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DE112022006302T5 - SCR MIXER AND MOTOR - Google Patents

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Publication number
DE112022006302T5
DE112022006302T5 DE112022006302.5T DE112022006302T DE112022006302T5 DE 112022006302 T5 DE112022006302 T5 DE 112022006302T5 DE 112022006302 T DE112022006302 T DE 112022006302T DE 112022006302 T5 DE112022006302 T5 DE 112022006302T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flow guide
guide means
cylinder housing
urea
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112022006302.5T
Other languages
German (de)
Inventor
Dailong Shi
Xiaoli ZHANG
Jianwen Li
Jiandong Wang
Jianjian Lv
Ruxiao Zhang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weichai Power Co Ltd
Original Assignee
Weichai Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weichai Power Co Ltd filed Critical Weichai Power Co Ltd
Publication of DE112022006302T5 publication Critical patent/DE112022006302T5/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die vorliegende Anmeldung betreffen den technischen Bereich der Motoren und schlägt einen SCR-Mischer sowie einen Motor vor, der einen Zylindergehäuse, ein erste Strömungsführungsmittel und ein zweite Strömungsführungsmittel umfasst. Der Innenraum des Zylindergehäuses wird eine Mischkammer gebildet, und das Zylindergehäuse ist mit einer Düsensitzbohrung zur Verbindung einer Harnstoffdüse versehen. Das erste Strömungsführungsmittel ist mit einer Öffnung an einem Ende des Zylindergehäuses verbunden, wobei im Inneren des ersten Strömungsführungsmittel eine konische erste Strömungskammer gebildet wird, die mit der Mischkammer kommuniziert. Das zweite Strömungsführungsmittel ist mit eine Öffnung an einem anderen Ende des Zylindergehäuses verbunden, wobei im Inneren des zweiten Strömungsführungsmittel eine konische zweite Strömungskammer gebildet wird, die mit der Mischkammer kommuniziert. Die Innenwand des Zylindergehäuses und die Außenwände des ersten sowie des zweiten Strömungsführungsmittels bilden gemeinsam umgrenzt einen mäanderförmigen Strömungskanal. Unter der Führungswirkung des ersten Strömungsführungsmittels, der Mischkammer und des zweiten Strömungsführungsmittels strömen die Abgase auf einem längeren Weg durch den eigentlich begrenzten Mischraum, wodurch sichergestellt wird, dass dass es genügend Zeit für die Harnstofftröpfchen gibt, um sich vollständig mit den Abgasen zu vermischen, zu verdampfen und zu zersetzen, was die Homogenität der NH3-Mischung und die Kristallisationsbeständigkeit erhöht.The present application relates to the technical field of engines and proposes an SCR mixer and an engine comprising a cylinder housing, a first flow guide means and a second flow guide means. A mixing chamber is formed in the interior of the cylinder housing, and the cylinder housing is provided with a nozzle seat bore for connecting a urea nozzle. The first flow guide means is connected to an opening at one end of the cylinder housing, wherein a conical first flow chamber is formed inside the first flow guide means, which communicates with the mixing chamber. The second flow guide means is connected to an opening at another end of the cylinder housing, wherein a conical second flow chamber is formed inside the second flow guide means, which communicates with the mixing chamber. The inner wall of the cylinder housing and the outer walls of the first and second flow guide means together form a meandering flow channel. Under the guiding action of the first flow guide means, the mixing chamber and the second flow guide means, the exhaust gases flow along a longer path through the actually limited mixing space, thereby ensuring that there is sufficient time for the urea droplets to completely mix with the exhaust gases, evaporate and decompose, which increases the homogeneity of the NH3 mixture and the crystallization resistance.

Description

Kreuzbezugsanmeldungcross-reference application

Diese Anmeldung basiert auf der chinesischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 202210010899 .X, die am 5. Januar 2022 eingereicht wurde, und beansprucht deren Priorität. Der gesamte Inhalt dieser chinesischen Patentanmeldung ist durch Bezugnahme in diese Anmeldung aufgenommen.This application is based on the Chinese patent application with application number 202210010899 .X, filed on January 5, 2022, and claims priority thereto. The entire contents of this Chinese patent application are incorporated into this application by reference.

Technisches Gebiettechnical field

Diese Anmeldung bezieht sich auf den technischen Bereich der Motoren und insbesondere betrifft einen SCR-Mischer. Diese Anmeldung betrifft auch einen Motor.This application relates to the technical field of engines and in particular to an SCR mixer. This application also relates to an engine.

Hintergrundtechnikbackground technology

Der in diesem Abschnitt bereitgestellte Inhalt dient lediglich als Hintergrundinformation im Zusammenhang mit dieser Offenbarung und ist nicht notwendigerweise Stand der Technik.The content provided in this section is merely background information in connection with this disclosure and does not necessarily constitute prior art.

Die Funktion des SCR (Selektive Katalytische Reduktion)-Mischers besteht darin, Harnstoff mit Abgasen zu vermischen, um die Umwandlungseffizienz zu erhöhen. Die vorhandenen SCR-Mischer haben jedoch einen begrenzten Mischraum und eine kurze Mischstrecke für Harnstoff und Abgase. Dies führt dazu, dass es nicht genügend Zeit für den Harnstoff gibt, um sich vollständig mit den Abgasen zu vermischen, wodurch die Verteilung von NH3 im gemischten Gas ungleichmäßig wird. Dies beeinträchtigt die Reaktion mit dem Katalysator und führt letztlich zu einer Verringerung der SCR-Umwandlungseffizienz.The function of the SCR (Selective Catalytic Reduction) mixer is to mix urea with exhaust gases to increase the conversion efficiency. However, the existing SCR mixers have limited mixing space and short mixing distance for urea and exhaust gases. This results in there being insufficient time for the urea to fully mix with the exhaust gases, making the distribution of NH3 in the mixed gas uneven. This affects the reaction with the catalyst and ultimately leads to a reduction in the SCR conversion efficiency.

Offenbarung der Erfindungdisclosure of the invention

Die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, zumindest das Problem der geringeren SCR-Umwandlungseffizienz aufgrund der schlechten Mischgleichmäßigkeit des SCR-Mischers im Stand der Technik zu lösen. Die Aufgabe wird durch die folgenden technischen Lösungen gelöst:

