一种汽车排气系统氨气混合器的制作方法

本发明涉及汽车零部件领域，尤其涉及一种汽车排气系统氨气混合器。

背景技术：

scr技术是目前汽车柴油机排气系统中不可或缺的主流技术，尿素混合器是其中关键的结构，现今双层隔板式混合器为最常见结构。

在研究过程中发现，双层隔板式混合器在混合尿素水溶液蒸发的氨气和发动机排出的气体时(以下简称氨混)，容易产生混合不充分，在混合器内壁形成尿素结晶，降低还原效果，导致尾气排放不达标。

目前柴油发动机常用的混合器为双层隔板式混合器，这种混合器会导致排气气流背压升高，发动机排气不畅，从而影响发动机的动力性、燃油消耗率上升，严重时，对发动机产生损坏。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种汽车排气系统氨气混合器，以解决上述问题，本发明可以更好的提高氨混和降低排气背压。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种汽车排气系统氨气混合器，包括异型壳体、与所述异型壳体顶部连通的喷射器安装管、与所述异型壳体底部连通的圆筒及设置在所述圆筒内部的氨气混合结构，所述异型壳体侧面设有进气通道；

所述氨气混合结构包括设置在所述圆筒上部的第一隔板、设置在所述第一隔板下端的旋流管及设置在所述旋流管下端的第二隔板，所述第一隔板上开设有通孔，所述旋流管与所述通孔连通，所述第一隔板上开设有使气流通过的第一多孔结构，所述旋流管上部侧壁设有使气流旋转的第一旋流部，所述旋流管底部侧壁设有使气流通过的第二多孔结构，所述第二隔板中部开设有使气流通过的第三多孔结构，所述第二隔板周向边缘设有使气流旋转的第二旋流部。

优选的，所述第一隔板和所述异型壳体之间设有挡板，所述挡板上下两端分别与所述异型壳体顶壁、所述旋流管固定连接；所述挡板为弧形。

优选的，所述第一多孔结构包括沿所述通孔外侧周向设置的第一过孔、第二过孔及第三过孔，所述第一过孔、第二过孔位于同一圆周内，所述第三过孔位于所述第一过孔、第二过孔外侧，所述第一过孔的密度大于所述第二过孔的密度，所述第三过孔的密度介于所述第一过孔、第二过孔的密度之间。

优选的，所述第一旋流部包括沿所述旋流管上部侧壁周向开设的开口、设置在所述开口边缘的第一导流叶片，所述第一导流叶片与所述旋流管一体成型。

优选的，所述第二多孔结构沿所述旋流管底部侧壁开设的第四过孔，所述第四过孔为腰圆形结构，所述腰圆形结构的长度方向与所述旋流管的周向平行。

优选的，所述第三多孔结构包括开设在所述第二隔板中部的多个第五过孔，多个所述第五过孔组成的外部轮廓小于所述旋流管的内圆轮廓。

优选的，所述第二旋流部包括沿所述第二隔板边缘内侧周向设置的通气口、设置在所述通气口边缘的第二导流叶片，所述第二导流叶片与所述第二隔板一体成型。

优选的，所述第一隔板、第二隔板与所述圆筒固定连接，所述第一隔板底面与所述旋流管固定连接，所述旋流管下端与所述第二隔板固定连接。

本发明具有如下技术效果：

通过异型壳体上设置进气通道和喷射器安装管，使发动机尾气与尿素蒸汽的氨气产生混合，在经过氨气混合结构的混合作用，使气流更加通畅、分散，起到提高氨混降低背压的效果，降低尿素结晶的风险。

氨气混合结构中增加第一隔板、旋流管和第二隔板，使气流分成两部分，一部分气流经过旋流管通过，一部分气流通过第一隔板经过，将两部分气流在三者形成的“工”字形结构和圆筒组成的空腔内进行混合，混合后再经过第二隔板，使气流再次进行混合，旋流管使气流形成旋转气流，使气流更加通畅、分散，起到提高氨混降低背压的效果，降低尿素结晶的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明底部结构示意图；

图3为本发明内部结构示意图；

图4为异型壳体俯视结构示意图；

图5为异型壳体主视结构示意图；

图6为第一隔板俯视结构示意图；

图7为第二隔板俯视结构示意图。

其中，1为异型壳体，101为进气通道,102弧形凹槽，2为喷射器安装管，201为喷射器安装法兰，3为圆筒，4为第二隔板，401为第五过孔，402为第二导流叶片，5为旋流管，501为第一导流叶片，502为第四过孔，503为挡板，6为第一隔板，601为第一过孔，602为第二过孔，603为第三过孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-7所示，本发明提供一种汽车排气系统氨气混合器，包括异型壳体1、与异型壳体1顶部连通的喷射器安装管2、与异型壳体1底部连通的圆筒3及设置在圆筒3内部的氨气混合结构，异型壳体1侧面设有进气通道101。进气通道与竖直方向夹角a＝66.9°。发动机排气管与进气通道101连通，喷射器安装管2端面固定有喷射器安装法兰201，通过喷射器安装法兰201将尿素喷射器安装在喷射器安装管2内，尿素喷射器喷射的尿素水溶液在发动机尾气的高温下蒸发成氨气，发动机尾气通过进气通道101，在异型壳体1内与尿素喷射器喷射的氨气初步混合，受发动机排气管的压力，进入氨气混合结构内实现尾气与氨气的混合。

