排放物控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提供了涉及排放物控制系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。排放物控制系統(tǒng)具有排放后處理系統(tǒng)，該排放后處理系統(tǒng)限定多個不同的排放流通路，至少一部分排放流可以通過這些排放流通路流動，例如，由發(fā)動機產(chǎn)生的排放流。排放物控制系統(tǒng)還包括控制器，用于控制還原劑進入流經(jīng)各流通路的排放流的噴射。在一個示例中，排放物控制系統(tǒng)構(gòu)造成用來用在交通工具中，如機車或其它軌道交通工具。
【專利說明】排放物控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明由合同N0.SDTC-2007-A-1207R-G0VT資助。美國政府對本發(fā)明具有某些權(quán)益。
[0002]本文公開的主題涉及交通工具排放物控制系統(tǒng)和操作排放物控制系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]內(nèi)燃機在發(fā)動機操作過程期間在排氣中產(chǎn)生各種燃燒副產(chǎn)物。在一些條件下，可能希望控制一種或更多選定排放成分的生成(數(shù)量、速度等)。例如，在一些條件下，為了滿足嚴格的排放標準，可能希望控制排氣中的NOx物類和/或顆粒物質(zhì)(PM)的生成。
[0004]已經(jīng)開發(fā)出各種發(fā)動機構(gòu)造、燃料類型、添加物以及排放后處理系統(tǒng)。因而，可能希望在控制排氣成分的排放上提供附加的改善。此外，可能希望設(shè)計一種排放物控制系統(tǒng)，使得其可以安裝在各種交通工具系統(tǒng)中而不損失排放性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個實施例中，排放物控制系統(tǒng)包括排放后處理系統(tǒng),該排放后處理系統(tǒng)限定多個不同的排放流通路，至少一部分排放流可以通過這些排放流通路流動，例如，由交通工具發(fā)動機或其他發(fā)動機產(chǎn)生的排放流。該排放物控制系統(tǒng)還包括控制模塊，控制模塊配置成控制該排放后處理系統(tǒng)，以便將一定量的還原劑噴入流經(jīng)各排放流通路的排放流。通過將排放流分成多個排放流通路，并且通過調(diào)節(jié)排放物控制系統(tǒng)的構(gòu)造，以便多個排放流通路可以安裝在發(fā)動機上，并且更好地容納在各種交通工具系統(tǒng)中，可以不降低交通工具系統(tǒng)的排放性能而改善該排放后處理系統(tǒng)的設(shè)計。
[0006]根據(jù)一個實施例，一種排放物控制系統(tǒng)包括:排放后處理系統(tǒng)，其限定多個不同的排放流通路，排放流能夠通過多個不同的排放流通路流動，排放流由發(fā)動機產(chǎn)生，其中排放后處理系統(tǒng)包括多個第一排放后處理部件，各第一排放后處理部件均在相應(yīng)的一個所述排放流通路中，或者另外地與相應(yīng)的一個排放流通路相聯(lián)。
[0007]根據(jù)另一個實施例，一種排放物控制系統(tǒng)包括:排放后處理系統(tǒng)，其包括分別限定多個不同的排放流通路的多個排放后處理單元，排放流能夠通過多個不同的排放流通路流動，排放流由發(fā)動機產(chǎn)生，以及控制模塊，其構(gòu)造成與排放后處理系統(tǒng)通信，以控制將還原劑噴射到排放流通路中。
[0008]根據(jù)另一個實施例，一種排放物控制系統(tǒng)包括:至少部分地位于發(fā)動機上方的支撐結(jié)構(gòu)，發(fā)動機能夠產(chǎn)生排放流；以及具有至少一個排放后處理單元的排放后處理系統(tǒng)，排放流的至少一部分被引導通過至少一個排放后處理單元而流動，各排放后處理單元均具有用于處理流經(jīng)該單元的該部分排放流的至少一個排放后處理部件；其中，至少一個排放后處理單元附接到支撐結(jié)構(gòu)上并定位在發(fā)動機上方。
【專利附圖】

【附圖說明】[0009]通過閱讀非限制性實施例的以下描述，參考附圖，將更好地理解本發(fā)明，其中以下:
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的排放物控制系統(tǒng)的示意性圖解；
[0011]圖2顯示了來自通常使用的北美機車應(yīng)用的限界圖；
[0012]圖3顯示了根據(jù)本公開的多分支(mult1-leg)排放物控制系統(tǒng)；
[0013]圖4顯示了可用包覆體積(packing volume) /包圍的縱向視圖；
[0014]圖5顯示了可用包覆體積/包圍的橫向視圖；
[0015]圖6A顯示了具有燃燒器的圖3的后處理系統(tǒng)的一個示例實施例；
[0016]圖6B顯示了沒有燃燒器的圖3的后處理系統(tǒng)的一個示例實施例；
[0017]圖7A顯示了與矩形襯底系統(tǒng)配套的圖3的排放后處理系統(tǒng)的一個示例實施例；
[0018]圖7B顯示了與圓柱形襯底系統(tǒng)配套的圖3的排放后處理系統(tǒng)的一個示例實施例；
[0019]圖8顯示了可用于圖3的排放物控制系統(tǒng)中的分流器的示例實施例；
[0020]圖9A顯示了用于排放物控制系統(tǒng)的發(fā)動機安裝的支撐結(jié)構(gòu)的一個示例實施例；圖9B是根據(jù)另一個實施例沿圖9A中的線9B-9B所取的部分橫截面視圖(未按比例)；圖9C是根據(jù)另一個實施例發(fā)動機安裝的支撐結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0021]圖10顯示了用于排放物控制系統(tǒng)的平臺安裝的支撐結(jié)構(gòu)的一個示例實施例；
[0022]圖11A-11B顯示了可包括在圖3的排放物控制系統(tǒng)的中間分支中的限制物的一個示例實施例；
[0023]圖12-15顯示了示例發(fā)動機艙構(gòu)造；
[0024]圖16A-16B顯示了機車喇叭系統(tǒng)的示例實施例；
[0025]圖17A-17F顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的尿素罐升高走道系統(tǒng)的各種示例；
[0026]圖18是多泵式尿素輸送系統(tǒng)的示意性圖解；
[0027]圖19是還原劑輸送系統(tǒng)的透視圖；
[0028]圖20-23和26是根據(jù)其他實施例若干排放物控制系統(tǒng)的示意性圖解；
[0029]圖24-25是隔離器元件的若干實施例各種視圖；以及
[0030]圖27是根據(jù)另一實施例具有走道的帶還原劑存儲罐的測量系統(tǒng)的示意性圖解?！揪唧w實施方式】
[0031]本文描述的方法和系統(tǒng)涉及包括排放后處理系統(tǒng)的排放物控制系統(tǒng)。在一些實施例中，本發(fā)明涉及可配置成用于交通工具中的發(fā)動機的排放物控制系統(tǒng)。在其它實施例中，本發(fā)明涉及操作此類排放物控制系統(tǒng)的方法。在又其它的實施例中，本發(fā)明涉及具有所述排放物控制系統(tǒng)的交通工具。關(guān)于交通工具，能夠產(chǎn)生排放流的任何移動設(shè)施均可利用所述發(fā)明的一個或更多方面。作為一個非限制示例，本文公開了一個軌道實施例。就是說，交通工具排放物控制系統(tǒng)在機車或其它軌道交通工具的背景中描述，以便于本發(fā)明的若干方面的說明。將會理解的是在備選實施例中，例如其中交通工具為軌道車、飛行器、汽車或船舶，可能適用于機車的其中一些限制會不適用。然而，機車環(huán)境是足夠有挑戰(zhàn)性的，使得可以展現(xiàn)所述排放物控制系統(tǒng)的許多發(fā)明性方面。
[0032]本文所示的排放物控制系統(tǒng)的設(shè)計試圖平衡并優(yōu)化多個因素。因而，重點放在可能以最小的影響結(jié)合在交通工具實施例中的那些設(shè)計上。例如，在軌道實施例中，重點放在對機車性能、運營成本以及維護成本有減小的影響的設(shè)計上。
[0033]圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的排放物控制系統(tǒng)100的示意性圖解。排放物控制系統(tǒng)100包括聯(lián)接到(或構(gòu)造成聯(lián)接到)發(fā)動機10的排放歧管上的排放后處理系統(tǒng)101。發(fā)動機10能夠產(chǎn)生排放流?？刂颇K12如發(fā)動機控制單元(“ECU”)配套計算機可讀取指令(或者以其它方式配置)來調(diào)節(jié)排放后處理系統(tǒng)101的各種部件的操作(本文詳述)。排放后處理系統(tǒng)101的各種排放后處理部件致力于處理發(fā)動機10的運行期間排放流中所釋放的各種燃燒副產(chǎn)物。如圖3中所示且進一步參考圖3所詳述的，排放后處理系統(tǒng)101可限定多個不同的且成排的排放流通路，從發(fā)動機10接收的排放流的至少一部分可通過其中流動。(限定通路的排放流通路和/或結(jié)構(gòu)在本文也可稱為“分支”。通路、限定通路的結(jié)構(gòu)以及與通路相關(guān)的排放后處理部件有時在本文統(tǒng)稱為“排放后處理單元”；因此，特別涉及分支的本文的教導或描述也適用于排放處理單元。)多個排放流通路彼此并排(或大體并排)定位。此外，多個排放流通路的每一個均可包括本文所述的各種排放后處理部件的每一個。在一個示例中，如所圖示的，發(fā)動機10可為包括渦輪增壓器118( “增壓器”)的增壓發(fā)動機，其聯(lián)接在發(fā)動機的進氣歧管和排氣歧管之間。渦輪增壓器118可配置成提供增壓充氣以改善發(fā)動機性能。發(fā)動機10可定位在任何合適的交通工具內(nèi)，如機車、飛行器、軌道車、汽車、船舶等，或者其可為電力發(fā)電機或其它靜止應(yīng)用的一部分。
[0034]在一個實施例中，在多個排放流通路的每一個中，排放后處理系統(tǒng)101包括用于還原發(fā)動機排放流中產(chǎn)生的NOx物類的選擇性催化還原(“SCR”)系統(tǒng)107，以及用于減少發(fā)動機排放流中產(chǎn)生的顆粒物質(zhì)數(shù)量的顆粒物質(zhì)(“PM”)減少系統(tǒng)103。包括在PM減少系統(tǒng)103中的各種排放后處理部件包括柴油氧化催化劑104( “D0C”)、柴油顆粒過濾器106(“DPF”)以及可選的燃燒器或加熱器102。包括在SCR系統(tǒng)107中的各種排放后處理部件包括SCR催化劑110、氨滑催化劑112(“ASC”)和/或還原部件108，諸如用于噴射、蒸發(fā)、混合和/或水解與SCR催化劑一起使用的合適還原劑如尿素水解的結(jié)構(gòu)或區(qū)域。還原部件108可容納來自還原劑存儲罐116 (例如尿素罐)的還原劑以及尿素或其它還原劑噴射系統(tǒng)114。
[0035]返回至PM減少系統(tǒng)103，柴油顆粒過濾器(DPF) 106構(gòu)造成從發(fā)動機排放流過濾并去除顆粒物質(zhì)(PM)?；谶^濾器的PM負載，DPF 106例如通過燒盡存儲的PM而被周期性地再生，以恢復過濾器的PM存儲能力。在一些實施例中，DPF 106可以可選地聯(lián)接到再生裝置上，以協(xié)助周期性再生。例如，其中DPF 106是壁流型過濾器，和/或陶瓷基過濾器，適當?shù)脑偕b置例如燃燒器或加熱器102可聯(lián)接到顆粒過濾器上。這里，燃燒器或加熱器102可配置成將被引導通過DPF 106的排放的溫度升高到例如PM燒盡溫度。在另一示例中，其中DPF 106是直通式過濾器，和/或金屬基過濾器，可能不需要附加的再生裝置。與相關(guān)燃燒器或加熱器配套或者沒有相關(guān)燃燒器或加熱器的PM減少系統(tǒng)的示例實施例在本文參考圖6A-6B進行討論。DPF 106的PM負載可基于發(fā)動機操作條件推出，例如排放氣體的空氣對燃料比，發(fā)動機運行的持續(xù)時間等。備選地，DPF 106的PM負載可基于如由聯(lián)接到過濾器上的一個或更多壓力傳感器所感測到的跨越顆粒物質(zhì)過濾器的壓差來估計?；诠烙嫷腜M負載，控制模塊可確定再生定時和持續(xù)時間。
[0036]柴油氧化催化劑(DOC) 104在排放流的方向(如標示為“排放流”的箭頭所示)上聯(lián)接在DPF 106的上游。DOC 104催化地減少被引入DPF 106中的排氣中的顆粒物質(zhì)的數(shù)量。具體而言，通過使用一種或更多催化劑，諸如鈀和鉬，排放PM在DOC 104處被氧化成二氧化碳。因而，DOC 104也可將發(fā)動機排放中存在的其它烴類和一氧化碳氧化成二氧化碳和水。通過將DOC 104定位在DPF 106上游，由DPF 106經(jīng)歷的PM負載可減少，從而降低過濾器再生的頻率。
[0037]聯(lián)接在PM減少系統(tǒng)103的DPF 106部分下游的SCR系統(tǒng)107配置成還原排放NOx物類。具體而言，排放NOx物類被SCR催化劑110催化地還原成氮和水。SCR系統(tǒng)107包括用于將一定量的合適的SCR還原劑(例如尿素)從公共還原劑存儲罐116 (例如尿素罐)噴入SCR催化劑110上游的指定排放流通路中的噴射點113的還原劑噴射器。通過將SCR催化劑110聯(lián)接在噴射點113的下游，所噴射的還原劑可以在被吸收在SCR催化劑110上之前在結(jié)構(gòu)(或區(qū)域)108中適當?shù)鼗旌喜⑺?。在軌道和其它柴油實施例中，SCR還原劑可為或包括尿素。例如，還原劑可為柴油排放流體(DEF),其為水和尿素的溶液。然而,在備選實施例中，還原劑例如可為氨水。
