排放系统及其机动车辆的制作方法

1.本发明总体上涉及一种包括内燃机的机动车辆，并且尤其涉及一种用于机动车辆内燃机的燃烧气体排放系统。


背景技术：

2.通常，紧凑型机动车辆(如鞍座骑乘型车辆)设置有内燃(ic)机装置。这些鞍座骑乘型车辆由于其紧凑的布局和在其上承载额外乘客和/或承载负载的能力而受到欢迎。根据应用、发动机布局等，这些车辆可以包括两轮或三轮。这些车辆中的一些车辆设置有摆动式发动机，并且设置有连接连杆(如肘节连杆)以能摆动地支撑内燃机装置。一些其它类型的鞍座骑乘型车辆具有固定地安装到框架的内燃机。在这些车辆中，内燃机可以向前倾斜。因此，这些车辆具有排放系统，该排放系统在车辆的下部延伸，并朝向位于车辆一侧的消声器延伸，或者可以位于中央。因此，车辆应当设置有足够的离地间隙，以安全地容纳排放系统，这是此类车辆的许多布置和布局(packaging and layout)的挑战之一。
3.此外，这些鞍座骑乘式机动车辆在不同的地形并且以不同的驾驶模式运转，因为这些取决于操作位置或用户，这超出了制造商的控制范围。这些车辆在此类不同的地形并且以不同的驾驶模式运转时，会受到撞击，并且由此产生的冲击可能会传输到车辆的各个系统。
4.此外，当设置了摆动型内燃机时，由于与经历摆动运动的车辆的至少一个车轮的连接，摆动型内燃机直接经历此类撞击。直接连接到内燃机的排放系统直接接收来自内燃机的此类撞击。因此，排放系统要求刚性安装。
5.此外，固有地，由于内燃机的存在，机动车辆可以具有振动，内燃机在宽的发动机每分钟转数(rpm)范围内运转，导致蔓延到车辆的其它部分的振动。安装在车辆上的各种系统，尤其是排放系统，安全地容纳在机动车辆上，并且应该能够在没有故障的情况下最佳地运行，即使当车辆受到此类撞击或振动时也是如此。
6.此外，即使在恶劣的使用条件下，排放系统也必须以最佳方式运转，以便处理废气而不会出现任何系统故障。例如，缺乏离地间隙可以损坏排放系统，该排放系统基本上位于车辆的下部，从而影响排放系统的性能。
附图说明
7.参考附图描述具体实施方式。在所有附图中使用相同的附图标记来指代相似的特征和部件。
8.图1描绘了根据本主题的实施例的示例性机动车辆的右侧视图。
9.图2示出了根据图1所描绘的实施例的动力装置的前透视图。
10.图3描绘了根据图2的实施例的排放系统的右侧透视图。
11.图4描绘了根据图3所描绘的实施例的排放系统的一部分的分解图。
12.图5描绘了根据本主题的实施例的排放管的详细视图。
13.图6描绘了根据本主题的实施例的排放管的一部分的另一详细视图。
14.图7(a)描绘了根据本主题的另一实施例的沿轴线a
‑
a’截取的排放管的截面图。
15.图7(b)描绘了根据如图7(a)所描绘的本主题的另一实施例的沿轴线b
‑
b’截取的排放管的另一截面图。
16.图7(c)描绘了根据如图7(a)所描绘的本主题的另一实施例的沿轴线c
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c’截取的排放管的另一截面图。
17.图8描绘了处理装置的转换效率相对于时间的图形表示。
18.图9描绘了根据本主题的实施例的沿着轴线x
‑
x’截取的排放系统的截面图。
19.图10(a)描绘了根据本主题的实施例的沿着轴线y
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y’截取的排放系统的实施方式的截面图。
20.图10(b)描绘了根据本主题的实施例的排放系统的另一实施方式的另一截面图。
21.图11描绘了根据本主题的又一实施例的排放的截面图。
22.图12描绘了根据图11的实施例的排放的分解图。
23.图13描绘了均匀性指数相对于各种流速的图形表示。
具体实施方式
24.按照常规，机动车辆设置有驱动装置，该驱动装置包括内燃(ic)机和/或牵引马达。此外，车辆包括各种子系统(如与燃油供应系统(如化油器或燃料喷射器)协同工作的进气系统)。将空气燃料混合物供应到内燃机进行燃烧，这产生所需的动力和扭矩，动力和扭矩被传输到车辆的至少一个车轮。此外，气体排放系统包括排放管，该排放管将燃烧过程中产生的气体传递到消声器。通常，产生的气体可以包括各种有害组分，有害组分包括总碳氢化合物(thc)、一氧化碳(co)和氮氧化物(nox)。需要在通过消声器将气体排放到大气中之前处理有害组分。典型地，气体处理装置用于在排放到大气中之前处理上述有害组分。因此，已知的排气管/排出管必须安全地容纳处理装置。
25.通常，气体处理装置设置在排放系统内。处理装置具有起燃或运行温度，该温度必须在尽可能短的时间内达到，以使处理装置以最佳效率最佳地运转。为了实现提早起燃，处理装置可以设置在排气端口附近。然而，将处理装置设置在排气端口附近可能会损坏处理装置本身，从而导致耐久性差，这主要是由于其暴露于更靠近出口部分的排放气体的极高温度。如果处理装置远离排气端口设置，则处理装置将不会实现提早起燃，由此废气将不会得到处理。图8示出了常规系统中处理装置的转换效率相对于时间的图形表示。线a(虚线)描绘了从发动机启动时直至其到达到最大点或最佳点时处理装置的转换效率。如图所描绘的，常规处理装置需要更多的时间来实现其处理废气的最高效率。换句话说，处理装置需要更多的时间来达到其起燃温度。在这段时间内，大量废气未经处理，这是不希望的。因此，挑战在于提供一种能够提早起燃而不受到损坏的排放系统。
26.按照常规，因为未处理的气体在发动机开始运行的最初几分钟期间(即在处理装置充分运行之前)排放，所以可以提供加热线圈来加热处理装置。现有技术中的一些解决方案建议提供有助于在发动机启动后立即将处理装置快速带到运转温度的附加部件(如加热线圈)。然而，这种系统不具有成本效益，并且同时因为该系统消耗电池动力进行加热，所以该系统效率不高。由于加热线圈的高动力要求，加热线圈或这种电气/电子加热系统的提供
可能会阻碍车辆的其它电子系统的运转，当发动机以较低的每分钟转数(rpm)运行时，在发动机启动期间交流发电机不能输送加热线圈的动力。此外，将附加加热系统包装在具有良好离地间隙的布局中是困难的。