氨气混合结构包括设置在圆筒3上部的第一隔板6、设置在第一隔板6下端的旋流管5及设置在旋流管5下端的第二隔板4，第一隔板6上开设有通孔，旋流管5与通孔连通，第一隔板6上开设有使气流通过的第一多孔结构，旋流管5上部侧壁设有使气流旋转的第一旋流部，旋流管5底部侧壁设有使气流通过的第二多孔结构，第二隔板4中部开设有使气流通过的第三多孔结构，第二隔板4周向边缘设有使气流旋转的第二旋流部。第一隔板6、第二隔板4为圆形结构，第一隔板6、第二隔板4的外径与圆筒3的内径相匹配，第一隔板6、第二隔板4、旋流管5组成“工”字型结构，异型壳体1内初步混合的气体一部分经过第一隔板6上的通孔进入旋流管5内，另一部分经过第一隔板6上的第一多孔结构被打散，穿过第一多孔进入第一隔板6的下方，旋流管5内的混合气一部分穿过第一旋流部使气流产生转动，在“工”字型结构与圆筒3形成的空腔内，与穿过第一多孔结构的混合气进行第一次混合，旋流管5内的另一部分混合气的一部分继续下行，穿过旋流管5底部第二多孔结构，穿过第二多孔结构的混合气在“工”字型结构与圆筒3形成的空腔内与第一次混合后的气体进行二次混合，旋流管5内剩余的混合气穿过第二隔板4上的第三多孔结构进入汽车排气管，“工”字型结构与圆筒3形成的空腔内第二次混合后的气体穿过第二隔板4上的第二旋流部，第二次混合后的气体经过旋流部的旋转，与穿过第三多孔结构的混合气进行第三次混合。穿过多孔结构的直气流与穿过旋流部旋转气流经过多次对冲混合，使进入发动机排气管的混合气体混合更加均匀充分，从而减少尿素在混合器内壁形成结晶，从而使尾气排放符合标准。

进一步优化方案，第一隔板6和异型壳体1之间设有挡板503，挡板503上下两端分别与异型壳体1顶壁、旋流管5固定连接；挡板503为弧形，挡板503的弧形半径与旋流管5半径相同。异形壳体1上开设有弧形凹槽102，挡板503插入弧形凹槽102进行焊接，挡板503的弧度b＝65.8°，挡板503起到导流的作用，使尿素水溶液更精准的喷入混合器内。

进一步优化方案，第一多孔结构包括沿通孔外侧周向设置的第一过孔601、第二过孔602及第三过孔603，第一过孔601、第二过孔602位于同一圆周内，第三过孔603位于第一过孔601、第二过孔602外侧，第一过孔601的密度大于第二过孔602的密度，第三过孔603的密度介于第一过孔601、第二过孔602的密度之间。两个相邻的第一过孔601夹角c＝15°，靠近第二过孔602的第一过孔601与靠近第二过孔602的第三过孔603之间的夹角d＝22°，第二过孔602与相邻的第三过孔603之间的夹角e＝7°，相邻两个第二过孔602之间的夹角f＝30°，相邻最远的两个第二过孔602之间的夹角g＝120°，第一过孔601、第二过孔602、第三过孔603的密度设置与挡板503相互配合，使穿过第一隔板6的混合气浓度更加均匀。

进一步优化方案，第一旋流部包括沿旋流管5上部侧壁周向开设的开口、设置在开口边缘的第一导流叶片501，第一导流叶片501与旋流管5一体成型。第一导流叶片501使穿过旋流管5的混合气产生旋转。

进一步优化方案，第二多孔结构沿旋流管5底部侧壁开设的第四过孔502，第四过孔502为腰圆形结构，腰圆形结构的长度方向与旋流管5的周向平行。

进一步优化方案，第三多孔结构包括开设在第二隔板4中部的多个第五过孔401，多个第五过孔401组成的外部轮廓小于旋流管5的内圆轮廓。

进一步优化方案，第二旋流部包括沿第二隔板4边缘内侧周向设置的通气口、设置在通气口边缘的第二导流叶片402，第二导流叶片402与第二隔板4一体成型。第二导流叶片402与第一导流叶片501旋转方向相同，第二导流叶片402使穿过第二隔板4的混合气再次产生旋转，形成旋转气流，使气流更加通畅、分散，起到提高氨混降低背压的效果，降低尿素结晶的风险。

进一步优化方案，第一隔板6、第二隔板4与圆筒3固定连接，第一隔板6底面与旋流管5固定连接，旋流管5下端与第二隔板4固定连接。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。