【技术实现步骤摘要】
本技术属于汽车及发动机排放控制，涉及一种新型的催化剂后处理封装结构，具体涉及一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，该结构可有效提升进入后处理系统的尾气均匀性，使后处理各个催化器单元充分与尾气进行反应，提高后处理各个单元的转化效率，一定程度降低对后处理系统性能要求。
技术介绍
1、随着机动车排放法规的升级，对车辆尾气排放要求越来越严格，在国六法规中新增了道路排放(pems)等要求，大大增加了整车厂及发动机厂商后处理开发的难度。
2、目前国六重型车多采用催化氧化器(doc)+颗粒补集器(dpf)+选择性催化还原器(scr)+氨逃逸催化器(asc)的后处理系统，其中doc和scr都是多孔直通式(前后一致)结构，而dpf是多孔单通式结构，doc和scr因直通的结构特性极易受到尾气均匀性的影响，出现催化剂性能无法完全发挥。
3、通过大量的国六后处理测试(如对doc起燃以及scr转化效率测试和流场技术仿真等)研究表明，发动机排气歧管和后处理进气组件设计对废气进入后处理的流场十分重要，流体在排气管路中存在湍流和层流两种类型，层流的流体质点是规律的且曲线光滑，没有径向脉动；湍流相对紊乱且有径向脉动，径向脉动越大流体规律性越差，呈不规则运动的特性，因此在发动机废气流场中湍流占比越高，对后处理系统转化效率影响越大；此外流体的类型与管道雷诺数相关，排气管道材料、后处理进气组件设计都会影响雷诺数，从流动过程中的能量耗散上看，湍流中存在很多细小的涡流，因此耗能大于层流，在使用中容易损失热量造成催化剂反应温度低，影响转化效
4、目前国六封装结构是单个载体串联的形式，主流的封装结构为直筒型和箱式封装(考虑整车布置来选择不同的封装结构结构)，布置结构相对简单，气流走向依次通过排气管路、doc、dpf、尿素混合器、scr和asc进行尾气净化工作；在催化剂涂覆方面，工艺有前后端分区涂覆或者通涂，在实际反应中易受到排气管路布置的影响；在尾气与催化剂混合方面，当前后处理封装结构只有尿素混合器有一定混合气流作用，基本保证了尾气在scr催化剂中的反应接触，而尿素混合器还承担着水解nh3的功能，设计难度大，虽然国六尿素混合器对比国五阶段已经有了很大的优化，基于现有市场的售后故障案例分析，仍然存在很多排放超标导致obd报警的故障，大部分都是尿素混合器均匀性变差导致的尿素结晶和尾排nox传感器测量值偏高，现有的尿素混合器在平衡nh3水解与尾气混合和尿素结晶的能力还有一定优化空间。
技术实现思路
1、本技术目的在于提供一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，旨在解决现有技术条件下的排气流场对后处理性能的影响，其具备构思为：
2、(1)基于现有载体规格的条件下，同样的结构增加混合腔数量可以充分混合发动机废气，使尾气在后处理系统中多次混合，充分与后处理催化剂涂层反应，提高涂层利用率；
3、(2)改进优化现有载体，结合分层涂覆的工艺，将同一功能的催化剂分别涂覆到2个及以上数量的载体，结合实际应用情况使用不同涂层技术(如将现有doc催化剂分段涂覆至2个及以上数量的载体，并根据尾气处理需求不同载体选用不同浓度贵金属涂层材料分别涂覆，并穿插混合器进行连接)。
4、本技术是基于直通式载体进行改进的，为确保涂层性能可以完全发挥，按照原封装结构(以直筒式和u型箱式封装为例)进行布置混合腔(布置数量和混合腔结构可根据装车实际布置进行设计更改)，布置后对后处理封装(封装原载体)进行适当长度扩展(确保可承载多个混合腔体)，然后通过间断封装(每个催化单元采取独立封装，与混合腔固定封装后通过抱箍等形式与下一个催化单元连接)的方式进行封装。
5、本技术主要针对doc催化单元等对于气流和催化剂有一定混合要求的催化单元进行设计，考虑到后处理装车后的空间布置要求，结合目前后处理系统涂层有通涂和分区涂覆等工艺，还可以根据催化单元的实际应用功能需求角度将载体进行分段涂覆(以doc催化单元为例，将大尺寸doc载体切割为多段，搭配混合腔封装再进行组合)，可以涂覆不同配方或者贵金属含量不同的催化剂，中间使用混合腔连接，这样能够保证贵金属催化剂利用率最大化。载体间隔开后，增大了气流与催化剂的接触面积，延长了反应时间，更好的提高后处理性能，通过有限的间隔后可以使气流和转化剂在多个混合腔中充分的混合，促进转化效率提升。
6、为了实现上述目的，本技术提供了以下技术方案：
7、一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，该结构按照发动机废气流动方向依次交替设置若干间断封装的混合腔和催化单元，所述间断封装的混合腔和催化单元横向开设进气出气口，所述混合腔内部设置有改变气流横向流向的叶片，用于实现废气混合，所述催化单元包括doc催化单元、dpf催化单元、scr催化单元和asc催化单元，所述scr催化单元位于dpf催化单元与asc催化单元之间，在scr催化单元之前设置有尿素混合腔。
8、优选的，将同一功能的催化剂分别涂覆到2个以上的间断封装的催化单元载体中。
9、优选的，根据尾气处理需求，不同催化剂载体选用不同浓度贵金属涂层材料分别涂覆。
10、优选的，所述间断封装为每个催化单元采取独立封装，与混合腔固定封装后通过抱箍形式与下一个催化单元连接。
11、优选的，由第一混合腔、第一doc催化单元、第二混合腔、第二doc催化单元、第三混合腔、dpf催化单元、尿素混合腔、scr催化单元、第四混合腔及asc催化单元组成。
12、优选的，所述混合腔内部设置若干片风扇叶片。
