專利名稱：一種汽車尾氣催化凈化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型一種汽車尾氣催化凈化裝置，屬環(huán)境保護類控制和治理汽車尾氣污染物的車載裝置，特別是針對汽車尾氣中CO、HC、NOx等空氣污染物進行催化凈化的產品。
我們知道，機動車在工作時會產生CO、HC、NOx、烴類化合物、煙塵、噪音、火種等許多有害污染物。早在1946年發(fā)生在美國洛杉磯的光化學煙霧事件和1962年12月5日發(fā)生在英國倫敦的煙霧事件，其罪魁禍首就是汽車所排放出的高污染濃度尾氣。目前全世界每年因空氣污染而引發(fā)的各種人體疾病，已奪去上千萬人的生命，另有上億人的身心健康，正遭受到極大的威脅。為了保護我們人類賴以生存的自然大氣環(huán)境和自然生態(tài)環(huán)境，全世界各國的科學家們都在為徹底消除各種人為因素，對自然生態(tài)環(huán)境所造成的嚴重污染和破壞，而紛紛采取積極有效的解救措施和果斷行動。目前，西方發(fā)達國家如美國、英國、日本、德國、法國等，都在對控制機動車尾氣中CO、HC、NOx等污染物的排放，采取了許多強制性的措施，現(xiàn)已取得了效好的控制效果。要獲得高質量的控制和治理機動車尾氣污染物排放的效果，就必須首先做到禁止生產、銷售、使用“含鉛”汽油，積極推廣生產、使用“無鉛”汽油和其它低污染性燃料；積極推廣汽油機動車發(fā)動機配置燃油電子噴射裝置，強制機動車輛必須安裝尾氣凈化裝置，強制執(zhí)行機動車報廢制度等強制性措施。只有確保上述強制性措施都能夠落到實處，控制和治理機動車尾氣污染才會大見成效。參考文獻《內燃機的排氣凈化裝置》發(fā)明專利公開號CN1184523A，《利用整體換熱的改進型催化劑結構件》發(fā)明專利公開號CN1147287A和《排氣凈化裝置》發(fā)明專利公開號CN1140481A。然而，上述專利公開文獻中所述的技術在實際應用中，存在以下缺陷一、上述汽車尾氣凈化裝置其結構都比較復雜，制造、安裝、使用、維修、更換都不方便，實用性較差。二、上述汽車尾氣凈化器，均為貴金屬催化凈化器，使用時均對汽車自身條件有嚴格的要求，除了不能使用“含鉛”汽油以外，還必須配置昂貴的氧傳感器和燃油電子噴射裝置。這些先決條件對我國的在用汽車的安裝使用，都是不切合實際的。三、現(xiàn)有汽車尾氣催化凈化器，由于是采用貴重金屬鈀Pd、鉑Pt、銠Rh等做主催化劑的活性組份物質，因此在使用時非常容易發(fā)生“鉛中毒”現(xiàn)象，嚴重的制約了催化劑的使用壽命和凈化尾氣的效果。四、現(xiàn)有汽車尾氣催化凈化器中的貴金屬催化劑，均是通過浸鍍或刷鍍而附著在蜂窩陶瓷載體或金屬載體上的，因此在較大震動環(huán)境、高溫強氣流沖擊環(huán)境和大幅度溫差環(huán)境中，容易出現(xiàn)貴金屬催化劑剝落現(xiàn)象，從而失去催化凈化尾氣的功能。五、現(xiàn)有汽車尾氣催化凈化器均為蜂窩陶瓷結構，雖然氣阻較小，但使用時客易出現(xiàn)燒毀載體的現(xiàn)象，使催化凈化器的使用壽命受到嚴重的威脅。
