后处理混合器结构、发动机和工程机械制造技术

本实用新型专利技术的实施例提供了一种后处理混合器结构、发动机和工程机械，其中后处理混合器结构包括：壳体，设有腔体；隔板，设于腔体内，将腔体分隔为第一腔和第二腔；喷嘴，设于壳体；混合组件，设于第一腔内；内壳，设于第二腔内，内壳、隔板以及壳体围设出第三腔；扰流结构，设于第三腔内。本实用新型专利技术的技术方案中，通过在第二腔内设置内壳，尿素喷雾经过混合组件后与内壳的壳壁接触，由于内壳设于壳体内部，内壳与尾气的温差极小，有利于减少对流换热，提升尿素热解效率，确保生成的氨气的浓度，及时、有效地与尾气中的氮氧化物发生氧化还原反应，以满足道路国六排放法规的要求。满足道路国六排放法规的要求。满足道路国六排放法规的要求。

【技术实现步骤摘要】
后处理混合器结构、发动机和工程机械


[0001]本技术的实施例涉及工程机械
，具体而言，涉及一种后处理混合器结构、一种发动机和一种工程机械。

技术介绍

[0002]自颁布《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》及《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(以下简称“国六”)以来，后处理混合器的基本布置型式有圆筒直列式、U型、S型、箱式等，根据不同布置型式，混合器的设计有很大的区别。
[0003]相关技术的后处理混合器，喷嘴以喷雾的形式喷射出尿素，尿素喷雾先后经过混合组件与扰流结构。经过混合组件后的尿素喷雾一部分会直接与封装壳体接触，由于尾气与封装壳体存在温度差，两者会产生对流换热，尿素热解效率降低，导致生成的氨气浓度不足，不能及时、有效地与尾气中的氮氧化物发生氧化还原反应。

