专利名称：用于排气系统热管理的涡流稳定燃烧器及相关方法
技术领域：
本发明一般涉及对减排装置进行热管理的设备和方法。
背景技术：
有多种方法可以加热减排装置。例如，燃料燃烧器和电热器已经用于 一些类型的减排装置中。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种设备，其包括位于废气通道中的 燃料燃烧器，所述燃料燃烧器包括涡流器，所述涡流器构造成当往复式发 动机或汪克尔发动机在怠速和怠速以上运行时，使发动机的废气形成涡流， 以在不使用助燃空气的情况下在废气通道内稳定燃烧器产生的火焰。此涡 流稳定火焰用于对减排装置进行热管理。本发明还公开了 一种相关的方法。
这种火焰稳定具有多个优点。例如，在废气流率相对较高时促进了燃 烧器的利用，否则相对较高的废气流率可能会吹灭火焰。另外，由于燃烧 器能够处理这种相对较高的流率，所以能够减小燃烧器的直径。另外，火 焰稳定促使火焰长度减小，因而允许相应地减小燃烧器的长度。从而针对 需要节约空间的应用(例如载于车辆上)能够提供相对紧凑的燃烧器组件。
燃烧器可以具有多个涡流器，用于使废气产生涡流以促进火焰稳定。 在一种示例实施方式中，燃烧器具有三个涡流器，两个位于燃烧器的引燃 部分内， 一个位于燃烧器的主要部分内。引燃部分的涡流器中的一个位于 引燃燃料喷嘴周围，用于稳定引燃部分产生的引燃火焰。另一个引燃部分 涡流器位于有孔的引燃管周围，以促使存在于废气中的氧气通过限定于引燃管内的孔i^引燃火焰。主要部分中的涡流器用以稳定引燃火焰点燃的 主火焰。
引燃火焰和/或主火焰的涡流稳定用于对多种减排装置进行热管理。这 种减排装置包括但不局限于氧化催化剂(例如柴油氧化催化剂)、颗粒过滤
器(例如催化或未催化柴油颗粒过滤器)、选择性催化还原装置("SCR装 置")和/或NOx收集器。
根据下面的描述和附图，本发明的上述特征和其它特征将变得更加明显。
图1是示出利用燃烧器的涡流稳定火焰对减排装置进行热管理的设备 的筒化框图2是燃烧器的剖断透视图3是沿图2的线3-3剖开的截面图3A是一部分引燃管的截面图，示出了形成在引燃管内表面上的废 气的壁冷层；
图4是沿图3的线4-4剖开的截面图5是可变涡流器的上游侧的立体图6是可变涡流器的上游侧的正视图7是可变涡流器的下游侧的立体图8是涡流器的扭曲叶片的立体图9是沿图3的线9-9剖开的截面图，示出燃烧器的部件的替代实施 方式；
图IO是涡流器的一种实施方式的立体图11是图IO的涡流器的后视图12是图10和11的涡流器的侧视图；以及
图13是示出位于燃料分配器附近的涡流器管的立体图。
具体实施例方式
虽然本发明的原理易于作出多种变型和替代形式，但在附图中还是通 过示例方式示出了特定的示例性实施方式，并且这里将对其进行详细描述。 但是应当理解，并无意将本发明P艮制在所公开的具体形式，相反，而是意 在覆盖所有落入所附权利要求限定的本发明精神和范围内的变型、等同方 式以及替代方式。
参照图1,其中示出设备IO，所述设备IO包括燃烧器12,所述燃烧 器12在废气(图中的"EG")中产生涡流稳定火焰14。废气来自于往复 式(例如活塞式)或汪克尔(例如旋转式)内燃机16 (例如柴油机)，用 于减排装置18的热管理。燃烧器12在不^^用补燃空气的情况下产生火焰 14。换言之，其使用废气中存在的氧气来进行燃烧反应。燃烧器12位于废 气通道20中，并且包括涡流器22，所述涡流器22构造成使废气形成涡流 以在废气通道18内稳定燃烧器12产生的火焰14。从而在发动机16以怠 速和在怠速之上运行时，燃烧器12能够稳定火焰14。
