專利名稱：下流式汽車排氣催化凈化消聲器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車發(fā)動機排氣催化凈化消聲裝備。
隨著汽車交通運輸事業(yè)迅速發(fā)展，機動車輛排放尾氣中的有害成份，如CO，HC和NOX等已成為城鎮(zhèn)環(huán)境的主要流動污染源。噪聲和廢氣對城鎮(zhèn)業(yè)已造成較嚴重危害，故已引起世界各國社會公眾的關注。為了保護環(huán)境，控制污染，除改進汽車發(fā)動機性能外，安裝催化凈化消聲裝置是一項有效的重要措施。
目前，國外，如美國專利文獻US3197287，US3380810，US3495950，US3503715，US4148860等大多是將催化凈化與消聲分開使用，所用催化劑一般為小顆粒(粒徑1－3mm或1／8吋)，而且，設備結構適用含有貴金屬為主的催化劑。在凈化消聲設備中，考慮側重點主要是因高溫而引起催化劑與消聲裝置殼體的熱膨脹系數(shù)差異而導致催化劑松動，汽車運行時產(chǎn)生振動，造成顆粒磨損。為此，有的凈化消聲設備中采用彈簧來克服催化劑顆粒松動問題。但是，彈簧在高溫下易失去彈性，實用效果不佳。
近幾年，國內(nèi)對汽車排氣催化凈化消聲的研究有較快進展，但在CN85102816，CN86103205中所公開的凈化裝置，對HC和CO轉化率較低，分別只有50％和17.6－40％。在CN86202876中所公開的凈化消聲裝置，適用裝填蜂窩狀催化劑。它們均未公布祥細臺架實驗和使用壽命等數(shù)據(jù)。
本實用新型目的在于提供一種具有催化凈化和消聲雙功能的下流式汽車催化凈化消聲裝置，適用裝填球狀顆粒(粒徑為5－7mm，或1－3mm)催化劑，催化劑以賤金屬氧化物為主要成份，可用于機動車輛，尤其適用汽車尾氣凈化和消聲。
本實用新型目的可通過以下措施實現(xiàn)。該催化消聲裝置是由外殼(箱)體和催化床構成。在外殼(箱)體前、后端分別設有進氣管和排氣管。催化床是裝填球狀催化劑箱體，放置在外殼體內(nèi)腔中。催化床的上、下兩面為網(wǎng)狀，網(wǎng)狀面周圍殼壁為封閉板狀。該床的上、下層網(wǎng)面分別與外殼體上、下壁構成楔形進氣腔和排氣腔。為減小氣流阻力，在進氣腔和排氣腔中分別設置進氣上、下導流板。在催化床一端設有加料監(jiān)測口伸出外殼體外，并與外殼體連為一體。在汽車運行時，可隨時通過監(jiān)測口補加催化劑，以防催化劑顆粒振動而磨損。催化床內(nèi)所裝填球狀顆粒催化劑，可選用兩種配方，其中配方1是以氧化鋁為擔體，浸漬在擔體上的活性組分，相對擔體重量百分比分別為氧化銅6.0－12.0wt％，五氧化二釩4.0－10.0wt％；其配方2是在配方1基礎上加入微量貴金屬鈀，相對擔體重量比為4.0×10－3－1.0×10－2wt％。
本實用新型目的還可通過以下措施達到。催化床內(nèi)裝填球狀顆粒催化劑，其粒徑為5－7mm(也可適用1－3mm)。催化劑的裝置與發(fā)動機汽缸狀況有關，本實用新型所用催化劑體積(或催化床容積)與汽車發(fā)動機汽缸溶積之比在1.6－2.9范圍。所用催化劑粒徑與催化床殼壁高度之比有一定要求。本新型適用粒徑為5－7mm(或1－3mm)球狀催化劑，所用的催化床殼壁高度為60－130mm范圍。
附


圖1為本實用新型總結構剖視圖。
圖2為
圖1A－A剖面。
下面對照附圖，結合本實用新型實施例做進一步描述。用厚度1.5mm鋼板制成長方形外殼(箱)體［2］。在外殼體［2］前端部設一進氣管［1］，該進氣管與機動車輛發(fā)動機排氣管相連接，其中間過渡段距離在2.0M以內(nèi)。在外殼體［2］后部設一排氣管［16］，它是排放凈化消聲后的氣體的。催化床選用厚度為1mm左右的不銹鋼板制做該床殼壁［5］，其上、下兩面為每10目孔徑的不銹鋼網(wǎng)［6］(對于粒徑57mm催化劑)。催化床傾斜放置在外殼體［2］內(nèi)腔中，其上層網(wǎng)面與外殼體［2］上壁構成楔形進氣腔［7］，其下層網(wǎng)面與外殼體［2］下壁構成楔形排氣腔［9］。該催化床下層網(wǎng)面用兩個楔形支架［10］支撐，以防催化床長期使用，因承受催化劑重量而下沉。