用于柴油氧化催化剂和选择性催化还原过滤器的直线布置的柴油排气流体混合系统技术方案

本发明专利技术涉及用于柴油氧化催化剂和选择性催化还原过滤器的直线布置的柴油排气流体混合系统。提供一种用于柴油发动机的排气系统，包括适合于连接至柴油发动机的排气通道。柴油氧化催化剂与设置在柴油氧化催化剂下游的选择性催化还原装置一起设置在排气通道中。柴油排气流体混合系统包括柴油排气流体喷射喷嘴和混合装置，所述混合装置限定由局部螺旋流动通道相互连接的单个入口开口和单个出口开口。柴油排气流体喷射喷嘴将柴油排气流体直接喷射到局部螺旋流动通道的入口开口中。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及用于柴油发动机的排气处理，并且更具体地涉及一种用于减少来自柴油发动机的NOX排放的柴油排气流体混合系统。

技术介绍

该部分提供不一定是现有技术的与本公开相关的背景信息。
柴油发动机能在稀薄燃烧的空燃比(过化学计量比)的情况下运转，以确保烟尘的完全燃烧并防止未燃烧的燃料的排出。过量的氧必然导致由空气中的氮气生成氧化氮(NOX)，所述氧化氮是有害的污染物。选择性催化还原用于减少释放到大气中的NOX的量。柴油排气流体(来自单独的DEF罐)被喷射到排气管线中，含水的尿素汽化并分解，以形成氨和二氧化碳。在SCR催化剂内，NOX由氨(NH3)催化地还原成水(H2O)和氮气(N2)，水(H2O)和氮气(N2)都是无害的；并且它们然后通过排气释放。柴油排气流体(DEF)是现代柴油发动机所要求的排放控制液体。其被喷射到排气流中。DEF从未被添加至柴油燃料。其是在67.5%的去离子水中的32.5%的尿素的无害溶液。DEF是透明和无色的，并且看起来完全像水。其与有些家用清洁剂相似，具有轻微的氨的味道。DEF在选择性催化还原(SCR)技术中被使用以便从柴油发动机中去除有害的NOX排放。
近来，美国环境保护局(EPA)引进了要求中型和重型车辆显著减少发动机排放、尤其是NOX和颗粒物质(PM)排放的新的排放标准。车辆制造商使用SCR以满足这些标准。将DEF喷洒到排气中，以利用先进的催化剂系统将NOX气体分解成氮气和水。结果，大部分新的柴油卡车、皮卡、SUV和货车现在配备有SCR技术，并具有必须定期重新填充的DEF罐。/>柴油排气流体在SCR上游与废气混合。当前混合器的一个问题是，它们倾向于具有尿素沉积积聚，该尿素沉积积聚可阻止正常流过的排气流，并因此需要维护。因此，希望的是，提供一种减少尿素沉积并改善尿素混合的柴油排气流体混合装置。

