[发明专利]用于车辆排气系统的定量加料器和混合器

说明书

背景技术

一种通过各种排气部件对由发动机产生的热排气进行处理以减少排放物并控制噪音的排气系统。该排气系统包括在选择性催化还原(SCR)催化器的上游喷射例如诸如尿素和水的溶液之类的还原剂的喷射系统。混合器位于SCR催化器的上游并对发动机排气和尿素转化的产物进行混合。

定量加料器通常将尿素喷洒到排气流中。在一个已知的构型中，定量加料器安装至混合器的外周表面并且构造成朝向混合器的中央径向向内地引导喷洒。该构型具有尿素沉积物形成增多的缺点。

发明内容

在一个示例性实施方式中，车辆排气系统包括混合器和定量加料器，该定量加料器将还原剂喷洒到混合器中以便在混合物被引入到下游排气部件中之前使还原剂与发动机排气充分地混合。定量加料器沿切向方向安装。

在以上实施方式的另一实施方式中，混合器限定沿着混合器的长度延伸的中心轴线，并且定量加料器限定中心定量加料器轴线，该中心定量加料器轴线相对于在定量加料器轴线与理论圆柱面相交处的点切向地定向，该理论圆柱面围绕中心轴线并由可变半径限定。

在以上实施方式中的任一者的另一实施方式中，混合器包括邻近入口端部的上游挡板和邻近出口端部的下游挡板。上游挡板包括多个开口，所述多个开口中的一个开口比其余开口大，使得大部分的发动机排气流动穿过这一个开口。定量加料器定位在该一个开口的上游并且邻近这一个开口。

在以上实施方式中的任一者的另一实施方式中，这一个开口由内周边缘和与内周边缘径向向外地间隔开的外周边缘限定，并且其中，中心定量加料器轴线沿着大致平行于与混合器的外周表面相切的线的方向延伸。

在以上实施方式中的任一者的另一实施方式中，其中，中心定量加料器轴线距离外周边缘比距离内周边缘近。

在另一示例性实施方式中，车辆排气系统包括第一排气部件、第二排气部件和混合器，该第一排气部件具有用于接收发动机排气的入口，该第二排气部件定位在第一排气部件的下游，该混合器定位在第一排气部件的下游、第二排气部件的上游。混合器具有构造成接收离开第一排气部件的发动机排气的入口端部和构造成将涡旋的发动机排气引向第二排气部件的出口端部。混合器具有邻近入口端部的上游挡板和邻近下游端部的下游挡板，其中，上游挡板包括挡板开口，大部分的发动机排气经由该挡板开口流入到混合器中。定量加料器将还原剂喷洒到混合器中，其中，定量加料器在挡板开口的上游处安装至混合器的外周表面。定量加料器限定中心定量加料器轴线，该中心定量加料器轴线相对于在定量加料器轴线与理论圆柱面相交处的点切向地定向，该理论圆柱面围绕中心轴线并且由可变半径限定。

本申请的这些以及其它特征通过以下说明书和附图将被更好地理解，以下为简略描述。

附图说明

图1示意性地图示了带有根据本发明的混合器的排气系统的一个示例。

图2为图1的混合器的局部部段的侧视图。

图3为图2的混合器的入口端视图。

图4为图2的混合器的出口端立体图。

图5为图2的混合器的俯视图。

图6为混合器的立体图。

图7为混合器的端视图。

图8为混合器的截面图。

图9为一系列定量加料器位置的示意图。

图10示出上游挡板的端视图。

图11示出限定第一平面的混合器的局部截面图。

图12示出限定第二平面的图12的混合器。

具体实施方式

图1示出一种车辆排气系统10，该车辆排气系统10通常通过各种上游排气部件14对由发动机12产生的热的排气进行处理以减少排放物并控制噪音。各种上游排气部件14可包括下述部件中的一个或多个：管、过滤器、阀、催化器、消声器等。在一个示例性构型中，上游排气部件14将排气引导到具有入口18和出口20的柴油氧化催化器(DOC)16中。DOC 16的下游可设置有柴油颗粒过滤器(DPF)21，该DPF 21通常用于从排气中移除污染物。DOC 16与可选的DPF21的下游为具有入口24和出口26的选择性催化还原(SCR)催化器22。出口26将排气通至下游排气部件28。可选地，部件22可包括配置成执行选择性催化还原功能和颗粒过滤功能的催化器。各种下游排气部件28可包括下述部件中的一个或多个：管、过滤器、阀、催化器、消声器等。这些上游部件14和下游部件28能够根据车辆用途和可用的封装空间以各种不同的构型和组合来安装。