13、优选的，所述位于相邻位置的混合腔内部设置的风扇叶片转向相反。
14、优选的，所述封装结构包括直筒式、u型箱式、s型箱式。
15、有益效果：
16、(1)本技术的封装结构可降低后处理系统在大部分流场不均匀条件下的性能压力，降低车辆在客户端使用时的排放误报率。通过多层混合的方法，促进后处理系统与催化剂的充分接触，提高后处理系统中废气的均匀性，形成稳定流体；采用多层混合的方式进行尾气混合，在具体实施中对不同结构类型的混合腔进行搭配，有针对性的混合不同后处理结构(直筒型、u型等)的尾气，通过对催化单元进行间隔涂覆布置，还可以对后处理系统进行任何形式加热(增加加热设备或利用发动机热传导进行加热)多种途径提高后处理系统效率；
17、(2)本技术多层叠加混合的特点，用于解决在不同的封装结构下尾气混合不均匀导致后处理利用率低的问题，提高在同一封装布置下更优的尾气排放水平，提高催化剂利用率，保证后处理系统在不同催化剂布置条件下的气流均匀性。
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1.一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，其特征在于，该结构按照发动机废气流动方向依次交替设置若干间断封装的混合腔和催化单元，所述间断封装的混合腔和催化单元横向开设进气出气口，所述混合腔内部设置有改变气流横向流向的叶片，用于实现废气混合，所述催化单元包括DOC催化单元、DPF催化单元、SCR催化单元和ASC催化单元，所述SCR催化单元位于DPF催化单元与ASC催化单元之间，在SCR催化单元之前设置有尿素混合腔。
2.根据权利要求1所述的一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，其特征在于，将同一功能的催化剂分别涂覆到2个以上的间断封装的催化单元载体中。
3.根据权利要求1所述的一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，其特征在于，所述间断封装为每个催化单元采取独立封装，与混合腔固定封装后通过抱箍形式与下一个催化单元连接。
4.根据权利要求1所述的一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，其特征在于，由第一混合腔(1)、第一DOC催化单元(2)、第二混合腔(3)、第二DOC催化单元(4)、第三混合腔(5)、DPF催化单
5.根据权利要求1所述的一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，其特征在于，所述混合腔内部设置若干片用于改变气流流向的风扇叶片。
6.根据权利要求5所述的一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，其特征在于，所述位于相邻位置的混合腔内部设置的风扇叶片扭转方向相反。
7.根据权利要求4所述的一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，其特征在于，根据尾气处理需求，同类催化剂载体采用不同贵金属涂层材料涂覆。
8.根据权利要求7所述的一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，其特征在于，所述第一DOC催化单元(2)采用高Pd涂层材料，第二DOC催化单元(4)采用高Pt涂层材料。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，其特征在于，所述封装结构包括直筒式、U型箱式、S型箱式。
...【技术特征摘要】
1.一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，其特征在于，该结构按照发动机废气流动方向依次交替设置若干间断封装的混合腔和催化单元，所述间断封装的混合腔和催化单元横向开设进气出气口，所述混合腔内部设置有改变气流横向流向的叶片，用于实现废气混合，所述催化单元包括doc催化单元、dpf催化单元、scr催化单元和asc催化单元，所述scr催化单元位于dpf催化单元与asc催化单元之间，在scr催化单元之前设置有尿素混合腔。
2.根据权利要求1所述的一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，其特征在于，将同一功能的催化剂分别涂覆到2个以上的间断封装的催化单元载体中。
3.根据权利要求1所述的一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，其特征在于，所述间断封装为每个催化单元采取独立封装，与混合腔固定封装后通过抱箍形式与下一个催化单元连接。
4.根据权利要求1所述的一种提高汽车尾气净化效率的催化剂后处理封装结构，其特征在于，由第一混合腔(1)、第一doc催化单元(2)、第二混合腔(3)、第二doc...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳曾繁，向桥，郑毅，顾绍晶，于飞，朱敬芳，叶云，毛锐，邵峰，柴家启，
申请(专利权)人：昆明贵研催化剂有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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