如图所示，涡流器22 4吏废气形成涡流以产生涡流废气的外涡流区域 24，其导致在涡流区域24内产生回流废气的内回流区域26。在涡流区域 24内，随着废气沿着轴线28向下游前进，废气绕燃烧器12的轴线28形 成涡流(例如沿顺时针方向或逆时针方向)。在回流区域16中，废气朝向 涡流器22回流。涡流区域24可以具有相对较高的速度，这取决于例如发 动机16的输出。但是，回流区域26具有有助于火焰稳定的、相对较低的 速度。换言之，回流区域26内的速度足够低，以允许火焰14存在于其中， 而不会被外涡流区域24内潜在的较高速度吹灭。从而，通过使用涡流器 22,火焰14被稳定在回流区域26内和回流区域26附近。
涡流器22还可以构造成产生一个或多个第二回流区域29。如图所示， 涡流器22在其外周处的流动区域(即"堆积面(dump plane)")内提供突 变。此特征产生了刚好在涡流器22下游的第二回流区域29。从而区域29 可以与回流区域26 —起或者取代回流区域26用于促进区域29内的火焰稳 定。
将涡流器22构造成使废气形成涡流以实现任意的涡流数落在本发明 的范围内，所述涡流数表示在每单位长度下在气流中产生的涡旋数量。例
8如，在约0.5和约2.0之间的涡流数可以特别有利于促进火焰14的稳定。 在约0.76和约1.1之间的涡流数可最有利于促进火焰14的稳定。
火焰14的涡流稳定具有多个优点。例如，在出现相对较高的废气流率 时，其促进燃烧器12的利用，否则相对较高的废气流率可能会吹灭火焰 14。这对例如相对较大的商用车辆(例如卡车牵引车、/>共汽车)等车辆 尤其有利，这些车辆具有相对较大的发动机(例如12.7升发动机)，能够 产生相对较大量的废气。另外，火焰稳定有利于提供相对紧凑的燃烧器组 件以用于需要节约空间的应用中。具体地，能够减小燃烧器12的直径，因 为燃烧器12能够处理相对较高的废气流率。另夕卜，能够减小燃烧器的长度, 因为火焰稳定产生了较短的火焰长度。从而，具有涡流器22的燃烧器12 在排气系统中特别有用。
通过使用涡流稳定火焰14对减排装置18进行热管理。具体地，穿过 燃烧器12的废气藉此被加热并且前进至减排装置18以加热减排装置18。
装置18可以采用多种形式。示例性地，装置18可以包括氧化催化剂 (例如柴油氧化催化剂)、颗粒过滤器(例如催化或未催化柴油颗粒过滤 器)、SCR装置和/或NOx收集器。
根据一个示例，装置18包括氧化催化剂和颗粒过滤器。在这种情况下， 氧化催化剂流体地定位于燃烧器12和颗粒过滤器之间。被涡流稳定火焰 14加热的废气将氧化催化剂加热到操作温度(例如在约250"C和约300t: 之间)。然后氧化催化剂在燃烧器12处或在与燃烧器12分离的位置氧化引 入到废气中的燃料。由氧化催化剂处的放热反应产生的热量加热颗粒过滤 器以烧除由其收集的颗粒物，从而再生颗粒过滤器以进行进一步的使用。 使用涡流稳定火焰再生颗粒过滤器而不需务睹助于氧化催化剂也落入本发 明的范围内。
在装置18为SCR装置的情况下，涡流稳定火焰14用来促进SCR装 置在其操作温度范围内的设立。在NOx收集器的情况下，涡流稳定火焰 14可以被用来提高NOx收集器的温度，以利于NOx收集器的脱硫作用。 另外，燃烧器12可以与美国专利第6,871,489号的排气系统一起使用，在 此以引用方式将该专利的公开内容并入本文。
参照图2和3，其中示出了燃烧器12的示例性实施方式。具体地，其
9中示出了燃料燃烧器112 ，所述燃料燃烧器112用作设备10中的燃烧器12 ， 以对任意形式的减排装置18进行热管理。燃烧器112包括多个位于废气通 道120中的涡流器，所述废气通道120部分由燃烧器112的外壳118限定， 以使从发动机16流到减排装置18的废气形成涡流，以便使通道120内的 火焰稳定，即使是在废气流率相对较高时。