27.此外，离开排气端口的废气以高速行进，并且这些气体朝着处理装置向下汇集到仅某个区域，而处理装置的其它区域未被充分利用。紧接在上游端之后的排气管的弯曲部分的存在，这在内燃机的大多数布局中是完全可用的，导致高速废气沿着排气管的一侧(例如与排气端口相对的一侧)流动，并且废气到达处理装置，仅利用处理装置的局部部分，从而导致处理装置的利用率低。此外，仅过度利用处理装置的局部部分，导致处理装置早期发生故障，这是不希望的。因为处理装置故障可能要求更换整个排气系统，这是一件昂贵的事情。例如，参考图13，线l1描绘了常规系统中的发动机在不同流速下的均匀性指数。线l1表明，由于废气流的表面均匀性/面均匀性差，所以处理装置的利用率低。由于均匀性差，这也可能提供氧含量的波动信息。
28.例如，在向前倾斜的发动机中，从排气端口面向下的一侧排出的废气向下汇集，流向处理装置。然而，废气会附接到排气管的某个部分，导致只能利用处理装置的某个部分。这种情况发生是由于高速废气仅通过排气通道的某个区域，而废气的其它部分以较低的速度行进，并且还导致影响流动的湍流。此外，高速流动的废气将快速通过处理装置，使转化/处理发生的时间最短。这导致排放气体的转化处理差。
29.此外，另一个挑战是在具有向前倾斜的发动机的车辆中的排放系统中容纳处理装置。在此类车辆中，车辆的离地间隙相对于排气端口的位置非常低，以便在这种紧凑的离地间隙处容纳和布线排放管。在现有技术中，提出了一些解决方案来解决处理装置的容纳问题，例如，通过在处理装置的任意侧使用两个保持器来将处理装置设置在排放管的分开部分。此类系统包括多个焊接点，由于排放系统刚性地连接内燃机，所以认为这些焊接点是在泄漏方面甚至是在结构强度方面的弱点。在上述系统中，排气管是分开的，两个装置保持构件要设置在处理装置的任一侧，并且处理装置设置在外壳中，导致部件数量增加，这意味着接头数量增加，这是具有挑战性的。悬挂设置有处理装置的排放管，并且上述多个零件增加了系统的重量，这使得接头由于系统的自身重量、共振力、疲劳载荷以及由于外部参数(如撞击或振动)而容易发生故障。
30.首先，另一挑战是通过保持足够的离地间隙将此类上述排放系统容纳在紧凑的鞍座骑乘型车辆中以及优化设置排放系统。为了保持离地间隙，排放管需要急剧弯曲，这在管状零件中是复杂的。此外，在此类系统中，不能靠近弯曲部容纳处理装置。因此，处理装置的起燃是动力系作为一个整体提供的较差的性能。
31.此外，内燃机设置有λ传感器或氧传感器，λ传感器或氧传感器用于测量并监控废气中残留的氧的量。控制装置使用由λ传感器提供的数据来改变/调整供给内燃机的空气燃料混合物。因此，要求将λ传感器安装在排气系统上。
32.类似于转换装置，也需要将λ传感器设置在离排气端口的最佳距离处。通常，在本领域已知设置在排气管上的λ传感器，其中λ传感器设置在这样的点处，在该点由传感器提供的信息不是绝对的。然而，这种设计要求在排气管上单独提供传感器，这增加了排气管的尺寸。此外，为了排气管的最佳运行，应将其设置在排气端口附近，具体地说，应将其设置在排气管的弯曲部附近，而这由于将传感器安装在弯曲部表面上是复杂的而是重大挑战。此
外，在排气管上提供λ传感器可能导致废气泄漏，从而λ传感器将不能提供精确的废气相关数据，例如氧含量。因此，控制装置倾向于根据不准确的数据来改变/调整空气燃料混合物。这会影响发动机的性能，导致在不希望的发动机运转条件下出现富混合物或贫混合物。此外，可以设置附加板/外壳以提供防止废气逸出的紧密密封，这增加了排气系统的尺寸，尤其是排气管的尺寸，排气管通常是管状构件，从而影响车辆的布局。例如，在具有向前倾斜的发动机的车辆中，车辆的离地间隙受到影响。
33.此外，λ传感器应该能够在处理前提供与氧含量相关的数据，并且在某些情况下，可以使用附加λ传感器来获得转换后的数据。因此，存在一个设计难题，即在排气端口附近最佳地容纳处理装置和λ传感器。
34.因此，存在解决现有技术中的上述缺点和其它缺点的需要。因此，排放系统应当能够减少薄弱点(如接头)，从而为系统提供结构刚性。此外，排放系统应当能够提供最佳性能。
35.由此，本主题提供了一种用于机动车辆的排放系统。机动车辆包括动力装置，该动力装置包括内燃(ic)机。内燃机的气缸盖包括设置在其侧壁中的一个侧壁上的排气端口。排放系统包括排放管，该排放管一端连接到排气端口并且另一端连接到消声器。在一个实施例中，主要处理装置设置在消声器内，而初级处理装置设置在位于排气端口附近的排放管中。
36.本主题的一个特征是，排放管包括第一部分和第二部分，其中第二部分相对于废气流动方向设置在第一部分的下游。排放管通过第一部分连接到排气端口，并且第二部分连接到消声器。因此，本主题的排放管是紧凑的单元，主要具有两个部分，即第一部分和第二部分，它们与类似的常规系统相比是最少的。
37.本主题的一个特征是，初级处理装置至少部分地封闭/容纳在第一部分中，该第一部分在排气端口附近，以便使初级处理装置提早起燃。一方面，第一部分限定了容纳空间，该容纳空间能够在排气端口附近容纳初级处理装置，并且仍然提供足够的离地间隙。
38.本主题的另一个特征是，第二部分支撑初级处理装置，并且将封闭初级处理装置的第一部分连接到第二部分。初级处理装置不在中间设置，这通常需要多次焊接或连接。因此，随着接头(焊缝)数量的减少，薄弱点的数量也减少了。
39.本主题的又一方面是，初级处理装置悬臂式连接/悬臂安装到第一部分和第二部分之一。在一个实施例中，第二部分的上游端部适于悬臂支撑处理装置。本文使用的术语“悬臂安装”意指初级处理装置的一端(下游端)是第二部分的上游端部，而初级处理装置的另一端部悬挂在第一部分内，与其没有任何直接接触。
40.在一个实施例中，第二部分由一个或多个管状金属管形成。在另一实施例中，第二部分可以包括同心设置的管状金属管。此外，第一部分由一个或多个子构件形成。一个或多个子构件彼此连接，形成能够容纳初级处理装置的至少一部分的空间。
41.在一种实施方式中，第一部分由第一子构件和第二子构件形成，第一子构件和第二子构件至少沿着穿过轴线的平面被分隔开。第一子构件和第二子构件彼此连接，形成环形封闭结构。此外，第一部分包括凸缘构件，该凸缘构件固定到子构件的上游端部。第一部分通过凸缘部分固定到排气端口。