[0038]還原劑例如尿素存儲在普通還原劑存儲罐116例如尿素存儲罐中，并且通過尿素(或其它還原劑)噴射系統(tǒng)114輸送到排放后處理系統(tǒng)101的多個通路的每一個的排放流中。如以下詳述的，噴射系統(tǒng)可包括各種輸送和返回管路、泵、過濾器以及還原劑噴射器。在用作還原劑之前，尿素在尿素混合和水解結(jié)構(gòu)(或區(qū)域)108中被水解(成氨和二氧化碳)。吸收在SCR催化劑110上的氨被用于還原排放NOx物類。從SCR催化劑110滑出的任何多余的氨均被氨滑催化劑112吸收并分解，從而減少排放物中的氨含量。可與圖1的排放后處理系統(tǒng)一起使用的還原劑存儲罐和噴射系統(tǒng)的示例實施例在此處參考圖17-19進行描述。
[0039]諸如發(fā)動機控制單元(ECU) 12的控制模塊可接納傳感器和來自各種傳感器的通信信號，如沿該排放后處理系統(tǒng)位于不同位置的熱偶、壓力傳感器、還原劑(例如尿素)水平傳感器、一個或更多NOx傳感器、溫度傳感器等。基于所接收的傳感器信號，ECU 12可操作一個或更多致動器來調(diào)節(jié)排放后處理系統(tǒng)部件。例如，ECU 12可從一個或更多溫度傳感器接收關(guān)于排放物控制系統(tǒng)中一個或更多位置處排放氣體溫度(EGT)的輸入，例如加熱器102上游，DPF 106的上游和下游，和/或SCR系統(tǒng)107的上游和下游。在一個示例中，排氣溫度用于確定加熱器或燃燒器102何時應(yīng)該運行以及運行多長時間。在另一個示例中，ECU12可接收關(guān)于跨柴油顆粒過濾器的壓差(ΛΡ)的輸入，并且可基于估計的壓差推斷過濾器的PM負載?？刂颇K可使用推斷的PM負載來確定何時發(fā)起過濾器再生操作。在又另一個示例中，ECU 12可接收關(guān)于SCR系統(tǒng)107上游的排氣流中NOx水平的輸入，如來自NOx傳感器的信號?；谒镜腘Ox水平(例如如由NOx傳感器提供的那樣)，控制模塊可調(diào)整還原劑(例如尿素)噴射的量。在又另一個示例中，控制模塊可確定發(fā)動機運行的持續(xù)時間以周期性地計劃排放物控制系統(tǒng)的清潔。在一個示例中，其中發(fā)動機是機車，機車可使用來自基于鹽酸的清潔系統(tǒng)120的鹽酸(HCl)周期性地清潔。
[0040]在另一個示例中，其中排放后處理系統(tǒng)包括多個排放流通路，控制模塊可配套代碼，以便將來自發(fā)動機的排放流分成多個子流，將相應(yīng)量的還原劑噴入多個子流的每一個(即，各子流均用其自身數(shù)量的還原劑噴射)，以及響應(yīng)于所噴射的還原劑化學地改變排放流的確定化學成分，其中多個子流的至少其中一個子流沿不同于(例如相反)多個子流的另一個子流的導引方向而被導引。[0041]排放后處理系統(tǒng)100可以類似地接收來自開關(guān)盒的信號以及來自ECU 12的控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通信。排放后處理系統(tǒng)也可向回與E⑶12通信并發(fā)送響應(yīng)信號。在一個示例中，響應(yīng)信號可包括傳達至開關(guān)盒或指示器盒的故障指示燈(MIL)信號。在另一個示例中，控制可包括例如通過控制尿素或其它還原劑的流通、排放、噴射和/或加熱而控制SCR系統(tǒng)。類似地，如果如此實施的話，PM減少系統(tǒng)例如可通過控制柴油燃料循環(huán)、排放、噴射、特定過濾器的主動再生而進行控制。
[0042]在一個實施例中，排放后處理系統(tǒng)可包括一個或更多控制模塊(例如控制器)，或者子控制器/模塊，與ECU 12通信以便管理后處理系統(tǒng)的各種排放后處理部件。例如，可以有配置成控制PM減少系統(tǒng)的第一控制模塊，而另一個控制模塊可配置成控制SCR系統(tǒng)。在另一個示例中，諸如其中排放后處理系統(tǒng)配套多個支路，各支路均具有其自己的一套SCR系統(tǒng)部件，排放后處理系統(tǒng)可包括單個‘DPF’控制模塊和多個‘SCR’控制模塊(例如，配套三個支路的多支路后處理系統(tǒng)中的三個SCR控制模塊，一個SCR控制模塊用于多支路系統(tǒng)的每一個支路)。然而，這樣的多控制模塊系統(tǒng)(此處為四控制模塊系統(tǒng))可能管理起來相對繁瑣。因而，在一個備選實施例中，配套更大數(shù)量的輸入和輸出信道(I/O信道)的單個控制模塊可用于‘DPF’和‘SCR’應(yīng)用兩者。在此類實施例中，控制模塊數(shù)例如可極大地減少至三個或更少控制模塊。
[0043]在另一個示例中，排放后處理系統(tǒng)可聯(lián)接到專用于控制和管理后處理系統(tǒng)的操作的至少一個后處理控制單元(ACT)上，而流體控制單元(FCT)專用于控制和管理還原劑(例如DEF)。這里，后處理控制單元(ACT)可包括用于控制排放后處理系統(tǒng)的各種傳感器和致動器。各種傳感器例如可包括用來測量遍及后處理系統(tǒng)的排放溫度的一個或更多溫度傳感器，置于后處理系統(tǒng)的出口處的一個或更多NOx傳感器，以及用來測量跨越PM減少系統(tǒng)的部件(諸如DOC和/或DPF)和跨越SCR系統(tǒng)的部件(諸如SCR催化劑和/或ASC)的壓降的一個或更多壓力傳感器。在一個示例中，ACU也可包括還原劑噴射器控制模塊以調(diào)整進入SCR系統(tǒng)的尿素或其它還原劑的噴射(定時、數(shù)量、壓力、流率、占空比等)。
[0044]A⑶可配置成接收來自E⑶的信息，并且根據(jù)需要可能夠?qū)⑿畔⑥D(zhuǎn)播回E⑶。在一個示例中，ACU可為自持性的，使得如果檢測到故障，則控制模塊可以以適當?shù)膭幼黜憫?yīng)而無需來自操作者的輸入。此外，ACU可與位于駕駛室的開關(guān)盒通信，以允許如果需要時手動關(guān)閉系統(tǒng)。開關(guān)盒可控制到ACU、噴射器以及泵的動力。在一個示例中，盡管系統(tǒng)設(shè)計成自持性的，但手動關(guān)閉特征使得如果需要操作者能夠手動超馳并關(guān)閉系統(tǒng)。
[0045]在一個實施例中，流體控制單元(FOT)系統(tǒng)控制到排放后處理系統(tǒng)的流體輸送。F⑶系統(tǒng)例如可包括一個或更多泵以便將還原劑(例如尿素)輸送至噴射器，并將過多的還原劑循環(huán)回到罐中。此外，F(xiàn)CU系統(tǒng)可包括一個或更多傳感器來測量罐中還原劑的高度以及罐中還原劑的溫度。在一個實施例中，基于罐中還原劑的溫度，可操作一個或更多加熱器來將還原劑維持在最優(yōu)溫度下并防止結(jié)凍。
[0046]在一個實施例中，提供了一個或更多電源。在一個示例中，提供了總共三個電源。例如，第一電源可配合ACU和鄰近部件使用，而第二和第三電源用于為FCU系統(tǒng)提供動力。
[0047]在一個實施例中，后處理控制系統(tǒng)配置成滿足65% NOx減少，85% PM減少，85% CO減少以及85% HC減少的排放目標?？刂葡到y(tǒng)可進一步配置成滿足US CFR 40.201和49.210機車噪聲水平要求。[0048]圖1的排放物控制系統(tǒng)100例如可用于諸如機車的軌道實施例中。其中，排放后處理系統(tǒng)的設(shè)計可基于機車發(fā)動機艙內(nèi)機車發(fā)動機周圍可獲得的間隙量或面積/體積而進行調(diào)整。轉(zhuǎn)向圖2，示意圖200顯示了相對于定位在用于通常使用的北美機車應(yīng)用的發(fā)動機艙201內(nèi)的發(fā)動機210的各種限界圖。具體而言，示意圖200顯示了對于“具有例外區(qū)域的板C”構(gòu)造(虛線“板C”)的第一限界圖202和對于“板L”構(gòu)造(實線“板L”)的第二限界圖204。因而，板L是兩個板中較大的并且可應(yīng)用于在大部分美國和加拿大運營的機車上。稍小的板C用于美國東北部的選定廊道中，那里的一些隧道稍小。如圖所示，板C具有例外區(qū)域206，該區(qū)域至少部分地是由于其更加有限制性。北美運營中所使用的大部分機車建造成落入更具限制性的板C的第一限界圖內(nèi)，而較少的機車建造成落入不那么有限制性的板L的第二限界圖內(nèi)。
[0049]本公開的排放后處理系統(tǒng)設(shè)計成包括需要用來解決排放物的所有部件，同時考慮了對于指定板構(gòu)造可用的包裝容積。如圖3-5中所示，包裝容積401限定為發(fā)動機210上方并在選定限界圖(此處對板C進行描繪)內(nèi)同時對其它艙結(jié)構(gòu)(包括當前艙寬度和長度)、間隙以及任何其它必要結(jié)構(gòu)保持空間的可用空間。圖4顯示了對于板C 402構(gòu)造的機車可用的包裝容積401的縱向視圖400。對于以制造公差聯(lián)接的安裝結(jié)構(gòu)408的高度要求進一步被原始包裝容積限制，這對將排放后處理系統(tǒng)的所有部件結(jié)合到板C限界圖內(nèi)提出了挑戰(zhàn)。必須的間隙和結(jié)構(gòu)包括外部間隙406 (例如，I”廠2.5cm長)，艙結(jié)構(gòu)404(例如，3” H.5cm長)，以及安裝結(jié)構(gòu)408 (例如，5.5”廠14cm長)。
[0050]圖3和5顯示了排放后處理系統(tǒng)302設(shè)計安裝到其內(nèi)的可用包裝容積401或包圍的備選視圖(分別是300和500)。具體而言，當安裝在發(fā)動機210的排放歧管上方時，本公開的排放后處理系統(tǒng)設(shè)計成安裝在包裝容積401內(nèi)。排放后處理系統(tǒng)302設(shè)計成包括多個成排排放流通路或分支304，排放流的至少一部分可以流過其中。排放后處理系統(tǒng)通過安裝結(jié)構(gòu)(未示出)安裝在發(fā)動機210上，使得后處理系統(tǒng)的縱向軸線306平行于發(fā)動機210的縱向軸線308平行(或大體平行)對齊。在其中發(fā)動機是容納在發(fā)動機艙中的機車發(fā)動機的實施例中，發(fā)動機可定位在艙內(nèi)，使得后處理系統(tǒng)的縱向軸線平行于(或大體平行于)發(fā)動機和發(fā)動機艙兩者的縱向軸線對齊。
[0051 ] 在所繪實施例中，排放后處理系統(tǒng)302顯示為具有三個分支304的多分支系統(tǒng)，其中各分支304均代表排放后處理部件的單個成排流通路。具體而言，包圍在包裝容積401內(nèi)的多分支排放后處理系統(tǒng)302的各分支均具有完整的一套全部排放后處理部件，包括SCR系統(tǒng)和PM減少系統(tǒng)的全部部件。
[0052]排放后處理系統(tǒng)302的多個排放通路或分支304構(gòu)造成經(jīng)由過渡區(qū)310接收來自發(fā)動機210的排放出口的排放流的至少一部分。為了實現(xiàn)此功能，過渡區(qū)310將來自單個增壓器出口的排放流轉(zhuǎn)換成后處理系統(tǒng)分支304的三個輸入。因而，此轉(zhuǎn)換必須在非常短并且具有急劇的轉(zhuǎn)彎半徑的流長度中以最小的排放壓力損失實現(xiàn)。同時，期望的是提供進入所有三個分支的均勻流量分布，以便增高排放物控制系統(tǒng)性能。因而，在一個實施例中，如圖1lA中所繪，過渡區(qū)310配套一個或更多適當設(shè)計的限制部。具體而言，過渡區(qū)310配備限制板1102，該限制板1102包括用于排放后處理系統(tǒng)的中間分支的限制孔口。就是說，通過板1102，過渡區(qū)310和中間分支之間的流動孔1104比過渡區(qū)和其它分支之間的流動孔1106窄。根據(jù)過渡區(qū)310的內(nèi)部構(gòu)造，每個開口(過渡區(qū)和分支之間)均可不同地設(shè)置尺寸，或者它們可以為相同尺寸，或者一些具有相同尺寸而其它的不同。通過經(jīng)驗測試、流動模型等，基于過渡區(qū)的內(nèi)部形狀/構(gòu)造、發(fā)動機排放的流輸出范圍以及排放通路/分支的構(gòu)造，可適當?shù)卦O(shè)計限制部，以增加流動均勻性。限制板可從外面安裝以進一步控制通過分支的流。
[0053]在圖9A中所示的一個實施例中，多個排放流通路904包括第一、第二和第三排放通路，且第二排放流通路(即中間分支)嵌套在第一和第三排放流通路(即外部分支)之間。考慮排放出口通路的中間區(qū)域(通過過渡區(qū)310)可能傾向于接收大多數(shù)排放流，對于中間分支使用限制板1102(其限制從發(fā)動機排放出口的中間區(qū)域到排放后處理系統(tǒng)的中間分支的流)可便于排放后處理系統(tǒng)的中間和外部分支之間更好的排放分布。以這種方式，通過包括一個或更多限制部，受限制的過渡區(qū)可以以最小的壓力損失以可接受的成本、性能和結(jié)構(gòu)強度的組合而提供改善的流分布。在一個實施例中，過渡區(qū)310提供〈1%的流動均勻性變化。
[0054]如圖3和5中所示，將排放后處理系統(tǒng)設(shè)計成多分支(此處描繪為具有三個分支)，控制系統(tǒng)設(shè)計也使得能夠?qū)崿F(xiàn)對于排放后處理系統(tǒng)更小的輪廓體積。較小輪廓的后處理系統(tǒng)也具有減小的催化劑體積。減小的體積允許維持板C限界圖，并且將排放后處理系統(tǒng)的潛在應(yīng)用最大化為翻新產(chǎn)品。此外，如果需要的話，維持當前控制系統(tǒng)設(shè)計和包裝容積可允許重新使用板C到板L限界圖。