  • Ein erster Aspekt der vorliegenden Anmeldung stellt einen SCR-Mischer bereit, der Folgendes umfasst:
    • - ein Zylindergehäuse, dessen Innenraum eine Mischkammer bildet, wobei beide Enden des Zylindergehäuses offen sind und das Zylindergehäuse mit einer Düsensitzbohrung zur Verbindung einer Harnstoffdüse versehen ist;
    • - ein erstes Strömungsführungsmittel, das innerhalb des Zylindergehäuses angeordnet ist und mit einer Öffnung an einem Ende des Zylindergehäuses verbunden ist, wobei im Inneren des ersten Strömungsführungsmittels eine erste Strömungskammer gebildet ist, die konisch ist und mit der Mischkammer kommuniziert;
    • - ein zweites Strömungsführungsmittel, das innerhalb des Zylindergehäuses angeordnet ist und mit einer Öffnung am anderen Ende des Zylindergehäuses verbunden ist, wobei im Inneren des zweiten Strömungsführungsmittels eine zweite Strömungskammer gebildet ist, die konisch ist und mit der Mischkammer kommuniziert;
    • - wobei die Innenwand des Zylindergehäuses und die Außenwand des ersten Strömungsführungsmittels sowie die Außenwand des zweiten Strömungsführungsmittels gemeinsam umgrenzt einen mäanderförmigen Strömungsführungskanal bilden.
The object of the present application is to solve at least the problem of lower SCR conversion efficiency due to the poor mixing uniformity of the SCR mixer in the prior art. The object is solved by the following technical solutions:
  • A first aspect of the present application provides an SCR mixer comprising:
    • - a cylinder housing, the interior of which forms a mixing chamber, both ends of the cylinder housing being open and the cylinder housing being provided with a nozzle seat bore for connecting a urea nozzle;
    • - a first flow guide means arranged within the cylinder housing and connected to an opening at one end of the cylinder housing, wherein a first flow chamber is formed inside the first flow guide means which is conical and communicates with the mixing chamber;
    • - a second flow guide means arranged within the cylinder housing and connected to an opening at the other end of the cylinder housing, wherein a second flow chamber is formed inside the second flow guide means which is conical and communicates with the mixing chamber;
    • - wherein the inner wall of the cylinder housing and the outer wall of the first flow guide means as well as the outer wall of the second flow guide means together form a meandering flow guide channel.

Der in der vorliegenden Anmeldung vorgeschlagene SCR-Mischer verfügt über einen mäanderförmigen Strömungsführungskanal. Unter der Führungswirkung des ersten Strömungsführungsmittels, der Mischkammer und des zweiten Strömungsführungsmittels strömen die Abgase auf einem längeren Weg durch den eigentlich begrenzten Mischraum. Dies stellt sicher, dass es genügend Zeit für die Harnstofftröpfchen gibt, um sich hinreichend mit den Abgasen zu vermischen, zu verdampfen und zu zersetzen, wodurch die Homogenität der NH3-Mischung verbessert und die Kristallisationsbeständigkeit des Nachbehandlungssystems erhöht werden. Dadurch wird das Problem der Harnstoffkristallisation im SCR-Nachbehandlungssystem bei niedrigen Drehzahlen und niedriger Last des Motors sowie das Problem der unzulässig hohen NOX-Emissionen gelöst.The SCR mixer proposed in the present application has a meandering flow guide channel. Under the guiding effect of the first flow guide means, the mixing chamber and the second flow guide means, the exhaust gases flow along a longer path through the actually limited mixing space. This ensures that there is enough time for the urea droplets to sufficiently mix with the exhaust gases, evaporate and decompose, thereby improving the homogeneity of the NH3 mixture and increasing the crystallization resistance of the aftertreatment system. This solves the problem of urea crystallization in the SCR aftertreatment system at low speeds and low load of the engine as well as the problem of unacceptably high NOX emissions.

Darüber hinaus ermöglicht die vorliegende Anmeldung ein modulares Design der Struktur, das auf Motoren unterschiedlicher Hubräume anwendbar ist. Durch eine angemessene Anpassung der Struktur des ersten und des zweiten Strömungsführungsmittels entsprechend den Spezifikationen der Abgasnachbehandlung wird eine perfekte Abstimmung mit dem Motor erreicht. Es ist keine komplexe Verbindungs- und Montagekonstruktion erforderlich, was eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet.In addition, the present application enables a modular design of the structure that is applicable to engines of different displacements. By appropriately adjusting the structure of the first and second flow guide means according to the exhaust aftertreatment specifications, a perfect match with the engine is achieved. No complex connection and assembly structure is required, which ensures high reliability.

Des Weiteren kann der gemäß der vorliegenden Anmeldung vorgeschlagene SCR-Mischer folgende zusätzliche technische Merkmale aufweisen:

  • In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung umfasst der SCR-Mischer mindestens eine Harnstoffbrechplatte, die im Strömungsführungskanal angeordnet ist und der Sprühbahn der Harnstoffdüse gegenüberliegt.
Furthermore, the SCR mixer proposed according to the present application may have the following additional technical features:
  • In some embodiments of the present application, the SCR mixer comprises at least one urea breaking plate arranged in the flow guide channel and opposite the spray path of the urea nozzle.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung sind entlang der Sprühbahn der Harnstoffdüse mehrere Harnstoffbrechplatten angeordnet, wobei ein Teil der Harnstoffbrechplatten in einem Winkel zur axialen Richtung des Zylindergehäuses angeordnet ist, und ein anderer Teil der Harnstoffbrechplatten parallel zur axialen Richtung des Zylindergehäuses angeordnet ist.In some embodiments of the present application, a plurality of urea breaking plates are arranged along the spray path of the urea nozzle, wherein a part of the urea breaking plates is arranged at an angle to the axial direction of the cylinder housing, and another part of the urea breaking plates is arranged parallel to the axial direction of the cylinder housing.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung ist die Länge der Harnstoffbrechplatte in axialer Richtung des Zylindergehäuses positiv korreliert mit dem Abstand der Harnstoffbrechplatte zur Düsensitzbohrung, und die Harnstoffbrechplatten sind in radialer Richtung des Zylindergehäuses stufenförmig angeordnet.In some embodiments of the present application, the length of the urea breaking plate in the axial direction of the cylinder housing is positively correlated with the distance of the urea breaking plate to the nozzle seat bore, and the urea breaking plates are arranged in a step-like manner in the radial direction of the cylinder housing.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung ist das erste Strömungsführungsmittel konisch, wobei das größere Ende des ersten Strömungsführungsmittels mit der Öffnung an dem einen Ende des Zylindergehäuses verbunden ist und das kleinere Ende des ersten Strömungsführungsmittels in die Mischkammer hineinragt, das zweite Strömungsführungsmittel konisch ist, wobei das größere Ende des zweiten Strömungsführungsmittels mit der Öffnung am anderen Ende des Zylindergehäuses verbunden ist und das kleinere Ende des zweiten Strömungsführungsmittels in die Mischkammer hineinragt.In some embodiments of the present application, the first flow guide means is conical, wherein the larger end of the first flow guide means is connected to the opening at one end of the cylinder housing and the smaller end of the first flow guide means protrudes into the mixing chamber, the second flow guide means is conical, wherein the larger end of the second flow guide means is connected to the opening at the other end of the cylinder housing and the smaller end of the second flow guide means protrudes into the mixing chamber.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung ist das kleinere Ende des ersten Strömungsführungsmittels in der Nähe der Düsensitzbohrung angeordnet, das erste Strömungsführungsmittel weist an einer der Düsensitzbohrung entsprechden Stelle eine Aussparung auf, und das kleinere Ende des zweiten Strömungsführungsmittels auf der der Düsensitzbohrung abgewandten Seite der Mischkammer angeordnet ist.In some embodiments of the present application, the smaller end of the first flow guide means is arranged in the vicinity of the nozzle seat bore, the first flow guide means has a recess at a location corresponding to the nozzle seat bore, and the smaller end of the second flow guide means is arranged on the side of the mixing chamber facing away from the nozzle seat bore.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung umfasst der SCR-Mischer ferner ein drittes Strömungsführungsmittel und ein viertes Strömungsführungsmittel, die in der Mischkammer angeordnet sind, wobei das dritte Strömungsführungsmittel sich zwischen dem Zylindergehäuse und dem zweiten Strömungsführungsmittel befindet und das vierte Strömungsführungsmittel sich zwischen dem ersten Strömungsführungsmittel und dem zweiten Strömungsführungsmittel befindet.In some embodiments of the present application, the SCR mixer further comprises a third flow guide means and a fourth flow guide means arranged in the mixing chamber, wherein the third flow guide means is located between the cylinder housing and the second flow guide means and the fourth flow guide means is located between the first flow guide means and the second flow guide means.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung ist der Strömungsführungskanal S-förmig.In some embodiments of the present application, the flow guide channel is S-shaped.

