应用于柴油机后处理系统的集气导流装置及工作方法
阅读说明：本技术 应用于柴油机后处理系统的集气导流装置及工作方法 (Gas collection and flow guide device applied to diesel engine aftertreatment system and working method ) 是由 殷桂权 陶建忠 王新菊 于 2021-10-14 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置及工作方法,集气导流装置应用于柴油机后处理系统中,柴油机后处理系统包括顺次连接的第一连接法兰、排气后处理SCR模块、出气端锥、集气导流装置以及第二连接法兰,集气导流装置包括出气尾管、集气导流支架、氮氧传感器以及支撑座；出气尾管与出气端锥固连,出气尾管的外周壁上具有一凹陷部,凹陷部上具有贯穿的安装孔,支撑座与安装孔匹配固连,氮氧传感器通过支撑座伸入出气尾管的内部；集气导流支架位于出气尾管的内部,集气导流支架与氮氧传感器的检测端相对应设置。本申请提供的装置及工作方法实现了氮氧传感器测量值的准确性,保证了柴油机后处理系统的正常工作。(The application discloses a gas collection and flow guide device applied to a diesel engine post-treatment system and a working method, wherein the gas collection and flow guide device is applied to the diesel engine post-treatment system, the diesel engine post-treatment system comprises a first connecting flange, an exhaust post-treatment SCR (selective catalytic reduction) module, an air outlet end cone, a gas collection and flow guide device and a second connecting flange which are connected in sequence, and the gas collection and flow guide device comprises an air outlet tail pipe, a gas collection and flow guide support, a nitrogen-oxygen sensor and a support seat; the gas outlet tail pipe is fixedly connected with the gas outlet end cone, a concave part is arranged on the outer peripheral wall of the gas outlet tail pipe, a through mounting hole is formed in the concave part, the supporting seat is fixedly connected with the mounting hole in a matching mode, and the nitrogen-oxygen sensor extends into the gas outlet tail pipe through the supporting seat; the gas collection flow guide support is positioned in the gas outlet tail pipe and corresponds to the detection end of the nitrogen-oxygen sensor. The device and the working method provided by the application realize the accuracy of the measured value of the nitrogen-oxygen sensor and ensure the normal work of the diesel engine post-processing system.)
技术领域
本申请属于汽车排气后处理技术领域，具体涉及一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置及工作方法。
背景技术
随着柴油机排放法规越来越严格，尾气后处理技术是必须采用的技术手段，而SCR(选择性催化还原Selective Catalytic Reduction)能够满足国五及国六排放标准，SCR的基本原理是通过尿素喷射系统将32.5％浓度的尿素水溶液雾化后喷入排气管中与发动机尾气混合，尿素水溶液经过热解和水解应生成氨气，在催化剂的作用下氨气将柴油机尾气中有害的氮氧化合物转化为无害的氮气和水。
目前，为了满足整车对后处理装车匹配的要求，车机国六后处理器布置空间非常紧凑，特别是尿素混合空间变成了各后处理封装厂争相竞争的板块。
然而，相关技术中为了缩小空间结构，厂家对混合器和尾管的长度进行了压缩，与此同时带来了排气管上的氮氧传感器测量准确度低于目标值的问题，氮氧浓度测量值低于目标值，是由于氮氧传感器探头处排气的流速低于平均值，不能反映真实的尾气中氮氧化物的浓度。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本申请提供一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置及工作方法，所要解决的技术问题是如何避免国六后处理排气管上的氮氧传感器的测量值低于目标值，提升测量的准确性，保证柴油机后处理系统的正常工作。
技术方案：为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
