[发明专利]一种发动机及涡轮增压器

说明书

本发明公开了一种发动机及涡轮增压器，所述涡轮增压器包括蜗壳、尿素喷嘴、尿素混合器和涡轮，蜗壳内安装涡轮、尿素混合器和尿素喷嘴。本方案将尿素混合器设置在涡轮的出气端，使尿素与高温废气的混合发生在涡轮的出气端。废气在涡轮的出气端的温度高于废气在SCR进口处的温度，降低了温度对废气与尿素混合的影响，尿素喷射到尿素混合器上后可以快速蒸发，有效抑制尿素结晶，更重要的是，涡轮带动尿素混合器同步转动，尿素混合器的叶轮高速旋转产生离心力，将喷射到尿素混合器表面尿素加速甩到通过涡轮后高速旋转的高温废气中，加强尿素与高温废气的混合，有利于提高尿素与高温废气混合的均匀性，更进一步的抑制尿素结晶。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机及涡轮增压器。

背景技术

现有技术中，尿素混合器设置在SCR的进口处，尿素喷射器能够向尿素混合器喷射尿素，一部分尿素会快速在尿素混合器表面蒸发，另一部份尿素会由于受到离心力被甩到高温废气中，与高温废气混合后进入SCR的催化器进行化学反应。

由于增压器的涡轮的出气端与SCR的进口处之间管路较长，高温废气自增压器进入SCR会有热量损失，导致进入SCR的废气温度低于增压器的涡轮出口的废气温度，造成尿素喷射量受限，影响局部工况点废气与尿素的混合效率，容易出现尿素结晶，致使NOx的排放控制难度加大。

因此，如何提高废气与尿素混合的均匀性，降低尿素结晶的风险，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种涡轮增压器，以提高废气与尿素混合的均匀性，降低尿素结晶的风险。本发明还提供了一种发动机。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种涡轮增压器，包括蜗壳、尿素喷嘴和涡轮，所述涡轮和所述尿素喷嘴安装在所述蜗壳内，

还包括尿素混合器，所述尿素混合器设置在所述涡轮的出气端且随所述涡轮同步转动，所述尿素喷嘴能够向所述尿素混合器喷射尿素，

所述尿素混合器包括：

叶轮；

连接轴，所述连接轴的第一端与所述涡轮连接，所述连接轴的第二端安装所述叶轮，所述连接轴与所述涡轮同轴布置。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述连接轴的长度为所述涡轮直径的0-3倍。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述叶轮的直径为所述涡轮的直径的0.01-0.95倍。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述尿素喷嘴为直线型喷嘴，所述尿素喷嘴沿所述涡轮的轴线设置，所述尿素喷嘴的长度方向的一端与所述蜗壳连接，所述尿素喷嘴的长度方向的另一端设置有喷射孔，所述尿素喷嘴的喷射方向与所述涡轮的轴线方向的夹角为-90-90°，所述尿素喷嘴的喷射方向朝向所述尿素混合器的所述叶轮。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述尿素喷嘴为直线型喷嘴，所述尿素喷嘴的长度延伸方向与所述涡轮的轴线垂直，所述尿素喷嘴的长度方向的一端与所述蜗壳连接，所述尿素喷嘴的长度方向的另一端为封闭端，所述尿素喷嘴朝向所述叶轮且与所述叶轮位置对应的侧壁上开设有朝向所述叶轮的喷射孔。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述尿素喷嘴的喷射孔距离所述尿素混合器的轴线的距离为所述涡轮的直径的0.01-1.2倍。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述叶轮为离心式叶轮。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述连接轴的第二端与所述涡轮螺纹连接，

所述连接轴的第二端设置有外螺纹，所述涡轮的出气端设置有与所述外螺纹配合的螺纹孔。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述连接轴的第二端与所述涡轮焊接连接。