專利名稱：汽車催化轉(zhuǎn)化器的球形端面載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車用催化轉(zhuǎn)化器，尤指一種汽車催化轉(zhuǎn)化器的球形端面載 體。
背景技術(shù)：
三效催化轉(zhuǎn)化器是目前汽車領(lǐng)域中應(yīng)用最多的廢氣后處理凈化技術(shù)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工 作時(shí)，廢氣經(jīng)排氣管進(jìn)入催化器，其中氮氧化物與廢氣中的一氧化碳、氫氣等還原性氣體在 催化作用下分解成氮?dú)夂脱鯕猓欢細(xì)浠衔锖鸵谎趸荚诖呋饔孟鲁浞盅趸?，生成?氧化碳和水蒸氣?，F(xiàn)有催化轉(zhuǎn)化器的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，它主要由殼體1、墊層2及載體3組成， 載體3表面涂覆有涂層及催化劑等活性組分。殼體1是整個(gè)催化轉(zhuǎn)化器的支承體。墊層2 則設(shè)置于載體3與殼體1之間，該墊層2通常由軟質(zhì)耐熱材料構(gòu)成，墊層2的設(shè)置是為了使 載體3在殼體1內(nèi)位置牢固，防止它因振動(dòng)而損壞，還為了補(bǔ)償不同材料之間熱膨脹性的差 別，保證載體3周圍的氣密性。墊層具有特殊的熱膨脹性能，可以避免載體3在殼體1內(nèi)部 發(fā)生竄動(dòng)而導(dǎo)致載體破碎。載體3設(shè)置于殼體1的擴(kuò)張管段上，其一般采用蜂窩結(jié)構(gòu)(如圖 2)，也有采用四方形通道(如圖3)或三角形通道等結(jié)構(gòu)。載體3的蜂窩表面或通道表面有 涂層和活性組分，涂層可增加載體的表面積，活動(dòng)組分為催化劑和助催化劑，其涂覆于蜂窩 表面，與廢氣的接觸表面積非常大，所以其凈化效率高，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比在理論空燃比附 近時(shí)，三效催化劑可將90%的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸技?0%的氮氧化物同時(shí)凈化，因此這種 催化器被稱為三效(或三元)催化轉(zhuǎn)化器。目前，電子控制汽油噴射加三效催化轉(zhuǎn)化器已成 為國內(nèi)外汽油車排放控制技術(shù)的主流。然而，現(xiàn)有催化轉(zhuǎn)化器卻也存在不足之處常規(guī)結(jié)構(gòu)的催化轉(zhuǎn)化器殼體1在其擴(kuò)張管段上，由于氣流的擴(kuò)散，導(dǎo)致流速分布 不均勻。管道中心的流速高，使得氣體流動(dòng)集中在載體3的中心區(qū)域，而載體3的蜂窩狀或 者四方形等形狀的通道也是均勻分布的(如圖2、3所示)，并不會(huì)分散氣流，從而使中心區(qū)域 的流速過快，溫度過高；而載體邊緣氣流流量小，溫度又較低。這就使得載體中心區(qū)域的催 化劑老化加快，而邊緣區(qū)域的催化劑卻不能充分發(fā)揮作用。其結(jié)果既降低了催化轉(zhuǎn)化器的 轉(zhuǎn)化效率，又縮短了其使用壽命。另外，由于溫度分布的不均勻，導(dǎo)致載體截面產(chǎn)生熱應(yīng)力， 容易使載體損壞。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于現(xiàn)有催化轉(zhuǎn)化器存在氣流流速不均勻，導(dǎo)致溫度不均，致使轉(zhuǎn)化效率低，使用 壽命短等缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種可獲得較好氣流流動(dòng)均勻性 的汽車催化轉(zhuǎn)化器的載體結(jié)構(gòu)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種汽車催化轉(zhuǎn)化器的球形端面載體，該載體設(shè)置于轉(zhuǎn)化器殼體的擴(kuò)張管段上，其內(nèi)形成若干通道，所述載體中心區(qū)域的徑向長度大于邊緣區(qū)域的徑向長度。所述載體左右端面的至少一端面為球冠形。采用上述方案后，由于本實(shí)用新型所述載體的中心區(qū)域長度比邊緣區(qū)域長度長， 例如將載體的兩端面設(shè)置成球冠形，而氣流流經(jīng)的通道長度越長，阻力就越大，這樣就可以 降低管道中心的流速，使載體中心區(qū)域與邊緣區(qū)域的氣流流速趨于均勻，獲得較好的流動(dòng) 均勻性，氣流均勻了，自然不會(huì)出現(xiàn)中心區(qū)域催化劑老化快，邊緣區(qū)域催化劑又不能充分發(fā) 揮作用的現(xiàn)象，也不會(huì)出現(xiàn)因溫度公布不均勻而導(dǎo)致的載體截面產(chǎn)生熱應(yīng)力問題，從而提 高轉(zhuǎn)化效率，增加使用壽命，進(jìn)而減小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響。

