排气流防涡流器制造技术

一种用于减小来自发动机的排放物的排气处理系统，包括适合于将来自发动机的排气流供给到排气处理装置的排气管道。喷射器通过管道中的孔将试剂喷射到排气流中。防涡流器包括具有延伸穿过所述孔的柱形套筒的安装部，以及固定到且定位在柱形套筒内的扩口管。窗口部延伸通过柱形套筒的上游部分，使得将扩口管暴露于排气流。所述套筒包括与窗口部流体连通的下游孔。

Exhaust flow vortex damper

An exhaust treatment system for reducing emissions from an engine includes an exhaust pipe adapted to supply an exhaust flow from an engine to an exhaust treatment device. The injector passes the hole in the pipe to the reagent into the exhaust stream. An anti vortex device includes a mounting portion having a cylindrical sleeve extending through the hole, and a flared tube secured to the cylindrical sleeve. The window portion extends through the upstream portion of the cylindrical sleeve to expose the vent pipe to the exhaust stream. The sleeve includes a downstream hole in fluid communication with the window portion.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】排气流防涡流器领域本公开涉及喷射器系统，且更具体地涉及用于将试剂喷射到来自发动机的排气流中的喷射器系统。背景本部分提供与本公开有关的但不一定是现有技术的背景信息。稀薄燃烧发动机通过使用超过燃料完全燃烧所需的量的过量氧气来工作而提供改进的燃料效率。据说这种发动机运行“贫油”(lean)或“贫油混合气”(lean mixture)。然而，燃料经济性上的这种增加被不希望的特别以氮的氧化物(NOx)形式的污染排放物抵销。一种用于减少来自稀薄燃烧内燃机的NOx排放物的方法被称为选择性催化还原(SCR)。当被用于例如减少来自柴油发动机的NOx排放物时，SCR涉及将雾化试剂喷射到该发动机的排气流中，这与一个或多个选定的发动机工作参数有关，例如排气温度、如借助发动机燃料流量、涡轮增压或排气NOx质量流量测量出的发动机rpm或发动机负载。试剂/排气气体混合物通过含有催化剂的反应器，例如，诸如，活性炭，或金属，例如钼、钒或钨，其能够在试剂的存在下减小NOx浓度。尿素水溶液被称为是柴油发动机的SCR系统中的一种有效的试剂。然而，这样的尿素水溶液及其它试剂的使用可能包括缺点。尿素是高腐蚀性的，且锈蚀SCR系统的机械部件，例如用于将尿素混合物喷射到排气流中的喷射器。长期暴露于高温(例如在柴油机排气系统中所遇到的)下时，尿素还倾向于固化。固化的尿素积聚在通常出现在喷射器中的狭窄的通道和出口孔开口中。固化的尿素可能弄脏喷射器的运动部分以及堵塞任何开口，使喷射器无法使用。固化的尿素还可能导致伴随系统的背压及减排问题。因为试剂引起了沉积而未减少NOx，所以存在这种担忧。几种当前的喷射器系统包括安装布置，其将喷射器定位在远离排气管的预定距离处。某些喷射器安装布置可被称为“投料室”(dog house)或“独立”型式。这种安装布置可能在喷射器安装位置和试剂出口孔处或附近引入重新循环涡流和冷点。在尿素喷射期间，安装区域中的重新循环涡流和降低的温度可能导致试剂沉积，该试剂沉积可能阻塞安装区域以及突出到排气流中。此外，如果试剂混合物未被精细地雾化，则试剂沉积可能形成在催化反应器中，这抑制了催化剂的作用，且从而降低了 SCR系统的有效性。高喷射压力是最小化尿素混合物的雾化不充分的问题的一种方式。然而，高喷射压力往往导致喷射器喷射羽流过度进入到排气流中，这导致羽流冲击与喷射器相对的排气管的内表面。过度进入导致了尿素混合物的不充分使用，且减小了车辆可以以减少的NOx排放物来运行的可行驶里程。在车辆上只有有限量的试剂可被携带，且被携带的试剂应被有效使用以最大化车辆可行驶里程并减少补充试剂的需要。此外，试剂可以是差的润滑油。这一特点不利地影响了喷射器内的运动部分，而且要求喷射器内的相对运动部分之间采用特殊的装配、间隙和公差。某些试剂具有高的渗漏倾向。该特点不利地影响了在许多地方需要增强的密封资源的配合表面。