[0055]如圖1中所示，排氣后處理系統(tǒng)可包括具有若干排放后處理部件如柴油顆粒過濾器(DPF) 106的PM減少系統(tǒng)103。因而，對于排放后處理系統(tǒng)中的DPF 106可能有各種構(gòu)造。例如，可使用具有一個或更多相關(guān)燃燒器或加熱器的一個或更多壁流式柴油顆粒過濾器。備選地，可使用一個或更多流通式柴油顆粒過濾器。圖6A描繪了第一實施例600，其中多分支后處理系統(tǒng)302的各分支304均包括配套壁流式柴油顆粒過濾器606和相關(guān)再生系統(tǒng)的PM減少系統(tǒng)，再生系統(tǒng)包括位于柴油氧化催化劑604和SCR系統(tǒng)607上游(沿排放流的方向)的燃燒器或加熱器602。圖6B描繪了第二實施例650,其中排放后處理系統(tǒng)302的各分支304均配套聯(lián)接到柴油氧化催化劑上的流通式柴油顆粒過濾器656。在此實施例中，不需要相關(guān)的燃燒器，從而允許獲得相對更多的工作體積。此外，在此類實施例中，降低了機車的道路故障的可能性，例如由于燃燒器問題或者顆粒過濾器的堵塞。又另外，NOx還原和顆粒物質(zhì)(PM)減少通過在PM減少系統(tǒng)中使用聯(lián)接的柴油氧氣催化劑和流通式過濾器(FTF)方法而改善。
[0056]多個排放流通路或分支的每一個均由單獨的襯底605 (或一組襯底)限定，排放流可流過襯底。所使用的襯底材料例如可包括金屬或陶瓷基。使用金屬基的實施例會更強健，并且可用于更復雜的構(gòu)造中。與之相比，使用陶瓷基的實施例會更加化學和熱學穩(wěn)定，并且在存在高溫排放和氨的情況下具有相對低的襯底腐蝕。
[0057]襯底605的形狀也可以變化。在一個示例中，如圖7A的實施例700中所示，排放后處理系統(tǒng)302的各分支304的襯底605為矩形形狀。在另一個示例中，如圖7B的實施例750中所示，排放后處理系統(tǒng)302的各分支304的襯底605為圓柱形形狀。圖7B中所描繪的由擠壓陶瓷襯底制成的圓柱形襯底結(jié)構(gòu)上可比其他形狀更強。因而，考慮到機車環(huán)境中經(jīng)歷的刺耳的噪音、高沖擊以及振動，圓柱形形態(tài)可以有利地用于軌道實施例中。在備選的較少刺耳噪音的應(yīng)用中，可以使用矩形或立方形襯底系統(tǒng)。[0058]使用圓柱形襯底還可以使得能夠與其它可能形狀相比進一步減小催化劑體積。具體而言，如圖7B中所示，多分支排放后處理系統(tǒng)的各分支可以進一步分成多個子分支(此處顯示為三個子分支)，其可嵌套以進一步緊湊。因此，在軌道實施例的后處理系統(tǒng)中可用的短流長度中，可以通過使用圓柱形形狀的襯底改善流分布，從而也改善發(fā)動機和機車性倉泛。
[0059]圖7B描繪了第一示例實施例，其中多個(此處為三個)圓柱形排放流通路或分支304的每一個均進一步分成多個(此處為三個)不同的、圓柱形排放流子通路704。對于各分支34排放流子通路704布置有在上層706上的至少一些子通路，正位于下層708上的至少一些其它子通路上方。就是說，對于指定排放流通路(或分支)，第一數(shù)量的子通路在第二數(shù)量的子通路頂上。此構(gòu)造使得在嵌套相鄰的排放流通路后能夠進一步緊湊，從而提供封裝優(yōu)勢。例如，第一排放流通路754在上層706上可配套較小數(shù)量(此處為一個)的子通路704，而在下層708上配套較大數(shù)量(此處為兩個)的子通路704。第二排放流通路756在上層706上可配套較大數(shù)量(此處為兩個)的子通路704，而在下層708上配套較小數(shù)量(此處為一個)的子通路704。第三排放流通路758在上層706上也可配套較小數(shù)量(此處為一個)的子通路704，而在下層708上配套較大數(shù)量(此處為兩個)的子通路704。第
一、第二和第三排放通路然后對齊成使得第二排放流通路756(此處也稱為中間分支)嵌套在第一和第三排放流通路754，758之間(此處也稱為外部分支)。換言之，襯底的圓柱形形狀允許中間分支的子通路相對于各相鄰外部分支754，758的子通路反轉(zhuǎn)(沿頂部到底部軸線)。此構(gòu)造提供了期望的空間利用，同時由此構(gòu)造提供的零件的共性減小了制造和部件成本。
[0060]為了進一步使得能夠通過圖7B的排放流通路大體均勻地進行流分布，聯(lián)接到第二排放流通路756 (即中間分支)上的過渡區(qū)的區(qū)域(310，圖11A)可配套比聯(lián)接到第一和第三排放流通路(即外部分支)上的過渡區(qū)的區(qū)域更多的限制部(1102，圖11B)。
[0061]可選地，可對圖7A-B的襯底系統(tǒng)采用一個或更多分流器系統(tǒng)，用于轉(zhuǎn)移通過排放后處理系統(tǒng)的多個排放流通路的流。圖8顯示了包括第一分流器構(gòu)造802的分流器800的第一示例實施例。圖8還顯示了包括第二分流器構(gòu)造804的分流器850的第二示例實施例。在自然發(fā)生的流分布不足以跨越催化劑襯底的面分配的情況下，可以采用附加的分流器/擋板來分散排放。
[0062]在本公開的排放物控制系統(tǒng)的軌道實施例的情況下，將巨大而沉重的排放后處理系統(tǒng)安裝到機車發(fā)動機上包括解決空間限制和材料能力。例如，排放后處理系統(tǒng)的沉重重量和巨大尺寸不允許使用相對簡單的彈性吊架或夾環(huán)，而它們對于在汽車應(yīng)用中使用而言可能是可以接受的。此外，考慮到排放后處理系統(tǒng)部件所經(jīng)歷的明顯熱膨脹，用于排放后處理系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)必須考慮縱向膨脹。安裝結(jié)構(gòu)還應(yīng)該能夠承受在機車聯(lián)接期間可能經(jīng)歷的高縱向震動負載。同時，安裝結(jié)構(gòu)應(yīng)該對發(fā)動機的可維護性具有小的影響，同時易于安裝到機車上以及從機車上拆除。
[0063]可使用各種選擇標準來解決各種應(yīng)用特定設(shè)計關(guān)注問題。例如，在后處理系統(tǒng)安裝在機車發(fā)動機或機車駕駛室平臺的情況下，這些選擇標準可包括發(fā)動機和/或平臺的緩沖負載(buff load)能力，機械振動對后處理系統(tǒng)及相關(guān)安裝結(jié)構(gòu)(以及子結(jié)構(gòu))的影響，機械振動對交通工具中其它部件(諸如其它機車部件)的可靠性的影響，由于發(fā)動機和/或平臺安裝對于可維護性的影響(例如，對于例行維護操作)，機車的改造和恢復的簡易性，成本，排放性能等。例如，如果特定應(yīng)用具有較輕微的發(fā)動機上振動信號，而機車的緩沖負載/聯(lián)接負載更加明顯，則發(fā)動機安裝的后處理系統(tǒng)可用在機車上，而如果發(fā)動機振動非常大，但緩沖負載/聯(lián)接負載較輕微或者較不頻繁，則可以使用平臺安裝的排放物控制系統(tǒng)。因此，基于選定的標準，后處理系統(tǒng)的安裝(例如，定位、位置、高度、用于安裝的結(jié)構(gòu))可以變化。在一個示例中，基于上述標準，機車可安裝有發(fā)動機可安裝排放后處理系統(tǒng)，如圖9A中所示。在另一個示例中，基于上述標準，機車可安裝有發(fā)動機可安裝平臺安裝后處理系統(tǒng)，如圖10中所詳述。
[0064]圖9A中描繪了發(fā)動機可安裝后處理系統(tǒng)900的一個示例。發(fā)動機可安裝后處理系統(tǒng)設(shè)計成提供期望的穩(wěn)定性和強度。在所繪實施例中，排放后處理系統(tǒng)902包括多個不同的排放流通路904，其中多個不同的排放流通路904的每一個均構(gòu)造成從發(fā)動機210的排放歧管(也稱為排放出口)906接收至少一些排放氣體。(在圖9A中，出于圖示的簡單性，不同的排放流通路904未顯示成連接到排放歧管906上；然而，當系統(tǒng)900被部署用于操作時，不同的排放流通路904將通過過渡區(qū)如圖3中所示的區(qū)310連接到排放歧管906上。)這里，發(fā)動機210是配置成定位在機車的發(fā)動機艙中(圖12)的機車發(fā)動機。排放后處理系統(tǒng)安裝在發(fā)動機210上，使得后處理系統(tǒng)902的縱向軸線306平行于發(fā)動機210的縱向軸線308平行(或大體平行)對齊。多個不同的排放通路904彼此平行(或大體平行)并平行于(或大體平行于)后處理系統(tǒng)902的縱向軸線306而對齊。
[0065]排放后處理系統(tǒng)902通過發(fā)動機安裝的支撐結(jié)構(gòu)910安裝在發(fā)動機210上。發(fā)動機安裝的支撐結(jié)構(gòu)910包括基部912和多個安裝支腿914。各安裝支腿914的一端916聯(lián)接到基部912的下表面上，而各安裝支腿914的另一個相對端918在多個(例如四個)安裝位置920的其中一個處聯(lián)接到發(fā)動機210上。多個安裝位置920包括在發(fā)動機210的發(fā)動機框架922上的至少一些位置，以及在發(fā)動機210的前端924 (例如前端蓋)上的至少一些位置?；?12可包括橫向構(gòu)件，其附接到基部的周邊邊緣構(gòu)件上并在周邊邊緣構(gòu)件之間延伸，用于增強剛性?；?12可為大致矩形(盡管其他形狀也是可能的)，并且多個安裝支腿914可具有大體相等的高度，盡管這將取決于安裝位置(就是說，如果其中一個安裝位置相對于距離基部的期望位置的距離低于其他的位置，則用于附接到較低安裝位置的支腿將長于其他支腿)。
[0066]排放后處理系統(tǒng)902可以以若干方式安裝到發(fā)動機安裝的支撐結(jié)構(gòu)910上。例如，支撐結(jié)構(gòu)910可包括后處理系統(tǒng)902安裝到其上的多個振動隔離器915，用于對排放后處理系統(tǒng)的每個分支提供振動和沖擊負載隔離(并從而改善系統(tǒng)穩(wěn)定性)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，圖9B顯示了可能構(gòu)造的一個示例。這里，發(fā)動機安裝的支撐結(jié)構(gòu)910還包括多個支撐構(gòu)件926。支撐構(gòu)件926焊接或另外附接到基部912的頂部上，并對多個隔離器915提供支撐和附接點，在此視圖中示意性地進行了顯示。對于各隔離器915可有一個支撐構(gòu)件926 (如圖9B中總體示出的那樣)，或者支撐構(gòu)件926可為跨越基部912的相對平行側(cè)延伸的帶狀板，用于支撐兩個或更多隔離器(如線條917所示)。隔離器915栓接或另外附接到支撐構(gòu)件926上。后處理系統(tǒng)902的安裝托架919又栓接或另外附接到隔離器915上。安裝托架919將后處理系統(tǒng)902保持在支撐結(jié)構(gòu)910上方，并且充當后處理系統(tǒng)902到隔離器915或者另外到支撐結(jié)構(gòu)910的附接點。(為了圖示的簡單性，安裝托架919或類似結(jié)構(gòu)在圖9A中沒有示出。)在一個實施例中，參考圖9C，后處理系統(tǒng)902的各單獨的分支904均包括多個(例如四個)安裝托架919，它們沿分支904的長度分開，并且通過對應(yīng)數(shù)量(例如四個)的隔離器915附接到基部912上。因此，在所繪的三分支排放后處理系統(tǒng)902中，系統(tǒng)902在十二個支撐點928處附接到支撐結(jié)構(gòu)910上，支撐點為排放后處理系統(tǒng)提供振動和沖擊負載隔尚。
[0067]為了解決后處理系統(tǒng)的熱膨脹，可使用第一和第二不同類型的隔離器的組合，例如，相對硬的隔離器和相對軟的隔離器的組合。備選地和/或附加地，隔離器為金屬隔離器(意味著隔離器包括執(zhí)行振動/隔離功能的金屬元件)。在一個實施例中，所有的隔離器都是金屬隔離器。各種金屬隔離器可包括多個相對硬的金屬隔離器915a，例如金屬絲網(wǎng)隔離器，用在分支904附接到發(fā)動機前端924處的點上。在一個示例中，對于具有三個分支904的系統(tǒng)，在安裝結(jié)構(gòu)中存在三個此類相對硬的金屬隔離器915a(例如，每個分支有一個此類隔離器)。各種金屬隔離器還可包括多個相對軟的金屬隔離器915b，例如纜索安裝的隔離器(也稱為纜索隔離器)，用在安裝結(jié)構(gòu)的所有其他位置處。(隔離器總體由元件號915指代；具體類型的隔離器由915a、915b等指代。)在一個示例中，對于具有三個分支904的系統(tǒng)，在安裝結(jié)構(gòu)中存在九個此類相對軟的金屬隔離器915b。在此類構(gòu)造中，金屬絲網(wǎng)隔離器處理緩沖負載(例如縱向力)，而纜索安裝隔離器處理排放后處理系統(tǒng)的熱膨脹。以這種方式，兩種類型的隔離器并列工作，以便將后處理系統(tǒng)從發(fā)動機振動的影響隔離。
