[发明专利]排放控制系统和还原剂喷射器

说明书

本公开涉及排放控制系统和还原剂喷射器。描述用于发动机的排放控制系统。排放控制系统包括延伸进入催化剂上游的排气管道中的还原剂喷射器，还原剂喷射器包括从还原剂储存器接收还原剂的还原剂通道和从排气管道接收排气的第一排气入口，第一排气入口的边界至少部分地由从外壳表面延伸进入内部排气通道中的入口壁划定，内部排气通道邻近还原剂通道并且从第一排气入口接收排气并与还原剂通道流体地分离。

相关申请的交叉引用

本申请是2016年4月6日提交的题为“EMISSION CONTROL SYSTEM AND REDUCTANTINJECTOR”的美国专利申请No.15/092,270的部分延续，所述美国专利申请的全部内容通过引用并入本文以用于所有目的。

背景技术

发动机可以实施称为选择性催化还原(SCR)的策略来减少排气系统中的发动机排放。SCR是气态或液态还原剂(例如，氨、尿素等)被引入催化剂上游的排气管道中的过程。SCR策略将排气流中的NO_x转换为N₂和水，从而减少发动机排放并且因此减少发动机对环境的影响。然而，许多因素可以影响SCR性能。例如，由低压还原剂喷射引起的减少的还原剂喷射雾化可以对SCR操作产生负面影响。例如，在冷起动期间，减少的还原剂蒸发也可以减少催化剂中的NO_x转换。还原剂和排气的不完全的流动混合也会减少催化剂中的NO_x转换。在之前的排放控制系统中，可以在还原剂喷射器的下游提供混合装置以改善SCR性能。然而，混合装置可能成本高、体积大并且增加排气背压。此外，混合装置没有显著改善排气系统中的还原剂雾化和蒸发。因此，混合装置可能使SCR催化剂不能达到期望的NO_x转换水平。

发明内容

为了解决上述问题中的至少一些，提供发动机中的排放控制系统。排放控制系统包括延伸进入催化剂上游的排气管道中的还原剂喷射器，还原剂喷射器包括从还原剂储存器接收还原剂的还原剂通道和从排气管道接收排气的第一排气入口，第一排气入口的边界至少部分地由从外壳表面延伸进入内部排气通道中的入口壁划定(delineated)，内部排气通道邻近还原剂通道并且从第一排气入口接收排气并与还原剂通道流体地分离。上述还原剂喷射器中的入口壁可以增加流经喷射器并离开喷射器的排气的湍流(例如，旋流)。喷射器中增加的排气湍流可以增加从排气传递到还原剂的热量。一旦还原剂被喷射，增加的还原剂温度增加还原剂蒸发。因此，下游催化剂的转化可以增加以减少排放。另外，喷射器内增加的排气湍流可以促进离开喷射器的还原剂流与排气流的混合，进一步增加催化剂转化以减少排放。从喷射器壳向内布置入口壁还使喷射器的轮廓能够减少以增加喷射器的紧凑性。增加的还原剂喷射器紧凑性使排气系统中的排气背压能够降低并且在制造期间简化还原剂喷射器安装。

当单独或结合附图考虑时，根据以下的具体实施方式，本描述的上述优点和其它优点以及特征将显而易见。

应当理解，提供上述发明内容以以简化的形式引入在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所述主题的范围由所附权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出包括排放控制系统的发动机的示意性描述；

图2示出处于闭合配置的图1所示的排放控制系统中的还原剂喷射器的示例性描述；

图3示出图2所示的还原剂喷射器的横截面视图；

图4示出处于打开配置的图2中的还原剂喷射器的描述；

图5示出用于排放控制系统的操作的方法。

图6示出处于打开配置的被包括在图1所示的排放控制系统中的还原剂喷射器的另一示例描述；

图7示出图6所示的还原剂喷射器的横截面；