In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung ist an dem ersten Strömungsführungsmittel ferner eine Bohrung zum Einsetzen eines Durchflusssensors vorgesehen.In some embodiments of the present application, a bore for inserting a flow sensor is further provided on the first flow guide means.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Anmeldung betrifft einen Motor, der die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie der im ersten Aspekt der vorliegenden Anmeldung vorgeschlagene SCR-Mischer aufweist, weshalb dies an dieser Stelle nicht weiter ausgeführt wird.A second aspect of the present application relates to an engine which has the same advantageous effects as the SCR mixer proposed in the first aspect of the present application, which is why this will not be further explained here.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

Durch das Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen werden dem Fachmann auf diesem Gebiet verschiedene andere Vorteile und Nutzen deutlich. Die Zeichnungen dienen lediglich der Veranschaulichung der bevorzugten Ausführungsformen und stellen keine Einschränkung der vorliegenden Anmeldung dar. Außerdem bezeichnen in den gesamten Zeichnungen dieselben Bezugszeichen dieselben Teile. In den Zeichnungen:

  • 1 zeigt schematisch eine Strukturansicht des SCR-Mischers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
  • 2 zeigt schematisch eine Schnittstrukturansicht des SCR-Mischers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
  • 3 zeigt schematisch eine Strukturansicht des ersten Strömungsführungsmittels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung aus einem ersten Blickwinkel;
  • 4 zeigt schematisch eine Strukturansicht des ersten Strömungsführungsmittels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung aus einem zweiten Blickwinkel;
  • 5 zeigt schematisch eine Strukturansicht des zweiten Strömungsführungsmittels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
  • 6 zeigt schematisch eine Strukturansicht der Harnstoffbrechplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung aus einem ersten Blickwinkel;
  • 7 zeigt schematisch eine Strukturansicht der Harnstoffbrechplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung aus einem zweiten Blickwinkel.
Various other advantages and benefits will become apparent to those skilled in the art upon reading the following detailed description of the preferred embodiments. The drawings are for illustrative purposes only of the preferred embodiments and are not limitative of the present application. In addition, the same reference characters refer to the same parts throughout the drawings. In the drawings:
  • 1 schematically shows a structural view of the SCR mixer according to an embodiment of the present application;
  • 2 schematically shows a sectional structural view of the SCR mixer according to an embodiment of the present application;
  • 3 schematically shows a structural view of the first flow guide means according to an embodiment of the present application from a first viewing angle;
  • 4 schematically shows a structural view of the first flow guide means according to an embodiment of the present application from a second viewing angle;
  • 5 schematically shows a structural view of the second flow guide means according to an embodiment of the present application;
  • 6 schematically shows a structural view of the urea breaking plate according to an embodiment of the present application from a first viewing angle;
  • 7 schematically shows a structural view of the urea breaking plate according to an embodiment of the present application from a second viewing angle.

In den Zeichnungen bezeichnen die Bezugszeichen Folgendes:

  • 10: Zylindergehäuse, 101: Düsensitzbohrung, 11: erstes Strömungsführungsmittel, 111: Bohrung zum Einsetzen eines Durchflusssensors, 112: Einsteckschlitz, 12: zweites Strömungsführungsmittel, 13: drittes Strömungsführungsmittel, 14: viertes Strömungsführungsmittel, 15: Harnstoffbrechplatte.
In the drawings, the reference symbols indicate the following:
  • 10: cylinder housing, 101: nozzle seat bore, 11: first flow guide means, 111: bore for inserting a flow sensor, 112: insertion slot, 12: second flow guide means, 13: third flow guide means, 14: fourth flow guide means, 15: urea breaking plate.

Detaillierte AusführungsformenDetailed embodiments

Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben. Obwohl in den Zeichnungen beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung dargestellt sind, sollte verstanden werden, dass die Offenbarung in verschiedenen Formen verwirklicht werden kann und nicht auf die hier dargelegten Ausführungsformen beschränkt sein sollte. Vielmehr werden diese Ausführungsformen bereitgestellt, um ein umfassenderes Verständnis der Offenbarung zu ermöglichen und den Fachleuten auf diesem Gebiet den vollständigen Umfang der Offenbarung zu vermitteln.Hereinafter, exemplary embodiments of the disclosure will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Although exemplary embodiments of the disclosure are illustrated in the drawings, it should be understood that the disclosure may be embodied in various forms and should not be limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided to provide a more thorough understanding of the disclosure and to convey the full scope of the disclosure to those skilled in the art.

Es sollte verstanden werden, dass die im Text verwendeten Begriffe nur zum Zweck der Beschreibung spezifischer beispielhafter Ausführungsformen verwendet werden und nicht einschränkend gemeint sind. Sofern der Kontext nicht ausdrücklich etwas anderes angibt, können die im Text verwendeten Begriffe im Singular wie „ein“, „ein(e)“ und „der/die/das“ auch die Pluralform umfassen. Die Begriffe „umfassen“, „enthalten“, „beinhalten“ und „aufweisen“ sind einschließend und weisen daher auf das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten hin, schließen jedoch nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder deren Kombinationen aus. Die im Text beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Operationen sollten nicht als zwingend in der beschriebenen oder dargestellten spezifischen Reihenfolge auszuführen interpretiert werden, es sei denn, die Reihenfolge ist ausdrücklich angegeben. Es sollte ferner verstanden werden, dass alternative oder ersetzende Schritte verwendet werden können.It should be understood that the terms used in the text are used only for the purpose of describing specific example embodiments and are not intended to be limiting. Unless the context expressly indicates otherwise, the singular terms used in the text such as "a," "an," and "the" can also include the plural form. The terms "comprising," "containing," "include," and "having" are inclusive and therefore indicate the presence of the specified features, steps, operations, elements, and/or components, but do not preclude the presence or addition of one or more other features, steps, operations, elements, components, and/or combinations thereof. The method steps, processes, and operations described in the text should not be interpreted as requiring performance in the specific order described or illustrated, unless the order is expressly stated. It should further be understood that alternative or substitute steps may be used.

