[发明专利]文丘里型喷射器锥体

说明书

一种车辆排气系统，包括具有锥体的喷射器组件，该锥体定位成邻近喷射器安装部并且从上游入口端延伸到下游出口端。发动机废气和喷射的喷雾进入锥体的入口端，以在经由出口端离开锥体之前彼此混合。锥体具有位于入口端下游的收窄本体部分，以在混合期间加速流动。还公开了一种包括具有喷射器组件的混合器的车辆排气部件组件以及一种用于使用喷射器组件将流体喷射到排气部件中的方法。

发明背景

排气系统传导由发动机产生的热废气通过各种排气部件以减少排放并控制噪声。排气系统包括喷射系统，该喷射系统在选择性催化还原(SCR)催化器上游喷射柴油排气流体(DEF)、或诸如尿素和水的溶液之类的还原剂。混合器定位在SCR催化器上游，并且将发动机废气和尿素转化的产物混合。喷射系统包括将尿素喷(雾)到排气流中的定量加料器。在到达SCR催化器之前，尿素应尽可能多地转变为氨(NH₃)。因此，液滴喷雾尺寸在实现该目标中起重要作用。

行业正朝着提供更紧凑的排气系统发展，这导致系统的体积减小。当被用在更紧凑的系统构造中时，喷出较大尺寸的液滴的系统可能不能够提供充足的尿素转化。因此，对于这些更紧凑的构造，需要更小的液滴尺寸的定量加料器。

由于增加的表面接触面积，因此液滴尺寸越小，转化成氨的效率就越高。然而，由小液滴的定量加料器产生的喷雾对再循环的流(流动)非常敏感。通常，位于定量加料器末端处的区域具有再循环的流的涡流。该涡流将喷雾液滴朝向喷射部位处的混合区域的壁推动，这沿着壁产生了沉积起始部位。随着时间的推移，沉积物积聚并会对系统运行产生不利的影响。例如，氨均匀性指数可能较低，跨混合器的压降可能增大，或者在主动柴油颗粒过滤器(DPF)再生期间存在更高的氨排放。

发明内容

在一个示例性实施例中，一种车辆排气系统包括具有锥体的喷射器组件，该锥体定位成邻近喷射器安装部相并且从上游入口端延伸到下游出口端。发动机废气和喷射的喷雾进入锥体的入口端，以在经由出口端离开锥体之前彼此混合。锥体具有位于入口端下游的收窄的本体部分，以在混合期间加速流动。

在另一个示例性实施例中，一种车辆排气部件组件，包括：混合器外壳体，混合器外壳体限定内部腔体；上游挡板，上游挡板定位在内部腔体内；以及下游挡板，下游挡板定位在内部腔体内并且在沿着混合器中心轴线的方向上与上游挡板轴向间隔开。该组件还包括：喷射器安装部，喷射器安装部相对于混合器外壳体保持固定；喷射器，喷射器安装到喷射器安装部并构造成将流体喷雾喷射到内部腔体中；以及如上所述的锥体。

在另一个示例性实施例中，一种用于将流体喷射到排气部件中的方法，包括以下步骤：提供喷射器以将流体喷雾喷射到排气部件中；将锥体定位成邻近喷射器，该锥体从入口端延伸到出口端，并且其中，发动机废气与来自喷射器的流体喷雾进入锥体的入口端，以在通过出口端离开锥体之前彼此混合；以及在入口端下游的位置处在锥体中形成收窄本体部分，以在混合期间加速流动。

在上述任何一个的另一个实施例中，收窄本体部分位于出口端处。

在上述任何一个的另一个实施例中，收窄本体部分位于入口端和出口端之间，使得锥体包括文丘里形状。

在上述任何一个的另一个实施例中，锥体包括本体，该本体具有从上游入口端延伸到下游出口端的锥体长度，其中，锥体由第一横截面面积和第二横截面面积限定，第一横截面面积在入口端处，第二横截面面积在从入口端下游沿着锥体长度的一位置处，并且其中，第二横截面面积小于第一横截面面积以限定收窄本体部分。

从以下说明书和附图将会最佳地理解本申请的这些和其它特征，以下是附图说明。

附图说明

图1示意性地示出了具有根据本发明的混合器的排气系统的一个示例。

图2是具有包括本发明的喷射组件的混合器的一个示例的上游端的立体图。

图3是图2所示的混合器的上游端的端视图。