42.一方面，在一个实施例中，第二部分包括离合构件，该离合构件固定到第二部分的
上游端部，其中离合构件适于支撑初级处理装置，因为离合构件可以具有能够与第二部分和处理装置匹配的不同横截面轮廓。在其它实施例中，离合构件可以通过形成离合构件而与第二部分一体地形成。
43.在一种实施方式中，初级处理装置悬臂式连接/悬臂安装到离合构件，并且可以另外由设置在第一部分的内周边上的一个或多个支撑块支撑，以环形地支撑处理装置。
44.在一种实施方式中，子构件具有基本上为c形的轮廓。本文使用的c形轮廓或向外弯曲的轮廓可以由任何对称/不对称的几何轮廓形成，该几何轮廓具有朝向一侧的开口。连接在一起的两个或多个c形子构件在其中形成容积，以容纳处理装置，从而充当处理装置的盖子。
45.本主题的特征是排放管具有一个或多个弯曲部，由此排放管的延伸方向改变，并且第一部分包括至少一个弯曲部，并且第二部分包括至少一个弯曲部。此外，第一部分的至少一个弯曲部是通过弯曲子构件而形成的。
46.本主题的一个特征是，离开动力装置的废气进入排放管的第一部分。另外，废气的至少一部分进入间隙，该间隙基本上径向地形成在第一部分与处理装置之间。进入间隙的废气有助于快速加热初级处理装置，从而实现提早起燃。因为从处理装置环形地向外形成的间隙使得废气能够从环形向外的方向加热处理装置。
47.本主题的另一特征是，在一个实施例中，处理装置设置在第一弯曲部与第二弯曲部之间。此外，排放管经历第一弯曲部，并且在第一弯曲部之后的排放管的上圆周部分/表面设置在距穿过上游外围端的假想水平线第一距离处。第一距离由在第一弯曲部处具有较短曲率半径的子构件获得。不像在管状构件中那样，管状构件变得复杂以提供更急剧的弯曲部。
48.还有另一特征是，第一部分具有在第一弯曲部之后截取的下圆周部分/表面，该下圆周部分/表面设置在距假想水平线第二距离处，其中第二距离保持离排气端口更近，由此排放系统尽管位于内燃机的面向更低处的一侧，但仍提供最佳的离地间隙。
49.在一个实施例中，排放系统固定到向前倾斜型的动力装置，并且动力装置通过肘节连杆能摆动地安装到框架构件上。
50.在一个实施例中，主要处理装置的容积大于初级处理装置的容积。因此，主要处理装置容易地容纳在消声器中，而初级处理装置容纳在排放管中。
51.然而，本主题的范围不限于一种排放系统，该排放系统具有设置在排放管中的初级处理装置和设置在消声器中的主要处理装置。因为它适用于这样的排放系统，该排放系统使得主要处理装置或初级处理装置之一设置在排放管中并且使得主要处理装置或初级处理装置中的另一者设置在第一部分中，所以第一部分能够容纳任何处理装置。
52.在一个实施例中，排放管具有由一个或多个子构件形成的第一部分，该第一部分能够容纳处理装置。处理装置包括支撑基板的套筒，其中套筒设置有形成在基板上游的上游延伸部分。典型地，处理装置的基板支撑催化材料，并且基板也被称为“催化剂载体”。基板能够提供大的表面积。例如，基板可以具有蜂窝结构。上游延伸部分在基板的上游形成中空区域，并且在那里提供第一阻力构件。第一阻力构件使到达第一阻力构件的废气减速，并使废气流过第一阻力构件。在一种实施方式中，第一阻力构件包括多个穿孔，废气通过这些穿孔流动，从而导致在所有流速下均匀性指数改善的气体均匀地流动。均匀性指数/流动均
匀性指数提供了量在表面周围的分布情况，该量在本文为废气。因此，由于是基本上均匀的气流而非来自一个区域的气流，所以实现了整个处理装置的利用。此外，流动均匀性指数的这种改善改善了排出管中的热分布。
53.在一个实施例中，处理装置设置有设置在基板下游的下游延伸部分。第二阻力构件设置在处理装置的下游端部，以进一步降低废气的速度，从而通过改善在处理装置中花费的时间来改善废气的处理。
54.在优选实施例中，第二阻力构件设置有穿孔，穿孔与套筒一体形成。这也使得提早起燃处理成为可能，尤其是在冷态启动状况期间。此外，根据内燃机的背压而选择性地设置第二阻力构件。
55.在一个实施例中，处理装置配置成支撑传感器构件，该传感器构件安装在处理装置的套筒上。在一种实施方式中，传感器构件通过安装支架安装到套筒的上游延伸部分，用于提供氧含量信息，以调整发动机相关参数，如空气燃料混合物等。
56.由套筒安全地且刚性地支撑传感器构件，而不会损害排放管的结构刚性。此外，在一种实施方式中，至少部分封闭处理装置的第一部分设置有孔，以使得安装支架能够通过该孔固定到套筒。传感器构件设置在第一阻力构件之后，并且废气的均匀流动提高了对氧气信息的灵敏度或检测。
57.设置在基板和传感器构件上游的第一电阻构件保护它们免受任何冲击性热尖峰，从而提高系统的可靠性。此外，废气流的改善的均匀性指数提供了改善的表面均匀性，通过该表面均匀性实现了对处理装置的整个区域的利用，从而减少了基板的某些区域的提早耗尽。因为甚至基板的某个区域的提早耗尽都要求更换处理装置，或者在某些情况下需要更换整个排放系统，这通过本主题来解决。
58.在一个实施例中，处理装置由第一部分支撑，其中提供环形圈以悬臂支撑处理装置。优选地，环形圈由不导热或导热性差的材料制成，从而消除从处理装置到第一部分的任何热传导。因此，第一部分充当处理装置的外壳，同时保持与处理装置分离。
59.？？？
60.本主题的这些和其它优点将在以下描述中结合附图进行更详细的描述。
61.在附图中的右上角各处提供的箭头描绘了相对于车辆的方向，其中箭头“前”表示前向，箭头“后”表示后向，箭头“上”表示向上方向，箭头“下”表示向下方向，箭头rh表示右侧，并且箭头lh表示左侧。
62.图1描绘了根据本主题的实施例的示例性机动车辆100。车辆100具有框架构件105，框架构件105包括头管106、主框架107，该主框架107从头管106向后向下延伸。主框架107可以包括一个或多个主管和一对后管108，该对后管108从主管的后部向后倾斜地延伸。在本实施例中，车辆100包括由车辆100的框架构件105限定的跨步部分109。然而，本主题的各方面不限于车辆100的所示布局。