本實用新型的目的是在汽車發(fā)動機化油器前端供油銅管上，先扣合安裝上一組由金屬釹制成的強磁性燃油凈化器；然后再在汽車發(fā)動的尾氣對接口處，通過對接法蘭安裝上催化凈化器，最后再將催化凈化器的排氣管與原車上的尾氣導管、中極消聲器和終極消聲器實現(xiàn)對接，即組成一個完整的汽車尾氣催化凈化裝置。該凈化裝置結構簡單，抗鉛中毒，氣阻較小，節(jié)約燃油，可直接對機動車尾氣中的CO、HC、NOx、烴類等有害污染物，進行催化凈化處理，同時將尾氣中的噪音、火種等有害污染物的排放，減少到最低的限度。
本實用新型一種汽車尾氣催化凈化裝置的目的是這樣實現(xiàn)的先是在汽車油箱8的供油銅管6的前端；靠近發(fā)動機化油器1進油口的部位上，扣合安裝上由金屬釹制成的圓柱體強磁性燃油凈化器4；燃油凈化器4，是將半圓柱體的三組共六塊體積相同并由金屬釹制成的凹形強磁體14，按照每120度一組凹形磁體15S極和凹形磁體16N極，配對后分別扣合在靠近化油器的供油管6上，然后在已扣合好的磁體上，再分別扣合上兩塊半圓筒形的凹型金屬鋁制外殼13，并用設置在固定外殼兩端的固定卡座12和固定鏍栓17，將整個燃油凈化器4，固定在靠近化油器1的供油管6上即可。然后再在汽車發(fā)動機2的尾氣對接口3上，通過對接法蘭安裝上催化凈化器5；催化凈化器5，是先用不銹鋼板材，制成一圓筒形凈化器外殼22，并在圓筒形外殼的一端，先焊接上中間開有一圓孔的不銹鋼圓形堵板；之后將可活動對接法蘭盤20，先套置在一端設置有對接嗽叭口19的進氣管21上，然后再將進氣管21上設置有多個圓形透氣孔的圓錐形透氣管23的部分，套插在圓形堵板上的圓孔中并焊接牢固，即組成催化凈化器外殼22的主殼體部分；而催化凈化器5的另一殼體部分，則是先將排氣管31上一端設置有多個圓形透氣孔的圓錐形透氣管部分，套插在圓形堵板29下部設有圓孔的部位上，并焊接牢固即成。安裝催化劑24時，是先將由兩層不銹鋼網制成的圓錐形濾網30，套置固定在進氣管21進入催化凈化室25內的圓錐形透氣管上，然后將催化凈化器圓筒形外殼22開口的一端垂直立起，并將圓球形顆粒狀催化劑24，裝入催化凈化室25，當催化劑裝至凈化室25的中間部位時，開始設置安裝氣流緩沖室26，即先在已裝好的催化劑平面上，安裝上圓形不銹鋼網28，然后將不銹鋼圓環(huán)27，安放在不銹鋼網28上，之后再將圓形不銹鋼網28，安放在不銹鋼圓環(huán)27上，并再裝入催化劑24；當整個凈化室25內將要裝滿催化劑時，再先將組成催化凈化器排氣管31上；同樣設置有多個圓形透氣孔的圓錐形透氣管部分，套置固定上由不銹鋼網制成的圓錐形濾網30，然后將圓錐體部分插入裝有催化劑的凈化室25內，當確認整個凈化室內裝滿催化劑并壓實后，就可將焊接在排氣管31上的圓形堵板29，再與圓筒形凈化器外殼22焊接在一起，即組成一個完整的催化凈化器5。最后再將催化凈化器的排氣管與原車上的尾氣導管7和中極消聲器9、終極消聲器10實現(xiàn)相對接，即構成一套完整的汽車尾氣催化凈化裝置。安裝使用時，只要將催化凈化器進氣管21上的對接嗽叭口19，與汽車發(fā)動機2上的尾氣對接口3實現(xiàn)對接，并通過分別設置發(fā)動機排氣管上的活動對接法蘭盤和設置在催化凈化器進氣管21上的活動對接法蘭盤19，用螺栓將催化凈化器與發(fā)動機排氣管固定在一起，最后再將催化凈化器排氣管31末端的排氣口，插入原車尾氣導管7的前端套口部位上，并用管卡固定即可。催化凈化器5中的催化劑為非貴金屬催化劑，其催化劑的活性組份單質元素為Cr、Ti、Fe、Co、Ni、Al、La、Ce、Mg等，其制備方法是將上述單質元素按比例與載體材料混合后，加入膠連劑制成圓球狀顆粒物，然后經過烘干，長時間的高溫活化燒結，最后即得到具有高效催化轉化性能的催化劑。
