專利名稱：雙燃料發(fā)動機尾氣催化凈化系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機尾氣催化凈化排氣裝置。該裝置特別適
用于以壓縮天然氣(CNG)和燃油為燃料的雙燃料汽車催化凈化系統(tǒng)， 屬于機動車環(huán)保技術領域，用于機動車尾氣的催化凈化處理。
二背景技術：
隨著全球石油能源消耗不斷增長和石油的日益短缺，石油燃燒產(chǎn) 物對環(huán)境造成的污染以及全球在環(huán)保方面越來越苛刻的要求，促使世 界范圍內(nèi)汽車燃料向低能耗、潔凈、高效的方向發(fā)展。天然氣中包含 85 99%的甲烷，排放與汽油相比非甲垸HC低90。/。， CO低20 80%， NOx最大低60。/。，但甲烷高9倍(未完全燃燒)，其它有毒物質遠低 于汽油燃料的汽車，由于含碳少，C02的排放也少得多，算得上真正 的清潔燃料，又因其成本低，在世界上正被廣泛推廣使用。
以汽車為例，作為新能源車型之一的CNG雙燃料汽車是目前最具 有實用和推廣價值的。我國西氣東輸工程計劃到2010年覆蓋260個 城市，將為大量推廣使用天然氣汽車提供資源條件。目前全國的天然 氣汽車總數(shù)約15萬輛，加氣站總數(shù)400余座。尤其在西部天然氣資 源豐富、價格便宜的地方，CNG汽車增長很快。
大量CNG雙燃料汽車的應用必然帶來新的污染，特別是甲烷排放 嚴重超標。所以，解決CNG雙燃料汽車排放問題是提高CNG雙燃料汽 車推廣普及的瓶頸。為此，人們設計出了多種形式的雙燃料汽車尾氣 的催化凈化處理裝置。如中國專利00135194.X公開了一種雙燃料 汽車雙達標低排放控制系統(tǒng)，由氧傳感器、速度信號傳感器、冷卻水溫傳感器、空氣濾清器、液化石油氣(LPG) /空氣混合器、化油
器、發(fā)動機、三元催化轉換器、電子控制單元E C U、 L P G蒸發(fā)減 壓器、L P G儲存罐、L P G氣量控制閥、化油器電控補氣閥等裝置 組成。根據(jù)上述有關傳感器信號，通過電子控制單元E C U控制兩套 燃料供給系統(tǒng)的空燃比，保證三元催化轉換器催化轉換效率較高，使 L P G —汽油雙燃料汽車無論在使用L P G還是汽油時，排放均可達 到現(xiàn)行的排放法規(guī)(歐洲I號)標準。中國專利200420013823.X也 公開了一種天然氣汽車尾氣均流三元催化凈化裝置，它由進氣分流 管、組合均流裝置、喇叭狀入口導流管、蜂窩狀載體、漸縮導流管、 直管段組成。其中組合均流裝置由心環(huán)、內(nèi)環(huán)、外環(huán)三個部分組成。 組合均流裝置的心環(huán)、內(nèi)環(huán)、外環(huán)的面上都均勻分布若干不等徑的混 合均流小孔，小孔的流道由內(nèi)向外呈漸擴狀，入口導流管與組合均流 裝置之間的通道相通。心環(huán)布置在中心軸線上，內(nèi)環(huán)、外環(huán)與進氣分 流管呈傾斜布置。
本發(fā)明同樣是基于此并依據(jù)歐III測試標準而進行開發(fā)研究的，但 本發(fā)明不僅適用于雙燃料汽車，而且適用于所有的以CNG和燃油為燃 料的發(fā)動機。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，研制一種使催化劑在理論 空燃比(14. 7:1)附近較寬的區(qū)域對C0、 HC和N0x轉化效率同時達到 最高的雙燃料發(fā)動機尾氣催化凈化系統(tǒng)。