燃烧器112包括引燃部分130和主要部分132。引燃部分130产生涡流 稳定引燃火焰134，用于点燃主要部分132的涡流稳定主火焰136。 一旦点 燃主火焰136，可以关闭引燃部分130以熄灭引燃火焰134，或者引燃部分 130能够继续操作。
引燃部分130包括涡流稳定引燃燃料分配器138 (还参见图4)。分配 器138延伸穿过形成于第一涡流器122a内的孔，使得涡流器122a周向地 环绕分配器138。涡流器122a固定到有孔的引燃管142的一端，并且构造 成包括多个径向延伸的叶片144的板，所述叶片144倾斜，从而使引燃管 142中的废气绕燃烧器轴线145顺时针或者逆时针(取决于叶片144的取 向)形成涡流。这样，涡流器122a在引燃管142内的涡流废气的外涡流区 域24和外涡流区域24内的回流废气的内回流区域26。
分配器138将引燃燃料管线148供应的燃料分配进回流区域26，以便 通it^伸到回流区域26的点火器146点燃燃料。以这种方式，在引燃管 142内点燃引燃火焰134。此外，由于在引燃管回流区域26内废气速度相 对较低，引燃火焰134被稳定在此区域26内。可用来保持引燃火焰134 的阻流装置150安M引燃管142内以进一步利于引燃火焰134的稳定。
引燃部分130的笫二涡流器122b与外壳118匹配并且固定至外壳，从 而被安^E通道120内。引燃管142延伸穿过限定在涡流器122b内的孑L， 使得涡流器122b环绕引燃管142，并且引燃管142固定至涡流器122b。 从而引燃管142、涡流器122a以及固定至引燃管142的分配器138安M 通道120内。
例如，涡流器122b被构造成包括倾斜的径向延伸叶片153的板，所述 叶片使废气在引燃管142的外侧绕燃烧器轴线145沿顺时针或者逆时针方 向(取决于叶片153的取向)形成涡流。这样，涡流器122b使废气穿过限 定于引燃管142中的孔154,从而将存在于废气中的氧气"供给"到引燃火焰134，以与引燃燃料一起燃烧。另外，穿过孔154进入引燃管142的 废气由于涡流器122b而在引燃管142的内表面上形成废气的大致呈环形的 壁冷层155。此壁冷层155用作引燃管142和引燃火焰134之间的隔热层， 藉此加强了引燃管142的耐用性，并且允许^使用较廉价的用于引导管142 的材料。壁冷层155的厚度可以为约l/8英寸。
主要部分132刚好位于引燃部分130的下游。固定至外壳118的主燃 料分配器156从主燃料管线122c接收燃料并且将此燃料分配给用于产生主 火焰136的主要部分132。
主要部分132包括用于主火焰136的涡流稳定的第三涡流器122c。例 如，涡流器122c构造成包括倾斜的径向延伸叶片159的板，所述叶片在废 气穿过涡流器122c时使废气绕燃烧器轴线145沿顺时针或者逆时针方向 (取决于叶片159的取向)形成涡流。这直接在涡流器122c的下游产生主 要部分132的外壳118内的涡流废气的外涡流区域24。主要部分132的外 涡流区域24产生主要部分外涡流区域24内的回流废气的内回流区域26。 由于主要部分回流区域26内的废气流速相对较低，所以主火焰136被稳定 在区域26内。固定至涡流器122c上游侧的过渡构件160利于废气穿过涡 流器122c。
涡流器122c包括沿涡流器122c外周界的堆积面162。堆积面162是阻 止废气从其中流过的无孔环形壁，从而直接在堆积面162的下游产生径向 外回流区域，也用于此区域内的火焰稳定。省略堆积面162并且将叶片159 延伸至涡流122c的外周^落入本发明的范围内。
