BR102020003724A2

BR102020003724A2 - Sistema de pós-tratamento de escape automotivo que tem um misturador de turbulência de retorno

Info

Publication number: BR102020003724A2
Application number: BR102020003724-2A
Authority: BR
Inventors: Eduardo Alano; Amaresh Rakkasagi; Laurent Poinsot
Original assignee: Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2020-10-13
Also published as: FR3093010A1; CN111608773A; US20200269189A1; US10967329B2; DE102020104102A1; KR20200104250A; FR3093010B1

Abstract

sistema de pós-tratamento de escape automotivo que tem um misturador de turbulência de retorno. trata-se de um sistema de pós-tratamento de escape automotivo inclui um misturador de agente redutor. o misturador do agente redutor inclui um corpo do misturador e dosador que injeta um agente redutor no corpo do misturador. o misturador de agente redutor mistura um fluxo de escape e o agente redutor antes do fluxo de escape ser descarregado do misturador de agente redutor.

Description

SISTEMA DE PÓS-TRATAMENTO DE ESCAPE AUTOMOTIVO QUE TEM UM MISTURADOR DE TURBULÊNCIA DE RETORNO

Fundamentos

[001] A presente divulgação refere-se aos sistemas de pós-tratamento de escape para aplicações automotivas e, particularmente, a um misturador de agente redutor para injetar e misturar um agente redutor no fluxo de escape.

Sumário

[002] Um veículo, de acordo com a presente divulgação, inclui um motor de combustão e um sistema de pós-tratamento de escape. O motor produz fluxo de escape durante a operação e é acoplado ao sistema de pós-tratamento por meio de uma passagem de escape. O sistema de pós-tratamento é configurado para injetar um agente redutor, como fluido de emissão de diesel, no fluxo de escape. O agente redutor combina com a corrente de escape para causar uma reação química e reduzir efluentes, como óxidos nitrosos (NOx), na corrente de escape antes de ser liberado na atmosfera

[003] Em modalidades ilustrativas, o sistema de pós-tratamento inclui um misturador de agente redutor que é configurado para melhorar a mistura do agente redutor no fluxo de escape, aumentar a eficiência de remoção de efluente e diminuir os depósitos de agentes redutores em vários componentes no sistema de pós-tratamento. O misturador de agente redutor inclui um corpo de misturador, um dosador e um subconjunto do misturador de agente redutor. O corpo do misturador define uma câmara de mistura. O dosador é configurado para injetar o agente redutor na câmara de mistura. O subconjunto do misturador de agente redutor está localizado na câmara de mistura e é configurado para induzir a mistura do agente redutor e a corrente de escape.

[004] O subconjunto do misturador de agente redutor inclui uma unidade de turbulência e uma unidade de retorno de fluxo. A unidade de turbulência define uma câmara de turbulência que induz um vórtice da corrente de escape diretamente adjacente a um ponto de injeção do agente redutor. Em modalidades ilustradas, a unidade de turbulência é configurada para receber pelo menos 50% da corrente de escape que se move através do misturador de agente redutor. Uma mistura da corrente de escape e do agente redutor é descarregada da câmara de turbulência em direção à unidade de retorno de fluxo. A unidade de fluxo de retorno é configurada para atrasar a saída do agente de redução a partir do misturador, para melhorar a mistura e para aumentar a taxa de transformação do agente de redução.

[005] A unidade de retorno de fluxo é configurada para fazer com que a mistura do fluxo de escape e o agente redutor descarregado da câmara de turbulência gire 180 graus duas vezes antes de sair do misturador. Essas curvas aumentam a distância que a mistura deve percorrer antes de sair do misturador para aumentar a mistura. A unidade de retorno de fluxo inclui ilustrativamente um defletor de retorno de fluxo, um primeiro duto lateral posicionado em um primeiro lado do corpo do misturador e um segundo duto lateral posicionado em um segundo lado do corpo do misturador. O defletor de retorno de fluxo é modelado para fazer com que a mistura se divida em duas metades e faça com que cada metade faça uma rotação de 180 graus em direções opostas uma da outra. Os primeiro e segundo dutos laterais são posicionados para receber uma respectiva metade da mistura e são modelados para fazer com que cada metade faça outra volta de 180 graus.

[006] Os recursos adicionais da presente divulgação se tornarão evidentes para os versados na técnica, considerando as modalidades ilustrativas que exemplificam o melhor modo de realizar a divulgação conforme percebida atualmente.

