[实用新型]集成式车用SCR系统

说明书

技术领域：

本发明属于汽车尾气后处理技术领域，涉及一种催化转化器与还原剂喷射系统组成的SCR全集成系统。 

背景技术

从欧Ⅱ到欧Ⅲ，对柴油机本体进行了较多改进，如加强增压中冷、多气门技术、废气再循环及冷却、电控高压喷射系统（共轨、泵喷嘴、单体泵）等；从欧Ⅳ/Ⅴ开始，对NO_X和PM的排放提出了更高的要求。从欧Ⅲ到欧Ⅳ，PM的排放限值从0.1g/kW·h下降到0.02g/kW·h，NO_X的排放限值从5g/kW·h下降到2.5g/kW·h。在欧Ⅲ的基础上,仅仅对发动机内部参数进行优化,虽然可以继续降低排放,但不足以满足欧Ⅳ/Ⅴ标准。目前一种热门的机外净化技术方法是：先通过高压喷射并优化燃烧生成极少的PM，再使用选择性催化还原（SCR）技术来降低因燃烧优化而产生的NO_X。 

SCR技术常用水基性氨溶液（例如32.5%的尿素水溶液）作为催化还原剂。其实施方式为在尾气排气管的适当位置接入还原剂喷嘴以及催化反应器。喷射计量控制器根据发动机的不同工况及废气、催化器的实时温度，驱使喷嘴喷出一定计量的还原剂。还原剂，如尿素水溶液在被喷入排气管后发生水解及热解，产生NH₃，NH₃与排气来流混合后一起进入催化反应器，之后在催化剂的催化作用下有选择性地同废气中的NO_X反应，生成N₂和水。 

目前使用的SCR全系统应用存在以下几个方面的缺点： 

1）SCR系统混合管（布置喷嘴和催化器的排气管路）的布置设计对SCR载体内的化学反应有很大的影响。在国Ⅳ柴油机的开发配 套过程中，相当多的工作是对混合管路的优化设计，包括管道的几何形状、尿素喷射装置的位置和喷射角度等，从而保证在混合管路不出现粒子撞壁后的结晶，催化器入口速度分部均匀，及整个系统产生较小的压力损失。 

2）由于不同的发动机和不同的车型的影响，排气管路多少会有各种不同的布置形式，因而同样一套SCR系统（包括还原剂供给系统与催化反应器）在给不同的排气系统做配套时，往往为了确定混合管段的布置形式，要进行大量的流体力学计算分析及设计。 

3）一套SCR系统里的尿素喷射部分与催化反应器部分是分离的两个部分。当两个部分分别被设计好了之后，欲将之应用到具体排气系统之上时，还得再考虑混合管段的问题，喷嘴的安装位置，喷嘴到催化反应器之间的管段长度及形式都会影响到最终的反应效果。 

4）从理论应用上讲，喷嘴与催化反应器之间的距离越长，还原剂与废气的混合均匀度虽然越好，但废气进入反应器前的温降也越大。从实际应用上讲，整车企业拿到一套子系统供应商提供的成品SCR系统后，还需考虑SCR系统的匹配及混合管路的布置问题。这样看来，SCR系统由于其下的还原剂供给系统和催化反应器两部分组件的整合程度不够，于是造成了一系列繁琐的后续匹配的问题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种新的喷嘴催化反应器集成型车用SCR系统，解决了现有技术中存在的尿素水解热解环境温度偏低和由于SCR系统组件分离造成需要整车企业需要再次根据不同车型设计组装的问题。 

本发明提供一种集成式车用SCR系统，它包括： 

一壳体； 

一还原剂供给装置； 

一设置在壳体内的第一通道，所述第一通道的第一进气端与所述壳体外的车辆废气管相连，所述第一通道的内部设置用来分解还原剂的还原剂分解装置；在所述第一通道内还设有喷嘴，所述喷嘴与所述还原剂供给装置相连从而向所述还原剂分解装置喷洒还原剂，这样经还原剂分解装置分解产生的还原气体与废气混合后从第一出气端排出；以及 

一设置在所述壳体内的第二通道，在所述第二通道内设置用来促进还原剂器还原反应的催化剂载体；所述第一通道的第一出气端排出的还原气体与废气混合的气体通过壳体内的空间进入所述第二通道的第二进气端，所述第二通道内的第二出气端延伸出所述壳体外以便将处理的废气排出。 

进一步，在所述第一通道和第二通道之间设有一隔板，所述隔板上设有若干个以便还原气体与废气混合的气体通过的小孔。