CN114017166A - 后处理混合器结构、发动机和工程机械 - Google Patents

后处理混合器结构、发动机和工程机械 Download PDF

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丁树峰
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Abstract

本发明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。本发明的技术方案中，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。

Description

后处理混合器结构、发动机和工程机械
技术领域
本发明的实施例涉及工程机械技术领域，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。
背景技术
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。
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。
发明内容
为了解决或改善上述技术问题至少之一，本发明的实施例的一个目的在于提供一种后处理混合器结构。
本发明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。
本发明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。
为实现上述目的，本发明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。
根据本发明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。
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。
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(NOX)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。
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。
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。
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。
本发明限定的技术方案中，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。
另外，本发明提供的上述技术方案还可以具有如下附加技术特征：
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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，确保尿素喷雾方向不发生偏离。值得说明的是，第一扇叶的数量为多个。
在上述技术方案中，混合组件还包括：第二混合器，第二混合器呈圆柱型，第二混合器的一端与大端连通，第二混合器的另一端与混合管连通。
在该技术方案中，混合组件还包括第二混合器。具体地，第二混合器成圆柱型。第二混合器的一端与第一混合器的大端连通，第二混合器的另一端与混合管连通。尿素由喷嘴喷出后，依次经过第一混合器、第二混合器和混合管，之后进入到扰流结构。通过设置第二混合器，且第二混合器呈圆柱型，能够分担第一混合器的进气流量，有利于增大尿素喷雾四周的通流面积，有效降低背压，防止背压过大。
在上述技术方案中，第二混合器包括：第二本体，第二本体内设有第二混合腔，第二混合腔的一端与大端连通，另一端与混合管连通；多个第二扇叶，设于第二本体。
在该技术方案中，第二混合器包括第二本体和第二扇叶。具体地，第二本体内设有第二混合腔，第二混合腔的其中一端与第一混合腔的大端连通，第二混合腔的另外一端与混合管连通。尿素喷雾与尾气混合并形成混合气之后，依次经过第一混合器的第一混合腔、第二混合器的第二混合腔、混合管以及扰流结构。
进一步地，第二扇叶设于第二本体。通过设置第二扇叶，气体经过第二混合器时有利于增大尿素喷雾四周的通流面积，有效降低背压，防止背压过大。值得说明的是，第二扇叶的数量为多个。
在上述技术方案中，混合组件还包括：第三混合器，第三混合器具有多个分流腔，第三混合器的一端与第二混合器连接，第三混合器的另一端与混合管连接。
在该技术方案中，混合组件还包括第三混合器。具体地，第三混合器具有多个分流腔。第三混合器的一端与第二混合器连接，第三混合器的另一端与混合管连接。尿素喷雾与尾气混合并形成混合气之后，依次经过第一混合器、第二混合器、第三混合器、混合管以及扰流结构。通过设置第三混合器，能够增加混合管附近的气流流速，降低尿素喷雾由于大量附壁产生液膜的可能性。
本发明限定的技术方案中，第一混合器、第二混合器以及第三混合器组成三级混合器。尿素喷雾从喷嘴处开始喷射，经过三级混合器及直管(即混合管)到达内壳，部分气流经过第一混合器后形成旋流保证尿素喷雾方向不发生偏离，增加第二混合器是为了增大喷雾四周的通流面积，防止背压过大，增加第三混合器可以改善直管内壁面的气流流速，防止内壁面液膜累积厚度过大造成结晶风险。增加隔板可以对整体混合器结构起到支撑固定作用，并且分隔开混合器进气端面和出气端面，对平隔板增加环形槽(即连通槽)作用是降低混合器背压，同时引入部分气流改善内壳壁面的流速。
