用于后处理构件的安装系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及安装系统，并且更具体地涉及一种用于后处理构件的安装系统。
【背景技术】
[0002]内燃发动机产生作为发动机内的燃料燃烧的副产品的排气。发动机排气尤其包含未燃烧的燃料、诸如烟灰的颗粒物质和诸如一氧化碳或一氧化二氮的有害气体。为了符合监管的排放控制要求，发动机排气在它排出到大气环境中之前必须进行清洁。
[0003]发动机通常包括除去或减少排气中的有害气体和颗粒物质的后处理构件。后处理构件可位于安装在发动机上或与发动机相关的机器的框架上的后处理系统中。在发动机上的后处理系统必须满足大量用来确保长寿命和容易使用的标准。例如，发动机上的后处理系统应当能够被组装在相对有限的空间中。此外，用于安装后处理系统的构件必须能承载后处理系统的重量并承受由于速率或温度的突然变化而产生的负荷，同时维持后处理系统的排气入口与发动机的排气出口的大致对准。
[0004]2011年7月21日公开的Kiran等人的世界知识产权组织国际公报N0.WO2011/087819( “’819公报”)中公开了一种示例性后处理系统。具体地，’ 819公报公开了一种用于排气后处理系统的安装系统，该安装系统提供某种冲击和振动负荷隔离。所公开的系统包括将排气后处理系统附接在支承结构上的隔离器。’819公报公开了两种不同类型的隔离器，即硬隔离器和软隔离器。硬隔离器用在安装系统的一端以限制后处理系统在该端的移动。软隔离器用于其它位置以允许热膨胀。
[0005]尽管’ 819公报公开的系统可适合于一些应用，但它仍可能不是最佳的。特别地，隔离器可能无法充分减少在发动机运转期间后处理系统的振动。结果，后处理系统的构件可能开裂并损坏，从而导致后处理系统的性能下降和失效。此外，软隔离器可能限制后处理系统的热膨胀量，由此在后处理构件上引起应力。
[0006]本发明的安装系统解决了上面提出的一个或多个问题和/或现有技术中的其它问题。
【发明内容】
[0007]在一方面，本发明涉及一种用于将后处理构件连接到发动机的安装系统。该安装系统可包括至少一个法兰。该安装系统还可包括支承结构，该支承结构具有连接到所述至少一个法兰的第一端和连接到周向地环绕后处理构件的外壳的第二端。该安装系统还可包括设置在外壳与后处理构件的外表面之间的至少一个密封件。该至少一个密封件可构造成将发动机的振动与后处理构件隔呙。
[0008]在另一方面，本发明涉及一种用于将后处理构件安装在发动机上的支承结构。该支承结构可包括中空的大致圆柱形本体，该本体在第一端是弯曲的，在第二端是基本上直的。该支承结构还可包括位于第一端并且构造成连接到与发动机相关联的至少一个法兰的平坦的环形表面，和位于第二端并且构造成连接到与后处理构件相关联的外壳的环形边缘。该支承结构还可包括围绕本体的周长均匀地隔开的多个狭缝。
[0009]在又一方面，本发明涉及一种排气系统。该排气系统可包括构造成接收来自发动机的排气的排气歧管。该排气歧管可具有第一法兰。该排气系统还可包括涡轮增压器前壳体，该涡轮增压器前壳体在一端连接到排气歧管并且在另一端连接到与涡轮增压器相关的入口。该涡轮增压器前壳体可具有联接到第一法兰的第二法兰。该排气系统还可包括安装在其中排气歧管连接到涡轮增压器前壳体的位置的后处理构件，以及用于将该后处理构件连接到排气歧管和涡轮增压器前壳体的安装系统。该安装系统可包括支承结构，该支承结构具有连接在第一法兰与第二法兰之间的第一端和连接到周向地环绕在后处理构件的外壳的第二端。该安装系统还可包括设置在外壳与后处理构件的外表面之间的至少一个密封件。该至少一个密封件可构造成将发动机的振动与后处理构件隔离。
【附图说明】
[0010]图1是示例性公开的动力系统的示意图；
[0011]图2是可结合图1中的动力系统使用的示例性公开的安装系统的截面图；
[0012]图3是可结合图2中的安装系统使用的示例性公开的支承结构的图示；
[0013]图4是可结合图2中的安装系统使用的示例性公开的后处理构件和密封件的图示；以及
[0014]图5是可结合图2中的安装系统使用的后处理构件和另一示例性公开的密封件的图示。
【具体实施方式】
