[發明專利]具有柴油機排氣處理液定量給料結構的渦輪增壓器渦輪機擴散器

有效

• 申請號: 201910618795.5
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110714833B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: D·G·格拉鮑斯卡;J·P·沃森;B·P·赫維茨
• 申請（專利權）人: 博格華納公司
• 主分類號: F02B37/00
• 分類號: F02B37/00;F01N3/20;F01D25/30
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 曾祥生

公開了一種配置成用于渦輪增壓器中的渦輪機擴散器。該渦輪機擴散器可包括限定擴散器的擴散器壁，以及柴油機排氣處理液(DEF)定量給料結構，該DEF定量給料結構設置在擴散器中并且配置成將DEF定量給料到流經擴散器的排氣中。DEF定量給料結構可由附接到擴散器壁的至少兩個結構支撐在擴散器中。

技術領域

本公開總體上涉及渦輪增壓器，并且更具體地涉及具有用于將DEF輸送到排氣流中的柴油機排氣處理液(DEF)定量給料結構的渦輪增壓器渦輪機擴散器。

背景技術

車輛發動機系統可包括內燃機，內燃機燃燒燃料和空氣的混合物以向發動機提供動力。燃燒后的燃料和空氣稱為排氣，通過車輛的排氣系統將排氣釋放到大氣中。排氣可能包含污染物(例如，氮氧化物(NO_x)、一氧化碳(CO)、顆粒物質、碳氫化合物等)，可在排氣釋放到大氣中之前減少這些污染物。已經采用了各種排放控制策略來降低通過排氣管釋放到大氣中的污染物的水平。例如，許多柴油發動機系統包括排氣管中的后處理系統以去除或降低排氣流中的污染物水平。一種這樣的后處理系統是選擇性催化還原(SCR)后處理系統，其中催化器用于在還原劑(例如氨)的存在下將NO_x還原為氮。在許多SCR后處理系統中，還原劑作為尿素水溶液(也稱為柴油機排氣處理液(DEF))供應到排氣流中，其通過熱分解轉化為氨。DEF在排氣中的充分混合和蒸發可提高SCR后處理系統的效能。

因此，需要用于在具有SCR后處理系統的車輛發動機系統中將DEF混合并均勻分布在排氣中的改進策略。

發明內容

根據本公開的一個方面，公開了一種配置成用于渦輪增壓器中的渦輪機擴散器。該渦輪機擴散器可包括限定擴散器的擴散器壁，以及柴油機排氣處理液(DEF)定量給料結構，該DEF定量給料結構設置在擴散器中并且配置成將DEF定量給料到流經擴散器的排氣中。DEF定量給料結構可由附接到擴散器壁的至少兩個結構支撐在擴散器中。

根據本公開的另一個方面，公開了一種用于發動機系統的渦輪增壓器，該發動機系統具有排氣管，排氣管具有選擇性催化還原(SCR)后處理系統。渦輪增壓器可包括壓縮機段和經由軸可旋轉地聯接到壓縮機段的渦輪機段。渦輪機段可包括具有鼻部和多個葉片的渦輪機葉輪，以及位于渦輪機葉輪下游且由擴散器壁限定的渦輪機擴散器。渦輪增壓器可進一步包括柴油機排氣處理液(DEF)定量給料結構，該DEF定量給料結構設置在渦輪機葉輪下游的渦輪機擴散器中并且配置成將DEF定量給料到流經擴散器的排氣中。DEF定量給料結構可由附接到擴散器壁的至少兩個結構支撐在擴散器中。

根據本公開的另一個方面，公開了一種用于將柴油機排氣處理液(DEF)定量給料到車輛發動機系統的排氣中的方法。車輛發動機系統可具有渦輪增壓器和選擇性催化還原(SCR)后處理系統。渦輪增壓器可包括渦輪機葉輪和渦輪機葉輪下游的渦輪機擴散器。渦輪機擴散器可由擴散器壁限定。該方法可包括通過位于渦輪機擴散器中的柴油機排氣處理液(DEF)定量給料結構的支柱輸送DEF。支柱可附接到渦輪機擴散器的擴散器壁。該方法可進一步包括通過DEF定量給料結構的一個或多個定量給料孔將DEF定量給料到流經渦輪機擴散器的排氣中，從而允許DEF分散到排氣中，并且將DEF和排氣的混合物供應到SCR后處理系統。當結合附圖閱讀時，將更容易理解本公開的這些方面和特征以及其他方面和特征。

附圖說明

圖1是具有渦輪增壓器的車輛發動機系統的示意圖，該渦輪增壓器具有柴油機排氣處理液(DEF)定量給料系統和選擇性催化還原(SCR)后處理系統。

圖2是穿過圖1的渦輪增壓器的渦輪機段的剖視圖。

圖3是穿過渦輪增壓器的中心線上方的圖2的渦輪增壓器的渦輪機段的剖視圖，示出了根據本公開構造的渦輪增壓器的渦輪機擴散器中的DEF定量給料結構和定量給料杯。

圖4是根據本發明構造的單獨示出的圖3的渦輪機葉輪和定量給料杯的透視圖。