一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器，包括殼體和內置于殼體中的載體，所述載體包括位于殼體前部的前級載體和位于殼體后部的后級載體，所述前級載體上涂覆有柴油氧化型催化劑涂層，所述后級載體上涂覆有顆粒氧化型催化凈化劑涂層。前級載體上涂覆有柴油氧化型催化劑涂層以處理柴油機尾氣中的CO和HC，后級載體上涂覆有顆粒氧化型催化凈化劑涂層以處理柴油機尾氣中的PM，將前級載體和后級載體置于一個筒體中，結構簡單，加工工藝簡單，節(jié)約成本。
【專利說明】一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器。
【背景技術】
[0002] 近年來，柴油發(fā)動機因具有良好的動力性和燃油經濟性逐漸受到了廣泛的重視。 重型貨車、城市大巴、工業(yè)機械等幾乎都以柴油機為動力源。自中國加入WT0以來，在全球 汽車保有量增長過程中，汽油車增長幅度僅為22%，而柴油車增長幅度則高達58%，全球 車用動力"柴油化"趨勢日見端倪。柴油發(fā)動機雖然具有明顯的動力優(yōu)勢，但是其尾氣排放 污染同樣不可忽視。
[0003] 柴油發(fā)動機的尾氣污染物主要有C0、HC、N0x和PM。其中C0為有毒氣體。HC和N0 X 是形成光化學煙霧的主要成分，同時也能形成酸雨。PM即顆粒物，主要由炭煙，可溶性有機 物和少量的硫酸鹽等構成。PM尤其是微米級的PM，幾乎全部可以被吸入人體內，對人體健 康和大氣環(huán)境質量影響很大。柴油發(fā)動機的燃燒特性決定了其為富氧氣氛，因此C0和HC 的排放量相對較小。但柴油機較高的顆粒物PM和N0X排放，對人類的生存環(huán)境造成了極大 的壓力。
[0004] 為改善大氣環(huán)境，保障人類的健康，世界各國都對汽車尾氣排放做出了嚴格的規(guī) 定。2012年1月10日，國家環(huán)境保護部發(fā)布消息，公布了實施國家第四階段車用壓燃式發(fā) 動機與汽車污染物排放標準的時間表?！盾囉脡喝际?、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污 染物排放限值及測量方法中國111、1￥、乂階段》6817691-2005第四階段排放限值下稱"國四 標準"將分步實施。自2013年7月1日起，所有生產、進口、銷售和注冊登記的車用壓燃式 發(fā)動機與汽車都必須符合國四標準的要求。這表明，自2013年7月1日起，所有新生產的 柴油發(fā)動機其尾氣排放必須滿足國四排放標準。同樣，必須對原有僅滿足國二或者國三排 放標準的在用車進行升級改造，使其符合國四排放法規(guī)的要求，否則機動車尾氣排放污染 的控制效果將大打折扣。
[0005] 日益嚴峻的環(huán)境形勢及日趨嚴格的柴油車尾氣排放法規(guī)呼喚更有效率，更有針對 性的柴油車尾氣處理方法。在當前傳統(tǒng)石油資源仍不可被完全取代，中國機動車保有量龐 大的社會背景下，催化轉化技術是目前處理汽車尾氣污染最為有效的方式。
【發(fā)明內容】
[0006] 本發(fā)明所要解決的問題是提供一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器，可處理柴油機 尾氣中的CO、HC和PM，顯著提高催化凈化器的活性以及效率，減少催化凈化器中顆粒物的 堆積，凈化效率高，凈化效果明顯。
[0007] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：一種金屬型柴油車尾氣催化 凈化器，包括殼體和內置于殼體中的載體，所述載體包括位于殼體前部的前級載體和位于 殼體后部的后級載體，所述前級載體上涂覆有柴油氧化型催化劑涂層，所述后級載體上涂 覆有顆粒氧化型催化凈化劑涂層。前級載體上涂覆有柴油氧化型催化劑涂層以處理柴油機 尾氣中的CO和HC，后級載體上涂覆有顆粒氧化型催化凈化劑涂層以處理柴油機尾氣中的 PM，將前級載體和后級載體置于一個筒體中，結構簡單，加工工藝簡單，節(jié)約成本。
[0008] 改進的，所述后級載體為兩波紋板一疊合、卷繞形成的螺旋結構，所述后級載體展 開平鋪時兩波紋板一上的波紋交叉設置且兩波紋板一上的波紋與波紋板一寬度方向之間 的夾角均為30?60°。兩波紋板一的波紋交叉布置增大了尾氣與載體的接觸面積，波紋板 一上的波紋與波紋板一寬度方向之間的夾角為30?60°延長了尾氣與后級載體的接觸時 間，使催化反應發(fā)生的更加充分，顯著提高了催化凈化器的活性及效率，有效凈化尾氣中的 顆粒物PM，減少后級載體上顆粒物PM的堆積，凈化效率高，凈化效果明顯。
