本發(fā)明涉及一種消聲器裝置，具體涉及一種scr催化消聲器裝置。

背景技術(shù)：

scr技術(shù)是消除柴油機(jī)排氣中氮氧化物的主要后處理技術(shù)之一，scr技術(shù)消除氮氧化物(nox)需要催化劑輔助，將催化劑涂覆在載體上，并對(duì)該載體添加的特殊材料及結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而起到消聲的作用，然后封裝完畢后，即稱為scr催化消聲器。

scr催化消聲系統(tǒng)根據(jù)功能主要分為控制單元、尿素劑量單元和催化反應(yīng)單元三部分。其中，scr系統(tǒng)的控制單元與發(fā)動(dòng)機(jī)的控制單元(ecu)集成在一起，共同稱為控制單元，主要是用來(lái)執(zhí)行scr控制策略，并根據(jù)環(huán)境溫度、排氣溫度、尿素液位、尿素溫度、尿素壓力傳感器信號(hào)控制尿素劑量單元，并根據(jù)需求定時(shí)定量地將尿素溶液噴射到排氣氣流中；尿素劑量單元主要包括尿素箱、尿素供給單元、尿素噴射單元、加熱組件及連接管路和線路，保證尿素溶液的充分霧化和分解；催化反應(yīng)單元主要包括scr催化劑、載體及其封裝，用來(lái)將柴油機(jī)排氣中的主要有害成分氮氧化物還原為氮?dú)夂退?/p>

目前，在scr催化消聲系統(tǒng)中，噴射單元通過(guò)噴嘴噴向催化反應(yīng)單元的尿素水溶液在水解生成氨氣的過(guò)程中會(huì)發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，而伴隨著化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中會(huì)生成多種中間產(chǎn)物，如縮二脲、三聚氰酸等；并附著在scr催化消聲器的進(jìn)氣混合管路，尤其是尿素噴射落點(diǎn)的尿素結(jié)晶在高溫下會(huì)縮合成縮二脲、三聚氰酸，甚至?xí)扇矍璋返?，形成結(jié)石。在更高溫度下也會(huì)發(fā)生分解，但上述中間產(chǎn)物分解的速度如果小于形成的速度，則結(jié)石就會(huì)不斷積累，這樣就大大增加了尿素水溶液碰壁的幾率，加速了結(jié)晶形成。例如，對(duì)于使用排溫、排氣流量都相對(duì)較低的中小排量scr路線的發(fā)動(dòng)機(jī)，尿素噴出后先發(fā)生水解，生成co2和nh3，在排溫較低或者排氣流量較低的情況下，由于液滴的慣性以及尿素水解熱解速度較慢，在排氣管壁溫度較低或者局部氣流流速較低，導(dǎo)致有部分尿素直接噴到管壁上，形成濕壁，濕壁蒸發(fā)吸熱導(dǎo)致管壁溫度進(jìn)一步降低，逐漸積累出部分尿素結(jié)晶。由于scr進(jìn)氣混合器中的進(jìn)氣內(nèi)層管與過(guò)渡連接板之間通常采用焊接的方式進(jìn)行連接，從而在連接處會(huì)形成一條焊縫，而尿素噴嘴的三個(gè)噴孔發(fā)出的尿素液滴被吹到焊縫處的機(jī)率很大，容易在焊縫處形成結(jié)晶。對(duì)于7l及以下中型排量發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣內(nèi)層管直徑通常設(shè)計(jì)為70～80mm，氣體進(jìn)入到進(jìn)氣內(nèi)層管后，流速不足以把噴入的尿素及時(shí)吹走，還會(huì)在尿素噴嘴噴射出的噴束落點(diǎn)處形成結(jié)晶，同時(shí)對(duì)于低溫低流速工況，尿素液滴易于內(nèi)層管底部匯集難以蒸發(fā)，從而也會(huì)在內(nèi)層管底部形成結(jié)晶。隨著車輛運(yùn)行里程的增加，結(jié)晶體有增長(zhǎng)趨勢(shì)。而且傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)scr箱噴嘴安裝角度有嚴(yán)格要求，要求至少在水平面以上，整車布置受限嚴(yán)重；再則尿素噴嘴裸露在箱體外部，運(yùn)輸及使用過(guò)程中尿素管路接頭易斷，導(dǎo)致故障率偏高。因此，亟需解決中型排量發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣流量小、流速低導(dǎo)致的尾氣與尿素混合不充分，導(dǎo)致結(jié)晶嚴(yán)重的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種scr催化消聲器裝置，包括進(jìn)氣管和尿素噴嘴，還包括噴嘴保護(hù)裝置和1級(jí)旋流器；所述噴嘴保護(hù)裝置為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的前端蓋，所述1級(jí)旋流器的外壁上設(shè)有以均勻間隔分布呈傾斜排列的多個(gè)第一葉片，并且所述多個(gè)第一葉片間存在空隙；所述尿素噴嘴垂直連接在所述前端蓋的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上表面上，所述1級(jí)旋流器安裝在所述前端蓋的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的下表面上，所述進(jìn)氣管穿過(guò)scr箱外壁并且所述進(jìn)氣管的出口方向垂直于所述1級(jí)旋流器的軸向方向，使得從所述進(jìn)氣管進(jìn)入的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣經(jīng)由所述多個(gè)第一葉片間的空隙進(jìn)入所述1級(jí)旋流器的管道內(nèi)。

