通過穿孔 62并且沿著管52的內(nèi)部表面向內(nèi)流動。沿著管52的內(nèi)部表面流動的 所述水分將被環(huán)104向外引導(dǎo)通過最低一行穿孔102，環(huán)104固定在管 52的內(nèi)部表面且與'215專利中的環(huán)22相當(dāng)。所述水分然后將沿著管52 的外表面流動并且被收集在收集空間或者聚水器84中?？臻g84中收 集的大多數(shù)水分將通過孔100流出，然而當(dāng)起動引擎時(shí)，收集空間或 者聚水器84中收集的任何剩余水分將被加熱和蒸發(fā)，并且蒸汽將通過 環(huán)形空間54然后向上離開組件，如箭頭70和74所示。
在理想方面中，管52和76的分離(而非如在'215專利中的單個(gè) 管15)使得第一管52可以具有與第二管76不同的直徑。這在以下應(yīng) 用中是令人期望的，即其中第二管76被限制或者要求具有一定直徑， 例如4"，以匹配系統(tǒng)要求，然而允許第一管52具有更大的直徑，例如 6"，以降低阻力、背壓，并且改進(jìn)穿過催化劑或者煙灰過濾器的流動分 布。如果管52和76是單個(gè)整體管，則其直徑應(yīng)該匹配系統(tǒng)要求，包 括出口尺寸要求，而這又將內(nèi)部排氣管的直徑限制為可能不必要地引 入阻力或者增加背壓的直徑。圖2中示出不同直徑的分離管52a和76a， 在適當(dāng)時(shí)它們使用與以上相同的附圖標(biāo)記以便理解。
第一管52沿著第一軸向中心線延伸，并且第二管76沿著第二軸 向中心線延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，如在圖1中44處所示，所述軸向中 心線相互軸向?qū)R。在另一實(shí)施例中，參見圖2，第一管52a的軸向中 心線106從第二管76a的軸向中心線108橫向偏移。這提供了裝配靈活 性，尤其在各種公共汽車應(yīng)用中遇到，在該應(yīng)用中用戶期望這種偏移 以適應(yīng)排氣系統(tǒng)中的受限隔室。
圖3-6示出包括外罩122的排氣聚水組件120，該外罩沿著豎直軸 線124軸向延伸并且具有外罩側(cè)壁126。外罩具有用于從內(nèi)燃機(jī)接收如 箭頭130所示廢氣的下入口 128，以及用于排放廢氣并且在下入口 128 上方與下入口 128間隔開的上出口 132。內(nèi)部排氣管或者外罩134從下 入口 128向上延伸并且利用在其間限定環(huán)形空間138的徑向間隙136 從外罩側(cè)壁126徑向向內(nèi)間隔開。內(nèi)部排氣管或者外罩134容納廢氣 通過其向上流動的排氣后處理元件140，例如催化劑元件和/或顆粒煙 灰過濾器。內(nèi)部排氣管134具有利用軸向間隙144在上出口 132下方 與上出口 132豎直間隔開的頂端142。穹形蓋146位于內(nèi)部排氣管134 的頂端142處并且橫跨內(nèi)部排氣管134，用于阻擋水從上出口 132經(jīng)過 穹形蓋146軸向向下進(jìn)入內(nèi)部排氣管134的頂端142中，而是使水徑 向向外轉(zhuǎn)向并且流出到環(huán)形空間138中。
內(nèi)部排氣管134具有直徑縮小的上部148，該直徑縮小的上部148 被穿孔，從而如箭頭130a所示廢氣經(jīng)過其徑向向外流動。穹形蓋146 例如如圖4和3A所示在150a、 150b等處具有圍繞它的多個(gè)開口 150， 廢氣通過這些開口向上流動，如箭頭130b所示，并且水通過這些開口 向下流動，如箭頭152所示。如箭頭152a所示，水向下流動到環(huán)形空 間138中，參見圖3、 3B。
參見圖3、 3B，下凸緣154在內(nèi)部排氣管134的下部158處具有 內(nèi)部周邊156并且限定所述下入口 128。凸緣154在外部外罩側(cè)壁126 處具有外部周邊160并且在其下端162處橫跨和關(guān)閉環(huán)形空間138以 形成水收集空間164。通過下凸緣154設(shè)置一個(gè)或多個(gè)排水孔166以用 于將水從收集空間164排出。凸緣168和170在凸緣154上方間隔開， 并且在內(nèi)部排氣管的下部158和內(nèi)部排氣管的中部174的側(cè)壁172之 間延伸。凸緣170具有穿過凸緣170而與凸緣168和170之間的空間 178連通的一個(gè)或多個(gè)開口 176，以在空間178中提供共振腔室，從而 消除或者抑制指定頻率或者諧波。水收集空間164利用其間的凸緣168 從共振腔室178密封。
參見圖3，上環(huán)形凸緣180在上出口管182處具有內(nèi)部周邊，該上 出口管182利用所述軸向間隙144在內(nèi)部排氣管134的頂端142和穹 形蓋146上方與頂端142和穹形蓋146豎直地間隔開并且限定出所述 上出口 132。凸緣180在外部外罩側(cè)壁126處具有外部周邊。另一凸緣 184也在出口管182和外罩側(cè)壁126之間延伸并且在凸緣180下方與凸 緣180間隔開。凸緣184具有穿過凸緣184而與凸緣180和184之間 的環(huán)形空間188連通的一個(gè)或多個(gè)開口 (例如186)，以在空間188中 提供共振腔室，從而消除或者抑制指定頻率或者諧波。穹形蓋146和
上凸緣限定上方出氣室144，它不具有穿孔的排氣管，該穿孔的排氣管 通過那里軸向延伸并且在其它情形中廢氣需被再次引入其中并且在其 它情形中將增加阻力。上方出氣室144不受阻礙地完全占據(jù)外罩的整 個(gè)橫向截面面積，而不具有通過那里軸向延伸的排氣管。
內(nèi)部排氣管134具有第一外部周邊的所述下部158，并且所述下部 158在下凸緣154的內(nèi)部周邊156處軸向延伸通過下凸緣154。內(nèi)部排 氣管134具有第二外部周邊的所述中部174，所述中部174從下部158 軸向向上延伸，并且在外部外罩側(cè)壁126和位于內(nèi)部排氣管134的側(cè) 壁172處的中部174的所述第二外部周邊之間至少部分地限定出所述 環(huán)形空間138。內(nèi)部排氣管134具有第三外部周邊的所述上部148，所 述上部148從中部174軸向向上延伸，并且如149所示被穿孔以使廢 氣如箭頭130a所示穿過上部148徑向向外排放。中部174的所述第二 外部周邊比下部158的所述第一外部周邊和上部148的第三外部周邊 的每一個(gè)都大。參見圖3，中間環(huán)形凸緣190在上凸緣180和下凸緣 154之間與上凸緣180和下凸緣154軸向間隔開并且在穹形蓋146下方 與穹形蓋146軸向間隔開。中間凸緣190形成于內(nèi)部排氣管134以及 所述第二外部周邊與第三外部周邊之間的過渡部分上并且還使水轉(zhuǎn)向 到環(huán)形空間138中。所述一個(gè)或多個(gè)排水孔166穿過位于下入口 128 處的下凸緣154并且從環(huán)形空間138和收集空間164排水。中間凸緣 190具有與上部148的所述第三外部周邊共同延伸的內(nèi)部周邊。中間凸 緣190具有與中部174的所述第二外部周邊共同延伸的外部周邊。穹 形蓋146具有比在內(nèi)部排氣管134的上部148處的所述第三外部周邊 更大的外部周邊192。穹形蓋146的外部周邊192大于或者等于中部 174的所述第二外部周邊。