本實用新型一種汽車尾氣催化凈化裝置與現(xiàn)在技術相比較，具有如下優(yōu)點①該汽車尾氣催化凈化裝置，能夠在沒有安裝昂貴的氧傳感器和燃油電子噴射裝置的汽車上安裝使用后，對汽車尾氣中的CO、HC、NOx等污染物的催化轉化效果明顯，尾氣催化凈化率一般在85％以上。②該汽車尾氣催化凈化裝置中的燃油凈化器，具有非常明顯的提高燃油燃燒值、節(jié)約燃油和凈化尾氣的作用，燃油凈化器的節(jié)油率一般在8-15％。③該汽車尾氣催化凈化裝置中的催化凈化器，具有非常好的抗“鉛中毒”性能和時高溫性能，催化轉化性能非常穩(wěn)定。④該汽車尾氣催化凈化器內的排氣管，由于采取了低位落差設計和凈化室內氣流緩沖室的設計，從而使催化凈化室內不僅透氣性能較好，而且沒有死角，也不會存積水，因此氣阻較小，不影響發(fā)動機的凈功率。⑤該汽車尾氣催化凈化器中的催化劑，為非貴金屬催化劑制品，因此明顯的降低了催化劑的生產成本，而且該催化劑使用期滿更換后還可再生利用，實用性很強。⑥由于該汽車尾氣催化凈化器中的催化劑，為高強度半金屬陶瓷質地，因此不僅耐高溫、耐大溫差，而且耐沖擊耐磨擦，使用壽命比較長，是一種高效率的汽車尾氣凈化產品。
以下結合說明書附圖和實施例，對本實用新型一種汽車尾氣催化凈化裝置，作進一步的詳細說明。
說明書附


圖1是本實用新型一種汽車尾氣催化凈化裝置的工作原理示意圖。
說明書附圖2是本實用新型一種汽車尾氣催化凈化裝置中，燃油凈化器4的剖面結構示意圖。
說明書附圖3是本實用新型一種汽車尾氣催化凈化裝置中，催化凈化器5的剖面結構示意圖。
說明書附
圖1中的1是化油器，2是發(fā)動機，3是尾氣對接口，4是燃油凈化器，5是催化凈化器，6是供油管，7是尾氣導管，8是燃油油箱，9是中極消聲器，10是終極消聲器。
說明書附圖2中的6是供油管，12是固定卡座，13是鋁制外殼，14是磁體，15是凹形磁體S極，16是凹形磁體N極，17是固定螺栓。
說明書附圖3中的19是對接嗽叭口，20是對接法蘭盤，21是進氣管，22是凈化器的外殼，23是圓錐形透氣管，24是催化劑，25是凈化室，26是氣流緩沖室，27是不銹鋼環(huán)，28是不銹鋼網，29是圓形堵板，30是圓錐形不銹鋼濾網，31是排氣管。
由說明書附
圖1、2、3可知，整個汽車尾氣催化凈化裝置的組成；首先是在汽車燃油油箱8的供油管6的前端；靠近發(fā)動機化油器1進油口的部位上，先扣合安裝上由金屬釹制成的半圓柱體的強磁性燃油凈化器4；而燃油凈化器4的組成，則是將半圓柱體的三組共六塊體積相同并由金屬釹制成的凹形強磁體14，按照每120度一組凹形磁體15S極和凹形磁體16N極，配對后分別扣合在靠近化油器的供油管6上，然后在已扣合好的磁體上，再分別扣合上兩塊半圓筒形的凹形金屬鋁制外殼13，并用設置在固定外殼兩端的固定卡座12和固定鏍栓17，將整個燃油凈化器4，固定在靠近化油器1的供油管6上即可。