技术实现思路

该部分提供本公开的概述，并且不是其完整范围或其全部特征的全面公开。
提供一种用于柴油发动机的排气系统，包括适合连接至柴油发动机的排气通道。柴油氧化催化剂与设置在柴油氧化催化剂下游的选择性催化还原装置一起设置在排气通道中。柴油排气流体混合系统包括柴油排气流体喷射喷嘴和混合装置，所述混合装置限定由局部螺旋流动通道相互连接的单个入口开口和单个出口开口。柴油排气流体喷射喷嘴将柴油排气流体直接喷射到局部螺旋流动通道的入口开口中。
本专利技术提供以下技术方案：
1.一种用于柴油发动机的排气系统，包含：
排气通道，其适合于连接至柴油发动机；
在所述排气通道中的柴油氧化催化剂；
选择性催化还原装置，其设置在所述柴油氧化催化剂下游；
柴油排气流体混合系统，其包括柴油排气流体喷射喷嘴和混合装置，所述混合装置限定由局部螺旋流动通道相互连接的单个入口开口和单个出口开口，其中，所述柴油排气流体喷射喷嘴将柴油排气流体直接喷射到所述入口开口中。
2.根据方案1所述的排气系统，其中，所述选择性催化还原装置与所述柴油氧化催化剂成一直线地排列。
3.根据方案1所述的排气系统，还包含在所述入口开口下游的所述局部螺旋流动通道内的撞击板。
4.根据方案1所述的排气系统，其中，所述局部螺旋流动通道具有在所述入口开口下游的具有减小的横截面的收缩区域、在所述收缩区域下游的过渡区域和在所述过渡区域下游的具有增大的横截面的扩张区域。
5.根据方案1所述的排气系统，其中，所述局部螺旋流动通道跨越在螺旋的90与180度之间。
6.根据方案1所述的排气系统，其中，所述局部螺旋流动通道跨越在螺旋的120与150度之间。
7.根据方案1所述的排气系统，其中，所述局部螺旋流动通道由被接纳在所述排气通道中的一对相对的壳体限定。
8.一种用于柴油发动机的排气系统，包含：
排气通道，其适合于连接至柴油发动机；
在所述排气通道中的柴油氧化催化剂；
选择性催化还原装置，其设置在所述柴油氧化催化剂下游；
柴油排气流体混合系统，其包括柴油排气流体喷射喷嘴和混合装置，所述混合装置限定由流动通道相互连接的单个入口开口和单个出口开口，所述流动通道具有在所述入口开口下游的具有减小的横截面的收缩区域、在所述收缩区域下游的过渡区域和在所述过渡区域下游的具有增大的横截面的扩张区域，其中，所述柴油排气流体喷射喷嘴将柴油排气流体直接喷射到所述入口开口中。
9.根据方案8所述的排气系统，其中，所述选择性催化还原装置与所述柴油氧化催化剂成一直线地排列。
10.根据方案8所述的排气系统，还包含在所述入口开口下游的所述流动通道内的撞击板，其中，所述柴油排气流体喷射喷嘴将柴油排气流体直接喷射在所述撞击板。
11.根据方案8所述的排气系统，其中，所述流动通道在形状上是部分螺旋的。
12.根据方案11所述的排气系统，其中，所述局部螺旋流动通道跨越在螺旋的90与180度之间。
13.根据方案11所述的排气系统，其中，所述局部螺旋流动通道跨越在螺旋的120与150度之间。
14.根据方案8所述的排气系统，其中，所述流动通道由被接纳在所述排气通道中的一对相对的壳体限定。
适用性的其它领域将通过在此提供的说明而变得显而易见。说明和特定的示例在该
技术实现思路
中仅为了例证，而不用于限制本公开的范围。
附图说明
在此描述的图仅为了所选择的实施例而非所有可能的实施的说明目的，并且不用于限制本公开的范围。
图1是结合根据本公开的原理的柴油排气流体混合系统的车辆发动机的示意图；
图2是根据本公开的原理的在柴油氧化催化剂与选择性催化还原过滤器之间的柴油排气流体混合器的示意图；
图3是图2所示的柴油排气流体混合器的前视透视图；
图4是图2所示的柴油排气流体混合器的后视透视图；
图5是图2所示的柴油排气流体混合器的分解透视图；以及
图6是通过图2所示的柴油排气流体混合器的局部螺旋通道的剖视图。
对应的附图标记贯穿附图的多个视图指示对应的部分。
具体实施方式
现在将参考附图更充分地描述示例的实施例。
提供示例的实施例，使得本公开将是详尽的，并且将本公开的范围完整地传达给本领域的熟练技术人员。陈述了诸如特定的部件、装置和方法的示例的许多特定的细节，以提供本公开的实施例的彻底理解。对本领域的熟练技术人员显而易见的是，不必采用特定的细节，该示例的实施例可以许多不同的形式具体化，并且同样不应被解释为限制本公开的范围。在有些示例的实施例中，不详细描述众所周知的过程、众所周知的装置结构和众所周知的技术。
在此使用的术语仅为了描述特定的示例实施例的目的，并且不用于限制。如在此所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”和“该”同样可用于包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”是包含性的，因此指定所声明的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。除非被特别地指明作为执行的顺序，否则在此描述的方法步骤、过程和操作不应被解释成一定要求它们按所讨论或图示的特定顺序执行。还应理解的是，可采用附加的或替代的步骤。
当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合至”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，其可直接在其他元件或层上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于柴油发动机的排气系统，包含：排气通道，其适合于连接至柴油发动机；在所述排气通道中的柴油氧化催化剂；选择性催化还原装置，其设置在所述柴油氧化催化剂下游；柴油排气流体混合系统，其包括柴油排气流体喷射喷嘴和混合装置，所述混合装置限定由局部螺旋流动通道相互连接的单个入口开口和单个出口开口，其中，所述柴油排气流体喷射喷嘴将柴油排气流体直接喷射到所述入口开口中。

【技术特征摘要】
2014.12.04 US 14/5604661.一种用于柴油发动机的排气系统，包含：
排气通道，其适合于连接至柴油发动机；
在所述排气通道中的柴油氧化催化剂；
选择性催化还原装置，其设置在所述柴油氧化催化剂下游；
柴油排气流体混合系统，其包括柴油排气流体喷射喷嘴和混合装置，所述混合装置限定由局部螺旋流动通道相互连接的单个入口开口和单个出口开口，其中，所述柴油排气流体喷射喷嘴将柴油排气流体直接喷射到所述入口开口中。
2.根据权利要求1所述的排气系统，其中，所述选择性催化还原装置与所述柴油氧化催化剂成一直线地排列。
3.根据权利要求1所述的排气系统，还包含在所述入口开口下游的所述局部螺旋流动通道内的撞击板。
4.根据权利要求1所述的排气系统，其中，所述局部螺旋流动通道具有在所述入口开口下游的具有减小的横截面的收缩区域、在所述收缩区域下游的过渡区域和在所述过渡区域下游的具有增大的横截面的扩张区域。
5.根据权利要求1所述的排气系统，其中，所述局部螺旋流动通道跨越在螺旋的90与180度之间。
6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：J李，C王，R米塔尔，LN迪佩尔纳，JB罗杰斯，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US