[0009] 改進的，所述前級載體為一波紋板二和一平板疊合、卷繞形成的螺旋結構，所述前 級載體展開平鋪時波紋板二上的波紋與波紋板二寬度方向之間的夾角為30?60°。波紋 板二上的波紋與波紋板二寬度方向之間的夾角為30?60°延長了尾氣與前級載體的接觸 時間，使催化反應發(fā)生的更加充分，顯著提高了催化凈化器的活性及效率，有效凈化尾氣中 的C0和HC。
[0010] 改進的，所述波紋板一和波紋板二上的波紋間距均為2?8mm，所述波紋板一和波 紋板二上的波紋高度均為1?2mm。波紋板卷繞后具有合理的氣流孔道，保證尾氣與載體充 分接觸，使催化反應發(fā)生的更加充分。
[0011] 改進的，所述前級載體和后級載體之間留有1〇?30mm的間距。合理的距離使得 筒體的長度不會過長而占用過多的空間，同時便于經前級載體凈化后的尾氣能均勻流入后 級載體中，進而使得后級載體上催化反應更加充分。
[0012] 改進的，所述殼體包括沿著排氣方向依次布置的進氣管、連接于進氣管出氣端的 進氣端蓋、連接于進氣端蓋出氣端的筒體、連接于筒體出氣端的出氣端蓋和連接于出氣端 蓋出氣端的出氣管，所述進氣管的進氣端和出氣管的出氣端均設有法蘭。
[0013] 改進的，所述載體內置于筒體中，所述筒體的前端超出前級載體的前端設置，所述 筒體后端超出后級載體的后端設置。便于氣流均勻分布及筒體與進氣端蓋、出氣端蓋的連 接。
[0014] 改進的，所述筒體前端到前級載體前端的距離為5?15mm，所述筒體后端到后級 載體后端的距離為5?15mm。合理的距離使得筒體的長度不會過長而占用過多的空間，同 時保證氣流均勻分布。
[0015] 改進的，所述進氣端蓋和出氣端蓋均為錐臺狀，所述進氣端蓋和出氣端蓋的錐度 均為60°。有利于尾氣在凈化器內合理分布，使尾氣凈化效果更加均勻。
[0016] 改進的，所述載體與筒體通過十字銷釘固定焊接或真空釬焊。連接方便且牢固。
[0017] 有益效果：
[0018] 采用上述技術方案后，該發(fā)明一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器，將前級載體和 后級載體置于一個筒體中，結構簡單，加工工藝簡單，并可同時處理柴油機尾氣中的C0、HC 和PM，又兩波紋板一的波紋交叉布置增大了尾氣與載體的接觸面積，延長了尾氣與后級載 體的接觸時間，使催化反應發(fā)生的更加充分，顯著提高了催化凈化器的活性及效率，減少催 化凈化器中顆粒物的堆積，凈化效率高，凈化效果明顯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明：
[0020] 圖1為本發(fā)明一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器的結構示意圖；
[0021] 圖2為后級載體卷繞狀態(tài)的結構示意圖；
[0022] 圖3為后級載體展開平鋪狀態(tài)的結構示意圖；
[0023] 圖4為前級載體卷繞狀態(tài)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 如圖1所示，一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器，包括殼體1和內置于殼體中的載 體2,所述殼體包括沿著排氣方向依次布置的進氣管11、連接于進氣管出氣端的進氣端蓋 12、連接于進氣端蓋出氣端的筒體13、連接于筒體出氣端的出氣端蓋14和連接于出氣端蓋 出氣端的出氣管15,所述進氣端蓋和出氣端蓋均為錐臺狀，所述進氣端蓋和出氣端蓋的錐 度均為60°，所述進氣管的進氣端和出氣管的出氣端均設有法蘭3,所述載體通過十字銷 釘固定焊接或真空釬焊連接于筒體中，所述載體包括位于筒體前部的前級載體21和位于 殼體后部的后級載體22,所述前級載體上涂覆有柴油氧化型催化劑涂層，所述后級載體上 涂覆有顆粒氧化型催化凈化劑涂層，所述筒體的前端超出前級載體的前端設置且所述筒體 前端到前級載體前端的距離為5?15mm，所述筒體后端超出后級載體的后端設置且所述筒 體后端到后級載體后端的距離為5?15mm，所述前級載體和后級載體之間留有10?30mm 的間距。
[0025] 如圖2和圖3所示，所述后級載體為兩波紋板一 221疊合、卷繞形成的螺旋結構， 所述后級載體展開平鋪時兩波紋板一上的波紋交叉設置且兩波紋板一上的波紋與波紋板 一寬度方向之間的夾角均為30?60°，所述波紋板一由金屬絲網(wǎng)壓波成型，所述波紋板一 的波紋間距均為2?8mm，所述波紋板一的波紋高度均為1?2mm，所述金屬絲網(wǎng)的目數(shù)為 80?120目，所述金屬絲網(wǎng)的絲徑為0. 05?0. 15mm。
