汽車排氣淨化裝置的製作方法
2023-10-18 02:11:44
專利名稱：汽車排氣淨化裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車排氣淨化裝置，應用於汽車上。
汽車排放的有害氣體，是當前世界上最嚴重的大氣汙染之一，主要有一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)和氮的氧化物(NOx)三種。
目前國際上普遍採用的控制汽車排氣汙染的方法有三種1、控制空燃比，就是採用反饋式化油器和燃油噴射系統，它可以給發動機提供良好的混合氣，使發動機快速升溫，使暖機時間縮短。
2、控制燃澆過程，就是在發動機上實現分層進氣，以保證燃料燃燒比較徹底，從而使排氣中未燃燒的HC和CO減少，為了專門減少NOx的生成，還採用廢氣再循環系統(EGR)。
以上兩種方法的不足之處在於有害氣體減少的幅度較小，僅5％左右。
3、排氣淨化裝置，就是在排氣系統中安裝排氣淨化器，通過淨化器中的催化劑，將有汙染的氣體轉變成無汙染的物質，即促使HC和CO發生氧化反應，生成H2O和CO2，使NOx發生還原反應，生成N2和O2。其不足之處在於必須使用貴金屬如鉑、銠、鈀等作為催化劑；必須使用無鉛汽油，否則淨化器將很快發生鉛中毒而失效；要求空燃比必須精確控制，因而必須使用閉路燃油計量系統或燃油噴射系統，否則就不起淨化作用。
我國的汽車工業起步較晚，汽車技術水平還比較落後，汽油車使用的燃油都是含鉛汽油，因而使用上述三種方法來控制國產汽油車的排氣汙染物比較困難。
本實用新型的目的在於結合本國實際克服上述現有技術中的不足之處，而採用機內外結合的排氣淨化裝置。
本實用新型的目有可以通過以下措施來達到本實用新型是由汽車排氣機內淨化器(也叫燃油蒸發器)和汽車排氣機外淨化器(也叫催化式排氣淨化器)組成的一種汽車排氣淨化裝置。機內淨化器裝於發動機化油器正下方的進氣管內，內有PTC電熱元件。機外淨化器裝於消音器前的排氣管路中。催化劑為以活性氧化鋁微孔陶瓷為載體，並摻雜適量複合稀土氧化物的球狀顆粒。機外淨化器內的導流罩為金屬板圍成的流線型過流腔。機外淨化器內裝用預熱器和催化劑防松彈性裝置。
附圖的圖面說明如下
圖1為本實用新型裝於汽車上的安裝原理圖。
圖2為本實用新型機內淨化器的裝配圖圖3為本實用新型機外淨化器(預熱器在底部)的裝配圖。
圖4為本實用新型機外淨化器(預熱器在兩側)的裝配圖。
圖5為本實用新型機外淨化器的預熱器圖。
圖6為本實用新型機外淨化器的催化劑防松彈性裝置示意圖。
圖7為圖6中鎖緊螺帽和空心螺柱的局部放大圖。
下面將結合實施例和附圖對本實用新型作進一步詳述
圖1表示本實用新型的安裝原理圖。件號7為汽車上的汽油發動機。本實用新型由機內淨化器2和機外淨化器8組成。機內淨化器裝於發動機化油器正下方的進氣管3內。控制器1是控制機內淨化器工作時間的。發動機排出的廢氣，通過排氣管6進入機外淨化器8，在淨化器8中對廢氣進行淨化。淨化後的廢氣通過消音器9，從排氣尾管10排入大氣。控制器4是控制機外淨化器的預熱器預熱時間的。蓄電池5為機內淨化器和機外淨化器的預熱器及其控制器提供電源。
圖2表示機內淨化器2，由安裝板12、正極引線13、負極引線用螺釘14、吊架15、散熱體16、PTC電熱元件17、控制器1(
圖1)、底板18、緊固螺母19和絕緣套20組成。安裝板用緊固件與化油器11相連接。電熱元件17用陶瓷半導體材料製成，位於散熱體16的下面，通過電熱元件對散熱體進行加熱，底板18位於電熱元件下面，用螺母19將散熱體、電熱元件和底板連接在一起，並固定在吊架15上，吊架15與安裝板12相連接。散熱體16呈曲錐體，小頭朝上，以利來自上方(化油器)的燃油混合氣順流線型通道以最小氣阻進入進氣管，曲錐體外表面製成網狀花紋，以增加散熱面積。機內淨化器工作時，混合氣經過散熱體表面，即可二次蒸發霧化，改善了空氣和燃油的混合比，提高了混合氣的分配均勻度，因而可以使燃燒更加充分，從而有效地降低了CO和HC的生成量，並且還可以使CO排出量適合機外淨化器8淨化NOx的需要。機內淨化器電熱元件17的加熱由控制器1控制，曲錐散熱體表面溫度為150－250℃，最佳溫度為190±5℃。這些，就是本實用新型設置機內淨化器2的重要作用。