63.此外，车把组件110通过一个或多个前悬架120连接到前轮115。转向轴(未示出)将车把组件110连接到前悬架120，并且转向轴绕头管106能旋转地轴颈支撑。包括内燃(ic)机的动力装置125安装到框架构件105。动力装置125还可以包括安装在轮毂上或安装在内燃机附近的牵引电机。在所描绘的实施例中，动力装置125设置在后框架108的至少一部分下方。然而，动力装置可以固定地设置到主管107并设置在主管107下面。在一种实施方式中，
动力装置125包括内燃机，该内燃机是向前倾斜型的，即内燃机的活塞轴线(未示出)向前倾斜。动力装置125通过变速器系统(未示出)功能性地连接到后轮130。车辆可以包括一个或多个后轮。变速器系统包括无级变速器(cvt)、固定传动比变速器或由自动
‑
手动变速器(amt)控制装置控制的自动
‑
手动变速器(amt)中的任何一者。此外，车辆100包括向空气燃料混合单元(未示出)提供空气的进气系统(未示出)。燃料箱(未示出)储存燃料并向空气燃料混合单元供应燃料，其中空气燃料混合单元可以是化油器或带有燃料喷射器的节流阀体。此外，车辆100包括排放系统200，该排放系统200有助于从内燃机驱散废气。排放系统200包括安装在车辆100上的消声器135。在所描绘的实施例中，消声器135朝向车辆100的一个横向侧设置。
64.此外，后轮130通过一个或多个后悬架(未示出)连接到框架构件105。在所描绘的实施例中，动力装置125通过肘节连杆150等能摆动地安装到框架构件105。座椅组件140由框架构件105支撑，并且设置在跨步部分109的后方。
65.此外，车辆100包括覆盖前轮115的至少一部分的前挡泥板155。在本实施例中，底板145设置在跨步部分109处，并由主框架107和一对底板框架(未示出)支撑。使用者可以通过将脚搁在底板145上坐式操作车辆100。在实施例中，燃料箱(未示出)设置在座椅组件140的下方以及实用盒的后面。后挡泥板160覆盖后轮135的至少一部分。车辆100包括多个电气/电子部件，电气/电子部件包括前灯165、尾灯(未示出)、电池(未示出)、晶体管控制点火(tci)单元(未示出)、交流发电机(未示出)、启动马达(未示出)。此外，车辆100可以包括同步制动系统、防抱死制动系统。
66.车辆100包括多个面板，面板包括设置在头管106前部的前面板170、设置在头管106后部的支腿护罩171。后面板组件172包括右侧面板和左侧面板，右侧面板和左侧面板设置在座椅组件140下方并从底板145的后部向车辆100的后部向后延伸。后面板组件172封闭了设置在座椅组件140下方的实用盒。此外，后面板组件172部分地封闭动力装置125。此外，排气系统的消声器135联接到内燃机的排气侧，并且在一种实施方式中，消声器135朝向车辆100的一个横向侧设置。
67.图2图示了根据本主题的实施例的动力装置的前透视图。本主题的动力装置125是向前倾斜型的内燃机。此外，内燃机是摆动型的，其通过曲轴箱181能摆动地连接到车辆100的框架构件105。曲轴箱181使用肘节连杆150连接到框架构件105。肘节连杆150的一端连接到曲轴箱181的下部，并且肘节连杆150的另一端枢转到框架构件105。
68.此外，内燃机包括由气缸体180限定的气缸部分。气缸体180安装到内燃机的曲轴箱181。气缸体180支撑包括阀组件的气缸盖183。阀组件使得空气燃料混合物能够进入气缸部分，空气燃料混合物在气缸部分燃烧。随后，阀组件能够将燃烧后的废气eg(如图7(c)所示)从气缸中驱散。进气系统与空气燃料供应系统一起连接到设置有输入端口(未示出)的气缸盖183的一个侧壁。此外，气缸盖183包括设置在气缸盖183的另一侧壁上的排气端口184。在本实施方式中，输入端口设置在气缸盖183的上侧壁上，并且可以包括化油器或带有燃料喷射器的节流阀体的空气燃料调节单元连接到输入端口。此外，在本实施方式中，排气端口184设置在气缸盖183的底侧壁上，并且排放系统200连接到排气端口184。内燃机包括冷却整流罩组件185(部分示出)，该冷却整流罩组件185环形地封闭气缸盖183的至少一部分和气缸体180。排放系统200包括排放管205，排放管205功能性地将气缸盖183连接到消声
器135。在本实施方式中，消声器135横向地邻近后轮130设置。
69.图3描绘了根据图2的实施例的排放系统200的右侧透视图。排放系统200包括由第一部分206和第二部分207形成的排放管205，其中第二部分207相对于废气的流动方向设置在第一部分206的下游。排放系统200通过排放管205的上游端部连接到排气端口184(如图2所示)，在下文中，排放管205的上游端部被称为其第一上游端部208。此外，排放管205包括下游端部，通过该下游端部排放管205连接到消声器135，在下文中，排放管205的下游端部被称为第二下游端部216。排放系统200包括设置在初级处理装置211下游的主要处理装置210和设置在第二部分207和消声器135中的至少一者中的主要处理装置210。在所描绘的实施例中，主要处理装置210设置在消声器135内，用于处理通过其中的废气eg。消声器135包括一个或多个安装支架190、191，用于将消声器135安装到框架构件105。此外，初级处理装置211设置在排放管205的第一部分211内。因此，离开气缸盖183(如图2所示)的废气eg由初级处理装置211和主要处理装置210处理，从而能够将废气eg从消声器135中驱散产生最少的污染物。
70.在所描绘的实施例中，第二部分207是单个管状金属管，其一端固定到第一部分206并且另一端固定到消声器135的入口部分。第二部分207能够支撑初级处理装置211的至少一部分，并且初级处理装置211基本上被第一部分206封闭。因此，尽管初级处理装置211被第一部分206封闭，但是初级处理装置211与第一部分206极少接触或不接触。第二部分207通过焊接或通过任何其它已知的固定机构固定到第一部分206。第二部分207的长度比第一部分206的长度长，其中这里使用的术语“长度”是指沿着排气系统的中心轮廓轴线在轴向上的真实长度。