Breve Descrição dos Desenhos

[007] A descrição detalhada refere-se particularmente às figuras anexas nas quais:

[008] A figura 1 é uma vista em perspectiva de um veículo com motor a diesel com um sistema de pós-tratamento de escape automotivo para reduzir vários efluentes, como NOx (óxidos nitrosos) no fluxo de escape antes de liberar o escape do motor na atmosfera, o sistema de pós-tratamento de escape que inclui um misturador de agente redutor configurado para misturar o fluxo de escape do motor com um agente redutor para formar uma mistura que, em seguida, passa através de um catalisador para reduzir quimicamente os efluentes;

[009] A figura 2 é uma vista em perspectiva ampliada do misturador de agente redutor com uma porção cortada que mostra que o subconjunto de liberação do agente redutor inclui uma unidade de turbulência que é configurada para induzir um vórtice de gás de escape no local onde o agente redutor é introduzido no fluxo de gás de escape;

[010] A figura 3 é uma vista em perspectiva explodida do misturador de agente redutor, que mostra que o misturador de agente redutor inclui, da esquerda para a direita, um defletor a montante, uma unidade de retorno de fluxo com um defletor de retorno de fluxo, um primeiro duto lateral, e um segundo duto lateral, um corpo do misturador, a unidade de turbulência acima do corpo do misturador, um dispositivo dosador acima da unidade de turbulência e um defletor a jusante;

[011] A figura 4 é uma vista em perspectiva da mistura de agente redutor com o defletor a montante removido, que mostra que o dispositivo dosador é configurado para injetar o agente redutor na unidade de turbulência, onde o fluxo de escape e o agente redutor são girados juntos e depois descarregado em uma câmara de retorno de fluxo a montante definida pelo defletor a montante e pelo defletor de retorno de fluxo;

[012] A figura 5 é uma vista em corte do misturador de agente de redução considerada ao longo da linha 5-5 na figura 4, que mostra as primeira e segunda aletas de turbulência que direcionam a corrente de escape para a câmara de rotação, e que mostra as primeira e segunda aletas de turbulência moldadas para induzir um vórtice na câmara de turbulência a misturar a corrente de escape e o agente redutor;

[013] A figura 6 é uma vista em corte do misturador de agente redutor ao longo da linha 6-6 na figura 4, que mostra que um duto lateral define uma passagem de duto lateral que se estende da câmara de retorno de fluxo a montante até uma câmara de retorno de fluxo a jusante definida entre o defletor de retorno de fluxo e o defletor a jusante; e

[014] A figura 7 é uma vista em perspectiva do misturador de agente redutor, que mostra que o defletor a jusante é formado para incluir uma saída central afastada do corpo do misturador e uma pluralidade de orifícios de saída que se estendem de modo circunferencial em torno de pelo menos uma porção da saída central, a saída central e a pluralidade de orifícios de saída são configurados para conduzir a mistura do fluxo de escape e o agente redutor a jusante para longe do misturador de agente redutor.

Descrição Detalhada

[015] Com o propósito de promover um entendimento dos princípios da divulgação, será agora feita referência a várias modalidades ilustrativas ilustradas nos desenhos e a linguagem específica será usada para descrever o mesmo.

[016] Um veículo de motor a diesel 10 ilustrativo configurado para o transporte rodoviário é mostrado na figura 1. O veículo 10 inclui um motor de combustão 11 e um sistema de pós-tratamento de escape automotivo 12. O sistema de pós-tratamento 12 inclui um catalisador de oxidação de diesel (DOC) 13, um filtro de partículas de diesel (DPF) 14, um misturador de agente redutor 16 e uma unidade de redução catalítica seletiva (SCR) 18. Uma passagem de escape 20 é configurada para direcionar um escape fluxo do motor 11 para o sistema de pós-tratamento de escape 12. Cada um de DOC 13, DPF 14, misturador de agente redutor 16 e SCR 18 é configurado para tratar o fluxo de escape e remover efluentes do fluxo de escape antes de liberar o fluxo de escape na atmosfera.

[017] Na modalidade ilustrativa, o misturador de agente redutor 16 inclui um corpo de misturador 24, um dosador 26 e um subconjunto de liberação de agente redutor 28, como mostrado na figura 2. O corpo de misturador 24 define uma porção da passagem de gás de escape do motor 20 e se estende ao longo de um eixo primário 30. O dosador 26 é acoplado ao corpo do misturador 24 e é configurado para descarregar um agente redutor (DEF) na passagem de gás de escape do motor ao longo de um eixo de dosagem 31 que é perpendicular ao eixo primário 30. O subconjunto de liberação de agente redutor 28 é configurado para misturar o agente redutor com a corrente de escape para remover vários efluentes, como NOx (óxidos nitrosos) da corrente de escape.

