專利名稱：利用新型閥門補充空氣的三元催化凈化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種三元催化凈化器，特別是指利用一種新型閥門補充空氣的三元催化凈化器。
汽油發(fā)動機燃燒后產(chǎn)生的氣體，經(jīng)排氣管排放到大氣中，這種氣體含有CO、HC、NOx等多種對人體有害的氣體，排放到大氣中會嚴(yán)重污染環(huán)境。因此人們一直在尋求凈化這種有害氣體的方法，如在排氣管中設(shè)置催化凈化器，將催化凈化器排出的氣體中的CO、HC、NOx等有害成分氧化還原成CO2、H2O、N2再排放到大氣中。通常使用的催化凈化器為三元催化凈化器。使用三元催化凈化器凈化有害氣體，必須把發(fā)動機的空燃比運轉(zhuǎn)成接近理論空燃比，才能有明顯的凈化性能。但運行中的多數(shù)車輛由于自然磨損及保養(yǎng)不當(dāng)，一般空燃比較濃，在空燃比濃厚的狀態(tài)下，發(fā)動機因空氣不足造成燃燒不充分，釋放出大量的CO、HC等有害氣體。因此凈化器不能發(fā)揮應(yīng)有的性能。人們針對這一缺陷又研制出帶有二次空氣導(dǎo)入裝置的三元催化凈化器，在該催化凈化器未排氣前就從外界把氧氣導(dǎo)入，把濃厚的空燃比維持到理論空燃比的標(biāo)準(zhǔn)，該裝置很適合于化油器式發(fā)動機。
如


圖1所示，一種從外部導(dǎo)入空氣的催化凈化器，排氣管53中間連接著二次空氣導(dǎo)入裝置的殼體52，該殼體內(nèi)部設(shè)有催化劑，催化凈化器50的排氣入口處設(shè)置有二次空氣導(dǎo)入管54、過濾外部空氣的空氣濾清劑55及根據(jù)發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)(排氣壓高與低)開閉的供給二次空氣導(dǎo)入管54的閥門55等。發(fā)動機高怠速時排出大量氣體，排氣壓閥56使得大量的空氣通過二次空氣導(dǎo)入管，把排氣維持到理論空燃比，閥門56隨著發(fā)動機的運轉(zhuǎn)迅速動作，把適量的空氣供應(yīng)給催化凈化器50。所述閥門56的結(jié)構(gòu)另請配合參閱圖2和圖3所示。殼體60的中間形成橫狀的隔壁61，其一側(cè)有一長方形的吸入孔65，有一隔板64，該隔板64的一側(cè)也是長方形，為使吸入孔65能夠選擇性地開閉，有一金屬制成的閥門體66，另有一支撐板67，該支撐板一端與閥門體66固定，另一側(cè)能自由啟動。由此構(gòu)成的已有技術(shù)中的閥門，在發(fā)動機排放的排氣壓高時，殼體內(nèi)部負(fù)壓作用時，負(fù)壓閥門56的自由板開啟后，吸入孔65開放，從空濾55供給的空氣輸送到二次空氣導(dǎo)入管。
如圖3所示，已有的閥門隨著發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)開閉的閥體66由金屬材料制成長方體，所以不能按排氣壓的變化迅速動作，不能即使供給催化凈化器適量的空氣，而且在排氣時，閥門根據(jù)排氣壓反應(yīng)開啟的速度較慢，催化凈化器得不到適量空氣，造成催化凈化器50的凈化效率降低，凈化率僅為20％，大量有害氣體向大氣中排出。另外，已有的閥門包括殼體、保護罩、閥體、支持板等，大部分都是用金屬材料制成，不易加工，噪聲大，生產(chǎn)成本高，制品的重量加重。
本實用新型的主要目的在于提供一種利用新型閥門補充空氣的三元催化凈化器，該三元催化凈化器中的閥門隨著發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)能夠迅速啟動，將適量空氣通過二次空氣導(dǎo)入管供給三元催化凈化器，把排氣維持到理論空燃比，可大大提高凈化效率，顯著減少有害氣體的排出量。
本實用新型的又一目的在于提供一種利用新型閥門補充空氣的三元催化凈化器，該三元催化凈化器中的閥門由塑料或耐化學(xué)性橡膠注塑成型，具有輕便、低噪聲、易于加工、低成本等優(yōu)良性能。
本實用新型的上述目的可通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。