CNG雙燃料汽車催化器要同時面對兩種不同燃料燃燒排放產(chǎn)物，
即由汽油燃燒產(chǎn)生的排放污染物(CnHm、 C0和N0x)和由CNG燃燒產(chǎn) 生的排放污染物(CH4、 C0和N0x)，特別是未燃燒的CH4組分。同時 必須與發(fā)動機原始排放相匹配、與整車排氣系統(tǒng)物理結構和布局相匹配。
為此目的，本發(fā)明具體是這樣實現(xiàn)的
一種雙燃料發(fā)動機尾氣催化凈化系統(tǒng)，包括雙燃料發(fā)動機的排氣 歧管，裝于排氣歧管端口的尾氣催化凈化系統(tǒng)，其特征在于在尾氣催 化凈化系統(tǒng)中裝有金屬載體催化器和蜂窩陶瓷載體催化器。
進一歩的方案是金屬載體催化器為前級催化器，蜂窩陶瓷載體 催化器為后級催化器。即兩者采用前后級耦合式配置結構。
進一步的方案是金屬載體催化器與排氣歧管端口的距離為 0.2 0.5米為宜，但不限于上述距離。
進一步的方案是蜂窩陶瓷載體催化器與排氣歧管端口的距離為 1.2 1.7米宜，但不限于上述距離。
本發(fā)明所述催化器中的催化劑可以是行業(yè)常用的物質，如鉬、銠、 鈀等。其中金屬載體催化器中的催化劑可以鈀為主但不限于鈀，鈀 含量控制在1. 6克/升 4. 8克/升為宜；蜂窩陶瓷載體催化器中的催
化劑可以是鈀和銠，鈀含量控制在2.6克/升 5.3克/升為宜，銠含
量控制在0. 8克/升 4克/升為宜。但不限于上述含量。
本發(fā)明是一種新型的CNG雙燃料汽車催化器系統(tǒng)，采用耦合式結 構，其主要結構特點是
1、 本發(fā)明CNG雙燃料汽車催化凈化系統(tǒng)采用前后級耦合式配置 結構；
2、 本發(fā)明CNG雙燃料汽車催化凈化系統(tǒng)的前級催化器一般釆用 至少400目金屬載體催化器，以鈀為主，其中鈀含量控制在1.6克/ 升 4.8克/升；3、 本發(fā)明CNG雙燃料汽車催化凈化系統(tǒng)的前級催化器配置距離 發(fā)動機排氣歧管端口 0. 2 0. 5米位置上；
4、 本發(fā)明CNG雙燃料汽車催化凈化系統(tǒng)的后級催化器一般采用 至少400目蜂窩陶瓷載體催化器，其中鈀含量控制在2. 6克/升 5. 3 克/升，銠含量控制在0.8克/升 4克/升；
5、 本發(fā)明CNG雙燃料汽車催化凈化系統(tǒng)的后級催化器配置距離
發(fā)動機排氣歧管1. 2 1. 7米位置上。
本發(fā)明采用前后級耦合式結構，對于降低貴金屬使用量，提高和 改善汽車催化劑各方面性能，徹底清除CNG雙燃料汽車系統(tǒng)燃燒產(chǎn) 生的排放污染物具有明顯的作用。
實踐表明，這種雙燃料汽車催化凈化系統(tǒng)能完全達到甚至超過歐 III測試標準。
四

圖1是本發(fā)明雙燃料發(fā)動機尾氣催化凈化系統(tǒng)的裝配示意圖。 圖中1、雙燃料發(fā)動機，2、排氣歧管，3、金屬載體催化器，4、 蜂窩陶瓷載體催化器。
五具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明做進一步描述。
