專利名稱：汽車排氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車排氣凈化裝置，應用于汽車上。
汽車排放的有害氣體，是當前世界上最嚴重的大氣污染之一，主要有一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)和氮的氧化物(NOx)三種。
目前國際上普遍采用的控制汽車排氣污染的方法有三種1、控制空燃比，就是采用反饋式化油器和燃油噴射系統(tǒng)，它可以給發(fā)動機提供良好的混合氣，使發(fā)動機快速升溫，使暖機時間縮短。
2、控制燃澆過程，就是在發(fā)動機上實現(xiàn)分層進氣，以保證燃料燃燒比較徹底，從而使排氣中未燃燒的HC和CO減少，為了專門減少NOx的生成，還采用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)。
以上兩種方法的不足之處在于有害氣體減少的幅度較小，僅5％左右。
3、排氣凈化裝置，就是在排氣系統(tǒng)中安裝排氣凈化器，通過凈化器中的催化劑，將有污染的氣體轉(zhuǎn)變成無污染的物質(zhì)，即促使HC和CO發(fā)生氧化反應，生成H2O和CO2，使NOx發(fā)生還原反應，生成N2和O2。其不足之處在于必須使用貴金屬如鉑、銠、鈀等作為催化劑；必須使用無鉛汽油，否則凈化器將很快發(fā)生鉛中毒而失效；要求空燃比必須精確控制，因而必須使用閉路燃油計量系統(tǒng)或燃油噴射系統(tǒng)，否則就不起凈化作用。
我國的汽車工業(yè)起步較晚，汽車技術(shù)水平還比較落后，汽油車使用的燃油都是含鉛汽油，因而使用上述三種方法來控制國產(chǎn)汽油車的排氣污染物比較困難。
本實用新型的目的在于結(jié)合本國實際克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而采用機內(nèi)外結(jié)合的排氣凈化裝置。
本實用新型的目有可以通過以下措施來達到本實用新型是由汽車排氣機內(nèi)凈化器(也叫燃油蒸發(fā)器)和汽車排氣機外凈化器(也叫催化式排氣凈化器)組成的一種汽車排氣凈化裝置。機內(nèi)凈化器裝于發(fā)動機化油器正下方的進氣管內(nèi)，內(nèi)有PTC電熱元件。機外凈化器裝于消音器前的排氣管路中。催化劑為以活性氧化鋁微孔陶瓷為載體，并摻雜適量復合稀土氧化物的球狀顆粒。機外凈化器內(nèi)的導流罩為金屬板圍成的流線型過流腔。機外凈化器內(nèi)裝用預熱器和催化劑防松彈性裝置。
附圖的圖面說明如下


圖1為本實用新型裝于汽車上的安裝原理圖。
圖2為本實用新型機內(nèi)凈化器的裝配圖圖3為本實用新型機外凈化器(預熱器在底部)的裝配圖。
圖4為本實用新型機外凈化器(預熱器在兩側(cè))的裝配圖。
圖5為本實用新型機外凈化器的預熱器圖。
圖6為本實用新型機外凈化器的催化劑防松彈性裝置示意圖。
圖7為圖6中鎖緊螺帽和空心螺柱的局部放大圖。
下面將結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進一步詳述
圖1表示本實用新型的安裝原理圖。件號7為汽車上的汽油發(fā)動機。本實用新型由機內(nèi)凈化器2和機外凈化器8組成。機內(nèi)凈化器裝于發(fā)動機化油器正下方的進氣管3內(nèi)。控制器1是控制機內(nèi)凈化器工作時間的。發(fā)動機排出的廢氣，通過排氣管6進入機外凈化器8，在凈化器8中對廢氣進行凈化。凈化后的廢氣通過消音器9，從排氣尾管10排入大氣?？刂破?是控制機外凈化器的預熱器預熱時間的。蓄電池5為機內(nèi)凈化器和機外凈化器的預熱器及其控制器提供電源。