在上述技术方案中，扰流结构包括：扰流板，设于第三腔，扰流板与内壳连接；多个第三扇叶，设于扰流板，相邻两个第三扇叶的间距相同。
在该技术方案中，扰流结构包括扰流板和第三扇叶。具体地，扰流板设于第三腔内，扰流板与内壳连接。第三扇叶设于扰流板，有助于增长混合气的流动路径，有助于氨气以及尾气的充分混合。尿素喷雾与尾气在内壳中充分混合后，统一流经扰流结构，改善SCR进口面气流均匀性及NH3浓度均匀性，之后进入SCR载体发生还原反应。扰流板充分考虑了CFD流场设计，增加一定背压，对改善SCR流场均匀性有显著效果。值得说明的是，第三扇叶的数量为多个。
进一步地，相邻两个第三扇叶的间距相同，防止应力集中造成结构失效。另外，在保证基本的等宽框架的同时，充分利用剩余板材的面积，冲压成旋转对称形扇叶片，相比于其它类似结构背压更小。
本发明第二方面的实施例提供了一种发动机，包括：上述任一实施例中的后处理混合器结构。
根据本发明的发动机的实施例，发动机包括上述任一实施例中的后处理混合器结构。其中，由于发动机包括上述第一方面中的任一后处理混合器结构，故而具有上述任一实施例的有益效果，在此不再赘述。
本发明第三方面的实施例提供了一种工程机械，包括：底盘；上述任一实施例中的后处理混合器结构，设于底盘；或上述实施例中的发动机，设于底盘。
根据本发明的工程机械的实施例，工程机械包括底盘和上述任一实施例中的后处理混合器结构，后处理混合器结构设于底盘。或者，工程机械包括底盘和上述实施例中的发动机，发动机设于底盘。
值得说明的是，工程机械为道路车辆或工程车辆，当然，还可以是其它类型的设备。
本发明限定的方案中：
1、采用双层壳体结构(内胆)，减小混合器温降，降低排气与外部环境空气的对流换热，提升尿素分解速率；
2、混合器采用三级混合器，增加进气端混合器的通流面积，减小混合器产生的背压。三类混合器根据喷雾方向串联布置，共36个均匀分布的通气位置。
3、采用第一混合器，适应尿素喷雾形状，改善进气端的气流方向。
4、采用第二混合器，用于分担第一混合器的进气流量，有效降低背压。
5、采用第三混合器，用于增加直管壁面附近的气流流速(由于尿素喷雾为实心锥形喷雾，所以在通过直管时，尿素喷雾会大量附壁产生液膜)。
6、增加了设有环形槽的隔板，在对整体内部结构起固定支撑作用的同时，降低传统隔板造成的压力损失，改善内壳的壁面流速。
7、对第三扇叶的形状进行调整，使相邻扇叶之间的框架宽度尺寸相等保持均匀，防止应力集中造成的结构失效；
8、扰流板在保证基本的等宽框架的同时，充分利用剩余板材的面积，冲压成旋转对称形扇叶片，相比于其它类似结构背压更小。
本发明的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例的后处理混合器结构的第一示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的后处理混合器结构的第二示意图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的第一混合器的示意图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的第二混合器的示意图；
图5示出了根据本发明的一个实施例的第三混合器的示意图；
图6示出了根据本发明的一个实施例的隔板的示意图；
图7示出了根据本发明的一个实施例的内壳的示意图；
图8示出了根据本发明的一个实施例的扰流结构的示意图；
图9示出了根据本发明的一个实施例的发动机的示意图；
图10示出了根据本发明的一个实施例的工程机械的示意图；
图11示出了根据本发明的另一个实施例的工程机械的示意图。
其中，图1至图11中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
100：后处理混合器结构；110：壳体；111：腔体；1111：第一腔；1112：第二腔；120：隔板；121：连通槽；130：喷嘴；140：混合组件；141：第一混合器；1411：第一本体；1412：第一混合腔；1413：第一开口；1414：第二开口；1415：第一扇叶；142：第二混合器；1421：第二本体；1422：第二扇叶；143：第三混合器；1431：分流腔；144：混合管；150：第三腔；160：内壳；170：扰流结构；171：扰流板；172：第三扇叶；200：发动机；210：发动机本体；300：工程机械；310：底盘。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本发明的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图11描述根据本发明一些实施例提供的后处理混合器结构100、发动机200和工程机械300。
实施例一
如图1和图2所示，本发明的一个实施例提供的后处理混合器结构100，包括壳体110、隔板120、喷嘴130、混合组件140、内壳160以及扰流结构170。其中，壳体110可以理解为后处理混合器结构100的封装壳体110，壳体110内设有腔体111。隔板120设于腔体111内，隔板120与腔体111的内壁连接，通过设置隔板120，能够将腔体111分隔为第一腔1111和第二腔1112。值得说明的是，隔板120与壳体110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120与壳体110还可以为可拆卸连接，或通过焊接等其它方式相对固定。