優(yōu)選地，穹形蓋146的外部周邊192位于外 部外罩側(cè)壁126處，并且穹形蓋146具有穿過穹形蓋146軸向延伸的 所述多個(gè)開口 150，并且這些開口 150在內(nèi)部排氣管134的上部148處 的所述第三外部周邊和穹形蓋146的外部周邊192之間徑向間隔開。 如上所述，例如在箭頭130b和152處，開口 150分別向上輸送廢氣并 且向下輸送水。外罩122提供第一外部外罩，其沿著豎直軸線124軸向延伸并且 具有所述第一外罩側(cè)壁126。內(nèi)部排氣管134提供第二外罩，其位于第 一外罩122中，被外罩122同軸地環(huán)繞，并且沿著豎直軸線124軸向 延伸。第二內(nèi)部外罩134具有利用在其之間限定所述環(huán)形空間138的 所述徑向間隙136與第一外罩側(cè)壁126徑向向內(nèi)間隔開的外罩側(cè)壁 172。第二內(nèi)部外罩134具有用于從內(nèi)燃機(jī)接收廢氣的所述下入口 128。 第一外部外罩122具有用于排放廢氣的所述上出口 132，并且所述上出 口 132在下入口 128上方與其間隔開。第二內(nèi)部外罩包括所述內(nèi)部排 氣管，該內(nèi)部排氣管具有從下入口 128向上延伸的所述下部158，從下 部158向上延伸并且至少部分限定所述環(huán)形空間138的所述中部174， 和從中部174向上延伸并且具有利用所述軸向間隙144在上出口 132 下方與上出口 132間隔開的所述頂端142的所述上部148。穹形蓋146 設(shè)置在內(nèi)部排氣管的所述頂端142處，橫跨內(nèi)部排氣管的上部148，并 且阻擋水從上出口 132經(jīng)過穹形蓋146軸向向下進(jìn)入內(nèi)部排氣管的頂 端142中，而是使水徑向向外轉(zhuǎn)向和流出然后通過孔150進(jìn)入環(huán)形空 間138中。內(nèi)部排氣管或者外罩134通過多個(gè)徑向輻條或者支腿194 安裝在外部外罩122中，參見圖5，所述多個(gè)徑向輻條或者支腿194也 在136處保持徑向間隙間距以提供環(huán)形空間138。
如上所述，排氣后處理元件140被容納在第二外罩134中。 一個(gè) 或多個(gè)排水孔166處于排氣后處理元件140的豎直水平下方的豎直水 平處。如圖3所示，該一個(gè)或多個(gè)排水孔166利用其間的豎直間隙在 排氣后處理元件140下方豎直間隔開。如上所述，該一個(gè)或多個(gè)排水 孔166可以設(shè)置為穿過下凸緣154?？商娲鼗蛘吡硗獾?，如在196處 虛線所示，可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)排水孔穿過外罩側(cè)壁126。排水孔166 可以如圖所示與排氣后處理元件140豎直對齊，和/或可以例如通過與 環(huán)形空間138豎直對齊而從排氣后處理元件140徑向偏移。排水孔196 在排氣后處理元件140下方豎直間隔開并且從其徑向偏移。通過相應(yīng)外罩側(cè)壁提供的環(huán)形空間138的上述內(nèi)部周邊和外部周 邊，以及相應(yīng)凸緣的所述內(nèi)部周邊和外部周邊，可以具有各種形狀， 包括柱形形狀、卵形形狀、跑道形狀以及其它閉環(huán)構(gòu)形。術(shù)語環(huán)形在 這里包括這些形狀，并且術(shù)語內(nèi)部和外部周邊包括其一致周邊形狀。 而且，各個(gè)內(nèi)部和外部周邊可以或者不可以具有相同形狀，例如內(nèi)部 周邊可以是圓形的而外部周邊是卵形的，反之亦然，如此等等。內(nèi)部 和外部周邊可以共享相同的一致豎直軸線，或者可以具有徑向或者橫 向偏移軸線。入口和出口可以共享相同的一致豎直軸線，或者可以具 有不同軸線，以及具有不同形狀和/或排列的內(nèi)部和外部周邊。入口和 出口可以如圖所示平行于豎直軸線124豎直延伸，或者可替代地可以 通過相應(yīng)外罩側(cè)壁徑向或者橫向延伸，或者可以關(guān)于豎直方向以其它 角度延伸。
下面對圖7-10的說明分別取自上述美國專利申請No.11/243，694， 圖1-4。
圖7、 8示出一種后處理排氣組件210，它具有沿著軸線213軸向 延伸的外罩212并且含有后處理元件，例如顆粒煙灰過濾器214和催 化劑元件216中的一個(gè)或者兩個(gè)。外罩具有入口 218和出口 220，它們 分別與后處理元件214的末端相對軸向端部214a和214b，以及后處理 元件216的末端相對軸向端部216a和216b連通。廢氣從入口 218流動 然后軸向通過后處理元件216、 214，然后到達(dá)出口 220。外罩具有沿 著軸向在后處理元件214的軸向端部214a和214b之間在接合部226 處相接的外罩部分222和224。該外罩具有沿著軸向在后處理元件214 和216之間在接合部230處相接的外罩部分224和228?？商娲兀?合部230可以沿著軸向位于后處理元件216的軸向端部216a和216b 之間。
接合部226是檢修接合部。外罩部分222和224可在檢修接合部 226處相互分離從而在外罩部分222和224分離之后，后處理元件214
的軸向端部214a在外罩部分224之外軸向隔開，并且易于觸及后處理 元件，以便檢修，例如清潔。在這種檢修期間，后處理元件214通常 但是并非必須保持連接到外罩部分224，例如通過焊接。連接件232在 檢修接合部226處將外罩部分222和224相互連接。在一種形式中， 連接件232是在現(xiàn)有技術(shù)中已知的帶夾，例如倒置的截頂V-形帶夾， 但是也可以使用其它類型的連接件，例如螺栓凸緣連接件，或者用于 連接外罩或者本體部分的其它典型布置。在一些實(shí)施例中，在接合部 226處在外罩部分222和224之間提供墊圈234。連接236在接合部230 處將外罩部分224和228相互連接，該連接可以是帶夾，例如所述標(biāo) 準(zhǔn)倒置的截頂V-形帶夾，或者如所述的其它連接。在一些實(shí)施例中， 在接合部230處在外罩部分224和228之間提供墊圈238。入口 218可 以如圖所示從外罩徑向延伸，或者可替代地入口可以從外罩軸向延伸， 如在218a處虛線所示出口 220可以如圖所示從外罩徑向延伸，或者 可替代地可以從外罩軸向延伸，如在220a處虛線所示。
在圖7， 8中，外罩部分222是出口外罩部分。后處理元件214沿 著第一軸向方向240軸向延伸到出口外罩部分222中，并且在出口外 罩部分222中具有出口軸向端部214a。出口外罩部分222具有側(cè)壁242， 側(cè)壁242在第一端部244和第二端部246之間軸向延伸，具有比后處 理元件214更大的直徑，并且提供阻力減小的出氣室250。出口外罩部 分222的端壁244沿著所述第一軸向方向240與后處理元件214的出 口軸向端部214a軸向間隔開。出口外罩部分222的端壁246沿著第二 軸向方向252與后處理元件214的出口軸向端部214a軸向間隔開，該 第二軸向方向252與所述第一軸向方向240相反?？梢栽诔隹谕庹植?分222中設(shè)置內(nèi)部端壁254，該端壁254可以被穿孔或者具有其它孔隙 例如穿過端壁254的256以在端壁254和246之間形成用于共振調(diào)節(jié) 目的共振腔室。在其它實(shí)施例中，除了或者代替出氣室250，設(shè)置阻力 減小更大的進(jìn)氣室。
