用于减少内燃发动机的排气后处理系统的分解反应器中还原剂沉积物形成的系统和方法技术方案

排气后处理系统包括分解反应器、喷射器和处理器。分解反应器包括主体、冲击结构和加热器。排气可流动穿过主体。主体包括入口和出口。入口被配置成接纳第一温度的排气。出口被配置成选择性地排出大于第一温度的第二温度的排气。冲击结构设置在主体内位于入口与出口之间。冲击结构延伸到主体中，并且定位成使得流经主体的排气冲击在冲击结构上。加热器联接到冲击结构并且被配置成选择性地加热冲击结构。喷射器被配置成将还原剂喷射到主体内。处理器被编程以控制加热器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减少内燃发动机的排气后处理系统的分解反应器中还原剂沉积物形成的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年11月6日提交的美国临时申请第62/756,195号的优先权，该美国临时申请通过引用以其整体并入本文并且用于所有目的。
本申请总体上涉及用于减少内燃发动机的排气后处理系统的分解反应器中还原剂沉积物形成的系统和方法。背景对于内燃发动机，例如柴油发动机，氮氧化物(NOx)化合物可能被排放在排气中。为了减少NOx排放，可以通过配给系统将还原剂配给到排气中。还原剂可能在配给系统内形成沉积物，例如在配给系统的分解反应器内形成沉积物。随着排气温度的降低，沉积物形成可能会增加。当配给系统内形成的沉积物的量高于阈值时，配给系统可能变得不理想。概述在一个实施例中，一种排气后处理系统包括分解反应器、喷射器和处理器。分解反应器包括主体、冲击结构(impingementstructure)和加热器。排气可以流动穿过主体。主体包括入口和出口。入口被配置成接纳第一温度的排气。出口被配置成选择性地排出大于第一温度的第二温度的排气。冲击结构设置在主体内位于入口与出口之间。冲击结构延伸到主体中，并且定位成使得流经主体的排气冲击在冲击结构上。加热器联接到冲击结构，并且被配置成选择性地加热冲击结构。喷射器被配置成将还原剂喷射到主体内。处理器被编程以控制加热器，从而将冲击结构加热到大于还原剂的莱顿弗罗斯特温度(Leidenfrosttemperature)的第三温度。在另一实施例中，一种排气后处理系统包括分解反应器和处理器。分解反应器包括主体、导向件、凸缘、温度受控的催化器和加热器。排气可以流动穿过主体。主体包括入口和出口。入口被配置成接纳排气。出口被配置成选择性地排出排气。导向件在入口的下游联接到主体。导向件延伸到主体中并且包括多个导向件孔口，这些导向件孔口被配置成接纳来自入口的排气。凸缘在导向件的下游联接到主体。内管联接到凸缘和导向件。内管被配置成分别地接纳来自入口和导向件的排气。内管还被配置成使排气通过凸缘并且朝向出口提供排气。温度受控的催化器在导向件下游设置在内管内。温度受控的催化器定位成使得穿过内管朝向出口的排气冲击在温度受控的催化器上。加热器联接到温度受控的催化器，并且被配置成选择性地加热温度受控的催化器。处理器被编程以控制加热器，从而加热温度受控的催化器，以执行对冲击在温度受控的催化器上的排气的水解。在另一实施例中，一种用于排气后处理系统的分解反应器包括入口、出口、主体、内管、分配板和第一加热器。入口被配置成接纳排气。出口被配置成提供排气。主体在入口与出口之间延伸。内管定位在主体内，使得内管的至少一部分通过围绕内管延伸的气隙与主体分离。内管包括定位在入口附近的冲击结构。分配板联接到冲击结构。第一加热器联接到分配板。分配板将第一加热器与冲击结构分离。附图简述在附图和下面的描述中阐述了一个或更多个实施方式的细节。根据描述、附图和权利要求，本公开的其他特征、方面和优点将变得明显，在附图中：图1是示例性排气后处理系统的示意性框图；图2是示例性排气后处理系统的示例性分解反应器的截面视图；图3是图2所示的分解反应器的细节视图；图4是根据实施例的示例性排气后处理系统的示例性分解反应器的截面视图；图5是根据另一实施例的图4所示的示例性分解反应器的截面视图；图6是示例性排气后处理系统的示例性分解反应器的截面视图；图7是示例性排气后处理系统的示例性分解反应器的截面视图；图8是示例性排气后处理系统的示例性分解反应器的截面视图；图9是根据实施例的图8所示的分解反应器的后视图；图10是示例性排气后处理系统的示例性分解反应器的截面视图；图11是根据实施例的图10所示的分解反应器的后视图；图12是示例性排气后处理系统的示例性分解反应器的截面视图；图13是根据实施例的图12所示的分解反应器的正视图；图14是根据实施例的图12所示的分解反应器的后视图；图15是是根据实施例的图12所示的分解反应器的内管的俯视图；图16是用于排气后处理系统的示例性冲击结构的透视图；图17是根据实施例的图17所示的冲击结构的截面视图；图18是示例性排气后处理系统的示例性分解反应器的截面侧视图；图19是图18所示的分解反应器的截面俯视图；图20是示例性排气后处理系统的示例性分解反应器的截面视图；以及图21是示例性排气后处理系统的分解反应器的加热策略的框图。