[018] O corpo 24 inclui um misturador pode 34, um deflector a montante 36, e um defletor a jusante opcional 38, como mostrado nas figuras 2 e 3. O misturador pode 34 se estender de modo circunferencial em torno do eixo primário 30. O defletor a montante 36 é disposto, em geral, de modo perpendicular ao eixo primário e é configurado para direcionar a maioria do fluxo de escape para uma entrada primária do fluxo de escape 32 formada no misturador 16. Uma minoria do fluxo de escape é direcionada através de passagens de desvio 33 também formadas no defletor a montante 36. O defletor a jusante 38 é disposto, em geral, perpendicular ao eixo primário 30 e é configurado para direcionar o fluxo de escape do misturador 16 para a SCR 18 depois do agente redutor ser misturado com a corrente de escape no misturador 16. O misturador 34, o defletor a montante 36 e o defletor a jusante 38 cooperam para definir uma câmara de mistura 42 na qual o subconjunto do agente redutor 28 é posicionado misturar a corrente de escape com o agente redutor antes que a corrente de escape seja descarregada para fora do misturador 16.

[019] O subconjunto de liberação de agente redutor 28 inclui uma unidade de turbulência 44 e uma unidade de retorno de fluxo 46 posicionada na câmara de mistura 42, como mostrado nas figuras 2 e 3. A unidade de turbulência 44 define uma câmara de turbulência 48 que é configurada para receber o agente redutor do dosador 26 ao longo de um eixo de dosador 31. A unidade de turbulência 44 é configurada para receber pelo menos 50% do fluxo de escape diretamente adjacente a um ponto de injeção do agente de redução e para induzir a rotação, ou um vórtice, do fluxo de escape, no ponto de injeção para estimular a mistura com o agente de redução. A unidade de retorno de fluxo 46 é configurada para melhorar a mistura e aumentar a taxa de transformação do agente redutor antes da mistura ser enviada para a SCR 18.

[020] Em uso, pelo menos 50% da corrente de escape entra na entrada 32 da corrente de escape primária e é guiada pela unidade de turbulência 44 até o ponto de injeção do agente redutor, como mostrado nas figuras 2 e 4. Em outra modalidade, pelo menos 80% da corrente de escape entra na entrada 32 da corrente de escape primária e é guiada pela unidade de turbulência 44 até o ponto de injeção. Em ainda outra modalidade, pelo menos 90% da corrente de escape entra na entrada 32 da corrente de escape primária e é guiada pela unidade de turbulência 44 até o ponto de injeção. A porção restante da corrente de escape entra nas passagens de desvio 33 para transferir energia da porção restante da corrente de escape para a unidade de retorno de fluxo 46 para diminuir os depósitos de agente redutor na mesma, como será descrito em mais detalhes abaixo. O dosador 26 injeta o agente redutor no ponto de injeção em que o agente redutor é misturado no fluxo de escape pelo vórtice causado pela unidade de turbulência 44.

[021] Uma mistura de fluxo de escape/agente redutor é descarregada da câmara de turbulência 48 e para uma câmara de retorno de fluxo a montante 66 definida pelo menos em parte pela unidade de retorno de fluxo 46, como mostrado na figura 4. A mistura se move de modo axial ao longo o eixo de dosador 31 até que seja dividida e redirecionada pela unidade de retorno de fluxo 46 no lado oposto do misturador 16 em relação ao dosador 26. Desse modo, o agente redutor percorre uma distância máxima do ponto de injeção até o lado oposto do misturador 16 para atrasar o impacto do agente redutor no misturador 16, melhorar a mistura e aumentar a taxa de transformação do agente redutor.

[022] Em particular, a unidade de retorno de fluxo 46 é configurada para dividir e redirecionar a mistura para fazer com que a mistura gire 180 graus, de modo que a mistura se mova para cima em direção à unidade de turbulência 44, como mostrado na figura 4. A unidade de fluxo de retorno 46 é, em seguida, configurada para redirecionar a mistura novamente para fazer com que a mistura flua para fora da câmara de retorno de fluxo a montante 66 e para uma câmara de retorno de fluxo a jusante 67, como será descrito em mais detalhes abaixo. Na modalidade ilustrativa, a unidade de retorno de fluxo 46 faz com que a mistura gire mais 180 graus à medida que a mistura é movida da câmara de retorno de fluxo a montante 66 para a câmara de retorno de fluxo a jusante 67. Em outras modalidades, a unidade de retorno de fluxo 46 pode fazer com que a mistura faça uma curva em um ângulo menor, como, por exemplo, uma curva de 90 graus.

