用于柴油发动机的尾气后处理装置和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及柴油发动机的尾气处理，尤其涉及一种用于柴油发动机的尾气后处理装置以及包括这种尾气后处理装置的车辆。


背景技术：

2.在使用柴油发动机的车辆中，通常装有尾气后处理系统，以减少所排放尾气中氮氧化物、颗粒物以及未充分燃烧碳氢化合物的含量。尾气后处理系统通常包括用于对来自发动机的未充分燃烧的碳氢化合物进行氧化的氧化催化器、用于过滤固体颗粒物的过滤器、以及用于利用氨水将氮氧化物还原成氮气的选择性催化还原器。
3.随着对环境保护的越来越重视，对发动机尾气尤其是氮氧化物的排放要求越来越苛刻。尽管在现有的尾气后处理系统中选择性催化还原器将氮氧化物转化为氮气的转化率几乎已经达到95％以上，但下一代柴油发动机尾气排放标准的立法目标是氮氧化物的排放要接近于零。为了满足氮氧化物接近于零的排放目标，提出许多解决方案，其中，一种方案是采用具有串联在一起的两级尾气后处理系统的尾气后处理装置。但是，两级尾气后处理系统相对于先前的一级尾气后处理系统在长度上显著地增加，而使用柴油发动机的车辆的底盘在纵向方向上的空间通常是受到限制的，这给两级尾气后处理系统的安装造成困难。
4.因此，需要对现有的用于柴油发动机的尾气后处理装置进行改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的是要克服上述现有技术中的缺陷，提供一种用于柴油发动机的尾气后处理装置，这种尾气后处理装置的长度能够显著地减小，从而便于安装在车辆底盘上。
6.根据本实用新型的一个方面，提供一种用于柴油发动机的尾气后处理装置，包括：
7.第一尾气后处理系统，所述第一尾气后处理系统包括具有尾气入口的第一氧化催化器、位于所述第一氧化催化器下游并与所述第一氧化催化器连通且其上设置有第一氨水喷射装置的第一混合器、以及设置在所述第一混合器下游并与所述第一混合器连通的第一选择性催化还原器；
8.第二尾气后处理系统，所述第二尾气后处理系统包括第二氧化催化器、位于所述第二氧化催化器下游并与所述第二氧化催化器连通且其上设置有第二氨水喷射装置的第二混合器、以及设置在所述第二混合器下游并与所述第二混合器连通且具有尾气出口的第二选择性催化还原器；以及
9.用于将所述第一选择性催化还原器的出口与所述第二氧化催化器的入口连接起来的连接管；
10.其特征在于，所述第一尾气后处理系统和所述第二尾气后处理系统中的至少一个呈u形地设置。
11.优选地，所述第一尾气后处理系统和所述第二尾气后处理系统都呈u形地设置。
12.优选地，所述第一尾气后处理系统和所述第二尾气后处理系统竖直或者水平平行地设置。
13.优选地，所述第一混合器和所述第一选择性催化还原器线性对齐地设置，所述第一氧化催化器通过第一连接部与所述第一混合器连接以使得所述第一尾气后处理系统呈u形。
14.优选地，所述第二氧化催化器和所述第二混合器线性对齐地设置，所述第二选择性催化还原器通过第二连接部与所述第二混合器连接以使得所述第二尾气后处理系统呈u形。
15.优选地，所述用于柴油发动机的尾气后处理装置还包括设置在所述第一尾气后处理系统和所述第二尾气后处理系统中的至少一个上以用于过滤固体颗粒物的过滤器。
16.优选地，所述用于柴油发动机的尾气后处理装置还包括设置在所述第二氧化催化器与所述第二混合器之间以用于过滤固体颗粒物的过滤器。
17.优选地，所述用于柴油发动机的尾气后处理装置还包括设置在所述连接管上以用于向所述尾气后处理装置内喷射柴油的辅助喷油装置。
18.根据本实用新型的另一方面，提供一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如上所述的用于柴油发动机的尾气后处理装置。
19.根据本实用新型的用于柴油发动机的尾气后处理装置，由于第一尾气后处理系统和第二尾气后处理系统中的至少一个呈大体u形形状，相对于呈直线形的尾气后处理系统，呈大体u形的尾气后处理系统的长度可以显著地减小，使得包括尾气后处理系统的两级尾气后处理装置易于安装在纵向方向上的空间受到限制的车辆底盘上。
附图说明
20.图1以立体图示意地显示了根据本实用新型的用于柴油发动机的尾气后处理装置；以及
21.图2是图1所示用于柴油发动机的尾气后处理装置的主视图。
具体实施方式