燃烧器112可以包括燃料定量部分164，用于将燃料分配到受热的废气 内，以与下游的氧化催化剂或减排装置18的其它部件一起使用。在这种情 况下，燃料定量部分164具有固定至外壳118的燃料定量分配器166。分 配器166将通过定量燃料管线168供应的定量燃料在一个位于涡流器122c 和第四涡流器122d之间的位置处分配到通道120。例如，涡流器122d构 造成包括倾斜叶片172的板，当定量燃料和废气穿过涡流器122d时，叶片 172使定量燃料和废气绕燃烧器轴线145沿顺时针或者逆时针方向(取决 于叶片172的取向)形成涡流。这样，在到达减排装置18处时，定量燃料 与废气充分混合。从设备IO中完全省去燃料定量部分164，或者包括作为独立于燃烧器112的部件的燃料定量部分164,使得燃料定量部分在燃烧 器112的下游定位于燃烧器112和减排装置18之间的某个位置处，都落入 本发明的范围内。
将涡流器122a、 122b、 122c、 122d构造成使废气形成涡流以实现任意 的涡流数也落入本发明的范围内。例如，约0.5和约2.0之间的涡流数可以 特别地有利于促进火焰134和136的火焰稳定。约0.76和1.1之间的涡流 数可以最有利于促进这种火焰稳定。
参照图3，其中示出了用于控制燃烧器112操作的控制系统174。具体 地，控制系统174响应来自上游氧气传感器176、上游温度传感器178以 及下游温度传感器180的输入以控制燃料和点火模块182的操作，所述燃 料和点火模块182的^作控制向燃料管线148、 122c、 168的燃料供应以及 通过点火线缆184向点火器146的供电。
涡流器122a、 122b、 122c、 122d的叶片144、 153、 159、 172的倾斜 方向可以具有多种形式。例如，涡流器122a、 122b、 122c、 122d的所有叶 片可以倾斜成使废气绕轴线145沿相同方向形成涡流。在其他示例中，一 个或多个涡流器122a、 122b、 122c、 122d的叶片144、 153、 159、 172可 以倾斜成佳產气沿顺时针方向形成涡流，而其它涡流器122a、 122b、 122c、 122d的叶片144、 153、 159、 172可以倾斜成侵直气沿逆时针方向形成涡 流。
任意涡流器122a、 122b、 122c、 122d的叶片144、 153、 159、 172可 以具有不同的斜度(该"斜度"为叶片的倾斜角度)。例如，给定涡流器的 一些叶片可以具有一个或多个斜度以使废气沿顺时针方向形成涡流，而同 一涡流器的一些叶片可以具有一个或多个倾斜角以^ft爽气沿逆时针方向形 成涡流。使用这种倾斜角促进了废气的混合。这种涡流器的一个示例示于 图15中，下面将结合图15进行讨论。
任意涡流器122a、 122b、 122c、 122d的叶片144、 153、 159、 172可 以固定以防相对于外壳118运动，或者可以相对于外壳118能够移动。这 样，叶片的斜度可以是不变量或者变量。
参照图5-7,其中示出了用作涡流器22、 122a、 122b、 122c、 122d中 任意一个或多个的可变涡流器222。涡流器222具有多个径向延伸的叶片230，叶片230具有可变斜度。叶片230的斜度能够通过能够由控制系统 174操作的由斜度调节器232改变。以此方式，能够改变与废气^t^目关的 涡流数。例如，能够调节叶片230从而在燃烧器关闭时不倾斜以减小与叶 片倾斜关联的发动机16上的背压。在其它示例中，能够响应与废气相关的 条件(例如流率、温度和/或氧气含量)调节叶片230的斜度以控制火焰稳 定。因此能够相应地改变与废气相关的涡流数。
