一種便於清理尿素結晶物的尾氣處理裝置及排氣管的製作方法

2023-12-06 18:39:31

本發明涉及汽車排放技術領域，尤其涉及一種便於清理尿素結晶物的尾氣處理裝置及排氣管。

背景技術：

scr技術路線是重型柴油車實現國ⅳ以上排放標準的主流技術路線之一。其原理是往排氣管中噴射尿素，尿素發生熱解和水解生成nh3，nh3與排氣中的nox發生氧化還原反應，生成n2和h2o，從而達到降低nox排放的目的。scr技術路線最常見的失效模式是尿素結晶。其原理是尿素在熱解時生成hnco(異氰酸)，hnco可能發生副反應生成三聚氰酸-(hnco)3，而三聚氰酸-(hnco)3就是尿素結晶物的主要成分。尿素結晶後，結晶物會迅速進行堆積，嚴重時堵塞排氣管的流通截面，導致發動機的obd(排放監測診斷系統)發生報警，甚至發生發動機因排氣不暢而熄火。

為解決尿素結晶問題，現有的方案主要是優化尿素噴嘴設計、排氣管道設計和尿素混合器設計，使得尿素混合更加均勻，儘可能避免尿素碰壁；優化尿素噴射標定策略，儘可能提高尿素噴射的起噴溫度，避免過量噴射。即便如此，尿素結晶仍然不可能完全杜絕，在車輛部分工況，尿素還是會發生結晶。

現有技術中，通過scr技術減少nox排放的尾氣處理裝置主要兩種，第一種結構，如圖1到圖3所示，圖1為現有技術中公開的第一種尾氣處理裝置結構示意圖，圖2為混合管總成的結構示意圖，圖3為混合器的結構示意圖，包括第一連接管1』、尿素噴嘴2』、混合管總成3』、第二連接管4』、scr催化器5』和第三連接管6』，第一連接管1』、混合管總成3』、第二連接管4』、scr催化器5』和第三連接管6』依次連通且連接處為焊接，尿素噴嘴2』的出口與混合管總成3』連通；混合管總成3』包括混合管301』和混合器302』，混合器302』固定在混合管301』的一側。尿素自尿素噴嘴2』噴入，在混合器32處與排氣進行充分的混合，均勻地進入scr催化器進行化學反應。個別工況下，尿素會在混合器302』與尿素噴嘴2』之間的區域發生結晶。結晶一旦發生，結晶物會迅速累積，甚至堵塞排氣管的流通截面。由於結晶物處的排氣溫度很難達到350℃，而且要維持較長的時間，無法利用高溫使結晶物分解；2)由於混合管總成3』前後與第一連接1』、第二連接管4』均是焊接，也無法使用機械敲擊的方法清除結晶物。況且機械敲擊會會損傷混合器302』。只能將從第一連接1』到第二連接管4』整體進行更換，價格昂貴。

現有技術中的第二種結構，如圖4所示，圖4為現有技術中公開的第二種尾氣處理裝置結構示意圖，此種結構與第一種結構的區別僅在於第二連接管4』與scr催化劑5』之間的連接為法蘭連接。較第一種結構的優點是，當發生尿素結晶時，可以將從第二連接管4』到第一連接管1』之間的部分從車上拆下進行更換，無須更換scr催化器5』和第三連接管6』，但及會產生一定的更換成本，或者將取下部分利用物理或化學的方法來清除結晶，操作極為不便。

如何方便快速地對尿素結晶物進行清理，是本領域亟待解決的重要問題之一。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種便於清理尿素結晶物的尾氣處理裝置及排氣管，在混合管總成的兩端形成存儲空間，通過向該存儲空間內注入熱水，達到便於清理尿素結晶物的目的。

本發明提出了一種便於清理尿素結晶物的尾氣處理裝置，其中，包括混合管總成和兩個密封管總成；

兩所述密封管總成分別安裝在所述混合管總成的兩端；所述混合管總成上設有尿素噴嘴安裝孔；

所述密封管總成包括第一螺紋外管、螺紋內管和第二螺紋外管，所述螺紋內管的兩端的外周上具有外螺紋結構，所述螺紋內管的第一端具有開口，所述螺紋內管的第二端封閉，所述螺紋內管的第二端的外周上設有多個通孔；

所述第一螺紋外管的第一端與所述螺紋內管的第一端螺紋連接，所述第二螺紋外管的第一端與所述螺紋內管的第二端螺紋連接，所述第二螺紋外管的第一端的內徑小於第二端的內徑，所述第二螺紋外管的第二端設有擋環；所述螺紋內管的第二端的端面能夠抵靠在所述擋環上，且將擋環上的孔封閉；

