CN110836137A - 车辆后处理器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆后处理器，其包括依次安装的DOC氧化催化器、PDF颗粒捕捉器、尿素混合箱和SCR催化箱总成；所述尿素混合箱包括混合箱壳体、匹配安装于所述混合箱壳体外壁的喷嘴座以及匹配安装于所述混合箱壳体的尿素混合腔内部的导气管和混合器；所述导气管的上端管体的管口匹配对准所述喷嘴座的底部喷射口；所述导气管的上端管体内部沿轴向匹配间隔安装有一层及一层以上的钢丝网。本发明通过在喷嘴座的底部喷射口下方的导气管内增设一层及一层以上的钢丝网，能有效提升尿素混合腔的汽化效果和均匀性。

Description

车辆后处理器
技术领域
本发明涉及车辆后处理器技术领域，具体涉及一种车辆后处理器。
背景技术
研究开发出适合柴油车用的集成一体的排气后处理系统装置，利用CAE 软件，根据发动机、温度特性、噪声频谱特性、气流压力特性、污染物排放 特性和降噪、排放目标设计出与该车型和发动机相匹配最佳的排气后处理系 统装置，使整个系统具有与整车同等寿命的可靠性，是具体研发方向。
而现有的车辆后处理器在结构设计上存在一定缺陷，容易导致尿素混合 腔内汽化效果和均匀性不够好，出现混合腔内大量产生尿素结晶等问题。因 此，如何优化流场均匀性，增强汽化效果，以防止尿素结晶研是目前急需解 决的技术问题。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出了一种能有效提升尿素混 合腔的汽化效果和均匀性的车辆后处理器。
本发明是通过以下技术方案实现的：
上述的车辆后处理器，包括DOC氧化催化器、安装于所述DOC氧化催化 器后端的PDF颗粒捕捉器、安装于所述PDF颗粒捕捉器后端的尿素混合箱和 安装于所述尿素混合箱后端的SCR催化箱总成；所述尿素混合箱包括混合箱 壳体、匹配安装于所述混合箱壳体外壁的喷嘴座以及匹配安装于所述混合箱 壳体的尿素混合腔内部的导气管和混合器；所述导气管的上端管体的管口匹 配对准所述喷嘴座的底部喷射口；所述导气管的上端管体内部沿轴向匹配安 装有钢丝网。
所述车辆后处理器，其中：所述钢丝网为一层。所述钢丝网为两层；所 述两层为叠加或间隔设置。所述钢丝网为三层以上；该三层以上为叠加或/和 间隔设置。所述钢丝网间隔设置的相邻所述钢丝网之间的间距范围为 0～300mm。
所述车辆后处理器，其中：所述钢丝网的钢丝直径范围为0.05mm～1.5mm。 所述钢丝网的网目数范围为5～120目。
所述车辆后处理器，其中：所述支架匹配位于所述混合器一侧，其包括 水平布置于所述混合箱壳体的尿素混合腔内的基板；所述基板水平方向一侧 端向上成90°弯折并延伸形成上连接板，所述基板水平方向相对另一端向下 成90°弯折并延伸后形成下连接板；所述上连接板与所述混合箱壳体上侧内 壁固定连接，所述下连接板与所述混合箱壳体的下侧内壁固定连接。所述导 气管竖直安装于所述基板上，其下端向所述基板下方伸出且匹配同轴安装有 旋叶管，上端向所述基板上方伸出且匹配同轴安装有另一旋叶管；所述导气管向所述基板下方伸出的下端管体为网孔管结构。所述DOC氧化催化器的前 端匹配设置有进气管；所述混合箱壳体的前端通过法兰与所述PDF颗粒捕捉 器的后端匹配连接固定；所述SCR催化箱总成的前端通过法兰与所述混合箱 壳体的后端匹配连接固定，所述SCR催化箱总成的后端匹配设置有出气管。
有益效果：
本发明的车辆后处理器结构设计简单、合理，尤其在导气管的上端管体 内部沿轴向匹配间隔安装一层及一层以上的钢丝网，通过喷雾液滴撞击钢丝 网的钢丝的方式，来提升喷雾液滴的破碎效率，能有效提升后处理装置的尿 素混合腔的汽化效果和均匀性，有效防止了混合腔内尿素结晶。
附图说明
图1为本发明车辆后处理器的主视图；
图2为本发明车辆后处理器的图1中A-A方向的剖视图；
图3为本发明车辆后处理器的尿素混合箱的喷嘴座的外观图；
图4为本发明后处理器的图3中B-B方向的剖视图。
具体实施方式
如图1至4所示，本发明车辆后处理器，包括DOC氧化催化器1、PDF颗粒捕 捉器2、尿素混合箱3和SCR催化箱总成4。
该DOC氧化催化器1位于后处理器的前部且前端匹配设置有进气管11。
该PDF颗粒捕捉器2匹配安装于该DOC氧化催化器1的后端；其中，该PDF 颗粒捕捉器2的前端与该DOC氧化催化器1的后端通过法兰匹配连接固定。
该尿素混合箱3匹配安装于该PDF颗粒捕捉器2的后端，其包括混合箱壳体 31、喷嘴座32、支架33、导气管34、旋叶管35和混合器36。
该混合箱壳体31内部为尿素混合腔且前端通过法兰与PDF颗粒捕捉器2的 后端匹配连接固定。
该喷嘴座32匹配安装于该混合箱壳体31的外壁上，其底部喷射口321位于 该混合箱壳体31的尿素混合腔内。
该支架33匹配安装于该混合箱壳体31的尿素混合腔内且匹配位于混合器 36一侧，其包括水平布置于该混合箱壳体31的尿素混合腔内的基板；该基板 水平方向一侧端向上成90°弯折并延伸形成上连接板，该基板水平方向相对 另一端向下成90°弯折并延伸后形成下连接板，该上连接板与该混合箱壳体 31上侧内壁固定连接，该下连接板与该混合箱壳体31下侧内壁固定连接。
该导气管34竖直安装于该支架33的基板上，其下端向基板下方伸出且匹 配同轴安装有旋叶管35，上端向基板上方伸出且匹配同轴安装有另一旋叶管 35。其中，该导气管34的上端管口匹配对准喷嘴座32的底部喷射口321，该导 气管34的上端管孔内匹配沿轴向匹配间隔安装有一层或多层钢丝网341，通过 增设钢丝网341可以有效提升车辆后处理器的尿素混合腔的汽化效果和均匀 性。该钢丝网341层数的最佳范围为1层至10层，相邻钢丝网341之间间距离最 佳范围为0至300mm；该钢丝网341的钢丝直径的最佳范围为0.05mm-1.5mm；该 钢丝网341的网目数最佳范围为5目至120目。
该混合器36匹配安装于该尿素混合箱3的尿素混合腔内且位于支架33水 平方向一侧。
该SCR催化箱总成4匹配安装于该尿素混合箱3的后端；其中，该SCR催化 箱总成4的前端通过法兰与该尿素混合箱3的混合箱壳体31后端匹配连接固 定，该SCR催化箱总成4的后端匹配设置有出气管41。
本发明由于在导气管的上端管体内部沿轴向匹配间隔安装一层及一层以 上的钢丝网，通过喷雾液滴撞击钢丝网的钢丝的方式，来提升喷雾液滴的破 碎效率，有效提升后处理装置的尿素混合腔的汽化效果和均匀性，防止了混 合腔内尿素结晶。
下面以具体试验数据说明本发明的效果。
通过对采用本发明结构的后处理器，分别进行气流均匀性和汽化效果台 架试验，以及抗结晶台架试验，具体试验如下：
1、关于气流均匀性和汽化效果
在调整发动机的排气后温为350℃，空速在40000h-1，NH3/NOX从0.2逐渐 增加到1.2，间隔0.2，测试每个喷射量下的稳定转化效率；试验结果见表1 的气流均匀性数据表；
表1气流均匀性统计数据
Figure RE-GDA0002359170470000041
试验结论：
在NH3/NOX比值为1时，转化效率为97.98％，满足标准中转化效率＞95％ 的要求；转化效率均高于标准要求。
2、关于抗结晶性能试验：
按表2的试验工况进行稳态抗结晶性能试验：
表2试验工况
工况 排气温度 排气流量 尿素喷射量 时间
一 230℃ 234.8kg/h 398.7ml/h 6h
二 250℃ 250.4kg/h 470.0ml/h 6h
三 233℃ 219.7kg/h 341.6ml/h 6h
试验结果：尿素消耗量8.05kg；结晶称重未发现结晶；
试验结论：由试验结果可以看出该后处理器结晶试验后，未发现结晶颗 粒，满足要求。