[0068]圖10中描繪了平臺安裝的排放物控制系統(tǒng)1000的一個示例。在此實施例中，排放后處理系統(tǒng)1002通過平臺安裝的支撐結(jié)構(gòu)1004安裝在機車發(fā)動機210上方。支撐結(jié)構(gòu)1004包括通過具有大體相等長度的多個豎直桿1010聯(lián)接到機車平臺1008上的大致矩形基部1006。(例如，在一個實施例中，基部是水平的。)多個豎直桿1010進一步通過多個成角度的加強棒1012彼此聯(lián)接。作為非限制性示例，圖10中描繪的設(shè)計在機車的每一側(cè)上利用三根豎直桿1010。對沖擊和振動的隔離通過豎直桿1010以及通過多個振動隔離支撐點1014(例如，隔離器，如本文其它地方所解釋的那樣)解決，盡管到不同桿和支撐點的輸入可以基于它們的位置在幅度和頻率上變化。在一個示例中，多個豎直桿1010沿機車駕駛室的長度均勻分布(如圖所示)，盡管在備選實施例中，基于機車駕駛室的構(gòu)造，可在支撐結(jié)構(gòu)的一端處與支撐結(jié)構(gòu)1004的另一端相比設(shè)置更大數(shù)目的豎直桿1010。振動隔離支撐點1014可基于在發(fā)動機210或發(fā)動機艙中哪里最可能經(jīng)歷振動，并進一步基于預期的振動量而定位在不同的位置。例如，至少一些振動隔離點1014可定位在基部1006的上表面和排放后處理系統(tǒng)1002的各分支的襯底之間。附加的振動隔離點1014可定位在各豎直桿1010的下端和平臺1008之間。以這種方式，所繪的平臺安裝的排放后處理系統(tǒng)考慮了與安裝在機車的高結(jié)構(gòu)上的后處理系統(tǒng)的大尺寸和重質(zhì)量相關(guān)的力矩。
[0069]在一個實施例中，排放物控制系統(tǒng)包括支撐結(jié)構(gòu)和排放后處理系統(tǒng)。支撐結(jié)構(gòu)至少部分地位于發(fā)動機上方。(發(fā)動機能夠產(chǎn)生排放流。)排放后處理系統(tǒng)具有至少一個排放后處理單元，排放流的至少一部分被引導通過該單元流動。各排放后處理單元均具有用于處理流經(jīng)該單元的該部分排放流的至少一個排放后處理部件。該至少一個排放后處理單元附接到支撐結(jié)構(gòu)上并定位在發(fā)動機上方。此外，發(fā)動機被支撐在平臺上，而支撐結(jié)構(gòu)附接在平臺上。
[0070]在一個實施例中，排放物控制系統(tǒng)包括支撐結(jié)構(gòu)和排放后處理系統(tǒng)。支撐結(jié)構(gòu)至少部分地位于發(fā)動機上方。(發(fā)動機能夠產(chǎn)生排放流。)排放后處理系統(tǒng)具有至少一個排放后處理單元，排放流的至少一部分被通過該單元引導流動。各排放后處理單元均具有用于處理流經(jīng)該單元的該部分排放流的至少一個排放后處理部件。該至少一個排放后處理單元附接到支撐結(jié)構(gòu)上并定位在發(fā)動機上方。發(fā)動機容納在發(fā)動機艙中。該至少一個排放后處理單元附接在支撐結(jié)構(gòu)上并定位在發(fā)動機上方，使得該至少一個排放后處理單元的縱軸線至少大體平行于發(fā)動機的縱軸線和發(fā)動機艙的長度。
[0071]在一些軌道實施例中，由于排放后處理系統(tǒng)的復雜形狀和尺寸，當其在原始發(fā)動機艙的上方延伸時，發(fā)動機艙的設(shè)計也被改變以更好地保護并支撐安裝的排放后處理系統(tǒng)。將會理解的是對于給定機車發(fā)動機艙設(shè)計可基于各種標準進行選擇，諸如對發(fā)動機艙部件的可接近性，以及制造簡易性?，F(xiàn)在參考圖12-15討論各種示例發(fā)動機艙設(shè)計。
[0072]圖12中描繪了容納機車發(fā)動機和排放后處理系統(tǒng)的機車1201的發(fā)動機艙1202的第一示例實施例。發(fā)動機艙1202由頂部組件1204和側(cè)壁1206限定。發(fā)動機艙1202顯示為具有用于與機車1201的其它艙以及部件連通的若干接口。發(fā)動機艙1202構(gòu)造成保護被包圍的排放后處理系統(tǒng)(未示出)，容納在該艙內(nèi)的發(fā)動機，以及防雨、雪、塵、風、太陽和嚴酷氣候條件的輔助件。發(fā)動機艙1202還構(gòu)造成支撐喇叭系統(tǒng)1204、燈光(如果存在)以及電源出口。發(fā)動機艙1202的設(shè)計使得操作人員能夠保護免受熱表面和旋轉(zhuǎn)零件的傷害，同時還使得艙能夠支撐頂部上的維護人員。
[0073]喇叭系統(tǒng)1204可包括一個或更多喇叭，其在機車發(fā)動機艙1202內(nèi)定位在發(fā)動機上方，在發(fā)動機艙1202的前端1216 (此處也稱為第2端)處在后處理系統(tǒng)和艙的前壁(未示出)之間，至少一個喇叭的開口端朝向發(fā)動機艙1202的中心1218。
[0074]在所繪實施例中，發(fā)動機艙1202設(shè)計成具有外觀的完全一致性，并具有機車外型。此外，提供了多個接口。這些接口可包括例如連通尿素罐1207的接口，連通鼓風機艙1208的接口，與散熱器蓋1210相互作用的接口，以及用于軌道平臺(未示出)的接口。發(fā)動機艙1202和若干接口設(shè)計成以便提供足夠的間隙來允許排放后處理系統(tǒng)中的明顯熱學變化，同時對于后處理系統(tǒng)和發(fā)動機的可維護性具有最小的影響。在一個示例中，這通過將發(fā)動機艙1202和尿素罐1207之間的接口定位在A側(cè)走道1212上實現(xiàn)，而尿素罐1207栓接在機車的平臺1214上。
[0075]圖13顯示了圖12的發(fā)動機艙1202的備選視圖。如所示的那樣，發(fā)動機艙1202的頂部組件1204包括鉸接附接到艙的側(cè)壁1206上的多個頂板1302，使得排放后處理系統(tǒng)可以通過多個鉸接附接的頂板1302的至少其中一個接近。在所繪的實施例中，在前端1306 (此處也稱作第2端)處的鉸接附接的頂板1304是可分離組件，并且可以是正好在增壓器(未示出)上方的螺栓緊固型艙口裝置。發(fā)動機艙1202設(shè)計成容納喇叭系統(tǒng)(如圖12的喇叭系統(tǒng)1204)。還包括了鉸接的艙口組件，其可以開啟到90度以便于排放后處理系統(tǒng)和/或其部件的維護。
[0076]圖14顯示了發(fā)動機艙1400的一個備選實施例，其中頂部組件1401在發(fā)動機艙的前端1216處被分成多個(此處為三個)鉸接附接的具有大致相同尺寸的頂板1402、1404和1406。然而，在備選實施例中，不同板的尺寸可以不同。在所繪實施例中，沒有提供鉸鏈或閂鎖。相反，不同的頂板被栓接到側(cè)壁上。這里，頂板1402、1404、1406覆蓋發(fā)動機艙的整個寬度，從而對排放后處理系統(tǒng)及其部件提供更多可接近性。[0077]圖15顯示了發(fā)動機艙1500的另一個示例實施例，其中頂部組件1502的多個頂板包括第一較大的板1504和第二較小的板1506。這里,頂板1504和1506兩者都是栓接型頂板或艙口組件。具體而言，第一較大的頂板1504設(shè)計成較大的栓接型艙口組件，其覆蓋排放后處理系統(tǒng)的多個分支，而第二較小的頂板1506設(shè)計成定位在增壓器位置上方的較小栓接型艙口組件，且喇叭系統(tǒng)安裝在其上。此設(shè)計允許相對好的維修接近。此外，在圖15中所示的實施例中，鉸接的系統(tǒng)允許接近排放后處理系統(tǒng)的側(cè)分支同時保持中間分支被覆
至JHL ο
[0078]將喇叭系統(tǒng)封裝在板L間隙輪廓內(nèi)同時又給喇叭系統(tǒng)在發(fā)動機艙頂部上方找到合適的位置會造成設(shè)計挑戰(zhàn)。此外，如果對喇叭系統(tǒng)或其位置做出任何改變，聯(lián)邦鐵路管理(FRA)規(guī)章要求按照FRA規(guī)則測試這些改變。圖16A-B顯示了兩種不同的喇叭系統(tǒng)構(gòu)造(分別是1600和1650)，它們已經(jīng)考慮了這些挑戰(zhàn)而進行設(shè)計。因而，各喇叭系統(tǒng)1600、1650均可包括一個或更多喇叭，其在機車發(fā)動機艙1606內(nèi)定位在發(fā)動機上方，在發(fā)動機艙1606的前端1604處在后處理系統(tǒng)和艙的前壁之間，至少一個喇叭的開口端1608朝向發(fā)動機艙1606的中心。第一實施例1600(圖16A)描繪了單個5和弦喇叭1601，而第二實施例1650(圖16B)描繪了包括兩個喇叭的分體喇叭1602，第一喇叭具有3和弦構(gòu)造1610，而第二喇叭具有2和弦構(gòu)造1612。
[0079]如之前參考圖1詳細描述的那樣，排放后處理系統(tǒng)的SCR系統(tǒng)可使用還原劑例如柴油排放流體(DEF ;指尿素在水中的32.5%的溶液)用于排放NOx物類的還原。在圖1的示例實施例中，在基于尿素(例如DEF)的系統(tǒng)中，用于存儲尿素的尿素罐可以尺寸設(shè)置成使得在尿素罐中再充填尿素的頻率與對機車發(fā)動機燃料罐的補給燃料相匹配。燃料罐和輸送系統(tǒng)也可設(shè)計成以對現(xiàn)有機車硬件最小的改動/重新設(shè)計而允許發(fā)動機、交流發(fā)電機和散熱器艙的合理可維修性。
[0080]關(guān)于尿素(例如DEF)或其它還原劑存儲罐的位置，設(shè)想了考慮設(shè)計限制的各種構(gòu)造。這些構(gòu)造例如包括從用于發(fā)動機的現(xiàn)有燃料罐切出尿素罐，將尿素罐安裝在作為升高走道的機車走道上，以及將尿素罐安裝在散熱器艙中。
[0081]圖17A-17F顯示了各種實施例，其中尿素(例如DEF)或其它還原劑存儲罐1700構(gòu)造成機車或其它交通工具1704上的升高走道1702。這些設(shè)計可減少晃動和死體積問題，同時在機車或其它交通工具的一側(cè)保持人體工學的臺階連續(xù)下降。出于參考或比較目的，圖17A顯示了分離的罐1700和發(fā)動機210。如所示的那樣，罐1700包括用于接納DEF或其它尿素(或其它還原劑)的入口，并且被連接到發(fā)動機系統(tǒng)(例如發(fā)動機系統(tǒng)的排放系統(tǒng)部分)上用于輸送DEF或其它尿素。圖17B是構(gòu)造成升高走道1702的罐1700的第一實施例的透視圖。罐1700從交通工具一側(cè)(例如機車的“A”側(cè))上的蓄電池箱或其它交通工具結(jié)構(gòu)部分延伸，并且沿交通工具的駕駛艙、發(fā)動機艙或其它艙1712逐級下降到較低的甲板1710。(在任何實施例中，較低的甲板1710可為相對于地面高度沿交通工具的該側(cè)最低的走道，和/或較低的甲板1710是位于該交通工具或所討論的交通工具類的標準甲板高度處的甲板；見圖17D中的箭頭。)更具體地，罐1700的頂部走道部分與蓄電池箱或其它交通工具結(jié)構(gòu)部分1706的頂部齊平，以便形成升高走道1702的頂部連續(xù)部分。罐1700從交通工具結(jié)構(gòu)部分1706沿艙1712延伸，并且終止于罐的階梯部分1707，其與罐和交通工具結(jié)構(gòu)部分的頂部相比具有降低的高度。(更具體地，相對于較低的甲板1710，罐具有兩個高度。第一高度等于交通工具結(jié)構(gòu)部分1706的高度。階梯部分1707的第二高度小于第一高度，但在較低的甲板上方。)階梯部分1707為人類操作員從罐和交通工具結(jié)構(gòu)部分的頂部行進到較低的甲板1710提供了過渡。這樣，尿素罐在駕駛艙的外部上形成走道的平臺到交通工具的一側(cè)的一部分。
[0082]圖17C是構(gòu)造成升高走道1702的罐1700的第二實施例的透視圖。罐1700鄰接蓄電池箱或其它交通工具結(jié)構(gòu)部分1706，沿交通工具的一側(cè)(例如機車的“A”側(cè))延伸，并且靠近交通工具的后部終止。罐1700為矩形平行管狀(例如，實際上包含六個矩形或正方形面)，并且相對于較低的甲板1710具有小于交通工具結(jié)構(gòu)部分1706的高度(相對于較低的甲板1710)的高度。因此，整個罐1700充當交通工具結(jié)構(gòu)部分1706的頂面和較低的甲板1710之間的階梯過渡。
[0083]圖17D是構(gòu)造成升高走道1702的罐1700的第三實施例的透視圖。此實施例類似于圖17B中的實施例，但圖示了(i)罐1700可設(shè)置成不同的長度，以及(ii)交通工具結(jié)構(gòu)部分1706(罐1700鄰接)的定位/長度可以從一個交通工具到另一個交通工具而變化。
[0084]圖17E是構(gòu)造成升高走道1702的罐1700的第四實施例的透視圖。此實施例類似于圖17C的實施例，但圖示了(i)罐1700可設(shè)置成不同的長度，以及(ii)在與罐相同的高度上，交通工具的其它結(jié)構(gòu)元件1709可插入罐和交通工具結(jié)構(gòu)部分1706之間。
[0085]圖17F是構(gòu)造成升高走道1702的罐1700的第五實施例的透視圖。此實施例類似于圖17B和17D的實施例，但圖示了階梯部分1707可設(shè)置成不同的長度。
[0086]在本文所述的任何實施例中，為了構(gòu)造成升高走道，罐1700可具有以下特征一項或更多:(i)頂面構(gòu)造成走道面，例如防滑/防摔表面；(ii)罐結(jié)構(gòu)(例如，頂壁/底壁/側(cè)壁和任何內(nèi)部支撐件)構(gòu)造成既保持尿素又支撐多個人類操作員的重量；以及(iii)罐結(jié)構(gòu)包括用于支撐多個人類操作員的重量的結(jié)構(gòu)元件，但那些相同的結(jié)構(gòu)元件不用于保持尿素，且罐還包括保持尿素但不充當走道支撐件的內(nèi)部構(gòu)件(例如，罐包括外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部容器；外部結(jié)構(gòu)形成用于支撐人類操作員的走道的部分；內(nèi)部容器保持尿素但不承受或支撐存在于走道上的重量)。此外，罐可安裝成單側(cè)構(gòu)造，意味著交通工具中僅有的尿素罐1700定位在交通工具的一側(cè)上(側(cè)定義為交通工具的縱向軸線的左或右)。
