CN210217875U - 一种尾气后处理装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及尾气后处理技术领域，具体公开了一种尾气后处理装置及汽车，该尾气后处理装置包括沿第一方向依次连通的进气单元、DOC单元、DPF单元，沿第二方向延伸的导流混合单元，与导流混合单元连通且沿第三方向延伸的出气单元，集成于出气单元的进气口端的SCR单元，以及涂覆于SCR单元中的SCR载体上的ASC涂层；导流混合单元用于将尾气和尿素溶液混合，导流混合单元分别与DPF单元的排气口以及出气单元的进气口连通；第一方向平行于第三方向且垂直于第二方向，DPF单元和出气单元位均于导流混合单元的同一侧尾气处理装置整体呈U形排布，能够有效减小整车安装时所需的长度尺寸。汽车包括上述尾气后处理装置。

Description

一种尾气后处理装置及汽车

技术领域

本实用新型涉及尾气后处理技术领域，尤其涉及一种尾气后处理装置及汽车。

背景技术

随着国六排放的提出，柴油机尾气排放迎来了更高的排放要求。而广泛采用满足国六排放的尾气后处理装置由DOC(Diesel Oxidation Catalyst，氧化催化器)-DPF(Diesel Particulate Filter，柴油颗粒捕集器)-SCR(Selective CatalyticReductiong，选择催化还原器)-ASC(Ammonia Slip Catalyst，氨氧化催化器)这四个部分组成(柴油氧化催化器-柴油颗粒捕集器-选择催化还原器-氨氧化催化器)，通过这四个单元，可以将柴油机排放中的碳氢化合物、氮氧化合物、颗粒物、一氧化碳，以及SCR由于尿素喷射产生的氨气等有害污染物除去，获得洁净的尾气。

DOC，通过涂覆贵金属材料催化剂，降低碳氢化合物的化学反应活性能，能够以较低的尾气温度下，将碳氢化合物氧化成二氧化碳和水。DPF，内部由大量多孔介质组成。含有颗粒的尾气流经多孔介质后，通过惯性、拦截、布朗等捕集机理将颗粒物拦截下来。SCR，通过入口喷射尿素水溶液热解形成氨气，在催化剂中与氮氧化物反应，将尾气中氮氧化物除去。ASC，主要用于柴油车，目的在于氧化车用尿素还原氮的氧化物过程中泄漏出来的氨气，使其变为氮气。

目前尾气后处理装置通常采用直线型布置，这使得轴向很长，不利用柴油机上的空间安排。此外，ASC需要单独设置ASC模块进行布置，导致整体结构不紧凑。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种尾气后处理装置，以解决现有技术中尾气后处理装置通常采用直线型布置，这使得轴向很长，不利用柴油机上的空间安排的问题。

一方面，本实用新型提供一种尾气后处理装置，该尾气后处理装置包括沿第一方向依次连通的进气单元、DOC单元、DPF单元，沿第二方向延伸的导流混合单元，与所述导流混合单元连通且沿第三方向延伸的出气单元，集成于所述出气单元的进气口端的SCR单元，以及涂覆于所述SCR单元中的SCR载体上的ASC涂层；

所述导流混合单元用于将尾气和尿素溶液混合，所述导流混合单元分别与所述DPF单元的排气口以及所述出气单元的进气口连通；

所述第一方向平行于所述第三方向，且所述第一方向垂直于所述第二方向所述DPF单元和所述出气单元位均于所述导流混合单元的同一侧。

作为优选，所述DPF单元与所述DOC单元可拆卸连接，所述DPF单元与所述导流混合单元可拆卸连接。

作为优选，所述导流混合单元包括导流单元以及设置于所述导流单元的导流腔内的混合单元，所述混合单元上集成有尿素喷嘴安装座，所述混合单元将所述导流腔分隔为前腔和后腔，所述混合单元的两端均与所述导流腔连通。

作为优选，所述导流单元包括导流壳体，位于所述导流壳体内的内胆，以及填充于所述导流壳体和所述内胆之间的间隙内的隔热材料，所述内胆围设成所述导流腔，所述混合单元安装于所述内胆内。

