一種汽車超低排放器的制造方法
【專利說明】一種汽車超低排放器
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及汽車廢氣凈化處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車超低排放器。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]隨著生活水平的提高，汽車和摩托車的保有量迅猛增加，由于技術(shù)所限，其中絕大部分都是石化燃料汽車，石化燃料汽車都會排放出汽車廢氣(也稱尾氣)，汽車尾氣中含有上百種不同的化合物，有固體懸浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、鉛及硫氧化合物等，其中有不少是有毒物質(zhì)，產(chǎn)生此類物質(zhì)的一個重要原因是燃燒不充分。汽車尾氣不僅氣味怪異，而且令人頭昏、惡心，影響人類的身體健康。目前，為了減少汽車尾氣的排放，通常采用給汽車安裝尾氣凈化裝置。然而，目前所采用的尾氣凈化裝置大部分是吸收式的，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，缺點是容易達到飽和狀態(tài)或者發(fā)生堵塞，令裝置失效，增加使用成本；從另一方面說，這種方式也是治標不治本的方式，其最終效果只是把有毒物質(zhì)暫時存儲起來而已，并沒有將其分解消除。
[0005]CN102661186A公開了一種真空能汽車超低排放器，其特征在于:其與汽車燃燒室連接，包括若干空氣轉(zhuǎn)換器、散熱器及消聲消氣裝置；主路包括至少一級空氣轉(zhuǎn)換器，其中主路首級空氣轉(zhuǎn)換器的輸入端連接汽車燃燒室，主路末級空氣轉(zhuǎn)換器的輸出端輸出若干支路；每一支路至少包括一散熱器，散熱器前端連接主路末級空氣轉(zhuǎn)換器，散熱器后端連接有至少一級空氣轉(zhuǎn)換器，每級空氣轉(zhuǎn)換器后面均連接一消聲消氣裝置，位于最尾端的其中至少一消聲消氣裝置設(shè)有尾氣排放管。該專利申請為本發(fā)明人的在先專利申請，通過引用將其并入本文。
[0006]CN1702304A公開了一種適合在從發(fā)動機中排出廢氣當(dāng)中使用的消聲器，所述消聲器包括:殼體，其限定了消聲器內(nèi)部、入口孔和出口孔；導(dǎo)流件，其被放置成將消聲器內(nèi)部分為入口空間和中間空間的，其中第一孔限定在所述導(dǎo)流件內(nèi)，以提供所述入口空間和所述中間空間之間的流體連通；且第二孔形成在所述導(dǎo)流件內(nèi)，以提供所述中間空間和所述出口孔之間的流體連通；及引流部分，其一體地形成為所述導(dǎo)流件的一部分，且被放置成引導(dǎo)廢氣流經(jīng)所述出口孔。
[0007]CN103541837A公開了一種應(yīng)用在車輛發(fā)動機EGR系統(tǒng)中的管路連接結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種發(fā)動機EGR連接管路，其包括進氣總管、與進氣總管固連的EGR管，在EGR管內(nèi)滑動設(shè)有在EGR管內(nèi)氣體壓力推動下探入進氣總管內(nèi)的移動管，在移動管上設(shè)有在其探入進氣總管內(nèi)時使進氣總管與EGR管連通的氣口 ；還包括作用于移動管上的、在EGR管內(nèi)氣體壓力消失時驅(qū)動移動管縮入EGR管內(nèi)的回復(fù)裝置。
[0008]CN104564453A公開了一種EGR發(fā)動機的進氣歧管。該EGR發(fā)動機的進氣歧管包括:穩(wěn)壓管，其為兩端封口的長管狀，并具有穩(wěn)壓腔；進氣支管，其為至少兩個，并排間隔設(shè)置在所述穩(wěn)壓管的側(cè)面；所述進氣支管的進氣端與穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓腔連通，該進氣支管的出氣端設(shè)置有支管法蘭；進氣總管，其出氣端與所述穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓腔連通，該進氣總管的進氣端設(shè)置有總管法蘭；EGR進氣道，其出氣端與所述進氣總管連通；以及EGR閥安裝法蘭，其布置在所述EGR進氣道的進氣端。