[0026] 如圖4所示，所述前級載體為一波紋板二211和一平板212疊合、卷繞形成的螺 旋結構，所述前級載體展開平鋪時波紋板二上的波紋與波紋板二寬度方向之間的夾角為 30?60°，所述波紋板二由不銹鋼平板壓波成型，所述波紋板二的波紋間距為2?8mm， 所述波紋板二的波紋高度為1?2mm，所述平板為不銹鋼平板，所述不銹鋼平板的厚度為 0. 02 ?0. 06mm。
[0027] 本實施例中，所述后級載體展開平鋪時波紋板二上的波紋與波紋板二寬度方向之 間的夾角為45°，所述波紋板二上波紋間距為4mm，所述波紋板二的波紋高度為1. 5mm，所 述金屬絲網(wǎng)的目數(shù)為80目，所述金屬絲網(wǎng)的絲徑0· 1mm，所述金屬絲網(wǎng)的寬度100mm;所 述前級載體展開平鋪時波紋板一上的波紋與波紋板一寬度方向之間的夾角為45°，所述 波紋板一上波紋間距為3mm，所述波紋板一的波紋高度為1. 5mm，所述不銹鋼平板的厚度為 0. 04mm，所述前級載體具有240目。
[0028] 將上述前提條件下制得的一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器安裝在7. 8L排量的 柴油發(fā)動機工程車上，凈化效果如表一所示：
[0029]
【權利要求】
1. 一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器，包括殼體（1)和內置于殼體中的載體（2)，其特 征在于：所述載體包括位于殼體前部的前級載體（21)和位于殼體后部的后級載體（22)，所 述前級載體上涂覆有柴油氧化型催化劑涂層，所述后級載體上涂覆有顆粒氧化型催化凈化 劑涂層。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器，其特征在于：所述后級 載體為兩波紋板一（221)疊合、卷繞形成的螺旋結構，所述后級載體展開平鋪時兩波紋板 一上的波紋交叉設置且兩波紋板一上的波紋與波紋板一寬度方向之間的夾角均為30? 60。。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器，其特征在于：所述前級 載體為一波紋板二（211)和一平板（212)疊合、卷繞形成的螺旋結構，所述前級載體展開平 鋪時波紋板二上的波紋與波紋板二寬度方向之間的夾角為30?60°。
4. 根據(jù)權利要求3所述的一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器，其特征在于：所述波紋 板一和波紋板二上的波紋間距均為2?8mm，所述波紋板一和波紋板二上的波紋高度均為 1 ?2mm〇
5. 根據(jù)權利要求1至4任一所述的一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器，其特征在于： 所述前級載體和后級載體之間留有10?30mm的間距。
6. 根據(jù)權利要求1至4任一所述的一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器，其特征在 于：所述殼體包括沿著排氣方向依次布置的進氣管（11)、連接于進氣管出氣端的進氣端蓋 (12)、連接于進氣端蓋出氣端的筒體（13)、連接于筒體出氣端的出氣端蓋（14)和連接于出 氣端蓋出氣端的出氣管（15)，所述進氣管的進氣端和出氣管的出氣端均設有法蘭（3)。
7. 根據(jù)權利要求6所述的一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器，其特征在于：所述載體 內置于筒體中，所述筒體的前端超出前級載體的前端設置，所述筒體后端超出后級載體的 后端設置。
8. 根據(jù)權利要求7所述的一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器，其特征在于：所述筒 體前端到前級載體前端的距離為5?15mm，所述筒體后端到后級載體后端的距離為5? 15mm〇
9. 根據(jù)權利要求6所述的一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器，其特征在于：所述進氣 端蓋和出氣端蓋均為錐臺狀，所述進氣端蓋和出氣端蓋的錐度均為60°。
10. 根據(jù)權利要求6所述的一種金屬型柴油車尾氣催化凈化器，其特征在于：所述載體 與筒體通過十字銷釘固定焊接或真空釬焊。
【文檔編號】F01N3/28GK104047686SQ201410224709
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權日:2014年5月23日
【發(fā)明者】王秋艷, 喬鋒華, 王磊 申請人:浙江達峰汽車技術有限公司