用于短混合长度的混合器的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开大体涉及一种用于在车辆的排气处理系统中混合还原剂到排气流中的混合器。
【背景技术】
[0002]该排气处理系统，特别地用于具有柴油发动机的车辆，可包括选择性催化还原(SCR)催化转化器。该SCR催化转化器与还原剂相互作用，还原剂通过被布置在SCR催化转化器的上游的注射器引入排气流中。在SCR催化转化器中该还原剂在催化剂下与排气中的氮氧化物相互作用以将排气中的碳氧化物转化成为氮和水。该还原剂可包括尿素和水的混合物。该排气处理系统包括混合器，该混合器被布置在还原剂注射器的下游且在SCR催化转化器的上游。该混合器混合和/或蒸发还原剂进入排气流。
【发明内容】
[0003]—种用于车辆的排气处理系统的混合器被提供。该混合器包括支撑体部，该支撑体部限定大体矩形的混合腔。该混合腔限定流体流动路径，该流体流动路径沿混合器的纵向轴线布置。该混合腔包括下表面，从下表面间隔开且相对的上表面，在下表面和上表面之间延伸的第一侧边缘表面，和在下表面和上表面之间延伸且与第一侧边缘表面相对的第二侧边缘表面。多个第一刀片被布置为单排，且在混合腔的下表面和上表面之间延伸。该第一刀片的单排沿横向轴线布置。横向轴线大体垂直地于纵向轴线。第一刀片的每个从上游边缘以相对于横向轴线的第一排角度、沿纵向轴线朝向混合腔的第一侧边缘表面延伸到下游边缘。多个第二刀片被布置为单排，且在混合腔的下表面和上表面之间延伸。该第二刀片的单排沿横向轴线布置。第二刀片的每个从上游边缘以相对于横向轴线的第二排角度、沿纵向轴线朝向混合腔的第二侧边缘表面延伸下游边缘。该第一排角度不同于第二排角度。该第一刀片的单排沿纵向轴线从第二刀片的单排轴向地间隔开一排间距离。
[0004]—种用于处理来自车辆的发动机的排气流的排气处理系统也被提供。该排气处理系统包括流动结构，该流动结构限定用于排气流的流体流动路径。选择性催化还原(SCR)催化转化器与用于接收排气流的流体流动路径流体连通。注射器在SCR催化转化器的上游与流体流动路径流体连通。该注射器可操作以将还原剂注入排气流。混合器被布置在注射器的下游且在SCR催化转化器的上游。该混合器可操作以混合还原剂和排气流。该混合器包括支撑体部，该支撑体部在流体流动路径中限定大体矩形的混合腔。该混合腔沿混合器的纵向轴线布置。该混合腔包括下表面，从下表面间隔开且相对的上表面，在下表面和上表面之间延伸的第一侧边缘表面，和在下表面和上表面之间延伸且与第一侧边缘表面相对的第二侧边缘表面。多个第一刀片被布置为单排，且在混合腔的下表面和上表面之间延伸。该第一刀片的单排沿横向轴线布置。横向轴线大体垂直地到纵向轴线。第一刀片的每个从上游边缘以相对于横向轴线的第一排角度沿纵向轴线朝向混合腔的第一侧边缘表面延伸到下游边缘。多个第二刀片被布置为单排，且在混合腔的下表面和上表面之间延伸。该第二刀片的单排沿横向轴线布置。第二刀片的每个从上游边缘以相对于横向轴线的第二排角度沿纵向轴线朝向混合腔的第二侧边缘表面延伸到下游边缘。该第一排角度小于第二排角度。该第一刀片的单排沿纵向轴线从第二刀片的单排轴向地间隔开一排间距离。
[0005]因此，该第一刀片的单排和第二刀片的单排蒸发还原剂且混合还原剂进入排气流，而且在第二刀片的排的下游造成漩涡流动。该混合器提供了沿纵向轴线的短混合长度和低压力降，且能便宜地制造。该混合器实现了进入排气流的高还原剂蒸发率，其减少沉积且提供了高氮氧化物(NOx)转化率。
[0006]在另一方面本发明提供了一种用于车辆的排气处理系统的混合器，所述混合器包括:
[0007]支撑体部，所述支撑体部相对大体矩形混合腔，所述混合腔相对流体流动路径，所述流体流动路径沿纵向轴线被布置，其中所述混合腔包括下表面，从下表面间隔开且与下表面相对的上表面，在下表面和上表面之间延伸的第一侧边缘表面，和在下表面和上表面之间延伸且与第一侧边缘表面相对的第二侧边缘表面；
