一种可拆卸集成尿素喷嘴的后处理器结构转让专利
申请号 : CN201811507577.6
文献号 : CN109798168B
文献日 : 2021-07-09
发明人 : 黄凯 , 王科星 , 邢喜春 , 朱宏志 , 朱光贞 , 李会 , 龙远 , 刘守顺
申请人 : 一汽解放汽车有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种可拆卸集成尿素喷嘴的后处理器结构,包括后处理器壳体(1)、进气口单元(2)、混合单元(3)、SCR单元(4)、消声单元(5)及出气单元(6);其特征在于所述的后处理器壳体(1)内具有圆筒形的混合腔体,混合腔体的后端为多孔端盖;进气口单元(2)固定在后处理器壳体(1)的前端盖(101)上,其具有开口的部分伸入后处理器壳体(1)内,且其伸入后处理器壳体(1)内部分的轴线与混合腔体的轴线平行;混合单元(3)安装在后处理器壳体(1)的侧面上,包括尿素喷嘴座焊接总成、液路总成、尿素混合器总成;尿素喷嘴座焊接总成通过螺栓和密封垫与外部尿素喷嘴连接,且通过V型卡箍总成(312)与液路总成连接;液路总成与尿素混合器总成连接,尿素混合器总成位于混合腔体内;SCR单元(4)位于后处理器壳体(1)内,其前端与混合腔体连接,后端靠近后处理器壳体(1)的后端盖(103);消声单元(5)布置于SCR单元(4)的外围;出气单元(6)布置在后处理器壳体(1)的侧面上且靠近后处理器壳体(1)的后端盖(103)布置;所述的混合单元(3)中,带豁口台阶法兰(311)、尿素喷嘴座(310)、尿素喷嘴座焊接底座(309)、过渡底座(308)依次焊接在一起形成可拆卸的尿素喷嘴座焊接总成;带凸台口台阶法兰(307)、液路进口底座(306)、外混合管(305)依次焊接在一起形成液路总成;带凸台口台阶法兰(307)固定在后处理器壳体(1)的侧面上;液路总成内部焊接内混合管(304)和多孔端盖(303)形成尿素混合器总成;其中带豁口台阶法兰(311)的豁口与带凸台口台阶法兰(307)的台阶相配合形成周向定位并采用密封垫及V型卡箍总成(312)密封连接;尿素混合器总成与混合腔体侧面的开孔焊接;所述的混合腔体包括混合腔端盖(104)、混合腔外壳(105)、混合腔多孔端盖(106)、固定锥(107);所述的混合腔端盖(104)固定在前端盖(101)上;混合腔外壳(105)位于后处理器壳体(1)内,其前端连接混合腔端盖(104),末端连接混合腔多孔端盖(106)及固定锥(107)的小径端。
2.根据权利要求1所述的可拆卸集成尿素喷嘴的后处理器结构,其特征在于所述的进气口单元(2)包括进气法兰(201)、进气接管(202)、半开口多孔管(203);进气接管(202)伸入进气法兰(201)中按圆周方向焊接在一起;进气接管(202)伸入后处理器壳体(1)内并与半开口多孔管(203)焊接在一起。
3.根据权利要求2所述的可拆卸集成尿素喷嘴的后处理器结构,其特征在于所述的半开口多孔管(203)包括多孔段(2031)和半开口段(2032)。
4.根据权利要求2所述的可拆卸集成尿素喷嘴的后处理器结构,其特征在于所述的SCR单元(4)包括SCR前载体(401)、SCR后载体(402)和SCR封装外壳(403);SCR前载体(401)和SCR后载体(402)按前后顺序通过载体衬垫塞入于SCR封装外壳(403)内并固定在SCR封装外壳(403)内形成SCR总成;将SCR总成的SCR前载体(401)侧与固定锥(107)圆周焊接形成SCR单元(4)。
