CN210289882U - 一种集成一字型国六后处理器总成 - Google Patents

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朱光贞
王科星
邢喜春
朱宏志
黄凯
李会
龙远
刘守顺
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Abstract

本实用新型是一种集成一字型国六后处理器总成。包括进气单元、DOC单元、DPF单元、混合器单元、SCR单元、ASC单元、降噪及出气单元；发动机排气从进气单元的一端的进气口进入；DOC单元的一端固定在进气单元另一端的外壳体上；DPF单元的一端通过平卡箍固定在DOC单元另一端的外壳体上，另一端通过V型卡箍固定在混合器单元一端的法兰上；混合器单元的另一端与SCR单元一端的壳体焊接；SCR单元另一端的壳体与ASC单元一端的壳体焊接；ASC单元另一端的壳体与降噪及出气单元的一端焊接；降噪及出气单元的另一端为出气口。本实用新型将DOC、DPF、集成尿素喷嘴的SCR混合器、SCR、ASC、消声结构集成在一起，可同时实现降低颗粒物、氮氧化合物排放。

Description

一种集成一字型国六后处理器总成
技术领域
本实用新型属于重型商务车技术领域，具体的说是一种集成一字型国六后处理器总成。
背景技术
柴油机的污染物包括排气污染物及排气噪声。排气污染物主要包括PM及NOx。国六阶段的排放法规中排气污染物的限值与国四、国五阶段排放法规相比，柴油机氮氧化物的限值降低80％。对目前采用的尿素喷射的混合均匀性提出了更高的要求。同时增加了对颗粒物的数量及质量的限制要求。在发动机机内很难同时降低上述两种排气污染物达到国六排放法规的要求，故在选择催化还原后处理器(SCR)的基础上同时还要加装柴油颗粒过滤器 (DPF)。使发动机的两种排气污染物都满足国六阶段的排放法规要求。同时排气噪声也需满足噪声法规。
国六阶段柴油发动机的排气后处理装置主要有五类：(1)柴油氧化催化后处理器(DOC)、(2)DPF、(3)集成尿素喷嘴的SCR混合器、(4)选择催化还原后处理器(SCR)、 (5)氨氧化催化后处理器(ASC)。
查询之前筒形后处理器专利主要是1—国四或国五产品；2—后处理单元少；3—转化效率不高于80％；4—插入损失低于15dB(A)；5—结构多采用V型卡箍连接。
满足国六的排放法规的后处理器总成的结构设计，需在集成以上五部分的同时需要能根据不同技术路线灵活调整各部分的前后顺序。并考虑整车布置空间、模块化、尿素混合均匀性及降噪要求。同时要降低制造工艺难度及总成成本，增加产品的市场竞争力。
发明内容
本实用新型提供了一种将DOC、DPF、集成尿素喷嘴的SCR混合器、SCR、ASC、消声结构集成在一起，可同时实现降低颗粒物、氮氧化合物排放及发动机噪声的集成一字型国六后处理器总成，解决了现有后处理器总成存在的上述问题。
本实用新型技术方案结合附图说明如下：
一种集成一字型国六后处理器总成，该总成包括进气单元1、DOC单元2、DPF单元3、混合器单元4、SCR单元5、ASC单元6、降噪及出气单元7；发动机排气从进气单元1的一端的进气口进入；所述DOC单元2的一端固定在进气单元1另一端的外壳体上；所述 DPF单元3的一端通过平卡箍8固定在DOC单元2另一端的外壳体上，另一端通过V型卡箍9固定在混合器单元4一端的法兰上；所述混合器单元4的另一端与SCR单元5一端的壳体焊接；所述SCR单元5另一端的壳体与ASC单元6一端的壳体焊接；所述ASC单元6另一端的壳体与降噪及出气单元7的一端焊接；所述降噪及出气单元7的另一端为出气口。
所述进气单元1为焊接壳体，其上设置有安装温度传感器的温度传感器座，内部为多孔板结构。
所述DPF单元3的前端焊接有安装温度传感器的温度传感器座，DPF单元3的前、后端分别焊接有一个安装压力传感器的压力传感器座。
所述混合器单元4由法兰与混合结构焊接而成，其中混合结构为多块带孔挡板组成的迷宫式腔体结构，腔体外壳为双层壳体焊接的保温及消声结构；所述混合器单元4上焊接尿素喷嘴座，内焊接有混合器旋流片及中间管，中间管为多孔结构。
所述ASC单元6上焊接有安装氮氧传感器的氮氧传感器座。