[0087]可包括多各尿素加熱系統(tǒng)用于機車使用期間的防凍。在一個實施例中，防凍系統(tǒng)可包括第一電阻性加熱器(例如潛水式電阻性加熱器)，其可從機車總線輸送74V (DC)下1000-1200W。防凍系統(tǒng)可使得尿素即便在周圍環(huán)境降至_40°C時也能夠保持在液態(tài)。在機車停機的情況下需要尿素融化，如機車已經(jīng)被停機若干天同時暴露于低于-10°C的溫度下時。在一個實施例中，為了解決融化問題，可包括第二電阻性加熱器(例如潛水式電阻性加熱器)，其可從路側(cè)電源(例如路側(cè)機車維修車間)提供240V(AC)下6000-10000W。在一個示例中，第二潛水式加熱器可以在大約24小時內(nèi)完全融化滿罐的尿素。
[0088]在一個實施例中，由尿素輸送系統(tǒng)的尿素噴射器從尿素罐輸送到排放后處理系統(tǒng)的尿素流(或其它還原劑流)的僅一部分被噴入該后處理系統(tǒng)用于混合、水解以及后續(xù)的NOx還原。在此實施例中，剩余未噴射部分的尿素流被用于在返回至尿素罐之前冷卻尿素噴射器。這樣的實施例可包括尿素輸送管線、尿素返回管線、尿素噴射器、尿素傳輸泵、過濾器和加熱器。根據(jù)這樣的實施例的尿素輸送系統(tǒng)可基于一個或更多因素選擇，包括對于期望的應(yīng)用以足夠的流量和壓力輸送尿素，小于可用包裝容積的體積要求，以及等同于現(xiàn)有系統(tǒng)的與尿素控制系統(tǒng)相互作用的能力(例如通過單個泵或單個噴射器系統(tǒng))。
[0089]在備選實施例中，尿素(或其它還原劑)輸送系統(tǒng)可包括具有蓄積器系統(tǒng)的單個泵，或者具有多個泵的多泵系統(tǒng)。單泵系統(tǒng)利用蓄積器來保持一定體積的加壓尿素可用于按需要從所有六個噴射器噴射。蓄積器幫助減輕來自單個泵的壓力振蕩，該壓力振蕩比利用多個泵的系統(tǒng)上經(jīng)歷的那些振蕩更顯著。作為比較，多泵系統(tǒng)對于排放后處理系統(tǒng)的每個分支(排放后處理單元)采用單獨的泵，該排放后處理系統(tǒng)具有對于協(xié)助裝填的(低壓)供應(yīng)泵具有潛在的要求。圖18中顯示了一個示例多泵尿素輸送系統(tǒng)。在圖18中，多泵還原劑輸送系統(tǒng)1800包括還原劑存儲罐1802，低壓進給/供應(yīng)泵部分1804(增壓泵部分)，以及用于各分支/單元的高壓泵部分1806。(低壓和高壓是相對的，意味著低壓泵具有比高壓泵更低的壓力。)
[0090]如之前提到的，在一些實施例中，排放后處理系統(tǒng)還包括輸送系統(tǒng)，輸送系統(tǒng)包括用于從還原劑存儲罐接收還原劑的輸送管路和輸送泵，如圖19中所示。在一個示例中，尿素輸送管路可尺寸設(shè)置成每個外直徑為大約1.5”廠3.8cm(且集束的直徑為?3”廠7.6cm)。如圖19中所示，尿素輸送系統(tǒng)1902的尿素輸送管路1904的至少一部分沿發(fā)動機組1908并沿后處理系統(tǒng)1901的縱向軸線1910安裝。通過將尿素輸送管線1904安裝在排放后處理系統(tǒng)1901上，避免了發(fā)動機維護干擾，并且避免了將尿素暴露于發(fā)動機1912的增壓器端1914上的高溫下。
[0091]以這種方式，通過構(gòu)造具有多個分支和子分支(排放后處理單元)的排放后處理系統(tǒng)，該后處理系統(tǒng)可以設(shè)計成容納在不同的交通工具內(nèi)。此外，通過使用用于各分支的圓柱形襯底，可能實現(xiàn)進一步的緊湊而不減少各分支中的后處理部件的數(shù)目。
[0092]如本文所述，排放物控制系統(tǒng)的某些實施例包括一個或更多柴油顆粒過濾器106 ( “DPF”)。備選地，在本文所述的任何實施例中，可以使用不同類型的過濾器(如流經(jīng)過濾器)，或者情況可以是不使用過濾器。
[0093]根據(jù)一個方面，“不同的”意味著穿過一個通路的排放不通過其他結(jié)構(gòu)(當通路平行排列時)和/或公共結(jié)構(gòu)沒有共享用于限定通路。
[0094]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，排放后處理系統(tǒng)包括多個排放后處理單元(這些單元可以布置成用于并行的功能性操作)，其中各單元均限定排放流通路并且包括(在通路內(nèi)或以另外的方式與通路相關(guān))相應(yīng)的多個不同類型的排放后處理部件，例如，各單元均可包括過濾器，以及不同于過濾器的另一種類型的排放后處理部件。就是說，第一單元包括具有第一排放后處理部件和第二排放后處理部件的第一組排放后處理部件，該第一和第二部件是彼此不同類型的部件；第二單元包括具有第三排放后處理部件和第四后處理部件的第二組排放后處理部件，第三和第四部件是彼此不同類型的部件；如此等等。第一組可與第二組相同或不同。(就是說，如果第一單元包括第一部件“A”和第二部件“B”，且A和B是彼此不同類型的部件，則第二單元可包括第二部件A和第二部件B，或者第二單元可包括A (或B)和部件“C” (具有不同于A或B的類型)，或者第二單元可包括部件C和“D”，C為與D不同類型的部件。)
[0095]因而,在一個實施例中,排放物控制系統(tǒng)包括排放后處理系統(tǒng)和控制模塊。該排放后處理系統(tǒng)包括多個排放處理單元，功能上并列地布置(即，關(guān)于功能并列，不一定這些單元幾何上并列，盡管這是一個選項)，其中各單元均限定排放流通路并且包括(在該通路內(nèi)或者以其它方式與通路相關(guān))相應(yīng)的多個不同類型的排放后處理部件。排放后處理單元的入口被連接到發(fā)動機的排放出口上，用于從發(fā)動機接收排放流?？刂颇K與排放后處理系統(tǒng)連通，用于控制排放處理單元中不同類型的排放后處理部件的至少其中一個，例如，用于控制將一定數(shù)量的還原劑相應(yīng)噴入流經(jīng)各排放處理單元的一部分排放流中。
[0096]圖20圖示了此類排放物控制系統(tǒng)的一個實施例。這里，排放物控制系統(tǒng)2000包括排放后處理系統(tǒng)2002和控制模塊2004。排放后處理系統(tǒng)2002包括功能上并列布置的多個排放處理單元2006a、2006b、2006c，其中各單元2006a_2006c均限定相應(yīng)的排放流通路2008a、2008b、2008c，并包括(在通路內(nèi)或者另外與通路相關(guān))相應(yīng)的多個不同類型的排放后處理部件2010。(出于圖示的清楚起見，排放后處理部件總體標示為2010 ;然而，如本文所述，這不意味著部件必須相同。相反，對于指定的排放處理單元，該排放處理單元的部件彼此不同。)排放后處理單元的入口 2012連接到發(fā)動機2016的排放出口 2014上，用于從發(fā)動機接收排放流2018?？刂颇K2004與排放后處理系統(tǒng)2002連通，用于控制排放處理單元中不同類型的排放后處理部件2010的至少其中一個，例如，用于控制將一定數(shù)量的還原劑相應(yīng)噴入流經(jīng)各排放處理單元的一部分排放流中。盡管圖20顯示了三個排放處理單元，但該系統(tǒng)可包括兩個或多于三個排放處理單元。此外，盡管圖20顯示了與各排放處理單元相聯(lián)的三個排放后處理部件，但各單元可具有兩個或多于三個排放后處理部件。
[0097]在各種實施例中，其它的圖形和本文的相關(guān)描述可應(yīng)用于圖20中所示的系統(tǒng)。例如，各排放處理單元2006a、2006b、2006c均可包括如圖1中所示的PM減少系統(tǒng)103和/或SCR 系統(tǒng) 107。
[0098]另一個實施例涉及包括控制模塊和排放后處理系統(tǒng)的排放物控制系統(tǒng)。該排放后處理系統(tǒng)包括多個排放后處理單元(功能上并列布置或另外布置)。各排放后處理單元相應(yīng)地包括至少一個襯底、顆粒物質(zhì)減少系統(tǒng)以及選擇性催化還原系統(tǒng)。該至少一個襯底限定排放流通路；排放流通路的入口可連接到發(fā)動機的排放出口上(例如機車或其它軌道交通工具中的發(fā)動機)。顆粒物質(zhì)減少系統(tǒng)具有柴油顆粒過濾器和該柴油顆粒過濾器上游的柴油氧化催化劑。該選擇性催化還原系統(tǒng)在柴油顆粒過濾器下游。選擇性催化還原系統(tǒng)具有還原劑噴射器(在噴射點處在排放流通路中具有噴射器輸出)，噴射點下游的選擇性催化還原催化劑，以及選擇性催化還原催化劑下游的氨滑催化劑?？刂颇K配置成與排放后處理系統(tǒng)通信，用于控制各還原劑噴射器，以便在噴射點處將還原劑噴射到排放流通路中。在機車的另一個實施例中，各后處理單元還包括再生裝置，用于再生柴油顆粒過濾器；該再生裝置可包括燃燒器。
[0099]圖22圖示了如緊上方所述的排放物控制系統(tǒng)2200。該排放物控制系統(tǒng)2200包括控制模塊2202和排放后處理系統(tǒng)2204。排放后處理系統(tǒng)2204包括多個排放后處理單元2206a、2206b ;在一個實施例中，如圖22中所示，這些單元顯示為功能上并列布置。(圖21中顯示了兩個單元2206a、2206b ;然而，該系統(tǒng)可包括多于兩個此類單元。)各排放后處理單元2206a、2206b相應(yīng)地包括至少一個襯底2208、顆粒物質(zhì)減少系統(tǒng)2210以及選擇性催化還原系統(tǒng)2212。該至少一個襯底2208限定排放流通路2214 ;排放流通路的入口 2216可連接到發(fā)動機2218的排放出口上(例如機車或其它軌道交通工具中的發(fā)動機)。顆粒物質(zhì)減少系統(tǒng)2210具有柴油顆粒過濾器2220和該柴油顆粒過濾器上游的柴油氧化催化劑2222。該選擇性催化還原系統(tǒng)2212在柴油顆粒過濾器2220下游。選擇性催化還原系統(tǒng)2212具有還原劑噴射器2224(在噴射點2228處在排放流通路中具有噴射器輸出2226)，噴射點下游的選擇性催化還原催化劑2230，以及選擇性催化還原催化劑下游的氨滑催化劑2232?？刂颇K2202配置成與排放后處理系統(tǒng)通信，用于控制各還原劑噴射器，以便在噴射點處將還原劑噴射到排放流通路中。在機車的另一個實施例中，各后處理單元2206a、2206b還包括再生裝置2234，用于再生柴油顆粒過濾器；該再生裝置可包括燃燒器。(在圖22中為了圖示清楚該后處理單元2206b的子元件沒有編號，但在一個實施例中，這些子元件與單元2206a的那些相同。)
[0100]另一個實施例涉及一種操作排放后處理系統(tǒng)的方法。該方法包括將來自發(fā)動機的排放流分成多個排放子流的步驟。該方法還包括分別將多個子流導引通過多個排放后處理單元的步驟。該方法還包括在各排放后處理單元中使用排放后處理單元的第一排放后處理部件處理被導引通過排放后處理單元的排放子流的步驟。
[0101]在該方法的另一個實施例中，第一排放后處理部件包括還原劑噴射器。該方法還包括將還原劑噴入多個子流的每一個的步驟。以這種方式，排放子流響應(yīng)于噴射的還原劑通過排放流的預定化學成分的化學變換而被處理。
[0102]在另一個實施例中，該方法還包括在各排放后處理單元中在排放子流碰到噴射的還原劑前過濾被導引通過該排放后處理單元的排放子流的步驟。過濾步驟可使用過濾器執(zhí)行，且該方法還可包括用燃燒器再生過濾器的步驟。
[0103]另一個實施例涉及具有過渡區(qū)和排放后處理系統(tǒng)的排放物控制系統(tǒng)。過渡區(qū)可附接到發(fā)動機的排放出口上，且構(gòu)造成將離開排放出口的排放流分成多個排放子流。排放后處理系統(tǒng)具有多個排放后處理單元，多個排放子流可通過這些排放后處理單元被引導以分別流動。各排放后處理單元均具有用于處理流經(jīng)該單元的一部分排放流的至少一個排放后處理部件。圖1-22的部分可應(yīng)用于此類排放物控制系統(tǒng)。圖23顯示了另一個實施例。這里，排放物控制系統(tǒng)2300包括過渡區(qū)2302和排放后處理系統(tǒng)2304。過渡區(qū)2302可附接到發(fā)動機2308的排放出口 2306上，且構(gòu)造成將離開排放出口的排放流2310分成多個排放子流2312。排放后處理系統(tǒng)2304具有多個排放后處理單元2314，多個排放子流可通過這些排放后處理單元被引導以分別流動。各排放后處理單元2314均具有用于處理流經(jīng)該單元的一部分排放流的至少一個排放后處理部件2316。在另一個實施例中，各排放后處理單元2314均包括顆粒物質(zhì)減少系統(tǒng)，該顆粒物質(zhì)減少系統(tǒng)具有柴油顆粒過濾器和該柴油顆粒過濾器上游的柴油氧化催化劑，以及該柴油顆粒過濾器下游的選擇性催化還原系統(tǒng)，并具有在排放流通路中在噴射點處具有噴射器輸出的還原劑噴射器，噴射點下游的選擇性催化還原催化劑，以及選擇性催化還原催化劑下游的氨滑催化劑(如圖1中所示)。
[0104]在另一個實施例中，排放物控制系統(tǒng)包括支撐結(jié)構(gòu)和排放后處理系統(tǒng)。支撐結(jié)構(gòu)至少部分地位于發(fā)動機上方。(發(fā)動機能夠產(chǎn)生排放流。)排放后處理系統(tǒng)具有至少一個排放后處理單元，通過該單元的排放流的至少一部分被引導流動。各排放后處理單元均具有用于處理流經(jīng)該單元的該部分排放流的至少一個排放后處理部件。該排放后處理單元附接到支撐結(jié)構(gòu)上并定位在發(fā)動機上方。圖1-20和22-23的部分可應(yīng)用于此類排放物控制系統(tǒng)。圖21顯示了另一個實施例。這里，排放物控制系統(tǒng)2100包括支撐結(jié)構(gòu)2102和排放后處理系統(tǒng)2104。支撐結(jié)構(gòu)2102至少部分地位于發(fā)動機2106上方(發(fā)動機2106能夠產(chǎn)生排放流2108。)排放后處理系統(tǒng)2104具有至少一個排放后處理單元2110，通過該單元的排放流的至少一部分被引導流動。各排放后處理單元2110均具有用于處理流經(jīng)該單元的該部分排放流的至少一個排放后處理部件2112。該至少一個排放后處理單元的每一個均附接到支撐結(jié)構(gòu)2102上并定位在發(fā)動機上方。