一種利用新型閥門補充空氣的三元催化凈化器，其中所述新型閥門由殼體、隔壁、閥體及固定件組成。上述殼體分為兩部分，其一部分的外端設(shè)有流入口，其中還設(shè)有過濾空氣的空氣濾清器，另一部分外端設(shè)有流出口，兩部分殼體其邊緣形成對應(yīng)的法蘭結(jié)構(gòu)；上述隔壁外緣形成與殼體法蘭相配合的結(jié)合部，中心開有第一操作孔，操作孔外圍分布有流入孔。所述閥體外緣呈花瓣狀，中心開有與上述隔壁上第一操作孔相對應(yīng)的第二操作孔，與隔壁組裝在一起時，該閥體的花瓣狀外緣剛好封閉著隔壁上的流入孔，一旦產(chǎn)生負(fù)壓時，迅速啟動使流入孔開放。所述固定件為將閥體的中心部分與隔壁緊密結(jié)合所設(shè)計，該固定件外周端面上設(shè)有與隔壁上的流入孔相同數(shù)量的流通孔，中心設(shè)有第三操作孔。本實用新型為便于將隔壁、閥體和固定件對應(yīng)連接，隔壁一側(cè)其中心的第一操作孔外側(cè)，設(shè)有對稱的結(jié)合軸，閥體和固定件上相應(yīng)位置處分別形成有結(jié)合孔。
與已有技術(shù)中的三元催化凈化器相比，本實用新型具有以下顯著的優(yōu)點①通常的三元催化凈化器其二次空氣導(dǎo)入裝置的空氣注入量與排出量相等，因此三元催化凈化器不能適時得到氧氣，而且噪音大，凈化裝置的凈化率僅為20％，而本實用新型利用新型閥門可供給催化凈化器充分的氧氣量，催化凈化器可進行充分的氧化還原反應(yīng)且可有效地防止噪音，廢氣凈化率可達80％以上；②本實用新型的閥門全部由耐化學(xué)性的橡膠或塑料制成，使閥門使用壽命長，重量輕，易于加工；③該閥門的反應(yīng)速度快捷，能夠隨著發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)迅速作出反應(yīng)，及時將適量空氣導(dǎo)入催化凈化器。
以下結(jié)合附圖對本實用新型利用新型閥門補充空氣的三元催化凈化器其結(jié)構(gòu)特點和使用功效作進一步說明。
圖1為已有的閥門適用的二次空氣導(dǎo)入裝置圖。
圖2為已有的閥門截面圖。
圖3為已有的閥門中閥體的立體圖。
圖4為本實用新型三元催化凈化器的閥門裝配圖。
圖5為組裝后的本實用新型三元催化凈化器的閥門剖視圖。
圖6為本實用新型三元催化凈化器的閥門在啟動狀態(tài)時的局部剖視圖。
圖7為適用于本實用新型三元催化凈化器的閥體組件正面圖。
圖8為本實用新型三元催化凈化器的閥體組件截面圖。
圖9為適用于本實用新型三元催化凈化器的另一閥體組件實施例正面圖。
請參閱圖4、圖5，圖中所示為本實用新型利用新型閥門補充空氣的三元催化凈化器中的新型閥門結(jié)構(gòu)，該新型閥門由殼體1、隔壁2、閥體3及固定件4組成。所述殼體1分為對應(yīng)的兩部分11、12構(gòu)成該新型閥門的整體外形，兩部分殼體其端面形成的法蘭將殼體11、12兩部分對應(yīng)連接起來，殼體11外側(cè)連接有與空氣濾芯5相通的流入口111，殼體12外側(cè)連接有與二次空氣導(dǎo)入管相通的排出口121。上述殼體11、12可由塑料注塑成型。所述的隔壁2設(shè)置在殼體11、12的中間將殼體11、12分隔開來，隔壁2的外緣由法蘭連接，在兩者結(jié)合部24內(nèi)設(shè)置可插入螺絲的接合孔25。隔壁2的中央設(shè)置第一操作孔22，其周圍端面設(shè)有可進入大量空氣的流入孔21。以第一操作孔22為中心設(shè)置有兩個結(jié)合軸23。
圖4同樣顯示，所述閥體3由橡膠或薄板塑料制成，在隔壁2的一側(cè)，即緊貼在空氣排出口的一側(cè)，中央部分略凸起，外圍為呈花瓣形的閥板32，可使閥板32快速運轉(zhuǎn)，閥板32的數(shù)量與隔壁2上的流入孔21的數(shù)量相同，且剛好封閉著流入孔21，使流入孔21可有選擇地開放，中央部分與第二操作孔33相連，且設(shè)有與隔壁上結(jié)合軸相配合的第一結(jié)合孔31。
固定件4另外，固定件4的外緣端面上設(shè)置有與隔壁2相同的流入孔21和相同數(shù)量的流動孔42，并且邊緣形成一定角度的傾斜面43。傾斜面43在保證閥板32有一定的啟動空間的同時，還可起到限制閥板32過度翻開的作用。上述隔壁2采用塑料制成，固定件4由耐化學(xué)性橡膠板或薄板塑料制成，可利用沖壓進行加工。另外在隔壁2與殼體11中間或固定件4和另一側(cè)殼體12的中間設(shè)置有空氣過濾器5，上述隔壁2、閥體3、固定件4及空氣過渡器5的中央均設(shè)有操作孔22、33、44，可用螺絲6插入隔壁件2的另一側(cè)，再用螺母7將前述各部件固定起來。
