用于排气系统混合器的防沉积物形成的表面处理的制作方法
【专利说明】用于排气系统混合器的防沉积物形成的表面处理
【背景技术】
[0001] 车辆排气系统通过各种排气部件对由发动机产生的热的排气进行处理，以减小排 放并控制噪音。该排气系统包括在选择性催化还原（SCR)催化器的上游区喷射诸如例如尿 素和水的溶液之类的还原剂的喷射系统。混合器位于SCR催化器的上游并对发动机排气和 尿素转化的产物进行混合。
[0002] 喷射器通常将尿素喷洒到排气流中。喷雾与已经被排气加热的周围壁和混合器接 触。随着尿素的雾滴接触这些已加热的结构，所述表面冷却下来，这有利于尿素沉积物的局 部形成。这些沉积物会不利地影响流动循环和运行效率。
【发明内容】
[0003] 在一个示例性实施方式中，一种车辆排气系统包括混合器，该混合器具有接收发 动机排气的入口和将涡旋（swirling)的发动机排气引向下游排气部件的出口。混合器具 有与发动机排气接触的多个内表面。所述多个内表面中的至少一个内表面具有包括有低摩 擦系数材料的涂层。
[0004] 在以上实施方式的进一步的实施方式中，所有的多个内表面都具有包括有低摩擦 系数材料的涂层。
[0005] 在以上任何实施方式的进一步的实施方式中，低摩擦系数材料包括不粘附材料， 诸如例如特氟龙Teflon?。
[0006] 在以上任何实施方式的进一步的实施方式中，混合器包括构造为使发动机排气涡 旋的至少一个挡板，并且其中，所述多个内表面包括用于该至少一个挡板的多个内挡板表 面，并且所述内挡板表面包括涂层。
[0007] 在以上任何实施方式的进一步的实施方式中，该至少一个挡板包括至少上游挡板 和下游挡板，并且其中，上游挡板和下游挡板均具有带涂层的内挡板表面。
[0008] 在一个示例性实施方式中，一种车辆排气系统包括第一排气部件、第二排气部件 和混合器，该第一排气部件具有用于接收发动机排气的入口，该第二排气部件定位在第一 排气部件的下游，该混合器定位在第一部件的下游、第二排气部件的上游。混合器具有构造 成接收离开第一排气部件的发动机排气的入口和将涡旋的发动机排气引向第二排气部件 的出口。混合器具有与发动机排气接触的多个内表面，并且其中，所述多个内表面中的至少 一个内表面具有包括低摩擦系数材料的涂层。
[0009] 在以上实施方式的进一步的实施方式中，排气系统包括喷射系统，该喷射系统具 有流体源和喷射器，该喷射器将来自流体源的流体喷射到发动机排气中以使得混合器将流 体与发动机排气相混合。混合器包括具有喷射器凸台的外周表面，该喷射器凸台具有用于 接纳喷射器的开口。
[0010] 在一个示例性实施方式中，一种制造用于车辆排气系统的混合器的方法包括下述 步骤：提供混合器，该混合器具有构造成接收发动机排气的入口和将涡旋的发动机排气引 向下游排气部件的出口，混合器具有与发动机排气接触的多个内表面；以及用低摩擦系数 涂层对至少一个内表面进行涂覆。
[0011] 通过以下的说明和附图将能更好地理解本申请的这些以及其它特征，以下为附图 的简述。
【附图说明】
[0012] 图1示意性地图示了带有根据本发明的混合器的排气系统的一个示例。
[0013] 图2为图1的混合器的侧视图。
[0014] 图3为图2的混合器的一端视图。
[0015] 图4为图3的混合器的相反端视图。
[0016] 图5为类似于图2的侧视图，其具有剖切部分以示出混合器的内表面。
[0017] 图6为示出混合器的内表面上的涂层的示意性横截面图。
【具体实施方式】
[0018] 图1示出了一种车辆排气系统10,如已知的，该车辆排气系统10通过各种上游排 气部件14对由发动机12产生的热的排气进行处理以减小排放并控制噪音。各种上游排气 部件14可包括下述部件中的一个或多个：管、过滤器、阀、催化器、消声器等。在一个示例性 构型中，上游排气部件14将排气引导到具有入口 18和出口 20的柴油氧化催化器（DOC) 16 中。DOC16的下游为柴油颗粒过滤器（DPF)21，如已知的，该DPF21用于从排气中移除污 染物。DOC16与DPF21的下游为具有入口 24和出口 26的选择性催化还原（SCR)催化器 22。出口 26将排气连通至下游排气部件28。可选地，部件22可包括催化器，该催化器配置 成执行选择性催化还原功能和颗粒过滤器功能。各种下游排气部件28可包括下述部件中 的一个或多个：管、过滤器、阀、催化器、消声器等。这些上游部件14和下游部件28能够根 据车辆应用和可用的封装空间以各种不同的构型和组合来安装。
[0019] 混合器30定位在DOC16的出口 20的下游以及SCR催化器22的入口 24的上游。 混合器30用于产生排气的涡旋或旋转运动。可以使用任何类型的混合元件，诸如在美国专 利US2012/0216513中提出的混合元件，该美国专利申请被转让给了本发明的受让人并通 过参引合并到本文中。
[0020] 喷射系统32用于将诸如例如尿素和水的溶液之类的还原剂从SCR催化器22的上 游喷射到排气流中，使得混合器30能够将尿素和排气彻底地混合在一起。如已知的，喷射 系统32包括流体源34、喷射器36、以及控制尿素的喷射的控制器38。
[0021] 混合器30在图2至图5中更详细地示出。混合器30具有入口端部42 (图2)和出 口端部44,该入口端部42构造成接收发动机排气，该出口端部44构造成将涡旋的发动机排 气和从尿素转化的产物的混合物引向SCR催化器22。如在图5的横截面视图中示出的，混 合器30具有多个内表面，总体上以46表示，所述内表面与尿素和发动机排气接触。随着尿 素接触这些表面，所述表面冷却，这会导致形成尿素沉积物。为了抑制尿素沉积物的形成， 这些内表面中的一个或多个内表面具有包括有低摩擦系数材料的涂层。
[0022] 在一个示例中，混合器30包括彼此附接的一个或多个冲压的金属板。如在图6中 所示，一个内部金属表面50具有施用的涂层52或低摩擦系数材料层。在一个示例中，所有 的内表面都具有包括有低摩擦系数材料的涂层。
[0023] 如在图3至图5中所示，混合器30包括由外周表面64围绕的上游挡板60和下游 挡板62。上游挡板60和下游挡板62均具有由涂层52覆盖的内挡板表面。入口 42处的上 游挡板60包括较大的开口 66 (图3)，该较大的开口 66接收大部分的排气（接收至少60% 的排气质量流量（massflowrate))并且构造成引发该涡旋运动。上游挡板60还