[0105]在一個實施例中，如圖21中所示的系統(tǒng)2100的其它部件相對于圖20進行描述。
[0106]在排放物控制系統(tǒng)的另一個實施例中，排放后處理系統(tǒng)2104包括多個排放后處理單元2110。系統(tǒng)2100還包括附接到發(fā)動機的排放出口上的過渡區(qū)，其將排放流分成多個排放子流，這些排放子流分別被引導通過多個排放后處理單元。(見作為示例的圖23以及相關(guān)描述。)多個排放后處理單元附接到支撐結(jié)構(gòu)上并定位在發(fā)動機上方。
[0107]在排放物控制系統(tǒng)的另一個實施例中，支撐結(jié)構(gòu)2102附接到發(fā)動機2106上。例如，支撐結(jié)構(gòu)2102可附接到框架上、發(fā)動機組上、罩蓋上或發(fā)動機的其它負載承載部分2114上，其能夠承載支撐機構(gòu)和排放處理單元的重量而不對發(fā)動機造成損害。在一個實施例中，該支撐結(jié)構(gòu)2102附接到發(fā)動機的一個或更多部件上，其能夠支承至少5000磅廠2250kg而沒有損害，這對于與機車或類似柴油發(fā)動機結(jié)合使用的相對大尺寸的部件(支撐結(jié)構(gòu)、排放后處理單元、過渡區(qū))而言是典型的重量。此實施例可應(yīng)用于具有一個排放后處理單元(分支)或具有多個排放后處理單元的排放后處理系統(tǒng)。
[0108]在排放物控制系統(tǒng)的另一個實施例中，其中支撐結(jié)構(gòu)2102附接到發(fā)動機2106上，該支撐結(jié)構(gòu)包括基部和多個安裝支腿。多個安裝支腿分別在多個不同的安裝位置附接到發(fā)動機上，并且基部附接到支腿(例如到支腿的遠端)上且定位在發(fā)動機上方。排放后處理單元直接或間接地附接在基部上，即，直接連接到基部上，或者連接到轉(zhuǎn)而又連接到基部上的元件上。圖9A-9C中示出了此類布置的示例。
[0109]在排放物控制系統(tǒng)的另一個實施例中，支撐結(jié)構(gòu)包括多個隔離器。各排放后處理單元均附接到發(fā)動機上方的一個或更多隔離器上，用于減少振動。例如，隔離器可附接到基部上，且排放后處理單元附接到隔離器上。在圖9B-9C以及相關(guān)描述中顯示并描述了示例隔離器 915、915a、915b。
[0110]隔離器可為金屬隔離器，如上所述。備選地或附加地，多個隔離器可包括一個或更多第一隔離器和一個或更多第二隔離器；第一隔離器和第二隔離器是不同類型的隔離器。這里，各排放后處理單元均附接到至少其中一個第一隔離器并附接到至少其中一個第二隔離器上。例如，第一隔離器可為第一類型的金屬隔離器(例如，金屬絲網(wǎng)隔離器)，而第二隔離器可為第二、不同類型的金屬隔離器(例如，線纜安裝隔離器)。在另一個實施例中，第一隔離器是相對硬的隔離器(對移動更具抗拒性)，而第二隔離器是相對軟的隔離器(對移動抗拒性較低)。在另一個實施例中，第一隔離器適于容納排放后處理系統(tǒng)的緩沖負載，而第二隔離器適于容納排放后處理系統(tǒng)的熱膨脹。例如，取決于所使用的特定部件，相對硬的隔離器(例如金屬絲網(wǎng)隔離器)可更好地適于容納緩沖負載，而相對軟的隔離器(例如線纜安裝隔離器)可更好地容納熱膨脹。
[0111]關(guān)于圖9A-9C以及相關(guān)描述進一步解釋了示例隔離器構(gòu)造。圖24附加地圖示了線纜安裝隔離器構(gòu)造的一個實施例。在圖24中，線纜安裝的隔離器2400(以側(cè)面正視圖顯示)附接到支撐結(jié)構(gòu)的基部2402上(如可安裝到發(fā)動機上和/或發(fā)動機上方)。排放后處理單元2404轉(zhuǎn)而又附接到線纜安裝隔離器2400上。以這種方式，排放后處理單元2404附接到基部2402上并由基部2402支撐，但從基部傳遞至單元的振動(如由發(fā)動機的運行產(chǎn)生)的量被減少，且熱膨脹被容納。在另一個實施例中，線纜安裝的隔離器附接到支撐構(gòu)件上，其轉(zhuǎn)而又附接到支撐結(jié)構(gòu)的基部上。安裝托架附接到線纜安裝的隔離器上。安裝托架支撐排放后處理單元和/或為排放后處理單元的一部分。圖25附加地圖示了具有金屬絲網(wǎng)隔離器的構(gòu)造。這里，金屬絲網(wǎng)隔離器2600(以側(cè)面正視圖顯示)附接到支撐結(jié)構(gòu)的基部2602上(如可安裝到發(fā)動機上和/或發(fā)動機上方)。排放后處理單元2604轉(zhuǎn)而又附接到金屬絲網(wǎng)隔離器2600上。金屬絲網(wǎng)隔離器包括互連和/或緩沖兩個末端連接器元件的金屬絲網(wǎng)元件，例如，金屬絲網(wǎng)元件夾在末端連接器元件之間并附接到末端連接器元件上，用于在兩者之間賦予一定程度的運動。
[0112]在另一個實施例中，排放物控制系統(tǒng)包括支撐結(jié)構(gòu)和排放后處理系統(tǒng)。該支撐結(jié)構(gòu)包括基部、多個安裝支腿以及多個隔離器。安裝支腿在多個不同的安裝位置上分別附接到發(fā)動機上。基部附接到支腿上并且位于發(fā)動機上方。隔離器附接到基部上。排放后處理系統(tǒng)包括多個排放后處理單元，發(fā)動機的排放流可通過這些排放后處理單元被引導以流動。各排放后處理單元均具有用于處理流經(jīng)該單元的一部分排放流的至少一個排放后處理部件。多個隔離器包括復數(shù)個第一隔離器和復數(shù)個第二隔離器；第一隔離器和第二隔離器是不同類型的隔離器。各排放后處理單元均附接到至少其中一個第一隔離器并附接到至少其中一個第二隔離器上。例如，各排放后處理單元可通過如下方式附接到基部上:(i)至少一個金屬絲網(wǎng)隔離器和其它相對硬的隔離器，以及(ii)至少一個線纜安裝的隔離器或其它相對軟的隔離器。作為另一示例，各排放后處理單元可通過僅一個金屬絲網(wǎng)隔離器或其它相對硬的隔離器，以及復數(shù)個線纜安裝的隔離器或其它相對軟的隔離器附接到基部上。
[0113]參考圖26，另一個實施例涉及排放物控制系統(tǒng)2700。系統(tǒng)2700包括支撐結(jié)構(gòu)2702。支撐結(jié)構(gòu)2702包括多個安裝支腿2704，附接到支腿上的基部2706(例如附接到支腿的遠端上)，以及用于附接到基部2706上的多個隔離器2708a、2708b。安裝支腿2704是隔開的，用于在多個不同的安裝位置2712安裝到發(fā)動機2710上，并將基部定位在發(fā)動機上方。多個隔離器2708a、2708b包括復數(shù)個第一隔離器2708a和復數(shù)個第二隔離器2708b ；第一隔離器和第二隔離器是不同類型的隔離器?；?706包括用于多個隔離器的附接點2714的陣列，用于通過第一隔離器2708a的至少其中一個和第二隔離器2708b的至少其中一個附接到基部上的多個排放后處理單元2716的每一個。
[0114]另一個實施例涉及軌道交通工具(例如機車)系統(tǒng)。該軌道交通工具系統(tǒng)包括由頂部組件和側(cè)壁限定的發(fā)動機艙，發(fā)動機定位在發(fā)動機艙中使得發(fā)動機的縱向軸線平行于發(fā)動機艙的長度對齊，以及排放后處理系統(tǒng)。排放后處理系統(tǒng)限定多個不同的排放流通路。多個排放流通路的每一個均構(gòu)造成從發(fā)動機的排放歧管接納至少一些排放氣體。排放后處理系統(tǒng)安裝在發(fā)動機上方由發(fā)動機排放歧管的頂表面、頂部組件以及發(fā)動機艙的側(cè)壁限定的空間內(nèi)，使得排放后處理系統(tǒng)的縱向軸線至少大致平行于發(fā)動機的縱向軸線對齊。
[0115]在軌道交通工具系統(tǒng)的另一個示例中，多個不同的排放流通路至少彼此大體平行對齊，且至少大體平行于排放后處理系統(tǒng)的縱向軸線。
[0116]在軌道交通工具系統(tǒng)的另一個實施例中，該系統(tǒng)還包括附接到發(fā)動機上的支撐結(jié)構(gòu)。支撐結(jié)構(gòu)包括基部和多個安裝支腿。安裝支腿在多個不同的安裝位置上分別附接到發(fā)動機上。基部附接到支腿上并且位于發(fā)動機上方。排放后處理系統(tǒng)的至少其中一個排放流通路附接到基部上并定位在發(fā)動機上方。[0117]在軌道交通工具系統(tǒng)的另一個實施例中，多個安裝位置包括發(fā)動機的發(fā)動機組上的至少一些位置，以及發(fā)動機的前端上的至少一些位置。
[0118]在軌道交通工具系統(tǒng)的另一個實施例中，頂部組件包括多個頂板，這些頂板鉸接地附接(鉸接至)發(fā)動機艙的側(cè)壁上，使得排放后處理系統(tǒng)可通過多個鉸接地附接的頂板的至少其中一個接近。
[0119]在軌道交通工具系統(tǒng)的另一個實施例中，頂板具有大體相等的尺寸。備選地，多個頂板包括第一較大的板和第二較小的板。
[0120]在另一個實施例中，軌道交通工具系統(tǒng)附加地包括喇叭系統(tǒng)，其具有定位在發(fā)動機上方發(fā)動機艙內(nèi)的一個或更多喇機，在發(fā)動機艙的前端處在排放后處理系統(tǒng)和艙的前壁之間。至少其中一個喇叭的開口端朝向發(fā)動機艙的中心。
[0121 ] 緊上方描述的軌道交通工具系統(tǒng)的其它細節(jié)可以由附圖及所附描述參考。
[0122]另一個實施例涉及交通工具系統(tǒng)。該交通工具系統(tǒng)包括走道和罐。走道具有支撐框架。支撐框架限定走道表面并構(gòu)造成至少適應(yīng)普通成年人的重量(至少90kg)。罐定位在支撐框架的內(nèi)部之內(nèi)，并且構(gòu)造成保持液體(例如尿素/DEF或其它還原劑)。在各種實施例中涉及交通工具系統(tǒng)的進一步信息可在圖12-17F和相關(guān)描述中找到；還見圖27和相關(guān)描述。
[0123]在交通工具系統(tǒng)的另一個實施例中，走道表面是平坦的，并具有長度和寬度，長度長于寬度，且寬度至少足夠?qū)捯匀菁{普通成年人沿走道行走(至少l”/0.3m寬)。與此實施例的交通工具系統(tǒng)相關(guān)的進一步信息可在圖17A-17F以及相關(guān)描述中找到。
[0124]在交通工具系統(tǒng)的另一個實施例中，支撐框架在走道表面中限定臺階，該臺階從走道的第一層通向走道的第二層。與此實施例的交通工具系統(tǒng)相關(guān)的進一步信息可在圖17BU7D和17F以及相關(guān)描述中找到。
[0125]在交通工具系統(tǒng)的另一個實施例中，走道是軌道交通工具的側(cè)面走道。該側(cè)面走道沿軌道交通工具的一側(cè)從指向軌道交通工具的前部向指向軌道交通工具的后部延伸。“指向前部”意味著在交通工具的前半部內(nèi)開始，而“指向后部”意味著向后延伸。與此實施例的交通工具系統(tǒng)相關(guān)的進一步信息可在圖17A-17F以及相關(guān)描述中找到。
[0126]參考圖27，另一個實施例涉及交通工具系統(tǒng)2800。該交通工具系統(tǒng)2800包括走道2802和罐2804。走道具有支撐框架2806。支撐框架2806限定走道表面2808并構(gòu)造成至少適應(yīng)普通成年人的重量。罐2804定位在支撐框架的內(nèi)部之內(nèi)，并且構(gòu)造成保持液體2810(例如尿素/DEF或其它還原劑)。罐2804是支撐框架的內(nèi)表面2812。支撐框架從而既支撐(至少)普通成年人又限定罐的容積。
[0127]在交通工具系統(tǒng)的另一個實施例中，該系統(tǒng)還包括第一電阻性加熱器(例如潛水式電阻性加熱器)，其與罐成熱連接，并且構(gòu)造成由交通工具的電力總線驅(qū)動用來以第一熱輸出(例如，瓦數(shù))加熱液體(例如尿素或其它還原劑)。在另一個實施例中，該交通工具系統(tǒng)還包括第二電阻性加熱器(例如潛水式電阻性加熱器)，其與罐成熱連接，并且構(gòu)造成由交通工具之外的電力總線驅(qū)動用來以第二熱輸出加熱液體(例如尿素或其它還原劑)。第二熱輸出大于第一熱輸出。任一實施例(第一和/或第二電阻性加熱器)均可應(yīng)用于與本文所述的任何其它實施例結(jié)合使用。然而，作為一個示例，參考圖28，第一電阻性加熱器2814與罐成熱連接，并且由交通工具的電力總線2816驅(qū)動用來以第一熱輸出(例如瓦數(shù))加熱液體(例如尿素或其它還原劑)。第二電阻性加熱器2818與罐成熱連接并且構(gòu)造成由交通工具之外的電功率源2820驅(qū)動用來以第二熱輸出加熱液體(例如，尿素或其它還原劑)。如所指出的那樣，第二熱輸出可大于第一熱輸出。與這些實施例相關(guān)的其它信息在與尿素加熱系統(tǒng)相關(guān)的以上部分中可找到。
[0128]另一個實施例涉及軌道交通工具。該軌道交通工具包括走道和罐。走道具有支撐框架。支撐框架限定走道表面并構(gòu)造成至少適應(yīng)普通成年人的重量。罐定位在支撐框架的內(nèi)部之內(nèi)，并且構(gòu)造成保持液體(例如尿素或其它還原劑)。在一個實施例中，罐流體地附接到軌道交通工具的排放物控制系統(tǒng)上，以將尿素或其它還原劑輸送至排放物控制系統(tǒng)。在一個實施例中，罐是軌道交通工具中用于保持尿素或其它還原劑的唯一的罐。