[0009]CN102287294A公開了一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的EGR系統(tǒng)，其中內(nèi)燃發(fā)動機包括限定多個燃燒汽缸的部件，多個多氣門頭，每個所述的多氣門頭與各自的燃燒汽缸相連并包括一進氣閥和一排氣閥、與每個排氣閥流體相連的排氣歧管以及流體連接于排氣歧管與每個進氣閥之間的進氣歧管。所述的廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)包括:多個EGR進氣閥和多個EGR排氣閥，其中每個所述的多氣門頭包括至少一個EGR進氣閥和至少一個EGR排氣閥；一 EGR排氣歧管，其與每個所述的EGR排氣閥流體相連；以及一 EGR進氣歧管，其流體連接于所述的EGR排氣歧管和EGR進氣閥之間。
[0010]CN1727646A公開了一種供裝設(shè)于發(fā)動機的消聲器。該消聲器包括將廢氣收容入消聲器內(nèi)的入口、位于消聲器內(nèi)的催化劑組件、及用于將消聲器緊固到發(fā)動機上的緊固件管。一個緊固件管蓋覆蓋緊固件管并包括排出廢氣的出口。該出口包括導(dǎo)引排出廢氣的定向天窗。緊固件管蓋可以保持一個維持排出廢氣中的最大火花顆粒尺寸的火花消除器。
[0011]W02010/090044A1公開了一種騎乘式車輛，包括:單氣缸四沖程發(fā)動機；進氣管和排氣管，其連接至所述發(fā)動機；以及第一催化裝置，其設(shè)置在所述排氣管中，所述發(fā)動機包括:活塞；氣缸體，其具有被配置為容納所述活塞的氣缸；氣缸蓋，其與所述氣缸體一起形成燃燒室，并包括設(shè)置在形成于所述燃燒室中的進氣口與所述進氣管之間的進氣接口、以及設(shè)置在形成于所述燃燒室中的排氣口與所述排氣管之間的排氣接口 ；進氣門，其將所述進氣口打開和關(guān)閉；排氣門，其將所述排氣口打開和關(guān)閉；氣門驅(qū)動機構(gòu)，其提供了其中所述進氣口和所述排氣口兩者均打開的氣門重疊時段，并驅(qū)動所述進氣門和所述排氣門，使得上止點之后的氣門重疊時段長于所述上止點之前的氣門重疊時段；以及排氣再循環(huán)裝置，其與所述排氣接口連通，以取入或排出排氣，所述排氣再循環(huán)裝置包括:存儲容器，其存儲所述排氣；以及通氣管，其被配置為與所述容納容器和所述排氣接口連通，當(dāng)在排氣沖程中所述排氣口打開時所述排氣進入所述容納容器，當(dāng)在所述上止點之后的進氣沖程中所述排氣口打開時所述排氣從所述容納容器排出。
[0012]然而，在前述現(xiàn)有技術(shù)中，通常存在散熱器散熱效率低而導(dǎo)致凈化效果差，例如由于散熱器散熱效果差，致使超低排放器形成的真空負壓較小，影響了凈化速度和凈化效果。本發(fā)明在先前研宄成果的基礎(chǔ)上，嘗試從改善散熱效果方面來提高凈化效果，同時還嘗試通過增加特效凈化催化劑來進一步提高凈化效果。
[0013]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種凈化效果好、可顯著降低、甚至接近消除廢氣的汽車超低排放器。
[0015]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明人經(jīng)過深入研宄和大量試驗，提供了如下技術(shù)方案。
[0016]在本發(fā)明的一個方面，提供了如下技術(shù)方案:一種汽車超低排放器，其特征在于，其與汽車燃燒室連接，該汽車超低排放器包括空氣轉(zhuǎn)換器、散熱器及消聲消氣裝置；該汽車超低排放器的主路包括至少一級空氣轉(zhuǎn)換器或多級串聯(lián)的空氣轉(zhuǎn)換器，其中主路首級空氣轉(zhuǎn)換器的輸入端連接汽車燃燒室，主路末級空氣轉(zhuǎn)換器的輸出端輸出若干支路；每一支路包括至少一個散熱器，散熱器前端連接主路末級空氣轉(zhuǎn)換器，散熱器后端連接有至少一個消聲消氣裝置或多個串聯(lián)的消聲消氣裝置，位于最尾端的至少一個消聲消氣裝置設(shè)有尾氣排放管。
[0017]該汽車超低排放器也可以稱作汽車廢氣處理器。