圖3和4表示預熱器在底部和兩側的機外淨化器8，由殼體21、催化床22、催化劑23、導流罩24、排氣接管25、進氣接管26、預熱器29和定位支架30組成，件號27表示正極引線，28表示負極引線。進氣接管與排氣管6插接，排氣接管與消音器9插接(或與過渡接管插接，過渡接管再與消音器插接)。催化劑23是用活性氧化鋁微孔陶瓷並摻雜多種複合稀土氧化物製成的球狀顆粒，該催化劑對汽車排出的廢氣具有很好的三元催化效果和抗鉛中毒性能。催化劑23裝填在催化床22內，催化床里舖有不鏽鋼絲網以防止催化劑外漏。上下催化床面為百葉窗式結構，窗葉彎折角度為0－90°，催化床為扁形立方體，並可呈任意角度放置，厚度為35－85毫米，既可增加床面剛度，又可使廢氣便於進入和排出，催化床其餘四面為整體板面，催化床通過與殼體21相連的定位支架30，固定在殼體21內，催化床和定位支架用不鏽鋼或其它金屬材料製成，殼體外表面經真空鍍鈦防腐處理。導流罩為金屬板圍成的流線型過流腔，可大大減小廢氣進出時的氣流阻力。機外淨化器的預熱溫度為150－600℃。
根據不同地區的實際需要和不同法規的要求，本實用新型的機外淨化器分為裝有預熱器和不裝預熱器兩種形式。預熱器的安裝位置有底部(圖3)和兩側(圖4)兩種。
圖5表示本實用新型機外淨化器的預熱器的結構原理，由PTC電熱元件17、帶散熱柱或散熱翅片34的散熱體33、極板35、螺栓31、螺母32、正極引線27、負極引線28和控制器4組成。電熱元件17位於散熱體33和極板35之間，並用螺栓31和螺母32將三者緊固在一起，由控制器4控制預熱器的預熱時間。
圖6和圖7表示本實用新型機外淨化器的催化劑防松彈性裝置，安裝在催化床22的一端或兩端，由頂壓盒36、壓緊彈簧37、鎖緊螺帽38、導向柱39和空心螺柱40組成，壓緊彈簧一端頂壓在頂壓盒內的導向柱上，另一端由鎖緊螺帽壓緊，鎖緊螺帽旋擰在空心螺柱上，頂壓盒在壓緊彈簧的彈力作用下，可及時消除因催化劑磨耗產生的間隙。
採用本實用新型對國產汽油車進行工況排放測試，取得了優異的淨化效果，即對CO、HC和NOx三種有害氣體的淨化率，對於最大總質量大於3500kg的汽車為25％以上，對於最大總質量小於3500kg的汽車為50％以上，因而可以取得良好的環境保護效果。
本實用新型對比現有技術具有下述優點比前述三種現有技術中的1、2種，淨化效果大大提高；與第3種相比，可以不使用貴金屬，因而成本低廉；可以使用含鉛汽油，因而在國內外具有廣泛的使用前景；可以不使用昂貴複雜的燃油噴射系統或閉路燃油計量系統。
權利要求1.一種汽車排氣淨化裝置，其特徵在於，由機內淨化器和機外淨化器組成，機內淨化器裝於發動機化油器正下方的進氣管內，機外淨化器裝於消音器前的排氣管路中，機外淨化器用催化劑為以活性氧化鋁微孔陶瓷為載體，並摻雜適量複合稀土氧化物的球狀顆粒，導流罩為金屬板圍成的流線型過流腔，機內淨化器內有PTC電熱元件，機外淨化器內有預熱器。
2.根據權利要求1所述的汽車排氣淨化裝置，其特徵在於，機內淨化器由安裝板、吊架、散熱體、PTC電熱元件、底板、絕緣套、緊固螺母和控制器組成，安裝板與化油器相連接，PTC電熱元件在散熱體與底板之間，用螺母將散熱體、PTC電熱元件和底板連接在一起並固定於吊架上，散熱體為曲錐體外形，表面呈網狀花紋。
3.根據權利要求1所述的汽車排氣淨化裝置，其特徵在於，機內淨化器由殼體、催化床、催化劑、導流罩、定位支架、進排氣接管、預熱器和催化劑防松彈性裝置組成，催化床呈任意角裝入殼體內，催化床里舖有不鏽鋼絲網，並通過定位支架與殼體相連，催化床和定位支架用不鏽鋼或其它金屬材料製成。
4.根據權利要求1所述的汽車排氣淨化裝置，其特徵在於，催化床面為百葉窗式結構，窗葉的彎折角度為0－90°。
5.根據權利要求1所述的汽車排氣淨化裝置，其特徵在於，催化床為扁形立方體，厚度為35－85毫米。
6.根據權利要求1所述的汽車排氣淨化裝置，其特徵在於，殼體內催化床的一端或兩端設有催化劑防松彈性裝置，由頂壓盒、鎖緊螺帽、導向柱、空心螺栓和彈簧構成。
專利摘要汽車排氣淨化裝置由機內淨化器和機外淨化器組成。機內淨化器裝於發動機化油器正下方的進氣管內，機外淨化器裝於消音器前的排氣管路中。機外淨化器用催化劑為以活性氧化鋁微孔陶瓷為載體，並摻雜適量複合稀土氧化物的球狀顆粒，催化床里舖有不鏽鋼絲網，催化床面為百葉窗式結構，床端有防松彈性裝置。導流罩為流線型過流腔。機內淨化器內有PTC電熱元件，機外淨化器內有預熱器。淨化效果好；適用範圍廣；結構簡單，安裝方便；成本低廉。
文檔編號F01N3/28GK2197464SQ9324428
公開日1995年5月17日 申請日期1993年11月17日 優先權日1993年11月17日
發明者王東明, 白克祥, 汪楠, 鞏曰福, 王東志 申請人:珠海經濟特區東明高技術有限公司, 中國汽車工業總公司長春汽車研究所