技术实现思路

[0004]为了解决或改善上述技术问题至少之一，本技术的实施例的一个目的在于提供一种后处理混合器结构。
[0005]本技术的实施例的另一个目的在于提供一种具有上述后处理混合器结构的发动机。
[0006]本技术的实施例的另一个目的在于提供一种具有上述后处理混合器结构或发动机的工程机械。
[0007]为实现上述目的，本技术第一方面的实施例提供了一种后处理混合器结构，包括：壳体，壳体内设有腔体；隔板，设于腔体内，隔板与腔体的内壁连接，隔板将腔体分隔为第一腔和第二腔；喷嘴，设于壳体，喷嘴与第一腔连通；混合组件，设于第一腔内；内壳，设于第二腔内，内壳、隔板以及壳体围设出第三腔；扰流结构，设于第三腔内。
[0008]根据本技术提供的后处理混合器结构的实施例，通过在第二腔内设置内壳，尿素喷雾经过混合组件后与内壳的壳壁接触，由于内壳设于壳体内部，内壳与尾气的温差极小，有利于减少对流换热，提升尿素热解效率，确保生成的氨气的浓度，及时、有效地与尾气中的氮氧化物发生氧化还原反应，以满足道路国六排放法规的要求。
[0009]具体而言，后处理混合器结构包括壳体、隔板、喷嘴、混合组件、内壳以及扰流结构。其中，壳体可以理解为后处理混合器结构的封装壳体，壳体内设有腔体。隔板设于腔体内，隔板与腔体的内壁连接，通过设置隔板，能够将腔体分隔为第一腔和第二腔。值得说明的是，隔板与壳体为一体式结构，相对于后加工的方式而言，力学性能好，连接强度更高，有利于减少零部件的数量，提高零部件的集成化程度。当然，隔板与壳体还可以为可拆卸连接，或通过焊接等其它方式相对固定。
[0010]进一步地，喷嘴设于壳体，喷嘴与第一腔连通，喷嘴能够向第一腔喷射尿素。喷嘴
以喷雾的形式喷射出尿素，形成尿素喷雾。进一步地，混合组件设于第一腔内，混合组件能够将尿素喷雾产生的氨气与尾气进行混合。氨气(NH3)作为还原剂，能够与尾气中的氮氧化物(NO
X
)在催化剂的作用下发生氧化还原反应，生成氮气(N2)和水(H2O)。尿素喷射系统根据柴油机工况、SCR催化器实时温度等信息计算出所需的尿素含量，将车用尿素水溶液通过喷嘴喷入混合器。尿素水溶液被尾气加热后，分解生成氨气。氨气与尾气在混合器的气流组织作用下混合，形成混合气。
[0011]进一步地，内壳设于第二腔内，内壳、隔板以及壳体围设出第三腔。扰流结构设于第三腔内，扰流结构能够将氨气与尾气进一步混合，从而氨气能够与尾气中的氮氧化物充分反应。
[0012]自颁布《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》及《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(以下简称“国六”)以来，后处理混合器的基本布置型式有圆筒直列式、U型、S型、箱式等，根据不同布置型式，混合器的设计有很大的区别。
[0013]相关技术的后处理混合器，喷嘴以喷雾的形式喷射出尿素，尿素喷雾先后经过混合组件与扰流结构。经过混合组件后的尿素喷雾一部分会直接与封装壳体接触，由于尿素喷雾与封装壳体存在温度差，两者会产生对流换热，尿素热解效率降低，导致生成的氨气浓度不足，不能及时、有效地与尾气中的氮氧化物发生氧化还原反应。
[0014]本技术限定的技术方案中，通过在第二腔内设置内壳，尿素喷雾经过混合组件后与内壳的壳壁接触，由于内壳设于壳体内部，内壳与尾气的温差极小，有利于减少对流换热，提升尿素热解效率，确保生成的氨气的浓度，及时、有效地与尾气中的氮氧化物发生氧化还原反应，以满足道路国六排放法规的要求。
[0015]另外，本技术提供的上述技术方案还可以具有如下附加技术特征：
[0016]在上述技术方案中，隔板设有至少一个连通槽，连通槽与第一腔连通，连通槽与第三腔连通。
[0017]在该技术方案中，通过在隔板上设置连通槽，连通槽与第一腔连通，且连通槽与第三腔连通，第一腔内的气体能够经过连通槽进入到第三腔内，以减少内壳的壁面低温、负压区域。换言之，对内壳的壳壁提供气流吹扫，消除气流死区，降低结晶风险。
[0018]值得说明的是，连通槽的数量为至少一个，即连通槽可以是一个、两个或者多个。另外，连通槽可以是弧形槽，也可以是其它任意形状的槽体。考虑到气流的通过量、隔板自身的结构强度以及其它因素，根据实际需求对连通槽进行灵活设置。
[0019]在上述技术方案中，混合组件包括：第一混合器，第一混合器呈圆台型，第一混合器的小端与喷嘴连通；混合管，穿设于隔板，混合管的一端与第一混合器的大端连通，混合管的另一端与第三腔连通。
[0020]在该技术方案中，混合组件包括第一混合器和混合管。具体地，第一混合器呈圆台型，圆台型的第一混合器具有相对设置的大端和小端。其中，第一混合器的小端与喷嘴连通。混合管穿设于隔板，混合管的一端与第一混合器的大端连通，混合管的另一端与第三腔连通。尿素由喷嘴喷出后，依次经过混合组件的第一混合器和混合管，之后进入到扰流结构。通过设置第一混合器，气体能够形成旋流，确保尿素喷雾方向不发生偏离。另外，由于第一混合器为圆台型，能够更好的适应尿素喷雾的形状，有利于改善进气端的气流方向。
[0021]值得说明的是，第一混合器还可以是上窄下宽的圆锥型结构。
[0022]在上述技术方案中，第一混合器包括：第一本体，第一本体内设有第一混合腔；第一开口，设于第一本体的小端，第一开口与第一混合腔连通，第一开口与喷嘴连通；第二开口，设于第一本体的大端，第二开口与第一混合腔连通，第二开口与混合管连通；多个第一扇叶，设于第一本体。
[0023]在该技术方案中，第一混合器包括第一本体、第一开口、第二开口以及第一扇叶。具体地，第一本体呈圆台型或圆锥型。第一本体内设有第一混合腔。第一开口设于第一本体的小端，第二开口设于第一本体的大端。第一开口与第一混合腔连通，第一开口与喷嘴连通。第二开口与第一混合腔连通，第二开口与混合管连通。尿素由喷嘴喷出后，依次经过第一混合器的第一开口、第一混合腔以及第二开口。
[0024]进一步地，第一扇叶设于第一本体。通过设置第一扇叶，气体经过第一混合器时能够形成旋流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种后处理混合器结构(100)，其特征在于，包括：壳体(110)，所述壳体(110)内设有腔体(111)；隔板(120)，设于所述腔体(111)内，所述隔板(120)与所述腔体(111)的内壁连接，所述隔板(120)将所述腔体(111)分隔为第一腔(1111)和第二腔(1112)；喷嘴(130)，设于所述壳体(110)，所述喷嘴(130)与所述第一腔(1111)连通；混合组件(140)，设于所述第一腔(1111)内；内壳(160)，设于所述第二腔(1112)内，所述内壳(160)、所述隔板(120)以及所述壳体(110)围设出第三腔(150)；扰流结构(170)，设于所述第三腔(150)内。2.根据权利要求1所述的后处理混合器结构(100)，其特征在于，所述隔板(120)设有至少一个连通槽(121)，所述连通槽(121)与所述第一腔(1111)连通，所述连通槽(121)与所述第三腔(150)连通。3.根据权利要求1或2所述的后处理混合器结构(100)，其特征在于，所述混合组件(140)包括：第一混合器(141)，所述第一混合器(141)呈圆台型，所述第一混合器(141)的小端与所述喷嘴(130)连通；混合管(144)，穿设于所述隔板(120)，所述混合管(144)的一端与所述第一混合器(141)的大端连通，所述混合管(144)的另一端与所述第三腔(150)连通。4.根据权利要求3所述的后处理混合器结构(100)，其特征在于，所述第一混合器(141)包括：第一本体(1411)，所述第一本体(1411)内设有第一混合腔(1412)；第一开口(1413)，设于所述第一本体(1411)的小端，所述第一开口(1413)与所述第一混合腔(1412)连通，所述第一开口(1413)与所述喷嘴(130)连通；第二开口(1414)，设于所述第一本体(1411)的大端，所述第二开口(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘潇，缪丰隆，丁树峰，
申请(专利权)人：湖南道依茨动力有限公司，
类型：新型
国别省市：