Obwohl im Text Begriffe wie „erste“, „zweite“, „dritte“ usw. verwendet werden, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollten diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden. Diese Begriffe werden lediglich verwendet, um ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden. Sofern der Kontext nichts anderes deutlich angibt, implizieren Begriffe wie „erste“, „zweite“ und andere numerische Begriffe im Text keine Reihenfolge oder Anordnung. Daher können die im Folgenden besprochenen Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten oder Abschnitte als „zweites Element“, „zweite Komponente“, „zweiter Bereich“, „zweite Schicht“ oder „zweiter Abschnitt“ bezeichnet werden, ohne die Lehren der beispielhaften Ausführungsformen zu verlassen.Although terms such as "first," "second," "third," etc. are used in the text to describe various elements, components, regions, layers, and/or sections, these elements, components, regions, layers, and/or sections should not be limited by these terms. These terms are used merely to distinguish one element, component, region, layer, or section from another region, layer, or section. Unless the context clearly indicates otherwise, terms such as "first," "second," and other numerical terms in the text do not imply any order or arrangement. Therefore, the elements, components, regions, layers, or sections discussed below may be referred to as a "second element," "second component," "second region," "second layer," or "second section" without departing from the teachings of the exemplary embodiments.

Zur Erleichterung der Beschreibung können im Text räumliche Relativbegriffe verwendet werden, um die Beziehung eines in den Zeichnungen dargestellten Elements oder Merkmals relativ zu einem anderen Element oder Merkmal zu beschreiben. Diese räumlichen Relativbegriffe umfassen beispielsweise „innen“, „außen“, „innenliegend“, „seitlich“, „unten“, „unterhalb“, „oben“, „oberhalb“ usw. Diese räumlichen Relativbegriffe sollen andere Orientierungen des Geräts in Gebrauch oder Betrieb als die in den Zeichnungen dargestellten umfassen. Beispielsweise, wenn das in den Zeichnungen dargestellte Gerät umgedreht wird, wird das als „unter einem anderen Element oder Merkmal“ oder „unterhalb eines anderen Elements oder Merkmals“ beschriebene Element dann als „über einem anderen Element oder Merkmal“ oder „oberhalb eines anderen Elements oder Merkmals“ ausgerichtet. Dementsprechend können die beispielhaften Begriffe „unter“ und „unterhalb“ die Positionen „über“ und „oberhalb“ einschließen. Das Gerät kann auch anders ausgerichtet werden (z.B. um 90 Grad gedreht oder in andere Richtungen) und die im Text verwendeten räumlichen Relativbezeichner sollten entsprechend interpretiert werden.For ease of description, spatial relative terms may be used in the text to describe the relationship of an element or feature shown in the drawings relative to another element or feature. These spatial relative terms include, for example, "inside," "outside," "inboard," "side," "bottom," "below," "top," "above," etc. These spatial relative terms are intended to encompass orientations of the device in use or operation other than those shown in the drawings. For example, if the device shown in the drawings is turned over, the element described as being "below another element or feature" or "below another element or feature" would then be oriented as being "above another element or feature" or "above another element or feature." Accordingly, the exemplary terms "below" and "below" may include the positions "above" and "above." The device may also be oriented differently (e.g., rotated 90 degrees or in other directions), and the spatial relative terms used in the text should be interpreted accordingly.

Wie in den 1 bis 7 gezeigt, umfasst der SCR-Mischer gemäß dem ersten Aspekt dieser Anmeldung:

  • ein Zylindergehäuse 10, ein erstes Strömungsführungsmittel 11 und ein zweites Strömungsführungsmittel 12, wobei der Innenraum des Zylindergehäuses 10 eine Mischkammer bildet. Das Zylindergehäuse 10 ist mit einer Düsensitzbohrung 101 zur Verbindung einer Harnstoffdüse versehen und die beiden Enden des Zylindergehäuses 10 sind offen. Das erste Strömungsführungsmittel 11 ist im Inneren des Zylindergehäuses 10 angeordnet und mit einer Öffnung an einem der Enden des Zylindergehäuses 10 verbunden, wobei im Inneren des ersten Strömungsführungsmittels 11 eine konische erste Strömungskammer gebildet ist, die mit der Mischkammer in Verbindung steht. Das zweite Strömungsführungsmittel 12 ist im Inneren des Zylindergehäuses 10 angeordnet und mit dem anderen offenen Ende des Zylindergehäuses 10 verbunden, wobei im Inneren des zweiten Strömungsführungsmittels 12 eine konische zweite Strömungskammer gebildet ist, die mit der Mischkammer in Verbindung steht. Die Innenwand des Zylindergehäuses 10 und die Außenwände des ersten Strömungsführungsmittels 11 und des zweiten Strömungsführungsmittels 12 bilden gemeinsam umgrenzt einen mäanderförmigen Strömungsführungskanal.
As in the 1 to 7 As shown, the SCR mixer according to the first aspect of this application comprises:
  • a cylinder housing 10, a first flow guide means 11 and a second flow guide means 12, the interior of the cylinder housing 10 forming a mixing chamber. The cylinder housing 10 is provided with a nozzle seat bore 101 for connecting a urea nozzle and the two ends of the cylinder housing 10 are open. The first flow guide means 11 is arranged inside the cylinder housing 10 and connected to an opening at one of the ends of the cylinder housing 10, a conical first flow chamber being formed inside the first flow guide means 11 and communicating with the mixing chamber. The second flow guide means 12 is arranged inside the cylinder housing 10 and connected to the other open end of the cylinder housing 10, a conical second flow chamber being formed inside the second flow guide means 12 and communicating with the mixing chamber. The inner wall of the cylinder housing 10 and the outer walls of the first flow guide means 11 and the second flow guide means 12 together form a meandering flow guide channel.