[0018]優(yōu)選地，在主路設(shè)置的空氣轉(zhuǎn)換器多于一級時，相鄰兩空氣轉(zhuǎn)換器之間采用波紋連接管連接。
[0019]優(yōu)選地，所主路末級空氣轉(zhuǎn)換器的輸出端輸出2"個支路，η為多I的整數(shù)，η優(yōu)選為1，更優(yōu)選為2。
[0020]優(yōu)選地，所述散熱器包含散熱翅片，散熱翅片由銅合金構(gòu)成，該銅合金包含:基于該銅合金的總重量計，1.5-2.5質(zhì)量％的Mn,4.5-6.5質(zhì)量％的Fe,0.1-0.5質(zhì)量％的Ni，0.2-0.4 質(zhì)量 ％ 的 Si，0.1-0.3 質(zhì)量 ％ 的 Ti，0.1-0.4 質(zhì)量 ％ 的 Cr，0.01-0.15 質(zhì)量 ％ 的 P，其中Fe與P的質(zhì)量比滿足關(guān)系Fe/P=60-120，余量為Cu和不可避免的雜質(zhì)。
[0021]其中，高含量Fe的加入可以抑制汽車尾氣中高熱環(huán)境中合金晶粒粗化，從而極大地提高合金的熱傳導(dǎo)率，這克服了現(xiàn)有技術(shù)中一般所理解的銅合金中高鐵含量情況下對合金熱傳遞不是特別有利的認識，推測其原因，可能是多種元素例如T1、Cr等的協(xié)同作用克服了 Fe可能導(dǎo)致的不利缺陷。Mn的加入可以使合金獲得良好的固溶強化。適量P的加入可以有效彌補Fe的加入對合金強度的不利影響。本發(fā)明人通過深入研宄，出人意料地發(fā)現(xiàn)Fe與P的質(zhì)量比必須滿足關(guān)系Fe/P=60-120，才能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的排放器中強度和熱傳導(dǎo)率之間的良好平衡，使得其能夠耐受排氣裝置急劇的氣流沖擊。當(dāng)該銅合金具有更好的熱交換率時，能夠使廢氣溫度在較短的行程上降低較多，從而能夠形成更大的負壓，使廢氣流動以及與空氣混合速度更快，進一步提高廢氣凈化效率。
[0022]在進一步優(yōu)選的實施方式中，所述至少一級空氣轉(zhuǎn)換器中還設(shè)置有催化劑系統(tǒng)，該催化劑系統(tǒng)包含催化劑層和蜂窩結(jié)構(gòu)體，其中，所述催化劑層由催化劑活性金屬Pd和Rh，作為助劑的金屬La、Co、Mo和Ba的氧化物，耐高溫?zé)o機氧化物，與尖晶石結(jié)構(gòu)的鈰-鋯復(fù)合氧化物形成；所述耐高溫?zé)o機氧化物以層狀物形式涂覆在至少第一級空氣轉(zhuǎn)換器的壁上，所述鈰-鋯復(fù)合氧化物以層狀物形式涂覆在耐高溫?zé)o機氧化物層上，催化劑活性金屬Pd和Rh，作為助劑的金屬La、Co、Mo和Ba的氧化物助劑均負載在鈰-鋯復(fù)合氧化物層上。廢氣可以從蜂窩結(jié)構(gòu)體中穿過。催化劑系統(tǒng)的設(shè)置可以按本領(lǐng)域中已知的三效催化劑設(shè)置方式進行設(shè)置。例如，所述催化劑系統(tǒng)優(yōu)選設(shè)置在空氣轉(zhuǎn)換器的廢氣入口處。在所述催化劑助劑中，由于Mo的添加，形成了 Mo-Co面心立方晶格氧化物，使得催化劑效果和催化劑穩(wěn)定性大大增加，效果遠遠優(yōu)于本領(lǐng)域的其它助劑元素例如Ni。這樣的技術(shù)效果是本領(lǐng)域技術(shù)人員先前所預(yù)料不到的。
[0023]基于蜂窩結(jié)構(gòu)體的體積(以L表示)計，Pd和Rh的總含量為0.1?8g/L，優(yōu)選0.5?5g/L，Pd和Rh的摩爾比為1:2?2:1。如果Pd和Rh的總含量少于0.lg/L，則無法獲得CO、HC和NOx的充分凈化性能，如果多于8g/L，則催化性能不再隨含量而提高。La的氧化物的含量為0.1?0.5g/L ；Co的氧化物的含量為0.1?0.2g/L ；Mo的氧化物的含量為0.2?0.6g/L ；Ba的氧化物的含量為0.1?0.3g/L ；Ce-Zr復(fù)合氧化物的含量為30?200g/L，優(yōu)選50?100g/L ;耐高溫?zé)o機氧化物的含量為50?300g/L，優(yōu)選100?200g/L。
[0024]本發(fā)明人意料不到地發(fā)現(xiàn)，鈰-