如圖l， 一種雙燃料發(fā)動機尾氣催化凈化系統(tǒng)，包括雙燃料發(fā)動 機1的排氣歧管2，裝于排氣歧管2端口的尾氣催化凈化系統(tǒng)，其特 征在于在尾氣催化凈化系統(tǒng)屮裝有金屬載體催化器3和蜂窩陶瓷載 體催化器4，且金屬載體催化器3為前級催化器，蜂窩陶瓷載體催化 器4為后級催化器。金屬載體催化器3與排氣歧管2端口的距離為0. 2 0. 5米。蜂 窩陶瓷載體催化器4與排氣歧管2端口的距離為1. 2 1. 7米。
金屬載體催化器3中的催化劑以鈀為主，其中鈀含量控制在1. 6
克/升 4. 8克/升。蜂窩陶瓷載體催化器4中的催化劑鈀含量控制在
2. 6克/升 5. 3克/升，銠含量控制在0. 8克/升 4克/升。
依據(jù)本發(fā)明CNG雙燃料汽車催化凈化系統(tǒng)的耦合式配置結構， 使用人們熟知的催化劑制備方法進行金屬載體催化器3和蜂窩陶瓷 載體催化器4的制作和封裝，最終形成圖1所示的結構形式裝車，按
國家標準進行常規(guī)試驗，cng雙燃料汽車排放可以同時達到歐m技
術要求，艮口， CO 〈2.3g/km, CH 〈0.2g/km， NOx 〈0.15g/km。
權利要求
1、一種雙燃料發(fā)動機尾氣催化凈化系統(tǒng)，包括雙燃料發(fā)動機(1)的排氣歧管(2)，裝于排氣歧管(2)端口的尾氣催化凈化系統(tǒng)，其特征在于在尾氣催化凈化系統(tǒng)中裝有金屬載體催化器(3)和蜂窩陶瓷載體催化器(4)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的雙燃料發(fā)動機尾氣催化凈化系統(tǒng)，其特征在于 金屬載體催化器(3)為前級催化器，蜂窩陶瓷載體催化器(4)為后級催化 器。
3、 根據(jù)權利要求2所述的雙燃料發(fā)動機尾氣催化凈化系統(tǒng)，其特征在于 金屬載體催化器(3)與排氣歧管(2)端口的距離為0.2 0.5米。
4、 根據(jù)權利要求2所述的雙燃料發(fā)動機尾氣催化凈化系統(tǒng)，其特征在于 蜂窩陶瓷載體催化器(4)與排氣歧管(2)端口的距離為1.2 1.7米。
5、 根據(jù)權利要求1或2或3所述的雙燃料發(fā)動機尾氣催化凈化系統(tǒng)，其 特征在于金屬載體催化器(3)中的催化劑以鈀為主，其中鈀含量控制在1.6 克/升 4.8克/升。
6、 根據(jù)權利要求1或2或4所述的雙燃料發(fā)動機尾氣催化凈化系統(tǒng)，其 特征在于蜂窩陶瓷載體催化器(4)中的催化劑鈀含量控制在2. 6克/升 5. 3 克/升，銠含量控制在0.8克/升 4克/升。
全文摘要
一種雙燃料發(fā)動機尾氣催化凈化系統(tǒng)，包括雙燃料發(fā)動機(1)的排氣歧管(2)，裝于排氣歧管(2)端口的尾氣催化凈化系統(tǒng)，其特征在于在尾氣催化凈化系統(tǒng)中裝有耦合式配置的前級金屬載體催化器(3)和后級蜂窩陶瓷載體催化器(4)，金屬載體催化器(3)與排氣歧管(2)端口的距離為0.2～0.5米，蜂窩陶瓷載體催化器(4)與排氣歧管(2)端口的距離為1.2～1.7米。這種雙燃料汽車催化凈化系統(tǒng)能完全達到甚至超過歐III測試標準。
文檔編號B01D53/94GK101574625SQ20081004621
公開日2009年11月11日 申請日期2008年9月29日 優(yōu)先權日2008年9月29日
發(fā)明者華家本, 巍 崔, 豆立新, 陳美華, 東 魏, 魏建新 申請人:豆立新