[0129]在另一個實施例中，交通工具系統(tǒng)包括發(fā)動機艙、發(fā)動機以及排放后處理系統(tǒng)。發(fā)動機艙由頂部組件和側(cè)壁限定。發(fā)動機定位在發(fā)動機艙中，使得發(fā)動機的縱向軸線平行于發(fā)動機艙的長度對齊。排放后處理系統(tǒng)限定至少一個排放流通路。該至少一個排放流通路構(gòu)造成接納來自發(fā)動機的排放歧管的排放氣體。排放后處理系統(tǒng)安裝成使得排放后處理系統(tǒng)的縱向軸線至少大體平行于發(fā)動機的縱向軸線而對齊。排放后處理系統(tǒng)包括還原劑存儲罐，并且對于各排放流通路，相應(yīng)的還原劑噴射器構(gòu)造成將來自還原劑存儲罐的還原劑噴入排放流通路中的噴射點。還原劑存儲罐形成位于發(fā)動機艙一側(cè)上的外部操作員走道的至少一部分。
[0130]在另一個實施例中，排放后處理系統(tǒng)還包括輸送系統(tǒng)，輸送系統(tǒng)具有用于接納來自還原劑存儲罐的輸送管線和輸送泵。輸送管線的至少一部分沿發(fā)動機組并沿排放后處理系統(tǒng)的縱向軸線安裝。
[0131]另一個實施例涉及排放物控制系統(tǒng)。該排放物控制系統(tǒng)包括用于將還原劑輸送至還原劑噴射器的還原劑(例如尿素)輸送系統(tǒng)。還原劑輸送系統(tǒng)構(gòu)造成控制還原劑到還原劑噴射器的輸送，使得被輸送還原劑的流率大于由該還原劑噴射器噴射的還原劑的速率。還原劑輸送系統(tǒng)包括用于導引輸送的還原劑的未噴射部分以在返回至還原劑存儲罐之前冷卻還原劑噴射器的流徑。
[0132]在另一個實施例中，交通工具系統(tǒng)包括發(fā)動機艙、發(fā)動機以及排放后處理系統(tǒng)。發(fā)動機艙由頂部組件和側(cè)壁限定。發(fā)動機定位在發(fā)動機艙中，使得發(fā)動機的縱向軸線平行于發(fā)動機艙的長度對齊。排放后處理系統(tǒng)限定至少一個排放流通路。該至少一個排放流通路構(gòu)造成接納來自發(fā)動機的排放歧管的排放氣體。排放后處理系統(tǒng)安裝成使得排放后處理系統(tǒng)的縱向軸線至少大體平行于發(fā)動機的縱向軸線而對齊。排放后處理系統(tǒng)包括還原劑存儲罐，并且對于各排放流通路，相應(yīng)的還原劑噴射器構(gòu)造成將來自還原劑存儲罐的還原劑噴入排放流通路中的噴射點。該排放后系統(tǒng)還包括用于將還原劑輸送至還原劑噴射器的還原劑(例如尿素)輸送系統(tǒng)。還原劑輸送系統(tǒng)構(gòu)造成控制還原劑到還原劑噴射器的輸送，使得被輸送還原劑的流率大于由還原劑噴射器噴射的還原劑的速率。還原劑輸送系統(tǒng)包括用于導引輸送的還原劑的未噴射部分以在返回至還原劑存儲罐之前冷卻還原劑噴射器的流徑。
[0133]另一個實施例涉及排放物控制系統(tǒng)。排放物控制系統(tǒng)包括排放后處理系統(tǒng)，排放后處理系統(tǒng)具有多個還原劑噴射器以及用于將還原劑輸送至該多個還原劑噴射器的還原劑輸送系統(tǒng)。還原劑輸送系統(tǒng)包括以下的其中一項:單個泵和蓄積器系統(tǒng)，其中該單個泵構(gòu)造成將還原劑泵送至蓄積器系統(tǒng)，且蓄積器系統(tǒng)構(gòu)造成保持增壓的還原劑對于由多個還原劑噴射器按需噴射可用；或者多個泵用于分別將還原劑輸送至多個還原劑噴射器。
[0134]在另一個實施例中，還原劑輸送系統(tǒng)還包括用于將來自還原劑罐的還原劑導弓I至噴射器的還原劑供應(yīng)管線。還原劑供應(yīng)管線的至少一部分沿發(fā)動機的發(fā)動機組設(shè)定路線，發(fā)動機的排放將由排放后處理系統(tǒng)處理，且還原劑供應(yīng)管線的至少一部分沿排放后處理系統(tǒng)設(shè)定路線。
[0135]另一個實施例涉及包括控制模塊和排放后處理系統(tǒng)的排放物控制系統(tǒng)，排放后處理系統(tǒng)中帶有多個排放后處理單元。各排放后處理單元分別包括:限定排放流通路的至少一個襯底，其中該排放流通路的輸入可連接到發(fā)動機的排放出口上；顆粒物質(zhì)減少系統(tǒng)，其具有柴油顆粒過濾器和該柴油顆粒過濾器上游的柴油氧化催化劑；以及選擇性催化還原系統(tǒng)，其位于柴油顆粒過濾器下游并且具有還原劑噴射器，以及在排放流通路中位于噴射點處的噴射器輸出，位于噴射點下游的選擇性催化還原催化劑，以及位于選擇性催化還原催化劑下游的氨滑催化劑?？刂颇K配置成與排放后處理系統(tǒng)通信，用于控制各還原劑噴射器，以便在噴射點處將還原劑噴射到排放流通路中。在另一個實施例中，各排放后處理單元還包括再生裝置，用于再生柴油顆粒過濾器；該再生裝置可包括燃燒器。
[0136]另一個實施例涉及一種操作排放后處理系統(tǒng)的方法。該方法包括將來自發(fā)動機的排放流分成多個排放子流；分別將多個子流導引通過多個排放后處理單元；以及在各排放后處理單元中，使用排放后處理單元的第一排放后處理部件處理被導引通過該排放后處理單元的排放子流。在另一個實施例中，第一排放后處理部件包括還原劑噴射器，且該方法還包括將還原劑噴入多個子流的每一個，從而排放子流響應(yīng)于噴射的還原劑通過排放流的確定化學成分的化學變換被處理。在另一個實施例中，該方法還包括在各排放后處理單元中在排放子流碰到噴射的還原劑前過濾被導引通過該排放后處理單元的排放子流。在另一個實施例中，排放子流使用過濾器過濾，且該方法還包括用燃燒器再生過濾器。
[0137]另一個實施例涉及排放物控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括過渡區(qū)以及排放后處理系統(tǒng)，該過渡區(qū)可附接到發(fā)動機的排放出口上，并且構(gòu)造成將離開排放出口的排放流分成多個排放子流，排放后處理系統(tǒng)具有多個排放后處理單元，多個排放子流通過多個排放后處理單元可被分別引導而流動。各排放后處理單元均具有用于處理流經(jīng)該單元的一部分排放流的至少一個排放后處理部件。在另一個實施例中，各排放后處理單元均包括顆粒物質(zhì)減少系統(tǒng)，該顆粒物質(zhì)減少系統(tǒng)具有柴油顆粒過濾器和該柴油顆粒過濾器上游的柴油氧化催化劑，以及該柴油顆粒過濾器下游的選擇性催化還原系統(tǒng)，并具有在排放流通路中在噴射點處具有噴射器輸出的還原劑噴射器，噴射點下游的選擇性催化還原催化劑，以及選擇性催化還原催化劑下游的氨滑催化劑。
[0138]另一個實施例涉及排放物控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)包括基部、多個安裝支腿以及多個隔離器，多個安裝支腿分別在多個不同的安裝位置處附接到發(fā)動機上，而基部附接到支腿上并定位在發(fā)動機上方，其中隔離器附接到基部上。該系統(tǒng)還包括具有多個排放后處理單元的排放后處理系統(tǒng)，發(fā)動機的排放流被通過多個排放后處理單元引導而流動，各排放后處理單元均具有用于處理流經(jīng)該單元的一部分排放流的至少一個排放后處理部件。多個隔離器包括復數(shù)個第一隔離器和復數(shù)個第二隔離器，第一隔離器和第二隔離器是不同類型的隔離器。各排放后處理單元均附接到至少其中一個第一隔離器并附接到至少其中一個第二隔離器上。在另一個實施例中，第一隔離器是金屬絲網(wǎng)隔離器，而第二隔離器是線纜安裝隔離器。
[0139]另一個實施例涉及排放物控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括支撐結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)具有多個安裝支腿，基部附接到支腿上，且多個隔離器用于附接到基部上，多個安裝支腿是隔開的以便在多個不同的安裝位置處安裝到發(fā)動機上，并將基部定位在發(fā)動機上方。多個隔離器包括復數(shù)個第一隔離器和復數(shù)個第二隔離器，第一隔離器和第二隔離器是不同類型的隔離器?；堪ㄓ糜诙鄠€隔離器的附接點的陣列，用于通過第一隔離的至少其中一個和第二隔離器的至少其中一個附接到基部上的多個排放后處理單元的每一個。
[0140]另一個實施例涉及軌道交通工具系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括由頂部組件和側(cè)壁限定的發(fā)動機艙，發(fā)動機定位在發(fā)動機艙中使得發(fā)動機的縱向軸線平行于發(fā)動機艙的長度對齊，以及限定多個不同排放流通路的排放后處理系統(tǒng)。多個排放流通路的每一個均構(gòu)造成從發(fā)動機的排放歧管接納至少一些排放氣體。排放后處理系統(tǒng)安裝在發(fā)動機上方由發(fā)動機排放歧管的頂表面、頂部組件以及發(fā)動機艙的側(cè)壁限定的空間內(nèi)，使得排放后處理系統(tǒng)的縱向軸線至少大致平行于發(fā)動機的縱向軸線對齊。在另一個實施例中，多個不同的排放流通路至少彼此大體平行對齊，且至少大體平行于排放后處理系統(tǒng)的縱向軸線。在另一個實施例中，該軌道交通工具系統(tǒng)還包括附接到發(fā)動機上的支撐結(jié)構(gòu)。支撐結(jié)構(gòu)包括基部和多個安裝支腿。安裝支腿分別在多個不同的安裝位置處附接到發(fā)動機上，且底座附接到定位在發(fā)動機上方的支腿上。至少排放后處理系統(tǒng)的排放流通路附接到基部上并定位在發(fā)動機上方。在另一個實施例中，安裝位置包括發(fā)動機的發(fā)動機組上的至少一些位置，以及發(fā)動機的前端上的至少一些位置。在另一個實施例中，頂部組件包括多個頂板，這些頂板鉸接地附接發(fā)動機艙的側(cè)壁上，使得排放后處理系統(tǒng)可通過多個鉸接地附接的頂板的至少其中一個接近。在另一個實施例中，多個頂板具有大體相等的尺寸，或者其中該多個頂板包括第一較大的板和第二較小的板。在另一個實施例中，軌道交通工具系統(tǒng)還包括喇叭系統(tǒng)，其具有定位在發(fā)動機上方發(fā)動機艙內(nèi)的一個或更多喇叭，在發(fā)動機艙的前端處在排放后處理系統(tǒng)和艙的前壁之間。至少其中一個喇叭的開口端朝向發(fā)動機艙的中心。
[0141]另一個實施例涉及交通工具系統(tǒng)。該交通工具系統(tǒng)包括由頂部組件和側(cè)壁限定的發(fā)動機艙，發(fā)動機定位在發(fā)動機艙中使得發(fā)動機的縱向軸線平行于發(fā)動機艙的長度對齊，以及限定至少一個排放流通路的排放后處理系統(tǒng)。該至少一個排放流通路構(gòu)造成接納來自發(fā)動機的排放歧管的排放氣體。排放后處理系統(tǒng)安裝成使得排放后處理系統(tǒng)的縱向軸線至少大體平行于發(fā)動機的縱向軸線而對齊。排放后處理系統(tǒng)包括還原劑存儲罐，并且對于各排放流通路，相應(yīng)的還原劑噴射器構(gòu)造成將來自還原劑存儲罐的還原劑噴入排放流通路中的噴射點。還原劑存儲罐形成位于發(fā)動機艙一側(cè)上的外部操作員走道的至少一部分。在另一個實施例中，排放后處理系統(tǒng)還包括輸送系統(tǒng)，輸送系統(tǒng)包括用于接納來自還原劑存儲罐的輸送管線和輸送泵。輸送管線的至少一部分沿發(fā)動機組并沿排放后處理系統(tǒng)的縱向軸線安裝。
[0142]用詞“控制模塊”指構(gòu)造成實施控制模塊的指定功能的一個或更多硬件元件和/或軟件元件。硬件元件可包括一個或更多電子器件或部件，如微控制器或處理器以及相關(guān)部件。軟件指存儲在有形介質(zhì)中的非易失性、機器可讀取指令的預定列表，其用作用于控制器硬件的基礎(chǔ)，以實施根據(jù)軟件指令的內(nèi)容確定的一個或更多設(shè)計功能。在一個實施例中，控制模塊包括處理器/控制器，相關(guān)的電子部件(例如用于向處理器/控制器提供功率的部件)，以及由該處理器/控制器執(zhí)行以實施一個或更多設(shè)計功能的軟件。
[0143]如本文所用的用詞“大體平行”意味著在5度或5度以內(nèi)的平行。用詞“至少大體平行”意味著在5度或5度以內(nèi)的平行?！捌叫?或大體平行)”等同于陳述“至少大體平行”?！按篌w上”意味著若沒有任何制造公差/變化的所述尺寸/數(shù)量。例如，“大體上等于”意味著若沒有制造公差/變化即等于。
[0144]在說明書和權(quán)利要求書中，將對具有以下含義的多個用語做出提及。單數(shù)形式“一”、“一個”以及“該”包括復數(shù)提及物，除非上下文清楚地另外指出。如本文貫穿說明書和權(quán)利要求書中所用的大略性用語可用于修飾任何數(shù)量性表述，其可允許性地變化而不導致其所涉及的基本功能的變化。因此，由諸如“大約”等用詞修飾的值并不限于所指定的精確值。在一些實例中，大略性用于可對應(yīng)于用于測量該值的儀器的精度。類似地，“沒有”可以與術(shù)語結(jié)合使用，并且可包括非實質(zhì)性數(shù)量或不重要的結(jié)構(gòu)，同時仍然被認為是沒有所修飾的術(shù)語。
[0145]如本文所用，用語“可”和“可為”指在一組情況內(nèi)發(fā)生的可能性；指定特性、特征或功能的占有；和/或通過表達與所限制動詞相關(guān)的一個或更多能力、才能或可能性限制另一個動詞。因此，“可”和“可為”的使用指所修飾的術(shù)語明顯適合、能夠或適于所指示的能力、功能或用途，同時考慮了在一些情況下所修飾的術(shù)語可能有時不適合、不能夠或不適于。例如，在一些情況下可能預期一事件或能力，但在其它情況下該事件或能力不會出現(xiàn)一此區(qū)別由用詞“可”和“可為”囊括。