Es sei angemerkt, dass das Zylindergehäuse 10 eine kreiszylindrische Struktur oder eine quaderförmige Struktur aufweisen kann, wobei das Zylindergehäuse innen hohl ist. Das erste Ende des Zylindergehäuses 10 dient zur Aufnahme der Motorabgase und das zweite Ende des Zylindergehäuses 10 dient zur Ableitung des Mischgases. Das erste Strömungsführungsmittel 11 und das zweite Strömungsführungsmittel 12 können zur einfachen Bildung der konischen Strömungskammern als trichterförmige Strukturen ausgebildet sein, die durch Blechprägen hergestellt werden können. Der mäanderförmige Strömungsführungskanal kann eine S-Form oder Z-Form usw. haben, solange im begrenzten Raum des Zylindergehäuses 10 mittels der ersten und zweiten Strömungsführungsmittel 11 und 12 ein mäanderförmige Pfad entsteht. Die Außenkanten des ersten Strömungsführungsmittels 11 und des zweiten Strömungsführungsmittels 12 sind durch Schweißen oder Einrasten mit dem Zylindergehäuse 10 verbunden. Die Harnstoffdüse wird in der Düsensitzbohrung 101 montiert, und die vom Motor kommenden Abgase treten durch das erste Strömungsführungsmittel 11 in die Mischkammer ein. Unter dem Einfluss der konischen Form erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit der Abgase allmählich, wodurch die Strömungsfähigkeit der Abgase verbessert wird. Mit dem eingespritzten Harnstoff mischen sich die Abgase und der Harnstoff in der Mischkammer und fließen entlang des mäanderförmigen Strömungsführungskanals, wodurch der Mischweg verlängert wird und der Harnstoff sich hinreichend mit den Abgasen vermischt. Schließlich tritt das Mischgas aus dem zweiten Strömungsführungsmittel 12 aus.Note that the cylinder housing 10 may have a circular cylindrical structure or a cuboid structure, the cylinder housing being hollow inside. The first end of the cylinder housing 10 serves to receive the engine exhaust gases, and the second end of the cylinder housing 10 serves to discharge the mixed gas. The first flow guide means 11 and the second flow guide means 12 may be formed as funnel-shaped structures, which can be manufactured by sheet metal stamping, for easy formation of the conical flow chambers. The meandering flow guide channel may have an S-shape or Z-shape, etc., as long as a meandering path is formed in the limited space of the cylinder housing 10 by means of the first and second flow guide means 11 and 12. The outer edges of the first flow guide means 11 and the second flow guide means 12 are connected to the cylinder housing 10 by welding or snapping. The urea nozzle is mounted in the nozzle seat hole 101, and the exhaust gases coming from the engine enter the mixing chamber through the first flow guide means 11. Under the influence of the conical shape, the flow velocity of the exhaust gases gradually increases, thereby improving the flowability of the exhaust gases. With the urea injected, the exhaust gases and the urea mix in the mixing chamber and flow along the meandering flow guide channel, thereby lengthening the mixing path and sufficiently mixing the urea with the exhaust gases. Finally, the mixed gas exits from the second flow guide means 12.

Der in dieser Anmeldung vorgeschlagene SCR-Mischer verfügt über einen mäanderförmigen Strömungskanal, durch den unter der Führungswirkung des ersten Strömungsführungsmittels 11, der Mischkammer und des zweiten Strömungsführungsmittels 12 die Abgase in dem eigentlich begrenzten Mischraum einen längeren Weg zurücklegen. Dies stellt sicher, dass es genügend Zeit für die Harnstofftröpfchen gibt, um sich hinreichend mit den Abgasen zu vermischen, zu verdampfen und zu zersetzen, um so die Homogenität der NH3-Mischung und die Kristallisationsbeständigkeit des Nachbehandlungssystems zu erhöhen. Dadurch wird das Problem der Harnstoffkristallisation im SCR-Nachbehandlungssystem bei niedrigen Drehzahlen und niedriger Last des Motors sowie das Problem der unzulässig hohen NOX-Emissionen gelöst.The SCR mixer proposed in this application has a meandering flow channel through which the exhaust gases travel a longer path in the actually limited mixing space under the guiding effect of the first flow guiding means 11, the mixing chamber and the second flow guiding means 12. This ensures that there is enough time for the urea droplets to sufficiently mix with the exhaust gases, evaporate and decompose in order to increase the homogeneity of the NH3 mixture and the crystallization resistance of the aftertreatment system. This solves the problem of urea crystallization in the SCR aftertreatment system at low speeds and low engine loads as well as the problem of unacceptably high NOX emissions.

Außerdem ermöglicht diese Anmeldung ein modulares Design der Struktur, das für Motoren mit unterschiedlichen Hubräumen anwendbar ist. Durch eine angemessene Anpassung der Struktur des ersten Strömungsführungsmittels 11 und des zweiten Strömungsführungsmittels 12 entsprechend den Spezifikationen der Abgasnachbehandlung wird eine perfekte Abstimmung mit dem Motor erreicht.. Es ist keine komplizierte Verbindungs- und Montagekonstruktion erforderlich, was die Zuverlässigkeit erhöht.In addition, this application enables a modular design of the structure that is applicable to engines with different displacements. By appropriately adjusting the structure of the first flow guide means 11 and the second flow guide means 12 according to the exhaust aftertreatment specifications, a perfect match with the engine is achieved. No complicated connection and assembly structure is required, which increases reliability.

In einigen Ausführungsformen dieser Anmeldung umfasst der SCR-Mischer mindestens eine Harnstoffbrechplatte 15, welche Harnstoffbrechplatte 15 im Strömungsführungskanal angeordnet ist und der Harnstoffdüse gegenüberliegt. Die Harnstoffbrechplatte 15 kann rechteckig oder rund gestaltet sein, aber auch eine sternförmige oder unregelmäßige Form haben. In der Harnstoffbrechplatte 15 können mehrere Durchgangslöcher in Form einer Matrix angeordnet sein, um den Harnstoff weiter zu zerkleinern. Die Harnstoffbrechplatte 15 kann durch Schweißen oder Einrasten an dem ersten Strömungsführungsmittel 11 oder am Zylindergehäuse 10 befestigt werden, vorzugsweise ist die Harnstoffbrechplatte 15 in einen Einsteckschlitz 112 des ersten Strömungsführungsmittels eingesteckt.In some embodiments of this application, the SCR mixer comprises at least one urea breaking plate 15, which urea breaking plate 15 is arranged in the flow guide channel and is opposite the urea nozzle. The urea breaking plate 15 can be rectangular or round, but also have a star-shaped or irregular shape. Several through holes can be arranged in the urea breaking plate 15 in the form of a matrix in order to further crush the urea. The urea breaking plate 15 can be attached to the first flow guide means 11 or to the cylinder housing 10 by welding or snapping in, preferably the urea breaking plate 15 is inserted into an insertion slot 112 of the first flow guide means.

In einigen Ausführungsformen dieser Anmeldung ist der SCR-Mischer entlang der Sprühbahn der Harnstoffdüse mit mehreren Harnstoffbrechplatten 15 in Abständen versehen, wobei ein Teil der Harnstoffbrechplatten 15 im Winkel zur axialen Richtung des Zylindergehäuses 10 angeordnet ist und ein anderer Teil der Harnstoffbrechplatten 15 parallel zur axialen Richtung des Zylindergehäuses 10 angeordnet ist. Die Sprührichtung der Harnstoffdüse ist in der Regel senkrecht zur Einströmungsrichtung der Abgase. Die parallel zur axialen Richtung des Zylindergehäuses 10 angeordneten Harnstoffbrechplatten 15 ermöglichen einerseits, dass der auftreffende Harnstoff zerkleinert wird, wodurch kleinere Tropfen entstehen, die sich besser mit den Abgasen vermischen, und andererseits wirken sie als Strömungsrichter, sodass die einströmenden Abgase durch die Harnstoffbrechplatten 15 geleitet werden, wodurch der Gasstrom stabiler und schneller wird. Die im Winkel zur axialen Richtung des Zylindergehäuses 10 angeordneten Harnstoffbrechplatten 15 ermöglichen eine vielfältigere Sprührichtungen des Harnstoffs, was zu einer besseren Vermischung des Harnstoffs mit den Abgasen führt.In some embodiments of this application, the SCR mixer is provided with a plurality of urea breaking plates 15 at intervals along the spray path of the urea nozzle, with a portion of the urea breaking plates 15 arranged at an angle to the axial direction of the cylinder housing 10 and another portion of the urea breaking plates 15 arranged parallel to the axial direction of the cylinder housing 10. The spray direction of the urea nozzle is generally perpendicular to the inflow direction of the exhaust gases. The urea breaking plates 15 arranged parallel to the axial direction of the cylinder housing 10 allow, on the one hand, the impinging urea to be crushed, thereby forming smaller droplets that mix better with the exhaust gases, and, on the other hand, they act as flow directors so that the inflowing exhaust gases are guided through the urea breaking plates 15, whereby the gas flow becomes more stable and faster. The urea breaking plates 15 arranged at an angle to the axial direction of the cylinder housing 10 allow a more diverse spray direction of the urea, which leads to a better mixing of the urea with the exhaust gases.