[023] A unidade de turbulência 44 inclui uma parede de topo 52, uma primeira aleta de turbulência arqueada 54, e uma segunda aleta de turbulência arqueada 56, como mostrado nas figuras 3 e 5. A parede superior 52 é formada para incluir uma porta dosadora 58 que está adaptada para receber o dosador 26 e fornecer o ponto de injeção do agente redutor. As primeira e segunda aletas de turbulência 54, 56 são acopladas à parede superior 52 e se estendem de modo axial para longe da parede superior 52 em relação ao eixo de dosador 31. As primeira e segunda aletas de turbulência arqueadas 54, 56 se estendem para a câmara de turbulência 48 e são moldadas para induzir o vórtice na câmara de turbulência 48 em torno do eixo de dosador diretamente adjacente ao ponto de injeção do agente redutor. Um anel de saída opcional 62 é acoplado à unidade de turbulência 44 e define uma saída da câmara de turbulência 64 que é afastada de modo axial da parede superior 52 em relação ao eixo de dosador 31. O vórtice da mistura é descarregado para fora da câmara de turbulência 48 através da saída 64 e para a câmara de retorno de fluxo a montante 66.

[024] A primeira aleta de turbulência 54 inclui uma extremidade frontal 80 e uma extremidade traseira 82 dispostas a jusante da extremidade frontal 80 em relação ao eixo primário 30, como mostrado na figura 5. A extremidade frontal 80 é posicionada a montante e é configurada para direcionar o fluxo de escape para a câmara de turbulência 48 através da entrada primária do fluxo de escape 32. A extremidade traseira 82 é posicionada na câmara de turbulência 48. A primeira aleta de turbulência 54 muda constantemente a inclinação à medida que a aleta de turbulência 54 se estende para a câmara de turbulência 48 a partir da cabeça extremidade 80 até a extremidade traseira 82.

[025] A segunda aleta de turbulência 56 define um limite radial da câmara de turbulência 48 e inclui um braço de aleta 86 e um corpo de aleta 88, como mostrado na figura 5. O braço de aleta 86 coopera com a primeira aleta de turbulência 54 para direcionar o fluxo de escape para a câmara de turbulência 48 através da entrada de fluxo de escape primária 32. O braço de aleta 86 é espaçado da extremidade frontal 80 da primeira aleta de turbulência 54 para definir uma primeira passagem de turbulência 81 entre o braço 86 e a extremidade frontal 80. O corpo da aleta também coopera com a primeira aleta do de turbulência 54 para direcionar o fluxo de escape para a câmara de turbulência 48 através da entrada primária do fluxo de escape 32. O corpo da aleta 88 é espaçado da primeira aleta do de turbulência 54 oposta ao braço 86 para definir uma segunda passagem de turbulência 83 entre a primeira aleta de turbulência 54 e o corpo de aleta 88.

[026] A primeira passagem de turbulência 81 termina a montante da segunda passagem de turbulência 83, como mostrado na figura 5. A primeira passagem de turbulência 81 libera uma porção do fluxo de escape para a câmara de turbulência 48 em uma primeira direção. A segunda passagem de turbulência 83 envolve a câmara de turbulência e libera outra porção do fluxo de escape para a câmara de turbulência em uma segunda direção que é, em geral, oposta à primeira direção. As porções do fluxo de escape liberadas das primeira e segunda passagens de turbulência 81, 83 se complementam para induzir o vórtice na câmara de turbulência 48 no sentido anti-horário. Desse modo, as aletas de turbulência 54, 56 induzem inicialmente a mistura da corrente de escape e o agente redutor antes da mistura ser enviada para a unidade de retorno de fluxo 46 para a mistura adicional.

[027] A unidade de retorno de fluxo 46 inclui um defletor de retorno de fluxo 68, um primeiro duto lateral 70 e um segundo duto lateral 72, como mostrado nas figuras 4 e 6. O defletor de fluxo de retorno 68 é disposto, em geral, de modo perpendicular ao eixo primário 30 e coopera com o defletor a montante 36 para definir a câmara de retorno de fluxo a montante 66 entre os mesmos. O primeiro duto lateral 70 é espaçado radialmente do eixo primário 30 e do eixo de dosador 32 ao longo de um primeiro lado 71 do misturador 16. O segundo duto lateral 72 é espaçado radialmente do eixo primário 30 e do eixo de dosador 32 ao longo um segundo lado 73 do misturador 16 que é oposto ao primeiro lado 71.

[028] O defletor de retorno de fluxo 68 inclui um painel 74 e uma parede de extremidade 76 acoplada ao painel 74, como mostrado nas figuras 4 e 6. O painel 74 se estende da unidade de turbulência 44 até a parede de extremidade 76 paralela ao eixo de dosador 31. A parede de extremidade 76 se estende a montante de uma extremidade da placa 74 em relação ao eixo primário 30 e se estende de modo circunferencial em torno do eixo primário 30 a partir do primeiro duto lateral 70 ao segundo duto lateral 72. O painel 74, a parede de extremidade 76 e o defletor a montante 36 cooperam para definir a câmara de retorno de fluxo a montante 66.

