用于短混合長度的混合器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開大體涉及一種用于在車輛的排氣處理系統(tǒng)中混合還原劑到排氣流中的混合器。
【背景技術(shù)】
[0002]該排氣處理系統(tǒng)，特別地用于具有柴油發(fā)動機(jī)的車輛，可包括選擇性催化還原(SCR)催化轉(zhuǎn)化器。該SCR催化轉(zhuǎn)化器與還原劑相互作用，還原劑通過被布置在SCR催化轉(zhuǎn)化器的上游的注射器引入排氣流中。在SCR催化轉(zhuǎn)化器中該還原劑在催化劑下與排氣中的氮氧化物相互作用以將排氣中的碳氧化物轉(zhuǎn)化成為氮和水。該還原劑可包括尿素和水的混合物。該排氣處理系統(tǒng)包括混合器，該混合器被布置在還原劑注射器的下游且在SCR催化轉(zhuǎn)化器的上游。該混合器混合和/或蒸發(fā)還原劑進(jìn)入排氣流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—種用于車輛的排氣處理系統(tǒng)的混合器被提供。該混合器包括支撐體部，該支撐體部限定大體矩形的混合腔。該混合腔限定流體流動路徑，該流體流動路徑沿混合器的縱向軸線布置。該混合腔包括下表面，從下表面間隔開且相對的上表面，在下表面和上表面之間延伸的第一側(cè)邊緣表面，和在下表面和上表面之間延伸且與第一側(cè)邊緣表面相對的第二側(cè)邊緣表面。多個第一刀片被布置為單排，且在混合腔的下表面和上表面之間延伸。該第一刀片的單排沿橫向軸線布置。橫向軸線大體垂直地于縱向軸線。第一刀片的每個從上游邊緣以相對于橫向軸線的第一排角度、沿縱向軸線朝向混合腔的第一側(cè)邊緣表面延伸到下游邊緣。多個第二刀片被布置為單排，且在混合腔的下表面和上表面之間延伸。該第二刀片的單排沿橫向軸線布置。第二刀片的每個從上游邊緣以相對于橫向軸線的第二排角度、沿縱向軸線朝向混合腔的第二側(cè)邊緣表面延伸下游邊緣。該第一排角度不同于第二排角度。該第一刀片的單排沿縱向軸線從第二刀片的單排軸向地間隔開一排間距離。
[0004]—種用于處理來自車輛的發(fā)動機(jī)的排氣流的排氣處理系統(tǒng)也被提供。該排氣處理系統(tǒng)包括流動結(jié)構(gòu)，該流動結(jié)構(gòu)限定用于排氣流的流體流動路徑。選擇性催化還原(SCR)催化轉(zhuǎn)化器與用于接收排氣流的流體流動路徑流體連通。注射器在SCR催化轉(zhuǎn)化器的上游與流體流動路徑流體連通。該注射器可操作以將還原劑注入排氣流?；旌掀鞅徊贾迷谧⑸淦鞯南掠吻以赟CR催化轉(zhuǎn)化器的上游。該混合器可操作以混合還原劑和排氣流。該混合器包括支撐體部，該支撐體部在流體流動路徑中限定大體矩形的混合腔。該混合腔沿混合器的縱向軸線布置。該混合腔包括下表面，從下表面間隔開且相對的上表面，在下表面和上表面之間延伸的第一側(cè)邊緣表面，和在下表面和上表面之間延伸且與第一側(cè)邊緣表面相對的第二側(cè)邊緣表面。多個第一刀片被布置為單排，且在混合腔的下表面和上表面之間延伸。該第一刀片的單排沿橫向軸線布置。橫向軸線大體垂直地到縱向軸線。第一刀片的每個從上游邊緣以相對于橫向軸線的第一排角度沿縱向軸線朝向混合腔的第一側(cè)邊緣表面延伸到下游邊緣。多個第二刀片被布置為單排，且在混合腔的下表面和上表面之間延伸。該第二刀片的單排沿橫向軸線布置。第二刀片的每個從上游邊緣以相對于橫向軸線的第二排角度沿縱向軸線朝向混合腔的第二側(cè)邊緣表面延伸到下游邊緣。該第一排角度小于第二排角度。該第一刀片的單排沿縱向軸線從第二刀片的單排軸向地間隔開一排間距離。
[0005]因此，該第一刀片的單排和第二刀片的單排蒸發(fā)還原劑且混合還原劑進(jìn)入排氣流，而且在第二刀片的排的下游造成漩渦流動。該混合器提供了沿縱向軸線的短混合長度和低壓力降，且能便宜地制造。該混合器實(shí)現(xiàn)了進(jìn)入排氣流的高還原劑蒸發(fā)率，其減少沉積且提供了高氮氧化物(NOx)轉(zhuǎn)化率。
[0006]在另一方面本發(fā)明提供了一種用于車輛的排氣處理系統(tǒng)的混合器，所述混合器包括:
[0007]支撐體部，所述支撐體部相對大體矩形混合腔，所述混合腔相對流體流動路徑，所述流體流動路徑沿縱向軸線被布置，其中所述混合腔包括下表面，從下表面間隔開且與下表面相對的上表面，在下表面和上表面之間延伸的第一側(cè)邊緣表面，和在下表面和上表面之間延伸且與第一側(cè)邊緣表面相對的第二側(cè)邊緣表面；