所述混合管總成的底部設有放水口，所述放水口處可拆卸安裝有放水塞。

如上所述的便於清理尿素結晶物的尾氣處理裝置，其中，優選的是，所述螺紋內管的外周上設有凸臺，且所述凸臺位於所述螺紋內管的中部。

如上所述的便於清理尿素結晶物的尾氣處理裝置，其中，優選的是，所述凸臺的個數為4個，且沿圓周方向均勻分布。

如上所述的便於清理尿素結晶物的尾氣處理裝置，其中，優選的是，還包括密封墊片，所述密封墊片固定在所述螺紋內管的第二端上，且所述密封墊片上具有波紋結構。

如上所述的便於清理尿素結晶物的尾氣處理裝置，其中，優選的是，所述混合管總成的兩端分別與兩個所述密封管總成上的第二螺紋外管的第二端連通。

如上所述的便於清理尿素結晶物的尾氣處理裝置，其中，優選的是，所述螺紋內管的第二端的外周上的多個通孔均勻分布。

如上所述的便於清理尿素結晶物的尾氣處理裝置，其中，優選的是，所述混合管總成兩端與密封管總成之間的連接方式為焊接。

本發明還提出了一種排氣管，其中，包括如上述任一項所述的尾氣處理裝置。

本發明提供了一種便於清理尿素結晶物的尾氣處理裝置及排氣管，通過在混合管總成的兩端安裝密封管總成，通過轉動密封管總成上的螺紋內管，使得密封管總成在第一工作狀態和第二工作狀態下進行切換，當兩密封管總成均處於第一工作狀態下，排氣管正常工作；當兩密封管總成均處於第二工作狀態下時，能夠在混合管總成的兩側封閉，使得混合管總成形成空腔。如此，通過尿素噴嘴安裝孔向該空腔內注入熱水，從而能夠快速清理尿素結晶物。

附圖說明

圖1為現有技術中公開的第一種結構的尾氣處理裝置結構示意圖；

圖2為現有技術中公開的混合管總成的結構示意圖；

圖3為現有技術中公開的混合器的結構示意圖；

圖4為現有技術中公開的第二種結構的尾氣處理裝置結構示意圖；

圖5為本發明具體實施方式提出的混合管總成與密封管總成的安裝結構示意圖；

圖6為本發明具體實施方式提出的混合管總成的結構示意圖；

圖7為本發明具體實施方式提出的混合管總成的剖視圖；

圖8為本發明具體實施方式提出的密封管總成第一工作狀態下的結構示意圖；

圖9為圖8中的a-a向剖視圖；

圖10為本發明具體實施方式提出的密封管總成第二工作狀態下的結構示意圖；

圖11為圖10中的b-b向剖視圖；

圖12為本發明具體實施方式提出的螺紋內管的結構示意圖；

圖13為圖12中的c-c向剖視圖；

圖14為本發明具體實施方式提出密封管總成的側視圖；

圖15為本發明具體實施方式提出的螺紋內管的局部剖視圖；

圖16為本發明具體實施方式提出的尾氣處理裝置第一工作狀態下的結構示意圖；

圖17為本發明具體實施方式提出的尾氣處理裝置第二工作狀態下的結構示意圖。

附圖標記說明：

1』-第一連接管，2』-尿素噴嘴，3』-混合管總成，4』-第二連接管，5』-scr催化器，6』-第三連接管；

301』-混合管，302』-混合器，303』-尿素噴嘴安裝孔；

1-密封管總成，2-密封墊片，3-放水塞；

101-第一螺紋外管，102-螺紋內管，103-第二螺紋外管，104-擋環，105-凸臺，106-通孔。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

圖5為本發明具體實施方式提出的混合管總成與密封管總成的安裝結構示意圖；圖6為本發明具體實施方式提出的混合管總成的結構示意圖；圖7為本發明具體實施方式提出的混合管總成的剖視圖；圖8為本發明具體實施方式提出的密封管總成第一工作狀態下的結構示意圖；圖9為圖8中的a-a向剖視圖；圖10為本發明具體實施方式提出的密封管總成第二工作狀態下的結構示意圖；圖11為圖10中的b-b向剖視圖；圖12為本發明具體實施方式提出的螺紋內管的結構示意圖；圖13為圖12中的c-c向剖視圖；圖14為本發明具體實施方式提出密封管總成的側視圖；圖15為本發明具體實施方式提出的螺紋內管的局部剖視圖；圖16為本發明具體實施方式提出的尾氣處理裝置第一工作狀態下的結構示意圖；圖17為本發明具體實施方式提出的尾氣處理裝置第二工作狀態下的結構示意圖。