5.根据权利要求4所述的可拆卸集成尿素喷嘴的后处理器结构,其特征在于所述的消声单元(5)包括第一隔板(501)和第二消声隔板(502);第一隔板(501)与固定锥(106)大径端及SCR封装外壳(403)前端焊接;第二消声隔板(502)焊接在SCR封装外壳(403)的外侧中部位置。
6.根据权利要求1所述的可拆卸集成尿素喷嘴的后处理器结构,其特征在于所述的出气单元(6)包括出气口法兰(601)和出气管(602);出气管(602)焊接固定在后处理器壳体(1)的侧面上,出气口法兰(601)焊接在出气管(602)的外端面上。
说明书 :
一种可拆卸集成尿素喷嘴的后处理器结构
技术领域
背景技术
气污染物,SCR(选择催化还原)系统能有效降低排气污染物中氮氧化合物的含量,使发动机
的排气污染物满足排放法规要求。
素喷嘴的布置要求比较苛刻,现有的尿素喷嘴布置方式存在以下技术问题:
车输出扭矩;
降重降成本;
的尿素喷嘴布置方式,可以降低布置难度,实现尿素的均匀混合和很强的抗尿素结晶能力。
发明内容
时拆卸清理内部产生的尿素结晶。
内具有圆筒形的混合腔体,混合腔体的后端为多孔端盖;进气口单元固定在后处理器壳体
的前端盖上,其具有开口的部分伸入后处理器壳体内,且其伸入后处理器壳体内部分的轴
线与混合腔体的轴线平行;混合单元安装在后处理器壳体的侧面上,包括尿素喷嘴座焊接
总成、液路总成、尿素混合器总成;尿素喷嘴座焊接总成通过螺栓和密封垫与外部尿素喷嘴
连接,且通过V型卡箍总成与液路总成连接;液路总成与尿素混合器总成连接,尿素混合器
总成位于混合腔体内;SCR单元位于后处理器壳体内,其前端与混合腔体连接,后端靠近后
处理器壳体的后端盖;消声单元布置于SCR单元的外围;出气单元布置在后处理器壳体的侧
面上且靠近后处理器壳体的后端盖布置。
端连接混合腔多孔端盖及固定锥的小径端。
起。
外混合管依次焊接在一起形成液路总成;带凸台口台阶法兰固定在后处理器壳体的侧面
上;液路总成内部焊接内混合管和多孔端盖形成尿素混合器总成;其中带豁口台阶法兰的
豁口与带凸台口台阶法兰的台阶相配合形成周向定位并采用密封垫及V型卡箍总成密封连
接;尿素混合器总成与混合腔体侧面的开孔焊接。
将SCR总成的SCR前载体侧与固定锥圆周焊接形成SCR单元。
足等问题。
查后处理器内部和混合器是否产生尿素结晶。可随时拆卸清理内部产生的尿素结晶。本发
明集成度高、简单成本低。
可多次重复使用。该技术保证了一旦尿素结晶和堵塞真的发生,可以通过打开可拆卸尿素
喷嘴座结构观察。同时该结构打开后可以完全观察并清理尿素混合管,开孔大小保证在
80mm以上,方便用工具简单清理少量的尿素结晶。避免因尿素结晶造成整个后处理器总成
的失效。
可以减短。完全消除了管路制造误差对尿素结晶的影响。模块化的总成更加可靠,更有利通
用化。
作用。让均匀进入的气体充分的冲击液路喷入的尿素,使尿素液滴充分的破碎,水解。同时
水解过程在混合管内,外部气体大大提高了混合管温度,十分有利于提高水解率。
嘴方案其多孔混合管完全被高温排气包围,故温度较高。内混合管周向开孔保证了流速均
匀,无流动死区。均匀的气流冲击液路的尿素有利于其破碎水解。如发现尿素喷嘴连续喷射
情况,则将可拆卸结构打开观察和清理。
附图说明
管;203、半开口多孔管;2031、多孔段;2032、半开口段;3、混合单元;303、多孔端盖;304、内
混合管;305、外混合管;306、液路进口底座;307、带凸台口台阶法兰;308、过渡底座;309、尿