[0015]图1示出了具有发动机12、进气系统14和排气系统16的动力系统10。出于本发明的目的，将发动机12描绘并描述为二冲程柴油发动机。然而，本领域的技术人员将认识至IJ，发动机12可以是任何其它类型的内燃机，例如四冲程柴油机，或二冲程或四冲程汽油机或气态燃料动力的发动机。进气系统14可构造成将空气或空气和燃料的混合物引导到发动机12中以用于燃烧。排气系统16可构造成将来自发动机12的燃烧排气引导到大气。
[0016]发动机12可包括至少部分地限定多个气缸20的发动机缸体18。活塞(未示出)可以可滑动地设置在各气缸20内以在上死点位置与下死点位置之间往复运动，并且气缸盖(未示出)可与各气缸20相关联。各气缸20、活塞和气缸盖可共同至少部分地限定燃烧室。在图示的实施例中，发动机12包括以V形构型排列的12个气缸20 (即，具有第一列22和第二列24气缸20的构型)。然而，可设想发动机12可包括或多或少数量的气缸20，并且气缸20可按需以直列构型、对置活塞构型或另一种构型排列。
[0017]进气系统14可尤其包括构造成接收空气并且将空气压缩至期望的压力水平的至少一个压缩机28，该压缩机可实施为固定几何形状压缩机、可变几何形状压缩机或其它类型的压缩机。压缩机28可将空气引导到与发动机12相关的一个或多个进气歧管30。
[0018]排气系统16可包括调节来自发动机12的排气并且将其引导到大气的多个构件。例如，排气系统16可尤其包括连接到一列或两列22、24气缸20的排气歧管34、由来自排气歧管34的排气驱动以旋转压缩机28的至少一个涡轮32以及在排气歧管34的下游和涡轮32的上游流体连接的至少一个后处理构件38。来自发动机12的排气可被引导成穿过从后处理构件38通过并在其中被调节。在离开后处理构件38之后，排气流可穿过涡轮32而排出到大气环境并由此驱动涡轮32以旋转压缩机28并压缩进气。压缩机28和涡轮32可共同构成涡轮增压器36。
[0019]后处理构件38可包括氧化催化剂(例如，柴油机氧化催化剂一一D0C)、颗粒过滤器(例如，柴油机颗粒过滤器一一DPF)、还原催化剂(例如，选择性催化还原装置一一SCR装置)、清除催化剂(例如，氨吸附催化剂一一AMOx催化剂)或用来转化、减少、捕集、除去或以其它方式调节由发动机12产生的排气的成分的本领域中已知的其它类型的构件。仅出于示范目的，排气系统16在图1中被显示为具有单个D0C，其构造成催化化学反应以改变从排气歧管34通过的排气的组分。
[0020]如图2所示，后处理构件38可至少部分地设置在排气歧管34和/或连接到排气歧管34的涡轮增压器前壳体40中。例如，后处理构件38可安装在其中排气歧管34连接到涡轮增压器前壳体40的位置。利用该构型，来自排气歧管34的排气可被引导穿过后处理构件38并在进入涡轮增压器36之前进入涡轮增压器前壳体40中。结果，排气可在涡轮增压器36的上游而不是下游被催化，由此减少了动力系统10所需的空间量。可设想，在一些实施例中，一个或多个涡轮增压器筛网(未示出)可布置在涡轮增压器前壳体40中以防止大的颗粒被吸入涡轮增压器36中。在离开涡轮增压器前壳体40之后，经催化的排气可被引导到柔性联接器50中，该柔性联接器50连接到涡轮32的入口(未示出)。
[0021]在发动机12运转期间，后处理构件38可由于其紧邻发动机12而经历显著振动。特别地，来自发动机12的振动可由于后处理构件38安装在发动机12上而转移到后处理构件38。此外，后处理构件38可随着后处理构件38的温度从环境温度上升到工作温度而经历热膨胀。特别地，后处理构件38的尺寸可在大致正交于后处理构件38的纵向轴线的平面中横向扩大。后处理构件38的长度也可由于热膨胀而沿其纵向轴线增加。在一些状况下，振动和/或热膨胀可导致后处理构件38的开裂和其它损坏，由此引起后处理构件38的性能下降和/或失效。
[0022]为了控制振动和/或热膨胀，后处理构件38可配备有安装系统60。安装系统60可包括与排气歧管34相关联的第一法兰62、与涡轮增压器前壳体40相关联的第二法兰64、连接到法兰62、64的支承结构66、连接到支承结构66的外壳68和设置在外壳68与后处理构件38的外表面72之间的至少一个密封件70。安装系统60可帮助将发动机12的振动与后处理构件38隔离，并允许后处理构件38的热膨胀。
[0023]法兰62可沿排气歧管34的周长/外周在排气歧管34与涡轮增压器前壳体40之间的连接处突出。同样，法兰64可沿涡轮增压器前壳体40的周长在排气歧管34与涡轮增压器前壳体40之间