CN110578582B - Scr后处理管路结构及柴油车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种SCR后处理管路结构，包括排气管路和设置于排气管路上的SCR，排气管路和SCR之间设置有并行布置的混合器管路和尾气旁通管路；还包括架装于排气管路上尿素喷嘴的后方，当排气管路内的废气流速大于设定流速时，导通排气管路和混合器管路，及当废气流速小于设定流速，导通排气管路和尾气旁通管路的流道切换阀。SCR前端由并行布置的混合器管路和尾气旁通管路，根据排气管路内废气流速的不同，控制废气是否经过混合器与尿素混合，避免废气低速时由于混合器作用导致混合不均匀而尿素结晶风险的问题。本发明还提供了一种柴油车。

Description

SCR后处理管路结构及柴油车
技术领域
本发明涉及柴油车技术领域，更具体地说，涉及一种SCR后处理管路结构及柴油车。
背景技术
SCR,全称Selective Catalytic Reduction，即为选择性催化还原技术，指在催化剂的作用，NH3和NOx发生还原脱氮反应，生成氮气和水。
随着国Ⅵ及非四排放法规的全面实行，SCR后处理系统中尿素溶液结晶问题日益凸显，尿素结晶是指尿素加热分解，产生氨气同时变为氰酸，在一定条件下进一步缩合生成缩二脲、缩三脲、三聚氰酸和三聚氰胺等物质，结晶会导致排气系统零部件损坏、背压升高、发动机限扭、排放超标等问题，严重影响客户车辆的正常运营。
为避免尿素结晶，目前普遍采用旋流片混合器来提高尿素和废气的混合均匀性，从而减低结晶风险。气体通过旋流片时，旋流片在废气压力的作用转动，保证气体均匀分布，从而提升和尿素的混合均匀性，实践证明高速时旋流片混合器降低结晶风险的效果明显，但是由于旋流片在提高尿素和废气的混合均匀性的同时也会降低废气流速，因此在低速时反而会增加结晶风险。
因此，如何有效解决尿素结晶问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种SCR后处理管路结构，以有效解决尿素结晶问题；本发明还提供了一种柴油车。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种SCR后处理管路结构，包括排气管路和设置于所述排气管路上的SCR，所述排气管路和所述SCR之间设置有并行布置的混合器管路和尾气旁通管路；
还包括架装于所述排气管路上尿素喷嘴的后方，当所述排气管路内的废气流速大于设定流速时，导通所述排气管路和所述混合器管路，
当所述废气流速小于所述设定流速，导通所述排气管路和所述尾气旁通管路的流道切换阀。
优选地，在上述SCR后处理管路结构中，所述设定流速为当所述混合器管路内的产生尿素结晶时的最大废气流速。
优选地，在上述SCR后处理管路结构中，所述排气管路与所述SCR连接的末端，架装有沿所述排气管路的排气方向伸出的流道分隔板；
所述混合器管路和所述尾气旁通管路分别为位于所述流道分隔板两侧的第一流道和第二流道。
优选地，在上述SCR后处理管路结构中，所述流道切换阀包括架装于所述流道分隔板的前端，导通所述第一流道或所述第二流道的流道切换阀片。
优选地，在上述SCR后处理管路结构中，还包括架装于所述排气管路的外壁，驱动所述流道切换阀片动作的阀片执行机构。
优选地，在上述SCR后处理管路结构中，所述第一流道的流道截面积大于所述第二流道的流道截面积。
优选地，在上述SCR后处理管路结构中，所述混合器管路内的设置的混合器为对所述尿素喷嘴喷出的尿素和所述废气混合的旋流片混合器。
一种柴油车，其上设置有排气管路，所述排气管路具有如上任意一项所述的SCR后处理管路结构。
本发明提供的SCR后处理管路结构，包括排气管路和设置于排气管路上的SCR，排气管路和SCR之间设置有并行布置的混合器管路和尾气旁通管路；还包括架装于排气管路上尿素喷嘴的后方，当排气管路内的废气流速大于设定流速时，导通排气管路和混合器管路，及当废气流速小于设定流速，导通排气管路和尾气旁通管路的流道切换阀。SCR前端由并行布置的混合器管路和尾气旁通管路，根据排气管路内废气流速的不同，由流速切换阀对排气管路内废气流通方向切换，在废气流速高于设定流速时，废气经混合器管路与尿素充分混合，进入SCR。在废气流速低于设定流速时，废气直接经旁通管路流入SCR，无需在混合器内混合，避免废气低速时由于混合器作用导致混合不均匀而尿素结晶风险的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的SCR后处理管路结构第一流通结构示意图；
图2为本发明提供的SCR后处理管路结构第二流通结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种SCR后处理管路结构，有效的解决尿素结晶问题；本发明还提供了一种柴油车。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，图1为本发明提供的SCR后处理管路结构第一流通结构示意图；图2为本发明提供的SCR后处理管路结构第二流通结构示意图。