然后再在汽車發(fā)動機2的尾氣對接口3上，通過對接法蘭安裝上催化凈化器5；催化凈化器5，是先用不銹鋼板材，制成一圓筒形凈化器外殼22，并在圓筒形外殼的一端，先焊接上中間開有一圓孔的不銹鋼圓形堵板；之后將可活動對接法蘭盤20，先套置在一端設置有對接嗽叭口19的進氣管21上，然后再將進氣管21上設置有多個圓形透氣孔的圓錐形透氣管23的部分，套插在圓形堵板上的圓孔中并焊接牢固，即組成催化凈化器外殼22的主殼體部分；而催化凈化器5的另一殼體部分，則是先將排氣管31上一端設置有多個圓形透氣孔的圓錐形透氣管部分，套插在圓形堵板29下部設有圓孔的部位上，并焊接牢固即成。安裝催化劑24時，是先將由兩層不銹鋼網制成的圓錐形濾網30，套置固定在進氣管21進入催化凈化室25內的圓錐形透氣管上，然后將催化凈化器圓筒形外殼22開口的一端垂直立起，并將圓球形顆粒狀催化劑24，裝入催化凈化室25，當催化劑裝至凈化室25的中間部位時，開始設置安裝氣流緩沖室26，即先在已裝好的催化劑平面上，安裝上圓形不銹鋼網28，然后將不銹鋼圓環(huán)27，安放在不銹鋼網28上，之后再將圓形不銹鋼網28，安放在不銹鋼圓環(huán)27上，并再裝入催化劑24；當整個凈化室25內將要裝滿催化劑時，再先將組成催化凈化器排氣管31上；同樣設置有多個圓形透氣孔的圓錐形透氣管部分，套置固定上由不銹鋼網制成的圓錐形濾網30，然后將圓錐體部分插入裝有催化劑的凈化室25內，當確認整個凈化室內裝滿催化劑并壓實后，就可將焊接在排氣管31上的圓形堵板29，再與圓筒形凈化器外殼22焊接在一起，即組成一個完整的催化凈化器5。最后再將催化凈化器的排氣管與原車上的尾氣導管7和中極消聲器9、終極消聲器10實現(xiàn)相對接，即構成一套完整的汽車尾氣催化凈化裝置。安裝使用時，只要將催化凈化器進氣管21上的對接嗽叭口19，與汽車發(fā)動機2上的尾氣對接口3實現(xiàn)對接，并通過分別設置發(fā)動機排氣管上的活動對接法蘭盤和設置在催化凈化器進氣管21上的活動對接法蘭盤19，用螺栓將催化凈化器與發(fā)動機排氣管固定在一起，最后再將催化凈化器排氣管31末端的排氣口，插入原車尾氣導管7的前端套口部位上，并用管卡固定即可。
實施例首先選擇兩輛具有一定代表性的不同類型的在用汽車，來對本實用新型一種汽車尾氣催化凈化裝置進行實用性檢驗。最終選上一輛九五年上海制造的桑塔納牌輕型轎車，一輛九四年湖北二汽制造的東風牌重型汽油貨運車。在進行檢驗前，先將上述兩種汽車，分別開上專業(yè)尾氣檢測線，對未安裝本實用新型尾氣催化凈化裝置前的該車尾氣，進行一氧化碳CO、碳氫化合物HC、氮氧化合物NOx、尾氣噪聲的檢測，并記錄在案。實測結果為桑塔納輕型轎車尾氣排放中，一氧化碳CO的測定值為5.8％，碳氫化合物HC的測定值為3200PPm，氮氧化合物NOx的測定值為2800PPm，尾氣噪聲的測定值為65.4分貝。而東風牌重型汽車尾氣排放中，一氧化碳CO的測定值為8.8％，碳氫化合物HC的測定值為7800PPm，氮氧化合物Nox的測定值為8000PPm，尾氣噪聲的測定值為87分貝。