一方面，本申请提供了一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置，所述集气导流装置应用于柴油机后处理系统中，所述柴油机后处理系统包括顺次连接的第一连接法兰、排气后处理SCR模块、出气端锥、所述集气导流装置以及第二连接法兰，所述排气后处理SCR模块内顺次连接有SCR载体以及ASC载体，所述ASC载体位于所述SCR载体靠近所述集气导流装置的一侧，所述集气导流装置包括出气尾管、集气导流支架、氮氧传感器以及支撑座；
所述出气尾管与所述出气端锥固连，所述出气尾管的外周壁上具有一凹陷部，所述凹陷部上具有贯穿的安装孔，所述支撑座与所述安装孔匹配固连，所述氮氧传感器通过所述支撑座与所述出气尾管连接，所述氮氧传感器的检测端伸入所述出气尾管的内部；
所述集气导流支架位于所述出气尾管的内部，所述集气导流支架与所述氮氧传感器的检测端相对应设置。
可选地，所述集气导流支架呈人字形，所述集气导流支架靠近所述排气后处理SCR模块的一侧呈开口状，所述集气导流支架包括支架第一端、支架第二端以及支架第三端；
所述支架第一端与所述氮氧传感器的检测端相对应设置，且与所述出气尾管的内壁固连；
所述支架第二端以及所述支架第三端均与所述出气尾管的内壁固连；
所述集气导流支架与所述出气尾管的轴线相互垂直。
可选地，所述集气导流支架上还具有第一通孔，所述第一通孔靠近所述支架第一端，且与所述氮氧传感器的检测端相对应设置。
可选地，所述集气导流支架上还具有第二通孔，所述第二通孔位于所述集气导流支架的中心部。
可选地，所述集气导流支架为一体冲压成型。
可选地，所述集气导流支架冲压成型后的凹槽为U型槽。
可选地，所述集气导流支架上还具有多个贯穿的泄压孔。
另一方面，本申请还提供了一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的工作方法，所述方法适用于如上任一所述的应用于柴油机后处理系统的集气导流装置，所述方法包括以下步骤：
步骤一，当所述柴油机后处理系统处于工作状态时，排气从所述排气后处理SCR模块的前端流入，流经所述SCR载体以及所述ASC载体后，从所述出气端锥流出；
步骤二，从所述出气端锥流出后，流入所述出气尾管，在所述集气导流支架的集气导向作用下，将不均匀气流汇集后稳定的通过所述氮氧传感器的检测端；
步骤三，通过所述氮氧传感器的检测端后，从所述出气尾管流出。
有益效果：与现有技术相比，本申请提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置及工作方法，通过集气导流装置中集气导流支架的巧妙设计以及集气导流支架与氮氧传感器的配合设置，实现了氮氧传感器测量值的准确性，保证了柴油机后处理系统的正常工作。
附图说明
附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：
图1示出了本申请一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的三维结构示意图；
图2示出了本申请一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的剖视图；
图3示出了本申请一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的右视图；
图4示出了本申请一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的集气导流支架的局部视图；
图5示出了本申请一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的集气导流支架的局部视图；
图6示出了本申请一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的整体气流流向示意图；
图7示出了本申请一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的集气导流支架的气流流向示意图；
图8示出了本申请另一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的集气导流支架的局部示意图；
图中：
1、第一连接法兰；2、排气后处理SCR模块；3、出气端锥；4、集气导流装置；5、第二连接法兰；
201、SCR载体；202、ASC载体；401、出气尾管；402、凹陷部；403、集气导流支架；404、氮氧传感器；405、支撑座；406、安装孔；
4031、支架第一端；4032、支架第二端；4033、支架第三端；4034、第一通孔；4035、第二通孔；4036、U型槽；4037、泄压孔。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了更好的理解本申请，首先对本申请中出现的部分名词进行解释：
SCR：选择性催化还原Selective Catalytic Reduction，尿素水溶液喷入排气管中水解为氨气，氨气在SCR中将尾气中的氮氧化物还原为无毒的氮气；
ASC：氨气氧化催化Ammonia Slip Catalyst，ASC的作用主要是消除过量或逃逸的氨气，将过量的氨气氧化为氮气、一氧化二氮、氮氧化物，同时，再催化氮氧化物、氮气反应为氮气；
载体：载体一般由三氧化二铝制成，其形状有球形、多棱体形和网状隔板等，净化剂实际上是起催化作用的，也称为催化剂，催化剂用的是金属铂、铑、钯，将其中一种喷涂在载体上，就构成了净化剂。
下面结合附图和实施例对本申请作更进一步的说明。
图1、图2示出了本申请一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的三维结构示意图以及剖视图，该集气导流装置4应用于柴油机后处理系统中，柴油机后处理系统包括顺次连接的第一连接法兰1、排气后处理SCR模块2、出气端锥3、集气导流装置4以及第二连接法兰5，可选地，该第一连接法兰1、排气后处理SCR模块2、出气端锥3、集气导流装置4以及第二连接法兰5之间的连接方式包括但不限于焊接、铆接、螺栓固定、一体成型的其中一种；排气后处理SCR模块2内顺次连接有SCR载体201以及ASC载体202，ASC载体202位于SCR载体201靠近集气导流装置4的一侧，集气导流装置4包括出气尾管401、集气导流支架403、氮氧传感器404以及支撑座405。