[029] A parede de extremidade 76 é moldada para receber a mistura da corrente de escape e o agente redutor da unidade de turbulência 44 e é configurada para dividir e redirecionar a mistura em direção aos primeiro e segundo dutos laterais 70, 72, como mostrado nas figuras 4 e 6. A parede de extremidade 76 é configurada para fazer com que a mistura do fluxo de escape e o agente redutor gire em 180 graus de modo que flua de modo circunferencial em torno do eixo primário 30 até que a mistura seja recebida e redirecionada novamente pelo primeiro e segundos dutos laterais 70, 72.

[030] A parede de extremidade 76 é afastada radialmente para dentro do misturador 34 para fornecer um espaço de desvio 90 entre o misturador 34 e uma superfície externa 92 da parede de extremidade 76, como mostrado na figura 6. A parede de extremidade 76 ainda inclui uma superfície de impacto 94 que fica radialmente para dentro em direção ao eixo primário 30. A mistura da corrente de escape e o agente redutor podem entrar em contato com a superfície de impacto 94 antes que a mistura seja redirecionada pela parede de extremidade 76. A passagem de desvio 33 no defletor a montante 36 é aberta para permitir que uma pequena quantidade do fluxo de escape flua para o espaço de desvio 90. Desse modo, a pequena quantidade do fluxo de escape aquece a parede de extremidade 76 para desencorajar a formação de depósitos redutores na superfície de impacto 94 da parede de extremidade 76.

[031] Na modalidade ilustrativa, o painel 74 é contornado e inclui uma bacia 96, um primeiro platô 98 e um segundo platô 100, como mostrado nas figuras 4 e 6. A bacia 96 está, em geral, alinhada com o anel de saída 62 que define a saída da câmara de turbulência 64. Os primeiro e segundo platôs 98, 100 são posicionados a montante da bacia 96 em relação ao eixo primário 30 e se estendem entre a bacia 98 e a parede de extremidade 76. A bacia 96 e os primeiro e segundo platôs 98, 100 cooperam com a parede de extremidade 76 para redirecionar a mistura em direção ao primeiro e ao segundo dutos laterais 70, 72.

[032] Na modalidade ilustrativa, os primeiro e segundo dutos laterais 70, 72 são imagens em espelho um do outro e são cada um moldados para definir uma passagem do duto lateral 102, 104, respectivamente, como mostrado nas figuras 4 e 6. As passagens do duto lateral 102, 104 são configuradas para direcionar a mistura do fluxo de escape e o agente redutor da câmara de retorno de fluxo a montante 66 para a câmara de retorno de fluxo a jusante 67. Os dutos laterais 70, 72 têm cada um uma superfície interna em forma de u 106 que define um limite das passagens 102, 104. Na modalidade ilustrativa, as superfícies em forma de u 106 são configuradas para fazer com que a mistura gire 180 graus à medida que a mistura é direcionada a partir do fluxo a montante; a câmara traseira 66 para a câmara de retorno de fluxo a jusante 67. Dessa maneira, os primeiro e segundo dutos laterais 70, 72 liberam a mistura na câmara de retorno de fluxo a jusante 67, em geral, perpendicular ao eixo primário 30.

[033] A câmara de retorno de fluxo a jusante 67 é definida entre o painel 74 da unidade de retorno de fluxo 46 e o defletor a jusante 38, como mostrado nas figuras 6 e 7. A mistura é liberada dos dutos laterais 70, 72 em direção à folga de desvio 90, de modo que a pequena quantidade da corrente de escape que flui através da folga de desvio 90 é reunida com a mistura na câmara de retorno de fluxo a jusante 67. Uma vez na câmara de retorno de fluxo a jusante 67, o fluxo de escape e o agente redutor são misturados ainda mais devido à direção dos fluxos e à forma do defletor a jusante 38.

[034] O defletor a jusante 38 é moldado para melhorar a mistura e aumentar uma taxa de transformação do agente redutor antes da mistura ser enviada para a SCR 18. O defletor a jusante 38 inclui um anel 110, uma borda radialmente externa 112 e uma borda radialmente interna 114, como mostrado na figura 7. O anel 110 se estende de modo circunferencial em torno do eixo primário 30. A borda radialmente externa 112 é moldada para interagir com o misturador 34. A borda radialmente interna 114 define uma saída central 118. Em outras modalidades, um defletor a jusante de forma diferente pode ser usado.

[035] O anel 110 é formado para incluir uma pluralidade de orifícios de saída 116 em pelo menos uma porção do anel 110, como mostrado nas figuras 3 e 7. Na modalidade ilustrativa, os orifícios 116 são formados na metade superior do anel 110 e são posicionados diretamente a jusante dos dutos laterais 70, 72. A borda interna 112 e a borda externa 114 se estendem a montante do anel 110 para definir um recesso 120 entre o aro externo 112 e o aro interno 114. À medida que a mistura sai dos dutos laterais 70, 72, a mistura é direcionada através do recesso 120 e de modo circunferencial em torno do eixo primário 30 para misturar ainda mais o fluxo de escape e o agente redutor. Uma mistura totalmente misturada é liberada do misturador de agente redutor 16 através da saída central 118 e da pluralidade de orifícios de saída 116 e é direcionada para a SCR 18 para o tratamento adicional.

