[發明專利]一種發動機及渦輪增壓器

有效

• 申請號: 202011360067.8
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112539100B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 王新校;王意寶;滿凱;丁宏達;欒軍山;呂順
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N3/28;F02B37/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張東梅

本發明公開了一種發動機及渦輪增壓器，所述渦輪增壓器包括蝸殼、尿素噴嘴、尿素混合器和渦輪，蝸殼內安裝渦輪、尿素混合器和尿素噴嘴。本方案將尿素混合器設置在渦輪的出氣端，使尿素與高溫廢氣的混合發生在渦輪的出氣端。廢氣在渦輪的出氣端的溫度高于廢氣在SCR進口處的溫度，降低了溫度對廢氣與尿素混合的影響，尿素噴射到尿素混合器上后可以快速蒸發，有效抑制尿素結晶，更重要的是，渦輪帶動尿素混合器同步轉動，尿素混合器的葉輪高速旋轉產生離心力，將噴射到尿素混合器表面尿素加速甩到通過渦輪后高速旋轉的高溫廢氣中，加強尿素與高溫廢氣的混合，有利于提高尿素與高溫廢氣混合的均勻性，更進一步的抑制尿素結晶。

技術領域

本發明涉及發動機技術領域，特別涉及一種發動機及渦輪增壓器。

背景技術

現有技術中，尿素混合器設置在SCR的進口處，尿素噴射器能夠向尿素混合器噴射尿素，一部分尿素會快速在尿素混合器表面蒸發，另一部份尿素會由于受到離心力被甩到高溫廢氣中，與高溫廢氣混合后進入SCR的催化器進行化學反應。

由于增壓器的渦輪的出氣端與SCR的進口處之間管路較長，高溫廢氣自增壓器進入SCR會有熱量損失，導致進入SCR的廢氣溫度低于增壓器的渦輪出口的廢氣溫度，造成尿素噴射量受限，影響局部工況點廢氣與尿素的混合效率，容易出現尿素結晶，致使NOx的排放控制難度加大。

因此，如何提高廢氣與尿素混合的均勻性，降低尿素結晶的風險，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種渦輪增壓器，以提高廢氣與尿素混合的均勻性，降低尿素結晶的風險。本發明還提供了一種發動機。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種渦輪增壓器，包括蝸殼、尿素噴嘴和渦輪，所述渦輪和所述尿素噴嘴安裝在所述蝸殼內，

還包括尿素混合器，所述尿素混合器設置在所述渦輪的出氣端且隨所述渦輪同步轉動，所述尿素噴嘴能夠向所述尿素混合器噴射尿素，

所述尿素混合器包括：

葉輪；

連接軸，所述連接軸的第一端與所述渦輪連接，所述連接軸的第二端安裝所述葉輪，所述連接軸與所述渦輪同軸布置。

優選的，在上述渦輪增壓器中，所述連接軸的長度為所述渦輪直徑的0-3倍。

優選的，在上述渦輪增壓器中，所述葉輪的直徑為所述渦輪的直徑的0.01-0.95倍。

優選的，在上述渦輪增壓器中，所述尿素噴嘴為直線型噴嘴，所述尿素噴嘴沿所述渦輪的軸線設置，所述尿素噴嘴的長度方向的一端與所述蝸殼連接，所述尿素噴嘴的長度方向的另一端設置有噴射孔，所述尿素噴嘴的噴射方向與所述渦輪的軸線方向的夾角為-90-90°，所述尿素噴嘴的噴射方向朝向所述尿素混合器的所述葉輪。

優選的，在上述渦輪增壓器中，所述尿素噴嘴為直線型噴嘴，所述尿素噴嘴的長度延伸方向與所述渦輪的軸線垂直，所述尿素噴嘴的長度方向的一端與所述蝸殼連接，所述尿素噴嘴的長度方向的另一端為封閉端，所述尿素噴嘴朝向所述葉輪且與所述葉輪位置對應的側壁上開設有朝向所述葉輪的噴射孔。

優選的，在上述渦輪增壓器中，所述尿素噴嘴的噴射孔距離所述尿素混合器的軸線的距離為所述渦輪的直徑的0.01-1.2倍。

優選的，在上述渦輪增壓器中，所述葉輪為離心式葉輪。

優選的，在上述渦輪增壓器中，所述連接軸的第二端與所述渦輪螺紋連接，

所述連接軸的第二端設置有外螺紋，所述渦輪的出氣端設置有與所述外螺紋配合的螺紋孔。

優選的，在上述渦輪增壓器中，所述連接軸的第二端與所述渦輪焊接連接。