可以有利的是，提供用于将试剂喷射到稀薄燃烧发动机的排气流中以最小化试剂沉积及延长喷射器部件的寿命的方法和设备。本公开内容的方法和装置提供了上述及其它优点。概述本部分提供了本公开内容的总概述，而不是其全部范围或者其全部特征的全面公开。用于减小来自发动机的排放物的排气处理系统包括排气管道，排气管道适合于将来自发动机的排气流供给到排气处理装置。喷射器通过所述管道中的孔将试剂喷射到排气流中。防润流器(vortex breaker)包括具有延伸穿过所述孔的柱形套筒的安装部，以及固定到且定位在所述柱形套筒内的扩口管。窗口部延伸通过所述柱形套筒的上游部分，使得将所述扩口管暴露于排气流。所述套筒包括与所述窗口部流体连通的下游孔。提供了一种用于排气处理系统的排气流防润流器(exhaust gas stream vortexbreaker)。所述排气处理系统包括排气管道和喷射器，所述排气管道将来自发动机的排气流供给到排气处理装置，所述喷射器用于将试剂喷射到所述排气流中。所述防涡流器包括适合于将所述喷射器固定到所述管道的安装部。所述安装部包括柱形套筒和凸缘，所述柱形套筒适合于被定位在所述排气流内。管具有被固定到所述套筒的扩口端部以及与所述套筒间隔开的自由端部。窗口部延伸穿过所述柱形套筒的上游部分，使得将所述扩口端部暴露于所述排气流。所述套筒还包括下游孔。第一通道接收排气流并在所述窗口部和所述下游孔之间延伸。第二通道接收排气流，并且从窗口部、越过所述管的外表面、绕过自由管且穿过所述管延伸至所述扩口端部。从本文所提供的描述中，另外的适用领域将变得明显。本概述中的描述和具体实例只是用于说明的目的，而不旨在限制本公开内容的范围。附图简述本文所描述的附图仅仅用于对所选择的实施方式而非全部可能的实现方式的说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。附图说明图1示出了示例性内燃机的示意图，其具有使用了根据本教导的喷射器布置的排放物控制系统；图2是排气处理装置的透视图；图3是图2所示的装置的剖视图；图4是排气处理装置的排气防涡流器部分的透视图；图5是排气处理装置的排气防涡流器部分的顶视图；图6是排气处理装置的排气防涡流器部分的侧视图；图7是排气处理装置的适配器的透视图；图8是防涡流器和适配器的横截面视图；以及图9是通过防涡流器的排气流量的速度分布模型。在贯穿附图的几个视图中，对应的引用标号指示对应的部分。详细描述现在将参照附图更充分地描述示例性实施方式。应理解，虽然本教导可以结合柴油发动机和NOx排放物的减少进行描述，但是本教导可关于多种排气流中的任一种而使用，例如，通过非限制性示例的方式，来自柴油机、汽油、润轮机、燃料电池、喷气式飞机或任何其它输出排出流的动力源的排气流。此外，本教导可以关于多种不需要的排放物中的任一种的减少而使用。例如，用于柴油机微粒过滤器的再生的碳化氢喷射也在本公开的范围内。对于另外的描述，应注意，共同转让的于2008年11 月 21 日提交的题为“Method And Apparatus For Injecting Atomized Fluids”的美国专利申请公开第2009/0179087A1号，其通过引用并入本文。参照附图，提供了一种用于减少来自柴油发动机21的排气的NOx排放物的污染控制系统8。在图1中，系统的单元之间的实线表示试剂的流体线路，且虚线表示电连接。本教导的系统可以包括用于保存试剂的试剂容器10和用于输送来自容器10的试剂的输送模块12。所述试剂可以是尿素溶液、碳氢化合物、烷基酯、醇、有机化合物、水或类似物，且可以是混合物或它们的组合。还应理解，在本系统中，一种或多种试剂可以是可用的，并且可以单独使用或组合使用。容器10和输送模块12可以形成集成的试剂容器/输送模块。此夕卜，被提供作为系统8的一部分的是电子喷射控制器14、试剂喷射器16和排气系统19。排气系统19包括排气管道18，其将排气流提供给至少一个催化剂床17。输送模块12可以包括泵，所述泵通过供给线9供给来自容器10的试剂。试剂容器10可以是聚丙烯、聚氯乙烯、环氧树脂涂覆的碳钢、PVC或不锈钢制成，且可以根据应用(例如，车辆尺寸，车辆的预期用途等)制成尺寸。压力调节器(未示出)可以被提供以将系统维持在预定的压力设定值(例如，约60-80磅/每平方英寸(PSi)的相对低的压力，或在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖安·A·弗洛伊德，约瑟夫·G·拉尔夫，克里斯多佛·J·柯菲德，詹姆斯·J·雷诺兹III，拉里·J·吉尔，马努基·K·萨姆帕思，迈克尔·L·萨乌兹，罗伯特·P·M·科劳特，里克·S·G·巴尔，约翰尼斯·P·M·斯穆勒，埃里克·凡·登·提拉特，
申请(专利权)人：田纳科汽车营运公司，
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