22.以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。图1以立体图示意地显示了根据本实用新型的用于柴油发动机的尾气后处理装置，以及图2是图1所示用于柴油发动机的尾气后处理装置的主视图。如图1和2所示，根据本实用新型的用于柴油发动机的尾气后处理装置1包括第一尾气后处理系统3和第二尾气后处理系统5。第一尾气后处理系统3包括具有尾气入口7的第一氧化催化器9、位于第一氧化催化器9下游并与第一氧化催化器9下游连通且其上设置有第一氨水喷射装置11的第一混合器13、以及设置在第一混合器13下游并与第一混合器13连通的第一选择性催化还原器15。第一氧化催化器9中装有氧化催化剂，以便将由尾气入口7进入的尾气中的未充分燃烧的碳氢化合物进行氧化。设置在第一混合器13上的第一氨水喷射装置11向第一混合器13中喷射氨水，流过第一氧化催化器9的尾气在第一混合器13中与第一氨水喷射装置11喷射的氨水进行充分混合，随后流经第一选择性催化还原器15发生催化还原反应，以便将氮氧化物还原成氮气。在优选实施例中，第一混合器13和第一选择性催化还原器15大体线性对齐地设置，而第一氧化催化器9通过第
一连接部17与第一混合器13连接并且使得整个第一尾气后处理系统3大体上呈u形。应理解的是，在大体上呈u形的第一尾气后处理系统3中，其上设置有第一氨水喷射装置11的第一混合器13也可以与第一氧化催化器9大体线性对齐地设置，在这种情况下，第一混合器13通过第一连接部17与第一选择性催化还原器15连接并且使得整个第一尾气后处理系统3大体上呈u形。
23.第二尾气后处理系统5包括第二氧化催化器19、位于第二氧化催化器19下游并且与第二氧化催化器19连通以用于过滤固体颗粒物的过滤器21、位于过滤器21下游并与过滤器21连通且其上设置有第二氨水喷射装置23的第二混合器25、以及设置在第二混合器25下游并与第二混合器25连通且具有尾气出口26的第二选择性催化还原器27。第一选择性催化还原器15的出口与第二氧化催化器19的入口通过连接管29连接，以便将第一尾气后处理系统3和第二尾气后处理系统5连通起来。第二氧化催化器19中装有氧化催化剂，以便将由第一尾气后处理系统3进入的尾气中的未充分燃烧的碳氢化合物进行氧化。过滤器21对来自第二氧化催化器19的气流中的颗粒物进行过滤。设置在第二混合器25上的第二氨水喷射装置23向第二混合器25中喷射氨水，流过过滤器21的尾气在第二混合器25中与第二氨水喷射装置23喷射的氨水进行充分混合，随后流经第二选择性催化还原器27发生催化还原反应，以便将氮氧化物还原成氮气。在优选实施例中，第二氧化催化器19、过滤器21和第二混合器25大体线性对齐地设置，而第二选择性催化还原器27通过第二连接部31与第二混合器25连接并且使得整个第二尾气后处理系统5大体上呈u形。应理解的是，在大体上呈u形的第二尾气后处理系统5中，其上设置有第二氨水喷射装置23的第二混合器25也可以与第二选择性催化还原器27大体线性对齐地设置，在这种情况下，第二混合器25通过第二连接部31与过滤器21连接并且使得整个第二尾气后处理系统5大体上呈u形。当然，过滤器21、第二混合器25和第二选择性催化还原器27也可以大体线性对齐地设置。尽管在优选实施例中，过滤器21设置在第二尾气后处理系统5中，应理解的是过滤器21也可以设置在第一尾气后处理系统3中，例如位于第一氧化催化器9与第一混合器13之间。此外，在保留第二尾气后处理系统5中的过滤器21的同时，还可以在第一尾气后处理系统3的第一氧化催化器9与第一混合器13之间设置另一个过滤器21。可选地，还可以在第一尾气后处理系统3和第二尾气后处理系统5之间的连接管29上设置有辅助喷油装置33，以用于向尾气后处理装置1内喷射柴油，柴油在第二氧化催化器19上氧化放热，将过滤器21上的颗粒烧掉，以便使过滤器21再生。
24.分别呈大体u形形状的第一尾气后处理系统3和第二尾气后处理系统5可以如图所示大体竖直平行地设置，也可以大体水平平行地设置。在上述优选实施例中，第一尾气后处理系统3和第二尾气后处理系统5分别呈大体u形形状，但应理解的是，第一尾气后处理系统3和第二尾气后处理系统5中的一个呈大体u形形状也是可行的。
25.根据本实用新型的用于柴油发动机的尾气后处理装置，由于第一尾气后处理系统和第二尾气后处理系统5中的至少一个呈大体u形形状，相对于呈直线形的尾气后处理系统，呈大体u形的尾气后处理系统的长度可以显著地减小，使得包括尾气后处理系统的两级尾气后处理装置易于安装在纵向方向上的空间受到限制的车辆底盘上。
26.尽管已经结合本实用新型优选实施例对本实用新型进行了详细描述，但应当理解的是，这种详细描述仅是用于解释本实用新型而不构成对本实用新型的限制。本实用新型的范围由权利要求限定的技术方案来确定。