[0008]多個第一刀片，被布置為單排且在混合腔的下表面和上表面之間延伸，其中所述第一刀片的單排沿橫向軸線布置，所述橫向軸線大體垂直于縱向軸線；
[0009]其中，第一刀片的每個從上游邊緣沿縱向軸線以相對于橫向軸線的第一排角度朝向混合腔的第一側(cè)邊緣表面延伸到下游邊緣；
[0010]多個第二刀片，被布置為單排且在混合腔的下表面和上表面之間延伸，其中所述第二刀片的單排沿橫向軸線布置；
[0011]其中，第二刀片的每個從上游邊緣沿縱向軸線以相對于橫向軸線的第二排角度朝向混合腔的第二側(cè)邊緣表面延伸到下游邊緣；
[0012]其中第一刀片的單排沿縱向軸線從第二刀片的單排軸向地間隔開一排間距離；以及
[0013]其中所述第一排角度不同于第二排角度。
[0014]優(yōu)選地，所述排間距離大于5毫米。
[0015]優(yōu)選地，所述第一排角度小于第二排角度。
[0016]優(yōu)選地，多個第一刀片的每個被布置為使得從每個相應(yīng)第一刀片的上游邊緣延伸到下游邊緣的線相對于橫向軸線形成打開側(cè)角度，且相對于橫向軸線形成第一排角度，其中所述打開側(cè)角度和第一排角度是互補(bǔ)的角度，所述打開側(cè)角度是鈍角，且所述第一排角度是銳角。
[0017]優(yōu)選地，多個第二刀片的每個被布置為使得從每個相應(yīng)第二刀片的上游邊緣延伸到下游邊緣的線相對于橫向軸線形成打開側(cè)角度，且相對于橫向軸線形成第二排角度，其中所述打開側(cè)角度和第二排角度是互補(bǔ)的角度，所述打開側(cè)角度是鈍角，且所述第二排角度是銳角。
[0018]優(yōu)選地，在橫向軸線和每個相應(yīng)的第一刀片之間的第一排角度在沿橫向軸線的第一軸向方向打開，在橫向軸線和每個相應(yīng)的第二刀片之間的第二排角度在沿橫向軸線的第二軸向方向打開，其中所述第一軸向方向與第二軸向方向相反。
[0019]優(yōu)選地，所述第一排角度在35°和60°之間，且第二排角度在35°和60°之間。
[0020]優(yōu)選地，所述第一排角度等于45°，且第二排角度等于50°。
[0021]優(yōu)選地，所述多個第一刀片的每個包括第一刀片長度，所述第一刀片長度在相應(yīng)的第一刀片的上游邊緣和下游邊緣之間被測量，且所述的多個第二刀片的每個包括第二刀片長度，所述第二刀片長度在相應(yīng)的第二刀片的上游邊緣和下游邊緣之間被測量，其中所述第一刀片長度小于第二刀片長度。
[0022]優(yōu)選地，所述第一刀片長度在5毫米和15毫米之間，且第二刀片長度在20毫米和30毫米之間。
[0023]優(yōu)選地，所述第一刀片長度等于12毫米，且第二刀片長度等于24毫米。
[0024]優(yōu)選地，多個第一刀片的每個相鄰對沿橫向軸線從彼此間隔開第一間隙距離，且多個第二刀片的每個相鄰對沿橫向軸線從彼此間隔開第二間隙距離，其中所述第一間隙距離小于第二間隙距離。
[0025]優(yōu)選地，所述第一間隙距離在5毫米和15毫米之間，且第二間隙距離在10毫米和20毫米之間。
[0026]優(yōu)選地，所述第一間隙距離等于12毫米，且第二間隙距離等于14毫米。
[0027]優(yōu)選地，所述多個第一刀片中的一個的下游邊緣沿橫向軸線與多個第二刀片中的一個的上游邊緣大體對齊，其距縱向軸線大約相等的距離。
[0028]本發(fā)明的另一方面提供了一種用于處理來自車輛的發(fā)動機(jī)的排氣流的排氣處理系統(tǒng)，所述排氣處理系統(tǒng)包括:
[0029]流動結(jié)構(gòu)，限定用于排氣流的流體流動路徑；
[0030]選擇性催化還原(SCR)催化轉(zhuǎn)化器，與用于接收排氣流動的流體流動路徑流體連通；
[0031]注射器，被布置為在SCR催化轉(zhuǎn)化器的上游與流體流動路徑流體連通，且可操作以將還原劑38注入排氣流；
[0032]混合器，被布置在注射器的下游和SCR催化轉(zhuǎn)化器的上游，且可操作以混合還原劑與排氣流，其中所述混合器包括:
[0033]支撐體部，其限定大體矩形混合腔，所述混合腔在流體流動路徑中，所述流體流動路徑沿縱向軸線布置，其中所述混合腔包括下表面，從下表面間隔開且與其相對的上表面，在下表面和上表面之間延伸的第一側(cè)邊緣表面，和在下表面和上表面之間延伸且與第一側(cè)邊緣表面相對的第二側(cè)邊緣表面；
[0034]多個第一刀片，被布置為單排且在混合腔的下表面和上表面之間延伸，其中所述第一刀片的單排沿橫