CN2197464Y - 汽车排气净化装置 - Google Patents

Abstract

汽车排气净化装置由机内净化器和机外净化器 组成。机内净化器装于发动机化油器正下方的进气 管内，机外净化器装于消音器前的排气管路中。机外 净化器用催化剂为以活性氧化铝微孔陶瓷为载体，并 掺杂适量复合稀土氧化物的球状颗粒，催化床里铺有 不锈钢丝网，催化床面为百叶窗式结构，床端有防松 弹性装置。导流罩为流线型过流腔。机内净化器内 有PTC电热元件，机外净化器内有预热器。净化效 果好；适用范围广；结构简单，安装方便；成本低廉。

Description

本实用新型涉及一种汽车排气净化装置，应用于汽车上。

汽车排放的有害气体，是当前世界上最严重的大气污染之一，主要有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和氮的氧化物（NOx）三种。

目前国际上普遍采用的控制汽车排气污染的方法有三种：

1、控制空燃比，就是采用反馈式化油器和燃油喷射***，它可以给发动机提供良好的混合气，使发动机快速升温，使暖机时间缩短。

2、控制燃浇过程，就是在发动机上实现分层进气，以保证燃料燃烧比较彻底，从而使排气中未燃烧的HC和CO减少，为了专门减少NOx的生成，还采用废气再循环***（EGR）。

以上两种方法的不足之处在于：有害气体减少的幅度较小，仅5％左右。

3、排气净化装置，就是在排气***中安装排气净化器，通过净化器中的催化剂，将有污染的气体转变成无污染的物质，即促使HC和CO发生氧化反应，生成H2O和CO2，使NOx发生还原反应，生成N2和O2。其不足之处在于：必须使用贵金属如铂、铑、钯等作为催化剂；必须使用无铅汽油，否则净化器将很快发生铅中毒而失效；要求空燃比必须精确控制，因而必须使用闭路燃油计量***或燃油喷射***，否则就不起净化作用。

我国的汽车工业起步较晚，汽车技术水平还比较落后，汽油车使用的燃油都是含铅汽油，因而使用上述三种方法来控制国产汽油车的排气污染物比较困难。

本实用新型的目的在于结合本国实际克服上述现有技术中的不足之处，而采用机内外结合的排气净化装置。

本实用新型的目有可以通过以下措施来达到：

本实用新型是由汽车排气机内净化器（也叫燃油蒸发器）和汽车排气机外净化器（也叫催化式排气净化器）组成的一种汽车排气净化装置。机内净化器装于发动机化油器正下方的进气管内，内有PTC电热元件。机外净化器装于消音器前的排气管路中。催化剂为以活性氧化铝微孔陶瓷为载体，并掺杂适量复合稀土氧化物的球状颗粒。机外净化器内的导流罩为金属板围成的流线型过流腔。机外净化器内装用预热器和催化剂防松弹性装置。

附图的图面说明如下：

图1为本实用新型装于汽车上的安装原理图。

图2为本实用新型机内净化器的装配图

图3为本实用新型机外净化器（预热器在底部）的装配图。

图4为本实用新型机外净化器（预热器在两侧）的装配图。

图5为本实用新型机外净化器的预热器图。

图6为本实用新型机外净化器的催化剂防松弹性装置示意图。

图7为图6中锁紧螺帽和空心螺柱的局部放大图。

下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述：

图1表示本实用新型的安装原理图。件号7为汽车上的汽油发动机。本实用新型由机内净化器2和机外净化器8组成。机内净化器装于发动机化油器正下方的进气管3内。控制器1是控制机内净化器工作时间的。发动机排出的废气，通过排气管6进入机外净化器8，在净化器8中对废气进行净化。净化后的废气通过消音器9，从排气尾管10排入大气。控制器4是控制机外净化器的预热器预热时间的。蓄电池5为机内净化器和机外净化器的预热器及其控制器提供电源。

图2表示机内净化器2，由安装板12、正极引线13、负极引线用螺钉14、吊架15、散热体16、PTC电热元件17、控制器1（图1）、底板18、紧固螺母19和绝缘套20组成。安装板用紧固件与化油器    11相连接。电热元件17用陶瓷半导体材料制成，位于散热体16的下面，通过电热元件对散热体进行加热，底板18位于电热元件下面，用螺母19将散热体、电热元件和底板连接在一起，并固定在吊架15上，吊架15与安装板12相连接。散热体16呈曲锥体，小头朝上，以利来自上方（化油器）的燃油混合气顺流线型通道以最小气阻进入进气管，曲锥体外表面制成网状花纹，以增加散热面积。机内净化器工作时，混合气经过散热体表面，即可二次蒸发雾化，改善了空气和燃油的混合比，提高了混合气的分配均匀度，因而可以使燃烧更加充分，从而有效地降低了CO和HC的生成量，并且还可以使CO排出量适合机外净化器8净化NOx的需要。机内净化器电热元件17的加热由控制器1控制，曲锥散热体表面温度为150－250℃，最佳温度为190±5℃。这些，就是本实用新型设置机内净化器2的重要作用。