71.在一种实施方式中，与主要处理装置210的总转化效率或输出相比，初级处理装置211的总转化效率或输出较低或较少。因此，主要处理装置210的容积大于初级处理装置211的容积。主要处理装置210可以容易地容纳在消声器135中，并且初级处理装置211容纳在排放管205中。然而，本主题的第一部分206可以适于在其中容纳大容量主要处理装置210。本文提到的每个处理装置可以是单个集成构件或分离构件的形式，或者彼此连接或者以一定间隔设置。此外，排放系统200通过第一端部208和安装支架190、191悬挂在车辆上。
72.图4描绘了根据图3所描绘的实施例的排放系统的一部分的分解图。在本实施例中，第二部分207是具有圆形截面的管状金属管，第二部分207具有第二上游端部215和另一端(即第二下游端部216)，第二上游端部215通过离合构件217连接到第一部分206，并且第二下游端部216连接到消声器135。
73.第一部分206由一个或多个子构件221、222形成。在本实施例中，第一部分206由两个子构件形成，即第一子构件221和第二子构件222，它们在沿着排放管205的轮廓轴线的平面中被分隔开。另外，第一部分206包括凸缘构件223，凸缘构件223在上游部分固定到子构件221、222。凸缘构件223在一端将子构件221、222保持在一起，并且还充当用于将排放管205安装到内燃机的安装构件。第一部分206能够封闭初级处理装置211的至少一部分，并与初级处理装置211的接触最小或不接触。在本实施例中，初级处理装置211被第一部分206完全封闭，尤其是被环形地封闭。第一部分206充当初步转换装置211的外壳，而不实际支撑装置211。此外，子构件221、222能够在上游部分208之后保持具有急剧曲率的变化的横截面半径。此外，第一部分206通过第一子构件221和第二子构件222的下游端部连接到第二部分
207，第一子构件221和第二子构件222的下游端部被搁在环形粘附到并邻接其的第二部分207的第二上游端部215上。
74.在一个实施例中，第二部分207包括离合构件217，其中离合构件217充当第二部分207与初级处理装置211之间的接口元件。因此，初级处理装置211悬臂式连接在第二上游端部215上，其中处理装置的一端218(如图6所示)安装到第二上游端部215。第一部分206的第一下游端部209被搁/固定到第二上游端部215。初级处理装置211的另一端219向外突出或从离合构件217悬挂下来。因此，初级处理装置211不与第一部分206直接接触，并且基本上由第二部分207支撑。
75.图5描绘了根据图4的实施例的具有选定零件的排放管的一部分。第二部分207设置有离合构件217，其中第二上游端部215至少部分地插入离合构件217中并固定在那里。固定方式优选为焊接，但也可包括其它已知的固定方式，如过盈配合、卡扣配合等，这取决于材料或制造要求。此外，初级处理装置211(如图4所示)至少部分地由离合构件217从另一侧支撑。离合构件217可以适于具有不均匀的直径，例如在下游侧的第一直径(以在那里接收第二上游端部207)，以及在上游侧的第二直径(用于悬臂安装初级处理装置211)。根据所描绘的实施例，离合构件217在下游方向上具有锥形轮廓。此外，悬臂安装的初级处理装置211基本上被第一部分206环形地封闭，并且离合构件217至少部分地被第一部分206环形地封闭，从而刚性地支撑初级处理装置211，并且还为废气eg提供紧密密封。
76.图6描绘了根据图4的实施例的具有选定部件的排放管的另一部分。根据所描绘的实施例，由第一子构件221和第二子构件222形成的第一部分206在沿着其轴线a
‑
a’的竖直平面中被分开。在当前实施例中，第一子构件221和第二子构件222是对称的。然而，由于设计/制造/焊接或任何其它可行性，可以使用不对称子构件。第一子构件221和第二子构件222可以是通过焊接等固定在一起的金属片零件、铸造零件或frp零件。此外，凸缘构件223(如图4所示)焊接到第一部分206的第一上游端部208，其中上游端部形成大致圆形的横截面，并且凸缘构件223能够通过接收两个子构件221、222的至少一部分来将两个子构件221、222保持在一起。此外，子构件221、222的下游端部包封离合构件217并固定到离合构件217。
77.此外，第一部分206具有弯曲轮廓，该弯曲轮廓具有一个或多个弯曲部，由此排放管205的延伸方向被改变。在内燃机在气缸盖183的面向下的一侧设置有排气端口184的情况下，弯曲的轮廓使得排放管205能够朝向消声器135侧向和向后延伸。然而，在内燃机具有基本上竖直或倾斜的活塞轴线的情况下，第一部分设置有适于在向下方向和侧向方向上延伸的至少一个弯曲部。
78.图7(a)、图7(b)和图7(c)分别示出了沿图7(a)所示排放管205的轴线b
‑
b’、c
‑
c’和d
‑
d’截取的排放管205的剖开截面图。轴线b
‑
b’基本上沿着第一部分206的短轴中部截取。沿着轴线b
‑
b’截取的截面图描绘了第一部分206和初级处理装置211之间的间隙230(也在截面图中标记在d
‑
d’)。在一个实施例中，间隙230保持在排放管205半径的5％
‑
15％的范围内(靠近端口184截取)，为废气eg的通过提供足够的间隙，同时保持排放管205的最佳尺寸以安装到向前倾斜的发动机。此外，第一部分206充当初级处理装置211的盖子，其中第一部分206环形地围绕初级处理装置211设置，而不与初级处理装置211接触或与其接触最小形成间隙230。离开排气端口184的废气eg流过初步转化装置211。此外，间隙230使得废气eg能够围绕初级处理装置211流动。间隙230围绕初级处理装置环形形成，由此热的废气eg围绕
初级处理装置211，从而从外部加热初级处理装置211，导致提早起燃。此外，间隙230仅具有一个入口
‑
出口点，该入口
‑
出口点位于其上游部分，从而使得进入间隙230的废气eg停留更长的持续时间，即使在冷态启动期间也导致快速加热。
79.此外，基本上在第一部分206的下游端部截取的沿轴线c
‑
c’截取的截面图描绘了被离合构件217环绕的第二部分207，离合构件217进一步被第一部分206环绕。因此，离合构件217安全地夹在第二部分207与第一部分206之间，并且离合构件217可以刚性地支撑初级处理装置211。
