一种新型催化消声器总成的制作方法

本实用新型属于重型柴油机SCR消声系统技术领域，具体涉及一种新型催化消声器总成。

背景技术：

中国国内重型柴油发动机要达到国四排放阶段，尾气净化系统一般采用 SCR技术，催化消声器是SCR系统中一个关键的装置，兼顾消除排气噪声和净化尾气的作用。

目前SCR催化消声器总成一般采用大载体，即一个载体，且多数采用NGK 或康宁的大载体。如国家开始全面执行国四或国五标准后，NGK或康宁必然存在大尺寸载体的产能瓶颈；且单个大载体方案适用的发动机排量范围较小，在适应性上存在局限。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种新型催化消声器总成，目的是降低排气噪声和净化尾气。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种新型催化消声器总成，包括筒体、进气管、尾管和设于筒体两端的第一端盖与第二端盖，通过设于第一端盖与第二端盖之间的第一隔板与第二隔板将筒体内部依次分隔形成第一腔、第三腔和第二腔，所述进气管的进气端设有添蓝液输入装置，所述总成还包括设于筒体内贯穿第一隔板与第二隔板的载体催化结构，所述进气管依次穿过第二端盖、第二隔板和第一隔板延伸入第一腔，所述第二隔板设有气流过孔，所述尾管的进气口穿过筒体延伸入第三腔。

所述载体催化结构包括载体封装壳体和设于载体封装壳体内的载体，所述载体催化结构为多个。

所述总成还包括设于第一隔板与第一端盖之间的第一穿孔板，且第一穿孔板与第一端盖内侧壁之间夹装有消音结构层。

所述总成还包括设于第二隔板与第二端盖之间的第二穿孔板，且第二穿孔板与第二端盖内侧壁之间夹装有消音结构层。

所述消音结构层为陶瓷纤维层。

所述第一端盖内侧壁设有用于安装温度传感器的进气温度传感器安装座。

所述第二端盖内侧壁设有用于安装温度传感器的出气温度传感器安装座。

所述筒体为长方体或圆柱体。

所述添蓝液输入装置包括喷嘴和用于安装喷嘴的喷嘴安装座，所述喷嘴安装座固定于进气管的进气端。

所述筒体的外侧面固定有限位支架。

本实用新型的有益效果：1、适用的发动机范围更广泛：按照发动机排量与载体容积的一般比例要求，该实用新型催化消声装置共可以布置5组载体，每一组载体规格为(5.66‘×6’+5.66‘×6’)。当采用3组载体时，可以匹配排量为6.0L-7.0L的发动机；当采用4组载体时，可以匹配排量为7.0L-10.0L发动机；当采用5组载体时，可以匹配排量为10.0L-13.0L发动机；极大的扩展了本实用新型催化消声总成装置匹配的发动机排量和功率范围。2、打破大载体市场垄断的格局；单个大载体因可靠性面临的挑战更大，特别是汽车用大载体工作环境是在运动状态，对载体结构强度要求更高，从而载体制造商技术和工艺水要求较高。目前重型卡车用成熟大催化器载体供应主要控制在合资或外资企业手中，并形成垄断格局。当采用多个分体小载体组合技术方案，极大缩小了单个载体的规格尺寸，对技术水平和生产工艺水平要求降低，国内已有成熟制造商，从而打破了重型卡车用大载体市场垄断的格局。3、平台通用性更强：新型催化消声总成装置进出气口可以灵活变换，适用不同的发动机排气歧管结构好位置，同时可以适应不同整车平台的布置空间要求。4、集成了添蓝(尿素) 喷射结构，直接通过催化器进气管提供添蓝的雾化直线段长度，利用催化装置的本体结构和现有长度尺寸，保证了添蓝喷射雾化的空间和排气温度，改善了添蓝的雾化效果，提高尾气的转化效率，间接优化了添蓝(尿素)与燃油的消耗比，节约了车辆使用成本。5、改善并降低了高频噪声:该实用新型催化消声装置在第一腔端盖处增加了陶瓷纤维，可以吸收消除部分高频噪声，从而降低了排气系统的噪声，同时形成夹层的结构具有保温效果，减少尾气温度损失，提高了载体的床温，更利于尾气的催化净化效果。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的局部剖视图；