[0146]本文所述的實施例是具有對應(yīng)于權(quán)利要求書中所述本發(fā)明的要件的要件的物品、成分和方法的示例。此書面描述可使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠制造和使用具有同樣對應(yīng)于權(quán)利要求書中所述的本發(fā)明的要件的備選要件的實施例。本發(fā)明的范圍因而包括無異于權(quán)利要求書字面語言的物品、成分和方法，并且還包括具有與權(quán)利要求書的字面語言非本質(zhì)區(qū)別的其它物品、成分和方法。盡管本文僅圖示和描述了某些特征和實施例，但相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會想到許多變型和改變。所附權(quán)利要求書覆蓋所有此類變型和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種排放物控制系統(tǒng)，包括: 排放后處理系統(tǒng)，其限定多個不同的排放流通路，排放流能夠通過所述多個不同的排放流通路流動，所述排放流由發(fā)動機產(chǎn)生， 其特征在于，所述排放后處理系統(tǒng)包括多個第一排放后處理部件，各第一排放后處理部件均在相應(yīng)的一個所述排放流通路中，或者另外地與相應(yīng)的一個所述排放流通路相聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多個排放流通路定位成至少大體彼此平行。
3.如權(quán)利要求1所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多個排放流通路的每一個均由相應(yīng)的襯底、或一組襯底限定，所述排放流能夠通過相應(yīng)的襯底或一組襯底流動。
4.如權(quán)利要求3所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，所述襯底或所述一組襯底的每一個襯底為矩形形狀或圓柱形形狀。
5.如權(quán)利要求3所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，至少其中一個所述排放流通路至少部分地由相應(yīng)的一組平行排列的不同襯底限定，該組襯底布置成平行排列的不同的襯底的至少其中一個定位在上層，位于定位在下層的平行排列的不同的襯底的至少其中另一個的上方。
6.如權(quán)利要求5所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，所述排放流通路的第一個至少部分地由第一組平行排列的不同的襯底限定，這些襯底布置成該第一組的較少的平行排列的不同的襯底在上層，而該第一組的較多的平行排列的不同的襯底在下層，以及 其中，所述排放流通路的第二個至少部分地由第二組平行排列的不同的襯底限定，這些襯底布置成該第二組的較多的平行排列的不同的襯底在上層，而該第二組的較少的平行排列的不同的襯底在下層。
7.如權(quán)利要求6所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，所述排放流通路的第三個至少部分地由第三組平行排列的不同的襯底限定，這些襯底布置成該第三組的較少的平行排列的不同的襯底在上層，而該第三組的較多的平行排列的不同的襯底在下層，第二個排放流通路嵌套在第一個和第三個排放流通路之間。
8.如權(quán) 利要求1所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括過渡區(qū)，其構(gòu)造成將所述發(fā)動機的排放出口與所述排放后處理系統(tǒng)的所述排放流通路的相應(yīng)入口互連，其中用于所述過渡區(qū)和所述排放后處理系統(tǒng)的所述排放流通路的第一個之間的第一流動孔比用于所述過渡區(qū)和所述排放流通路的第二個之間的第二流動孔窄。
9.如權(quán)利要求1所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制模塊，其構(gòu)造成用于與所述排放后處理系統(tǒng)通信以控制所述第一排放后處理部件。
10.如權(quán)利要求9所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述排放后處理系統(tǒng)包括多個排放后處理單元，各排放后處理單元均限定所述多個排放流通路的相應(yīng)其中一個；以及 各排放后處理單元分別包括所述第一排放后處理部件和第二不同類型的排放后處理部件的其中一個，兩種排放后處理部件均設(shè)置在由所述排放后處理單元限定的所述排放流通路中，或另外與所述排放流通路相聯(lián)。
11.如權(quán)利要求10所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，對于各排放后處理單元: 所述第一排放后處理部件是還原劑噴射器，且所述控制模塊構(gòu)造成控制所述還原劑噴射器以將一定量的還原劑噴入流經(jīng)所述排放后處理單元的所述排放流通路的所述排放流中；以及 所述第二不同類型的排放后處理部件是設(shè)置在所述排放流通路中的過濾器。
12.如權(quán)利要求11所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，對于各排放后處理單元，所述過濾器是柴油顆粒過濾器，且所述排放后處理系統(tǒng)還包括再生裝置，用于再生所述柴油顆粒過濾器，所述再生裝置包括燃燒器。
13.如權(quán)利要求9所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述第一排放后處理部件包括還原劑噴射器；以及 所述控制模塊構(gòu)造成用于與所述排放后處理系統(tǒng)通信，以控制所述還原劑噴射器，用于將相應(yīng)量的還原劑噴入流經(jīng)各所述排放流通路的所述排放流中。
14.如權(quán)利要求13所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，所述排放后處理系統(tǒng)在所述多個排放流通路的每一個中包括相應(yīng)的柴油顆粒過濾器和聯(lián)接在所述柴油顆粒過濾器上游的相應(yīng)的柴油氧化催化劑。
15.如權(quán)利要求14所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，所述柴油顆粒過濾器聯(lián)接到包括燃燒器的相應(yīng)再生裝置上。
16.如權(quán)利要求14所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，所述排放后處理系統(tǒng)在所述多個排放流通路的每一個中還包括聯(lián)接在所述柴油顆粒過濾器下游的相應(yīng)選擇性催化還原系統(tǒng)，所述選擇性 催化還原系統(tǒng)包括:其中一個所述還原劑噴射器；在所述排放流通路中聯(lián)接在所述還原劑噴射器的噴射點下游的選擇性催化還原催化劑；以及聯(lián)接在所述選擇性催化還原催化劑下游的氨滑催化劑。
17.如權(quán)利要求1所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，對于各排放流通路:所述排放后處理系統(tǒng)包括設(shè)置在所述排放流通路中的柴油顆粒過濾器；且所述第一排放后處理部件是用于使所述柴油顆粒過濾器再生的再生裝置，所述再生裝置包括燃燒器。
18.—種排放物控制系統(tǒng),包括: 排放后處理系統(tǒng)，其包括分別限定多個不同的排放流通路的多個排放后處理單元，排放流能夠通過所述多個不同的排放流通路流動，所述排放流由發(fā)動機產(chǎn)生，以及 其特征在于，控制模塊，其構(gòu)造成與所述排放后處理系統(tǒng)通信，以控制將還原劑噴射到所述排放流通路中。
19.如權(quán)利要求18所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，各排放后處理單元均包括柴油顆粒過濾器，所述柴油顆粒過濾器在由所述排放后處理單元限定的所述排放流通路中位于進入所述排放流通路的還原劑的噴射點上游。
20.如權(quán)利要求19所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，各排放后處理單元還包括用于再生所述柴油顆粒過濾器的再生裝置，所述再生裝置包括燃燒器。
21.一種排放物控制系統(tǒng)，包括: 至少部分地位于發(fā)動機上方的支撐結(jié)構(gòu)，所述發(fā)動機能夠產(chǎn)生排放流；以及 具有至少一個排放后處理單元的排放后處理系統(tǒng)，所述排放流的至少一部分被引導通過所述至少一個排放后處理單元而流動，各排放后處理單元均具有用于處理流經(jīng)該單元的該部分所述排放流的至少一個排放后處理部件； 其特征在于，所述至少一個排放后處理單元附接到所述支撐結(jié)構(gòu)上并定位在所述發(fā)動機上方。
22.如權(quán)利要求21所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述排放后處理系統(tǒng)包括多個排放后處理單元； 所述系統(tǒng)還包括附接到所述發(fā)動機的排放出口上的過渡區(qū)，所述過渡區(qū)將所述排放流分成多個排放子流，這些排放子流分別被引導通過所述多個排放后處理單元；以及 所述多個排放后處理單元附接到所述支撐結(jié)構(gòu)上并定位在所述發(fā)動機上方。
23.如權(quán)利要求21所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐結(jié)構(gòu)附接到所述發(fā)動機上。
24.如權(quán)利要求23所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述支撐結(jié)構(gòu)包括基部和多個安裝支腿，所述多個安裝支腿在多個不同的安裝位置處分別附接到所述發(fā)動機上，而所述基部附接到所述支腿上并且定位在所述發(fā)動機上方；以及 所述至少一個排放后處理單元直接或間接附接到所述基部上。
25.如權(quán)利要求23所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述支撐結(jié)構(gòu)包括 多個隔離器；以及 所述至少一個排放后處理單元的每一個均在所述發(fā)動機上方附接到一個或更多所述隔離器上，用于減少振動。
26.如權(quán)利要求25所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述支撐結(jié)構(gòu)還包括基部和多個安裝支腿，所述多個安裝支腿在多個不同的安裝位置處分別附接到所述發(fā)動機上，所述基部附接到所述支腿上并且定位在所述發(fā)動機上方，而所述多個隔離器附接到所述基部上。
27.如權(quán)利要求25所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離器是金屬隔離器。
28.如權(quán)利要求25所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述多個隔離器包括一個或更多第一隔離器和一個或更多第二隔離器，所述第一隔離器和所述第二隔離器是不同類型的隔離器；以及 所述至少一個排放后處理單元的每一個均附接到所述一個或更多第一隔離器的至少其中一個上，并附接到所述一個或更多第二隔離器的至少其中一個上。
29.如權(quán)利要求21所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述支撐結(jié)構(gòu)包括多個隔離器；以及 所述至少一個排放后處理單元的每一個均在所述發(fā)動機上方附接到一個或更多所述隔離器上，用于減少振動。
30.如權(quán)利要求29所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離器是金屬隔離器。
31.如權(quán)利要求29所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述多個隔離器包括一個或更多第一隔離器和一個或更多第二隔離器，所述第一隔離器和所述第二隔離器是不同類型的隔離器；以及 所述至少一個排放后處理單元的每一個均附接到所述一個或更多第一隔離器的至少其中一個上，并附接到所述一個或更多第二隔離器的至少其中一個上。
32.如權(quán)利要求21所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機被支撐在平臺上，而所述支撐結(jié)構(gòu)附接在所述平臺上。
33.如權(quán)利要求21所述的排放物控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機容納在發(fā)動機艙中，并且其中所述至少一個排放后處理單元附接到所述支撐結(jié)構(gòu)上，并定位在所述發(fā)動機上方，使得所述至少一個排放后處理單元的縱向軸線至少大致平行于所述發(fā)動機的縱向軸線和所述發(fā)動機艙 的長度。
【文檔編號】F01N13/08GK203488230SQ201090001487
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2009年12月21日
【發(fā)明者】S.基蘭, S.S.庫爾卡尼, L.H.赫弗利, J.L.普拉默, G.L.德塔 申請人:通用電氣公司