專利名稱：一種綜合凈化機(jī)動(dòng)車排氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車輛排氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種綜合凈化機(jī)動(dòng)車排氣的方法。
背景技術(shù)：
近四十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外機(jī)動(dòng)車排氣排放物的凈化方法主要有三種熱反應(yīng)凈化法、后燃法和催化轉(zhuǎn)化凈化法，根據(jù)這三種方法制成了二次空氣供給裝置、排氣再循環(huán)(EGR)裝置、熱反應(yīng)器、后燃器、催化轉(zhuǎn)化器和消煙裝置，這些裝置每一種都由若干個(gè)零部件組成。氧化型催化轉(zhuǎn)化器、后燃器、二次空氣供給裝置和熱反應(yīng)器主要用于凈化CO、HC，EGR裝置和還原型催化轉(zhuǎn)化凈化器主要用于凈化NOX，消煙裝置主要用于減少柴油車碳煙的排放，三元催化轉(zhuǎn)化凈化器雖然能同時(shí)凈化CO、HC和NOX，但必須與氧傳感器、空燃比反饋控制系統(tǒng)配合使用，只能用于裝載電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車。如果把上述凈化裝置分別單獨(dú)安裝到國(guó)產(chǎn)機(jī)動(dòng)車上以控制車輛排氣污染，則存在安裝困難、價(jià)格昂貴的問(wèn)題，特別是正在使用的車輛，更是無(wú)法安裝，難以應(yīng)用。通常情況下，機(jī)動(dòng)車生產(chǎn)廠家只能按照本身?yè)碛械募夹g(shù)選用上述一些裝置，與其他機(jī)內(nèi)、機(jī)外凈化裝置配套使用，形成各個(gè)廠家自己的機(jī)動(dòng)車排氣凈化系統(tǒng)。用單個(gè)裝置綜合凈化機(jī)動(dòng)車排氣的方法，目前國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)任何報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種綜合凈化機(jī)動(dòng)車排氣的方法，該方法可以綜合凈化機(jī)動(dòng)車排氣中CO、HC、NOX和碳煙等有害排放物，用該方法制成的單個(gè)綜合型凈化裝置，便具有以往二次空氣供給裝置、EGR裝置、熱反應(yīng)器、催化轉(zhuǎn)化器和消煙裝置等多種凈化裝置的功能，能方便用于在用車或新生產(chǎn)車，有效減少機(jī)動(dòng)車排氣污染。
本發(fā)明所述的一種綜合凈化機(jī)動(dòng)車排氣的方法，其特征是，它包括如下步驟
第一步加熱機(jī)動(dòng)車排氣，使其溫度升高100～200℃；第二步將升溫后的機(jī)動(dòng)車排氣流經(jīng)還原型催化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，排氣中的CO、HC作為還原劑凈化排氣中的NOX；第三步將經(jīng)過(guò)預(yù)熱的二次空氣與機(jī)動(dòng)車排氣混合，使機(jī)動(dòng)車排氣滯留在熱反應(yīng)室內(nèi)，通過(guò)氧化反應(yīng)凈化CO、HC和碳煙。
為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，可以在第三步熱反應(yīng)凈化后，將機(jī)動(dòng)車排氣再流經(jīng)氧化型催化劑，機(jī)動(dòng)車排氣將進(jìn)一步發(fā)生氧化反應(yīng)，減少CO、HC的排放。
本發(fā)明所述方法的原理是第一步的升溫過(guò)程用于解決當(dāng)機(jī)動(dòng)車在怠速或低溫、小負(fù)荷工況下運(yùn)行時(shí)，因催化劑低溫活性差或者因排氣溫度低所造成的排氣凈化效果差的問(wèn)題；經(jīng)過(guò)預(yù)熱的二次空氣用于供給CO、HC進(jìn)行氧化反應(yīng)所需的氧氣；通過(guò)保溫、隔熱和改變機(jī)動(dòng)車排氣流動(dòng)方向等方法，可保持排氣溫度，并延長(zhǎng)排氣的滯留時(shí)間，進(jìn)而通過(guò)氧化反應(yīng)大幅度降低排氣中CO、HC的排放；催化轉(zhuǎn)化法分為氧化型和還原型兩種，還原型催化轉(zhuǎn)化法可以采用附有還原型催化劑的陶瓷或金屬蜂窩型載體，當(dāng)機(jī)動(dòng)車排氣流經(jīng)該載體時(shí)，排氣中的CO、HC可作為還原劑凈化排氣中的NOX，另外，由于蜂窩型載體可以與置于其后的二次空氣供給部組成一個(gè)增大排氣阻力區(qū)，使排氣不徹底，這部分便同時(shí)起著排氣再循環(huán)的作用，進(jìn)一步減少NOX的排放，氧化型催化轉(zhuǎn)化法用于進(jìn)一步凈化排氣中的CO、HC；加熱和采用金屬蜂窩型載體的催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)，配合設(shè)計(jì)好排氣流動(dòng)方向，也能使柴油車排氣中的部分碳煙顆粒燃燒、消失。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1.本發(fā)明方法可以使機(jī)動(dòng)車排氣中的CO、HC和NOX經(jīng)過(guò)多級(jí)凈化，其排放量大幅度降低，柴油車排氣中的碳煙也大為減少。
