一种混合器装置和发动机的制作方法

1.本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种混合器装置和发动机。


背景技术：

2.为了对汽车产生的尾气进行处理，从而保证处理后的尾气满足排放的要求，通常在汽车的发动机的尾气管上设置有尾气处理装置。其中在排气管与scr(selective catalytic reduction选择性催化还原技术)载体之间设置混合器，主要用于改善尿素喷雾与废气之间混合均匀性，提高nox转化效率。
3.现有的混合器为扇叶混合器，扇叶混合器的每两个叶片在中心连成一个整体，中心部位易形成尿素的结晶，结晶很难清除，而且扇叶混合器在中心部位连接，气流流经时被割裂成几部分，产生割裂噪声，使得混合器的降噪能力差。
4.因此，需要一种混合器装置和发动机来解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种混合器装置和发动机，能够避免在混合器的中心部位积累形成尿素的结晶，而且提升降噪能力。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种混合器装置，包括：
8.旋流管，所述旋流管与发动机的尾气管连通，用于将尾气与尿素喷雾进行混合；
9.外层管，所述外层管设置在所述旋流管上，位于所述旋流管的下游，且与所述旋流管同轴线设置；
10.涡流混合器，所述涡流混合器包括多个叶片，所述叶片绕所述外层管的轴线间隔设置，所述叶片均与所述外层管的内壁连接，多个所述叶片沿第一旋转方向布设，使得混合气流经过所述叶片能够形成沿所述第一旋转方向旋转的旋转涡流，沿气流的流向于所述涡流混合器的中部具有贯通的中空腔。
11.进一步地，沿所述旋流管的周向于所述旋流管的内壁上间隔设置有多个翅片，多个所述翅片沿与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向布设，或者多个所述翅片沿所述第一旋转方向布设。
12.进一步地，所述旋流管为锥形管，所述外层管设置在所述旋流管的管径较大的一端。
13.进一步地，沿所述外层管的周向于所述外层管上间隔开设多个弧形槽，所述弧形槽与所述叶片一一对应设置，所述叶片插设在所述弧形槽中，且与所述外层管连接。
14.进一步地，所述叶片包括相互连接的平面部和卷曲面部，所述平面部呈三角形，沿平行于所述外层管的轴线方向设置，所述卷曲面部设置在所述平面部的下端，所述卷曲面部插设在所述弧形槽中，且与所述外层管连接。
15.进一步地，所述卷曲面部远离所述外层管的一端的半径小于所述卷曲面部朝向所
述外层管的一端的半径。
16.进一步地，所述中空腔远离所述旋流管的一端设置有固定环，所述固定环与多块所述叶片均连接。
17.进一步地，所述涡流混合器包括多个连接件，所述连接件的一端与一个所述叶片连接，另一端与另一个所述叶片连接。
18.进一步地，所述涡流混合器包括多个第一连接部和多个第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部均与所述叶片一一对应设置，所述第一连接部的一端与所述叶片连接，所述第一连接部上设置有第一凸起部和第二凸起部，所述第二连接部的一端与另一所述叶片连接，所述第二连接部上设置有与所述第一凸起部相配合的第一凹槽部和与所述第二凸起部相配合的第二凹槽部，所述第二连接部通过所述第一凹槽部与一个所述第一连接部上的所述第一凸起部连接，所述第二连接部通过所述第二凹槽部与另一个所述第一连接部上的所述第二凸起部连接，位于所述第一连接部上的所述叶片和位于所述第二连接部上的所述叶片交替设置。
19.一种发动机，其包括如上所述的混合器装置。
20.本发明的有益效果：
21.本发明所提供的一种混合器装置和发动机，旋流管与发动机的尾气管连接，用于将尾气与尿素喷雾进行混合，外层管设置在旋流管的下游，在外层管中安装有涡流混合器，混合气流经过涡流混合器能够形成沿第一旋转方向旋转的旋转涡流，提升尾气与尿素喷雾的混合效果。由于在涡流混合器的中部具有贯通的中空腔，从而有效避免在混合器的中心部位积累形成尿素的结晶，而且气流流经中空腔，使得气流连贯，降低气流割裂产生的噪声，提升混合器的降噪能力。
附图说明
22.图1是本发明实施例一中一种混合器装置的示意图；
23.图2是本发明实施例一中一种混合器装置的外层管和涡流混合器的分解示意图；
24.图3是实施例一中一种混合器装置的叶片的示意图；
25.图4是实施例一中一种混合器装置的涡流混合器的示意图；
26.图5是实施例二中一种混合器装置的涡流混合器的叶片的示意图；
27.图6是实施例三中一种混合器装置的涡流混合器的叶片的示意图；
28.图7是实施例三中一种混合器装置的涡流混合器的示意图。
29.图中：
30.1、旋流管；11、翅片；2、外层管；21、弧形槽；3、涡流混合器；31、叶片；311、平面部；312、卷曲面部；32、固定环；33、连接件；34、第一连接部；341、第一凸起部；342、第二凸起部；35、第二连接部；351、第一凹槽部；352、第二凹槽部。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.实施例一
35.为了能够避免在混合器的中心部位积累形成尿素的结晶，而且提升混合器降噪能力如图1