叶片230安装在固定框架内，以便可以相对于该固定框架做枢转运动。 作为示例，叶片230固定至环绕叶片230的固定外安装环234和固定内安 装毂236。毂236通过多个(例如五个)固定安装杆238安装在安装环234 内。过渡构件260固定至毂236的上游侧以利于流体通过涡流器222。
斜度调节器232包括驱动单元240和通过驱动单元240可^作的连接 器242，以枢转叶片230从而调节叶片230的斜度。驱动单元240可以具 有马达(例如电动马达)和关联的减速齿轮装置，用于使可旋转的驱动轴 244旋转。连接器242包括固定至轴244以在轴244旋转时随^f区转的杠 杆246。 ；Mf 246的这种枢转运动使连杆248来回运动，以使可旋转的环 250绕涡流器222的涡流器轴线252旋转。环250的旋转使与每个叶片230
枢轴254的这种可枢转的运动j吏每个叶片230绕其叶片轴线256旋转以调 整叶片的斜度。以此方式，能够实现与废气关联的期望涡流数，以在非零 涡流数的情况下促进引燃火焰134和主火焰136中一个或两个的火焰稳定， 并且在涡流数为零或接近零的情况下促使减小发动机背压。
另夕卜，在燃烧器具有多个涡流器的情况下(如同燃烧器112—样)，能 够使用这种斜度调节来使气流沿相反方向形成涡流。具体地， 一个或多个 涡流器的叶片可由调节器232构造成橫產气沿一个方向形成涡流，而一个 或多个其它涡流器的叶片可由调节器232构造成4吏废气沿相反方向形成涡 流。
利用涡流器220和斜度调节器232实现任意涡流数也落在本发明的范 围内。例如，在约0.5和约2.0之间的涡流数可以特别有利于促进火焰稳定。 在约0.76和1.1之间的涡流数可以最有利于促进火焰稳定。
参照图8,其中示出用于涡流器22、 122a、 122b、 122c、 122d、 222中任一个的叶片320。叶片320的斜度在叶片320的径向内根部321与叶 片320的径向外梢部323之间沿叶片320的长度变化。作为示例，叶片320 绕叶片320的纵向轴线356扭曲。叶片320的斜度因而沿着叶片320的长 度变化，以平衡叶片320上的压降，促进火焰稳定，且加强叶片的能力， 从而通过平衡叶片载荷解决了热疲劳问题。进一步地，叶片320上的气流 在叶片320的中心处和梢部323处大致相同，因此当涡流器的每个叶片都 被构造成类似于叶片320时，就会在涡流器上产生了相对一致的气流，从 而加强混合和热分布。
参照图9，其中示出了用来替代涡流器122b的涡流器422b。该涡流器 构造成使废气的一部分形成涡流，并且将废气的其它部分朝向一对燃料分 配器156引导。
参照图10-12,其中示出了涡流器422b。涡流器422b的涡流叶片423 以例如约45。的斜度424倾斜，以使经过涡流叶片423的废气形成涡流。
涡流器422b的导流叶片425用以向燃料分配器156引导经过导流叶片 425的废气。其中有两对导流叶片425，每对都与其中一个燃料分配器156 关联。每对导流叶片425都以例如约60。的斜度427朝向彼此倾斜，以朝 相关联的燃料分配器156轴向地引导废气。
参照图13，其中示出了环绕燃料分配器156的喷嘴452的涡流器管 451。废气由一对导流叶片425朝向燃料分配器156引导。这些废气流过限 定在涡流器管451的上游侧内的孔454。管451的上游侧的叶片456使流 过孔454的废气形成涡流，使得废气如通过箭头462所示绕燃料分配器156 的分配器轴线458以及绕从喷嘴452排出的燃料喷雾460流过。以此方式， 将燃料喷雾460从iiX的废气屏蔽开,促使燃料喷雾460前进到主火焰136 内并且促使燃料气化。而且还减小了燃料喷雾460在涡流器122c和引燃管 142上的撞击。另外，管451内的涡流废气还涡流稳定了喷嘴452。
