本实用新型专利技术涉及一种用于车辆SCR系统的还原剂供应装置，其包括冷却适配器和安装于其内的还原剂喷射器，其中，所述还原剂喷射器被配置用于沿喷射方向喷射还原剂流，所述冷却适配器包括：以特定压力向从所述还原剂喷射器喷出的还原剂流供应空气而形成空气和还原剂的混合物的空气喷射部，和使所述混合物喷出所述冷却适配器的混合物喷射部，所述混合物喷射部位于车辆排气管外面，并且所述混合物被喷出所述冷却适配器的混合物喷出方向具有与所述排气管内的废气流动方向相同的分量和垂直于所述废气流动方向的分量。本实用新型专利技术还涉及包括这种还原剂供应装置的车辆SCR系统。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及用于车辆SCR(选择性催化还原)系统的还原剂供应装置和包括该还原剂供应装置的车辆SCR系统。
技术介绍
从车辆发动机排出的废气包括诸如PM，NOx, HC和CO等有害成分，如果随车辆废气排放到空气中会对人体健康不利。近年来，越来越严格的车辆废气排放标准被制定和实施，以求减少排放到环境大气中的车辆废气的有害成分和保护环境。为了减少排放到环境大气中的废气有害成分N0X，向车辆排气管内的废气中喷射还原剂是常用的且有效的解决办法。还原剂被与废气中的有害成分NCV混合，继而发生化学反应，将废气中的有害成分NO##化为无害成分(比如NjP H2O)再排放到环境大气中。这也称为排气后处理技术。在现有的排气后处理系统中，尿素(也称为AdBlue或DEF)通常被用做还原剂，用于车辆SCR系统的还原剂供应装置总体上包括以一定压力供应DEF还原剂的还原剂喷射器和安装法兰，还原剂喷射器被借助于安装法兰安装和固定到排气管。DEF还原剂通常被以DEF还原剂颗粒的形式从还原剂喷射器喷出，DEF还原剂颗粒具有相对较大的索特平均直径(SMD)，例如约120微米。由于SMD较大，作为还原剂的DEF颗粒不能充分地与废气中的NO?混合，并且因此不能充分地发生化学反应，废气中NOx量的减少受到限制。为此，一定压力的空气被供应至从还原剂喷射器喷出的还原剂流内，以减小DEF颗粒的直径，同时，生成空气和还原剂颗粒的混合物。然而，空气和还原剂颗粒的混合物以横向于废气流动方向的方向被供应到废气中，空气和还原剂颗粒之间的混合长度短、混合不均匀；还有一种用于向排气管内的废气喷射该混合物的结构被延伸到排气管内，使用这种喷射结构，排气管的尺寸受限制，并且还原剂容易碰触管壁，发生结晶。为了增大空气和DEF还原剂之间的混合长度，并且为了避免DEF还原剂碰到排气管的管壁，通常安装法兰被倾斜地焊接到排气管。将安装法兰倾斜地焊接到排气管操作困难。希望能够解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的是改进喷射器的结构，使其不受排气管尺寸的影响，同时增大空气和还原剂颗粒之间的混合长度，最大程度地减少排放到环境大气中的有害成分的量。为此目的，根据本技术的第一方面，提供了一种用于车辆SCR系统的还原剂供应装置，包括冷却适配器和安装于其内的还原剂喷射器，其中，所述还原剂喷射器被配置用于沿喷射方向喷射还原剂流，所述冷却适配器包括:以特定压力向从所述还原剂喷射器喷出的还原剂流供应空气而形成空气和还原剂的混合物的空气喷射部，和使所述混合物喷出所述冷却适配器的混合物喷射部，所述混合物喷射部位于车辆排气管外面，并且所述混合物被喷出所述冷却适配器的混合物喷出方向具有与所述排气管内的废气流动方向相同的分量和垂直于所述废气流动方向的分量。根据一个可行实施例，沿所述喷射方向，所述空气喷射部位于还原剂喷射器的下游，所述混合物喷射部位于所述空气喷射部的下游。根据一个可行实施例，所述混合物喷出方向与所述车辆排气管的轴线之间的夹角在30。和35。之间。根据一个可行实施例，所述空气喷射部包括位于还原剂喷射器下游的第一空气喷射部和位于所述第一空气喷射部下游的第二空气喷射部，所述第一空气喷射部和所述第二空气喷射部之一或两者被配置为围绕着从所述还原剂喷射器喷出的还原剂流分布的多个孔。