[036] Em modalidades ilustrativas, todo o diâmetro do misturador 16 pode ser usado para atrasar o impacto, reduzindo, assim, a película líquida nas partes do misturador 16. O misturador pode ser configurado para o fluxo final através dos dutos laterais 70, 72 para melhorar a mistura e aumentar a taxa de transformação de DEF para NH3. O misturador 16 pode ser configurado para reduzir a contrapressão no sistema de pós-tratamento. O misturador pode ser configurado para gerar uma turbulência em torno da ponta do dosador com o uso de mais de 80% do fluxo de escape através do diâmetro do misturador e enviar a mistura de volta para cada lado do misturador através dos dutos de ferradura.

[037] Em modalidades ilustrativas, pelo menos 50% do fluxo de escape entra na abertura de entrada principal 32. O fluxo de escape pode ser coletado em um coletor 44 e distribuído através das aberturas divisórias 81, 83. O fluxo de escape que passa pela divisão as aberturas 81, 83 pode gerar uma turbulência em torno do ponto de injeção do dosador. O centrifugador coincide com o eixo de dosador 31. O fluxo de escape e o agente redutor podem ser misturados na direção do eixo de dosador 31. A mistura pode seguir um longo caminho de transformação, que é o diâmetro do misturador e uma pequena quantidade da pistola original pode bater na parede oposta 76. Uma vez que a mistura atinge a parede oposta 76, o fluxo de escape se divide e é direcionado para entrar nos dutos laterais 70, 72 em cada lado do misturador 16. O fluxo de escape pode ser submetido para uma mudança de direção de 180° em cada duto lateral que aumenta a mistura e a transformação de DEF em NH3. A mistura pode então ser distribuída para a face de entrada da SCR.

[038] As seguintes cláusulas numeradas incluem as modalidades contempladas e não limitativas:

[039] Cláusula 1. Sistema de pós-tratamento de escape para uso com um motor a diesel, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende:
um corpo de misturador que define uma passagem de gás de escape do motor que se estende ao longo de um eixo primário;
um dosador configurado para descarregar o agente redutor (DEF) na passagem de gás de escape do motor ao longo de um eixo de dosador perpendicular ao eixo primário; e
um subconjunto de liberação de agente redutor, o subconjunto que inclui:
uma unidade de turbulência disposta ao longo de um eixo do dosador perpendicular ao eixo primário do corpo do misturador, a unidade de turbulência que define uma câmara de turbulência configurada que recebe o agente redutor do dosador e induz a rotação de gás de escape para incentivar a mistura com o agente redutor e descarregar um mistura da corrente de escape e o agente redutor da câmara de turbulência ao longo do eixo de dosador, a mistura da corrente de escape e o agente redutor que compreende o gás de escape e o agente redutor; e uma unidade de retorno de fluxo posicionada a jusante da unidade de turbulência e modelada para fazer com que a mistura do fluxo de escape e o agente redutor descarregado da câmara de turbulência façam uma primeira rotação de 180 graus na primeira direção e façam uma segunda rotação de 180 graus uma segunda direção.

[040] Cláusula 2. O sistema ou o veículo de qualquer outra cláusula ou combinação adequada de cláusulas, em que a unidade de turbulência é formada para incluir uma passagem principal do fluxo de escape que é configurada para direcionar pelo menos 50% do fluxo de escape para a câmara da turbulência.

[041] Cláusula 3. O sistema ou o veículo de qualquer outra cláusula ou combinação adequada de cláusulas, em que a unidade de turbulência inclui uma primeira aleta de turbulência arqueada disposta na câmara de turbulência em torno do eixo de dosador e uma segunda aleta de turbulência arqueada disposta na câmara de turbulência ao redor do eixo de dosador, a segunda aleta de turbulência arqueada se desloca da primeira aleta de turbulência arqueada ao longo do eixo primário para criar aberturas divididas entre a primeira aleta de turbulência arqueada e a segunda aleta de turbulência arqueada dimensionada para induzir a rotação de gás de escape que entra na câmara de turbulência.

[042] Cláusula 4. O sistema ou o veículo de qualquer outra cláusula ou combinação adequada de cláusulas, em que a unidade de retorno de fluxo inclui um defletor de retorno de fluxo moldado para receber o fluxo da solução da mistura, o defletor de retorno de fluxo que inclui um painel, em geral, disposto perpendicular ao eixo primário e uma parede de extremidade disposta para se estender a montante do painel e modelada para fazer com que a mistura descarregada da câmara de turbulência faça a primeira rotação de 180 graus.