阻流装置450固定至管451的远端并且从管451的远端延伸。作为示 例，装置450 4皮成形为大致半勺状。例如装置450用作引燃火焰134和/ 或主火焰136的火焰保持器，以进一步辅助火焰稳定。
每个涡流器22、 122a、 122b、 122c、 222、 422b或其组合提供了用于 使废气形成涡流的装置，从而在废气通道20或120中稳定由燃烧器12或
14112产生的火焰14、 134和/或136，以便对减排装置18进行热管理。
虽然在附图和前面的描述中已经详细说明了本发明的原理，但是这种 说明和描述本质上应当视为示例性的，而不是限制性的，应理解为仅示出 和描述了说明性的实施方式，并且期望落入本发明的精神内的所有变化和 变型都能得到保护。
本发明的原理具有多个优点，这是因本文所述系统的各种特征得到的。 应当指出，本发明每个系统的替代实施方式都不必包括所有已描述的特征， 但仍会受益于这类特征的至少一些优点。本领域普通技术人员可以容易地 设计出它们自己的一个系统的实施方式，这些实施方式结合了本发明公开 一个或多个特征，且落入由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内。
1权利要求
1. 一种方法，包括如下步骤在不使用补燃空气的情况下，在往复式发动机或汪克尔发动机的废气中产生火焰，当所述发动机在怠速之上运行时，使所述废气形成涡流，以及由所述形成涡流的步骤稳定所述废气内的所述火焰。
2. 如权利要求l所述的方法，其中 所述形成涡流的步骤包括(i) 产生涡流废气的外涡流区域，以及(ii) 在所述外涡流区域内产生回流废气的内回流区域，并且 所述稳定步骤包括稳定所述内回流区域中的所述火焰。
3. 如权利要求l所述的方法，其中 所述产生步骤包括产生引燃火焰，并且所述稳定步骤包括由所述形成涡流的步骤稳定所述引燃火焰。
4. 如权利要求3所述的方法，其中所述产生步骤包括产生由所述引燃火焰点燃的主火焰，并且 所述稳定步骤包括由所述形成涡流的步^NI定所述主火焰。
5. 如权利要求l所述的方法，其中 所述产生步骤包括产生由引燃火焰引燃的主火焰，并且 所述稳定步骤包括由所述形成涡流的步骤稳定所述主火焰。
6.如权利要求l所述的方法，其中:所述产生步骤包括在有孔的引燃管内产生引燃火焰，并且 所述形成涡流的步骤包括用环绕所述引燃管的涡流器使废气形成涡流，从而^^气穿过形成在所述引燃管中的孔ii^所述引燃管，还包括用穿过形成在所述引燃管上的所述孔进入所述引燃管的废气在所述引燃管的 内表面上形成废气的壁冷层的步骤。
7. 如权利要求l所述的方法，其中所述形成涡流的步骤包括改变所述 废气的涡流数。
8. 如权利要求l所述的方法，其中所述形成涡流的步骤包括H爽气绕 轴线沿相反的方向形成涡流。
9. 如权利要求l所述的方法，进一步包括利用彼此相邻并且朝向彼 此倾斜的叶片向燃料分配器引导废气，以及使向所述燃料分配器引导的废 气绕着由所述燃料分配器分配的燃料形成涡流，其中所述产生步骤包括 燃烧由所述燃料分配器分配的所述燃料以产生主火焰。
10. 如权利要求l所述的方法，进一步包括利用所述涡流稳定的火焰 对减排装置进行热管理。