In einigen Ausführungsformen dieser Anmeldung korreliert die Länge der Harnstoffbrechplatten 15 in axialer Richtung des Zylindergehäuses 10 positiv mit dem Abstand der Harnstoffbrechplatten 15 zur Düsensitzbohrung, und die Harnstoffbrechplatten 15 sind in radialer Richtung des Zylindergehäuses 10 stufenförmig angeordnet. Die Motorabgase treten durch das erste Strömungsführungsmittel 11 ein, dessen Strömungsquerschnitt sich verringert, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der Motorabgase allmählich zunimmt und am Ausgang des ersten Strömungsführungsmittels 11 ihren Maximalwert erreicht. Die Harnstofflösung wird in Sprührichtung der Harnstoffdüse gesprüht und trifft auf die darunter liegende Harnstoffbrechplatte 15, wobei ein Teil der Tropfen abprallt, zerkleinert wird, erneut in die Abgase gelangt, und von den heißen Abgasen nach vorne mitgerissen wird; ein anderer Teil der Tropfen setzt sich auf der Oberfläche der Harnstoffbrechplatte 15 ab, wird jedoch sofort durch die Hochgeschwindigkeitsgase am Ausgang des ersten Strömungsführungsmittels 11 weggeblasen und gelangt erneut in die heißen Abgase, die sie nach vorne mitreißt.In some embodiments of this application, the length of the urea breaking plates 15 in the axial direction of the cylinder housing 10 correlates positively with the distance of the urea breaking plates 15 to the nozzle seat bore, and the urea breaking plates 15 are arranged in a step-like manner in the radial direction of the cylinder housing 10. The engine exhaust gases enter through the first flow guide means 11, the flow cross section of which decreases, whereby the flow velocity of the engine exhaust gases gradually increases and reaches its maximum at the outlet of the first flow guide means 11. value is reached. The urea solution is sprayed in the spray direction of the urea nozzle and hits the urea breaking plate 15 located underneath, with some of the drops bouncing off, being crushed, re-entering the exhaust gases and being carried forward by the hot exhaust gases; another part of the drops settles on the surface of the urea breaking plate 15, but is immediately blown away by the high-speed gases at the outlet of the first flow guide means 11 and re-entering the hot exhaust gases, which carry them forward.

In einigen Ausführungsformen dieser Anmeldung ist das erste Strömungsführungsmittel 11 konisch ausgebildet, wobei das größere Ende des ersten Strömungsführungsmittels 11 mit einer Öffnung an einem Ende des Zylindergehäuses 10 verbunden ist und das kleinere Ende des ersten Strömungsführungsmittels 11 in die Mischkammer hineinragt. Das zweite Strömungsführungsmittel 12 ist ebenfalls konisch ausgebildet, wobei das größere Ende des zweiten Strömungsführungssmittels 12 mit einer Öffnung am anderen Ende des Zylindergehäuses 10 verbunden ist und das kleinere Ende des zweiten Strömungsführungsmittels 12 in die Mischkammer hineinragt. Beide Strömungsführungsmittel 11 und 12 sind im Inneren des Zylindergehäuses 10 angeordnet, was eine kompakte Gesamtstruktur des Mischers bewirkt. Das erste Strömungsführungsmittel 11 und das zweite Strömungsführungsmittel 12 können durch Blechprägen zu konischen Strukturen geformt und durch Schweißen oder Einrasten mit dem Zylindergehäuse 10 verbunden werden. Darüber hinaus können die Ein- und Ausgangsdurchmesser der Strömungsführungsmittel 11 und 12 angepasst werden, um eine perfekte Abstimmung mit dem Motor zu erreichen. Es sind keine komplizierten Verbindungs- und Montagekonstruktion erforderlich, was die Zuverlässigkeit erhöht.In some embodiments of this application, the first flow guide means 11 is conical, with the larger end of the first flow guide means 11 being connected to an opening at one end of the cylinder housing 10 and the smaller end of the first flow guide means 11 protruding into the mixing chamber. The second flow guide means 12 is also conical, with the larger end of the second flow guide means 12 being connected to an opening at the other end of the cylinder housing 10 and the smaller end of the second flow guide means 12 protruding into the mixing chamber. Both flow guide means 11 and 12 are arranged inside the cylinder housing 10, which results in a compact overall structure of the mixer. The first flow guide means 11 and the second flow guide means 12 can be formed into conical structures by sheet metal stamping and connected to the cylinder housing 10 by welding or snapping. In addition, the inlet and outlet diameters of the flow guide means 11 and 12 can be adjusted to achieve perfect matching with the engine. No complicated connection and assembly structure is required, which increases reliability.

In einigen Ausführungsformen dieser Anmeldung ist das kleinere Ende des ersten Strömungsführungssmittels 11 in der Nähe der Düsensitzbohrung 101 angeordnet und das erste Strömungsführungsmittel 11 an einer der Düsensitzbohrung 101 entsprechenden Stelle mit einer Aussparung versehen, während das kleinere Ende des zweiten Strömungsführungsmittels 12 auf der der Düsensitzbohrung 101 abgewandten Seite der Mischkammer angeordnet ist. Die axiale Richtung des Zylindergehäuses 10 ist in der Regel parallel zur Horizontalen, und das Harnstoffspray wird von oben nach unten in die Mischkammer eingesprüht. Dabei wird das Ausgangsende, d.h. kleinere Ende des ersten Strömungsführungsmittels 11 in der Nähe der Harnstoffdüse so angeordnet, dass der durch das erste Strömungsführungsmittel 11 beschleunigte Abgasstrom schnell mit dem Harnstoffspray vermischt wird, was die Homogenität der Mischung verbessert. Zudem wird das zweite Strömungsführungsmittel 12 entfernt von der Harnstoffdüse angeordnet, wodurch die Mischstrecke verlängert und die Vermischungszeit von Harnstoff und Abgas verlängert wird, was die Homogenität der Mischung weiter verbessert.In some embodiments of this application, the smaller end of the first flow guide means 11 is arranged near the nozzle seat bore 101 and the first flow guide means 11 is provided with a recess at a location corresponding to the nozzle seat bore 101, while the smaller end of the second flow guide means 12 is arranged on the side of the mixing chamber facing away from the nozzle seat bore 101. The axial direction of the cylinder housing 10 is generally parallel to the horizontal, and the urea spray is sprayed into the mixing chamber from top to bottom. The outlet end, i.e. smaller end of the first flow guide means 11 is arranged near the urea nozzle so that the exhaust gas flow accelerated by the first flow guide means 11 is quickly mixed with the urea spray, which improves the homogeneity of the mixture. In addition, the second flow guide means 12 is arranged away from the urea nozzle, thereby extending the mixing distance and the mixing time of urea and exhaust gas, which further improves the homogeneity of the mixture.