[0008]多个第一刀片，被布置为单排且在混合腔的下表面和上表面之间延伸，其中所述第一刀片的单排沿横向轴线布置，所述横向轴线大体垂直于纵向轴线；
[0009]其中，第一刀片的每个从上游边缘沿纵向轴线以相对于横向轴线的第一排角度朝向混合腔的第一侧边缘表面延伸到下游边缘；
[0010]多个第二刀片，被布置为单排且在混合腔的下表面和上表面之间延伸，其中所述第二刀片的单排沿横向轴线布置；
[0011]其中，第二刀片的每个从上游边缘沿纵向轴线以相对于横向轴线的第二排角度朝向混合腔的第二侧边缘表面延伸到下游边缘；
[0012]其中第一刀片的单排沿纵向轴线从第二刀片的单排轴向地间隔开一排间距离；以及
[0013]其中所述第一排角度不同于第二排角度。
[0014]优选地，所述排间距离大于5毫米。
[0015]优选地，所述第一排角度小于第二排角度。
[0016]优选地，多个第一刀片的每个被布置为使得从每个相应第一刀片的上游边缘延伸到下游边缘的线相对于横向轴线形成打开侧角度，且相对于横向轴线形成第一排角度，其中所述打开侧角度和第一排角度是互补的角度，所述打开侧角度是钝角，且所述第一排角度是锐角。
[0017]优选地，多个第二刀片的每个被布置为使得从每个相应第二刀片的上游边缘延伸到下游边缘的线相对于横向轴线形成打开侧角度，且相对于横向轴线形成第二排角度，其中所述打开侧角度和第二排角度是互补的角度，所述打开侧角度是钝角，且所述第二排角度是锐角。
[0018]优选地，在横向轴线和每个相应的第一刀片之间的第一排角度在沿横向轴线的第一轴向方向打开，在横向轴线和每个相应的第二刀片之间的第二排角度在沿横向轴线的第二轴向方向打开，其中所述第一轴向方向与第二轴向方向相反。
[0019]优选地，所述第一排角度在35°和60°之间，且第二排角度在35°和60°之间。
[0020]优选地，所述第一排角度等于45°，且第二排角度等于50°。
[0021]优选地，所述多个第一刀片的每个包括第一刀片长度，所述第一刀片长度在相应的第一刀片的上游边缘和下游边缘之间被测量，且所述的多个第二刀片的每个包括第二刀片长度，所述第二刀片长度在相应的第二刀片的上游边缘和下游边缘之间被测量，其中所述第一刀片长度小于第二刀片长度。
[0022]优选地，所述第一刀片长度在5毫米和15毫米之间，且第二刀片长度在20毫米和30毫米之间。
[0023]优选地，所述第一刀片长度等于12毫米，且第二刀片长度等于24毫米。
[0024]优选地，多个第一刀片的每个相邻对沿横向轴线从彼此间隔开第一间隙距离，且多个第二刀片的每个相邻对沿横向轴线从彼此间隔开第二间隙距离，其中所述第一间隙距离小于第二间隙距离。
[0025]优选地，所述第一间隙距离在5毫米和15毫米之间，且第二间隙距离在10毫米和20毫米之间。
[0026]优选地，所述第一间隙距离等于12毫米，且第二间隙距离等于14毫米。
[0027]优选地，所述多个第一刀片中的一个的下游边缘沿横向轴线与多个第二刀片中的一个的上游边缘大体对齐，其距纵向轴线大约相等的距离。
[0028]本发明的另一方面提供了一种用于处理来自车辆的发动机的排气流的排气处理系统，所述排气处理系统包括:
[0029]流动结构，限定用于排气流的流体流动路径；
[0030]选择性催化还原(SCR)催化转化器，与用于接收排气流动的流体流动路径流体连通；
[0031]注射器，被布置为在SCR催化转化器的上游与流体流动路径流体连通，且可操作以将还原剂38注入排气流；
[0032]混合器，被布置在注射器的下游和SCR催化转化器的上游，且可操作以混合还原剂与排气流，其中所述混合器包括:
[0033]支撑体部，其限定大体矩形混合腔，所述混合腔在流体流动路径中，所述流体流动路径沿纵向轴线布置，其中所述混合腔包括下表面，从下表面间隔开且与其相对的上表面，在下表面和上表面之间延伸的第一侧边缘表面，和在下表面和上表面之间延伸且与第一侧边缘表面相对的第二侧边缘表面；
[0034]多个第一刀片，被布置为单排且在混合腔的下表面和上表面之间延伸，其中所述第一刀片的单排沿横