出口外罩部分222的側(cè)壁242具有第一延伸體258，其沿著所述第
二軸向方向252從端壁244軸向延伸到與后處理元件214的出口軸向 端部214a徑向?qū)R的中點(diǎn)260。側(cè)壁242具有從中點(diǎn)260沿著所述第 二軸向方向252軸向延伸到端壁246的第二延伸體262。延伸體258和 端壁244限定位于后處理元件214的出口軸向端部214a處并且從出口 軸向端部214a沿著所述第一軸向方向240軸向延伸的開放空間第一氣 室部分264。延伸體262和端壁246限定位于后處理元件214的出口軸 向端部214a處并且從出口軸向端部214a沿著所述第二軸向方向252 軸向延伸并且與后處理元件214具有界限關(guān)系的環(huán)形空間第二氣室部 分266。在一個(gè)實(shí)施例中，第二延伸體262的軸向長度大于第一延伸體 258的軸向長度以從出口軸向端部214a沿著所述第一軸向方向240在 后處理元件214的出口軸向端部214a處減小和節(jié)約空間并且減小外罩 212沿著所述第一軸向方向240的超過后處理元件214的出口軸向端部 214a的軸向延伸量。進(jìn)一步，在該優(yōu)選實(shí)施例中，出口外罩部分222 的側(cè)壁242具有比外罩部分224更大的直徑。
通過在圍繞它的任意軸向位置處從出口外罩部分222徑向延伸的 出口管提供出口 220，這對于適應(yīng)不同引擎隔室要求是有利的。在一個(gè) 實(shí)施例中，出口管220與后處理元件214的出口軸向端部214a徑向?qū)?齊。接合部230通過其間的外罩部分224與接合部226軸向間隔開。 入口 218與外罩部分228連通，并且出口 220與外罩部分222連通。 接合部230沿著軸向位于接合部226和入口 218之間。接合部230在 其與后處理元件214的端部214a相對的軸向側(cè)上與接合部226軸向間 隔開。接合部230略微與后處理元件214軸向間隔開。外罩部分224 沿著軸向橫跨后處理元件214的軸向端部214b。后處理元件214的軸 向端部214b沿著軸向位于接合部226和230之間。
圖9、 10示出另一實(shí)施例并且在適當(dāng)時(shí)使用與上面相同的附圖標(biāo) 記以便理解。后處理排氣組件270包括沿著軸線213軸向延伸并且含 有至少一個(gè)后處理元件的外罩272，并且在一些實(shí)施例中含有兩個(gè)后處 理元件，即顆粒煙灰過濾器214和催化劑元件216。該外罩具有分別地
與后處理元件的沿軸向末端相對的軸向端部連通的入口 218和出口 220。廢氣從入口 218流動然后軸向通過后處理元件然后到達(dá)出口 220。 該外罩具有第一、第二、第三和第四部分274、 276、 278、 280。第一 和第二外罩部分274和276在第一接合部282處相接。第二和第三外 罩部分276和278在第二接合部284處相接。第三和第四外罩部分278 和280在第三接合部286處相接。接合部282沿著軸向位于后處理元 件214的軸向端部214a和214b之間。在接合部282的軸向相對側(cè)上的 各個(gè)外罩部分274和276能夠在接合部282處相互分離，從而在各個(gè) 外罩部分274和276分離之后，后處理元件214的所述軸向端部214a 軸向延伸到外罩部分276之外，并且易于觸及后處理元件以便檢修。
在圖9、 10中，接合部284在其從后處理元件214的軸向端部214a 相對的軸向側(cè)上從接合部282軸向間隔。接合部284略微與后處理元 件214軸向間隔開。可替代地，接合部284可以沿著軸向位于后處理 元件216的軸向端部216a和216b之間。外罩部分276沿著軸向橫跨后 處理元件214的軸向端部214b。入口 218處于外罩部分280處，并且 出口 220處于外罩部分274處，但是這種布置可以被顛倒。如上所述， 接合部可以通過相應(yīng)的連件接例如帶夾288、 290、 292夾緊，并且可 以在相應(yīng)外罩部分之間具有相應(yīng)墊圈294、 296、 298。
該系統(tǒng)提供了一種用于檢修后處理排氣組件的方法，包括，在沿 著軸向位于后處理元件214的軸向端部214a和214b之間的方位處如所 述那樣提供接合部作為檢修接合部，并且在檢修接合部226、 282處將 外罩部分222和224、 274以及276相互分離，從而當(dāng)所述外罩部分分 離時(shí)，后處理元件214的軸向端部214a在外罩部分224、 276之外軸向 隔開，并且檢修后處理元件214。該系統(tǒng)還提供一種用于節(jié)約后處理排 氣組件中的空間的方法，包括提供出口外罩部分222，其中，后處理元 件214軸向延伸到這種出口外罩部分222中，后處理元件214的出口 軸向端部214a位于出口外罩部分222中，并且使出口外罩部分222設(shè)
置有側(cè)壁242，側(cè)壁242在第一端壁244和第二端壁246之間軸向延伸 并且具有比后處理元件214更大的直徑并且提供阻力減小和從后處理 元件214的出口軸向端部214a沿著所述第一軸向方向的軸向延伸量減 小的出氣室250。該方法還包括在沿著軸向位于后處理元件214的軸向 端部214a和214b之間的方位處提供接合部226。該方法還包括沿著 所述第一軸向方向240從后處理元件214的出口軸向端部214a沿著軸 向隔開出口外罩部分222的第一端壁244;沿著所述第二軸向方向252 從后處理元件214的出口軸向端部214a沿著軸向隔開出口外罩部分 222的第二端壁246和/或254;使出口外罩部分222的側(cè)壁242具有第 一延伸體258，該第一延伸體258沿著所述第二軸向方向252從第一端 壁244軸向延伸到與后處理元件214的出口軸向端部214a徑向?qū)R的 中點(diǎn)260;使出口外罩部分222的側(cè)壁242具有第二延伸體262，該第 二延伸體262沿著所述第二軸向方向252從中點(diǎn)260沿著軸向延伸到 所述第二端壁246;使第一延伸體258和第一端壁244限定位于后處理 元件214的出口軸向端部214a處并且從出口軸向端部214a沿著所述第 一軸向方向240軸向延伸的開放空間第一氣室部分264;使第二延伸體 262和第二端部246限定位于后處理元件214的出口軸向端部214a處 并且從出口軸向端部214a沿著所述第二軸向方向252軸向延伸并且與 后處理元件214形成界限關(guān)系的環(huán)形空間第二氣室部分266。該方法還 包括提供具有比第一延伸體258更大的軸向長度的第二延伸體262以 從出口軸向端部214a沿著所述第一軸向方向240在后處理元件214的 出口軸向端部214a處減小和節(jié)約空間并且減小外罩212沿著所述第一 軸向方向240的超過后處理元件214的出口軸向端部214a的軸向延伸 量:o
圖11示出組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組件310。 后處理元件312選自催化劑元件和顆粒煙灰過濾器中的至少一個(gè)。組 件310包括沿著豎直軸線316軸向延伸并且具有外罩側(cè)壁318的外罩 314。該外罩具有下入口 320和上出口 324，下入口 320用于如箭頭322 所示從內(nèi)燃機(jī)接收廢氣，上出口 324用于如箭頭326所示排放廢氣并