2.按照本發(fā)明方法制成的機(jī)動(dòng)車排氣綜合型凈化裝置，形如機(jī)動(dòng)車的普通消聲器，可方便地安裝在機(jī)動(dòng)車排氣管路中的適當(dāng)位置。
3.本發(fā)明使單件凈化裝置具有多種凈化裝置的功能，能同時(shí)大幅度降低機(jī)動(dòng)車排氣中CO、HC、NOX和碳煙的排放。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的工作流程圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
實(shí)施例一如圖1所示，發(fā)明人按本發(fā)明所述的方法研制了一種汽油車排氣綜合型凈化裝置，圖1是該裝置各部分構(gòu)件的工作流程示意圖，圖中的1、2、3、4、5分別表示加熱室、還原型催化轉(zhuǎn)化室、二次空氣供給部、熱反應(yīng)室、氧化型催化轉(zhuǎn)化室，各構(gòu)件的殼體用不銹鋼、外殼鋼管用低碳鋼等材料制成，箭頭表示汽車排氣流向，外殼內(nèi)側(cè)和各部分構(gòu)件殼體外側(cè)之間是隔熱、保溫層，也起著預(yù)熱二次空氣的作用。其中，加熱室用6支全陶瓷電熱棒加熱，以汽車上12V蓄電池為電源，通電時(shí)流經(jīng)該室的排氣瞬間升溫100℃以上；催化轉(zhuǎn)化室內(nèi)裝滿附有鉑、銠、鈀和稀土催化劑的陶瓷蜂窩型載體，載體與殼體之間有不銹鋼網(wǎng)墊層；二次空氣供給部采用文氏管吸入二次空氣；熱反應(yīng)室中排氣流向設(shè)計(jì)成局部倒流式以延長(zhǎng)排氣在熱反應(yīng)室內(nèi)的滯留時(shí)間。把該綜合型排氣凈化裝置裝到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管路中，在CA488車用汽油機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行各種運(yùn)行工況下的排放測(cè)試，結(jié)果表明該綜合型排氣凈化裝置內(nèi)各部分構(gòu)件工作正常，排氣中CO、HC和NOX的排放量大幅度降低，而且安裝方便，造價(jià)較低，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的全部預(yù)期目標(biāo)。
實(shí)施例二如圖2所示，發(fā)明人按本發(fā)明所述的方法研制了另一種汽油車排氣綜合型凈化裝置，與圖1所示的凈化裝置相比，該裝置只是取消了最后一級(jí)氧化型催化轉(zhuǎn)化室，其余1～4各部分構(gòu)件的形狀、材料均與實(shí)施例一相同。在CA488車用汽油機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行相同工況下的排放測(cè)試，結(jié)果表明本實(shí)施例同樣能使排氣中CO、HC和NOX的排放量大幅度降低，只是對(duì)CO、HC的凈化率稍微差一點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種綜合凈化機(jī)動(dòng)車排氣的方法，其特征是，它包括如下步驟第一步加熱機(jī)動(dòng)車排氣，使其溫度升高100～200℃；第二步將機(jī)動(dòng)車排氣流經(jīng)還原型催化劑；第三步經(jīng)預(yù)熱的二次空氣與機(jī)動(dòng)車排氣混合，滯留在熱反應(yīng)室內(nèi)氧化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合凈化機(jī)動(dòng)車排氣的方法，其特征是，可以在第三步熱反應(yīng)凈化后，將機(jī)動(dòng)車提排車再流經(jīng)氧化型催化劑。
全文摘要
本發(fā)明是一種綜合凈化機(jī)動(dòng)車排氣的方法,該方法首先提高機(jī)動(dòng)車排氣的溫度,然后使其流經(jīng)還原型催化劑,凈化排氣中的NO
文檔編號(hào)F01N3/10GK1375624SQ0211514
公開(kāi)日2002年10月23日 申請(qǐng)日期2002年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月24日
發(fā)明者蔡銳彬 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)