发动机废气处理系统的制作方法

本申请涉及发动机废气处理系统、特别是柴油发动机废气处理系统。

背景技术：

目前，发动机废气处理系统采用了多种技术路线来满足越来越严格的机动车排放标准。以柴油车为例，其发动机废气处理系统从上游至下游大体上包括柴油催化氧化器(doc)、选择性柴油颗粒过滤器(sdpf)和选择性催化还原器(scr)。

受限于机动车的底盘布局空间有限，在狭小的底盘空间中必须布置如此多的废气处理系统的组成单元，势必导致各单元之间的连接管路无法协调处理，造成个别管路过长从而使得待处理的气体在不同单元之间流动时温度降低过快，影响最终的废气处理效率。

技术实现要素：

针对以上问题，本申请旨在解决如何合理地布置发动机废气处理系统的组成单元，使得待处理的气体在相应的单元之间切换时温度不会过分降低。

根据本申请的一个方面，公开了一种发动机废气处理系统，其包括：

第一废气处理单元；

第二废气处理单元，所述第二废气处理单元经由第一管道与所述第一废气处理单元流体连通；

第三废气处理单元，所述第二废气处理单元经由第二管道与所述第三废气处理单元流体连通，

所述第二废气处理单元包括壳体，所述壳体包括与所述第一管道流体连通的开口端以及沿着轴向与所述开口端相反的封闭端，所述壳体还包括与所述第二管道流体连通的端口，所述端口经由在所述壳体上设置的通道与所述封闭端流体连通，所述端口在轴向上位于所述开口端与所述封闭端之间。

可选地，在第二废气处理单元中，被处理的废气从所述壳体的开口端至所述封闭端的流动方向与其从所述封闭端至所述端口的流动方向相反。

可选地，与所述封闭端相比，所述端口在轴向上更靠近所述开口端。

可选地，在所述壳体上设置有至少一个壁部分，经由所述至少一个壁部分，所述通道与所述封闭端直接流体连通且与所述开口端隔离。

可选地，所述第三废气处理单元具有与所述第二管道相连的入口端，与所述第二废气处理单元的端口相比，所述第三废气处理单元的入口端更靠近所述第二废气处理单元的开口端。

可选地，所述壳体呈筒形，所述壳体的封闭端是由固定于所述筒形的一开口端的端盖形成的。

可选地，所述端盖包括在所述壳体的外壁表面上布置的区段，以在所述壳体的外壁表面与所述区段之间限定所述通道，所述端口形成在所述区段中。

可选地，所述区段至少部分径向地伸入到所述端盖中。

可选地，所述端盖包括在所述壳体的内壁表面上布置的区段，以在所述壳体的内壁表面与所述区段之间限定所述通道。

可选地，所述发动机是柴油发动机，所述第一废气处理单元为柴油催化氧化器、所述第二废气处理单元为选择性柴油颗粒过滤器、所述第三废气处理单元为选择性催化还原器。

采用本申请的上述技术手段，在机动车底盘空间受限的情况下，可以相应缩短废气处理单元之间的暴露于空气中的管道长度，从而避免待处理的废气温度降低过快而影响最终的处理效果。

附图说明

从下文的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本申请的原理及各个方面。需要指出的是，各附图的比例出于清楚说明的目的有可能不一样，但这并不会影响对本申请的理解。在附图中：

图1是局部剖视图，示意性示出了根据现有技术的发动机废气处理系统；

图2是局部剖视图，示意性示出了根据本申请的一个实施例的发动机废气处理系统。

具体实施方式

在本申请的各附图中，结构相同或功能相似的特征由相同的附图标记表示。

图1示意性示出了现有技术的发动机废气处理系统100。例如，在此所提及的发动机可以是柴油发动机。因此，系统100可以认为是柴油发动机废气处理系统。该柴油发动机废气处理系统100大体上构成了柴油车的排气管的一部分。从发动机废气的流动方向上观察，从上游至下游，柴油发动机废气处理系统100基本上包括柴油催化氧化器110、选择性柴油颗粒过滤器120、和选择性催化还原器130作为组成单元。这些组成单元之间相应地通过管道相连。如图所示，自柴油催化氧化器110限定有一气体入口110a，自选择性催化还原器130限定有一气体出口130a，使得发动机废气能够沿着箭头所示的方向从气体入口110a进入柴油发动机废气处理系统100，在依次经过各组成单元的处理后，最终从气体出口130a排出。