圖2表示機內(nèi)凈化器2，由安裝板12、正極引線13、負極引線用螺釘14、吊架15、散熱體16、PTC電熱元件17、控制器1(
圖1)、底板18、緊固螺母19和絕緣套20組成。安裝板用緊固件與化油器11相連接。電熱元件17用陶瓷半導體材料制成，位于散熱體16的下面，通過電熱元件對散熱體進行加熱，底板18位于電熱元件下面，用螺母19將散熱體、電熱元件和底板連接在一起，并固定在吊架15上，吊架15與安裝板12相連接。散熱體16呈曲錐體，小頭朝上，以利來自上方(化油器)的燃油混合氣順流線型通道以最小氣阻進入進氣管，曲錐體外表面制成網(wǎng)狀花紋，以增加散熱面積。機內(nèi)凈化器工作時，混合氣經(jīng)過散熱體表面，即可二次蒸發(fā)霧化，改善了空氣和燃油的混合比，提高了混合氣的分配均勻度，因而可以使燃燒更加充分，從而有效地降低了CO和HC的生成量，并且還可以使CO排出量適合機外凈化器8凈化NOx的需要。機內(nèi)凈化器電熱元件17的加熱由控制器1控制，曲錐散熱體表面溫度為150－250℃，最佳溫度為190±5℃。這些，就是本實用新型設置機內(nèi)凈化器2的重要作用。
圖3和4表示預熱器在底部和兩側(cè)的機外凈化器8，由殼體21、催化床22、催化劑23、導流罩24、排氣接管25、進氣接管26、預熱器29和定位支架30組成，件號27表示正極引線，28表示負極引線。進氣接管與排氣管6插接，排氣接管與消音器9插接(或與過渡接管插接，過渡接管再與消音器插接)。催化劑23是用活性氧化鋁微孔陶瓷并摻雜多種復合稀土氧化物制成的球狀顆粒，該催化劑對汽車排出的廢氣具有很好的三元催化效果和抗鉛中毒性能。催化劑23裝填在催化床22內(nèi)，催化床里鋪有不銹鋼絲網(wǎng)以防止催化劑外漏。上下催化床面為百葉窗式結(jié)構(gòu)，窗葉彎折角度為0－90°，催化床為扁形立方體，并可呈任意角度放置，厚度為35－85毫米，既可增加床面剛度，又可使廢氣便于進入和排出，催化床其余四面為整體板面，催化床通過與殼體21相連的定位支架30，固定在殼體21內(nèi)，催化床和定位支架用不銹鋼或其它金屬材料制成，殼體外表面經(jīng)真空鍍鈦防腐處理。導流罩為金屬板圍成的流線型過流腔，可大大減小廢氣進出時的氣流阻力。機外凈化器的預熱溫度為150－600℃。
根據(jù)不同地區(qū)的實際需要和不同法規(guī)的要求，本實用新型的機外凈化器分為裝有預熱器和不裝預熱器兩種形式。預熱器的安裝位置有底部(圖3)和兩側(cè)(圖4)兩種。
圖5表示本實用新型機外凈化器的預熱器的結(jié)構(gòu)原理，由PTC電熱元件17、帶散熱柱或散熱翅片34的散熱體33、極板35、螺栓31、螺母32、正極引線27、負極引線28和控制器4組成。電熱元件17位于散熱體33和極板35之間，并用螺栓31和螺母32將三者緊固在一起，由控制器4控制預熱器的預熱時間。
圖6和圖7表示本實用新型機外凈化器的催化劑防松彈性裝置，安裝在催化床22的一端或兩端，由頂壓盒36、壓緊彈簧37、鎖緊螺帽38、導向柱39和空心螺柱40組成，壓緊彈簧一端頂壓在頂壓盒內(nèi)的導向柱上，另一端由鎖緊螺帽壓緊，鎖緊螺帽旋擰在空心螺柱上，頂壓盒在壓緊彈簧的彈力作用下，可及時消除因催化劑磨耗產(chǎn)生的間隙。
采用本實用新型對國產(chǎn)汽油車進行工況排放測試，取得了優(yōu)異的凈化效果，即對CO、HC和NOx三種有害氣體的凈化率，對于最大總質(zhì)量大于3500kg的汽車為25％以上，對于最大總質(zhì)量小于3500kg的汽車為50％以上，因而可以取得良好的環(huán)境保護效果。