本实施例提供了一种SCR后处理管路结构，包括排气管路1和设置于排气管路1上的SCR2，排气管路1和SCR2之间设置有并行布置的混合器管路3和尾气旁通管路4；还包括架装于排气管路1上尿素喷嘴5的后方，当排气管路1内的废气流速大于设定流速时，导通排气管路1和混合器管路3，及当废气流速小于设定流速，导通排气管路1和尾气旁通管路4的流道切换阀6。SCR2前端由并行布置的混合器管路3和尾气旁通管路4，根据排气管路1内废气流速的不同，由流速切换阀6对排气管路1内废气流通方向切换，在废气流速高于设定流速时，废气经混合器管路3与尿素充分混合，进入SCR2。在废气流速低于设定流速时，废气直接经废气旁通管路4流入SCR2，无需在混合器内混合，避免废气低速时由于混合器作用导致混合不均匀而尿素结晶风险的问题。
在本案一具体实施例中，设定流速为当混合器管路3内的产生尿素结晶时的最大废气流速。流道切换阀6对混合器管路3和尾气旁通管路4与排气主管路导通的切换，根据排气管路1内废气流速大小进行控制，在排气管路1内废气流速大于设定流速时，废气经混合器管路3内混合器7的阻流作用降速，该设定流速为废气流速降速后仍不会产生尿素结晶问题的废气流速，可根据排气管路内实际结晶情况进行调节设定。
在本案一具体实施例中，排气管路1与SCR2连接的末端，架装有沿排气管路1的排气方向伸出的流道分隔板8；混合器管路3和尾气旁通管路4分别为位于流道分隔板8两侧的第一流道和第二流道。混合器管路3和尾气旁通管路4均位于排气管路1的内部，由流道分隔板8将排气管路1与SC2连接的末端结构，分隔为同流向的两个部分，流道分隔板8沿排气管路1的废气流通方向伸出，流道分隔板8由其板面宽度方向的两端与排气管路1径向的内壁密封连接，通过在排气管路1内部设置流道分隔板8的方式，不改变排气管路1末端与SCR2的连接结构，降低排气管路1与SCR2的连接难度。
且对于将排气管路1在废气流通方向上分隔为两部分的方式，第一流道和第二流道的截面积均小于排气管路1面积，废气流经第一流道和第二流道过程中，均产生流通面积变小的变径加速过程，提高尿素与废气的混合均匀性，提高废气流速。
在本案一具体实施例中，流道切换阀6包括架装于流道分隔板8的前端，导通第一流道或第二流道的流道切换阀片。流道切换阀6用于控制排气管路1流向由流道分隔板8分隔的第一流道或第二流道，以实现根据废气流速控制废气经过混合器管路3进行混合，或经过废气旁通管路4直接排入到SCR2。由于流道分隔板8位于排气管路1的内部，将排气管路1与第一流道或第二流道的导通，采用在排气管路1内设置流道切换阀片的方式进行废气流通方向的切换。由流道切换阀片在排气管道内的摆动，分别围成排气管路经流道切换阀片进入第一流道或第二流道的废气流通通路。
具体地，还包括架装于排气管路1的外壁，驱动流道切换阀片动作的阀片执行机构。流道切换阀片位于排气管路内部，驱动其摆动的执行机构设置于排气管路的内部，降低切换难度。阀片执行机构可设置为驱动流道切换阀片摆动的气动执行机构，也可以采用电控执行机构，便于对排气管路内废气流通方向的自动切换。
在本案一具体实施例中，第一流道的流道截面积大于第二流道的流道截面积。第一流道大于第二流道，由第一流道预留混合器安装空间，以适应排气多处于大排量的排放情况。第二流道占用排气管路的流道截面积小，满足废气低速时排气压力要求，且可在低速废气流通时进行有效加速，保证混合均匀性。
在本案一具体实施例中，混合器管路内的设置的混合器为对尿素喷嘴喷出的尿素和废气混合的旋流片混合器。旋流片在废气压力的作用转动，保证气体均匀分布，从而提升和尿素的混合均匀性。
基于上述实施例中提供的SCR后处理管路结构，本发明还提供了一种柴油车，其上设置有排气管路，排气管路具有上述实施例中提供的SCR后处理管路结构。
由于该柴油车采用了上述实施例的SCR后处理管路结构，所以该柴油车由SCR后处理管路结构带来的有益效果请参考上述实施例。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种SCR后处理管路结构，其特征在于，包括排气管路和设置于所述排气管路上的SCR，所述排气管路和所述SCR之间设置有并行布置的混合器管路和尾气旁通管路；
还包括架装于所述排气管路上尿素喷嘴的后方，当所述排气管路内的废气流速大于设定流速时，导通所述排气管路和所述混合器管路，
及当所述废气流速小于所述设定流速，导通所述排气管路和所述尾气旁通管路的流道切换阀。
2.根据权利要求1所述的SCR后处理管路结构，其特征在于，所述设定流速为当所述混合器管路内的产生尿素结晶时的最大废气流速。
3.根据权利要求1所述的SCR后处理管路结构，其特征在于，所述排气管路与所述SCR连接的末端，架装有沿所述排气管路的排气方向伸出的流道分隔板；
所述混合器管路和所述尾气旁通管路分别为位于所述流道分隔板两侧的第一流道和第二流道。
4.根据权利要求3所述的SCR后处理管路结构，其特征在于，所述流道切换阀包括架装于所述流道分隔板的前端，导通所述第一流道或所述第二流道的流道切换阀片。
5.根据权利要求4所述的SCR后处理管路结构，其特征在于，还包括架装于所述排气管路的外壁，驱动所述流道切换阀片动作的阀片执行机构。
6.根据权利要求3所述的SCR后处理管路结构，其特征在于，所述第一流道的流道截面积大于所述第二流道的流道截面积。
7.根据权利要求3所述的SCR后处理管路结构，其特征在于，所述混合器管路内的设置的混合器为对所述尿素喷嘴喷出的尿素和所述废气混合的旋流片混合器。
8.一种柴油车，其上设置有排气管路，其特征在于，所述排气管路具有如权利要求1-7中任意一项所述的SCR后处理管路结构。
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