廢氣處理燃燒器和混合器系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于處理廢氣氣體的系統(tǒng)。更具體地，描述了一種廢氣后處理燃燒器和混合器系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]本節(jié)提供涉及本發(fā)明的背景信息，該背景信息不一定為現有技術。
[0003]為了試圖在內燃機運行期間減少排放到大氣中的Ν0#Ρ顆粒物的量，已開發(fā)了大量的廢氣后處理裝置。當進行柴油燃燒工序時，尤其需要廢氣后處理系統(tǒng)。用于柴油發(fā)動機廢氣的典型的后處理系統(tǒng)可包括一個或多個柴油顆粒過濾器(DPF)、選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)、碳氫化合物(HC)噴射器和柴油氧化催化劑(DOC)。
[0004]在發(fā)動機運行期間，DPF阻擋由發(fā)動機排出的煙塵，并且減少顆粒物(PM)的排放。隨著時間的推移，DPF變得被充滿且開始阻塞。為了正常運行，需要周期性的再生或氧化在DPF中被阻擋的煙塵。要再生DPF，在廢氣流中需要相對高的廢氣溫度結合充足的氧氣，以氧化在過濾器中被阻擋的煙塵。
[0005]DOC通常被使用于產生熱量，以再生充滿煙塵的DPF。當碳氫化合物(HC)在特定的點火溫度或高于特定的點火溫度下被噴灑于DOC時，HC將氧化。該反應高度放熱，并且在點火期間廢氣氣體被加熱。被加熱的廢氣氣體被使用于再生DPF。
[0006]然而，在許多發(fā)動機運行的條件下，要達到大約300°C的DOC點火溫度，廢氣還不夠熱。如此，DPF再生不會被動地出現。更進一步，NOx吸附器和選擇性催化還原系統(tǒng)通常需要最小廢氣溫度，以正常運行。因此，可設置燃燒器，以在多種后處理裝置的上游將廢氣流加熱到適合的溫度，以有助于后處理裝置的再生和高效運行。雖然在過去燃燒器已經與廢氣處理系統(tǒng)相關，但有益的是，提供一種改進的燃燒器和混合器系統(tǒng)，以提供在極低的溫度下的改進的點火、在廢氣和燃燒器之間的改進的熱傳遞、改進的燃油效率和/或能源使用以及穩(wěn)健的使用壽命。

【發(fā)明內容】

[0007]本節(jié)提供本發(fā)明的總體概述，并且不是其全部范圍或其所有特征的全面的公開。
[0008]在一種形式中，本發(fā)明提供了一種廢氣后處理系統(tǒng)，其可包括第一外殼和燃燒器。第一外殼可包括第一室和第二室。第一室可包括接收來自發(fā)動機的廢氣氣體的廢氣氣體入口。第二室可接收來自第一室的廢氣氣體，并且包括廢氣氣體出口。燃燒器可包括第二外殼和被置于第二外殼中的燃燒室。第二外殼可至少部分地被置于第一室中。燃燒器可將加熱的氣體供應到第二室。燃燒器中的加熱的氣體可與第一室中的廢氣氣體流體隔離。第二外殼可與第一室中的廢氣氣體呈熱傳遞關系。
[0009]在另一種形式中，本發(fā)明提供了一種廢氣后處理系統(tǒng)，其可包括第一外殼、第一擴壓器和燃燒器。第一外殼可包括限定第一室和第二室的管狀體部。第一室可包括接收來自發(fā)動機的廢氣氣體的入口。第二室可與第一室流體連通，并且可包括將廢氣氣體排到后處理裝置的上游的出口。第一擴壓器可被置于管狀體部中，并且可限定第一室的出口和第二室的入口。燃燒器可包括第二外殼和置于第二外殼中的燃燒室。第二外殼可至少部分地被置于第一室中。燃燒器可將加熱的氣體供應到第二室。第二外殼可與第一室中的廢氣氣體呈熱傳遞關系。
[0010]在再一種形式中，本發(fā)明提供了一種廢氣后處理系統(tǒng)，其可包括第一和第二管狀體部以及燃燒器。第一管狀體部可具有第一縱軸線，并且限定接收來自發(fā)動機的廢氣氣體的第一室，并且將廢氣氣體排到后處理裝置的上游。第二管狀體部可從第一管狀體部向外延伸，并且可限定通往室的入口。第二管狀體部可具有第二縱軸線，第二縱軸線相對于第一縱軸線傾斜且不與第一縱軸線交叉。燃燒器可包括外殼和被置于外殼中的燃燒室。外殼可至少部分地被置于室中。燃燒器可將加熱的氣體供應到第一管狀體部。外殼可與在室中的廢氣氣體呈熱傳遞關系。
[0011]進一步的適用領域將通過在此提供的描述變得顯而易見。本
【發(fā)明內容】
中的描述和具體示例目的僅在于說明，而不旨在限制本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0012]在此描述的附圖僅作為所選實施方式而非所有可行實施的說明用途，并且不旨在限制本發(fā)明的范圍。