本實用新型對比現(xiàn)有技術(shù)具有下述優(yōu)點比前述三種現(xiàn)有技術(shù)中的1、2種，凈化效果大大提高；與第3種相比，可以不使用貴金屬，因而成本低廉；可以使用含鉛汽油，因而在國內(nèi)外具有廣泛的使用前景；可以不使用昂貴復雜的燃油噴射系統(tǒng)或閉路燃油計量系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種汽車排氣凈化裝置，其特征在于，由機內(nèi)凈化器和機外凈化器組成，機內(nèi)凈化器裝于發(fā)動機化油器正下方的進氣管內(nèi)，機外凈化器裝于消音器前的排氣管路中，機外凈化器用催化劑為以活性氧化鋁微孔陶瓷為載體，并摻雜適量復合稀土氧化物的球狀顆粒，導流罩為金屬板圍成的流線型過流腔，機內(nèi)凈化器內(nèi)有PTC電熱元件，機外凈化器內(nèi)有預熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車排氣凈化裝置，其特征在于，機內(nèi)凈化器由安裝板、吊架、散熱體、PTC電熱元件、底板、絕緣套、緊固螺母和控制器組成，安裝板與化油器相連接，PTC電熱元件在散熱體與底板之間，用螺母將散熱體、PTC電熱元件和底板連接在一起并固定于吊架上，散熱體為曲錐體外形，表面呈網(wǎng)狀花紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車排氣凈化裝置，其特征在于，機內(nèi)凈化器由殼體、催化床、催化劑、導流罩、定位支架、進排氣接管、預熱器和催化劑防松彈性裝置組成，催化床呈任意角裝入殼體內(nèi)，催化床里鋪有不銹鋼絲網(wǎng)，并通過定位支架與殼體相連，催化床和定位支架用不銹鋼或其它金屬材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車排氣凈化裝置，其特征在于，催化床面為百葉窗式結(jié)構(gòu)，窗葉的彎折角度為0－90°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車排氣凈化裝置，其特征在于，催化床為扁形立方體，厚度為35－85毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車排氣凈化裝置，其特征在于，殼體內(nèi)催化床的一端或兩端設有催化劑防松彈性裝置，由頂壓盒、鎖緊螺帽、導向柱、空心螺栓和彈簧構(gòu)成。
專利摘要汽車排氣凈化裝置由機內(nèi)凈化器和機外凈化器組成。機內(nèi)凈化器裝于發(fā)動機化油器正下方的進氣管內(nèi)，機外凈化器裝于消音器前的排氣管路中。機外凈化器用催化劑為以活性氧化鋁微孔陶瓷為載體，并摻雜適量復合稀土氧化物的球狀顆粒，催化床里鋪有不銹鋼絲網(wǎng)，催化床面為百葉窗式結(jié)構(gòu)，床端有防松彈性裝置。導流罩為流線型過流腔。機內(nèi)凈化器內(nèi)有PTC電熱元件，機外凈化器內(nèi)有預熱器。凈化效果好；適用范圍廣；結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便；成本低廉。
文檔編號F01N3/28GK2197464SQ9324428
公開日1995年5月17日 申請日期1993年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月17日
發(fā)明者王東明, 白克祥, 汪楠, 鞏曰福, 王東志 申請人:珠海經(jīng)濟特區(qū)東明高技術(shù)有限公司, 中國汽車工業(yè)總公司長春汽車研究所