車輛scr系統(tǒng)及其還原劑供應(yīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于車輛SCR(選擇性催化還原)系統(tǒng)的還原劑供應(yīng)裝置以及包括此還原劑供應(yīng)裝置的車輛SCR系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]從車輛排出的廢氣包括許多不適于排放到環(huán)境大氣中的有害成分，比如PM，NOx,HC和CO等。近年來(lái)，越來(lái)越嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)被建立和實(shí)施，以減少被排放到環(huán)境大氣中的車輛廢氣的有害成分和保護(hù)環(huán)境。
[0003]為了減少排放到環(huán)境大氣中的廢氣有害成分N0X，向車輛排氣管內(nèi)的廢氣中噴射還原劑是常用的且有效的解決辦法。還原劑被與廢氣中的有害成分NCV混合，繼而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將廢氣中的有害成分NO##化為無(wú)害成分(比如NjP H2O)再排放到環(huán)境大氣中。這也稱為排氣后處理技術(shù)。
[0004]在現(xiàn)有的排氣后處理系統(tǒng)中，尿素(也稱為AdBlue或DEF)通常被用做上述還原劑，車輛SCR系統(tǒng)中用于將還原劑噴射到廢氣中的還原劑供應(yīng)裝置主要包括還原劑噴射器和將還原劑噴射器連接到排氣管的連接管。
[0005]在一些現(xiàn)有的還原劑供應(yīng)裝置中，連接管被垂直地焊接到排氣管，還原劑被垂直地噴射到廢氣中，噴出的還原劑很容易碰觸到排氣管的管壁，引發(fā)結(jié)晶；在另一些還原劑供應(yīng)裝置中，為了解決上述問(wèn)題，連接管被傾斜地焊接到排氣管，而將連接管傾斜地焊接到排氣管操作起來(lái)比較困難。
[0006]希望能夠解決上述問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是簡(jiǎn)化還原劑供應(yīng)裝置的連接管到車輛排氣管的安裝，增加還原劑的蒸發(fā)長(zhǎng)度，減少將要排放到環(huán)境大氣中的廢氣有害成分的量。
[0008]為此目的，根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提供了一種用于車輛SCR系統(tǒng)的還原劑供應(yīng)裝置，所述還原劑供應(yīng)裝置包括還原劑噴射器和連接管，所述還原劑噴射器借助于所述連接管連接到車輛的排氣管上，其中，所述連接管具有以使其中心軸線垂直于排氣管的中心軸線的方式連接到排氣管的第一端和第二端，并且限定出使從所述還原劑噴射器噴射出來(lái)的還原劑流到所述排氣管內(nèi)的流動(dòng)通道，所述還原劑噴射器以與所述連接管的中心軸線成角度的方式被連接到所述連接管的第二端，使得還原劑從所述還原劑噴射器噴射出來(lái)的噴射方向具有與所述排氣管內(nèi)的廢氣流動(dòng)方向相同的分量和垂直于所述廢氣流動(dòng)方向的分量。
[0009]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施例，所述還原劑的噴射方向與所述廢氣流動(dòng)方向之間的夾角在55度和60度之間。
[0010]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施例，所述連接管的第二端包括傾斜于所述連接管的中心軸線連接到所述連接管的端板，所述還原劑噴射器被垂直于地連接到所述端板。
[0011]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施例，所述連接管在其第一端處被焊接到所述排氣管而形成內(nèi)側(cè)連接邊緣。
[0012]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施例，所述還原劑以不與所述內(nèi)側(cè)連接邊緣干涉的方式被噴射到排氣管內(nèi)。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種包括上述還原劑供應(yīng)裝置的車輛SCR系統(tǒng)。
[0014]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施例，所述車輛SCR系統(tǒng)是用于柴油機(jī)車輛的SCR系統(tǒng)。
[0015]利用如上所述根據(jù)本實(shí)用新型的還原劑供應(yīng)裝置和SCR系統(tǒng)，還原劑供應(yīng)裝置的連接管可容易地焊接到排氣管，同時(shí)降低了還原劑碰觸到排氣管管壁從而引發(fā)結(jié)晶的可能。另外，還原劑的蒸發(fā)長(zhǎng)度得以增加，從而與廢氣中的有害成分更加充分地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最大程度地減少排放到環(huán)境大氣中的有害成分。
