本實用新型涉及內(nèi)燃式發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種能減少發(fā)動機排氣中有害污染物的汽車尾氣排放系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，隨著汽車擁有量的不斷提高，車輛尾氣對環(huán)境污染的危害也越來越大。汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在霧霾顆粒中機動車尾氣占到了22.2％，機動車的尾氣是霧霾顆粒組成的最主要的成分。汽車尾氣中的污染物主要由一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物和顆粒物組成，其中機動車排放的顆粒物是PM2.5的主要元兇之一，這些污染物對環(huán)境和人類的健康造成了極大的威脅。公知的發(fā)動機排氣污染物控制技術(shù)主要是后處理技術(shù)，即在發(fā)動機排氣的下游設(shè)置催化轉(zhuǎn)化器，對尾氣進行催化處理。由于發(fā)動機燃燒的過程中產(chǎn)生大量廢氣，如果象現(xiàn)有技術(shù)那樣只進行尾氣后處理，那么當(dāng)排氣行進到排氣管時，不完全燃燒產(chǎn)物已經(jīng)與大量完全燃燒產(chǎn)物均勻混合，不完全燃燒產(chǎn)物濃度非常低，需處理的氣體量非常大，極大降低了催化轉(zhuǎn)化效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種在發(fā)動機氣缸內(nèi)進行催化轉(zhuǎn)化的汽車尾氣排放系統(tǒng)，在發(fā)動機排氣中混入氫氣， 在催化劑和一定的溫度條件下， 利用氫氣良好的還原性減少尾氣中的NOx， 最終改善發(fā)動機缸內(nèi)燃燒， 達到減少車輛 HC、 CO 和 NOx 的排放的目的，以克服現(xiàn)有設(shè)備技術(shù)問題的不足。

本實用新型解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種汽車尾氣排放系統(tǒng)，包括發(fā)動機、尾氣凈化器，發(fā)動機進氣道和排氣道，所述發(fā)動機包括燃燒室、活塞、氣缸蓋，其特征在于：在發(fā)動機內(nèi)設(shè)置有貴金屬催化劑涂層，在排氣道的下游側(cè)設(shè)置有第一凈化器，排氣道的末端連接尾氣凈化器。

還包括氫氣進氣裝置，所述氫氣進氣裝置的出氣口設(shè)置在第一凈化器的上游處。

所述氫氣進氣裝置的出氣口還設(shè)置在第一凈化器的下游處。

所述氫氣進氣裝置設(shè)置單向閥。

分別在發(fā)動機的活塞頂部、燃燒室內(nèi)壁、氣缸蓋的排氣道及氣缸蓋內(nèi)壁設(shè)有貴金屬催化劑涂層，所述涂層含有貴金屬鉑或銠或鈀。

所述第一凈化器采用多孔陶瓷作為催化劑的載體。

所述第一凈化器以鉑或銠或鈀作為催化劑。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型的汽車尾氣排放系統(tǒng)通過將催化床置于發(fā)動機內(nèi)的內(nèi)壁，在發(fā)動機正常燃燒過程中就進行催化轉(zhuǎn)化，使未完全燃燒產(chǎn)物與完全燃燒產(chǎn)物沒有混合之前就被催化轉(zhuǎn)化掉。這樣，在燃燒過程中就幾乎杜絕了不完全燃燒產(chǎn)物的形成，不但使轉(zhuǎn)化效率提高，而且由于轉(zhuǎn)化過程與發(fā)動機做功行程在燃燒室內(nèi)同步進行，使轉(zhuǎn)化燃燒所產(chǎn)生的能量被充分利用而提高了發(fā)動機的做功效率。

本實用新型的汽車尾氣排放系統(tǒng)采用覆蓋鉑、銠、鈀等貴重金屬的涂層材料，以鉑、銠、鈀等貴金屬作為催化劑，對尾氣中的CO、HC、NOx和殘余多環(huán)芳烴同時起氧化恢復(fù)作用，使其轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)CO2、H2O、N2。有效降低一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物等有害氣體的排放減少尾氣中有害氣體的含量和PM2.5顆粒物。在發(fā)動機排氣中引入不同比例的氫氣，經(jīng)過鉑、銠、鈀等貴金屬催化反應(yīng)后，可以有效降低尾氣中 NOx 的排放。