作为优选，所述内胆上设有第一温度传感器安装座和第一压力传感器安装座。

作为优选，所述混合单元包括沿尾气的流通方向依次设置的第一腔体、第二腔体和第三腔体，设置于所述第一腔体内的旋流片，以及设置于所述第三腔体内的中心管，所述第一腔体和所述第三腔体均和所述导流腔连通，所述中心管的管壁上均布有多个通孔，所述中心管的一端与所述第二腔体连通，所述中心管的另一端封堵且位于所述第三腔体内，所述尿素喷嘴安装座设置于所述第二腔体的腔壁上。

作为优选，所述进气单元包括内进气壳体和外进气壳体，所述外进气壳体罩设于所述内进气壳体，所述内进气壳体和所述外进气壳体之间设置有保温材料，所述内进气壳体内设有进气腔，所述进气腔的第一端用于和发动机的尾气管道连接，所述进气腔的第二端用于和所述DOC单元连接。

作为优选，所述DPF单元包括DPF壳体，以及设置于所述DPF壳体内的DPF载体，所述DPF壳体的一端与所述DOC单元连接，所述DPF壳体的另一端与所述导流混合单元连接。

作为优选，所述DPF壳体上在靠近所述DPF壳体与所述DOC单元的连接处设置有第二温度传感器安装座和第二压力传感器安装座。

另一方面，本实用新型提供一种汽车，包括上述任一方案中的尾气后处理装置。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种尾气后处理装置，该尾气后处理装置包括进气单元、DOC单元、DPF单元、导流混合单元、出气单元和SCR单元。其中，进气单元、DOC单元和DPF单元沿第一方向依次连通。导流混合单元沿第二方向延伸，导流混合单元分别与DPF单元的排气口以及出气单元的进气口连通，导流混合单元用于将尾气和尿素溶液混合。出气单元沿第三方向延伸，第一方向平行于第三方向，且第一方向垂直于第二方向，DPF单元和出气单元位均于导流混合单元的同一侧。SCR单元集成于出气单元的进气口端。SCR单元中的SCR载体上涂覆有ASC涂层。该尾气处理装置整体呈U形排布，相比现有技术中的直线型布置，能够有效减小尾气处理装置轴向方向的所需的安装尺寸；将导流混合单元同时集成有混合尾气和尿素的作用以及对混合后气体进行导流的作用，并且SCR单元和排气单元集成，ASC部分通过在SCR的载体上涂覆ASC涂层实现，便于尾气处理装置结构的精简。

附图说明

图1为本实用新型实施例中尾气后处理装置的分解示图；

图2为本实用新型实施例中尾气后处理装置的结构示意图一(图中箭头代表尾气流向)；

图3为本实用新型实施例中尾气后处理装置的结构示意图二。

图中：

1、进气单元；2、DOC单元；3、DPF单元；4、导流单元；5、混合单元；6、出气单元；7、V型卡箍。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～3所示，本实施例提供一种尾气后处理装置，该尾气后处理装置包括进气单元1、DOC单元2、DPF单元3、导流混合单元、出气单元6和SCR单元。其中，进气单元1、DOC单元2和DPF单元3沿第一方向依次连通。导流混合单元沿第二方向延伸，导流混合单元分别与DPF单元3的排气口以及出气单元6的进气口连通，导流混合单元用于将尾气和尿素溶液混合。出气单元6沿第三方向延伸，第一方向平行于第三方向，且第一方向垂直于第二方向，从而该尾气处理装置整体呈U形排布，DPF单元3和出气单元6均位于导流混合单元的同一侧。SCR单元集成于出气单元6的进气口端。SCR单元中的SCR载体上涂覆有ASC涂层。其中，SCR载体的具体结构在下文有详细描述。

本实施例的尾气处理装置整体呈U形排布，相比现有技术中的直线型布置，能够有效减小尾气处理装置轴向方向的所需的安装尺寸，特别适用于在国六双前轴车型中，于一轴和二轴之间布置尾气处理装置的情况。同时，将导流混合单元同时集成有混合尾气和尿素的作用以及对混合后气体进行导流的作用，并且SCR单元和排气单元集成，ASC部分通过在SCR的载体上涂覆ASC涂层实现，便于尾气处理装置结构的精简。