【附圖說(shuō)明】
[0016]本實(shí)驗(yàn)新型的其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)從下面結(jié)合附圖給出的詳細(xì)描述中變得顯然。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)了解附圖只是示意性的并沒(méi)有按比例繪制。
[0017]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的還原劑供應(yīng)裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的車輛SCR系統(tǒng)用于各種交通車輛中，特別是用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)車輛中。
[0019]車輛發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的廢氣一般包括HC，CO，C02，NO，NOjPPM等。根據(jù)本公開內(nèi)容的車輛SCR系統(tǒng)主要包括，但不僅限于，被配置用于減少?gòu)U氣中的HC和CO的氧化(簡(jiǎn)稱0X1)模塊，位于OXI模塊下游的被配置用于減少?gòu)U氣中的PM(顆粒)的量的柴油機(jī)顆粒過(guò)濾器(簡(jiǎn)稱DPF)模塊，和位于DPF模塊下游的被配置用于通過(guò)選擇性催化還原工藝減少?gòu)U氣中的NOx的量的SCR模塊，例如，利用此技術(shù)能夠使廢氣中的NO x減少50%以上。
[0020]在本申請(qǐng)中公開的并且在圖1中示出的還原劑供應(yīng)裝置10是SCR系統(tǒng)的SCR模塊的一部分，其被配置用于將還原劑供應(yīng)或噴射到大部分HC，CO和PM已經(jīng)去除了的廢氣內(nèi)。
[0021]在根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施例中，還原劑可以是尿素溶液，或者，在其它實(shí)施例中，可以是尿素溶液和其它成分的混合物，所述其它成分是例如但不限于壓縮空氣。
[0022]被噴射到廢氣中的尿素溶液與廢氣混合，與廢氣中的有害成分N0X&生化學(xué)反應(yīng)。具體地，化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在廢氣中的NOx和尿素溶液的成分NH3之間，生成對(duì)人體無(wú)害的N 2和H2O而排放到環(huán)境大氣中。以這種方式，實(shí)現(xiàn)了降低廢氣中的有害成分目的。
[0023]根據(jù)圖1，還原劑供應(yīng)裝置10主要包括還原劑噴射器12和連接管14，借助于連接管14，還原劑噴射器12被附接到車輛的排氣管20。
[0024]連接管14具有相反的第一端14a和第二端14b并且限定出中心軸線14c和使從還原劑噴射器12噴射出來(lái)的還原劑流到排氣管20內(nèi)的流動(dòng)通道。在排氣管20流動(dòng)的廢氣具有廢氣流動(dòng)方向F，通常也是排氣管20的中心軸線20c的方向。
[0025]連接管14在其第一端14a處被與排氣管20連接，通常被焊接于排氣管20上，使連接管14的中心軸線14c垂直于廢氣流動(dòng)方向F。連接管14與排氣管20連接形成內(nèi)側(cè)連接邊緣24。
[0026]連接管14在其第二端14b處與還原劑噴射器12相連，使得還原劑沿著相對(duì)于中心軸線14c成一角度A的噴射方向D被噴射出還原劑噴射器12。
[0027]為實(shí)現(xiàn)上述目的，在圖示的一個(gè)具體實(shí)施例中，在第一端14a處，連接管14以其端表面垂直于排氣管20的方式被焊接到排氣管20，并且在其第二端14b處，連接管14被提供有端板16，端板16與中心軸線14c構(gòu)成角度90° -A，所述還原劑噴射器12被附接于端板16上，使還原劑的噴射方向垂直于端板16。
[0028]利用如上所述的結(jié)構(gòu)，還原劑被從還原劑噴射器12噴射出來(lái)經(jīng)由連接管14的流動(dòng)通道進(jìn)入排氣管20內(nèi)，還原劑噴射方向D與連接管14的中心軸線14c成角度A或與排氣管20內(nèi)的廢氣流動(dòng)方向F形成90° -A的非垂直角度。與還原劑被垂直于廢氣流動(dòng)方向F噴射到排氣管20內(nèi)的結(jié)構(gòu)相比，根據(jù)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)使得還原劑碰觸排氣管管壁的可能性降低，從而減少了還原劑的結(jié)晶。
