[发明专利]具有后处理模块的排气系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种排气系统，并且特别涉及一种具有后处理模块的排气系统。

背景技术

涵盖柴油发动机、汽油机、以气体燃料为动力的发动机以及本领域已知的其他发动机的内燃机会排放空气污染物的混合物。除包含其他成分以外，这些空气污染物由包含氮氧化物(NO_X)的气体化合物构成。随着环保意识的增强，废气排放标准愈加严苛，要根据发动机的类型、发动机的规格和/或发动机的等级控制发动机排向大气中的NO_X的量。

为了符合NO_X的排放规定，一些发动机制造商已执行被称为选择性催化还原(SCR)的策略。SCR是这样一种废气处理工艺：还原剂(最普遍地为尿素((NH₂)₂CO)，或水/尿素溶液)被选择性地注入发动机的废气流中，并被吸附于下游的基底上。注入的尿素溶液分解为氨(NH₃)，氨与废气中的NO_X反应生成水(H₂O)和双原子的氮(N₂)。

在一些应用中，用于SCR目的的基底可能需要非常大，以帮助确保其有足够大的表面面积或有效的体积来吸附将NO_X充分还原所需的适当量的氨。这些大的基底价格昂贵且需要占据发动机排气系统内的大量空间。此外，须将基底足够远地置于尿素溶液注入位置的下游，才能有时间将其分解为氨气，并使氨气在废气流中均匀分布，以有效地还原NO_X。这样的间隔会进一步增大排气系统的封装难度。

在一些情况下，由于使用上述SCR基底而产生的排气背压可能会是有问题的。具体地，SCR基底会在一定程度上限制废气流，从而导致离开发动机的废气的压力增大。如果该废气背压过高，则发动机的吸排气能力及后续的性能会受到不利影响。因此，需要采取措施避免实施SCR时废气流的过度节流。

许多内燃机的排气系统还可配备消减噪音的设备，例如消音器。消音器通常设置于SCR基底的下游，以消散在离开基底的废气流中的过量噪音。尽管消音器能有助于减小一些噪声污染，但包含这些串联设置的设备通常会增加发动机排气系统的尺寸，从而增大排气系统的封装难度。

本发明公开的排气系统在于解决上述一个或多个需求。

发明内容

本发明的一个方面在于一种后处理模块。该后处理模块可包括多个进口，其被构造为沿第一流动方向将废气引导至所述后处理模块内。该后处理模还可包括：混合管，其被构造为接收来自所述多个进口的废气；以及分流通道，其与所述混合管流体连通。该分流通道可被构造为将来自所述混合管的废气重新引导为分开的气流，所述分开的气流沿着第二流动方向离开所述后处理模块，所述第二流动方向与所述第一流动方向反向。

本发明的第二个方面在于另一种后处理模块。该后处理模块可包括多个废气进口及中间流动区域，中间流动区域具有第一流动方向，并被构造为接收来自所述多个进口的废气。该后处理模还可包括：第一废气处理装置，其位于多个进口的下游且位于中间流动区域的上游；以及通道，其被构造为接收来自中间流动区域的废气，并以相对于第一流动方向的倾斜角在多个流动路径中引导废气。该后处理模块还可额外的包括位于该通道下游的第二废气处理装置。

本发明的第三个方面在于一种动力系统。该动力系统可包括：具有多个气缸的内燃机；多个废气进口，其被构造为接收来自所述多个气缸的废气；及位于多个进口下游的多个氧化催化器。该动力系统可包括：混合管，其构造为接收来自多个氧化催化器的废气；还原剂喷射器，其与混合管流体连通；及混合器，其位于还原剂喷射器下游的混合管内。该动力系统还可额外地包括：第一排SCR催化器，其自所述混合管径向向外设置，并被构造为接收来自所述混合管的废气，并且其相对于所述混合管的纵向轴线是成角度的，以沿径向向内朝向所述混合管的一侧将废气排出；以及第二排SCR催化器，其自所述混合管径向向外设置，并被构造为接收来自所述混合管的废气，且其相对于所述混合管的纵向轴线成一定角度，以沿径向向内朝向所述混合管的一侧将废气排出。该动力系统还可包括：出口腔，其包围所述混合管，并被构造为接收来自所述第一排SCR催化器和所述第二排SCR催化器的废气；以及壁，其相对第一排SCR催化器的表面成倾斜角，并与第一排SCR催化器一起至少部分地形成排气通道，所述排气通道具有沿着流动方向逐渐减小的流动面积。

附图说明

图1为示例性公开的动力系统的示意图；

图2为图1中动力系统的放大示意图；