圖1是現(xiàn)有催化轉(zhuǎn)化器的基本結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有催化轉(zhuǎn)化器載體的截面示意圖；圖3是現(xiàn)有催化轉(zhuǎn)化器另一種載體截面示意圖；圖4是本實(shí)用新型所述催化轉(zhuǎn)化器的縱截面剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。本實(shí)用新型所揭示的是一種汽車用催化轉(zhuǎn)化器的載體，如圖4所示，為本實(shí)用新 型的較佳實(shí)施例，該載體3與現(xiàn)有技術(shù)相同，是設(shè)置于轉(zhuǎn)化器殼體1的擴(kuò)張管段內(nèi)。本實(shí)用新型的關(guān)鍵在于所述載體3的左右兩端面均為球冠形，而該載體3的其他 結(jié)構(gòu)均與現(xiàn)有技術(shù)相同，即也設(shè)有若干通道，通道可以為蜂窩結(jié)構(gòu)、也可以為四邊形結(jié)構(gòu)等寸。載體3的兩端面設(shè)置成球冠形之后，使載體中心的通道變長，邊緣相對(duì)較短，而氣 流流經(jīng)的通道長度越長，阻力就越大，這樣就可以降低管道中心的流速，使載體3中心區(qū)域 與邊緣區(qū)域的氣流流速趨于均勻，獲得較好的流動(dòng)均勻性，氣流均勻了，自然不會(huì)出現(xiàn)中心 區(qū)域催化劑老化快，邊緣區(qū)域催化劑又不能充分發(fā)揮作用的現(xiàn)象，也不會(huì)出現(xiàn)因溫度公布 不均勻而導(dǎo)致的載體截面產(chǎn)生熱應(yīng)力問題，從而提高轉(zhuǎn)化效率，增加使用壽命，進(jìn)而減小對(duì) 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響。事實(shí)上，只要令載體中心區(qū)域的徑向長度大于邊緣區(qū)域的徑向長度，就可以達(dá)到 本實(shí)用新型的目的，因此所述的載體只要單面設(shè)置成球冠形，即可降低管道中心的流速，獲 得較好的流動(dòng)均勻性。
權(quán)利要求1.一種汽車催化轉(zhuǎn)化器的球形端面載體，該載體設(shè)置于轉(zhuǎn)化器殼體的擴(kuò)張管段上，其 內(nèi)形成若干通道，其特征在于所述載體中心區(qū)域的徑向長度大于邊緣區(qū)域的徑向長度。
2.如權(quán)利要求1所述汽車催化轉(zhuǎn)化器的球形端面載體，其特征在于所述載體左右端 面的至少一端面為球冠形。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種汽車催化轉(zhuǎn)化器的球形端面載體，該載體設(shè)置于轉(zhuǎn)化器殼體的擴(kuò)張管段上，其內(nèi)形成若干通道，所述載體中心區(qū)域的徑向長度大于邊緣區(qū)域的徑向長度，可以通過將所述載體左右端面設(shè)置成球冠形來實(shí)現(xiàn)這一結(jié)構(gòu)。由于氣流流經(jīng)的通道長度越長，阻力就越大，這樣就可以降低管道中心的流速，使載體中心區(qū)域與邊緣區(qū)域的氣流流速趨于均勻，獲得較好的流動(dòng)均勻性，從而提高轉(zhuǎn)化效率，增加使用壽命，進(jìn)而減小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響。
文檔編號(hào)B01J32/00GK201891473SQ20102064157
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者向鐵明, 洪漢池, 羅善明, 袁志群, 許建民 申請(qǐng)人:廈門理工學(xué)院