混合器、SCR、后处理系统及车辆的制作方法

本发明涉及后处理系统，尤其涉及一种混合器、scr、后处理系统及车辆。

背景技术：

1、scr（selective catalytic reduction 选择性催化还原单元）是利用选择性催化还原反应消除发动机排气中氮氧化物的装置，其能够利用尿素水解产生的氨气，在催化剂作用下将发动机排气中的氮氧化物转化为氮气。在scr的入口端一般设置有混合器，用以在进入scr载体之前对尿素喷雾和发动机排气进行充分混合，以提高氮氧化物的转化效率。

2、现有技术提供的混合器设置有旋流管，用以使发动机排气和尿素形成旋流，然后在混合器出口位置设置钢丝绒，尿素和发动机排气通过旋流管作用混合后通过钢丝绒进入scr载体。上述混合器存在尿素与发动机排气混合时间短、混合不充分且气流流速低的问题，且设置的钢丝绒会导致背压过高问题，进而导致尿素结晶消除不彻底。

3、现有技术提出一种后处理封装，其通过设置旋流组件，使发动机排气能够在混合器轴线方向的上下侧以旋向相反的方式进入，用以减小背压。上述后处理封装仍然存在混合器进气方式不足的问题，尿素与发动机排气气流的混合充分性有待提高。

4、因此，亟需一种混合器、scr、后处理系统及车辆，以解决以上问题。

技术实现思路

1、根据本发明的一个方面，目的在于提供一种混合器，该混合器能够丰富进气路径，提升尿素与发动机排气气流的混合充分性，并且有效缓解尿素结晶的问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、混合器，包括：

4、筒体；

5、混合芯，连通于尿素供给单元，发动机排气气流和尿素能够于所述混合芯中混合；

6、支架结构，所述支架结构设置于所述筒体内，将所述筒体内部空间分为上气部、中气部和下气部，所述支架结构正对所述筒体的气流进口的位置开设有进气通道，所述发动机排气气流能够自所述进气通道沿所述筒体的轴线方向以直线流方向进入所述混合芯；

7、导流组件，环设于所述混合芯外侧，以使所述发动机排气气流在所述上气部和所述下气部以旋向相反的旋流方式进入所述混合芯。

8、作为本发明提供的混合器的可选方案，所述支架结构包括出气定位部和止挡部，所述止挡部设置于所述筒体内，将所述筒体分为进气段和出气段，所述旋流板位于所述出气段；

9、所述出气定位部位于所述进气段，连接于所述止挡部，所述混合芯定位于所述出气定位部，所述筒体位于所述出气定位部上方的空间为所述上气部，所述筒体位于所述出气定位部下方的空间为所述下气部，所述出气定位部内的空腔为所述中气部；

10、所述进气段的气流通过所述出气定位部的出气口流至所述出气段。

11、作为本发明提供的混合器的可选方案，所述混合器还包括旋流板，所述旋流板设置于所述筒体内，位于所述出气段，所述出气定位部的出气口流出的所述发动机排气气流流经所述旋流板后以旋流方式流出。

12、作为本发明提供的混合器的可选方案，所述旋流板中心处设置有导流弧面，所述旋流板还设置有多个流通部，多个所述流通部以所述导流弧面为中心呈环形阵列布置；

13、所述出气口正对所述导流弧面，所述导流弧面能够将自所述出气口流出的发动机排气气流导向所述流通部，流进所述流通部的发动机排气气流以旋流方式流出。

14、作为本发明提供的混合器的可选方案，所述混合芯远离所述尿素供给单元的一端设置多孔底碗，发动机排气气流能够自所述多孔底碗流入所述混合芯。

15、作为本发明提供的混合器的可选方案，所述混合芯中设置有多孔板，所述多孔板与所述混合芯的轴线方向呈角度布置。

16、作为本发明提供的混合器的可选方案，所述导流组件包括第一导流件和第二导流件，所述第一导流件和所述第二导流件沿所述混合芯的轴线方向间隔布置，分别环设于所述混合芯的周侧；

17、所述第一导流件的侧部开口方向与所述第二导流件的侧部开口方向相背，沿所述第一导流件流入所述混合芯的发动机排气气流的旋流方向与沿所述第二导流件流入所述混合芯的发动机排气气流的旋流方向相反。

18、作为本发明提供的混合器的可选方案，所述混合器还包括整流板，自所述旋流板流出的旋流方式的发动机排气气流能够经所述整流板整合并以直线流动方式流出所述筒体。

19、根据本发明的再一个方面，目的在于提供一种scr，所述scr包括scr载体和尿素供给单元，还包括上述方案任一项所述的混合器，所述混合器设置于所述scr载体的入口端，所述尿素供给单元连通于所述混合器的所述混合芯，能够向所述混合器中提供尿素，尿素与发动机尾气气流能够于所述混合器中提前混合。