80.此外，沿轴线d
‑
d’截取的截面图描绘了排放管205沿其轴线截取的截面图。第一部分206包括固定到其上游端部的凸缘构件223，其中凸缘部分223设置有一个或多个安装孔(未示出)，用于连接到气缸盖183。此外，凸缘构件223包括圆柱形上游端，该圆柱形上游端与动力装置125的排气端口184接合。根据一个实施例，圆柱形上游端是适于由排气端口接收的突出型。在另一实施例中，圆柱形上游端是中空圆柱形的，其可以接收突出型排气端口。
81.第一子构件221和第二子构件222是c形的(也在图4中示出)，它们通过外围边缘彼此连接，由此处于组装状态的两个c形的c1、c2子构件限定了它们之间的容积，以容纳初级处理装置211、离合构件217的至少一部分和第二部分207的第二上游端部215。在外围边缘的接合处的平面p1可以穿过其轴线或者设置在偏离轴线的位置。子构件的横截面不限于c形截面，并且可以包括任何已知的规则或不规则几何截面以容纳处理装置。第一部分206经历第一弯曲部240，在第一弯曲部240之后，排放管205经历定向变化，并且可以紧接在第一弯曲部之后容纳初级处理装置211。
82.如沿轴线d
‑
d’截取的截面图所描绘的，第一子构件221和第二子构件222设置有弯曲轮廓以形成第一弯曲部240。在本实施例中，第一子构件221和第二子构件222中的每一者分别具有第一曲率半径231和第二曲率半径232，第一曲率半径231和第二曲率半径232在第一弯曲部240的斜角部分处截取，其中向内的第一曲率半径231小于第二曲率半径232。第二曲率半径232与第一曲率半径231的比率在3比8的范围内，提供了急剧的斜角轮廓，而没有损害结构刚度。
83.此外，在废气eg流过第一部分206的下游方向上移动着，第一部分206的半径增加，直到第一弯曲部240，然后在其中央部分稳定。稳定半径将基本上等于初级处理装置211和间隙230的半径之和。可以修改第二曲率半径232，由此所得的第二部分206的稳定半径能够容纳初级处理装置211并且仍然保持间隙230。间隙230通过允许废气eg四处流动而能够加热初级处理装置211。此外，第一部分206的第一下游端部209邻接离合构件217，离合构件217支撑悬臂安装到离合构件217的初级处理装置211。换句话说，初级处理装置211的一端218由离合构件217支撑，离合构件217进而由第二部分207支撑。在另一种实施方式中，离合构件217可以与第二部分207一体形成，其中机器加工第二上游端部215以提供离合构件217的功能。
84.因此，离开动力装置125的废气eg通过第一部分206进入排放管205。废气eg通过初级处理装置211，在那里对其进行如气体氧化等的处理。另外，废气eg的至少一部分进入间隙230，间隙230基本上围绕初级处理装置211形成，由此废气eg的至少一部分快速加热初级处理装置211。因此，通过初级处理装置211并整体进入间隙230的废气eg导致初级处理装置
211被快速加热，而不需要任何附加部件，如加热元件，附加部件使得系统更大，需要高电流，并且增加了系统的成本。因此，初级处理装置211实现提早起燃，从而有效地处理废气eg。
85.图8示出了处理装置的转换效率相对于时间的关系。线b描绘了根据本主题的排放系统的处理装置的转换效率。在内燃机启动后，处理装置211的转换效率迅速达到其最高效率。处理装置211在时间t2达到其最高效率，时间t2比在示例性常规系统的情况下达到最高效率所需的时间t1要早。因此，本主题在时间t2内提供快速加热，提供δt的优势。此外，与线a(常规系统)相比，线b的斜率更陡，这意味着转换效率在内燃机启动后立即显著增加，并且还获得提早最高转换效率。此外，初级处理装置211与充当其覆盖装置/盖子的第一部分206之间没有直接连接，这有助于最小化初级处理装置211的热量损失以及由高温和热传导相关的耐久性问题造成的任何损坏。因此，初级处理装置211更快地达到热平衡，提供其最佳性能。
86.在所描绘的实施例中，第一弯曲部240之后的第一部分206具有上圆周部分226，该上圆周部分226设置在距穿过上游外围端的假想水平线236第一距离235处。第一距离235较短，使得第一部分206提供急剧的弯曲部，提供定向改变，同时保持容纳处理装置211的能力。第一距离235可以保持在5毫米至125毫米的范围内。此外，排放管205在第一弯曲部240之后，在距假想水平线236第二距离237处具有下圆周部分227。第二距离237保持在50毫米
‑
175毫米的范围内，在排放管205和地面之间提供最佳的离地间隙，尽管排放管205中容纳有处理装置211。
87.排放管205经历第一弯曲部240，其中排放管205的第一部分206基本上在横向方向上延伸。因此，排放管205没有延伸到肘节连杆150部分中。随后，排放管207经历第二弯曲部(未示出)，由此排放管205朝向消声器135延伸。此外，第一部分206使得初级处理装置211能够紧接在第一弯曲部240之后被容纳在其中在排气端口184附近，保持初级处理装置211靠近排气端口184以用于提早起燃。同时，排放管205在横向方向上朝向地面的延伸得到优化。
88.在一个实施例中，包括内燃机的动力装置125是向前倾斜型的，具有向前倾斜的活塞轴线，活塞轴线也类似于气缸轴线。此外，气缸体180(如图2所示)由曲轴箱181支撑，曲轴箱181由两个或更多个部分构成。此外，安装到气缸体180(如图2所示)的气缸盖183包括排气端口184，排放系统200连接到排气端口184。在本实施例中，凸缘构件223(如图4所示)固定到排气端口184。排放管205朝向消声器135延伸，消声器135相对于机动车辆100的横向中心向左或向右设置。在一个实施例中，消声器135可以至少部分地沿着横向中心设置。排放管205包括第一部分206和第二部分207，并且第二部分207基本上支撑由第一部分206封闭的初级处理装置211。初级处理装置211悬臂安装到第二部分206。由于间隙230，第一部分206能够快速加热处理装置211。此外，第一部分充当处理装置211的外壳。
89.图9描绘了根据本主题的实施例的沿着轴线x
‑
