具有空氣輔助燃料噴嘴和汽化點火系統(tǒng)的燃燒器的制造方法
【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，描述了一種具有空氣輔助燃料噴嘴和汽化點火系統(tǒng)的廢氣后處理燃燒器。
【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(xiàn)有技術。
[0003]為了試圖在內(nèi)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(jié)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(chǎn)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(xiàn)。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(jīng)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(nèi)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)明提供了一種用于廢氣后處理系統(tǒng)的燃燒器，其可包括外殼和噴嘴組件。外殼可限定內(nèi)容積。噴嘴組件可被安裝到外殼，并且可包括體部和加熱元件。體部可延伸到內(nèi)容積中并且包括第一腔和第二腔、燃料入口通道和空氣入口通道。第一腔可容納至少部分加熱元件，并且可與燃料入口通道和燃料排出通道流體連通，以便在第一腔中通過加熱元件加熱來自燃料入口通道的燃料，并且通過燃料排出通道將燃料從第一腔排出。第二腔可與空氣入口通道和空氣排出通道流體連通。第一腔和第二腔可彼此流體隔離，并且可分別將燃料和空氣供應到被置于燃料排出孔和空氣排出孔的下游的出口孔。
[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)，其可包括燃燒器和控制模塊。燃燒器可與在廢氣氣體通路中的廢氣氣體呈熱傳遞關系。燃燒器可包括外殼組件和噴嘴組件。外殼組件可至少部分地限定燃燒室。噴嘴組件可至少部分地被容納于外殼組件中并且可包括噴嘴體部和電子加熱元件。加熱元件可被置于噴嘴體部中，并且被操作以加熱流過噴嘴體部的燃料?？刂颇K可與加熱元件連通，并且可以第一模式和第二模式來控制加熱元件，在第一模式中，加熱元件加熱用于在燃燒室中燃燒的燃料，在第二模式中，當燃料沒有被供應到噴嘴體部時加熱元件將噴嘴體部的沉積物燃盡。
[0010]進一步的適用領域?qū)⑼ㄟ^在此提供的描述變得顯而易見。本
【發(fā)明內(nèi)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】
[0011]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。
[0012]圖1是發(fā)動機和根據(jù)本發(fā)明的原理的廢氣后處理系統(tǒng)的示意圖；
[0013]圖2是圖1的廢氣后處理系統(tǒng)的燃燒器的立體視圖；
[0014]圖3是燃燒器的分解立體視圖；
[0015]圖4是燃燒器的立體剖視圖；
[0016]圖5是燃燒器的剖視圖；
[0017]圖6是燃燒器的噴嘴組件的立體視圖；
[0018]圖7是沿圖6的線7-7所取的噴嘴組件的剖視圖；
[0019]圖8是沿圖6的線8-8所取的噴嘴組件的剖視圖；
[0020]圖9是沿圖6的線9-9所取的噴嘴組件的剖視圖；
[0021]圖10是示出了燃燒器的火焰?zhèn)鞲衅鞯牟僮鞯牧鞒虉D；
[0022]圖11是被安裝在根據(jù)本發(fā)明的原理的混合器外殼中的燃燒器的剖視圖；
[0023]圖12是圖11的燃燒器和混合器外殼的立體剖視圖；并且
[0024]圖13是圖11的混合器外殼的側(cè)視圖。
[0025]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】
[0026]將參考附圖更全面的描述示例實施方式。
[0027]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(jié)構(gòu)和眾所周知的技術。
[0028]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(shù)形式“一”、“一個”和“該”也可能旨在包括復數(shù)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。
[0029]當元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)印吧稀?、“接合到”或“連接到”或“耦合到”另一元件或?qū)訒r，該元件或?qū)涌芍苯釉诹硪辉驅(qū)由匣蛑苯咏雍系健⑦B接到或親合到另一元件或?qū)由?，或可存在中間元件或?qū)?。相反地，當元件被稱為“直接”在另一元件或?qū)印吧稀?、“直接接合到”、“直接連接到”或“直接耦合到”另一元件或?qū)訒r，可能沒有中間元件或?qū)哟嬖凇撘韵嗤姆绞絹斫忉屖褂糜诿枋鲈g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。
[0030]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(shù)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。
[0031]諸如“內(nèi)”、“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(zhuǎn)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。
[0032]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的廢氣。進氣通道16被耦合到發(fā)動機12，以向其提供燃燒空氣。渦輪增壓器18包括被放置在廢氣流中的驅(qū)動構(gòu)件(未示出)。在發(fā)動機運行期間，廢氣流在進入發(fā)動機12之前引起驅(qū)動構(gòu)件旋轉(zhuǎn)并且提供壓縮空氣給進氣通道16。應了解的是，廢氣氣體后處理系統(tǒng)10還能被使用于處理從不包括渦輪增壓器的自然吸氣式發(fā)動機或任何發(fā)動機輸出的廢氣。