进一步地，喷嘴130设于壳体110，喷嘴130与第一腔1111连通，喷嘴130能够向第一腔1111喷射尿素。喷嘴130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140设于第一腔1111内，混合组件140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(NOX)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130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。
进一步地，如图1、图2和图7所示，内壳160设于第二腔1112内，内壳160、隔板120以及壳体110围设出第三腔150。扰流结构170设于第三腔150内，扰流结构170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。
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。
本发明限定的技术方案中，通过在第二腔1112内设置内壳160，尿素喷雾经过混合组件140后与内壳160的壳壁接触，由于内壳160设于壳体110内部，内壳160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。
实施例二
如图6所示，隔板120上设有连通槽121。连通槽121与第一腔1111连通，且连通槽121与第三腔150连通，第一腔1111内的气体能够经过连通槽121进入到第三腔150内，以减少内壳160的壁面低温、负压区域。换言之，对内壳160的壳壁提供气流吹扫，消除气流死区，降低结晶风险。
值得说明的是，连通槽121的数量为至少一个，即连通槽121可以是一个、两个或者多个。另外，连通槽121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120自身的结构强度以及其它因素，根据实际需求对连通槽121进行灵活设置。
实施例三
如图1、图2和图3所示，混合组件140包括第一混合器141和混合管144。具体地，第一混合器141呈圆台型，圆台型的第一混合器141具有相对设置的大端和小端。其中，第一混合器141的小端与喷嘴130连通。混合管144穿设于隔板120，混合管144的一端与第一混合器141的大端连通，混合管144的另一端与第三腔150连通。尿素由喷嘴130喷出后，依次经过混合组件140的第一混合器141和混合管144，之后进入到扰流结构170。通过设置第一混合器141，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141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。
值得说明的是，第一混合器141还可以是上窄下宽的圆锥型结构。
进一步地，如图3所示，第一混合器141包括第一本体1411、第一开口1413、第二开口1414以及第一扇叶1415。具体地，第一本体1411呈圆台型或圆锥型。第一本体1411内设有第一混合腔1412。第一开口1413设于第一本体1411的小端，第二开口1414设于第一本体1411的大端。第一开口1413与第一混合腔1412连通，第一开口1413与喷嘴130连通。第二开口1414与第一混合腔1412连通，第二开口1414与混合管144连通。尿素由喷嘴130喷出后，依次经过第一混合器141的第一开口1413、第一混合腔1412以及第二开口1414。
进一步地，第一扇叶1415设于第一本体1411。通过设置第一扇叶1415，气体经过第一混合器141时能够形成旋流，确保尿素喷雾方向不发生偏离。值得说明的是，第一扇叶1415的数量为多个。
进一步地，如图1、图2和图4所示，混合组件140还包括第二混合器142。具体地，第二混合器142成圆柱型。第二混合器142的一端与第一混合器141的大端连通，第二混合器142的另一端与混合管144连通。尿素由喷嘴130喷出后，依次经过第一混合器141、第二混合器142和混合管144，之后进入到扰流结构170。通过设置第二混合器142，且第二混合器142呈圆柱型，能够分担第一混合器141的进气流量，有利于增大尿素喷雾四周的通流面积，有效降低背压，防止背压过大。
进一步地，如图4所示，第二混合器142包括第二本体1421和第二扇叶1422。具体地，第二本体1421内设有第二混合腔，第二混合腔的其中一端与第一混合腔1412的大端连通，第二混合腔的另外一端与混合管144连通。尿素喷雾与尾气混合并形成混合气之后，依次经过第一混合器141的第一混合腔1412、第二混合器142的第二混合腔、混合管144以及扰流结构170。
进一步地，第二扇叶1422设于第二本体1421。通过设置第二扇叶1422，气体经过第二混合器142时有利于增大尿素喷雾四周的通流面积，有效降低背压，防止背压过大。值得说明的是，第二扇叶1422的数量为多个。
进一步地，如图1、图2和图5所示，混合组件140还包括第三混合器143。具体地，第三混合器143具有多个分流腔1431。第三混合器143的一端与第二混合器142连接，第三混合器143的另一端与混合管144连接。尿素喷雾与尾气混合并形成混合气之后，依次经过第一混合器141、第二混合器142、第三混合器143、混合管144以及扰流结构170。通过设置第三混合器143，能够增加混合管144附近的气流流速，降低尿素喷雾由于大量附壁产生液膜的可能性。