由上述尾氣檢測結果可以看到，兩種受檢車輛的尾氣排放，均屬嚴重超標排放的重污染類車輛，因此必須進行強制性治理。當拆卸掉兩輛汽車原車上的前端消聲器，再分別安裝上本實用新型，一種汽車尾氣催化凈化裝置中的燃油凈化器和催化凈化器后，重新起動發(fā)動機，并再次開始對兩輛安裝了本實用新型汽車尾氣催化凈化裝置以后的汽車尾氣，一一進行詳細的檢測，其實測結果是桑塔納輕型轎車尾氣排放中，一氧化碳CO的測定值為0.5％，碳氫化合物HC的測定值為80PPm，氮氧化合物NOx的測定值為110PPm，尾氣噪聲的測定值為53分貝。而東風牌重型汽車尾氣排放中，一氧化碳CO的測定值為0.9％，碳氫化合物HC的測定值為120PPm，氮氧化合物NOx的測定值為180PPm，尾氣噪聲的測定值為71分貝。由上述檢測結果可以看出，本實用新型汽車尾氣催化凈化裝置，凈化尾氣的效果是非常顯著的，特別是對CO、HO、NOx的催化轉化率均高達80-90％以上，并且明顯的降低了尾氣中的噪音污染和徹底熄滅了尾氣中的火種隱患。為了更進一步證明本實用新型的實用性，自99年8月開始，分別對上述兩輛受檢汽車，進行了5-8萬公里的上路實際運行實驗，到2000年4月底為止，桑塔納轎車已行駛了6.3萬公里，東風牌重型貨車也已行駛了近5萬公里。在對上述車輛進行上線檢測時，其檢測結果是桑塔納輕型轎車尾氣排放中，一氧化碳CO的最終測定值為0.67％，碳氫化合物HC的最終測定值為110PPm，氮氧化合物NOx的最終測定值為180PPm，尾氣噪聲的最終測定值為55分貝。而東風牌重型汽車尾氣排放中，一氧化碳CO的最終測定值為0.1.3％，碳氫化合物HC的最終測定值為195PPm，氮氧化合物NOx的最終測定值為230PPm，尾氣噪聲的測定值為73分貝?，F(xiàn)場觀察沒有發(fā)現(xiàn)本凈化裝置中的燃油凈化器有松動和破損現(xiàn)象，打開燃油凈化器鋁制外殼，也沒有發(fā)現(xiàn)磁體移位和破損情況。再觀察本凈化裝置中的催化凈化器外觀時，也沒有發(fā)現(xiàn)催化凈化器外殼有斷裂和焊口開焊的現(xiàn)象。當拆卸下催化凈化器解剖后，沒有發(fā)現(xiàn)催化劑有嚴重磨損、破裂和結焦現(xiàn)象，所有不銹鋼濾網均展現(xiàn)出良好的透氣性，而套插焊接在催化凈化器內部兩端的圓錐形透氣管，也沒有發(fā)現(xiàn)透氣孔被堵塞現(xiàn)象。為了證實檢測結果的真實性，又當場將分別安裝在兩輛受檢汽車上的；本實用新型汽車尾氣催化凈化裝置中的燃油凈化器和催化凈化器都拆卸下來，然后再分別將從原車拆卸下來的前端消聲器，再安裝就位并起動發(fā)動機，繼續(xù)上線進行尾氣的檢測，結果顯呆示桑塔納輕型轎車尾氣排放中，一氧化碳CO的測定值為又升至6.1％，比最初的測定值還多了0.3％；碳氫化合物HC的測定值又升至為3500PPm，比最初的測定值多了300PPm；氮氧化合物NOx的測定值最終也升至為3450PPm，同樣比最初的測定值又增加了650PPm；而尾氣噪聲的測定值也快速回升到最初的65.4分貝左右。而東風牌重型汽車尾氣排放中，一氧化碳CO的測定值已經升至為9％，碳氫化合物HC的測定值升至為8000PPm以上，氮氧化合物NOx的測定值也已超過最初的測定值8000PPm，而尾氣噪聲的測定值沒有太大的變化，基本上維持在87分貝左右。因此可以非常明顯的看到，本實用新型一種汽車尾氣催化凈化裝置，對凈化汽車尾氣的效果是非常突出的。目前上述受檢汽車還在繼續(xù)進行車載抗老化實驗，相信本實用新型一種汽車尾氣催化凈化裝置產品，最終能夠達到8萬公里以上的使用壽命。