图3是图1的A-A剖视图。

图中标记为：

1、进气管；2、第二端盖；3、筒体；4、盖板支架；5、第一端盖；6、限位支架；7、尾管；8、NOx传感器安装座；9、喷嘴安装座；10、第二陶瓷纤维夹层；11、第二穿孔板；12、第二腔；13第二隔板；14、第三腔；15、第一隔板；16、第一陶瓷纤维夹层；17、第一穿孔板；18、载体；19、进气温度传感器安装座；20、第一腔；21、尾管围脖；22、出气温度传感器安装座；23、气流过孔；24、进气管贯穿孔；25、载体封装壳体。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图3所示，一种新型催化消声器总成，包括进气管1、筒体3、尾管7和设于筒体3两端的第一端盖5与第二端盖2，通过设于第一端盖5与第二端盖2之间的第一隔板15与第二隔板13将筒体3内部依次分隔形成第一腔20、第三腔14和第二腔12，进气管1的进气端设有添蓝液输入装置，添蓝液输入装置包括喷嘴和用于安装喷嘴的喷嘴安装座9，喷嘴安装座9固定于进气管1的进气端；该新型催化消声器总成还包括设于筒体3内贯穿第一隔板15与第二隔板 13的载体催化结构，进气管1依次穿过第二端盖2、第二隔板13和第一隔板15 延伸入第一腔20，第二隔板13设有气流过孔23，尾管7的进气口穿过筒体3 延伸入第三腔14。气流过孔23为多个，其分布在第二隔板的长度方向上。筒体 3可以为长方体或圆柱体，安装方便。

载体催化结构包括载体封装壳体25和设于载体封装壳体25内的载体18，载体催化结构为多个。可以调整载体数量从一个到五个不等，以适应不同发动机排量的需求，在满足载体与发动机排量比例要求的同时，灵活多变，随意组合。如图1至3所示，本实施例采用五个载体和一个进气管，进气管1通过进气贯穿孔24依次穿过第二端盖2、第二隔板13和第一隔板15延伸入第一腔20。

本实用新型的工作过程：添蓝(尿素)溶液通过安装在喷嘴安装座9上的喷嘴喷射到进气管1中；在高温废气吹扫作用下，添蓝溶液转化为气态的NH₃，发动机尾气与NH₃在进气管1中均匀混合后，通过进气管1先进入第一腔20，然后流经载体18；NH₃与发动机尾气中的NOx(NO和NO₂)在载体涂层的催化作用下，发生化学反应，将NOx转化成无害的N₂和水。经过载体18催化反应后的尾气流入第二腔12，再通过第二腔隔板13上的气流过孔23进入第三腔 14，最后通过尾管7排出至大气环境中。

第一端盖内侧壁可以固定设置用于安装温度传感器的进气温度传感器安装座19。第二端盖内侧壁可以固定设置用于安装温度传感器的出气温度传感器安装座22。温度传感器用来监测汽车尾气温度，并将温度数据信号反馈给柴油车的驱动控制模块DCU(Dosing Control Unite，计量控制单元)。以上过程是由 SCR系统控制模块DCU(Dosing Control Unite，计量控制单元)通过收集安装在进气温度传感器安装座19和出气温度传感器安装座22处的两个温度传感器所探测的温度平均值，以及安装在NOx传感器安装座8上传感器的探测值，按照发动机的排放工况，综合其他相关参数经过计算后，DCU决定添蓝(尿素) 的喷射时间点和喷射量，使当量一定的气态NH₃与发动机尾气中的NOx(NO 和NO₂)均匀混合并发生化学反应，完成实现发动机尾气除NOx(NO和NO₂) 的净化工作。如图2所示，尾气共经过三个有效腔室，完成四次空间截面突变变化，空间截面积的变化引气声波的反射和干涉，造成声波的波峰及波谷的叠加，降低了消声器向外辐射的声能，有效消除了中低段噪声。

该新型催化消声器总成还包括设于第一隔板15与第一端盖5之间的第一穿孔板17，且第一穿孔板17与第一端盖5内侧壁之间夹装有消音结构层。此消音层结构可以为第一陶瓷纤维夹层16。多孔陶瓷纤维结构通过粘滞性和内摩擦作用，将声能转化成热能损失掉，可以通过高频振动摩擦损耗尾气的部分能量而达到吸收降低高频噪声的目的。

同样的道理，该新型催化消声器总成还包括设于第二隔板13与第二端盖2 之间的第二穿孔板11，且第二穿孔板11与第二端盖2内侧壁之间夹装有消音结构层。此消音结构层可以为第二陶瓷纤维夹层10，同样达到吸收降低高频噪声的目的。第一穿孔板与第二穿孔板均为多孔板状结构。多孔结构实现发动机尾气与NH₃均匀混合后的扩撒功能，提高尾气与NH₃混合气进入五个相同载体18 的均匀性，从而提高载体催化结构(催化器)的转化效率。

此外，筒体3的外侧面固定有限位支架6。通过限位支架将筒体限位固定，限位支架可以设置两个，两个限位支架配合固定筒体的位置，便于适应空间位置的限位安装，适应性强，可靠性高。同时，筒体的外侧还固定有盖板支架4，便于匹配安装盖板，空间利用率高，布置更加合理。尾管的出气端最好设有尾管围脖21。

本实用新型与单个大载体比较，多载体组合对载体的工艺水平和可靠性要求降低，结束了大载体外资企业或合资企业的垄断格局；同时保证了足够大的气流截面积，可以有效降低系统的背压损失，延长系统的使用寿命，提高动力系统的经济性。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。