In einigen Ausführungsformen dieser Anmeldung umfasst der SCR-Mischer auch ein drittes Strömungsführungsmittel 13 und ein viertes Strömungsführungsmittel 14, die in der Mischkammer angeordnet sind. Das dritte Strömungsführungsmittel 13 befindet sich zwischen dem Zylindergehäuse 10 und dem zweiten Strömungsführungsmittels 12, während das vierte Strömungsführungsmittel 14 zwischen dem ersten Strömungsführungsmittel 11 und dem zweiten Strömungsführungsmittel 12 angeordnet ist. Da das erste Strömungsführungsmittel 11 und das zweite Strömungsführungsmittel 12 konisch sind, können zwischen ihnen und dem Zylindergehäuse 10 Strömungstotzonen entstehen, in denen die Strömungsgeschwindigkeit sinkt und Harnstoff an den Wänden kristallisieren kann. Das dritte Strömungsführungsmittel 13 wird zwischen dem Zylindergehäuse 10 und dem zweiten Strömungsführungsmittel 12 angeordnet, sodass der Gasstrom von dem dritten Strömungsführungsmittel 13 abgelenkt wird, wodurch verhindert wird, dass der Gasstrom in Totzonen gelangt. Dies erhöht die Strömungsgeschwindigkeit und verbessert die Homogenität der Mischung von Harnstoff und Abgas. Das dritte Strömungsführungsmittel 13 kann als gebogene Plattenstruktur ausgeführt und durch Schweißen oder Einrasten mit dem Zylindergehäuse 10 und dem zweiten Strömungsführungsmittel 12 verbunden werden. Das vierte Strömungsführungsmittel 14 hat eine ähnliche Funktion und Struktur wie das dritte Strömungsführungsmittel 13, daher wird sie hier nicht weiter ausgeführt.In some embodiments of this application, the SCR mixer also comprises a third flow guide means 13 and a fourth flow guide means 14 arranged in the mixing chamber. The third flow guide means 13 is located between the cylinder housing 10 and the second flow guide means 12, while the fourth flow guide means 14 is arranged between the first flow guide means 11 and the second flow guide means 12. Since the first flow guide means 11 and the second flow guide means 12 are conical, flow dead zones can arise between them and the cylinder housing 10, in which the flow velocity decreases and urea can crystallize on the walls. The third flow guide means 13 is arranged between the cylinder housing 10 and the second flow guide means 12 so that the gas flow is deflected by the third flow guide means 13, thereby preventing the gas flow from entering dead zones. This increases the flow velocity and improves the homogeneity of the mixture of urea and exhaust gas. The third flow guide means 13 can be designed as a curved plate structure and connected to the cylinder housing 10 and the second flow guide means 12 by welding or snapping. The fourth flow guide means 14 has a similar function and structure to the third flow guide means 13, so it will not be described further here.

In einigen Ausführungsformen dieser Anmeldung ist der Strömungskanal S-förmig oder Z-förmig, gebildet und umgrenzt durch die Innenwand des Zylindergehäuses 10 und die Außenwände des ersten Strömungsführungsmittels 11 sowie des zweiten Strömungsführungsmittels 12. Der Ausgang des ersten Strömungsführungsmittels 11 ist auf die Harnstoffdüse ausgerichtet, während der Eingang des zweiten Strömungsführungsmittels 12 ebenfalls bis zur Position der Harnstoffdüse hineinragt, sodass die Abgase beim Austritt aus dem ersten Strömungsführungsmittel 11 zunächst mit dem Harnstoffspray vermischt werden, bevor sie weiterströmen und von dem dritten Strömungsführungsmittel 13 abgelenkt werden. Anschließend fließen sie zur Position zwischen dem ersten Strömungsführungsmittel 11 und dem zweiten Strömungsführungsmittel 12, werden erneut von dem vierten Strömungsführungsmittel 14 abgelenkt und schließlich aus dem zweiten Strömungsführungsmittel 12 austreten. Dieser mäanderförmige Strömungskanal verlängert die Strömungsstrecke der Abgase innerhalb des begrenzten Mischkammerraums, wodurch die Mischzeit von Abgasen und Harnstoffspray verlängert und damit die Homogenität der Mischung verbessert wird.In some embodiments of this application, the flow channel is S-shaped or Z-shaped, formed and delimited by the inner wall of the cylinder housing 10 and the outer walls of the first flow guide means 11 and the second flow guide means 12. The outlet of the first flow guide means 11 is aligned with the urea nozzle, while the inlet of the second flow guide means 12 also extends to the position of the urea nozzle, so that the exhaust gases are first mixed with the urea spray when they exit the first flow guide means 11, before they flow further and are deflected by the third flow guide means 13. They then flow to the position between the first flow guide means 11 and the second flow guide means 12, are deflected again by the fourth flow guide means 14 and finally exit the second flow guide means 12. This meandering flow channel extends the flow path of the exhaust gases within the limited mixing chamber space, thereby extending the mixing time of exhaust gases and urea spray and thus improving the homogeneity of the mixture.

In einigen Ausführungsformen dieser Anmeldung ist das erste Strömungsführungsmittel 11 mit einer Bohrung 111 zum Einsetzen eines Durchflusssensors versehen, der zum Einsetzen eines SCR-Vorschalt-Temperatursensors dient. Der SCR-Vorschalt-Temperatursensor ist mit der ECU elektrisch verbindbar, um die Abgastemperatur vor dem SCR (also vor dem Mischer) zu überwachen und den Einspritzzeitpunkt des Harnstoffs zu steuern.In some embodiments of this application, the first flow guide means 11 is provided with a bore 111 for inserting a flow sensor, which serves for inserting an SCR upstream temperature sensor. The SCR upstream temperature sensor can be electrically connected to the ECU in order to monitor the exhaust gas temperature upstream of the SCR (i.e. upstream of the mixer) and to control the injection timing of the urea.