[0013]圖1是發(fā)動機和根據本發(fā)明的原理的廢氣后處理系統(tǒng)的示意圖；
[0014]圖2是圖1的廢氣后處理系統(tǒng)的燃燒器的立體視圖；
[0015]圖3是燃燒器的分解立體視圖；
[0016]圖4是燃燒器的立體剖視圖；
[0017]圖5是燃燒器的剖視圖；
[0018]圖6是燃燒器的噴嘴組件的立體視圖；
[0019]圖7是沿圖6的線7-7所取的噴嘴組件的剖視圖；
[0020]圖8是沿圖6的線8-8所取的噴嘴組件的剖視圖；
[0021]圖9是沿圖6的線9-9所取的噴嘴組件的剖視圖；
[0022]圖10是示出了燃燒器的火焰?zhèn)鞲衅鞯牟僮鞯牧鞒虉D；
[0023]圖11是被安裝在根據本發(fā)明的原理的混合器外殼中的燃燒器的剖視圖；
[0024]圖12是圖11的燃燒器和混合器外殼的立體剖視圖；并且
[0025]圖13是圖11的混合器外殼的側視圖。
[0026]遍及附圖的多個視圖，相應的附圖標記表示相應的部分。
【具體實施方式】
[0027]將參考附圖更全面的描述示例實施方式。
[0028]提供示例實施方式，以便本發(fā)明是詳盡的且全面地將范圍傳達給本領域的技術人員。闡述了許多具體的細節(jié)，諸如特定的部件、裝置以及方法的示例，以提供本發(fā)明的實施方式的全面理解。對于本領域的技術人員將顯而易見的是，具體的細節(jié)不需要被采用，示例實施方式可以多種不同的形式被實施，并且實施方式都不應該被理解為限制了本發(fā)明的范圍。在某些示例實施方式中，不會詳細的描述眾所周知的工序、眾所周知的裝置結構和眾所周知的技術。
[0029]本文使用的術語的目的僅在于描述特定的示例實施方式，并且不旨在進行限制。如本文所使用的，除非上下文明確的指出，不然單數形式“一”、“一個”和“該”也可能旨在包括復數形式。術語“包含”、“含有”、“包括”、“具有”是開放式的，并且因此說明了所表示的特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組合的存在或增加。除非具體確定為執(zhí)行的順序，否則本文所描述的方法步驟、工序和操作不被理解為它們必須需要以所討論或示出的特定的順序來執(zhí)行。還應該理解的是，可采用額外的或可選的步驟。
[0030]當元件或層被稱為在另一元件或層“上”、“接合到”或“連接到”或“耦合到”另一元件或層時，該元件或層可直接在另一元件或層上或直接接合到、連接到或親合到另一元件或層上，或可存在中間元件或層。相反地，當元件被稱為“直接”在另一元件或層“上”、“直接接合到”、“直接連接到”或“直接耦合到”另一元件或層時，可能沒有中間元件或層存在。應該以相同的方式來解釋使用于描述元件之間的關系的其他詞匯(例如“之間”與“直接地在之間”，“相鄰”與“直接相鄰”等)。如本文所使用的，術語“和/或”包括相關的列出的項的一個或多個的任何及所有組合。
[0031]盡管在本文中術語第一、第二、第三等可被使用于描述多種元件、部件、區(qū)域、層和/或段，這些元件、部件、區(qū)域、層和/或段不應該被這些術語限制。這些術語僅可被使用于將一個元件、部件、區(qū)域、層或段和另一個元件、層或段區(qū)分開。除非由上下文明確地指出，否則當本文中使用諸如“第一”、“第二”和其他數字術語時并不表示序列或順序。從而，在不背離示例實施方式的教導的情況下，下面所討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或段可被命名為第二元件、部件、區(qū)域、層或段。
[0032]諸如“內”、“外”、“下方”、“下面”、“下”、“上方”、“上”等空間相關的術語可在本文中被使用于簡化描述，以描述如圖中所示的一個元件或特征與另一個元件或特征的關系?？臻g相關的術語可旨在涵蓋除了附圖所描繪的方位以外的、使用或操作中的裝置的不同方位。例如，如果顛倒在圖中的裝置，被描述為在其他元件或特征“下面”或“下方”的元件則應該被定向為在其他元件或特征的“上面”。從而，示例術語“下面”能同時涵蓋上面的方位和下面的方位。裝置可被不同的定向(旋轉90度或處于其他方位)，并且相應地理解在本文中使用的空間相關的描述信息。
[0033]圖1示出了廢氣氣體后處理系統(tǒng)10，其用于處理從示例發(fā)動機12輸出到主廢氣通路14的