11. 一种设备，包括 往复式发动机或汪克尔发动机， 在流体上连通至所述发动机的废气通道，以及燃料燃烧器，所述燃料燃烧器位于所述废气通道内，并且所述燃料燃 烧器包括第一涡流器，所述第一涡流器构造成当所述发动机在怠速之上运 行时使所述发动机的废气形成涡流，从而在所述废气通道内稳定由所述燃 烧器在不使用补燃空气的情况下产生的火焰。
12. 如权利要求11所述的设备，其中所述燃烧器包括构造成产生引燃火焰的引燃部分，并且所述引燃部分包括引燃燃料分配器和所述第一涡流器，所述第一涡流 器绕所述引燃燃料分配器定位，用于稳定所述引燃火焰。
13. 如权利要求11所述的设备，其中 所述燃烧器包括引燃部分和主要部分，所述引燃部分构造成产生引燃火焰，所述主要部分构造成产生由所述 引燃火焰点燃的主火焰，并且所述主要部分包括用于稳定所述主火焰的所述第一涡流器。
14. 如权利要求11所述的设备，其中 所述燃烧器包括引燃部分和主要部分，所述引燃部分构造成产生引燃火焰，所述主要部分构造成产生由所述 引燃火焰引燃的主火焰，所述引燃部分包括(i)引燃燃料分配器；(ii)所述第一涡流器，其 绕所述引燃燃料分配器周向地定位，用于稳定所述引燃火焰；(iii)有孔的 引燃管，其构造成接收所述引燃火焰；以及(iv)第二涡流器，其绕所述 有孔的引燃管周向地定位，用于^^气形成涡流以促H良气穿过限定在所 述有孔的引燃管内的孔，并且所述主要部分包括(i)主燃料分配器，其用于分配至少在开始时由 所述引燃火焰点燃以产生所述主火焰的燃料；以及(ii)第三涡流器，其构 造成使废气形成涡流，从而稳定所述废气通道内的所述主火焰。
15.如权利要求14所述的设备，进一步包括颗粒过滤器和用于加热所 述颗粒过滤器的氧化催化剂，其中具有燃料定量部分，其用于将燃料引入所述氧化催化剂上游的所述废 气通道，以促进所述氧化催化剂的作用，所述燃料定量部分作为所述燃烧器的一个部件而被包括，或者与所述 燃烧器独立从而在所述燃烧器的下游定位于所述燃烧器和所述氧化催化剂 之间的一个位置，并且所述燃料定量部分包括燃料定量分配器和第四涡流器，所述第四涡流 器构造成使废气形成涡流、从而混合废气和由所述燃料定量分配器分配的 燃料。
16. 如权利要求11所述的设备，其中所述第一涡流器包括至少一个叶片。
17. 如权利要求16所述的设备，进一步包括斜度调节器，其固定至所 述第一涡流器以调节所述至少一个叶片的斜度。
18. 如权利要求16所述的设备，其中所述至少一个叶片形成为使得所 述至少一个叶片的所述斜度沿着所述至少一个叶片的长度改变。
19. 如权利要求11所述的设备，进一步包括减排装置，其中所述燃烧 器被定位成通过利用所述涡流稳定的火焰对所述减排装置进行热管理。
20. —种方法，包括如下步骤在不使用补燃空气的情况下，在往复式发动机或汪克尔发动机的废气 中产生引燃火焰和主火焰，当所述发动机在怠速之上运行时使所述废气绕轴线形成涡流，以及由所述形成涡流的步骤稳定所述废气中的所述引燃火焰和所述主火焰。
全文摘要
一种设备(10)，包括往复式发动机或汪克尔发动机(16)、流体连通至发动机的废气通道(20)以及燃料燃烧器(12)。燃烧器位于废气通道(20)内，并且包括涡流器(22)，所述涡流器构造成当所述发动机(16)在怠速之上运行时使发动机(16)的废气形成涡流，以在不使用助燃空气的情况下在废气通道(20)中稳定由燃烧器(12)产生的火焰。本发明还公开了一种相关的方法。
文档编号F01N3/10GK101501308SQ200680020963
公开日2009年8月5日 申请日期2006年6月9日 优先权日2005年6月15日
发明者亚当·科克尔, 威尔伯·H·克劳利, 托马斯·R·霍内特, 约翰·菲利普·诺尔 申请人:排放控制技术有限公司