将认识到，附图中的一些或所有附图是用于说明目的的示意性图示。为了说明一个或更多个实施方式的目的而提供附图，其中应明确地理解这些附图将不用于限制权利要求的范围或含义。详细描述以下是与用于减少内燃发动机的排气后处理系统的分解反应器中还原剂沉积物形成的方法、设备和系统相关的各种概念及其实施方式的更详细的描述。上面已介绍的和下面更详细讨论的各种概念可以用很多方式中的任一种实现，因为所描述的概念不限于任何特定的实施方式。主要为了说明性目的来提供特定的实施方式和应用的示例。I.综述内燃发动机(例如，柴油内燃发动机等)产生排气，该排气通常由排气后处理系统内的配给器来进行处理。配给器通常使用还原剂来处理排气。还原剂通常从配给器提供到管或装置中，该管或装置将还原剂分配(例如，配给等)到排气部件内的排气流中。用还原剂处理排气改变了排气的化学成分，从而减少了来自内燃发动机的排气中原本存在的燃烧副产物。在一些地区(例如国家、地方、地域等)，可以排放到大气中的燃烧副产物的量(例如，在被排气后处理系统等处理之后)被调节到阈值量。随着阈值量降低(例如，通过了新的法规等)，排气后处理系统通常被重新配置以向排气配给更多的还原剂。虽然这种额外的还原剂可以最初地在减少燃烧副产物的量方面是有用的，但其可能以相对于向排气配给较少的还原剂的排气后处理系统增加的速率在排气后处理系统内形成沉积物。此外，当排气处于较低的温度时，例如在产生排气的内燃发动机以稳态运行之前，沉积物可能更加快速地积聚。此外，将还原剂引入到排气中导致排气冷却。这种冷却的排气导致对排气后处理系统内各种表面的冷却。这种冷却可以促进沉积物进一步形成，因为沉积物更有可能在较低的温度下形成。随着沉积物在排气后处理系统内积聚，排气后处理系统可能需要维护或清洁，或者可能需要使用烃类配给系统，使得排气后处理系统不太理想(例如，由于与维护相关的成本、由于与清洁相关的成本、由于使用烃类配给系统导致的燃料消耗增加等)。因此，随着使用更多的还原剂，典型的排气后处理系统可能需要更多的维护或清洁，因此可能变得越来越不理想，这是因为典型的排气后处理系统不能减轻沉积物在其中的积聚。本文的实施方式涉及分解反应器，这些分解反应器包括加热器，这些加热器被配置成提高分解室内各种部件的表面温度，从而减轻或基本上消除这些部件上的沉积物形成。本文描述的一些本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种排气后处理系统，包括：/n分解反应器，其包括：/n主体，排气能够流动通过所述主体，所述主体包括：/n入口，其被配置成接纳处于第一温度的排气，和/n出口，其被配置成选择性地排出处于第二温度的排气，所述第二温度大于所述第一温度，/n冲击结构，其设置在所述主体内，位于所述入口与所述出口之间，所述冲击结构延伸到所述主体中，并且定位成使得流经所述主体的排气冲击在所述冲击结构上，以及/n加热器，其联接到所述冲击结构并且被配置成选择性地加热所述冲击结构；/n喷射器，其被配置成将还原剂喷射到所述主体内；以及/n处理器，其被编程以控制所述加热器，从而将所述冲击结构加热到第三温度，所述第三温度大于所述还原剂的莱顿弗罗斯特温度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181106 US 62/756,1951.一种排气后处理系统，包括：
分解反应器，其包括：
主体，排气能够流动通过所述主体，所述主体包括：
入口，其被配置成接纳处于第一温度的排气，和
出口，其被配置成选择性地排出处于第二温度的排气，所述第二温度大于所述第一温度，
冲击结构，其设置在所述主体内，位于所述入口与所述出口之间，所述冲击结构延伸到所述主体中，并且定位成使得流经所述主体的排气冲击在所述冲击结构上，以及
加热器，其联接到所述冲击结构并且被配置成选择性地加热所述冲击结构；
喷射器，其被配置成将还原剂喷射到所述主体内；以及
处理器，其被编程以控制所述加热器，从而将所述冲击结构加热到第三温度，所述第三温度大于所述还原剂的莱顿弗罗斯特温度。