如图1所示，柴油催化氧化器110、选择性柴油颗粒过滤器120、和选择性催化还原器130基本上并未沿直线分布，使得气体在柴油催化氧化器110、选择性柴油颗粒过滤器120、和选择性催化还原器130中的流动方向彼此相反。例如，在图1中，气体在柴油催化氧化器110中的流动方向大体上为从左向右，在选择性柴油颗粒过滤器120中的流动方向为大体上从右向左，而在选择性催化还原器130中的流动方向为大体上从左向右。这就造成了柴油催化氧化器110的出口与选择性柴油颗粒过滤器120的入口经由管道140相连，选择性柴油颗粒过滤器120的出口与选择性催化还原器130的入口经由管道150相连。为了确保进入选择性柴油颗粒过滤器120的气体能够最大程度地利用选择性柴油颗粒过滤器120内的滤芯进行过滤，管道150在选择性柴油颗粒过滤器120的最左端连接，从而导致管道150的长度过长。

管道150的这种设计会造成经由选择性柴油颗粒过滤器120输出的气体经较长的管道150而与外界交换热量，使得待处理的废气降低温度过快，因而影响后续的废气处理效率。

鉴于此，图2示意性示出了根据本申请的一个实施例的发动机废气处理系统200。该发动机废气处理系统200大体上包括第一废气处理单元210、第二废气处理单元220和第三废气处理单元230。如果将发动机废气处理系统200视为柴油发动机废气处理系统的话，第一废气处理单元210可以是柴油催化氧化器、第二废气处理单元220可以是选择性柴油颗粒过滤器、第三废气处理单元230可以是选择性催化还原器。每个废气处理单元分别包括气体能够流经的气流通道。第一废气处理单元210限定有气体入口210a，第三废气处理单元230限定有空气出口230a，同时第一废气单元210与第二废气处理单元220经由管道240彼此连接并且第二废气处理单元220与第三废气处理单元230经由管道250彼此连接，使得发动机废气经气体入口210a进入发动机废气处理系统200后，依次经过第一废气处理单元210、管道240、第二废气处理单元220、管道250和第三废气处理单元230排出。从图中可以看出，为了缩短管道250，其被设计成管道250与第二废气处理废气单元220相连处靠近管道240与第二废气处理单元220相连处。

例如，第二废气处理单元220包括壳体221。壳体221例如由金属制成并且大体上呈筒形或圆筒形，在内部限定有用于容纳废气处理芯材222的空间。在第二废气处理单元220是选择性柴油颗粒过滤器的情况下，废气处理芯材222是选择性柴油颗粒过滤滤芯。壳体221包括沿着轴向彼此相反的两个开口端221a和221b，其中开口端221a经由管道240与第一废气处理单元210连通。这样，从第一废气处理单元210排出的废气能够从第二废气处理单元220的开口端221a流至开口端221b，从而最大程度地流经废气处理芯材222实现相应的废气处理。第二废气处理单元220还包括封闭壳体221的开口端221b的端盖223，并且端盖223还包括在壳体221的外壁表面上布置的区段224。端盖223和区段224可以由与壳体221相同的金属制成。端盖223例如焊接至壳体221的开口端221b，并且区段224与端盖223和壳体221焊接相连，使得在区段224与壳体221的外壁表面之间限定有与开口端221b流体相通的通道224a。也就是说，在壳体221上设置有至少一个壁部分，经由所述至少一个壁部分，所述通道224a与所述封闭端直接流体连通且与所述开口端221a隔离。在区段224上设置有用于与管道250相连的端口224b，该端口与通道224a相通。通过这样的设计，可以使得端口224b在轴向上尽量靠近壳体221的开口端221a，从而在第二废气处理单元220和第三废气处理单元230在机动车底盘空间中安装位置不变的前提下尽量缩短管道250的长度。

如图2所示，经由管道240从第一废气处理单元210进入第二废气处理单元220的开口端221a的气体首先(如箭头220f)所示从左向右穿过废气处理芯材222流至开口端221b；然后，经由区段224与壳体221的外壁表面之间限定的通道224a(如箭头220f)从右向左流至端口224并进而流至管道250。气体在壳体221中的流动方向与在通道224a中的流动方向相反，这样可以完全利用壳体221中的废气处理芯材222对气体进行处理，同时由于通道224a紧接着壳体221的外壁表面，导致在通道224a中流动的气体温度不会明显降低。

在一个替代实施例中，上述通道也可以由在壳体221的内壁表面上设置的一个与区段224类似的区段形成。在此情况下，用于连接管道250的端口可以在壳体221壁中形成。在一个替代实施例中，壳体221和端盖223和/或区段224可以是一体形成的。

尽管这里详细描述了本申请的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出，而不应认为它们对本申请的范围构成限制。此外，本领域技术人员应当清楚，本说明书所描述的各实施例可以彼此相互组合使用。在不脱离本申请精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。