Der im zweiten Aspekt dieser Anmeldung vorgeschlagene Motor weist die gleichen Vorteile auf wie der im ersten Aspekt dieser Anmeldung vorgeschlagene SCR-Mischer, weshalb dies hier nicht weiter ausgeführt wird.The engine proposed in the second aspect of this application has the same advantages as the SCR mixer proposed in the first aspect of this application, which is why this is not further discussed here.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen stellen lediglich bevorzugte spezifische Ausführungsformen dieser Anmeldung dar, aber der Schutzumfang dieser Anmeldung ist nicht darauf beschränkt. Jegliche Änderungen oder Modifikationen, die ein Fachmann auf diesem Gebiet innerhalb des Offenlegungsumfangs dieser Anmeldung leicht vornehmen kann, fallen ebenfalls in den Schutzumfang dieser Anmeldung. Daher sollte der Schutzumfang dieser Anmeldung durch den Schutzumfang der Ansprüche bestimmt werden.The embodiments described above merely represent preferred specific embodiments of this application, but the scope of this application is not limited thereto. Any changes or modifications that can be readily made by one skilled in the art within the scope of disclosure of this application also fall within the scope of this application. Therefore, the scope of this application should be determined by the scope of the claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • 202210010899 [0001]202210010899 [0001]

Claims (10)

Ein SCR-Mischer, dadurch gekennzeichnet, dass er umfasst: • ein Zylindergehäuse, dessen Innenraum eine Mischkammer bildet, wobei beide Enden des Zylindergehäuses offen sind und das Zylindergehäuse mit einer Düsensitzbohrung zur Verbindung einer Harnstoffdüse versehen ist; • ein erstes Strömungsführungsmittel, das innerhalb des Zylindergehäuses angeordnet und mit einer Öffnung an einem Ende des Zylindergehäuses verbunden ist, wobei im Inneren des ersten Strömungsführungsmittels eine erste Strömungskammer gebildet ist, die konisch ist und mit der Mischkammer kommuniziert; • ein zweites Strömungsführungsmittel, das im Inneren des Zylindergehäuses angeordnet und mit einer Öffnung am anderen Ende des Zylindergehäuses verbunden ist, wobei im Inneren des zweiten Strömungsführungsmittel eine zweite Strömungskammer gebildet ist, die konisch ist und mit der Mischkammer kommuniziert; • wobei die Innenwand des Zylindergehäuses und die Außenwände des ersten Strömungsführungsmittel sowie des zweiten Strömungsführungsmittel gemeinsam umgrenzt einen mäanderförmigen Strömungsführungskanal bilden.An SCR mixer, characterized in that it comprises: • a cylinder housing, the interior of which forms a mixing chamber, both ends of the cylinder housing being open and the cylinder housing being provided with a nozzle seat bore for connecting a urea nozzle; • a first flow guide means arranged inside the cylinder housing and connected to an opening at one end of the cylinder housing, wherein a first flow chamber is formed inside the first flow guide means, which is conical and communicates with the mixing chamber; • a second flow guide means arranged inside the cylinder housing and connected to an opening at the other end of the cylinder housing, wherein a second flow chamber is formed inside the second flow guide means, which is conical and communicates with the mixing chamber; • wherein the inner wall of the cylinder housing and the outer walls of the first flow guide means and the second flow guide means together form a meandering flow guide channel. SCR-Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der SCR-Mischer mindestens eine Harnstoffbrechplatte umfasst, die im Strömungsführungskanal angeordnet ist und der Harnstoffdüse gegenüberliegt.SCR mixer after claim 1 , characterized in that the SCR mixer comprises at least one urea breaking plate which is arranged in the flow guide channel and opposite the urea nozzle. SCR-Mischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Sprühbahn der Harnstoffdüse mehrere Harnstoffbrechplatten in Abständen angeordnet sind, wobei ein Teil der Harnstoffbrechplatten im Winkel zur axialen Richtung des Zylindergehäuses angeordnet ist, und ein anderer Teil der Harnstoffbrechplatten parallel zur axialen Richtung des Zylindergehäuses angeordnet ist.SCR mixer after claim 2 , characterized in that a plurality of urea breaking plates are arranged at intervals along the spray path of the urea nozzle, wherein a part of the urea breaking plates is arranged at an angle to the axial direction of the cylinder housing, and another part of the urea breaking plates is arranged parallel to the axial direction of the cylinder housing. SCR-Mischer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Harnstoffbrechplatten in axialer Richtung des Zylindergehäuses positiv mit dem Abstand der Harnstoffbrechplatten zur Düsensitzbohrung korreliert, und in der radialen Richtung des Zylindergehäuses stufenförmig mehrere der Harnstoffbrechplatten angeordnet sind.SCR mixer after claim 3 , characterized in that the length of the urea breaking plates in the axial direction of the cylinder housing correlates positively with the distance of the urea breaking plates to the nozzle seat bore, and a plurality of the urea breaking plates are arranged in steps in the radial direction of the cylinder housing. SCR-Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strömungsführungsmittel konisch ist, wobei das größere Ende des ersten Strömungsführungsmittels mit einer Öffnung an dem einen Ende des Zylindergehäuses verbunden ist und das kleinere Ende des ersten Strömungsführungsmittels in die Mischkammer hineinragt , das zweite Strömungsführungsmittel ebenfalls konisch ist, wobei das größere Ende des zweiten Strömungsführungsmittels mit der Öffnung an dem anderen Ende des Zylindergehäuses verbunden ist und das kleinere Ende des zweiten Strömungsführungsmittels in die Mischkammer hineinragt.SCR mixer after claim 1 , characterized in that the first flow guide means is conical, the larger end of the first flow guide means being connected to an opening at one end of the cylinder housing and the smaller end of the first flow guide means protruding into the mixing chamber, the second flow guide means is also conical, the larger end of the second flow guide means being connected to the opening at the other end of the cylinder housing and the smaller end of the second flow guide means protruding into the mixing chamber. SCR-Mischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das kleinere Ende des ersten Strömungsführungsmittels in der Nähe der Düsensitzbohrung angeordnet ist, das erste Strömungsführungsmittel an einer der Düsensitzbohrung entsprechenden Stelle eine Aussparung aufweist, und das kleinere Ende des zweiten Strömungsführungsmittels auf der der Düsensitzbohrung abgewandten Seite der Mischkammer angeordnet ist.SCR mixer after claim 5 , characterized in that the smaller end of the first flow guide means is arranged in the vicinity of the nozzle seat bore, the first flow guide means has a recess at a location corresponding to the nozzle seat bore, and the smaller end of the second flow guide means is arranged on the side of the mixing chamber facing away from the nozzle seat bore. SCR-Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der SCR-Mischer ferner ein drittes Strömungsführungsmittel und ein viertes Strömungsführungsmittel umfasst, die in der Mischkammer angeordnet sind, wobei das dritte Strömungsführungsmittel sich zwischen dem Zylindergehäuse und dem zweiten Strömungsführungsmittel befindet und das vierte Strömungsführungsmittel sich zwischen dem ersten Strömungsführungsmittel und dem zweiten Strömungsführungsmittel befindet.SCR mixer after claim 1 , characterized in that the SCR mixer further comprises a third flow guide means and a fourth flow guide means arranged in the mixing chamber, the third flow guide means being located between the cylinder housing and the second flow guide means and the fourth flow guide means being located between the first flow guide means and the second flow guide means. SCR-Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal S-förmig ist.SCR mixer after claim 1 , characterized in that the flow channel is S-shaped. SCR-Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Strömungsführungsmittel auch eine Bohrung zum Einsetzen eines Durchflusssensors versehen ist.SCR mixer according to one of the Claims 1 until 8 , characterized in that the first flow guide means also has a bore for inserting a flow sensor. Ein Motor, dadurch gekennzeichnet, dass er einen SCR-Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.An engine, characterized in that it comprises an SCR mixer according to one of the Claims 1 until 9 includes.
DE112022006302.5T 2022-01-05 2022-07-04 SCR MIXER AND MOTOR Pending DE112022006302T5 (en)

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