[实用新型]车辆SCR系统及其还原剂供应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于车辆SCR(选择性催化还原)系统的还原剂供应装置和包括该还原剂供应装置的车辆SCR系统。

背景技术

从车辆发动机排出的废气包括诸如PM，NO_X，HC和CO等有害成分，如果随车辆废气排放到空气中会对人体健康不利。近年来，越来越严格的车辆废气排放标准被制定和实施，以求减少排放到环境大气中的车辆废气的有害成分和保护环境。

为了减少排放到环境大气中的废气有害成分NO_X，向车辆排气管内的废气中喷射还原剂是常用的且有效的解决办法。还原剂被与废气中的有害成分NO_X混合，继而发生化学反应，将废气中的有害成分NO_X转化为无害成分(比如N₂和H₂O)再排放到环境大气中。这也称为排气后处理技术。

在现有的排气后处理系统中，尿素(也称为AdBlue或DEF)通常被用做还原剂，用于车辆SCR系统的还原剂供应装置总体上包括以一定压力供应DEF还原剂的还原剂注射器和安装法兰，还原剂注射器被借助于安装法兰安装和固定到排气管。

DEF还原剂通常以DEF还原剂颗粒的形式从还原剂注射器喷出，DEF还原剂颗粒具有相对较大的索特平均直径(SMD)，例如约120微米。

由于SMD较大，作为还原剂的DEF颗粒不能充分地与废气中的NO_X混合，并且因此不能充分地发生化学反应，废气中NO_X量的减少受到限制。

为此，一定压力的空气被供应至从还原剂喷射器喷出的还原剂流内，以减小DEF颗粒的直径，同时，生成空气和还原剂颗粒的混合物。然而，空气和还原剂颗粒的混合物以横向于废气流动方向的方向被供应到废气中，空气和还原剂颗粒之间的混合长度短、混合不均匀。

为了增大空气和还原剂颗粒之间的混合长度，并避免DEF碰到排气管，通常安装法兰被倾斜地焊接到排气管。将安装法兰倾斜地焊接到排气管操作困难。

希望能够解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是增大空气和还原剂颗粒之间的混合长度；减少排放到环境大气中的有害成分的量。

为此目的，根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于车辆SCR系统的还原剂供应装置，包括还原剂注射器，其被配置用于沿喷射方向喷射还原剂流；和冷却适配器，其包括第一空气喷射部和第二空气喷射部，所述第一空气喷射部具有围绕着从所述还原剂注射器喷出的还原剂流对称设置并且以一定压力向从所述还原剂注射器喷出的还原剂流喷射空气而形成空气和还原剂颗粒的混合物的结构，所述第二空气喷射部具有沿车辆排气管内的废气流动方向分布在从所述还原剂注射器喷出的还原剂流的上游侧并且向所述混合物喷射空气使其以倾斜于所述废气流动方向的最终流动方向进入废气的结构，所述最终流动方向具有沿着所述废气流动方向的分量和垂直于所述废气流动方向的分量。

根据一个可行实施例，所述第一空气喷射部沿喷射方向位于所述还原剂注射器下游，所述第二空气喷射部沿喷射方向位于所述第一空气喷射部下游。

根据一个可行实施例，所述最终流动方向与所述废气流动方向之间的夹角在30°和35°之间。

根据一个可行实施例，所述第一空气喷射部和所述第二空气喷射部共用同一空气源，并且以相同的压力喷射空气。

根据一个可行实施例，从所述还原剂注射器喷出的还原剂流在遇到从所述第一空气喷射部喷出的空气之前自身初级破碎成具有第一SMD的还原剂颗粒，所述还原剂颗粒在遇到从所述第一空气喷射部喷出的空气之后被破碎成具有第二SMD，所述第二SMD小于所述第一SMD。

根据一个可行实施例，所述第一SMD为约120微米，所述第二SMD为约30微米。

根据一个可行实施例，所述第一空气喷射部包括被提供于所述冷却适配器上围绕着从所述还原剂注射器喷出的还原剂流均匀分布的多个第一孔，和/或，所述第二空气喷射部包括被提供于所述冷却适配器上位于从所述还原剂注射器喷出的还原剂流的上游侧上的多个第二孔。

根据一个可行实施例，所述还原剂供应装置还包括被垂直于排气管固定至排气管的安装法兰，所述冷却适配器被固定至所述安装法兰。