素喷嘴座焊接底座;310、尿素喷嘴座;311、带豁口台阶法兰;312、V型卡箍总成;4、SCR单元;
401、SCR前载体;402、SCR后载体;403、SCR封装外壳;501、第一隔板;502、第二消声隔板;6、
出气单元;601、出气口法兰;602、出气管;701、温度传感器座;702、氮氧传感器座。
具体实施方式
合腔端盖104、混合腔外壳105、混合腔多孔端盖106、固定锥107;所述的混合腔端盖104固定
在混合腔外壳105的前端布置在前端盖101上;混合腔外壳105位于后处理器壳体1内,其末
端连接混合腔多孔端盖106及固定锥107的小径端。
多孔管203焊接在一起构成前端盖焊接总成;半开口多孔管203由前部的多孔段2031和后部
的半开口段2032构成;进气接管202的轴线与混合腔外壳105轴线平行。
308依次焊接在一起形成可拆卸的尿素喷嘴座焊接总成;带凸台口台阶法兰307固定在后处
理器壳体1的侧面上;带凸台口台阶法兰307、液路进口底座306、外混合管305依次焊接在一
起形成液路总成;液路总成内部焊接内混合管304和多孔端盖303形成尿素混合器总成;其
中带豁口台阶法兰311的豁口与带凸台口台阶法兰307的台阶相配合形成周向定位并采用
密封垫及V型卡箍总成312密封连接;尿素混合器总成与混合腔外壳105侧面的开孔焊接。
固定在SCR封装外壳403内形成SCR总成;将SCR总成的SCR前载体401侧与固定锥107圆周焊
接。
403的中部外侧。
102、混合腔外壳105、固定锥107、第一隔板501、外混合管305共同形成的气路导流腔,经气
路导流腔导流至外混合管305的开口扇叶周围。为由液路喷入的尿素水溶液提供与其喷入
方向垂直的冲击气流。
路进口底座306引入外混合管305内部,并与由进气单元2中气路提供的高温废气冲击混合。
再经内混合管304、多孔端盖303充分将液路的尿素水溶液及气路的高温废气充分混合水解
产生氨气,为SCR单元的选择催化还原反应提供还原剂。
保证气路高温废气与液路的尿素水溶液密封无泄漏。同时可以随时拆卸V型卡箍总成312,
分离带豁口台阶法兰311与带凸台口台阶法兰307。通过观察孔观察混合器内部是否产生尿
素结晶。如产生尿素结晶,也可以通过观察孔清理内部的结晶块。
与废气中的氮氧化物发生选择催化还原反应。经过SCR前载体401整流更加均匀的混合气再
流入SCR后载体402中继续发生选择催化还原反应,将氮氧化物降低至排放法规的限值以
下。而SCR反应的还原剂即水解产生的氨气同时也是排气污染物。故需要将未参加SCR反应
的氨气由涂覆在SCR后载体402尾部的氨氧化催化剂氧化为无害的氮气和水。
施例提供的后处理设备内流动时通过混合单元3、SCR单元4中的各混合腔体、导流腔体、SCR
载体等结构时将使整体能量、高频噪声大大降低。再经过消声单元5的第二消声隔板502降
低能量后进入由第一隔板501、第二消声隔板502及后端盖103共同形成的消声腔内抗性消
声。
505、温度传感器座504被布置在外壳体102上以监测排气的温度及氮氧化物是否合格并进
行反馈控制。
件采用V型卡箍总成,简单可靠,装配远远方便于法兰螺栓连接结构,并有着良好的压紧力
和对中修正性。
接结构,可以降低加工难度,保证加工精度及总成焊接精度;
布置空间较小,管路布置困难,后处理器紧耦合发动机布置的系统。总成性能可靠,有混合
器单元保证尿素混合均匀性,大大提升抗尿素结晶能力。零件通用性好,加工制造工艺简
单,整车布置方便,总成可靠性好,具有很强的市场竞争力。