x’截取的排放系统的一部分的截面图。排放系统300包括由第一部分306和第二部分307形成的排放管305。第一部分306由一个或多个子构件321、322形成。在本实施例中，第一部分306由第一子构件321和第二子构件322形成，第一子构件321和第二子构件322在沿着排放管305的轴线的平面中被分隔开。第一部分306能够封闭处理装置311的至少一部分，其中第一部分306和第二部分307之一支撑处理装置311而接触最小。在所描绘的实施例中，第二部分307支撑处理装置311。此外，第一
部分306通过其下游端部连接到第二部分307。第二部分307包括离合构件317，其中离合构件317充当第二部分307和第一部分306之间的接口元件。此外，在一个实施例中，处理装置311由离合构件317(未示出)支撑。环形圈360设置为向处理装置311提供悬臂支撑，而与第一部分306接触最小或不接触。优选地，环形圈360由不导热或低导热材料制成，从而消除从处理装置311到第一部分306的任何热传导。
90.环形圈360进一步限定了处理装置311(确切地说是套筒312)与第一部分306的内周边之间的间隙330。此外，环形圈360阻止废气eg从间隙330流向环形圈360的下游。因此，环形圈360设置在基板313结束的部分。因此，间隙330延伸到基板313延伸的区域，从而在没有任何外部加热元件的情况下加热整个基板313。
91.在当前实施例中，离合构件317在下游方向上具有锥形尺寸。第二部分307的上游端部315固定到离合构件317的内周边，并且离合构件317的上游端部固定到第二部分307的下游端部。具体地，离合构件317的上游端部固定到第一部分306的下游端部。
92.此外，在一个实施例中，处理装置311包括支撑基板313的套筒312。在一个实施例中，基板313适于匹配套筒312的结构轮廓，套筒312的结构轮廓优选为圆形/圆柱形。基板313可以具有蜂窝结构(内部)，其中装载有贵金属，诸如铂、钯、铑或类似材料用于还原过程。套筒312包括上游延伸部分314，该上游延伸部分314在其上游方向延伸超过基板313被支撑在其周围的一部分。由子构件321、322形成的第一部分306能够容纳细长处理装置311，并且还能够提供悬臂安装。
93.此外，排放系统300设置有第一阻力构件365，第一阻力构件365在其上游延伸部分314处的端部安装到处理装置311。形成第一部分的子构件321、322使得处理装置311能够容纳在凸缘构件232/排气端口184(如图2所示)附近，这是因为紧接排气端口184(如图2所示)之后的第一部分的直径迅速/急剧增加。从排气端口高速流向排放系统300的废气eg进入第一部分306并与第一阻力构件365接触。
94.首先，第一阻力构件365减缓了废气eg穿过其中的速度，其中破坏了废气eg附接到第一部分306的壁的一部分。具有较大的第二曲率半径232的第一部分306(如图7(c)中所说明的)可以导致流动附接到与排气端口184相对的一侧。使第一部分306与处理装置311联用的本主题使得废气eg穿过设置在第一阻力构件365上的穿孔，由此改善了处理装置311的均匀表面利用。此外，由于速度降低，这也导致废气eg通过基板313所花费的时间增加。此外，由于将热废气eg保留更长时间，这还导致处理装置311提早起燃。在一个实施例中，第一阻力构件365具有相当于处理处理装置311的总前部区域/表面面积的50％
‑
80％的穿孔面积，这有助于最佳地破坏高速气体沿特定区域流动，从而导致通过穿孔的均匀流动。
95.图10(a)描绘了根据一个实施例的本主题的另一种实施方式。在本实施例中，处理装置311配置成在上游延伸部分314处支撑传感器构件345。在所描绘的实施例中，传感器构件345通过安装支架350安装到上游延伸部分314。第一部分306设置有孔355，以使安装支架350能够固定到处理装置311的上游延伸部分314。安装支架350可以是圆柱形螺栓或安装凸台，其固定到上游延伸部分314，并且在实施例中，其部分进入处理装置311的内部中空区域。此外，传感器构件345(如λ传感器、氧传感器等)固定在那里，延伸到内部中空区域。环形圈360设置在基板313结束的部分。因此，间隙330延伸到基板313延伸的区域，从而在没有任何外部加热元件的情况下加热整个基板313。此外，传感器构件345由于废气eg穿过间隙330
而经历快速加热。
96.此外，孔355的向内边缘356向内弯曲，以便邻接套筒312的外周边，通过该外周边，套筒312充当密封件，限制废气eg通过其中的任何逸出。这使得能够以预定间隙将传感器构件345立即安装在排气管305的第一上游端部308之后。这使得能够将传感器构件345最佳地安装在排气端口184附近，用于提供离开排气端口184的氧含量信息。此外，由第一阻力构件365引起的传感器构件345周围的湍流提高了对氧气信息的灵敏度或检测。此外，第一阻力构件365(如图9所示)保护传感器构件345和处理装置311免受在发动机的各种运转条件下可能发生的任何冲击性热峰值。
97.此外，提供环形圈360来为处理装置311提供悬臂支撑。优选地，环形圈360由不导热或低导热材料制成，从而消除从处理装置311到第一部分306的任何热传导。因此，处理装置311或者悬臂安装到排气管305的第二部分307，或者悬臂安装到环形圈360，从而不需要任何附加安装方案。第一部分306由第一子构件321和第二子构件322形成，第一子构件321和第二子构件322在沿着排放管305的轴线的平面中被分隔开。因此，第一部分306能够封闭初级处理装置311的至少一部分，并且还能够通过环形圈360支撑它，从而提供具有最小连接的有效设计，特别是支撑处理装置311。
98.图10(b)描绘了本主题的排放系统的又一种实施方式。排放系统301在其上游端部设置有安装到处理装置311的第一阻力构件365。从排气端口高速流向排放系统的废气eg进入第一部分306，并与第一阻力构件365接触，该第一阻力构件365适于降低通过其中的废气eg的速度。此外，第一阻力构件365具有像穿孔一样的通道部分，废气eg匀速通过该通道部分。这也有助于在第一部分306中保持均匀的温度。
