端盖、包括该端盖的混合器、排气后处理装置以及车辆制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种端盖、包括端盖的混合器、排气后处理装置及车辆。端盖具有：闭合端，闭合端具有涡旋形成部；敞开的下游端；位于闭合端与下游端之间的圆筒形的侧壁部；排气入口部，排气入口部沿端盖的径向设置在侧壁部，用于将排气沿端盖的径向方向导入混合器中；以及导流装置，导流装置设置在端盖的闭合端的内侧并位于排气入口部处，用于对从排气入口部导入的排气进行导向并加速。本实用新型专利技术还提供一种包括上述端盖的混合器、排气后处理装置及车辆。具有本实用新型专利技术的端盖的混合器使排气与还原剂的混合路径变长，在有限的空间内实现更高的混合均匀度，并降低结晶和沉积的风险。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种端盖。更具体地，本技术涉及一种安装在排气后处理装置的混合器中的端盖以及包括该端盖的混合器，用于在排气进入选择性催化还原反应器之前使排气和还原剂充分混合。另外，本技术还涉及一种包括该混合器的排气后处理装置以及相关的车辆。
技术介绍
本部分的内容仅提供了与本技术相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。面对严峻的环境问题，各种排放标准相继实施，对机动车辆尾气排放的要求日益严格。车辆中发动机的高温排气经由排气系统处理后排放，以减少排放物的污染并控制噪声。在全世界范围，选择性催化还原(SCR)反应器被广泛应用于降低排气系统中NOx。SCR反应器利用氨气作为还原剂与排气中的氮氧化物反应，产生无害的氮气和水。如何优化SCR反应器的反应性能至关重要。SCR反应器的反应性能的优劣在很大程度上取决于还原剂氨气能否持续均匀地供给到催化剂载体表面，因此在SCR反应器的上游设置混合器以使氨气与排气均匀混合后被供给到SCR反应器来优化SCR反应器的反应性能。另外，鉴于氨气或液氨的刺鼻性气味，混合时通常将尿素和水的溶液作为还原剂喷射到排气中，尿素在与排气的混合过程中分解为氨气。氨气与排气之间的充分混合以及尿素到氨气的转换都需要时间，因此需要足够长的路径距离。由于机动车辆中的可用空间非常有限，甚至有时出于使整体结构更紧凑或者需安装另外的装置的考虑，还需要尽可能减小排气后处理装置的整体尺寸，因此通过增大混合器的尺寸来使混合路径变长并不可行。另外，采用尿素溶液作为还原剂，还存在尿素因结晶而沉积在混合器内的问题。沉积在混合器内的尿素难以去除，造成混合器内的通路堵塞，影响混合器甚至整个排气后处理装置的正常使用。因此，需要尽可能地减少尿素在混合器内的结晶和沉积。
技术实现思路
本技术的目的在于全部或部分地解决以上问题。本技术的一个方面是提供一种端盖，用于车辆的排气后处理装置的混合器中，该端盖具有：闭合端，闭合端具有涡旋形成部；敞开的下游端；位于闭合端与下游端之间的圆筒形的侧壁部；排气入口部，排气入口部沿端盖的径向设置在侧壁部，用于将排气沿端盖的径向方向导入混合器中；以及导流装置，导流装置设置在端盖的闭合端的内侧并位于排气入口部处，用于对从排气入口部导入的排气进行导向并加速。通过在混合器的排气入口部处设置导流装置，能够有效地引导排气进行涡旋运动，从而增加排气与还原剂的混合路径的长度。由此，可以缩短混合器的长度，提供结构更紧凑的混合器，这在机动车辆内的可用空间非常有限的情况下具有非常重要的意义。另外，通过在排气入口部处设置导流装置，使排气更集中，能够增加排气的流动速度，从而易于带走尿素，降低尿素结晶沉积的风险。同时，通过在排气入口处设置导流装置，还能够使得排气在整个端盖范围内的流动速度更均匀。这些都有利于排气与还原剂的充分混合。导流装置为导流板，导流板附接至闭合端的内表面和侧壁部的内表面以与闭合端的内表面、侧壁部的内表面共同限定排气流动通路。导流板的第一安装部附接至闭合端的内表面，导流板的第二安装部附接至侧壁部的内表面。导流板的第一安装部和/或第二安装部为安装凸缘的形式。端盖包括第一盖部和第二盖部，第一盖部具有闭合端，并且第一盖部的敞开端联接至第二盖部的上游端。第一盖部与所述第二盖部一体地形成为单件。涡旋形成部包括形成于闭合端的内表面上的轴向向内突出的突出部，突出部从闭合端的内周缘靠近排气入口部径向向内延伸通过闭合端的中央部分，导流板的所述第一安装部附接至突出部的侧面上。突出部具有弯曲部，弯曲部朝向排气入口部以将进入排气入口部的排气朝向闭合端的内周缘引导。闭合端的内表面与端盖的下游端之间的距离设置成在排气流动方向上逐渐变小，从而闭合端的内表面沿端盖的轴向方向呈螺旋形延伸，与突出部一起引导排气进行涡旋运动。优选地，排气入口部的横截面积与排气流动通路的出口的横截面积的比值为1:1.2。可替代地，导流装置为导流板，导流板附接至闭合端的内表面以与闭合端的内表面共同限定排气流动通路。本技术的另一个方面是提供一种混合器，该混合器用于车辆的排气后处理装置，该混合器包括：圆筒形的混合器本体，混合器本体具有外壳，在外壳内靠近外壳的下游端设置有下游挡板；以及根据本技术的端盖，端盖的下游端联接至外壳的上游端。在外壳上靠近上游端的位置处设置有喷射器，用于将还原剂喷射到混合器中。在外壳内设置有圆筒形的内壁，内壁固定在下游挡板上，在内壁与外壳之间形成环形空间，喷射器将还原剂喷射到内壁内。