車輛scr系統及其還原劑供應裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于車輛SCR(選擇性催化還原)系統的還原劑供應裝置以及包括此還原劑供應裝置的車輛SCR系統。
【背景技術】
[0002]從車輛排出的廢氣包括許多不適于排放到環境大氣中的有害成分，比如PM，NOx,HC和CO等。近年來，越來越嚴格的排放標準被建立和實施，以減少被排放到環境大氣中的車輛廢氣的有害成分和保護環境。
[0003]為了減少排放到環境大氣中的廢氣有害成分N0X，向車輛排氣管內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，繼而發生化學反應，將廢氣中的有害成分NO##化為無害成分(比如NjP H2O)再排放到環境大氣中。這也稱為排氣后處理技術。
[0004]在現有的排氣后處理系統中，尿素(也稱為AdBlue或DEF)通常被用做上述還原劑，車輛SCR系統中用于將還原劑噴射到廢氣中的還原劑供應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]在一些現有的還原劑供應裝置中，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，引發結晶；在另一些還原劑供應裝置中，為了解決上述問題，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比較困難。
[0006]希望能夠解決上述問題。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的是簡化還原劑供應裝置的連接管到車輛排氣管的安裝，增加還原劑的蒸發長度，減少將要排放到環境大氣中的廢氣有害成分的量。
[0008]為此目的，根據本實用新型的第一方面，提供了一種用于車輛SCR系統的還原劑供應裝置，所述還原劑供應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的還原劑流到所述排氣管內的流動通道，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的噴射方向具有與所述排氣管內的廢氣流動方向相同的分量和垂直于所述廢氣流動方向的分量。
[0009]根據一個可行實施例，所述還原劑的噴射方向與所述廢氣流動方向之間的夾角在55度和60度之間。
[0010]根據一個可行實施例，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]根據一個可行實施例，所述連接管在其第一端處被焊接到所述排氣管而形成內側連接邊緣。
[0012]根據一個可行實施例，所述還原劑以不與所述內側連接邊緣干涉的方式被噴射到排氣管內。
[0013]根據本實用新型的另一方面，提供了一種包括上述還原劑供應裝置的車輛SCR系統。
[0014]根據一個可行實施例，所述車輛SCR系統是用于柴油機車輛的SCR系統。
[0015]利用如上所述根據本實用新型的還原劑供應裝置和SCR系統，還原劑供應裝置的連接管可容易地焊接到排氣管，同時降低了還原劑碰觸到排氣管管壁從而引發結晶的可能。另外，還原劑的蒸發長度得以增加，從而與廢氣中的有害成分更加充分地發生化學反應，最大程度地減少排放到環境大氣中的有害成分。
【附圖說明】
[0016]本實驗新型的其它目的、特征和優勢從下面結合附圖給出的詳細描述中變得顯然。本領域內的技術人員應了解附圖只是示意性的并沒有按比例繪制。
[0017]圖1是根據本實用新型的還原劑供應裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0018]根據本實用新型的車輛SCR系統用于各種交通車輛中，特別是用于柴油發動機車輛中。
[0019]車輛發動機產生的廢氣一般包括HC，CO，C02，NO，NOjPPM等。根據本公開內容的車輛SCR系統主要包括，但不僅限于，被配置用于減少廢氣中的HC和CO的氧化(簡稱0X1)模塊，位于OXI模塊下游的被配置用于減少廢氣中的PM(顆粒)的量的柴油機顆粒過濾器(簡稱DPF)模塊，和位于DPF模塊下游的被配置用于通過選擇性催化還原工藝減少廢氣中的NOx的量的SCR模塊，例如，利用此技術能夠使廢氣中的NO x減少50%以上。
[0020]在本申請中公開的并且在圖1中示出的還原劑供應裝置10是SCR系統的SCR模塊的一部分，其被配置用于將還原劑供應或噴射到大部分HC，CO和PM已經去除了的廢氣內。
[0021]在根據本公開內容的實施例中，還原劑可以是尿素溶液，或者，在其它實施例中，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&生化學反應。具體地，化學反應發生在廢氣中的NOx和尿素溶液的成分NH3之間，生成對人體無害的N 2和H2O而排放到環境大氣中。以這種方式，實現了降低廢氣中的有害成分目的。
[0023]根據圖1，還原劑供應裝置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噴射出來的還原劑流到排氣管20內的流動通道。在排氣管20流動的廢氣具有廢氣流動方向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垂直于廢氣流動方向F。連接管14與排氣管20連接形成內側連接邊緣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]為實現上述目的，在圖示的一個具體實施例中，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]利用如上所述的結構，還原劑被從還原劑噴射器12噴射出來經由連接管14的流動通道進入排氣管20內，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內的廢氣流動方向F形成90° -A的非垂直角度。與還原劑被垂直于廢氣流動方向F噴射到排氣管20內的結構相比，根據本實用新型的結構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晶。
[0029]由于還原劑在進入廢氣之前運動的長度增加，還原劑的蒸發長度增加，還原劑能夠更好地廢氣中的NOx&生化學反應。因而，廢氣中NOx的量能夠最大程度地降低。
[0030]優選地，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側連接邊緣24發生干涉，否則如果發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，與現有技術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的焊接過程被簡化。
[0032]上面描述的僅僅是本實用新型的優選實施例。本領域內的技術人員應了解在不偏離本實用新型的本質原理的情況下可以進行各種修改，并且這些修改被認為落在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種用于車輛SCR系統的還原劑供應裝置，其特征在于，所述還原劑供應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的還原劑流到所述排氣管內的流動通道，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的噴射方向具有與所述排氣管內的廢氣流動方向相同的分量和垂直于所述廢氣流動方向的分量。
2.根據權利要求1所述的還原劑供應裝置，其特征在于，所述還原劑的噴射方向與所述廢氣流動方向之間的夾角在55度和60度之間。
3.根據權利要求1中所述的還原劑供應裝置，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.根據權利要求2或3所述的還原劑供應裝置，其特征在于，所述還原劑是尿素溶液。
5.根據權利要求2或3所述的還原劑供應裝置，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側連接邊緣。
6.根據權利要求5所述的還原劑供應裝置，其特征在于，所述還原劑以不與所述內側連接邊緣干涉的方式被噴射到排氣管內。
7.—種車輛SCR系統，其特征在于，所述車輛SCR系統包括根據權利要求1-6中任一所述的還原劑供應裝置。
8.根據權利要求7所述的車輛SCR系統，其特征在于，所述車輛SCR系統是用于柴油機車輛的SCR系統。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于車輛SCR系統的還原劑供應裝置，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的還原劑流到所述排氣管內的流動通道，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的噴射方向具有與所述排氣管內的廢氣流動方向相同的分量和垂直于所述廢氣流動方向的分量。
【IPC分類】F01N3-28
【公開號】CN204312173
【申請號】CN201420794459
【發明人】皮泰曼尼·卡斯佩魯瑪
【申請人】博世汽車柴油系統有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月15日