本发明限定的技术方案中，第一混合器141、第二混合器142以及第三混合器143组成三级混合器。尿素喷雾从喷嘴130处开始喷射，经过三级混合器及直管(即混合管144)到达内壳160，部分气流经过第一混合器141后形成旋流保证尿素喷雾方向不发生偏离，增加第二混合器142是为了增大喷雾四周的通流面积，防止背压过大，增加第三混合器143可以改善直管内壁面的气流流速，防止内壁面液膜累积厚度过大造成结晶风险。增加隔板120可以对整体混合器结构起到支撑固定作用，并且分隔开混合器进气端面和出气端面，对平隔板120增加环形槽(即连通槽121)作用是降低混合器背压，同时引入部分气流改善内壳160壁面的流速。
实施例四
如图1、图2和图8所示，扰流结构170包括扰流板171和第三扇叶172。具体地，扰流板171设于第三腔150内，扰流板171与内壳160连接。第三扇叶172设于扰流板171，有助于增长混合气的流动路径，有助于氨气以及尾气的充分混合。尿素喷雾与尾气在内壳160中充分混合后，统一流经扰流结构170，改善SCR进口面气流均匀性及NH3浓度均匀性，之后进入SCR载体发生还原反应。扰流板171充分考虑了CFD流场设计，增加一定背压，对改善SCR流场均匀性有显著效果。值得说明的是，第三扇叶172的数量为多个。
进一步地，相邻两个第三扇叶172的间距相同，能够防止应力集中造成结构失效。另外，在保证基本的等宽框架的同时，充分利用剩余板材的面积，冲压成旋转对称形扇叶片，相比于其它类似结构背压更小。
实施例五
如图9所示，本发明的一个实施例提供的发动机200，包括发动机本体210和上述任一实施例中的后处理混合器结构100，后处理混合器结构100的壳体110与发动机本体210连接。发动机本体210产生的尾气经过后处理混合器结构100后，能够降低氮氧化物的排放，以满足道路国六排放法规的要求。
实施例六
本发明的一个实施例提供的工程机械300，如图10所示，工程机械300包括底盘310和上述任一实施例中的后处理混合器结构100，后处理混合器结构100设于底盘310。或者，如图11所示，工程机械300包括底盘310和上述实施例中的发动机200，发动机200设于底盘310。
值得说明的是，工程机械300为道路车辆或工程车辆。当然，工程机械300还可以是其它类型的设备。
本发明限定的方案中：
1、采用双层壳体110结构(内胆)，减小混合器温降，降低排气与外部环境空气的对流换热，提升尿素分解速率；
2、混合器采用三级混合器，增加进气端混合器的通流面积，减小混合器产生的背压。三类混合器根据喷雾方向串联布置，共36个均匀分布的通气位置。
3、采用第一混合器141，适应尿素喷雾形状，改善进气端的气流方向。
4、采用第二混合器142，用于分担第一混合器141的进气流量，有效降低背压。
5、采用第三混合器143，用于增加直管壁面附近的气流流速(由于尿素喷雾为实心锥形喷雾，所以在通过直管时，尿素喷雾会大量附壁产生液膜)。
6、增加了设有环形槽的隔板120，在对整体内部结构起固定支撑作用的同时，降低传统隔板120造成的压力损失，改善内壳160的壁面流速。
7、对第三扇叶172的形状进行调整，使相邻扇叶之间的框架宽度尺寸相等保持均匀，防止应力集中造成的结构失效；
8、扰流板171在保证基本的等宽框架的同时，充分利用剩余板材的面积，冲压成旋转对称形扇叶片，相比于其它类似结构背压更小。
根据本发明的后处理混合器结构、发动机和工程机械的实施例，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。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

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(1414)与所述第一混合腔(1412)连通，所述第二开口(1414)与所述混合管(144)连通；
多个第一扇叶(1415)，设于所述第一本体(1411)。
5.根据权利要求3或4所述的后处理混合器结构(100)，其特征在于，所述混合组件(140)还包括：
第二混合器(142)，所述第二混合器(142)呈圆柱型，所述第二混合器(142)的一端与所述大端连通，所述第二混合器(142)的另一端与所述混合管(144)连通。
6.根据权利要求5所述的后处理混合器结构(100)，其特征在于，所述第二混合器(142)包括：
第二本体(1421)，所述第二本体(1421)内设有第二混合腔，所述第二混合腔的一端与所述大端连通，另一端与所述混合管(144)连通；
多个第二扇叶(1422)，设于所述第二本体(1421)。
7.根据权利要求5或6所述的后处理混合器结构(100)，其特征在于，所述混合组件(140)还包括：
第三混合器(143)，所述第三混合器(143)具有多个分流腔(1431)，所述第三混合器(143)的一端与所述第二混合器(142)连接，所述第三混合器(143)的另一端与所述混合管(144)连接。
8.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，所述扰流结构(170)包括：
扰流板(171)，设于所述第三腔(150)，所述扰流板(171)与所述内壳(160)连接；
多个第三扇叶(172)，设于所述扰流板(171)，相邻两个所述第三扇叶(172)的间距相同。
9.一种发动机，其特征在于，包括：
如权利要求1至8中任一项所述的后处理混合器结构(100)。
10.一种工程机械(300)，其特征在于，包括：
底盘(310)；
如权利要求1至8中任一项所述的后处理混合器结构(100)，设于所述底盘(310)；或
如权利要求9所述的发动机(200)，设于所述底盘(310)。
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