[发明专利]用于柴油氧化催化剂和选择性催化还原过滤器的直线布置的柴油排气流体混合系统

说明书

本发明涉及用于柴油氧化催化剂和选择性催化还原过滤器的直线布置的柴油排气流体混合系统。提供一种用于柴油发动机的排气系统，包括适合于连接至柴油发动机的排气通道。柴油氧化催化剂与设置在柴油氧化催化剂下游的选择性催化还原装置一起设置在排气通道中。柴油排气流体混合系统包括柴油排气流体喷射喷嘴和混合装置，所述混合装置限定由局部螺旋流动通道相互连接的单个入口开口和单个出口开口。柴油排气流体喷射喷嘴将柴油排气流体直接喷射到局部螺旋流动通道的入口开口中。

技术领域

本发明涉及用于柴油发动机的排气处理，并且更具体地涉及一种用于减少来自柴油发动机的NO_X排放的柴油排气流体混合系统。

背景技术

该部分提供不一定是现有技术的与本公开相关的背景信息。

柴油发动机能在稀薄燃烧的空燃比(过化学计量比)的情况下运转，以确保烟尘的完全燃烧并防止未燃烧的燃料的排出。过量的氧必然导致由空气中的氮气生成氧化氮(NO_X)，所述氧化氮是有害的污染物。选择性催化还原用于减少释放到大气中的NO_X的量。柴油排气流体(来自单独的DEF罐)被喷射到排气管线中，含水的尿素汽化并分解，以形成氨和二氧化碳。在SCR催化剂内，NO_X由氨(NH₃)催化地还原成水(H₂O)和氮气(N₂)，水(H₂O)和氮气(N₂)都是无害的；并且它们然后通过排气释放。柴油排气流体(DEF)是现代柴油发动机所要求的排放控制液体。其被喷射到排气流中。DEF从未被添加至柴油燃料。其是在67.5%的去离子水中的32.5%的尿素的无害溶液。DEF是透明和无色的，并且看起来完全像水。其与有些家用清洁剂相似，具有轻微的氨的味道。DEF在选择性催化还原(SCR)技术中被使用以便从柴油发动机中去除有害的NO_X排放。

近来，美国环境保护局(EPA)引进了要求中型和重型车辆显著减少发动机排放、尤其是NO_X和颗粒物质(PM)排放的新的排放标准。车辆制造商使用SCR以满足这些标准。将DEF喷洒到排气中，以利用先进的催化剂系统将NO_X气体分解成氮气和水。结果，大部分新的柴油卡车、皮卡、SUV和货车现在配备有SCR技术，并具有必须定期重新填充的DEF罐。

柴油排气流体在SCR上游与废气混合。当前混合器的一个问题是，它们倾向于具有尿素沉积积聚，该尿素沉积积聚可阻止正常流过的排气流，并因此需要维护。因此，希望的是，提供一种减少尿素沉积并改善尿素混合的柴油排气流体混合装置。

发明内容

该部分提供本公开的概述，并且不是其完整范围或其全部特征的全面公开。

提供一种用于柴油发动机的排气系统，包括适合连接至柴油发动机的排气通道。柴油氧化催化剂与设置在柴油氧化催化剂下游的选择性催化还原装置一起设置在排气通道中。柴油排气流体混合系统包括柴油排气流体喷射喷嘴和混合装置，所述混合装置限定由局部螺旋流动通道相互连接的单个入口开口和单个出口开口。柴油排气流体喷射喷嘴将柴油排气流体直接喷射到局部螺旋流动通道的入口开口中。

本发明提供以下技术方案：

1. 一种用于柴油发动机的排气系统，包含：

排气通道，其适合于连接至柴油发动机；

在所述排气通道中的柴油氧化催化剂；

选择性催化还原装置，其设置在所述柴油氧化催化剂下游；

柴油排气流体混合系统，其包括柴油排气流体喷射喷嘴和混合装置，所述混合装置限定由局部螺旋流动通道相互连接的单个入口开口和单个出口开口，其中，所述柴油排气流体喷射喷嘴将柴油排气流体直接喷射到所述入口开口中。