所說兩個楔形支架［10］是固定在外殼體底板的適當位置。在催化床一端(靠近排氣管)設置一個加料監(jiān)測口［11］。該監(jiān)測口［11］可伸出外殼體［2］外面，并與外殼體［2］連為一體(可用焊接方法)。催化床內(nèi)裝填的催化劑［8］，可選用上述兩種配方之一，催化床裝滿后可擰緊蓋板［12］，即可投入運行。在實際運行中，操作人員可隨時打開監(jiān)測口蓋板［12］，進行補加催化劑，以防催化劑顆粒間松動磨損。為了減小氣流在排氣凈化過程中的阻力，在進氣腔［7］中分別設置弧狀進氣上導流板［3］和進氣下導流板［4］。在排氣腔［9］中分別設置排氣上導流板［13］和排氣下導流板［15］。這樣，由發(fā)動機排氣管排放的尾氣，經(jīng)2.0M以內(nèi)的過渡接口進入本實用新型進氣管［1］和進氣腔［7］。經(jīng)催化床上層網(wǎng)下流與催化劑［8］接觸進行催化反應后，繼續(xù)下流出下層網(wǎng)和排氣腔［9］。最后，經(jīng)凈化消聲后的氣流，經(jīng)排氣管［16］排放出去。
按上述構成的凈化消聲設備，首先進行臺架試驗1.臺架試驗發(fā)動機型號HFG427A1，催化劑裝填量6.25kg，選用配方1，燃油70＃，由汽車制造廠家和本課題組聯(lián)合測試，其實測數(shù)據(jù)如表1
表1
2.臺架試驗，由市機動車輛質(zhì)量監(jiān)督檢驗站檢測使用EQ341型東風大貨車，該車已行駛路程130000kM。
催化劑裝填量7.7kg，選用配方2，燃油70＃，臺架實測數(shù)據(jù)如表2表2
3.七萬公里客運行車試驗，由市長途汽車客運公司一車隊參加檢測，使用EQ140型東風大客車，發(fā)動機660型催化劑裝填量8.4kg，選用配方1，燃油70＃，客運實測數(shù)據(jù)如表3表3
4.使用本實用新型的凈化消聲器和十五輛使用原車消聲器EQ－140型客車進行長途客運同時核算油耗，其數(shù)據(jù)對比如表4。
表權利要求1.一種下流式汽車排氣催化凈化消聲器，在外殼(箱)體[2]前端有進氣管[1]、后端有排氣管[16]，在外殼體內(nèi)腔放置裝催化劑[8]的催化床，該床上下兩面為網(wǎng)狀[6]，網(wǎng)狀面周圍殼壁[5]為封閉板狀，催化床上層網(wǎng)面與外殼體[2]上壁構成楔形進氣腔[7]，催化床下層網(wǎng)面與外殼體[2]下壁構成楔形排氣腔[9]，其特征在于催化床一端開有加料監(jiān)測口[11]伸出外殼體并與外殼體[2]連為一體，在進氣腔[7]中分別設置進氣上導流板[3]和進氣下導流板[4]，在排氣腔[9]中分別設置排氣上導流板[13]和排氣下導流板[15]。所說催化床中所裝凈化消聲部件為球狀顆粒催化劑，該催化劑可選用兩種配方。
2.如權利要求1所述凈化消聲器，其特征在于所說催化床殼壁高度為60－130mm，
3.如權利要求1所述凈化消聲器，其特征在于所說球狀催化劑兩種配方分別為配方1是以氧化鋁為擔體，浸漬在擔體上活性組分相對擔體重量百分比為氧化銅6.0－12.0wt％，五氧化二釩4.0－10.0wt％；配方2是在配方1基礎上加入貴金屬鈀，相對擔體重量比為4.0×10－3－1.0×10－2wt％。
專利摘要本實用新型為下流式汽車排氣催化凈化消聲裝置，由內(nèi)外兩個箱體構成，內(nèi)箱體是催化劑的催化床，傾斜放置在外箱中形成楔形進、排氣腔。車輛尾氣由進氣管到進氣腔，經(jīng)催化床網(wǎng)狀面與催化劑接觸，進行催化反應，已凈化氣流再由排氣腔和排氣管排放出去。催化床內(nèi)可選兩種催化劑配方。適用粒徑5—7mm，或1—3mm球狀顆粒。經(jīng)多次臺架及七萬公里客運實測證明對CO，HC，具有較高轉化率并具有消聲效果，使用壽命長，油耗不增加，催化劑原料豐富，價格便宜，適于推廣使用。
文檔編號F01N3/28GK2038550SQ88207738
公開日1989年5月31日 申請日期1988年6月27日 優(yōu)先權日1988年6月27日
發(fā)明者林培琰, 王明, 單紹純, 俞壽明, 金文才, 焦金保 申請人:中國科學技術大學