出气尾管401与出气端锥3固连，可选地，该出气尾管401与出气端锥3的连接方式包括但不限于焊接、铆接、螺栓固定、一体成型的其中一种；出气尾管401的外周壁上具有一凹陷部402，凹陷部402上具有贯穿的安装孔406，支撑座405与安装孔406匹配焊接，氮氧传感器404通过支撑座405与出气尾管401连接，氮氧传感器404的检测端伸入出气尾管401的内部，用于检测尾气中氮氧化物的浓度；集气导流支架403位于出气尾管401的内部，集气导流支架403与氮氧传感器404的检测端相对应设置。
在本申请实施例中，该第一连接法兰1用于连接前级混合器，第二连接法兰5用于连接整车尾管。
在本申请实施例中，集气导流支架403的设置起到气流的集气导向作用，将不均匀气流汇集后稳定的通过所述氮氧传感器的检测端，避免测量值低于目标值的问题出现，实现氮氧传感器测量值的准确性，保证柴油机后处理系统的正常工作，结构简单，成本低廉。
作为一种可选实施方式，图3、图4示出了本申请一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的右视图以及集气导流支架的局部视图，集气导流支架403呈人字形，集气导流支架403靠近排气后处理SCR模块2的一侧呈开口状，集气导流支架403包括支架第一端4031、支架第二端4032以及支架第三端4033；支架第一端4031与氮氧传感器404的检测端相对应设置，且与出气尾管401的内壁焊接连接；支架第二端4032以及支架第三端4033均与出气尾管401的内壁焊接连接；集气导流支架403与出气尾管401的轴线相互垂直。
在本申请实施例中，该支架第二端4032以及支架第三端4033将气流向支架第一端4031汇聚，将不均匀气流汇集后稳定的通过氮氧传感器404的检测端，进而避免测量值低于目标值的问题出现，实现氮氧传感器测量值的准确性，保证柴油机后处理系统的正常工作。
作为一种可选实施方式，图4示出了本申请一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的集气导流支架的局部视图，该集气导流支架403上还具有第一通孔4034，第一通孔4034靠近支架第一端4031，且与氮氧传感器404的检测端相对应设置。
在本申请实施例中，该第一通孔4034具有导流的作用，设置于靠近该氮氧传感器404的检测端的邻侧，支架第二端4032以及支架第三端4033将气流向支架第一端4031汇聚，不均匀气流汇集后稳定的通过氮氧传感器404的检测端后，通过该第一通孔4034流出。
作为一种可选实施方式，图4示出了本申请一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的集气导流支架的局部视图，该集气导流支架403上还具有第二通孔4035，第二通孔4035位于集气导流支架403的中心部。
在本申请实施例中，该第二通孔4035的设置，一方面用于集气导流支架403的安装定位，另一方面还起到卸压的作用。
作为一种可选实施方式，图4示出了本申请一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的集气导流支架的局部视图，集气导流支架403为一体冲压成型。
在本申请实施例中，现有导流支架多数采用直管拼焊的形成组件，再往出气管上进行焊接而成，焊接组件较多，工艺复杂，本申请的集气导流支架403采用一体式冲压成型工艺，结构简单，制造方便，较轻便，可装配性好，成本低。
作为一种可选实施方式，图5示出了本申请一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的集气导流支架的局部视图，集气导流支架403冲压成型后的凹槽为U型槽4036。
需要说明的是，可选地，根据不同流量的发动机可以将集气导流支架403冲压成型后的凹槽匹配设置为U型槽4036或C型槽或其他与不同流量的发动机匹配的不同槽型。
作为一种可选实施方式，图8示出了本申请另一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的集气导流支架的局部示意图，该集气导流支架403上还具有多个贯穿的泄压孔4037，用于缓冲气流并泄压。
为了更好的理解本申请，下面结合附图和一个具体实施例对本申请作更进一步的说明。需要说明的是，该具体实施例所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，不限定本申请保护的范围。
本实施例中，图6、图7示出了本申请一个示例性实施例提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置的整体气流流向示意图以及集气导流支架的气流流向示意图，为了解决如何避免国六后处理排气管上的氮氧传感器的测量值低于目标值，提升测量的准确性的问题，使用上述任一实施例中记载的应用于柴油机后处理系统的集气导流装置，该集气导流装置的工作方法，包括以下步骤：
步骤一，当柴油机后处理系统处于工作状态时，尾气排气从排气后处理SCR模块2的前端流入，流经SCR载体201以及ASC载体202催化后，从出气端锥3流出；
步骤二，从出气端锥3流出后，流入出气尾管401内，在集气导流支架403的集气导向作用下，从支架第二端4032以及支架第三端4033将气流向支架第一端4031汇聚，将不均匀气流汇集后稳定的通过氮氧传感器404的检测端后，通过第一通孔4034流出；
步骤三，从第一通孔4034流出后，从出气尾管401流出。
综上所述，本申请提供的一种应用于柴油机后处理系统的集气导流装置及工作方法，一方面，通过集气导流支架的设置起到气流的集气导向作用，将不均匀气流汇集后稳定的通过所述氮氧传感器的检测端，避免测量值低于目标值的问题出现，实现氮氧传感器测量值的准确性，保证柴油机后处理系统的正常工作，结构简单，成本低廉。另一方面，本申请中的集气导流支架可用于不同管径的排气尾管，共用模具，减少生产制造成本，而且尺寸小巧，透气性好，排气背压低。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
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