且在下入口 320上方與下入口 320間隔開。后處理元件312被容納在 外罩中并且利用在其間限定環(huán)形空間的徑向間隙328與外罩側(cè)壁318 徑向向內(nèi)間隔開，該環(huán)形形狀可以是圓形、卵形、跑道形狀、長圓形 或者其它閉環(huán)形狀。穹形蓋330在后處理元件312上方和上出口 324 下方設(shè)置在外罩中，并且阻擋水從上出口 324經(jīng)過穹形蓋330如箭頭 332所示向下進(jìn)入后處理元件312中而是使水如箭頭如334所示徑向向 外轉(zhuǎn)向并且流到環(huán)形空間328中。如箭頭336所示，水在環(huán)形空間328 中軸向向下流動，并且入箭頭340所示通過一個(gè)或多個(gè)排水孔338從 環(huán)形空間328排出。該外罩具有橫跨并且關(guān)閉環(huán)形空間328以形成水 收集空間344的下凸緣342。該一個(gè)或多個(gè)排水孔例如338形成為穿過 下凸緣342。可替代地或者另外地，可以形成一個(gè)或多個(gè)穿過外罩側(cè)壁 318的排水孔例如339。
在圖11中，具有如在348處示出的穿孔的穿孔管346在外罩中和 在下凸緣342和穹形蓋330之間軸向延伸，并且通過穿孔管346廢氣 徑向向外流動通過穿孔348。穿孔管346位于環(huán)形空間328中并且沿著 徑向位于后處理元件312和外罩側(cè)壁318之間。穹形蓋330利用第一 軸向間隙350在后處理元件312上方與后處理元件312軸向間隔開， 并且利用第二軸向間隙352在上出口 324下方與上出口 324軸向間隔 開。后處理元件312具有入口面354和出口面356，入口面354沿軸向 向下朝向下入口 320，出口面356沿軸向向上朝向穹形蓋330并且在穹 形蓋330下方利用軸向間隙350與穹形蓋330軸向間隔開。穿孔管346 將環(huán)形空間328劃分成第一環(huán)形子空間356和第二環(huán)形子空間358。穿 孔管346利用其與后處理元件312之間的第一環(huán)形子空間356與后處 理元件312徑向向外間隔開。外罩側(cè)壁318利用其與穿孔管346之間 的第二環(huán)形空間358與穿孔管346徑向向外間隔開。
穿孔管346具有在后處理元件312的出口面356上方與軸向間隙 350水平對齊的第一軸向延伸部分360。穿孔管346具有位于第一軸向 延伸部分360下方并且在后處理元件312的出口面356下方與后處理
元件312水平對齊的第二軸向延伸部分362。如在322處所示，廢氣從 入口面354向上流動通過后處理元件312，如箭頭364所示，然后如箭 頭366所示向上流動到出口面356然后如箭頭368所示軸向向上流動 到軸向間隙350中，然后如箭頭370所示在第一軸向間隙350中徑向 向外流動，然后沿著如箭頭372和374所示的第一和第二分支流動。 第一分支372如箭頭376所示徑向向外延伸通過穿孔管346的第一軸 向延伸部分360，然后在第二環(huán)形子空間358中如箭頭378所示軸向向 上延伸。第二分支374如箭頭380所示在第一環(huán)形子空間356中軸向 向下延伸然后如箭頭382所示徑向向外通過穿孔管346的第二軸向延 伸部分362，然后如箭頭384所示在第二環(huán)形子空間358中軸向向上延 伸并且與所述第一分支重新結(jié)合。然后，廢氣如箭頭386所示在軸向 間隙352中徑向向內(nèi)流動并且如箭頭326所示在上出口 324處離開。 所述第二分支374提供從后處理元件312的出口面356到第一環(huán)形子 空間356再到第二環(huán)形子空間358的反向的雙流，即，從向上軸向流 動368到向下軸向流動380的反向的第一流動，和從向下軸向流動380 到向上軸向流動384的反向的第二流動。
參見圖11，在后處理元件312和穿孔管346之間的第一環(huán)形空間 356中設(shè)置有水壩388。水壩388界定后處理元件312并且從下凸緣342 軸向向上延伸到位于后處理元件312的出口面356下方的上軸向端部 390。水壩388阻擋水流動到后處理元件312。 一個(gè)或多個(gè)排水孔338 沿徑向位于水壩388的外部。延伸壁392界定后處理元件312，沿著后 處理元件312軸向延伸，并且可以在其間包括上述安裝墊片394，例如 蛭石。延伸壁392沿著徑向位于后處理元件312和水壩388之間。延 伸壁392朝向出口面356軸向向上延伸到水壩388之外并且在一個(gè)實(shí) 施例中沿著后處理元件312的整個(gè)長度延伸。在可替代實(shí)施例中，除 去水壩388，并且壁392用作水壩。在圖11中，穹形蓋330具有利用 徑向間隙398與外罩側(cè)壁318徑向向內(nèi)間隔開的外部周邊396，所述徑 向間隙398沿軸向位于環(huán)形空間328上方并且與其軸向?qū)R。外部周 邊396位于穿孔管346處。圖12、 13示出另一實(shí)施例并且在適當(dāng)時(shí)使用相同的附圖標(biāo)記以便 理解。在圖12、 13中，穹形蓋330a在外罩側(cè)壁318處具有外部周邊 396a，并且具有沿著軸向位于環(huán)形空間328上方且與其軸向?qū)R的多個(gè) 周邊孔隙例如400。與圖11中一樣，在圖12中廢氣從入口面354通過 后處理元件312軸向向上流動到出口面356，然后在368處軸向向上流 動到軸向間隙350，然后在370處徑向向外，然后在所述環(huán)形空間中的 380處軸向向下呈環(huán)狀延伸，然后在環(huán)形空間中的382處徑向向外，然 后在環(huán)形空間中的384處軸向向上，提供自后處理元件312的出口面 356從向上軸向流動368到向下軸向流動380到向上軸向流動384的雙 流。廢氣還如376處所示徑向向外流動。
圖14示出另外的實(shí)施例，并且使用與以上相同的附圖標(biāo)記，帶上 后綴"b"，以便理解。組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組 件310b包括選自催化劑元件和顆粒煙灰過濾器中的至少一個(gè)的后處理 元件312b。組件310b包括沿著豎直軸線316b軸向延伸并且具有外罩 側(cè)壁318b的外罩314b。該外罩具有如箭頭322b所示用于從內(nèi)燃機(jī)接 收廢氣的下入口 320b，并且具有如箭頭326b所示用于排放廢氣且在下 入口 320b上方與下入口 320b間隔開的上出口 324b。后處理元件312b 被容納在外罩中并且利用在其間限定環(huán)形空間的徑向間隙328b與外罩 側(cè)壁318b徑向向內(nèi)間隔開，該環(huán)形形狀可以是圓形、卵形、跑道形狀、 長圓形或者其它閉環(huán)形狀。穹形蓋330b在后處理元件312b上方和上 出口 324b下方設(shè)置在外罩中，并且阻擋水從上出口 324b經(jīng)過上出口 324b如箭頭332b所示向下進(jìn)入后處理元件312b中，而是使水如箭頭 334b所示徑向向外轉(zhuǎn)向并且流出到環(huán)形空間328b中。如在箭頭336b 處所示，水在環(huán)形空間328b中軸向向下流動，并且通過在箭頭340b 處示出的一個(gè)或多個(gè)排水孔338b從環(huán)形空間328b排出。該外罩具有 橫跨并且關(guān)閉環(huán)形空間328b以形成水收集空間344b的下凸緣342b。 該一個(gè)或多個(gè)排水孔例如338b形成為穿過下凸緣342b?？商娲鼗蛘?另外地，可以形成一個(gè)或多個(gè)穿過外罩側(cè)壁318b的排水孔例如339b。