20、根据本发明的又一个方面，目的在于提供一种后处理系统，所述后处理系统包括doc、dpf和如上述方案所述的scr，所述doc连通于发动机的排气管，所述dpf连通于所述doc，所述scr连通于所述doc，所述scr被配置为无害化处理发动机排气气流中氮氧化物。

21、根据本发明的又一个方面，目的在于提供一种车辆，所述车辆包括发动机和如上述方案所述的后处理系统，所述后处理系统设置于所述发动机排气管的后端。

22、本发明的有益效果：

23、本发明提供的混合器包括筒体、混合芯、支架结构以及导流组件。混合芯连通于尿素供给单元，发动机排气气流和尿素能够于该混合芯中混合。通过该混合芯，能够对尿素和发动机排气气流进行混合，增加两者的接触面积。该支架结构设置于该筒体内，将该筒体内部空间分为上气部、中气部和下气部，支架结构正对筒体的气流进口的位置开设有进气通道，发动机排气气流能够自进气通道直接沿筒体的轴线方向以直线流方向进入混合芯。导流组件环设于混合芯外，以使该发动机排气气流在该上气部和该下气部以旋向相反的旋流方式进入该混合芯。通过动机排气气流在上气部和下气部中旋流方向相反的设置，能够提升发动机排气气流的均匀性和流速，减小背压，并提升发动机排气气流与尿素的混合效果。通过该支架结构和进气通道的设置，能够使发动机排气气流以直线路径进入混合芯，在两种不同方向的旋向路径进入混合芯的基础上，进一步丰富了混合芯的进气路径，有效提高尿素与发动机排气气流的快速充分混合。

24、本发明提供的scr中的尿素不易结晶，对发动机排气气流中氮氧化物的无害化处理效果好且效率高。

25、本发明提供的后处理系统能够对发动机排气气流进行无害化处理，保证排气的环保性。

技术特征：

1.混合器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述支架结构（400）包括出气定位部（410）和止挡部（420），所述止挡部（420）设置于所述筒体（100）内，将所述筒体（100）分为进气段和出气段；

3.根据权利要求2所述的混合器，其特征在于，所述混合器还包括旋流板（500），所述旋流板（500）设置于所述筒体（100）内，位于所述出气段，所述出气定位部（410）的出气口流出的所述发动机排气气流流经所述旋流板（500）后以旋流方式流出。

4.根据权利要求3所述的混合器，其特征在于，所述旋流板（500）中心处设置有导流弧面（510），所述旋流板（500）还设置有多个流通部（520），多个所述流通部（520）以所述导流弧面（510）为中心呈环形阵列布置；

5.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述混合芯（200）远离所述尿素供给单元（10）的一端设置多孔底碗（220），所述发动机排气气流能够自所述多孔底碗（220）流入所述混合芯（200）。

6.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述混合芯（200）中设置有多孔板（230），所述多孔板（230）与所述混合芯（200）的轴线方向呈角度布置。

7.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述导流组件（300）包括第一导流件（310）和第二导流件（320），所述第一导流件（310）和所述第二导流件（320）沿所述混合芯（200）的轴线方向间隔布置，分别环设于所述混合芯（200）的周侧；

8.根据权利要求1-7任一项所述的混合器，其特征在于，所述混合器还包括整流板（600），所述发动机排气气流能够经所述整流板（600）整合并以直线流动方式流出所述筒体（100）。

9.scr，其特征在于，包括scr载体（20）和尿素供给单元（10），还包括权利要求1-8任一项所述的混合器，所述混合器设置于所述scr载体（20）的入口端，所述尿素供给单元（10）连通于所述混合器的所述混合芯（200），能够向所述混合器中提供尿素，尿素与发动机尾气气流能够于所述混合器中混合。

10.后处理系统，其特征在于，所述后处理系统包括doc、dpf和如权利要求9所述的scr，所述doc连通于发动机的排气管，所述dpf连通于所述doc，所述scr连通于所述doc，被配置为无害化处理所述发动机排气气流中的氮氧化物。

11.车辆，其特征在于，包括发动机和如权利要求11所述的后处理系统，所述后处理系统设置于所述发动机排气管的后端。

技术总结本发明属于后处理系统技术领域，公开了一种混合器、SCR、后处理系统及车辆。该混合器包括筒体、混合芯、支架结构和导流组件。混合芯连通于尿素供给单元，发动机排气气流和尿素能够于混合芯中混合。支架结构设置于筒体内，将筒体内部空间分为上气部、中气部和下气部，支架结构正对筒体气流进口的位置开设有进气通道，发动机排气气流能够自进气通道沿筒体的轴线方向以直线流方向进入混合芯。导流组件环设于混合芯外侧，以使发动机排气气流在上气部和下气部以旋向相反的旋流方式进入混合芯。该混合器能够丰富进气路径，提升尿素与发动机排气气流的混合充分性，并且有效缓解尿素结晶的问题。技术研发人员：刘伟达,李健巍,曹睿鑫,卞增涛受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11