‑
图3所示，本发明提供一种混合器装置。本混合器装置包括旋流管1、外层管2和涡流混合器3。
36.其中，旋流管1与发动机的尾气管连通，用于将尾气与尿素喷雾进行混合；外层管2设置在旋流管1上，位于旋流管1的下游，具体地，外层管2设置在旋流管1的一端上，或者旋流管1的部分或者全部位于外层管2中，外层管2与旋流管1同轴线设置；涡流混合器3包括多个叶片31，叶片31绕外层管2的轴线间隔设置，叶片31均与外层管2的内壁连接，多个叶片31沿第一旋转方向布设，使得混合气流经过叶片31能够形成沿第一旋转方向旋转的旋转涡流，沿气流的流向于涡流混合器3的中部具有贯通的中空腔。
37.由于在涡流混合器3的中部具有贯通的中空腔，从而有效避免在混合器的中心部位积累形成尿素的结晶，而且气流流经中空腔，使得气流连贯，降低气流割裂产生的噪声，提升混合器的降噪能力。
38.进一步地，沿旋流管1的周向于旋流管1的内壁上间隔设置有多个翅片11，多个翅片11沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向布设，或者多个翅片11沿第一旋转方向布设。通过设置翅片11使得发动机尾气流入旋流管1中，在旋流管1管壁的翅片11的作用下形成强烈的旋转扰动，与喷入旋流管1的尿素喷雾发生激烈混合，使得尾气与尿素喷雾充分混合。在本实施例中，优选地，多个翅片11沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向布设，使经过旋流管1混合的气流再次进行反向的涡流混合，能够进一步提升混合效果，同时提升氨均匀性、降低结晶风险。
39.进一步地，旋流管1为锥形管，外层管2设置在旋流管1的管径较大的一端。通过将旋流管1设计为锥形，使得锥形的旋流管1与尿素喷束相仿形，增强尾气与尿素喷雾的混合。在其他实施例中，旋流管1也可以为直筒形，在此不做过多限制。
40.进一步地，沿外层管2的周向于外层管2上间隔开设多个弧形槽21，弧形槽21与叶片31一一对应设置，叶片31插设在弧形槽21中，且与外层管2连接。通过设置弧形槽21，便于安装叶片31，叶片31插设在弧形槽21中后，通过在外层管2外部塞焊，完成涡流混合器3与外层管2的固定，保证涡流混合器3与外层管2的连接强度。
41.如图3所示，进一步地，叶片31包括相互连接的平面部311和卷曲面部312，平面部
311呈三角形，沿平行于外层管2的轴线方向设置，卷曲面部312设置在平面部311的下端，卷曲面部312插设在弧形槽21中，且与外层管2连接。具体地，平面部311呈直角三角形，一条直角边与外层管2的轴线相平行，卷曲面部312与平面部311的斜边相连接，平面部311与气流方向平行，疏导气流向下，越向轴心方向，疏导距离越长。
42.进一步地，卷曲面部312远离外层管2的一端的半径远小于卷曲面部312朝向外层管2的一端的半径。如此设置，使得叶片31沿轴心的径向方向，曲面越来越大；即沿着轴心的径向方向，叶片31对气流的导向越来越大，使得气流流畅、保证混合效果。
43.如图4所示，进一步地，中空腔远离旋流管1的一端设置有固定环32，固定环32与多块叶片31均连接。通过设置固定环32，可以增强涡流混合器3的工艺性，减小焊接变型。在其他实施例中，叶片31也可以在外边缘增加翻边，增强工艺性。
44.实施例二
45.如图5所示，本实施例与实施例一的最大不同之处在于涡流混合器3的结构。
46.进一步地，涡流混合器3包括多个连接件33，连接件33的一端与一个叶片31连接，另一端与另一个叶片31连接。使得相邻的叶片31或者相隔的叶片31组成一体化结构。在相隔的叶片31之间通过连接件33相互连接时要注意连接件33错位设置，避免出现干涉。通过上述设置，能够增强涡流混合器3的工艺性，减小焊接变型，且保证叶片31的冲压成型空间。
47.实施例三
48.如图6和图7所示，进一步地，涡流混合器3包括多个第一连接部34和多个第二连接部35，第一连接部34和第二连接部35均与叶片31一一对应设置，第一连接部34的一端与叶片31连接，第一连接部34上设置有第一凸起部341和第二凸起部342，第二连接部35的一端与另一叶片31连接，第二连接部35上固定设置有与第一凸起部341相配合的第一凹槽部351和与第二凸起部342相配合的第二凹槽部352，第二连接部35通过第一凹槽部351与一个第一连接部34上的第一凸起部341连接，第二连接部35通过第二凹槽部352与另一个第一连接部34上的第二凸起部342连接，位于第一连接部34上的叶片31和位于第二连接部35上的叶片31交替设置，其中，这两个第一连接部34为相邻的关系。通过第一连接部34和第二连接部35的相互嵌套使得涡流混合器3形成一个整体，然后，将该混合器组焊到外层管2上，保证涡流混合器3的工艺性，减小焊接变型。
49.具体地，第一连接部34上的第一凸起部341和第二凸起部342的个数在此不做过多限制，同样地，第二连接部35上的第一凹槽部351和第二凹槽部352的个数也不做限制。
50.实施例四
51.本实施例提供了一种发动机，其包括如上的混合器装置，能够避免在混合器的中心部位积累形成尿素的结晶，而且提升降噪能力。
52.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。