[043] Cláusula 5. O sistema ou o veículo de qualquer outra cláusula ou combinação adequada de cláusulas, em que a unidade de retorno de fluxo inclui ainda um primeiro duto lateral posicionado adjacente à unidade de turbulência em um primeiro lado do corpo do misturador e um segundo duto lateral posicionado adjacente à unidade de turbulência em um segundo lado do corpo do misturador oposto ao primeiro lado.

[044] Cláusula 6. O sistema ou o veículo de qualquer outra cláusula ou combinação adequada de cláusulas, em que os primeiro e segundo dutos laterais são configurados para direcionar a mistura do fluxo de escape e o agente redutor de um lado a montante do painel para um lado a jusante do painel.

[045] Cláusula 7. O sistema ou o veículo de qualquer outra cláusula ou combinação adequada de cláusulas, em que o primeiro duto lateral é configurado para receber uma primeira metade da mistura do fluxo de escape e o agente redutor e o segundo duto lateral é configurado para recebe uma segunda metade da mistura da corrente de escape e o agente redutor, e os primeiro e segundo dutos laterais são modelados para fazer com que a primeira e a segunda metade da mistura façam o segundo giro de 180 graus.

[046] Cláusula 8. O sistema ou veículo, qualquer outra cláusula ou combinação adequada de cláusulas, em que o corpo do misturador é espaçado do eixo primário, uma primeira distância radial e a parede de extremidade do defletor de retorno de fluxo é afastada do eixo primário em uma segunda distância radial que seja menor que a primeira distância radial para definir um espaço de desvio entre a parede de extremidade do defletor de retorno de fluxo e o corpo do misturador.

[047] Cláusula 9. O sistema ou o veículo de qualquer outra cláusula ou combinação adequada de cláusulas, em que o subconjunto inclui ainda um defletor a montante formado para incluir uma abertura de entrada primária que está alinhada com a unidade de turbulência e uma pluralidade de aberturas de desvio disposta oposta à abertura de entrada primária e deslocada radialmente do defletor de retorno de fluxo.

[048] Cláusula 10. O sistema ou veículo de qualquer outra cláusula ou combinação adequada de cláusulas, que inclui o subconjunto um defletor a jusante disposto perpendicularmente ao eixo primário, o defletor a jusante formado para incluir uma saída central definida por uma borda interna e uma pluralidade dos orifícios de saída secundários formada em pelo menos uma porção do defletor a jusante.

[049] Cláusula 11. Veículo configurado para transporte rodoviário, o veículo que compreende:
um motor de combustão; e
um sistema de pós-tratamento de escape automotivo acoplado ao motor de combustão para receber um fluxo de escape do motor de combustão, o sistema de pós-tratamento de escape automotivo que inclui um corpo do misturador que define uma passagem de gás de escape do motor que se estende ao longo de um eixo primário, um dosador configurado para reduzir o agente de redução (DEF) na passagem de gás de escape do motor ao longo de um eixo de dosador perpendicular ao eixo primário e um subconjunto de liberação de agente redutor;
em que o subconjunto de agente redutor inclui uma unidade de turbulência disposta ao longo de um eixo de dosador perpendicular ao eixo primário do corpo do misturador e uma unidade de retorno de fluxo posicionada a jusante da unidade de turbulência;
em que a unidade de turbulência define uma câmara de turbulência configurada recebe o agente redutor do dosador e induz a rotação no fluxo de escape para incentivar a mistura com o agente redutor e descarregar uma mistura do fluxo de escape e o agente redutor da câmara de turbulência ao longo do eixo de dosador; e
em que a unidade de retorno de fluxo é moldada para fazer com que a mistura da corrente de escape e o agente redutor descarregado da câmara de turbulência façam uma primeira rotação de 180 graus na primeira direção e façam uma segunda rotação de 180 graus na segunda direção.

[050] Embora a divulgação tenha sido ilustrada e descrita em detalhes nos desenhos e descrição anteriores, o mesmo deve ser considerado exemplar e não restritivo em caráter, entendendo-se que apenas modalidades ilustrativas da mesma foram mostradas e descritas e que todas as alterações e modificações incluídas no espírito da divulgação devem ser protegidas.