[0029]由于還原劑在進(jìn)入廢氣之前運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度增加，還原劑的蒸發(fā)長(zhǎng)度增加，還原劑能夠更好地廢氣中的NOx&生化學(xué)反應(yīng)。因而，廢氣中NOx的量能夠最大程度地降低。
[0030]優(yōu)選地，角度A在30度至35度之間，或者還原劑的噴射方向D與廢氣流動(dòng)方向F之間的夾角在55度和60度之間，以避免所噴射的還原劑與內(nèi)側(cè)連接邊緣24發(fā)生干涉，否則如果發(fā)生干涉將不利于增大還原劑和廢氣之間的混合的目的。
[0031]利用如上所述的裝置，連接管14被垂直地安裝到排氣管20，與現(xiàn)有技術(shù)中連接管被傾斜地焊接到排氣管20相比，連接管14到排氣管20的焊接過(guò)程被簡(jiǎn)化。
[0032]上面描述的僅僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)了解在不偏離本實(shí)用新型的本質(zhì)原理的情況下可以進(jìn)行各種修改，并且這些修改被認(rèn)為落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于車輛SCR系統(tǒng)的還原劑供應(yīng)裝置，其特征在于，所述還原劑供應(yīng)裝置包括還原劑噴射器和連接管，所述還原劑噴射器借助于所述連接管連接到車輛的排氣管上，其中，所述連接管具有以使其中心軸線垂直于排氣管的中心軸線的方式連接到排氣管的第一端和第二端，并且限定出使從所述還原劑噴射器噴射出來(lái)的還原劑流到所述排氣管內(nèi)的流動(dòng)通道，所述還原劑噴射器以與所述連接管的中心軸線成角度的方式被連接到所述連接管的第二端，使得還原劑從所述還原劑噴射器噴射出來(lái)的噴射方向具有與所述排氣管內(nèi)的廢氣流動(dòng)方向相同的分量和垂直于所述廢氣流動(dòng)方向的分量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原劑供應(yīng)裝置，其特征在于，所述還原劑的噴射方向與所述廢氣流動(dòng)方向之間的夾角在55度和60度之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的還原劑供應(yīng)裝置，其特征在于，所述連接管的第二端包括傾斜于所述連接管的中心軸線連接到所述連接管的端板，所述還原劑噴射器被垂直于地連接到所述端板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的還原劑供應(yīng)裝置，其特征在于，所述還原劑是尿素溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的還原劑供應(yīng)裝置，其特征在于，所述連接管在其第一端處被焊接到所述排氣管而形成內(nèi)側(cè)連接邊緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的還原劑供應(yīng)裝置，其特征在于，所述還原劑以不與所述內(nèi)側(cè)連接邊緣干涉的方式被噴射到排氣管內(nèi)。
7.—種車輛SCR系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛SCR系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的還原劑供應(yīng)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛SCR系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛SCR系統(tǒng)是用于柴油機(jī)車輛的SCR系統(tǒng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于車輛SCR系統(tǒng)的還原劑供應(yīng)裝置，包括還原劑噴射器和連接管，所述還原劑噴射器借助于所述連接管連接到車輛的排氣管上，其中，所述連接管具有以使其中心軸線垂直于排氣管的中心軸線的方式連接到排氣管的第一端和第二端，并且限定出使從所述還原劑噴射器噴射出來(lái)的還原劑流到所述排氣管內(nèi)的流動(dòng)通道，所述還原劑噴射器以與所述連接管的中心軸線成角度的方式被連接到所述連接管的第二端，使得還原劑從所述還原劑噴射器噴射出來(lái)的噴射方向具有與所述排氣管內(nèi)的廢氣流動(dòng)方向相同的分量和垂直于所述廢氣流動(dòng)方向的分量。
【IPC分類】F01N3-28
【公開號(hào)】CN204312173
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420794459
【發(fā)明人】皮泰曼尼·卡斯佩魯瑪
【申請(qǐng)人】博世汽車柴油系統(tǒng)有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年12月15日