环形空间内设置有保温材料。由于在混合器的内腔中，靠近混合器的中心处的温度较高，直接将还原剂喷射到内壁内，可以使喷射到混合器本体内的还原剂的温度较高，从而能够降低尿素结晶的风险。本技术的混合器在不显著增大混合器以及排气后处理装置的整体尺寸的情况下，尽可能使排气与还原剂的混合路径变长，在有限的空间内实现更高的混合均匀度，并通过简单的结构降低混合物结晶和沉积的风险。本技术还提供一种用于车辆的排气后处理装置，该排气后处理装置包括根据本技术的混合器，混合器设置在排气后处理装置的选择性催化还原反应器的上游，用于使还原剂与排气在进入选择性催化还原反应器之前充分混合。另外，本技术还提供一种车辆，该车辆包括根据本技术的排气后处理装置。附图说明以下将参照附图仅以示例方式描述本技术的实施方式，在附图中，相同的特征或部件采用相同的附图标记来表示且附图不一定按比例绘制，并且在附图中：图1是根据本技术的排气后处理装置的立体图；图2根据本技术的混合器的立体截面图；图3是用于将喷射器安装至根据本技术的混合器中的示例安装结构的截面图；图4是根据本技术的混合器的端盖的立体图；图5是根据本技术的混合器的端盖的又一立体图；图6A是根据本技术的混合器的端盖的第一盖部的俯视图；图6B是根据本技术的混合器的端盖的第一盖部的侧视图；图6C是根据本技术的混合器的端盖的第一盖部的仰视图；图7是根据本技术的混合器的导流板的立体图；以及图8是排气在根据本技术的混合器内的流动路径图。具体实施方式下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本技术、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相应的参考数字指示相似的或相应的零件及特征。在此说明的是，在本说明书中，“上游”、“下游”分别是相对于排气及还原剂在混合器内的流动方向而言的。图1示出了根据本技术的排气后处理装置100的立体图。根据本技术的排气后处理装置100可以安装在具有内燃发动机的车辆上，用于对内燃发动机的排气进行处理。内燃发动机例如为柴油发动机，但不限于此。该排气后处理装置100包括根据本技术的混合器10以及SCR反应器20。上游的排气管道通过连接器1连接至混合器10的端盖2，待处理的排气从连接器1经由端盖2进入混合器10内。喷射器4将尿素和水的溶液喷射到混合器10内。尿素和水在高温下发生分解反应，生成氨气和二氧化碳。排气在混合器10内与尿素所产生的氨气充分混合之后进入SCR反应器20内，并在SCR反应器内发生反应，将排气中的氮氧化物分解成无害的氮气和水。图2示出了根据本技术的混合器10的立体截面图。混合器10包括圆筒形的混合器本体，该混合器本体具有外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种端盖，用于车辆的排气后处理装置的混合器中，其特征在于，所述端盖具有：闭合端，所述闭合端具有涡旋形成部；敞开的下游端；位于所述闭合端与所述下游端之间的圆筒形的侧壁部；排气入口部，所述排气入口部沿所述端盖的径向设置在所述侧壁部，用于将排气沿端盖的径向方向导入所述混合器中；以及导流装置，所述导流装置设置在所述端盖的闭合端的内侧并位于所述排气入口部处，用于对从所述排气入口部导入的排气进行导向并加速。

【技术特征摘要】
1.一种端盖，用于车辆的排气后处理装置的混合器中，其特征在于，所述端盖具有：闭合端，所述闭合端具有涡旋形成部；敞开的下游端；位于所述闭合端与所述下游端之间的圆筒形的侧壁部；排气入口部，所述排气入口部沿所述端盖的径向设置在所述侧壁部，用于将排气沿端盖的径向方向导入所述混合器中；以及导流装置，所述导流装置设置在所述端盖的闭合端的内侧并位于所述排气入口部处，用于对从所述排气入口部导入的排气进行导向并加速。2.根据权利要求1所述的端盖，其特征在于，所述导流装置为导流板，所述导流板附接至所述闭合端的内表面和所述侧壁部的内表面以与所述闭合端的内表面、所述侧壁部的内表面共同限定排气流动通路。3.根据权利要求2所述的端盖，其特征在于，所述导流板的第一安装部附接至所述闭合端的内表面，所述导流板的第二安装部附接至所述侧壁部的内表面。4.根据权利要求3所述的端盖，其特征在于，所述导流板的第一安装部和/或第二安装部为安装凸缘的形式。5.根据权利要求1-4中的任一项所述的端盖，其特征在于，所述端盖包括第一盖部和第二盖部，所述第一盖部具有所述闭合端，并且所述第一盖部的敞开端联接至所述第二盖部的上游端。6.根据权利要求5所述的端盖，其特征在于，所述第一盖部与所述第二盖部一体地形成为单件。7.根据权利要求3所述的端盖，其特征在于，所述涡旋形成部包括形成于所述闭合端的内表面上的轴向向内突出的突出部，所述突出部从所述闭合端的内周缘靠近所述排气入口部径向向内延伸通过所述闭合端的中央部分，所述导流板的所述第一安装部附接至所述突出部的侧面上。8.根据权利要求7所述的端盖，其特征在于，所述突出部具有弯曲部，所述弯曲部朝向排气入口部以将进入所述排气入口部的排气朝向所述闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩，余绍栋，
申请(专利权)人：佛吉亚排气控制技术开发上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31