进气单元1包括内进气壳体和外进气壳体，外进气壳体罩设于内进气壳体，并且外进气壳体和内进气壳体设置成双层壳体结构，内进气壳体和外进气壳体之间填充保温材料，保温材料可以为陶瓷纤维毡。内进气壳体内设有流通气体的进气腔，内进气壳体位于进气腔的第一端设有连接法兰，连接法兰用于和发动机的尾气管道连接，内进气壳体位于进气腔的第二端与DOC单元2连接。发动机尾气进入进气腔后进入到DOC单元2。

可选地，进气单元1还包括多孔板，该多孔板设置于进气腔中，多孔板上设有均布有多个进气通孔，该多孔板将进气腔分割为第一进气腔和第二进气腔，第一进气腔和第二进气腔通过进气通孔连通，并且第一进气腔用于和发动机的尾气管道连接，第二进气腔用于和DOC单元2连接，通过设置多孔板，可以对从发动机尾气管道进入的尾气进行稳压。

可选地，进气壳体上设有第三温度传感器安装座，第三温度传感器安装座用于安装检测进气壳体内尾气温度的温度传感器。

DOC单元2包括DOC壳体和设置于DOC壳体内的DOC载体。具体地，DOC载体通过衬垫固定于DOC壳体内，DOC壳体和进气壳体通过焊接连接。DOC载体用于设置DOC部分的催化剂。

DPF单元3包括DPF壳体，以及设置于DPF壳体内的DPF载体，DPF壳体的一端与DOC单元2连接，DPF壳体的另一端与导流混合单元连接。DPF载体用于设置DPF部分的催化剂。

可选地，DPF壳体在靠近DPF壳体与DOC单元2的连接处设置有第二温度传感器安装座和第二压力传感器安装座。第二温度传感器安装座用于安装检测DPF壳体进气口处尾气温度的温度传感器，第二压力传感器安装座用于安装检测DPF壳体进气口处尾气压力的压力传感器。

可选地，DPF单元3与DOC单元2可拆卸连接，DPF单元3与导流混合单元可拆卸连接。本实施例中，DPF单元3和DOC单元2，以及DPF单元3和导流混合单元均通过V型卡箍7连接，便于拆装。在其他实施例中，DPF单元3和DOC单元2，以及DPF单元3和导流混合单元也可以通过法兰连接。

可选地，导流混合单元包括导流单元4以及设置于导流单元4的导流腔内的混合单元5，混合单元5上集成有尿素喷嘴安装座，尿素喷嘴安装座用于安装尿素喷嘴，尿素喷嘴用于向混合单元5中喷射尿素溶液，从而流过混合单元5的尾气能够和尿素容易混合，混合单元5的两端(即混合单元5的进气口和排气口)均与导流腔连通。

可选地，导流单元4包括导流壳体、内胆和保温材料。内胆位于导流壳体内，并且内胆围设成导流腔，内胆和导流壳体之间设有间隙，吸声材料填充于间隙中，混合单元5安装于内胆内。导流壳体在前腔的进口端还焊接有法兰，V型卡箍7将DPF壳体固定在法兰的外周上。本实施例中，内胆和导流壳体焊接。通过在内胆和导流壳体之间设置保温材料能够有效保温。并且通过将导流单元4设置为双层壳体结构，也能进一步起到较好的保温作用。保温材料可以为陶瓷纤维毡。

可选地，内胆上设有第一温度传感器安装座和第一压力传感器安装座。第一温度传感器安装座用于安装检测内胆内尾气温度的温度传感器，第一压力传感器安装座用于安装检测内胆内尾气压力的压力传感器。

可选地，混合单元5包括混合壳体，沿尾气的流通方向，混合壳体包括依次连接的第一腔体、第二腔体和第三腔体，混合单元5还包括设置于第一腔体内的旋流片，以及设置于第三腔体内的中心管。第一腔体和第三腔体均和导流腔连通，中心管的管壁上均布有多个通孔，中心管的一端与第二腔体连通，中心管的另一端封堵且位于第三腔体内，尿素喷嘴安装座设置于第二腔体的腔壁上。本实施例中，混合壳体与导流壳体焊接。旋流片用于将经过的尾气产生旋流，旋流片为现有技术，在此不再赘述。中心管用于促进尾气和尿素混合物进一步充分混合。本实施例中，混合单元5集成于导流单元内部，能够通过导流单元内部的气流对其进行保温，可大大提升尿素水溶液的水解率，从而降低尿素消耗量和尿素结晶的风险。