Claims (10)

1.一种车辆后处理器，包括依次安装的DOC氧化催化器、PDF颗粒捕捉器、尿素混合箱和SCR催化箱总成；所述尿素混合箱包括混合箱壳体、匹配安装于所述混合箱壳体外壁的喷嘴座以及匹配安装于所述混合箱壳体的尿素混合腔内部的导气管和混合器；所述导气管的上端管体的管口匹配对准所述喷嘴座的底部喷射口；其特征在于：所述导气管的上端管体内部沿轴向匹配安装有钢丝网。
2.如权利要求1所述的车辆后处理器，其特征在于：所述钢丝网为一层。
3.如权利要求1所述的车辆后处理器，其特征在于：所述钢丝网为两层；所述两层为叠加或间隔设置。
4.如权利要求1所述的车辆后处理器，其特征在于：所述钢丝网为三层以上；该三层以上为叠加或/和间隔设置。
5.如权利要求4所述的车辆后处理器，其特征在于：所述钢丝网间隔设置的相邻所述钢丝网之间的间距范围为0~300mm。
6.如权利要求1所述的车辆后处理器，其特征在于：所述钢丝网的钢丝直径范围为0.05mm~1.5mm。
7.如权利要求1所述的车辆后处理器，其特征在于：所述钢丝网的网目数范围为5~120目。
8.如权利要求1所述的车辆后处理器，其特征在于：所述导气管通过支架安装于所述混合箱壳体的尿素混合腔内。
9.如权利要求8所述的车辆后处理器，其特征在于：所述支架匹配位于所述混合器一侧，其包括水平布置于所述混合箱壳体的尿素混合腔内的基板；所述基板水平方向一侧端向上成90°弯折并延伸形成上连接板，所述基板水平方向相对另一端向下成90°弯折并延伸后形成下连接板；所述上连接板与所述混合箱壳体上侧内壁固定连接，所述下连接板与所述混合箱壳体的下侧内壁固定连接。
10.如权利要求9所述的车辆后处理器，其特征在于：所述导气管竖直安装于所述基板上，其下端向所述基板下方伸出且匹配同轴安装有旋叶管，上端向所述基板上方伸出且匹配同轴安装有另一旋叶管；所述导气管向所述基板下方伸出的下端管体为网孔管结构。
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