進(jìn)一步，還包括前擋板和2級(jí)旋流器，所述前擋板垂直安裝在scr箱內(nèi)壁上，所述1級(jí)旋流器安裝在所述前擋板和所述前端蓋的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的下表面之間，所述2級(jí)旋流器安裝在所述前擋板后部并相隔一定距離，使得所述2級(jí)旋流器與所述前擋板之間能形成一個(gè)混合腔。

進(jìn)一步，所述尿素噴嘴的末端與所述前端蓋的邊緣齊平。

進(jìn)一步，各所述第一葉片均為相同翼型的葉片。

進(jìn)一步，所述2級(jí)旋流器的表面開(kāi)有不同間距的小孔并且設(shè)有多個(gè)第二葉片。

進(jìn)一步，所述小孔均為直徑相同的圓孔。

進(jìn)一步，各所述第二葉片均為相同翼型的葉片。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)將噴嘴保護(hù)裝置設(shè)計(jì)為內(nèi)凹形式的前端蓋，將噴嘴垂直安裝在scr催化消聲器的前端蓋處，“埋藏”起來(lái)，可將噴嘴有效保護(hù)起來(lái)，從而降低運(yùn)輸及使用過(guò)程中噴嘴接頭的故障率；同時(shí)噴嘴末端與前端蓋邊緣平齊，可以有效節(jié)約安裝空間；且scr催化消聲器不受噴嘴安裝角度影響，可以根據(jù)整車布置需求對(duì)進(jìn)氣口位置進(jìn)行調(diào)整，使安裝更靈活，適應(yīng)性增強(qiáng)。

(2)氣體由進(jìn)氣管進(jìn)入殼體后，1級(jí)旋流器上面的旋流葉片與旋流管之間的間隙是氣體流動(dòng)的唯一通道，旋流葉片的結(jié)構(gòu)形式可以使得進(jìn)入的氣流快速擾動(dòng)起來(lái)，從而加快了混合氣體的流速，降低了尿素結(jié)晶風(fēng)險(xiǎn)。尿素溶液垂直于氣流方向噴入，便于尿素溶液與進(jìn)入的尾氣充分混合，可提高尿素利用率。

綜上，本發(fā)明通過(guò)噴嘴保護(hù)裝置，將尿素噴嘴“埋藏”在scr催化消聲器殼體內(nèi)，對(duì)尿素噴嘴起到有效的保護(hù)作用，并通過(guò)尿素噴嘴水平安裝，使得進(jìn)氣口在殼體上360°方向旋轉(zhuǎn)，具有安裝靈活性及方便性的特點(diǎn)，可滿足不同車型的布置需求；同時(shí)通過(guò)進(jìn)氣旋流結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可使尿素溶液與尾氣充分混合，大大加快尾氣的流動(dòng)速度，有效提高尿素利用率、降低結(jié)晶風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中：

圖1為本發(fā)明scr催化消聲器。其中，1-進(jìn)氣管，2-噴嘴保護(hù)裝置，3-尿素噴嘴，4-1級(jí)旋流器，5-前擋板，6-2級(jí)旋流器。

圖2為本發(fā)明1級(jí)旋流器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，7-1級(jí)旋流器葉片。

圖3為本發(fā)明2級(jí)旋流器的剖視圖。其中，8-2級(jí)旋流器小孔，9-2級(jí)旋流器葉片。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了能夠更透徹地理解本公開(kāi)，并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

實(shí)施例1

一種scr催化消聲器裝置，包括進(jìn)氣管1和尿素噴嘴3，還包括噴嘴保護(hù)裝置2和1級(jí)旋流器4；所述噴嘴保護(hù)裝置2為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的前端蓋，所述尿素噴嘴3的末端與所述前端蓋的邊緣齊平，所述1級(jí)旋流器4的外壁上設(shè)有以均勻間隔分布呈傾斜排列的多個(gè)第一葉片7，并且所述多個(gè)第一葉片7間存在空隙，各所述第一葉片7均為相同翼型的葉片，見(jiàn)圖2；所述尿素噴嘴3垂直安裝在所述前端蓋的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上表面上，所述1級(jí)旋流器4安裝在所述前端蓋的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的下表面上，所述進(jìn)氣管1穿過(guò)scr箱外壁并且所述進(jìn)氣管1的出口方向垂直于所述1級(jí)旋流器4的軸向方向，使得從所述進(jìn)氣管1進(jìn)入的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣經(jīng)由所述多個(gè)第一葉片7間的空隙進(jìn)入所述1級(jí)旋流器4的管道內(nèi)。