本实施例中，尾气经导流单元4的后腔引导至SCR单元，并经SCR载体后进入到出气单元6，从出气单元6排入大气中。出气单元6为多孔管结构，用于进一步进行降噪，其排气端设有出气法兰，出气法兰与多孔管焊接。SCR单元包括SCR壳体以及SCR载体，SCR载体通过衬垫固定于SCR壳体上，SCR壳体焊接于多孔管的进气端。SCR载体用于设置SCR部分的催化剂，并且在SCR载体的尾端设置ASC涂层。本实施例中，DOC载体、DPF载体、SCR载体均为蜂窝孔结构，尾气可直接通过。

本实施例还提供一种汽车，包括上述方案中的尾气后处理装置。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种尾气后处理装置，其特征在于，包括：沿第一方向依次连通的进气单元(1)、DOC单元(2)、DPF单元(3)，沿第二方向延伸的导流混合单元，与所述导流混合单元连通且沿第三方向延伸的出气单元(6)，集成于所述出气单元(6)的进气口端的SCR单元，以及涂覆于所述SCR单元中的SCR载体上的ASC涂层；

所述导流混合单元用于将尾气和尿素溶液混合，所述导流混合单元分别与所述DPF单元(3)的排气口以及所述出气单元(6)的进气口连通；

所述第一方向平行于所述第三方向，且所述第一方向垂直于所述第二方向，所述DPF单元(3)和所述出气单元(6)位均于所述导流混合单元的同一侧。

2.根据权利要求1所述的尾气后处理装置，其特征在于，所述DPF单元(3)与所述DOC单元(2)可拆卸连接，所述DPF单元(3)与所述导流混合单元(5)可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的尾气后处理装置，其特征在于，所述导流混合单元包括导流单元(4)以及设置于所述导流单元(4)的导流腔内的混合单元(5)，所述混合单元(5)上集成有尿素喷嘴安装座，所述混合单元(5)的两端均与所述导流腔连通。

4.根据权利要求3所述的尾气后处理装置，其特征在于，所述导流单元(4)包括导流壳体，位于所述导流壳体内的内胆，以及填充于所述导流壳体和所述内胆之间的间隙内的隔热材料，所述内胆围设成所述导流腔，所述混合单元(5)安装于所述内胆内。

5.根据权利要求4所述的尾气后处理装置，其特征在于，所述内胆上设有第一温度传感器安装座和第一压力传感器安装座。

6.根据权利要求3所述的尾气后处理装置，其特征在于，所述混合单元(5)包括沿尾气的流通方向依次设置的第一腔体、第二腔体和第三腔体，设置于所述第一腔体内的旋流片，以及设置于所述第三腔体内的中心管，所述第一腔体和所述第三腔体均和所述导流腔连通，所述中心管的管壁上均布有多个通孔，所述中心管的一端与所述第二腔体连通，所述中心管的另一端封堵且位于所述第三腔体内，所述尿素喷嘴安装座设置于所述第二腔体的腔壁上。

7.根据权利要求1所述的尾气后处理装置，其特征在于，所述进气单元(1)包括内进气壳体和外进气壳体，所述外进气壳体罩设于所述内进气壳体，所述内进气壳体和所述外进气壳体之间设置有保温材料，所述内进气壳体内设有进气腔，所述进气腔的第一端用于和发动机的尾气管道连接，所述进气腔的第二端用于和所述DOC单元(2)连接。

8.根据权利要求7所述的尾气后处理装置，其特征在于，所述DPF单元(3)包括DPF壳体，以及设置于所述DPF壳体内的DPF载体，所述DPF壳体的一端与所述DOC单元(2)连接，所述DPF壳体的另一端与所述导流混合单元连接。

9.根据权利要求8所述的尾气后处理装置，其特征在于，所述DPF壳体上在靠近所述DPF壳体与所述DOC单元(2)的连接处设置有第二温度传感器安装座和第二压力传感器安装座。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的尾气后处理装置。

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