圖9為本適用于實用新型三元催化凈化器的閥體3的另一實施例，該閥體3上的第二操作孔33的兩側(cè)設(shè)置有可供結(jié)合軸23插入的第一結(jié)合孔31，閥板32外緣呈花瓣形，但在圖6中對應(yīng)位置上，該閥板32的長度應(yīng)稍長些，因為該閥門板系由耐化學(xué)性橡膠薄板塑料制成，只有稍長些才能在排氣壓的作用下翻起來后開啟流入孔21。按照上述實施例制成的閥門板具有開閉速度快的優(yōu)點，對爆發(fā)力強的發(fā)動機也有著很強的適應(yīng)能力。
本實用新型利用新型閥門補充空氣的三元催化凈化器的工作原理是這樣的在閥門開啟的狀態(tài)下，發(fā)動機處于高負(fù)荷或高怠速時，通過排氣管排氣的壓力差減小，相應(yīng)地殼體11、12所受的負(fù)壓也較低，這時利用耐化學(xué)性橡膠或薄板塑料制成的閥體3上的閥板32在負(fù)壓時也能迅速正確地開閉，通過流入孔21的適量空氣經(jīng)排出口121排放到二次空氣導(dǎo)入管54，最后供給催化凈化器50。另外發(fā)動機在低怠速運轉(zhuǎn)時，通過排氣管道排氣的壓力增大，相應(yīng)地該殼體11、12的負(fù)荷也增大，如圖6所示，閥板32則翻過去。此時閥板32碰到固定件4的傾斜面43上為止，不會過度翻轉(zhuǎn)過去，從而通過流入口21的大量空氣通過排出口121排放到導(dǎo)入管54，最后供給催經(jīng)凈化器50。同時，從發(fā)動機排出的空燃比濃厚時，可將多余的氣體供給催化凈化器50。通過二次空氣導(dǎo)入管供給大量的二次空氣，根據(jù)這個理論空燃比，運轉(zhuǎn)時的排氣狀態(tài)一致，催化凈化器50的凈化率可維持在最佳的狀態(tài)。由于所述閥板32系由化學(xué)性橡膠制成，所以能夠迅速作出反應(yīng)，殼體11、12根據(jù)所受的負(fù)壓變化開閉，閥門如此快捷的反應(yīng)速度可供給催化凈化器50以適量的二次空氣。
權(quán)利要求1.一種利用新型閥門補充空氣的三元催化凈化器，所述用于補充空氣的新型閥門連接在排氣管中間，其特征在于該新型閥門由殼體(1)、隔壁(2)、閥體(3)及固定件(4)構(gòu)成，所述殼體(1)分為兩部分，其一部分的外端設(shè)有流入口(111)，其中還設(shè)有過濾空氣的空氣濾清器，另一部分外端設(shè)有流出口(121)，兩部分殼體其邊緣形成對應(yīng)的法蘭結(jié)構(gòu)；所述隔壁(2)外緣形成與殼體法蘭相配合的結(jié)合部，中心開有第一操作孔(22)，該操作孔外圍分布有流入孔(21)；所述閥體(3)外緣呈花瓣狀，中心開有與上述隔壁上第一操作孔相對應(yīng)的第二操作孔(33)；所述固定件(4)與閥體(3)的一側(cè)緊密結(jié)合，該固定件(4)外周端面上設(shè)有與隔壁上的流入孔相同數(shù)量的流通孔(42)，中心開有第三操作孔(44)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用新型閥門補充空氣的三元催化凈化器，其特征在于所述新型閥門上，隔壁(2)一側(cè)其中心的第一操作孔(22)外側(cè)，設(shè)有對稱的結(jié)合軸(23)，閥體(3)和固定件(4)上相應(yīng)位置處分別形成有結(jié)合孔(31)、(41)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用新型閥門補充空氣的三元催化凈化器，其特征在于所述固定件(4)外周端面為帶有傾斜角度的傾斜面(43)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用新型閥門補充空氣的三元催化凈化器，其特征在于所述新型閥門由塑料或耐化學(xué)性橡膠制成。
專利摘要一種利用新型閥門補充空氣的三元催化凈化器,所述新型閥門由殼體、隔壁、閥體及固定件組成。隔壁、閥體及固定件固定連接后,通過殼體上的法蘭將其組合成閥門整體。該閥門的反應(yīng)速度快捷,能夠隨著發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)迅速作出反應(yīng),及時將適量空氣導(dǎo)入催化凈化器,使其進行充分的氧化還原反應(yīng),廢氣凈化率可達80%以上。本實用新型的閥門全部由耐化學(xué)性的橡膠或塑料制成,使用壽命長,重量輕,易于加工。
文檔編號F01N3/30GK2446284SQ0025819
公開日2001年9月5日 申請日期2000年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月19日
發(fā)明者尹星鎮(zhèn), 金秊炯 申請人:尹星鎮(zhèn), 金秊炯