根据一个可行实施例，从所述还原剂喷射器喷出的还原剂流在遇到从所述空气喷射部喷出的空气之前经过自身破碎成的具有第一 SMD的还原剂颗粒，所述还原剂颗粒被从所述第一空气喷射部喷出的空气打碎成第二 SMD，被从所述第二空气喷射部喷出的空气进一步打碎成第三SMD。根据一个可行实施例，所述第一 SMD约120微米，所述第二 SMD约30微米，所述三SMD约15微米。根据一个可行实施例，所述还原剂供应装置还包括被以垂直于排气管的方式固定至排气管的安装法兰，所述冷却适配器被固定至所述安装法兰。根据一个可行实施例，所述混合物喷射部是一体地形成于所述冷却适配器上的带孔板。根据本技术的另一方面，提供了一种包括上述还原剂供应装置的车辆SCR系统。根据一个可行实施例，所述车辆SCR系统是用于柴油机车辆的SCR系统。利用上述包括冷却适配器的还原剂供应装置以及车辆SCR系统，从还原剂供应装置供应的DEF还原剂颗粒被多次打碎，SMD被减小至约15微米，使得还原剂和废气中的有害成分能够更加充分地发生化学反应，从而排放到环境大气中的有害成分的量被最大程度地减少；空气和还原剂的混合物在进入排气管内的废气之前运动的距离增加，从而空气与还原剂的混合长度增加、混合更加均匀，有利于还原剂更充分地与废气中的NOx发生化学反应；空气和还原剂混合物排出结构位于排气管外面，不受排气管尺寸的影响；还原剂倾斜地进入排气管内，避免与排气管的管壁接触，减少了还原剂的结晶；另外，还原剂供应装置的安装法兰到车辆排气管的安装被简化。【附图说明】本实验新型的其它目的、特征和优势从下面结合附图给出的详细描述中变得显然。本领域内的技术人员应了解附图只是示意性的并没有按比例绘制。图1是根据本技术的还原剂供应装置的示意图；和图2是图1中的部分Z的放大图。【具体实施方式】根据本技术的车辆SCR系统用于各种交通车辆中，特别是用于柴油发动机车辆中。车辆发动机产生的废气一般包括HC，CO，C02，NO，NOjPPM等。根据本公开内容的车辆SCR系统主要包括，但不仅限于，被配置用于减少废气中的HC和CO的量的氧化(简称0X1)模块，位于OXI模块下游的被配置用于减少废气中的PM(颗粒)的量的柴油机颗粒过滤器(简称DPF)模块，和位于DPF模块下游的被配置用于通过选择性催化还原工艺减少废气中的NOx的量的SCR模块，通常利用此技术能够使废气中的NO x减少50%以上。在本申请中公开的并且在图1中示出的还原剂供应装置100是车辆SCR系统的SCR模块的一部分，其被配置用于将还原剂供应或喷射到大部分HC，CO和PM已经去除了的废气内。在根据本公开内容的还原剂供应装置100中，主要成分为见13的还原剂被使用，例如在本申请的实施例中，还原剂可以是DEF溶液。在废气中的Ν0#Ρ还原剂的成分NH 3之间发生化学反应，生成对人体无害的队和H 20而排放到环境大气中。以这种方式，实现了降低废气中的有害成分目的。如图1所示，还原剂供应装置100主要包括还原剂喷射器10，冷却适配器20和安装法兰30。还原剂喷射器10安装在冷却适当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于车辆SCR系统的还原剂供应装置，其特征在于，所述还原剂供应装置包括冷却适配器和安装于其内的还原剂喷射器，其中，所述还原剂喷射器被配置用于沿喷射方向喷射还原剂流，所述冷却适配器包括：以特定压力向从所述还原剂喷射器喷出的还原剂流供应空气而形成空气和还原剂的混合物的空气喷射部，和使所述混合物喷出所述冷却适配器的混合物喷射部，所述混合物喷射部位于车辆排气管外面，并且所述混合物被喷出所述冷却适配器的混合物喷出方向具有与所述排气管内的废气流动方向相同的分量和垂直于所述废气流动方向的分量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：皮泰曼尼·卡斯佩鲁玛，
申请(专利权)人：博世汽车柴油系统有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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