[发明专利]同轴流动喷射器

说明书

技术领域

本公开涉及喷射器系统，并且更特别地，涉及将反应物(例如含水尿素溶液)喷射入废气流以降低来自柴油机废气的氮氧化物(NO_x)排放物的喷射器系统。

背景技术

此部分提供涉及不一定是现有技术的本公开的背景信息。稀燃发动机通过使用过量氧气，即，使用大于可用燃料完全燃烧所需量的氧气量来运行以提供改进的燃料效率。这种发动机可以说是运用“稀气”或“稀混合气”。然而，与非稀燃燃烧相反，在燃料经济性上的这种改善或增强由不希望的污染排放物抵消，特别是由氮氧化物(NO_x)形式的排放物抵消。

一种用于降低来自稀燃内燃机的NO_x排放物的方法作为选择性催化还原(SCR)被熟知。例如，当采用SCR降低来自柴油机的NO_x排放物时，其包括将雾化反应物喷射入与一个或多个可选的发动机运行参数(例如通过发动机燃料流量、涡轮增压压力或NO_x排气质量流量测量的废气温度、发动机转数或发动机负载)有关的发动机废气流中。反应物/废气混合物流过包含能够在反应物存在下降低NO_x浓度的催化剂(例如活性碳或如铂、钒或钨的金属)的反应器。

在用于柴油机的SCR系统中已知含水尿素溶液是一种有效反应物。然而，这种含水尿素溶液的使用包含许多缺点。尿素具有高腐蚀性并且可以不利地影响SCR系统的机械部件(例如用于将尿素混合物射入废气流的喷射器)。当长时间暴露在高温(例如在柴油机排气系统中遭受的温度)下时，尿素也会固化。固化的尿素会堆积在狭窄的通道中并且从喷射器中典型的孔口离开。固化的尿素也会导致喷射器的移动部分的污垢并且堵塞任何开口或尿素流动通道，从而导致喷射器无法使用。

一些反应物喷射系统被配置为包括泵、供应管线和回流管线，使得含水尿素连续不断地被泵送以使固化最小化并且还从喷射器传热给储存在远程位置的含水尿素。典型地，喷射器装备有联接到供应管线的进口和分离的联接到回流管线的出口。在过去，当以这种方式配置的喷射器充分发挥作用时，会产生与多于一条反应物流动管线的供应和应用有关的包装和成本问题。其他考虑包括易于安装、反应物流动均匀性和有关使反应物进口进一步远离热源的可能的好处。因此，可能需要提供包括具有同轴供应和回流管线的反应物喷射器的改进的喷射器系统。

发明内容

本部分提供本公开的概述，并且不是其全部范围或其所有特征的全部公开。

一种用于喷射反应物的喷射器包括设置在外壳内的轴向可移动阀构件。电磁体设置在外壳中并且包括线圈，该线圈临近阀构件设置使得阀构件响应于电磁体的激励而在落座位置和离座位置之间相对于喷孔移动。联接至外壳的连接器包括进口管，其与回流管同轴对齐并且围绕回流管。进口管适于接收来自反应物源的增压反应物。回流管适于将反应物送回源。

一种用于喷射反应物的喷射器包括设置在外壳内的轴向可移动阀构件。电磁体设置在外壳内使得阀构件响应于电磁体的激励而在落座位置和离座位置之间相对于喷孔移动。连接器联接至外壳并且包括与回流管同轴对齐的进口管。进口管适于接收来自反应物源的增压反应物。回流管适于将反应物送回源。内部体设置在外壳内以至少部分限定用于反应物在内部体和外壳之间流动的流动路径。内部体包括旁通通道和多条涡流槽。当阀构件处于落座位置时，反应物从进口管经过流动路径和旁通通道流至回流管。当阀构件处于离座位置时，反应物的一部分从进口管经过流动路径、经过涡流槽并且流出喷孔。

进一步的适用范围通过这里提供的描述将变得显而易见。在本概述中的说明和具体示例仅旨在用于说明的目的，并非旨在限制本公开的范围。

附图说明

这里描述的附图仅用于所选实施方式的说明目的而不是所有可能的实施，并非旨在限制本公开的范围。

图1是描述根据本公开的教导构成的、包括电磁控制的反应物喷射器的示例性废气后处理系统的示意图；

图2是电磁控制的反应物喷射器的立体图；

图3是反应物喷射器的分解立体图；

图4是对图2和3中描述的喷射器进行截取的剖视图；

图5是对图2和3中描述的喷射器进行截取的另一剖视图；

图6是前述喷射器的内部下体的立体图；

图7是前述喷射器的内部下体的另一立体图；

图8是可替代连接器的立体图；并且

图9是对图8的可替代连接器进行截取的剖视图。