請參照圖5到圖17，本發明具體實施方式提出了一種便於清理尿素結晶物的尾氣處理裝置，其中，包括混合管總成3』、兩個密封管總成1和密封墊片2；

兩所述密封管總成1分別安裝在所述混合管總成3』的兩端；所述混合管總成3』上設有尿素噴嘴安裝孔303』；

所述密封管總成1包括第一螺紋外管101、螺紋內管102和第二螺紋外管103，所述螺紋內管102的兩端的外周上均設有外螺紋結構，所述螺紋內管102的第一端具有開口，所述螺紋內管102的第二端封閉，所述螺紋內管102的第二端的外周上設有多個通孔106；

所述第一螺紋外管101的第一端與所述螺紋內管102的第一端螺紋連接，所述第二螺紋外管103的第一端與所述螺紋內管102的第二端螺紋連接，所述第二螺紋外管103的第一端的內徑小於所述第二螺紋外管103的第二端的內徑；如此，能夠保證在所述第二螺紋外管103的第一端與所述螺紋內管102的外周密封連接，使得所述第二螺紋外管103的第二端與所述螺紋內管102之間具有一定的間隙，保證所述螺紋內管102能夠通過通孔106與所述第二螺紋外管103連通；所述第二螺紋外管103的第二端設有擋環104；所述螺紋內管102的第二端的端面能夠抵靠在所述擋環104上，且將擋環104上的孔封閉；如此，當所述螺紋內管102的第二端的端面沒有抵靠在所述擋環104上時，所述螺紋內管102與所述擋環104上的孔連通。

所述混合管總成3』的底部設有放水口，所述放水口處可拆卸安裝有放水塞3。

具體使用時，將混合管總成3』兩端的兩個密封管總成1分別與第一連接管1』、第二連接管4』連通；第二連接管4』、scr催化器5』和第三連接管6』順次連接；密封管總成1具有兩個工作狀態，第一工作狀態下，擋環104與螺紋內管102的第二端之間具有一定的距離，螺紋內管102通過通孔106與擋環104上的孔連通；第二工作狀態下，螺紋內管102的第二端抵靠在擋環104上，且螺紋內管102的第二端將擋環104上的孔封死，通孔106與擋環104上的孔無法連通。當兩個密封管總成1均處於第一工作狀態時，所述尾氣處理裝置處於第一工作狀態下，尾氣能夠順次通過第一連接管1』、密封管總成1、混合管總成3』、密封管總成1、第二連接管4』、scr催化器5』和第三連接管6』；當兩個密封管總成1均處於第二工作狀態時，所述尾氣處理裝置處於第二工作狀態下，能夠將密封管總成1的兩側形成密封空間。當需要對混合器302』上的結晶物進行處理時，轉動兩螺紋內管102，使兩密封管總成1均處於第二工作狀態，拆下安裝在尿素噴嘴安裝孔303』上的尿素噴嘴2』，並注入熱水或熱醇，由於結晶物三聚氰酸易溶於熱水或熱醇的特徵，能夠使之快速溶解；然後打開放水塞3，使溶液由放水口流出。如此，能夠達到對結晶物快速處理的目的。

作為一種優選方式，所述螺紋內管102的外周上設有凸臺105，且所述凸臺105位於所述螺紋內管102的中部。進一步地，所述凸臺105的個數為4個，且沿圓周方向均勻分布。如此，通過設置凸臺105，能夠便於對螺紋內管102進行操作，使之在第一工作狀態與第二工作狀態之間切換。

作為一種優選方式，所述密封墊片2固定在所述螺紋內管102的第二端上，且所述密封墊片2上具有波紋結構。如此，能夠保證在第二工作狀態下，密封管總成1具有良好的密封性。具體實施時，所述混合管總成3』的兩端分別與兩個所述密封管總成1上的第二螺紋外管103的第二端連通。如此，當兩密封管總成1均處於第二工作狀態時，所形成的空間較小，加入少量的熱水就能夠完成對於結晶物的清理。

作為一種優選方式，所述螺紋內管102的第二端的外周上的多個通孔106均勻分布。如此，通過設置多個通孔106，能夠起到一定的消音的作用，同時，能夠使尿素在尾氣中的混合更加均勻。所述混合管總成3』兩端與密封管總成1之間的連接方式為焊接。

本發明具體實施方式還提出了一種排氣管，其中，包括本發明具體實施方式所提供的尾氣處理裝置。

上依據圖式所示的實施例詳細說明了本發明的構造、特徵及作用效果，以上所述僅為本發明的較佳實施例，但本發明不以圖面所示限定實施範圍，凡是依照本發明的構想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應在本發明的保護範圍內。