图3和4表示预热器在底部和两侧的机外净化器8，由壳体21、催化床22、催化剂23、导流罩24、排气接管25、进气接管26、预热器29和定位支架30组成，件号27表示正极引线，28表示负极引线。进气接管与排气管6插接，排气接管与消音器9插接（或与过渡接管插接，过渡接管再与消音器插接）。催化剂23是用活性氧化铝微孔陶瓷并掺杂多种复合稀土氧化物制成的球状颗粒，该催化剂对汽车排出的废气具有很好的三元催化效果和抗铅中毒性能。催化剂23装填在催化床22内，催化床里铺有不锈钢丝网以防止催化剂外漏。上下催化床面为百叶窗式结构，窗叶弯折角度为0－90°，催化床为扁形立方体，并可呈任意角度放置，厚度为35－85毫米，既可增加床面刚度，又可使废气便于进入和排出，催化床其余四面为整体板面，催化床通过与壳体21相连的定位支架30，固定在壳体21内，催化床和定位支架用不锈钢或其它金属材料制成，壳体外表面经真空镀钛防腐处理。导流罩为金属板围成的流线型过流腔，可大大减小废气进出时的气流阻力。机外净化器的预热温度为150－600℃。

根据不同地区的实际需要和不同法规的要求，本实用新型的机外净化器分为装有预热器和不装预热器两种形式。预热器的安装位置有底部（图3）和两侧（图4）两种。

图5表示本实用新型机外净化器的预热器的结构原理，由PTC电热元件17、带散热柱或散热翅片34的散热体33、极板35、螺栓31、螺母32、正极引线27、负极引线28和控制器4组成。电热元件17位于散热体33和极板35之间，并用螺栓31和螺母32将三者紧固在一起，由控制器4控制预热器的预热时间。

图6和图7表示本实用新型机外净化器的催化剂防松弹性装置，安装在催化床22的一端或两端，由顶压盒36、压紧弹簧37、锁紧螺帽38、导向柱39和空心螺柱40组成，压紧弹簧一端顶压在顶压盒内的导向柱上，另一端由锁紧螺帽压紧，锁紧螺帽旋拧在空心螺柱上，顶压盒在压紧弹簧的弹力作用下，可及时消除因催化剂磨耗产生的间隙。

采用本实用新型对国产汽油车进行工况排放测试，取得了优异的净化效果，即对CO、HC和NOx三种有害气体的净化率，对于最大总质量大于3500kg的汽车为25％以上，对于最大总质量小于3500kg的汽车为50％以上，因而可以取得良好的环境保护效果。

本实用新型对比现有技术具有下述优点：比前述三种现有技术中的1、2种，净化效果大大提高；与第3种相比，可以不使用贵金属，因而成本低廉；可以使用含铅汽油，因而在国内外具有广泛的使用前景；可以不使用昂贵复杂的燃油喷射***或闭路燃油计量***。

Claims (6)

1、一种汽车排气净化装置，其特征在于，由机内净化器和机外净化器组成，机内净化器装于发动机化油器正下方的进气管内，机外净化器装于消音器前的排气管路中，机外净化器用催化剂为以活性氧化铝微孔陶瓷为载体，并掺杂适量复合稀土氧化物的球状颗粒，导流罩为金属板围成的流线型过流腔，机内净化器内有PTC电热元件，机外净化器内有预热器。

2、根据权利要求1所述的汽车排气净化装置，其特征在于，机内净化器由安装板、吊架、散热体、PTC电热元件、底板、绝缘套、紧固螺母和控制器组成，安装板与化油器相连接，PTC电热元件在散热体与底板之间，用螺母将散热体、PTC电热元件和底板连接在一起并固定于吊架上，散热体为曲锥体外形，表面呈网状花纹。

3、根据权利要求1所述的汽车排气净化装置，其特征在于，机内净化器由壳体、催化床、催化剂、导流罩、定位支架、进排气接管、预热器和催化剂防松弹性装置组成，催化床呈任意角装入壳体内，催化床里铺有不锈钢丝网，并通过定位支架与壳体相连，催化床和定位支架用不锈钢或其它金属材料制成。

4、根据权利要求1所述的汽车排气净化装置，其特征在于，催化床面为百叶窗式结构，窗叶的弯折角度为0－90°。

5、根据权利要求1所述的汽车排气净化装置，其特征在于，催化床为扁形立方体，厚度为35－85毫米。

6、根据权利要求1所述的汽车排气净化装置，其特征在于，壳体内催化床的一端或两端设有催化剂防松弹性装置，由顶压盒、锁紧螺帽、导向柱、空心螺栓和弹簧构成。

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