外罩314b的下入口 320b和上出口 324b分別與后處理元件312b 的軸向相對末端，即下入口面354b和上出口面356b連通。外罩具有 第一外罩部分222b和第二外罩部分224b，它們在沿著軸向位于后處理 元件312b的軸向端部354b和356b之間的接合部226b處相接。接合 部226b是檢修接合部。外罩部分222b和224b能夠在檢修接合部226b 處相互分離從而在外罩部分222b和224b分離之后，后處理元件的軸 向端部354b和356b中的一個(gè)在分離的外罩部分222b和224b中的一 個(gè)之外軸向隔開，從而易于觸及后處理元件312b以便檢修，例如清潔。 在這種檢修期間，后處理元件312b通常但是并非必須例如通過焊接保 持連接到外罩部分222b和224b的一個(gè)上。與上述連接件232相當(dāng)?shù)?連接件232b在檢修接合部226b處將外罩部分222b和224b相互連接。 在一種形式中，連接件232b是現(xiàn)有技術(shù)中已知的帶夾，例如倒置的截 頂V-形帶夾，但是也可以使用其它類型的連接件，例如螺栓凸緣連接 件，或者如上所述的用于連接外罩或者本體部分的其它典型布置。在 一些實(shí)施例中，可以如上所述在外罩部分之間設(shè)置與墊圈238相當(dāng)?shù)?墊圈。
在圖14中，外罩部分222b是出口外罩部分。后處理元件312b沿 著第一軸向方向240b軸向延伸到出口外罩部分222b中，并且在出口 外罩部分222b中具有出口軸向端部356b。出口外罩部分222b具有側(cè) 壁318b，側(cè)壁318b在第一端壁244b和第二端壁342b之間軸向延伸， 具有比后處理元件312b更大的直徑，并且提供出氣室250b。出口外罩 部分222b的端壁244b沿著所述第一軸向方向240b與后處理元件312b 的出口軸向端部356b軸向間隔開。出口外罩部分222b的端壁342b沿 著第二軸向方向252b與后處理元件312b的出口軸向端部356b軸向間 隔開，該第二軸向方向252b與所述第一軸向方向240b相反。出口外 罩部分222b的側(cè)壁318b具有第一延伸體258b，其從端壁244b延伸到 與后處理元件312b的出口軸向端部356b徑向?qū)R的中點(diǎn)260b。側(cè)壁 318b具有第二延伸體262b，其從中點(diǎn)260b沿著所述第二軸向方向252b軸向延伸到端壁342b。延伸體258b和端壁244b限定開放空間第一氣 室部分264b，其位于后處理元件312b的出口軸向端部356b處并且從 出口軸向端部356b沿著所述第一軸向方向240b軸向延伸并且可以包 括延伸通過那里以限定氣室352b的穹形蓋330b。延伸體262b和端壁 342b限定環(huán)形空間第二氣室部分266b，其位于后處理元件312b的出 口軸向端部356b處并且從出口軸向端部356b沿著所述第二軸向方向 252b軸向延伸并且與后處理元件312b具有界限關(guān)系。所述第二端壁由 橫跨并且關(guān)閉環(huán)形空間氣室部分266b和環(huán)形空間328b以形成在334b 處轉(zhuǎn)向的水的收集空間344b的所述下凸緣342b提供。穿過下凸緣342b 和外罩側(cè)壁318b的至少一個(gè)形成所述一個(gè)或多個(gè)排水孔338b和/或 339b。在一個(gè)實(shí)施例中，第二延伸體262b的軸向長度可以大于第一延 伸體258b的軸向長度以從那里沿著所述第一軸向方向240b在后處理 元件312b的出口軸向端部356b處減小和節(jié)約空間并且降低外罩314b 沿著所述第一軸向方向240b的超過后處理元件312b的出口軸向端部 356b的軸向延伸量。在優(yōu)選實(shí)施例中，出口外罩部分222b的側(cè)壁318b 具有比外罩部分224b更大的直徑。
在圖14中，具有如在348b處示出的穿孔的穿孔管346b在下凸緣 342b和穹形蓋330b之間軸向延伸到外罩中并且廢氣通過它徑向向外流 動通過穿孔348b。穿孔管346b位于環(huán)形空間328b和環(huán)形空間氣室266b 中并且沿著徑向位于后處理元件312b和外罩側(cè)壁318b之間。穹形蓋 330b利用第一軸向間隙350b在后處理元件312b上方與后處理元件 312b軸向間隔開，并且利用第二軸向間隙352b在上出口 324b下方與 上出口 324b軸向間隔開。后處理元件312b具有朝向下方的入口面 354b，并且具有朝向穹形蓋330b軸向向上并且在其下方利用軸向間隙 350b軸向間隔的出口面356b。穿孔管346b將環(huán)形空間328b劃分成第 一環(huán)形子空間356b和第二環(huán)形子空間358b。穿孔管346b利用其與后 處理元件312b之間的第一環(huán)形子空間356b與后處理元件312b徑向向 外間隔開。外罩側(cè)壁318b利用其與穿孔管346b之間的第二環(huán)形子空 間358b與穿孔管346b徑向向外間隔開。
該系統(tǒng)提供一種用于檢修組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水
器的組件的方法，包括，在沿著軸向位于后處理元件312b的軸向端部 356b和354b之間的方位處如所述那樣作為檢修接合部，提供接合部， 并且，在檢修接合部226b處將外罩部分222b和224b相互分離，從而 在所述外罩部分分離之后，后處理元件312b的軸向端部356b、 354b 中的一個(gè)在外罩部分224b、 222b的一個(gè)上方軸向間隔開，并且然后檢 修后處理元件312b。該系統(tǒng)還提供一種用于節(jié)約組合排氣消聲器和后 處理元件以及聚水器的組件中的空間的方法，包括提供出口外罩部分 222b，并且后處理元件312b的出口軸向端部356b位于出口外罩部分 222b中，并且提供出口外罩部分222b，它具有在第一和第二端壁244b 和342b之間軸向延伸并且具有比后處理元件312b更大的直徑并且提 供從后處理元件312b的出口軸向端部356b沿著所述第一軸向方向 240b具有降低軸向延伸的出氣室350b的側(cè)壁318b。該方法還包括在 位于后處理元件312b的軸向端部356b和354b之間的方位處提供接合 部226b。該方法還包括沿著所述第一軸向方向240b從后處理元件312b 的出口軸向端部356b沿著軸向隔開出口外罩部分222b的第一端壁 244b，沿著所述第二軸向方向252b從后處理元件312b的出口軸向端 部356b沿著軸向隔開出口外罩部分222b的第二端壁342b，使出口外 罩部分222b的側(cè)壁318b具有第一延伸體258b，該第一延伸體258b沿 著所述第二軸向方向252b從第一端壁244b延伸到與后處理元件312b 的出口軸向端部356b徑向?qū)R的中點(diǎn)260b，使出口外罩部分222b的 側(cè)壁318b具有第二延伸體262b，該第二延伸體262b沿著所述第二軸 向方向252b從中點(diǎn)260b沿著軸向延伸到所述第二端壁342b，使第一 延伸體258b和第一端壁244b限定開放空間第一氣室部分，該開放空 間第一氣室部分位于后處理元件312b的出口軸向端部256b處并且從 出口軸向端部256b沿著所述第一軸向方向240b軸向延伸，使第二延 伸體262b和第二端壁342b限定環(huán)形空間第二氣室部分，該環(huán)形空間 第二氣室部分位于后處理元件312b的出口軸向端部356b處并且從出 口軸向端部356b沿著所述第二軸向方向252b軸向延伸并且與后處理 元件312b形成界限關(guān)系。該方法還包括選擇性地提供具有比第一延伸 體258b更大的軸向長度的第二延伸體262b以從出口軸向端部356b沿 著所述第一軸向方向240b在后處理元件312b的出口軸向端部356b處 減小和節(jié)約空間并且還降低外罩314b沿著所述第一軸向方向240b的 超過后處理元件312b的出口軸向端部356b的軸向延伸量。
