專利名稱：耐高溫三元催化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種三元催化器，具體地說，是涉及一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)上的耐高溫三元催化器。
一種公知的用于汽車尾氣凈化的二次燃燒過濾網(wǎng)，例如某件韓國專利，它包括若干層鎳鋼絲網(wǎng)，以銅片予以固定，并將此安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣孔上，利用發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室排出的高溫對(duì)廢氣進(jìn)行二次燃燒，從而減少有害物質(zhì)的排放。由于該技術(shù)僅注重對(duì)廢氣的二次燃燒，且它的燃燒過濾網(wǎng)所用的含鎳不銹鋼絲前后部分均為單一的一種直徑，所以只有在發(fā)動(dòng)機(jī)高怠速下的某一高溫區(qū)域內(nèi)方可起到較好的凈化尾氣作用，而在其它大多數(shù)低怠速工況下，其凈化效果不甚理想，有時(shí)反而還會(huì)出現(xiàn)有害物質(zhì)的排放增加。
此外，作為一種眾所周知的汽車尾氣凈化器的三元催化器，是在其外殼內(nèi)設(shè)計(jì)為具有細(xì)小蜂窩狀隔板的通道，在這些通道的表面涂有粘附性的涂層，該涂層由催化劑加入γ-Al2O3制成，其厚度通常為10μm～15μm，并含有0.1～0.15％的鉑、鈀、銠等貴金屬催化材料。而且，現(xiàn)有的三元催化裝置，一律安裝在排氣管的后端，消聲器之前。當(dāng)混合空燃比控制在14.7時(shí)，它對(duì)汽車排放有害物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率可達(dá)90％。從其轉(zhuǎn)化廢氣的效果而言，這是一種比較理想的凈化裝置。然而，由于這種三元催化裝置本身的一些特性和所安裝的位置，往往使它在抗污染能力方面具有一定的局限性，例如，當(dāng)污染物沉積于涂層表面時(shí)，則會(huì)降低其原有的催化能力，尤其當(dāng)誤用了含鉛汽油之后，就必然導(dǎo)致出現(xiàn)轉(zhuǎn)化器的致命損害。再有，當(dāng)它處于1000℃左右的高溫條件，諸如點(diǎn)火時(shí)間過遲、點(diǎn)火次序錯(cuò)亂、以及斷火等原因而出現(xiàn)排氣溫度過高時(shí)，則可能破壞這種三元催化器內(nèi)的涂層。
本實(shí)用新型的任務(wù)在于，創(chuàng)造一種可直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣孔上的耐高溫、耐污染的三元催化器。
解決本實(shí)用新型任務(wù)的方法是，采用鎳鉻合金材料，如1Cr(18～25)Ni9Ti或00Cr(18～80)Ni9Ti，所用合金絲的直徑為0.05～0.5mm，把它制成多層過濾網(wǎng)，如


圖1所示。根據(jù)各種車型的排氣量，選用不同直徑的鎳鉻絲，并從進(jìn)氣端A至出氣端B逐層減小合金絲的直徑，以保證在燃燒時(shí)排出的各種排氣溫度條件下，都可以進(jìn)行充分的二次燃燒，使CO、HC以及NOx得以二次燃燒或催化分解。
在此基礎(chǔ)上，將出氣端B的絲網(wǎng)，采用含有鉑、鈀、銠等催化材料的鎳鉻合金。而且，還可將此制作成蜂窩狀多層絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，如圖2所示。如此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)排出的有害物質(zhì)穿過該多層絲網(wǎng)孔隙時(shí)，利用廢氣自身的高溫對(duì)CO、HC和NOx等進(jìn)行催化反應(yīng)，使排出的廢氣轉(zhuǎn)化為對(duì)人體無害的CO2、N2和H2O。也就是說，出氣端B主要起催化作用，這里的耐高溫蜂窩狀多層絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，是為了增強(qiáng)對(duì)CO、HC以及NOx的催化分解。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，首先以遞減鎳鉻合金絲直徑的方式有效地解決了因發(fā)動(dòng)機(jī)在各種車況下引起的燃燒不完全而導(dǎo)致出現(xiàn)的CO、HC排放量增加的問題，即以二次燃燒的方式來降低CO和HC的排放量。其次，在一般情況下，燃油在高溫下的充分燃燒會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)NOx的增加。為此，利用其他三元催化器通常所用的主要催化材料鉑、鈀、銠等，進(jìn)行有效的高溫催化反應(yīng)而分解NOx等，并同時(shí)降低其它各種有害物質(zhì)的排放。于是，它便具備了類似于其它三元催化器的催化分解的功能。在此，因采用耐高溫合金材料，并依靠發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒時(shí)排出的強(qiáng)沖擊力，所以這種三元催化器則不存在污染物沉積而降低催化能力或由此引起的轉(zhuǎn)化器致命損害，以及因偶然出現(xiàn)高溫而造成涂層破壞等現(xiàn)象。
本實(shí)用新型通過優(yōu)選實(shí)例結(jié)合附圖加以簡要說明，其中
圖1，表示本實(shí)用新型采用不同直徑的鎳鉻合金材料，構(gòu)成在各種排氣溫度下，均能對(duì)汽車廢氣進(jìn)行二次燃燒或催化的凈化裝置。
圖2，表示本實(shí)用新型采用含有鉑、鈀、銠等貴金屬鎳鉻合金，將過濾網(wǎng)出氣端制作成蜂窩狀多層絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種耐高溫三元催化器，含有一個(gè)鎳鉻合金網(wǎng)(1)、以及它的固定銅箍(2)，其特征在于該絲網(wǎng)采用了鎳鉻合金材料，并使其合金絲直徑從進(jìn)氣端A至出氣端B逐層遞減。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫三元催化器，其中所述出氣端采用直徑為0.05～0.25mm、并含有鉑、鈀、銠等貴金屬的多層鎳鉻絲，并以此構(gòu)成蜂窩狀三元催化網(wǎng)。
專利摘要一種耐高溫、耐污染三元催化器,含有一個(gè)鎳鉻合金燃燒網(wǎng)、該燃燒網(wǎng)的固定銅箍、以及蜂窩狀多層三元催化網(wǎng)。其中將合金絲直徑從進(jìn)氣端A至出氣端B逐層遞減。該合金網(wǎng)內(nèi)添加鉑、鈀、銠等貴金屬催化材料,從而構(gòu)成耐高溫三元催化器。
文檔編號(hào)B60K13/04GK2368741SQ9921067
公開日2000年3月15日 申請日期1999年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月11日
發(fā)明者張文 申請人:張文