[發(fā)明專(zhuān)利]用于混合器的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610977758.X
• 申請(qǐng)日: 2016-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106640289B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張小鋼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類(lèi)號(hào): F01N3/20
• 分類(lèi)號(hào): F01N3/20;F01N3/28
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;趙蓉民

本發(fā)明提供了用于排氣混合器的方法和系統(tǒng)。在一個(gè)示例中，該混合器可以包括混合室，該混合室?guī)в斜欢ㄎ辉谄渲械拇┛坠堋?/p>

領(lǐng)域

本說(shuō)明書(shū)總體上涉及用于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣混合器的方法和系統(tǒng)。

背景/概述

一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理的技術(shù)利用選擇性催化還原(SCR)使得某些化學(xué)反應(yīng)能夠在排氣中的NOx與氨(NH3)之間發(fā)生。通過(guò)將尿素噴射到排氣路徑中，NH3在SCR催化器的上游被引入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)中。在高溫條件下，尿素沿熵變分解為NH3。SCR促進(jìn)NH3與NOx之間的反應(yīng)，從而將NOx轉(zhuǎn)化為氮?dú)?N2)和水(H2O)。然而，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，在將尿素噴射到排氣路徑后可能出現(xiàn)問(wèn)題。在一個(gè)示例中，尿素可能與排氣流混合不良(例如，排氣流的第一部分具有高于排氣流的第二部分的尿素濃度)，這可能導(dǎo)致SCR涂覆不良以及排放物(例如NOx)與SCR之間反應(yīng)不充分。此外，在排氣中過(guò)度混合和攪拌尿素同樣可能造成問(wèn)題，諸如增加的增加。

解決混合不充分的嘗試包括在尿素噴射器的下游且在SCR的上游引入混合裝置，使得排氣流可以變得均勻。其他解決尿素混合的嘗試包括靜態(tài)混合裝置。在U.S.2013/0104531中Cho等人示出了一種示例方法。其中，靜態(tài)混合器在排氣通道中被定位在用于噴射尿素的外部管的下游。排氣流過(guò)該排氣通道，并且在流過(guò)靜態(tài)混合器之前與尿素噴射結(jié)合。

然而，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到這種系統(tǒng)的潛在問(wèn)題。作為一個(gè)示例，由于被定位在混合器中心的大出口，以上描述的靜態(tài)混合器表現(xiàn)出有限的混合能力。在一些示例中，排氣可能會(huì)直接流過(guò)孔口而不與排氣的其他部分混合。排氣通道內(nèi)的靜態(tài)混合器還表現(xiàn)出制造和包裝限制。不斷變化的排氣通道幾何形狀需要在靜態(tài)混合器的制造時(shí)改變，以便該混合器能緊密地配合在該排氣通道之中。

在一個(gè)示例中，以上描述的問(wèn)題可以通過(guò)一種系統(tǒng)來(lái)解決，該系統(tǒng)包括尿素噴射器，所述尿素噴射器將尿素噴射到穿孔管內(nèi)部，所述穿孔管被混合室容納，所述混合室被配置成用于接收排氣，所述管具有與排氣通道流體地連接的出口端和定位在所述排氣通道下游的SCR催化器。以此方式，排氣在通過(guò)該出口流至該SCR催化器之前流入該混合室中并且流入該穿孔管中。

作為一個(gè)示例，該排氣通道是與上游排氣通道物理地分開(kāi)的下游排氣通道。該上游排氣通道被物理地連接至該混合室的上游側(cè)面的入口，并且將排氣流引導(dǎo)進(jìn)入該混合室。尿素通過(guò)端口被噴射到該穿孔管的上部中，該端口豎直地高于該混合室的下游側(cè)面上的出口。來(lái)自上游排氣通道的氣體流入該混合室中，并且在流過(guò)該穿孔管之后只流入該下游排氣通道中。以此方式，氣體可以在尿素噴射的同時(shí)流過(guò)該管。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上概述被提供用于以簡(jiǎn)化形式來(lái)引入一些概念，這些概念將在詳細(xì)描述中被進(jìn)一步描述。它并不意味著確定要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特性，要求保護(hù)的主題的范圍被詳細(xì)說(shuō)明后的權(quán)利要求書(shū)唯一地限定。另外，要求保護(hù)的主題不限于解決以上指出的或在此披露的任何部分中指出的任何缺點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)方式。

附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1示出了發(fā)動(dòng)機(jī)原理圖。

圖2示出了被容納在混合室內(nèi)的穿孔管的側(cè)面透視圖。

圖3示出了被容納在混合室內(nèi)的穿孔管的正面透視圖。

雖然圖2和圖3按比例示出，但是如有需要，可以使用其他相對(duì)尺寸。

圖4示出了被容納在混合室內(nèi)的穿孔管以及示例氣體流動(dòng)路徑的側(cè)面平面視圖。

詳細(xì)說(shuō)明