認(rèn)可在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以作出各種等價(jià)、替代和修改。
權(quán)利要求
1.一種組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組件，所述后處理元件選自由催化劑元件和顆粒煙灰過濾器中的至少一個(gè)構(gòu)成的組，所述組件包括沿著豎直軸線軸向延伸并且具有外罩側(cè)壁的外罩，所述外罩具有用于從內(nèi)燃機(jī)接收廢氣的下入口以及用于排放所述廢氣并且在所述下入口上方與所述下入口間隔開的上出口，所述后處理元件被容納在所述外罩中，并且利用在所述后處理元件和外罩側(cè)壁之間的限定環(huán)形空間的徑向間隙與所述外罩側(cè)壁徑向向內(nèi)間隔開；穹形蓋，在所述后處理元件上方和所述上出口下方設(shè)置于外罩中，并且阻擋水從所述上出口經(jīng)過所述穹形蓋軸向向下進(jìn)入所述后處理元件中，而是使所述水徑向向外轉(zhuǎn)向并且流出到所述環(huán)形空間中；以及一個(gè)或多個(gè)排水孔，從所述環(huán)形空間排水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水 器的組件，其中所述外罩具有下凸緣，所述下凸緣橫跨并且關(guān)閉所述 環(huán)形空間以形成所述水的收集空間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水 器的組件，其中所述一個(gè)或多個(gè)排水孔穿過所述下凸緣和所述外罩側(cè) 壁中的至少一個(gè)形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水 器的組件，包括穿孔管，所述穿孔管在所述下凸緣和所述穹形蓋之間 在所述外罩中軸向延伸，并且廢氣通過所述穿孔管徑向向外流動，所 述穿孔管位于所述環(huán)形空間中并且沿著徑向位于所述后處理元件和所 述外罩側(cè)壁之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水 器的組件，其中所述穹形蓋利用第一軸向間隙在所述后處理元件上方與所述后處理元件軸向間隔開，并且利用第二軸向間隙在所述上出口下方與所述上出口軸向間隔開，所述后處理元件具有沿軸向向下的入口面，并且具有朝向所述穹形蓋沿軸向向上并且利用所述第一軸向間 隙在所述穹形蓋下方與所述穹形蓋軸向間隔開的出口面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組件，其中所述穿孔管將所述環(huán)形空間劃分成第一環(huán)形子空間和第二環(huán)形子空間，所述穿孔管利用其與所述后處理元件之間的所述第一環(huán)形子空間與所述后處理元件徑向向外間隔開，所述外罩側(cè)壁利用其與所述穿孔管之間的所述第二環(huán)形空間與所述穿孔管徑向向外間隔 開。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組件，其中所述穿孔管具有在所述后處理元件的所述出口面下方與所述后處理元件水平對齊的軸向延伸部分，并且其中廢氣通過所述 后處理元件從所述入口面軸向向上流動到所述出口面，然后軸向向上流動到所述第一軸向間隙中，然后在所述第一軸向間隙中徑向向外流動，然后在所述第一環(huán)形子空間中軸向向下流動，然后通過所述穿孔管的所述軸向延伸部分徑向向外流動，然后在所述第二環(huán)形子空間中軸向向上流動，從而提供從所述后處理元件的所述出口面到所述第一 環(huán)形子空間再到所述第二環(huán)形子空間的反向的雙流。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水 器的組件，其中所述穿孔管具有在所述后處理元件的所述出口面上方與所述第一軸向間隙水平對齊的第一軸向延伸部分，并且具有位于所 述第一軸向延伸部分下方并且在所述后處理元件的所述出口面下方與所述后處理元件水平對齊的第二軸向延伸部分，并且其中廢氣從所述入口面通過所述后處理元件軸向向上流動到所述出口面，然后軸向向上流動到所述第一軸向間隙中，然后在所述第一軸向間隙中徑向向外流動，然后沿著第一和第二分支流動，所述第一分支徑向向外延伸通 過所述穿孔管的所述第一軸向延伸部分，然后在所述第二環(huán)形子空間 中軸向向上延伸，所述第二分支在所述第一環(huán)形子空間中軸向向下延 伸然后徑向向外通過所述穿孔管的所述第二軸向延伸部分，然后在所 述第二環(huán)形子空間中軸向向上延伸并且與所述第一分支重新結(jié)合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水 器的組件，包括在所述后處理元件和所述穿孔管之間位于所述第一環(huán) 形空間中的水壩，所述水壩界定所述后處理元件并且從所述下凸緣軸 向向上延伸到位于所述后處理元件的所述出口面下方的上軸向端部， 所述水壩阻擋水流動到所述后處理元件，所述一個(gè)或多個(gè)排水孔沿徑 向位于所述水壩的外部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚 水器的組件，包括界定所述后處理元件并且沿著所述后處理元件軸向 延伸的延伸壁，所述延伸壁沿著徑向位于所述后處理元件和所述水壩 之間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚 水器的組件，其中所述延伸壁朝向所述出口面沿軸向向上延伸超過所 述水壩。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚 水器的組件，其中所述穹形蓋具有外部周邊，所述外部周邊利用沿著 軸向位于所述環(huán)形空間上方且與所述環(huán)形空間軸向?qū)R的徑向間隙與 所述外罩側(cè)壁徑向向內(nèi)間隔開。
13. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚 水器的組件，其中所述穹形蓋具有位于所述穿孔管處的外部周邊。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組件，其中所述穹形蓋在所述外罩側(cè)壁處具有外部周邊，并且具有沿著軸向位于所述環(huán)形空間上方且與所述環(huán)形空間軸向?qū)R的多個(gè)周邊孔隙。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組件，包括在所述后處理元件和所述外罩側(cè)壁之間位于所述第一環(huán)形空間中的水壩，所述水壩界定所述后處理元件并且沿其軸向延伸，并且阻擋水流動到所述后處理元件。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組件，其中所述外罩具有橫跨并且關(guān)閉所述環(huán)形空間以形成所述水的收集空間的下凸緣，所述穹形蓋利用第一軸向間隙在所述后處理元件上方與所述后處理元件軸向間隔開，并且利用第二軸向間隙在 所述上出口下方與所述上出口軸向間隔開，所述后處理元件具有沿軸 向向下的入口面，并且具有朝向所述穹形蓋沿軸向向上并且在所述穹形蓋下方利用所述第一軸向間隙與所述穹形蓋軸向間隔開的出口面， 所述水壩從所述下凸緣軸向向上延伸到位于所述后處理元件的所述出口面下方的上軸向端部，所述一個(gè)或多個(gè)排水孔沿徑向位于所述水壩 之外。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組件，其中所述穹形蓋利用第一軸向間隙在所述后處理元件上方與所述后處理元件軸向間隔開，并且利用第二軸向間隙在所述上出口下方與所述上出口軸向間隔開，所述后處理元件具有沿軸向向下的入口面，并且具有朝向所述穹形蓋沿軸向向上并且在所述穹形蓋下方利用所述第一軸向間隙與所述穹形蓋軸向間隔開的出口面，其中廢氣通過所述后處理元件從所述入口面軸向向上流動到所述出口面，然后 軸向向上流動到所述第一軸向間隙中，然后在所述第一軸向間隙中徑向向外流動，然后在所述環(huán)形空間中呈環(huán)狀軸向向下流動，然后在所述環(huán)形空間中徑向向外流動，然后在所述環(huán)形空間中軸向向上流動，提供從向上軸向流動到向下軸向流動到向上軸向流動的從所述后處理 元件的所述出口面反向的雙流。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚 水器的組件，其中所述穹形蓋利用第一軸向間隙在所述后處理元件上 方軸向間隔，并且利用第二軸向間隙在所述上出口下方軸向間隔，所 述后處理元件具有軸向向下的入口面，并且具有朝向所述穹形蓋軸向 向上并且在其下方利用所述第一軸向間隙軸向間隔的出口面，其中廢 氣通過所述后處理元件從所述入口面軸向向上流動到所述出口面，然 后軸向向上流動到所述第一軸向間隙中，然后在所述第一軸向間隙中 徑向向外流動，然后沿著第一和第二分支流動，所述第一分支徑向向 外延伸到所述環(huán)形空間中，然后在所述環(huán)形空間中軸向向上延伸，所 述第二分支在所述環(huán)形空間中呈環(huán)狀軸向向下延伸然后在所述環(huán)形空 間中徑向向外，然后在所述環(huán)形空間中軸向向上延伸并且與所述第一 分支重新結(jié)合，將所述后處理元件和所述外罩側(cè)壁分開的所述環(huán)形空 間具有提供氣室的徑向?qū)挾龋沟媚軌蜻M(jìn)行所述第二分支的所述環(huán)流 以及從所述后處理元件的所述出口面軸向向上到軸向向下再到軸向向 上的反向雙流。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚 水器的組件，其中所述外罩的所述下入口和所述上出口分別與所述后 處理元件的軸向相對末端即下入口面和上出口面連通，所述外罩包括 在沿軸向位于所述后處理元件的所述軸向端部之間的接合部處相接的 第一和第二外罩部分。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚 水器的組件，其中所述接合部是檢修接合部，所述第一和第二外罩部 分能夠在檢修接合部處相互分離，從而在所述第一和第二外罩部分分 離時(shí)，所述后處理元件的所述軸向端部中的一個(gè)在所述分離的外罩部 分中的一個(gè)之外軸向隔開，從而易于觸及所述后處理元件，以便檢修。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚 水器的組件，包括在所述檢修接合部處將所述第一和第二外罩部分相 互連接的連接件。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚 水器的組件，其中所述第一外罩部分是出口外罩部分；所述后處理元件沿著第一軸向方向軸向延伸到所述出口外罩部分 中，并且所述后處理元件在所述出口外罩部分中具有出口軸向端部；所述出口外罩部分具有側(cè)壁，所述側(cè)壁在第一和第二端壁之間軸 向延伸，具有比所述后處理元件更大的直徑，并且提供出氣室。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚 水器的組件，其中所述出口外罩部分的所述第一端壁沿著所述第一軸向方向與所述 后處理元件的所述出口軸向端部軸向間隔開；所述出口外罩部分的所述第二端壁沿著所述第二軸向方向與所述 后處理元件的所述出口軸向端部軸向間隔開，所述第二軸向方向與所 述第一軸向方向相反；所述出口外罩部分的所述側(cè)壁具有沿著所述第二軸向方向從所述 第一端壁軸向延伸到與所述后處理元件的所述出口軸向端部徑向?qū)R 的中點(diǎn)的第一延伸體，并且具有從所述中點(diǎn)沿著所述第二軸向方向軸 向延伸到所述第二端壁的第二延伸體，所述第一延伸體和所述第一端 壁限定位于所述后處理元件的所述出口軸向端部處并且從所述出口軸 向端部沿著所述第一軸向方向軸向延伸的第一氣室部分，所述第二延 伸體和所述第二端壁限定位于所述后處理元件的所述出口軸向端部處 并且從所述出口軸向端部沿著所述第二軸向方向軸向延伸并且與所述 后處理元件具有界限關(guān)系的環(huán)形第二氣室部分；所述第二端壁包括橫跨并且關(guān)閉所述環(huán)形空間以形成所述水的收7集空間的下凸緣。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組件，其中穿過所述下凸緣和所述外罩側(cè)壁的至少一個(gè)形成所述一個(gè)或多個(gè)排水孔。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組件，其中所述第二延伸體的軸向長度大于所述第一延伸體的軸向長度以從所述后處理元件的所述出口軸向端部沿著所述第一軸向方向在所述出口軸向端部處減小和節(jié)約空間，并且減小所述外罩沿著所述第一軸向方向超過所述后處理元件的所述出口軸向端部的軸向延伸量。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組件，其中所述側(cè)壁具有比所述第二外罩部分更大的直徑。
27. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組件，包括穿孔管，所述穿孔管在所述下凸緣和所述穹形蓋之間在所述外罩中軸向延伸，并且廢氣通過所述穿孔管徑向向外流動， 所述穿孔管位于所述環(huán)形空間中并且沿著徑向位于所述后處理元件和所述外罩側(cè)壁之間。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組件，其中所述穹形蓋利用第一軸向間隙在所述后處理元件上方與所述后處理元件軸向間隔開，并且利用第二軸向間隙在所述上出口下方與所述上出口軸向間隔開，所述穿孔管將所鄰環(huán)形空間劃分成第一環(huán)形子空間和第二環(huán)形子空間，所述穿孔管利用其與所述后處理元件之間的所述第一環(huán)形子空間與所述后處理元件徑向向外間隔開， 所述外罩側(cè)壁利用其與所述穿孔管之間的所述第二環(huán)形空間與所述穿孔管徑向向外間隔開。
29. —種用于檢修組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組 件的方法，所述組件包括沿著豎直軸線軸向延伸并且具有外罩側(cè)壁 的外罩，所述外罩具有用于從內(nèi)燃機(jī)接收廢氣的下入口以及用于排放 所述廢氣并且在所述下入口上方與所述下入口間隔開的上出口，所述 后處理元件被容納在所述外罩中并且利用在其與所述外罩側(cè)壁之間限 定環(huán)形空間的徑向間隙與所述外罩側(cè)壁徑向向內(nèi)間隔開；穹形蓋，在 所述后處理元件上方和所述上出口下方位于所述外罩中，并且阻擋水 從所述上出口經(jīng)過那里軸向向下進(jìn)入所述后處理元件中，而是使所述 水徑向向外轉(zhuǎn)向并且流出到所述環(huán)形空間中； 一個(gè)或多個(gè)排水孔，從 所述環(huán)形空間排水，所述外罩的所述下入口和所述上出口分別與所述 后處理元件的軸向相對末端即下入口面和上出口面連通，所述外罩包 括在接合部處相接的第一和第二外罩部分，所述方法包括在沿著軸 向位于所述后處理元件的所述軸向端部之間的位置處提供作為檢修接 合部的所述接合部，以及在所述檢修接合部處將所述第一和第二外罩 部分相互分離，并且在所述第一和第二外罩部分分離時(shí)，所述后處理 元件的所述軸向端部中的一個(gè)在所述分離的外罩部分中的一個(gè)之外軸 向隔開，從而易于觸及所述后處理元件，以及檢修所述后處理元件。
30. —種用于節(jié)約組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組 件中的空間的方法，所述后處理元件選自由催化劑元件和顆粒煙灰過 濾器中的至少一個(gè)構(gòu)成的組，所述組件包括沿著豎直軸線軸向延伸 并且具有外罩側(cè)壁的外罩，所述外罩具有用于從內(nèi)燃機(jī)接收廢氣的下 入口以及用于排放所述廢氣并且在所述下入口上方與所述下入口間隔 開的上出口 ，所述后處理元件被容納在所述外罩中并且利用在其與所 述外罩側(cè)壁之間限定環(huán)形空間的徑向間隙與所述外罩側(cè)壁徑向向內(nèi)間隔開；穹形蓋，在所述后處理元件上方和所述上出口下方位于外罩中 并且阻擋水從所述上出口經(jīng)過所述穹形蓋軸向向下進(jìn)入所述后處理元 件中，而是使所述水徑向向外轉(zhuǎn)向并且流出到所述環(huán)形空間中； 一個(gè) 或多個(gè)排水孔，從所述環(huán)形空間排水，所述外罩的所述下入口和所述上出口分別與所述后處理元件的軸向相對末端即下入口面和上出口面 連通，所述外罩包括在接合部處相接的第一和第二外罩部分，所述空 間節(jié)約方法包括提供入口和出口外罩部分，其中所述后處理元件軸 向延伸到所述入口和出口外罩部分的一個(gè)中，并且所述后處理元件的 所述軸向端部的一個(gè)位于所述一個(gè)外罩部分中，提供具有所述側(cè)壁的 所述一個(gè)外罩部分，所述側(cè)壁在第一和第二端壁之間延伸并且具有比 所述后處理元件更大的直徑，并且提供從所述后處理元件的所述一個(gè) 軸向端部具有減小的軸向延伸的氣室。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，包括提供所述第一外罩部分作為所述出口外罩部分，其中所述后處理元件軸向延伸到所述出口外罩部分中，并且所述后處理元件的所述上出口面位于所述出口外罩部分中，提供具有所述側(cè)壁的所述出口外罩部分，所述側(cè)壁在所述第一和第二端壁之間軸向延伸并且具有比所述后處理元件更大的直徑，并且提供所述氣室作為從所述后處理元件的所述上出口面沿著所述軸向方向具有減小的軸向延伸的出氣室。
32. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，包括在沿著軸向位于所述后處 理元件的所述軸向端部之間的位置處提供所述接合部。
33. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，包括沿著第一軸向方向從所述后處理元件的所述上出口面沿著軸向隔開所述出口外罩部分的所述第一端壁，沿著第二軸向方向從所述后處理元件的所述上出口面沿著軸 向隔開所述出口外罩部分的所述第二端壁，所述第二軸向方向與所述第一軸向方向相反，使所述出口外罩部分的所述側(cè)壁具有第一延伸體， 所述第一延伸體沿著所述第二軸向方向從所述第一端壁軸向延伸到與 所述后處理元件的所述上出口面徑向?qū)R的中點(diǎn)，并且使所述出口外罩部分的所述側(cè)壁具有第二延伸體，所述第二延伸體沿著所述第二軸向方向從所述中點(diǎn)沿著軸向延伸到所述第二端壁，使所述第一延伸體和所述第一端壁限定第一氣室，所述第一氣室位于所述后處理元件的 所述上出口面處并且從所述上出口面沿著所述第一軸向方向軸向延 伸，使所述第二延伸體和所述第二端壁限定第二氣室，所述第二氣室 位于所述后處理元件的所述上出口面處并且從所述上出口面沿著所述第二軸向方向軸向延伸并且與所述后處理元件形成界限關(guān)系。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，包括提供具有比所述第一延伸 體更大的軸向長度的所述第二延伸體，以從所述后處理元件的所述上出口面沿著所述第一軸向方向在所述上出口面處減小和節(jié)約空間并且降低所述外罩沿著所述第一軸向方向超過所述后處理元件的所述上出口面的軸向延伸量。
35. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，包括提供所述第二端壁作為凸緣，該下凸緣橫跨并且關(guān)閉所述環(huán)形空間以形成所述水的收集空間，并且通過所述一個(gè)或多個(gè)排水孔從所述收集空間排水。
全文摘要
一種超緊湊組合排氣消聲器和后處理元件以及聚水器的組件使廢氣流動通過被環(huán)形水收集空間圍繞的后處理元件，所述空間接收從位于后處理元件上方和上出口下方的上穹形蓋轉(zhuǎn)向和流出的水。在另外的實(shí)施例中，該組件包括外罩部分，其可在沿著軸向位于后處理元件的軸向端部之間的檢修接合部處相互分離以便檢修。在另外的方面中，該后處理元件具有位于外罩部分中的軸向端部，從而節(jié)約軸向延伸空間。
文檔編號F01N3/02GK101346534SQ200680048933
公開日2009年1月14日 申請日期2006年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者大衛(wèi)·M·格利姆, 帕特里克·M·克雷恩, 杰弗里·T·塞得萊賽克, 約翰·M·小博薩內(nèi)克 申請人:弗利特加爾公司