[發明專利]文丘里型噴射器錐體

在審

• 申請號: 201780094325.2
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN111033006A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: A·N·塔克;T·科扎基維茨;S·S·夸德里;J·普萊里
• 申請（專利權）人: 佛吉亞排放控制技術美國有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡曉萍

一種車輛排氣系統，包括具有錐體的噴射器組件，該錐體定位成鄰近噴射器安裝部并且從上游入口端延伸到下游出口端。發動機廢氣和噴射的噴霧進入錐體的入口端，以在經由出口端離開錐體之前彼此混合。錐體具有位于入口端下游的收窄本體部分，以在混合期間加速流動。還公開了一種包括具有噴射器組件的混合器的車輛排氣部件組件以及一種用于使用噴射器組件將流體噴射到排氣部件中的方法。

發明背景

排氣系統傳導由發動機產生的熱廢氣通過各種排氣部件以減少排放并控制噪聲。排氣系統包括噴射系統，該噴射系統在選擇性催化還原(SCR)催化器上游噴射柴油排氣流體(DEF)、或諸如尿素和水的溶液之類的還原劑。混合器定位在SCR催化器上游，并且將發動機廢氣和尿素轉化的產物混合。噴射系統包括將尿素噴(霧)到排氣流中的定量加料器。在到達SCR催化器之前，尿素應盡可能多地轉變為氨(NH₃)。因此，液滴噴霧尺寸在實現該目標中起重要作用。

行業正朝著提供更緊湊的排氣系統發展，這導致系統的體積減小。當被用在更緊湊的系統構造中時，噴出較大尺寸的液滴的系統可能不能夠提供充足的尿素轉化。因此，對于這些更緊湊的構造，需要更小的液滴尺寸的定量加料器。

由于增加的表面接觸面積，因此液滴尺寸越小，轉化成氨的效率就越高。然而，由小液滴的定量加料器產生的噴霧對再循環的流(流動)非常敏感。通常，位于定量加料器末端處的區域具有再循環的流的渦流。該渦流將噴霧液滴朝向噴射部位處的混合區域的壁推動，這沿著壁產生了沉積起始部位。隨著時間的推移，沉積物積聚并會對系統運行產生不利的影響。例如，氨均勻性指數可能較低，跨混合器的壓降可能增大，或者在主動柴油顆粒過濾器(DPF)再生期間存在更高的氨排放。

發明內容

在一個示例性實施例中，一種車輛排氣系統包括具有錐體的噴射器組件，該錐體定位成鄰近噴射器安裝部相并且從上游入口端延伸到下游出口端。發動機廢氣和噴射的噴霧進入錐體的入口端，以在經由出口端離開錐體之前彼此混合。錐體具有位于入口端下游的收窄的本體部分，以在混合期間加速流動。

在另一個示例性實施例中，一種車輛排氣部件組件，包括：混合器外殼體，混合器外殼體限定內部腔體；上游擋板，上游擋板定位在內部腔體內；以及下游擋板，下游擋板定位在內部腔體內并且在沿著混合器中心軸線的方向上與上游擋板軸向間隔開。該組件還包括：噴射器安裝部，噴射器安裝部相對于混合器外殼體保持固定；噴射器，噴射器安裝到噴射器安裝部并構造成將流體噴霧噴射到內部腔體中；以及如上所述的錐體。

在另一個示例性實施例中，一種用于將流體噴射到排氣部件中的方法，包括以下步驟：提供噴射器以將流體噴霧噴射到排氣部件中；將錐體定位成鄰近噴射器，該錐體從入口端延伸到出口端，并且其中，發動機廢氣與來自噴射器的流體噴霧進入錐體的入口端，以在通過出口端離開錐體之前彼此混合；以及在入口端下游的位置處在錐體中形成收窄本體部分，以在混合期間加速流動。

在上述任何一個的另一個實施例中，收窄本體部分位于出口端處。

在上述任何一個的另一個實施例中，收窄本體部分位于入口端和出口端之間，使得錐體包括文丘里形狀。

在上述任何一個的另一個實施例中，錐體包括本體，該本體具有從上游入口端延伸到下游出口端的錐體長度，其中，錐體由第一橫截面面積和第二橫截面面積限定，第一橫截面面積在入口端處，第二橫截面面積在從入口端下游沿著錐體長度的一位置處，并且其中，第二橫截面面積小于第一橫截面面積以限定收窄本體部分。

從以下說明書和附圖將會最佳地理解本申請的這些和其它特征，以下是附圖說明。

附圖說明

圖1示意性地示出了具有根據本發明的混合器的排氣系統的一個示例。

圖2是具有包括本發明的噴射組件的混合器的一個示例的上游端的立體圖。

圖3是圖2所示的混合器的上游端的端視圖。