所述降噪及出气单元7由壳体和设置在壳体内的多孔管和与多孔管焊接的出气法兰组成；所述壳体上焊接有安装PM传感器的PM传感器座；所述壳体采用针刺玻璃纤维作为吸声材料。
所述DOC单元2由衬垫将氧化型涂层的载体固定在外壳内，并提供支撑力。
所述SCR单元5由衬垫将还原型涂层的载体固定在外壳内，并提供支撑力。
本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型是一种可同时实现降低颗粒物、氮氧化合物排放及发动机噪声，并具备足够的市场竞争力的装置；
2、本实用新型各单元可以根据不同技术路线灵活调整前后顺序；
3、本实用新型采用了DPF及高效尿素混合结构，使转化效率达到95％以上；
4、本实用新型排气流经各后处理单元及混合器、多孔板，充分利用消声容积，使得插入损失大于25dB(A)；
5、本实用新型封装结构采用V型+平卡箍，具有安装灵活方便，可补偿安装误差等优点。
附图说明
图1为本实用新型的外形结构示意图；
图2为本实用新型的内部结构示意图。
具体实施方式
参阅图1、图2，本实用新型是一种可实现降低PM、NOx排放及排气噪声的装置，外形为一字形筒式串联结构，发动机废气从进气单元1进入后处理器总成并沿串联结构依次通过DOC单元2、DPF单元3、混合器单元4、SCR单元5、ASC单元6、降噪及出气单元7后排入大气中。每个单元实现不同的功能，进气单元1和各后处理单元也可同时起到降噪的功能。
参阅图1、图2，进气单元1连接方式为法兰连接，并布置有温度传感器座，内部为多孔板结构，侧面焊接壳体组成，引导废气均匀进入DOC单元2。
DOC单元2主体为DOC，通过载体衬垫将载体固定在进气口单元1外壳上。DOC单元2后串联DPF单元3，同样通过载体衬垫将DPF载体固定在DPF单元3外壳上，由于DPF载体需要定期拆下维护，故通过平卡箍8和V型卡箍9将单独焊接的DPF单元3固定在DOC单元2的壳体与混合器单元4的法兰之间。DPF单元3前焊接有温度传感器座，DPF单元前后各有一个压力传感器座。
混合器单元4由法兰与混合结构焊接而成，腔体为双层壳体焊接的保温及消声结构。混合器单元4与SCR单元5焊接在一起，其上焊接尿素喷嘴座，内部焊接双层板结构，可以起到很好的保温效果。混合器内焊接有混合器旋流片及中间管，中间管为多孔结构。尿素混合长度260mm，尿素及气体混合物在混合器内所经过的距离可达260mm，可保证由尿素喷嘴喷入的尿素水溶液充分水解为NH3。
充分水解的NH3与气流充分混合均匀的流向SCR单元5。其中的SCR载体与ASC单元6中的ASC载体串联并分别通过载体衬垫与壳体焊接为总成，壳体总成再与出气口单元7焊接在一起。其上焊接有氮氧传感器座。出气口单元由多孔管、PM传感器座及出气法兰焊接为小总成，再与SCR单元5与ASC单元6的外壳总成焊接在一起形成完整的集成一字形国六后处理器总成。
由于总成外形为一字形串联筒型结构，总成的直径、长度尺寸都较小，且直径、长度尺寸较平均，适于布置在车架侧面，甚至在布置空间困难时可以采用斜置形式。可以在节省整车车架侧面的布置空间的同时，也保证后处理器具备足够的有效容积。
所述DOC单元2由衬垫将氧化型涂层的载体固定在外壳内，并提供支撑力。
所述SCR单元5由衬垫将还原型涂层的载体固定在外壳内，并提供支撑力。
本实用新型专利的可实现降低排放及发动机噪声的装置，结构紧凑、简单、对称，各后处理单元可以灵活调整前后顺序及长度，可适应不同技术路线的要求。用一字形结构布置混合器单元，大大节省了空间。两侧端盖、吸声板相同，导流腔单元也可采用一套冲压模具，进排气管的卷制模具也可以通用，零件种类少，加工制造工艺简单，生产效率高。
本实用新型专利的可实现降低PM、NOx排放及发动机噪声的装置。DPF单元布置在总成外侧，并通过平卡箍加V型卡箍与总成相连。方便拆卸和维护，又可以补偿制造误差。总成集成了尿素喷嘴和混合器，集成混合器单元内部有双层多孔管结构及旋流片，混合长度260mm，可保证气流温度，大大提升尿素水溶液的NH3水解率，大大降低尿素结晶风险。
本实用新型专利的可实现降低排放及发动机噪声的装置，可以自由调整后处理单元的前后排列方式，适用于不同的后处理技术路线。零件通用性好，加工制造工艺简单，整车布置方便，总成可靠性好，具备转化效率高、降噪能力强、背压小、集成度高、布置紧凑、灵活可变的特点，具有很强的市场竞争力。

