[发明专利]用于车辆的改进的后处理系统

说明书

一种用于车辆(1)的后处理系统ATS(9)，包括串联地流体地连接的入口(7)、尿素混合器(12)以及出口(8)，所述入口(7)流体地连接至所述车辆(1)的发动机的输出端并且所述出口(8)流体地连接至所述车辆(1)的出口管(6)，本发明涉及的在于，所述ATS(9)包括混合器(12)，所述混合器(12)设置有配量模块(30)、内部元件(31)以及外部元件(32)，所述内部元件(31)被构造成使得从入口(7)流动至所述混合器(12)中的废气流(F)的第一流(F1)流动至由所述内部元件(31)所限定的内部容积(38)中，并且所述外部元件(32)被构造成使得第二流(F2)在限定于所述内部元件(31)与所述外部元件(32)之间的容积(40)中流动，所述第一流和第二流(F1，F2)在混合室(50)中重新汇合在一起，所述混合室(50)相对于所述内部元件和外部元件(31，32)在下游流体地连接至所述容积(40)和所述内部容积(38)。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的后处理系统，特别地一种用于车辆、特别地作业车辆的废气的改进的后处理系统。

背景技术

柴油车辆、特别是轻便车辆和作业车辆需要在来自发动机的废气被排放于环境中之前对它们进行处理，以便减少比如氮氧化物或微粒的污染元素的水平。

为了实现这样的处理，已知使用被称为后处理系统(ATS)的系统，所述系统包括一系列元件，比如柴油机氧化催化剂(DOC)、尿素(亦即尿素溶液)注射模块、柴油机微粒过滤器(DPF)或选择性催化还原部(SCR)；选择性催化还原部(SCR)可以包括更多的中间元件，比如SCRoF(过滤器上的选择性催化还原部)和SCR-CUC(净化催化剂)。

这样的系统的示例在图1中示出；如所公开的，已知的ATS 1'可以包括串联地流体地连接的入口2'、DOC模块3'、尿素注射模块4'以及SCR系统5'以及出口6'。在这样的系统中，至关重要的是，在从DOC模块流出的废气流进入SCR中之前在尿素(通过配量模块注射)与从DOC模块流出的废气流之间提供正确的混合以便生成气体混合物，所述气体混合物使得能够正确地执行废气中所包含的氮氧化物的化学还原反应。

为了获得尿素和废气的上述混合，已知提供一种后处理系统，所述后处理系统具有较大的线性长度，如图1中所公开的，并且其中尿素注射模块包括倾斜的配量模块，所述倾斜的配量模块将尿素溶液注射于长的混合导管中。这样的导管较长，以提供足够大的容积以保证废气与尿素溶液的正确的混合。然而，这样的长导管增加车辆中的ATS的负担。

为了解决上述问题，可以将处于较高的压力的尿素注射至废气流中；这容许使用更短的混合导管，然而高压尿素配量模块比“标准”配量模块(处于较低的压力)和相关的回路更昂贵并且需要更昂贵且易于破裂的特殊的尿素进给回路。

将尿素溶液正确地混合至废气中是至关重要的，否则尿素可能在ATS的导管的内壁上结晶；该缺点是由于注射的尿素处于环境温度、亦即大约25℃而废气处于至少300℃的温度的事实而产生的。

鉴于上述情况，至关重要的是，避免混合模块中的温度的过度损失，因为首先，化学还原反应的效率降低，并且进一步，因为在高温下形成氨晶体的可能性减小。再次，长的线性混合导管的存在导致废气的温度显著地下降。

而且，如上所述的长混合导管增加ATS的入口与出口之间的压降，然而必须使ATS的压降最小以提高发动机效率。

因此，需要提供一种ATS，所述ATS容许尿素溶液与废气流正确地混合，所述ATS为紧凑的，所述ATS不增加制造成本并且所述ATS不增加ATS的入口与出口之间的标准压降。

本发明的目的是满足上述需求中的至少一个。

发明内容

通过所附权利要求书中所要求保护的ATS实现前述目的。

附图说明

为了更好地理解本发明，下面参考附图通过非限制性示例描述优选实施例，其中：