99.图11描绘了根据本主题的另一实施例的排放系统400。图12描绘了排放系统400的分解图。根据所示实施例的排放系统400包括由第一部分406和第二部分407形成的排放管405。第一部分406由一个或多个子构件421、422形成。此外，在一个实施例中，处理装置411包括支撑基板413的套筒412。处理装置411配置为在上游延伸部分414处支撑传感器构件345，该上游延伸部分414形成在基板413的上游部分。处理装置411由环形圈460支撑，其中处理装置411由环形圈460悬臂支撑。然而，在一个实施例中，离合构件417以悬臂方式支撑处理装置411。处理装置411的悬臂安装减少了连接点的数量和减少的接触部分，由此第一部分406提供热隔离。在一个实施例中，传感器构件345通过安装构件350在上游延伸部分414处安装到处理装置411。如图12所示，其中一个子构件，在这种情况下是第二子构件422，设置有孔455以穿过其安装安装构件350。
100.此外，排放系统400设置有在其端部安装到处理装置411的第一阻力构件465。从排气端口高速流向排放系统的废气eg进入第一部分406并与第一阻力构件465接触。在一个实施例中，第一阻力构件465的穿孔面积等于处理装置411的总前面面积的50％
‑
80％。首先，第一阻力构件465减缓了通过其中的废气eg的速度。由于速度降低，这导致废气eg通过基板413所花费的时间增加。此外，这还导致处理装置411提早起燃。
101.此外，在所描绘的实施例中，处理装置411包括形成在基板413下游的下游延伸部分475。此外，下游延伸部分475设置有第二阻力构件466。第二阻力构件466可以是多孔板、多孔圆柱体等。在所描绘的实施例中，第二阻力构件466形成为穿孔的圆柱形构件。换句话说，第二阻力构件466可以在内部形成有下游延伸部分475，并且止动板480设置在处理装置
411的下游端上。
102.如图13所描绘的，线l2描绘了在根据本主题的内燃机的各种流速下的均匀性指数。如图所示，本主题提供了均匀性指数δγ的改进，从而提供了氧含量信息的改进检测。因为排放管205、305、405由于子构件221、222、321、322、421、422能够甚至利用延伸部分容纳处理装置211、311、411，这提供了快速变化的直径，并且具有急剧的正交弯曲部以在那里容纳处理装置211、311、411。此外，具有在下游方向张开的快速变化的直径的第一部分206、306、406使得阻力构件365能够容易地容纳在基板213、313、413的上游部分，从而使得沿着排放管205、305、405的特定部分通过的废气eg能够在处理装置211、311、411的区域周围扩散。此外，第一阻力构件使得废气eg能够匀速通过，并且设置在第一阻力构件365之后的传感器构件345能够提供氧含量的不波动数据，从而能够调整空气燃料混合物。因此，第一部分206、306、406与安装在处理装置211、311、411上的传感器构件345联用，以最小的波动改善了氧气的检测。
103.因此，废气eg在穿过基板413之后到达径向设置在下游延伸部分475处的穿孔，通过该穿孔实现废气eg速度的进一步降低，从而能够有效利用处理装置。在一种实施方式中，设置在所有阻力构件中的所有穿孔的总面积等于处理处理处理装置522的轴向面/前面的总前面面积的100％
‑
150％。因此，在此类阻力构件465/466处的设置使得废气eg在基板部分具有相当长的时间，从而导致废气eg的有效处理。此外，废气eg在基板区域周围的保留使得处理装置能够实现提早起燃。阻力构件465、466能够提高进入处理装置的废气eg的表面均匀性和均匀性。因此，利用基板的整个区域，而不是利用处理装置411的基板413的特定区域。
104.应当理解，实施例的各方面不一定限于本文描述的特征。根据以上公开，本主题的许多修改和变化是可能的。因此，在本主题的权利要求书的范围内，本公开可以不同于具体描述的方式实施。
105.附图标记列表
106.100：车辆
107.105：框架构件
108.106：头管
109.107：主框架
110.108：后框架
111.109：跨步空间
112.110：车把组件
113.115：前轮
114.120：前悬架
115.125：动力装置
116.130：后轮
117.135：消声器
118.140：座椅组件
119.145：底板
120.150：肘节连杆
121.155：前挡泥板
122.160：后挡泥板
123.165：前灯
124.170：前面板
125.171：支腿护罩
126.172：后面板组件
127.180：气缸体
128.181：曲轴箱
129.182：肘节连杆
130.183：气缸盖
131.184：排气端口
132.190：安装构件
133.200/300/301/400：排放系统
134.205/305/405：排放管
135.206/306/406：第一部分
136.207/307/407：第二部分
137.208/308：第一上游端部
138.209：第一下游端部
139.210：主要处理装置
140.211/311/411：初级处理装置
141.312/412：套筒
142.313/413：基板
143.314/414：上游延伸部分
144.215：第二上游端部
145.216：第二下游端部
146.217/317/417：离合构件
147.221/321/421：第一子构件
148.222/322/422：第二子构件
149.223/323/423：凸缘构件
150.226：上圆周部分
151.227：下圆周部分
152.230/330：间隙
153.231：第一曲率半径
154.232：第二曲率半径
155.235：第一距离
156.236：水平线
157.237：第二距离
158.240：第一弯曲部
159.345：传感器构件
160.350：安装支架
161.355/455：孔
162.356：向内边缘
163.360/460：环形圈
164.365/465：第一阻力构件
165.466：第二阻力构件
166.475：下游延伸部分
167.480：止动构件
168.eg：废气