Claims (8)

1.一种集成一字型国六后处理器总成，其特征在于，该总成包括进气单元(1)、DOC单元(2)、DPF单元(3)、混合器单元(4)、SCR单元(5)、ASC单元(6)、降噪及出气单元(7)；发动机排气从进气单元(1)的一端的进气口进入；所述DOC单元(2)的一端固定在进气单元(1)另一端的外壳体上；所述DPF单元(3)的一端通过平卡箍(8)固定在DOC单元(2)另一端的外壳体上，另一端通过V型卡箍(9)固定在混合器单元(4)一端的法兰上；所述混合器单元(4)的另一端与SCR单元(5)一端的壳体焊接；所述SCR单元(5)另一端的壳体与ASC单元(6)一端的壳体焊接；所述ASC单元(6)另一端的壳体与降噪及出气单元(7)的一端焊接；所述降噪及出气单元(7)的另一端为出气口。
2.根据权利要求1所述一种集成一字型国六后处理器总成，其特征在于，所述进气单元(1)为焊接壳体，其上设置有安装温度传感器的温度传感器座，内部为多孔板结构。
3.根据权利要求1所述一种集成一字型国六后处理器总成，其特征在于，所述DPF单元(3)的前端焊接有安装温度传感器的温度传感器座，DPF单元(3)的前、后端分别焊接有一个安装压力传感器的压力传感器座。
4.根据权利要求1所述一种集成一字型国六后处理器总成，其特征在于，所述混合器单元(4)由法兰与混合结构焊接而成，其中混合结构为多块带孔挡板组成的迷宫式腔体结构，腔体外壳为双层壳体焊接的保温及消声结构；所述混合器单元(4)上焊接尿素喷嘴座，内焊接有混合器旋流片及中间管，中间管为多孔结构。
5.根据权利要求1所述一种集成一字型国六后处理器总成，其特征在于，所述ASC单元(6)上焊接有安装氮氧传感器的氮氧传感器座。
6.根据权利要求1所述一种集成一字型国六后处理器总成，其特征在于，所述降噪及出气单元(7)由壳体和设置在壳体内的多孔管和与多孔管焊接的出气法兰组成；所述壳体上焊接有安装PM传感器的PM传感器座；所述壳体采用针刺玻璃纤维作为吸声材料。
7.根据权利要求1所述一种集成一字型国六后处理器总成，其特征在于，所述DOC单元(2)由衬垫将氧化型涂层的载体固定在外壳内，并提供支撑力。
8.根据权利要求1所述一种集成一字型国六后处理器总成，其特征在于，所述SCR单元(5)由衬垫将还原型涂层的载体固定在外壳内，并提供支撑力。
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