該實(shí)施例氣體經(jīng)進(jìn)氣管1進(jìn)入scr催化消聲器殼體內(nèi)部，經(jīng)1級(jí)旋流器4的第一葉片7間存在的空隙進(jìn)入到1級(jí)旋流器4管道內(nèi)。此時(shí)安裝在噴嘴保護(hù)裝置2內(nèi)的尿素噴嘴3在ecu的控制下，根據(jù)不同工況將不同量的尿素噴入到1級(jí)旋流器4管道內(nèi)，氣體與尿素在1級(jí)旋流器4管道內(nèi)相遇混合。1級(jí)旋流器4上設(shè)計(jì)的傾斜葉片結(jié)構(gòu)能夠讓由此進(jìn)入的氣體旋流擾動(dòng)起來(lái)，從而提高進(jìn)入氣體流動(dòng)的速度，由此也加速了尿素的霧化，使得氣體與尿素得以充分混合。實(shí)施例2

一種scr催化消聲器裝置，見(jiàn)圖1，包括進(jìn)氣管1，尿素噴嘴3，噴嘴保護(hù)裝置2，1級(jí)旋流器4，前擋板5和2級(jí)旋流器6；所述噴嘴保護(hù)裝置2為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的前端蓋，所述尿素噴嘴3的末端與所述前端蓋的邊緣齊平，所述1級(jí)旋流器4的外壁上設(shè)有以均勻間隔分布呈傾斜排列的多個(gè)第一葉片7，并且所述多個(gè)第一葉片7間存在空隙；所述2級(jí)旋流器6的表面開(kāi)有不同間距的小孔8并且設(shè)有多個(gè)第二葉片9，其中，各小孔8均為直徑相同的圓孔，且各第二葉片9均為相同翼型的葉片，見(jiàn)圖3。所述尿素噴嘴3垂直安裝在所述前端蓋的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的上表面上，所述1級(jí)旋流器4安裝在所述前端蓋的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的下表面上，所述進(jìn)氣管1穿過(guò)scr箱外壁并且所述進(jìn)氣管1的出口方向垂直于所述1級(jí)旋流器4的軸向方向，使得從所述進(jìn)氣管1進(jìn)入的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣經(jīng)由所述多個(gè)第一葉片7間的空隙進(jìn)入所述1級(jí)旋流器4的管道內(nèi)；所述前擋板5垂直安裝在scr箱內(nèi)壁上，所述1級(jí)旋流器4連接在所述前擋板5和所述前端蓋的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的下表面之間，所述2級(jí)旋流器6安裝在所述前擋板5后部并相隔一定距離，使得所述2級(jí)旋流器6與所述前擋板5之間能形成一個(gè)混合腔。

該實(shí)施例氣體經(jīng)進(jìn)氣管1進(jìn)入scr催化消聲器殼體內(nèi)部，經(jīng)1級(jí)旋流器4的第一葉片7間存在的空隙進(jìn)入到1級(jí)旋流器4管道內(nèi)。此時(shí)安裝在噴嘴保護(hù)裝置2內(nèi)的尿素噴嘴3在ecu的控制下，根據(jù)不同工況將不同量的尿素噴入到1級(jí)旋流器4管道內(nèi)，氣體與尿素在1級(jí)旋流器4管道內(nèi)相遇混合。1級(jí)旋流器4上設(shè)計(jì)的傾斜葉片結(jié)構(gòu)能夠讓由此進(jìn)入的氣體旋流擾動(dòng)起來(lái)，從而提高進(jìn)入氣體流動(dòng)的速度，由此也加速了尿素的霧化，使得氣體與尿素得以充分混合?；旌虾蟮臍怏w經(jīng)1級(jí)旋流器4的旋流管旋轉(zhuǎn)流出，進(jìn)入到前擋板5與2級(jí)旋流器6的混合腔，在此混合腔內(nèi)，旋流管流出的旋流氣體加快氣體的擾動(dòng)，擾動(dòng)的氣體促進(jìn)氣體與霧化后的尿素得以進(jìn)一步的充分混合。2級(jí)旋流器6的表面開(kāi)有不同間距的小孔8并且設(shè)有多個(gè)第二葉片9，在混合腔內(nèi)再次充分混合的氣體流經(jīng)2級(jí)旋流器6時(shí)，會(huì)再次提高氣體流速及混合度，同時(shí)最主要的是提高了進(jìn)入載體的速度均勻性，可以加大催化轉(zhuǎn)換器的利用率。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。