[发明专利]一种涡轮增压器

说明书

本发明公开了一种涡轮增压器，包括涡轮壳、涡轮和尿素喷嘴。本方案将混合器设置在高度旋转的涡轮上，且位于涡轮的出口端。涡轮增压器的涡轮温度高于排气温度，相对应的，设置在涡轮上的混合器的温度也高于排气温度，尿素喷射到混合器上可以快速蒸发，抑制尿素结晶，同时利用涡轮高速旋转的离心力，涡轮将喷射到混合器上的尿素加速甩到高度旋转的高温气流中，加强尿素与高温废气的混合，有利于提升尿素与排气混合的均匀性，进一步抑制尿素结晶，同时特殊设计的混合器具有大的比表面积，可以显著提升传热速度，促进尿素的蒸发速率。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种涡轮增压器。

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内喷射尿素，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，以提高尿素混合的均匀性，降低尿素结晶的风险。

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：

涡轮壳；

涡轮，安装在所述涡轮壳内，所述涡轮的出气端设置有与所述涡轮同轴布置混合器，

尿素喷嘴，安装在所述蜗壳上，能够向所述混合器内喷射尿素。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述混合器为开设在所述涡轮的出气端的圆台形凹槽或者圆锥形凹槽，所述圆台形凹槽或者所述圆锥形凹槽与所述涡轮同轴布置，所述圆台形凹槽或者所述圆锥形凹槽的直径沿气体的流动方向逐渐增大。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述圆台形凹槽或者所述圆锥形凹槽的深度为所述涡轮的直径的0.005-1倍。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述尿素喷嘴为L型尿素喷嘴，所述L型尿素喷嘴的竖直段与所述涡轮壳连接，所述L型尿素喷嘴的倾斜段与所述混合器位置对应。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述L型尿素喷嘴的倾斜段朝向所述涡轮的端面，所述倾斜段的出气口设置有多个圆形喷射孔。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述竖直段的轴线与所述混合器之间的距离为所述涡轮的直径的0.005-3倍。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述倾斜段与所述竖直段之间的夹角为90-120°。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述倾斜段水平布置，所述倾斜段的轴线与所述涡轮的轴线之间的竖直距离为所述涡轮的直径的0.005-0.5倍。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述L型尿素喷嘴的倾斜段与所述涡轮的端面平行，所述倾斜段靠近所述混合器的侧壁上设置有多个圆形喷射孔。

优选的，在上述涡轮增压器中，所述圆台形凹槽或者所述圆锥形凹槽与所述涡轮一体成型；

或者，所述圆台形凹槽或者所述圆锥形凹槽通过切削工艺制作。