在排氣道內(nèi)增設(shè)覆蓋鉑或銠或鈀等貴重金屬的多孔陶瓷材料，形成兩級催化，前級未凈化的部分由后級化劑進一步凈化，可減輕下游催化器的工作壓力，使排放的尾氣完全達到國家的標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說明

圖1為本實用新型汽車尾氣排放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“橫向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包含一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)作廣義理解，例如，可以是固定連接。也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型的具體含義。

參見圖1所示，本實用新型的汽車尾氣排放系統(tǒng)包括發(fā)動機、尾氣凈化器，發(fā)動機1具有四個氣缸 2 ，在各氣缸 2 設(shè)置有向該氣缸 2 內(nèi)直接噴射燃料的燃料噴射閥 3。在發(fā)動機1 連接有進氣道4和排氣道5。在排氣道的下游側(cè)設(shè)置有第一凈化器7，排氣道的末端連接尾氣凈化器6。

氣缸 2包括燃燒室、活塞、氣缸蓋，燃料噴射閥 3安裝在氣缸蓋上，氣缸蓋還設(shè)置螺旋式進氣歧管、排氣歧管，螺旋式進氣歧管、排氣歧管分別與進氣道4、排氣道5連通。在活塞頂、燃燒室內(nèi)壁、氣缸蓋的排氣歧管及氣缸蓋內(nèi)壁設(shè)有具有催化活性的涂層，所述涂層含有貴金屬鉑、銠、鈀的其中一種。凈化結(jié)構(gòu)的工作原理是：將催化涂層設(shè)置于發(fā)動機內(nèi)，在發(fā)動機正常燃燒過程中就進行催化轉(zhuǎn)化，使未完全燃燒產(chǎn)物與完全燃燒產(chǎn)物沒有混合之前就被催化轉(zhuǎn)化掉。這樣，在燃燒過程中就幾乎杜絕了不完全燃燒產(chǎn)物的形成，不但使轉(zhuǎn)化效率提高，而且由于轉(zhuǎn)化過程與發(fā)動機做功行程在燃燒室內(nèi)同步進行，使轉(zhuǎn)化燃燒所產(chǎn)生的能量被充分利用而提高了發(fā)動機的做功效率。

本實用新型的汽車尾氣排放系統(tǒng)在排氣中設(shè)置氫氣進氣裝置，氫氣進氣裝置的出氣口分別設(shè)置在排氣道5內(nèi)第一凈化器7的上、下游處，氫氣進氣裝置設(shè)置單向閥，氫氣進氣依靠氣體壓力差來完成，通過調(diào)節(jié)氫氣進氣裝置的壓力，可調(diào)節(jié)氫氣進氣流量。由于排氣通道的空間有限，現(xiàn)有的汽車僅在末端安裝尾氣凈化器，使排氣通道的阻力較大，從而使發(fā)動機功率下降。本實用新型將排氣道的尾氣催化凈化裝置分兩級安放，前級為第一凈化器7、后級為尾氣凈化器6，使尾氣排放結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化。與氣缸內(nèi)的催化結(jié)構(gòu)相結(jié)合，形成三級尾氣凈化處理系統(tǒng)。另一方面，在發(fā)動機排氣中引入不同比例的氫氣，經(jīng)過鉑、銠、鈀等貴金屬催化反應(yīng)后，可以有效降低尾氣中 NOx 的排放。

尾氣凈化器6可采用三元催化劑。第一凈化器7采用多孔陶瓷作為催化劑的載體，以鉑、銠、鈀等貴金屬作為催化劑，對尾氣中的CO、HC、NOx和殘余多環(huán)芳烴同時起氧化恢復(fù)作用，使其轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)CO2、H2O、N2。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同替換所限定，在未經(jīng)創(chuàng)造性勞動所作的改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。