Claims

Sistema de pós-tratamento de gás de escape para a utilização com um motor a diesel, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende
um corpo de misturador que define uma passagem de gás de escape do motor que se estende ao longo de um eixo primário;
um dosador configurado para descarregar o agente redutor (DEF) na passagem de gás de escape do motor ao longo de um eixo de dosador perpendicular ao eixo primário; e
um subconjunto de liberação de agente redutor, o subconjunto que inclui uma unidade de turbulência disposta ao longo de um eixo do dosador perpendicular ao eixo primário do corpo do misturador, a unidade de turbulência que define uma câmara de turbulência configurada recebe o agente redutor do dosador e induz a rotação em um fluxo de escape que se move através do sistema de pós-tratamento da escape para incentivar a mistura com o agente redutor e descarregar uma mistura da corrente de escape e o agente redutor da câmara de turbulência ao longo do eixo de dosador; e
uma unidade de retorno de fluxo posicionada a jusante da unidade de turbulência e modelada para fazer com que a mistura do fluxo de escape e o agente redutor descarregado da câmara de turbulência façam uma primeira rotação de 180 graus na primeira direção e façam uma segunda rotação de 180 graus uma segunda direção.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de turbulência é formada para incluir uma passagem principal do fluxo de escape que é configurada para direcionar pelo menos 50% do fluxo de escape para a câmara da turbulência.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de turbulência inclui uma primeira aleta de turbulência arqueada disposta na câmara de turbulência em torno do eixo de dosador e uma segunda aleta de turbulência arqueada disposta na câmara de turbulência em torno do eixo de dosador, o segundo deslocamento da aleta de turbulência arqueada a partir da primeira aleta de turbulência arqueada ao longo do eixo primário para criar aberturas divididas entre a primeira aleta de turbulência arqueada e a segunda aleta de turbulência arqueada dimensionada para induzir a rotação de gás de escape que entram na câmara de turbulência.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de retorno de fluxo inclui um defletor de retorno de fluxo moldado para receber o fluxo da solução da mistura, o defletor de retorno de fluxo que inclui um painel disposto, em geral, perpendicular ao eixo primário e uma parede de extremidade disposta para se estender a montante do painel e modelado para fazer com que a mistura seja descarregada da câmara de turbulência para fazer a primeira rotação de 180 graus.
Sistema, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de retorno de fluxo inclui ainda um primeiro duto lateral posicionado adjacente à unidade de turbulência em um primeiro lado do corpo do misturador e um segundo duto lateral posicionado adjacente à unidade de turbulência em um segundo lado do corpo do misturador oposto ao primeiro lado.
Sistema, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que os primeiro e segundo dutos laterais são configurados para direcionar a mistura da corrente de escape e o agente redutor de um lado a montante do painel para um lado a jusante do painel.
Sistema, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro duto lateral é configurado para receber uma primeira metade da mistura da corrente de escape e o agente redutor e o segundo duto lateral é configurado para receber uma segunda metade da mistura da corrente de escape e o agente redutor e os primeiro e segundo dutos laterais são modelados para fazer com que a primeira e a segunda metade da mistura façam o segundo giro de 180 graus.
Sistema, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo do misturador é espaçado do eixo primário em uma primeira distância radial e a parede de extremidade do defletor de retorno de fluxo é espaçada do eixo primário em uma segunda distância radial que é menor que a primeira distância radial definir um espaço de desvio entre a parede de extremidade do defletor de retorno de fluxo e o corpo do misturador.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o subconjunto inclui ainda um defletor a montante formado para incluir uma abertura de entrada primária que está alinhada com a unidade de turbulência e uma pluralidade de aberturas de desvio dispostas em frente à abertura de entrada primária e deslocadas radialmente do retorno defletor.
Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o subconjunto inclui ainda um defletor a jusante disposto perpendicularmente ao eixo primário, o defletor a jusante formado para incluir uma saída central definida por uma borda interna e uma pluralidade de orifícios de saída secundários formada em pelo menos uma posição do defletor a jusante.
Veículo configurado para transporte rodoviário, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:
um motor de combustão; e
um sistema de pós-tratamento de escape automotivo acoplado ao motor de combustão para receber um fluxo de escape do motor de combustão, o sistema de pós-tratamento de escape automotivo que inclui um corpo do misturador que define uma passagem de gás de escape do motor que se estende ao longo de um eixo primário, um dosador configurado para reduzir o agente de redução (DEF) na passagem de gás de escape do motor ao longo de um eixo de dosador perpendicular ao eixo primário e um subconjunto de liberação de agente redutor;
em que o subconjunto de agente redutor inclui uma unidade de turbulência disposta ao longo de um eixo de dosador perpendicular ao eixo primário do corpo do misturador e uma unidade de retorno de fluxo posicionada a jusante da unidade de turbulência;
em que a unidade de turbulência define uma câmara de turbulência configurada recebe o agente redutor do dosador e induz a rotação no fluxo de escape para incentivar a mistura com o agente redutor e descarregar uma mistura do fluxo de escape e o agente redutor da câmara de turbulência ao longo do eixo de dosador; e
em que a unidade de retorno de fluxo é moldada para causar a mistura da corrente de escape e o agente redutor descarregado da câmara de turbulência para fazer uma primeira rotação de 180 graus na primeira direção e para fazer uma segunda rotação de 180 graus na segunda direção.