權利要求1．一種汽車尾氣催化凈化裝置的特征在于是在靠近汽車發(fā)動機化油器1進油口的供油管6的前端部位上，扣合安裝上由金屬釹制成的圓柱形強磁性燃油凈化器4；再在汽車發(fā)動機2的尾氣對接口3上，通過對接法蘭安裝上催化凈化器5；最后再將催化凈化器的排氣管與原車上的尾氣導管7和中極消聲器9、終極消聲器10實現(xiàn)相對接，即構成一套完整的汽車尾氣催化凈化裝置。
2．根據權利要求書1中所述的一種汽車尾氣催化凈化裝置的特征在于燃油凈化器4是將半圓柱體的三組共六塊體積相同；并由金屬釹制成的凹形強磁體14，按照每120度一組凹形磁體15S極和凹形磁體16N極，配對后分別扣合在靠近化油器進油管的供油銅管6上，并在已扣合好的磁體上，再分別扣合上兩塊半圓筒形的凹型金屬鋁制外殼13，并用設置在固定外殼兩端的固定卡座12和固定鏍栓17，將整個燃油凈化器4，固定在靠近化油器1的供油管6上。
3．根據權利要求書1.2中所述的一種汽車尾氣催化凈化裝置的特征在于催化凈化器5，是用不銹鋼板材，制成一圓筒形凈化器外殼22，并在圓筒形外殼的一端，焊接上中間開有一圓孔的不銹鋼圓形堵板；之后將可活動對接法蘭盤20，先套置在一端設置有對接嗽叭口19的進氣管21上，然后再將進氣管21上設置有多個圓形透氣孔的圓錐形透氣管23的部分，套插在圓形堵板上的圓孔中并焊接牢固；設置有多個圓形透氣孔的圓錐形透氣管23和設置有多個圓形透氣孔的圓錐形透氣管31的圓錐部分上，都套置有圓錐形不銹鋼濾網30，而催化凈化器5的另一殼體部分，則是先將排氣管31上的一端設置有多個圓形透氣孔的圓錐形透氣管部分，套插在圓形堵板29下部設有圓孔的部位上，并焊接牢固，催化凈化室25內設置有氣流緩沖室26，并分別裝有圓球形顆粒催化劑24、不銹鋼環(huán)27、不銹鋼網28；當整個凈化室25內裝滿催化劑后，將焊接在排氣管31上的圓形堵板29，再與圓筒形凈化器外殼22焊接在一起，最后再將催化凈化器的排氣管31未端的排氣口，插入原車上的尾氣導管7的前端套口部位上，并用管卡固定。
專利摘要本實用新型一種汽車尾氣催化凈化裝置,屬環(huán)境保護類控制和治理汽車尾氣污染物的車載裝置,是在汽車發(fā)動機化油器前端供油管上,先扣合安裝上一組由金屬釹制成的圓柱體強磁性燃油凈化器;然后再在發(fā)動機的尾氣對接口處,通過對接法蘭安裝上催化凈化器,最后再將催化凈化器的排氣管與原車上的尾氣導管、中極消聲器和終極消聲器實現(xiàn)對接,可直接對機動車尾氣中的CO、HC、NOx、烴類等有害污染物,進行催化凈化處理,同時將尾氣中的噪音、火種等有害污染物的排放,減少到最低的限度。
文檔編號F02M27/04GK2446293SQ00239168
公開日2001年9月5日 申請日期2000年6月16日 優(yōu)先權日2000年6月16日
發(fā)明者王黎明, 孫樹典 申請人:王黎明, 孫樹典