2.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中：
所述分解反应器包括防溅板、旋流板或混合器；并且
所述冲击结构包括所述防溅板、所述旋流板或所述混合器的表面。


3.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中，所述喷射器位于所述冲击结构的上游。


4.根据权利要求1所述的排气后处理系统，所述排气后处理系统还包括旋流混合器，所述旋流混合器在所述冲击结构的下游和所述出口的上游联接到所述主体，所述旋流混合器被配置成使穿过其中的排气产生旋流。


5.根据权利要求1所述的排气后处理系统，所述排气后处理系统还包括导向件，所述导向件在所述入口的下游联接到所述主体，所述导向件延伸到所述主体中，并且包括多个导向件孔口，所述导向件孔口被配置成接纳来自所述入口的排气。


6.根据权利要求5所述的排气后处理系统，所述排气后处理系统还包括：
凸缘，其在所述导向件的下游联接到所述主体；和
内管，其联接到所述凸缘和所述导向件，所述内管被配置成分别地接纳来自所述入口和所述导向件的排气，并且使排气通过所述凸缘并且朝向所述出口提供排气。


7.根据权利要求6所述的排气后处理系统，其中，所述凸缘包括多个凸缘孔口，所述凸缘孔口被配置成接纳来自所述入口的排气，并且使排气通过所述凸缘并且朝向所述出口提供排气。


8.根据权利要求6所述的排气后处理系统，其中，所述冲击结构至少部分地设置在所述内管或所述导向件中的至少一个内。


9.根据权利要求8所述的排气后处理系统，其中，所述冲击结构联接到所述内管或所述导向件中的至少一个。


10.一种排气后处理系统，包括：
分解反应器，其包括：
主体，排气能够流动通过所述主体，所述主体包括：
入口，其被配置成接纳排气，和
出口，其被配置成选择性地排出排气；
导向件，其在所述入口的下游联接到所述主体，所述导向件延伸到所述主体中并且包括多个导向件孔口，所述导向件孔口被配置成接纳来自所述入口的排气；
凸缘，其在所述导向件的下游联接到所述主体；
内管，其联接到所述凸缘和所述导向件，所述内管被配置成分别地接纳来自所述入口和所述导向件的排气，并且使排气通过所述凸缘并且朝向所述出口提供排气；
温度受控的催化器，其在所述导向件的下...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·K·沃尔默丁，高拉夫·赫曼特·潘迪特，
申请(专利权)人：康明斯排放处理公司，
类型：发明
国别省市：美国;US